Strømnettet Solar Garden Light Restoration: 7 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Dette følger virkelig med fra noen av mine tidligere strømnettprosjekter, men er nært knyttet til LED -nedrivningen som tidligere er dokumentert.

Nå har vi alle gått ut og kjøpt dem om sommeren, de små blomstergrenselysene som er solcelledrevne og lades opp i løpet av dagen, og når natten begynner, fungerer de som et grensehagelys. Selvfølgelig har de et begrenset liv billig import som lider i det gode gamle britiske været med mislykkede batteripakker og noen ganger bare sviktende solcellepaneler.

Normalt kjøper du disse tingene i pakker med 4 eller flere, og lyskilden er en enkelt LED med lav effekt av den billige sorten. Når de er døde, kaster vi dem i søppelkassen og drar til deponi. Det fikk meg til å tenke, hvorfor ikke konvertere den til en strømnettet enhet med 10W LED. Det må imidlertid være trygt og beskyttet mot været, og det må være billig. Kan det gjøres jeg lurte på, og ville 10W være for mye? Fra bildene kan du se at lyskilden er en rørformet konstruksjon med en diameter på rundt 60 mm i rustfritt stål og en diffusor i plast. Pluss et annet rørformet lokk som passer på toppen med solcellepanelet i. Det første jeg gjorde var å fjerne den originale lille hvite lysdioden og det firkantede solcellepanelet i taket..

Trinn 1: LED -spesifikasjonen

Etter å ha kjøpt noen 10W enkelt COB -LED -er, lurte jeg på om det ville være mulig å bruke en enkelt og bruke en brytermodus strømforsyning direkte fra strømnettet [240V uisolert] Kandidat var en buck switch -modus driver driverbrikke FL7701 og induktor 1.4mH coilcraft. Dessverre fungerer ikke konverteringen fra 240v til FW for COB -blokken [12V], ettersom strømmen som kreves gjennom COB er langt større enn driverbrikken kan håndtere hvis du vil ha 10W. Brikken kan håndtere 0,5A, som med en spenning på 12v bare ville få deg til 5W eller deromkring. Du kan bruke en forover -omformer -brytermodus med isolasjon som ville gjøre jobben, men kostnaden begynner å stige, tross alt dette skulle være billig og munter. Så hvordan kunne jeg få 10W med bare 0,5 A strøm. Godt gitt bevaring av energiteori, den eneste måten å øke watten er å øke spenningen, og den eneste måten jeg kunne gjøre det på er å øke spenningen fremover på lysdiodene ved å bruke mer enn en av dem. Hvis du ser på min LED -nedrivning som kan instrueres, kan du se hvorfor de gjorde dette i det designet. Ved å surfe på EBAY fant jeg lett noen 1W lysdioder med en spenning fremover 0f 3V@330mA. Nå hvis jeg brukte 10 og under kjørte dem @266mA ville jeg ende opp med 10 x 3 x0.266A = 8W … nær nok. Underkjøringen har en to -polet tilnærming …. Holde varmen nede og derfor bevare eller forlenge levetiden. Lavere kryss -temp betyr glade lys.

Trinn 2: LED -basen

Når du ser på bildene av hagelyset, er det en metode for montering av disse lysdiodene, og hvis de synker 266mA må vi kvitte oss med 8W energi på tvers av dem, noe som krever en kjøleribbe. røret er litt under 57 mm, så hvis jeg kunne montere noe av elektronikken i et forseglet plastrør og installere det på innsiden av røret. Jeg kunne deretter montere platen med lysdioder som vender nedover på toppen av kabinettet som deretter ville lyse opp diffusoren. Så hvordan skulle vi ordne lysdiodene?

Først og fremst kutter jeg en 46,5 mm sirkel av aluminium med et senterhull ved hjelp av en hullsag [se bilde] og ved hjelp av et dobbeltsidig heatsink -tape dekket på den ene siden. Du kan få dette båndet på ebay og det er ganske billig, vanligvis brukt til kjøleribbe vedlegg se bilde. Aluminiumet var en gammel strømforsyning, men du kan sannsynligvis kjøpe dette på ebay. Jeg brukte et stykke 2 mm tykt. Du må dekke til og isolere metallet fra bunnen av ledningen, men fortsatt ha god varmeledningsevne. Bruk en dobbel runde termotape lagt på tvers ortogonalt i to lag. Dette vil endre varmeledningsevnen, og vi mister ytterligere 20 grader c over krysset, men det er det som skal til. Jeg kommer til å gå tilbake til dette senere og kanskje se på en helt forseglet aqualusion -løsning, men ikke for nå.

Trinn 3: BasePlate

Deretter brukte jeg Autocad til å legge ut hvor lysdiodene må gå på basen. Se bildene av denne vedlagt som pdf.

Jeg skrev ut designet i målestokk og brukte et hull for å lage en monteringsmal for oppsettet som en grov guide. Når jeg la dette over min klissete bunnplate, tegnet jeg omrissene av sirklene på tapen.

Deretter la jeg ut lysdiodene slik at jeg kunne få plassert noen kobberbånd som jeg ville bruke til å koble lysdiodene på overflaten av det isolerende termiske båndet.

