Byt ut lågspännings bi-pin halogener med lysdioder: 6 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:48

Denna instruktionsbeskrivning beskriver hur du enkelt eftermonterar en lågspänning (12V) halogenarmatur med en högeffekts LED "lampa" som kommer att använda mindre ström (<10W), hålla längre (50 000 timmar) och ge ungefär samma ljuseffekt (~ 300 lumen). Denna typ av armatur används oftast som accentljus eller fokuserad uppgift eller dunljus som vitrin, läslampor, bordslampor och hänglampor över ön. Denna instruerbara liknar några av mina andra (se länkar nedan), men representerar de senaste ansträngningarna för att öka lättheten av integration, låga kostnader och praktisk användning av allt billigare LED -lampor med hög effekt. Med varje iteration minskar vägspärrarna för att använda lysdioder i riktiga bostadsprogram.

Steg 1: Verktyg och material

Materialen som ingår i en LED -lampa är nyckeln till dess prestanda, långa livslängd och ultimata framgångsrika byte av en traditionell glödlampa eller halogenlampa. Den viktigaste artikeln är kylflänsen och har visat sig vara den svåraste delen att hitta i ett format som är kompatibelt med kandidatlampan. Många kylflänsar finns där ute men få har designats med en cirkulär glasskärm i åtanke. Nyligen stötte jag på en del på Digikey som var designad för powerLED, hade storleken och flexibiliteten att integrera i en konventionell lampa och var billig nog att överväga. De andra viktiga komponenterna är uppenbarligen själva lysdioden och drivkretsen. Det finns många LED -lampor med hög effekt på marknaden, men för bostadsbelysning är ren effekt inte den viktigaste faktorn. LED -lamporna med högsta effektivitet och högsta effekt är "coola" genom att deras effekt är mycket blå och inte tilltalande för allmän belysning i ditt hem. Detta indikeras ofta av deras färgbetyg, givet i grader Kelvin. Kallvit är i 6500K -serien, med neutralt vitt i 4500K och varmt vitt i 3700K -serien. Problemet för lysdioder är att blandningen av fosfor som används för att bli varmare och därmed mer tilltalande ljuseffekt blir mindre och mindre effektiv. Så en topp på linjen sval LED kan ge 100 lumen per Watt medan de bästa varmvita lysdioderna skulle vara i 60 lumen per Watt -intervall. Bummer. Efter oändliga timmar efter att ha letat och köpt olika LED-komponenter använde jag följande delar för att bygga ett praktiskt och relativt billigt halogenersättningsmedel för min diskbänk i köket. Jag använde en Philips Rebel 3-LED-stjärna. Många föredrar Cree XR-E-serien av lysdioder, och några av Cree-lysdioderna har högre specifikationer. Rebelens storlek gör dock att tre av dem kan placeras i närheten, vilket är avgörande för att byta ut en liten bi-pin halogen. Jag använde en förarkrets från DealExtreme, som skickas direkt från Kina. Verktyg och material: kylfläns, $ 3Bi-Pin Drive Circuit, $ 2Rebel 3x LED-stjärna, $ 15Termisk förening, $ 7A skrot av träHotlim3 Små skruvar (t.ex. 40) Borra och knacka för att gå med skruvar Lödare och tråd och viljan att använda dem Totala kostnaden är cirka $ 20 dollar om du har den termiska föreningen och skruvarna till hands. Detta är mycket billigare än tidigare. Woot!

Steg 2: Borra kylflänsen

Det första steget är att borra tre hål i kylflänsen som matchar tre av de sex platserna på LED -stjärnbrädan. Stjärnbrädan är gjord av en speciell termisk smörgås som gör att värmen kan flyttas ut ur LED -matrisen och in i brädet och sedan kylfläns med minimalt motstånd (och därmed delta T). Stjärnans baksida är metall men är inte elektriskt ansluten till lysdioderna och måste ha en solid termisk kontakt med kylflänsen. Så ta din stjärna och placera den på kylflänsen och ögongloben dess plats och gör sedan tre märken i skårorna runt stjärnan för att markera var du ska borra dina hål. Ta sedan bort stjärnan och borra dina hål och knacka sedan på dem så att du kan trä in skruvarna direkt i kylflänsen. Om du inte har verktygen eller för att knacka på hålen, borra bara dem tillräckligt stora för att låta skruvarna glida genom kylflänsen och använd muttrar på baksidan för att hålla stjärnan nere. Se bilderna för klargörande.

