自制微型 LED 底座灯。方案、说明

自制微型LED底座灯。无线电电子电气工程百科全书

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该设备将原本用于安装白炽灯的手电筒变成了 LED。它不需要任何修改。在自制的灯中，使用了白炽灯的底座。它具有超亮 LED 和脉冲升压电压转换器。

超亮 LED 可靠且耐用。它们正在逐渐取代所有应用中的白炽灯，甚至包括路灯和车灯。事实上，超亮 LED 已经在可穿戴微型光源（手电筒）中占据了真正的“皇家”地位。此类设备的设计允许您仅更换电池，因为 LED 可靠性高，因此不提供更换。然而，许多灯笼仍然带有可更换白炽灯的灯芯。

文章 [1] 讲述了如何将这种灯转换为 LED 灯。文章 [2] 描述了在白炽灯底座中安装一个白色 LED。

在开发所提出的设备时，任务是创建一个基于微型白炽灯底座的结构，其内部具有升压转换器，外部具有超亮 LED。这样的装置（自制的LED底座灯）可以插入灯座中，这样灯就无需任何改动就变成了LED。

自制微型 LED 台灯
图。 1

所提出的装置的方案如图1所示。 1、包含一个EL1 LED、DA1芯片上的限流电阻R1和升压转换器、L1电感、VD1二极管以及电容C2和C1400。该转换器按照典型方案组装在 NCP33ASN1T1 (DA3) 芯片上。该芯片的技术文档可在制造商的网站上找到 [0,8]。该芯片以 3,3V 或更高的输入电压启动，并在输入降至 0,2V 时保持 XNUMXV 的稳定输出电压。

自制微型 LED 台灯
图。 2

该器件安装在直径为 2 毫米的圆形印刷电路板上（图 8），该印刷电路板由厚度为 1,2 毫米的玻璃纤维层压板制成，两侧均贴有箔片。沿着电路板两侧的周边去除 0,2 ... 0,3 mm 的倒角，以避免在操作过程中电路板的印刷导体与底座短路。倒角后，在板上钻孔。然后对印刷导体进行蚀刻和镀锡。

在安装零件时，作者使用了放大倍数为10.15倍的MBS显微镜。也可以使用手表放大镜，但其放大倍数最好至少为五倍。对于焊接元件，最好用锋利的锥体削尖烙铁头。例如，对于直径为 4 毫米的尖端，大约 10 毫米长的圆锥形锐化是方便的。

将电线插入标有星号的过孔中，并将其焊接在两侧。接下来，安装电容器 C1 和 C2。去掉DA3芯片上未使用的引脚1，否则它会覆盖EL1 LED阳极引脚应插入的板孔。将DA1芯片安装到板上。在电路板的另一侧，安装了一个 VD1 二极管。建议在选择电阻器 R1 后安装。

接下来，安装电感器 L1。一个输出插入孔中并焊接到两侧板的导体上，另一个输出必须连接到灯座的中央触点 - 正极电源输出。将一根柔性绝缘线焊接到该端子上，将其连接到电路板的印刷电路导体上，连接到电容器 C1 的正极端子。

将 EL1 LED 的引线插入孔中，观察极性。 LED 的外壳可以接触 DA1 芯片或升到印刷电路板上方，高度可达 4 毫米。从板的底部开始焊接并切断 LED 引线。将一根约一厘米长的导线焊接到电容器C1和C2的连接点上。这是必须连接到底座的负极电源端子。

接下来，选择限流电阻R1。相反，电阻为 50.100 欧姆的可变电阻器会暂时打开作为变阻器。将其发动机设置为最大阻力。与 EL1 LED 串联，测量限值为 100 mA 的毫安表被打开。提供的最大电源电压为 1,5 或 3 V，具体取决于为设备供电的原电池数量。通过减小可变电阻的阻值，设置EL1 LED所需的亮度，但不超过通过它的最大允许电流和DA1芯片的最大允许输出电流（100 mA）。作者将电流设置为20 mA。接下来，用毫安表关闭串联可变电阻器的电路并测量其阻值。然后取一个阻值相同或稍高的0603或0805尺寸的电阻安装在PCB上作为R1。

电容C1、C2和肖特基二极管VD1是从故障的西门子AP75手机板上拆下来的。电感L1的电感量为18.27μH，其本体长度不应超过5mm。使用标称电感为 24 µH 的标准 EC220-22K 系列扼流圈。

LED EL1——任何超亮白光，直径5毫米，例如国产KIPD80E20或国外3R5、C503C、LC503TWN1。手电筒的发光颜色通常选择白色，但总的来说这取决于用户的喜好。

为了提高操作过程中的可靠性，除了 EL1 LED 之外，带有部件的印刷电路板被放置在由热缩管制成的电绝缘外壳中。它是由一段直径为 6 毫米、长度约为 5 毫米的管子制成。将该段用圆嘴钳拉伸至直径约9毫米，放在印刷电路板上并用烙铁加热进行热收缩。使用比电路板直径更小的管子可以让您获得更薄的绝缘层并具有足够的可靠性。

所有部件与印刷电路板一起放置在底座内，在本例中是螺纹灯，但也可以放置在销（卡口）底座中。例如，如文章[2]中所述，将灯头与有故障的白炽灯分离。

准备好拆下灯泡的灯，灯泡不易取出，容易爆裂、碎片飞散，因此拆卸时必须采取防护措施。为此，应在烧瓶上均匀涂抹一层厚度至少为 4 毫米的橡皮泥。确保橡皮泥牢固地固定在烧瓶上后，用钳子或虎钳将底座轻轻挤压靠近烧瓶。然后放松嘴唇，将灯旋转 90 度并再次挤压底座。这通常会清空烧瓶。如果没有，请重复操作。我们通过从底座上拆下灯引线来取出烧瓶。如果烧瓶没有分离，而是破裂，建议丢弃底座，因为进一步操作会很危险。当底座与烧瓶分离时，需要清除其中残留的耐热胶。然后用烙铁加热端子触点，并从内部（例如用木牙签）清洁其中的焊孔。

将带有零件的板插入底座中，使图中左侧的L1电感输出从底座的端部接触孔中出来，然后焊接，留下半球焊锡以更好地接触。负极线弯曲到底座的上边缘并焊接到其上。原来是一款自制的微型LED底座灯。为了提高极端条件下运行的可靠性，建议在底座内浇注环氧化合物。

自制微型 LED 台灯
图。 3

该灯从一个原电池消耗 84 mA 的电流。该灯可使用任何电池供电，包括标准尺寸的 LR44，如图 3 所示。 XNUMX.

自制的 LED 灯可以安装在带有与其底座相匹配的灯盒的灯中。该灯可由一节或两节总电压高达 3 V 的电池供电。尚未在更多电池上进行测试，因为在这种情况下不再需要增加电压。如果手电筒的电池盒中有空位，则将导电整体假人插入其中而不是电池。首次安装前，必须检查提供给灯的电源电压的极性。正号应用于末端触点，负号应用于底座。

文学

Rashchenko V. 带 LED 的手电筒。 - 广播，2004 年，第 1 期，第 36 页37、XNUMX。
Demyanenko S. 用于手电筒的超经济光源。 - 广播，2006 年，第 4 期，第 58 页XNUMX.
NCP1400A 100mA 固定频率 PWM 升压微功耗开关稳压器。 -onsemi.ru.com/pub_link/Collateral/NCP1400A-D.PDF。

作者：N. Salekhetdinov

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