Steg 3: Montera föraren i träblock

Nyckeln till att få denna LED "lampa" att passa in i halogenarmaturen är att kompakt montera föraren i kylflänsen. Detta uppnås genom att skära ett träskrot som passar mellan kylflänsbenen och som har ett borrat centrum där vi kan hetlimma drivkretsen säkert. Du kan också borra hål i kylflänsbenen för att lägga till skruvar om du inte litar på det heta limet. Denna skarv tar alla införingskrafter när du installerar eller tar bort glödlampan och håller också hela provet mot skoningslös tyngdkraft. Jag använde en 3/8 tums borr för att borra två hål sida vid sida och gick med dem genom att vicka på biten medan den var under kraft. Grovt men effektivt. Resultatet blev en plats som drivkretsen passade fint in i. Med föraren i skrotet fyllde jag hålen med varmt lim för att hålla allt på plats. Var uppmärksam på hur trådarna lämnar träet så att de inte hindrar stiften som ligger i kontakt med lampan.

Steg 4: Löd enheten till lysdioden och montera till kylflänsen

Innan du ansluter lysdioden till kylflänsen är det en bra idé att löda ledningarna från drivkretsen till stjärnan. När lysdioden är monterad på kylflänsen kommer kylflänsen att göra sitt jobb och suga bort värmen från stjärnan, vilket gör lödning svår. Så ta en titt på drivkretsen och identifiera de positiva och negativa ledningarna. Du kanske vill byta ut de som medföljer föraren med en längre tydligare identifierbar tråd eftersom de kinesiska förarna ofta kommer med konstig färgtråd och korta, dåligt lödda avledningar. Du får vad du betalar för. Löd trådarna till stjärnan, se till att + och - drivrutinen och LED -trådarna matchar. Du bör kort testa lysdioden nu med strömförsörjning eller batteri. Du behöver 12VDC eller mer, mindre än 30VDC eller så. Kontrollera specifikationerna om du är osäker. Lämna inte lysdioden tänd för länge utan att den är monterad på kylflänsen eller du kan skada eller förstöra den. Det blir snabbt hett och du vet vad de säger om en racerbil i rött. Bipinnar-drivrutinen kan fungera oavsett ingångspolaritet, så slösa inte din tid på att leta efter vilken stift som är. Nöjd med att allt fungerar, applicera lite termisk förening på kylflänsen under lysdioden och applicera sedan lysdioden. Sätt i och dra åt de tre skruvarna, var försiktig så att de inte blir korta på någon av trådarna eller dynorna på stjärnan. När du sitter helt kan du använda din multimeter för att testa för shorts.

Steg 5: Montera förarkretsen

Nästa steg är att kila in träskrotet med förarkretsen i kylflänsens bakben. Du kan behöva fila, slipa eller hugga bort en del av träet för att få det att passa. Var tålmodig och klipp inte av någon av trådarna. Försök att trycka in den tills tapparna från bi-pin-drivrutinen bara knappt sträcker sig bortom kylflänsens bakre ben. Du kanske också vill göra några mätningar eller testa passformen i din avsedda lampa för att säkerställa att den passar och justera din höjd därefter. Med det alla kvadrat bort, ta ut limpistolen och limma blocket på plats. När detta har svalnat kan du borra några hål i sidan för att lägga till skruvar om du vill eller bara använda som det är. Kylflänsen kan bli tillräckligt varm vid långvarig användning så att limmet mjuknar, beroende på dina lysdioder, strömmen som används och limformuleringen. Denna kylfläns är klassad för 10W avledning och en temperaturökning på 5 grader C per watt i stilla luft. Så eftersom vi kör lysdioderna på 600mA är detta cirka 9W och vi kan förvänta oss att kylflänsen blir 45 grader varmare än omgivande vid steady state utan aktiv kylning. Det är ganska varmt, så några skruvar kanske inte är en dålig idé. Eller så kan du ringa tillbaka strömmen genom att ersätta det aktuella inställda motståndet på förarkortet. Jag tror att det är R1 på tavlan och är antingen 1,5 eller 3,0 ohm beroende på vilken version du köper.

Steg 6: Testa

Med föraren monterad är du redo att testa. Du kan göra detta på din bänk eller installerat i armaturen eller val. Om du ser mycket flimmer är din armatur kanske inte lågspännings DC utan ganska låg spänning AC. Du måste ändra kretsen för att hantera AC genom att använda en helvågslikriktare och några kondensatorer, inte så illa men inte idealiskt. Njut, och var säker!