Da jeg sørget for at ingen kobberbånd krenket på undersiden av "sneglen" loddet jeg dem alle sammen. Selvfølgelig må du sørge for at katoder går til anoder. Du kan bare stikke dem ned og bruke en tilkoblingstråd mellom pinnene, selv om bruk av kobberbånd hjelper til med å spre noe av varmen til båndet. Når det gjelder varme, genererer disse mye av det, så du trenger en ganske stor kjøleribbe. Jeg valgte en 40x40x30 H varmeavleder som holder bunnplaten på rundt 58-60 grader C. Det hender at størrelsen hans passer godt inn i den fjernede solbrikken. per watt og si 1 grader C per watt fra plate til case dette burde bety en kryssstemperatur på (8x1)+4 = ca. 60+12 grader C = 72 grader C som burde være rimelig.

Den totale spenningen over lysdiodene vil være 10 x 3v eller deromkring, så neste trinn vil teste strømmen gjennom dem.

Den vedlagte PDF -filen har en oversikt som du kan bruke som en mal, men du kan alltid lage ditt eget design.

Se på easam -vedlegget som du kan laste ned eviewer for å lese

Trinn 4: Toppmontering

Vi sa tidligere at vi ville bruke en FL7701 driverbrikke til dette, og å leke med xcel -regnearksdesigneren kom med et sett med tall som kan fungere. Nøkkelen til buck -omformeren var å få krusningen ned til noe rimelig gitt RMS -verdien vi trengte. Ripple har en direkte betydning for induktorstørrelse og frekvens av drift en indirekte effekt. Så hvis vi øker krusningen må vi øke induktorstørrelsen, og den eneste måten å redusere den nødvendige induktansen er å øke frekvensen. Se vedlagte bilde som viser hva jeg gjentok til og var nøkkelen til verdiene på skjematisk.

Her er de loddede lysdiodene lagt over malen min før de ble stukket ned. Legg merke til bruken av kjøleribben som har platen festet til bunnen med de monterte lysdiodene.

Å øke strømmen til 266mA RMS ved å justere toppstrømmen til 500mA sette spenningen på litt over 30v over lysdiodene, noe som betyr at spenningen faktisk var nær 3v fremover hvis vi har 10 leds. Vær oppmerksom på at beregningen forventet 286mA, mens vi i virkeligheten bare klarte 266. Frekvensen burde vært 101Khz, men å se på omfanget virket litt under. Jeg vil diskutere skjemaet og driveren og bølgeformer på neste trinn.

Så å koble til tente grunnplaten som et juletre. Hurtig notat her om sikkerhet. Dette er en ikke -isolert design, så alt som kan heves til strømnettet må jordes grundig. Dette vil inkludere kjøleribben som, hvis du ser nøye, har et par hull som må tappes selv via en jordmerke til kjøleribben og det rustfrie metallverket og den innkommende strømnettet. Vær forsiktig med ledningene til ledningene slik at det ikke oppstår kortslutning mellom lysdiodene og bakken. Hvis det gjør det, vises større enn designet spenning over lysdiodene og vil ødelegge dem raskt. Jeg har et testoppsett som har en isolerende transformator, men når den er koblet direkte til strømnettet, er den ene siden av induktoren ved nettpotensial, som hvis den blir koblet til isolerte metallbiter ville være en fare.

Trinn 5: Testing og skjematisk

Så la oss ta et hopp tilbake og se på hva vi trenger for å drive lysdiodene. Vi har allerede sagt at vi må støtte 266mA eller der omtrent, så vi har allerede gjort tallene.

Med henvisning til skjematisk note følgende:

Innkommende gjennom sikring 1 for å bygge bro likeretter for deretter å filtrere induktoren med to c'er.

D1 er gjenvinningsdioden og midler for å rampe ned strømmen på induktoren. Q1 -porten drives av pin 2 i FL7701 via R3 med D2 som hjelper til med å feie ladningen ut av porten på det negative slaget til FL7701. Frekvensen til utgangen er satt til R5/R4. Par pinner har en viss frakobling og CS -pinnen … pin1 er strømfølelsen som overvåker spenning og dermed strøm gjennom R6. Se toppstrømmen i R6 på 0,5A som vil få IC til å tilbakestille og rampe ned klar for Vær oppmerksom på hva som mangler i denne kretsen. Det er ikke noe krav om en stor likeretter DC -hette for inngangen. FL7701 ivaretar smart innmatingsvariasjonene internt. Siden dette vanligvis er en dyr del, hjelper det å spare på kostnadene. Da PCB -en ble fylt ut, sjekket jeg krusningen. Ved hjelp av en strømprobe på katoden til ledblokken ga ringvirkning som 150mA og gjennomsnittlig strøm ved bruk av måleren ble målt til ca. 260mA. Dette er 100mA ned på maks for lysdiodene og lar dem kjøre kjøligere, derfor forlenger levetiden. Frekvensen ble målt til 81Khz og sank ned til 1,71us. Dette er 13% av evnen til brikken/induktoren, så det burde være greit. Utgangspunktet for hele dette designet var i bruk av en 1,4 mH fra hyllen spoleinduktor

Trinn 6: PCB -konstruksjon

Legg merke til at bildene er av prototypekortet som hadde noen feil på det som jeg korrigerte på de nye opplastede PCB -oppsettene. Legg merke til hopperne på den for å komme rundt feilaktig festing.. Doh. Dette forårsaket noen oppblåsninger før jeg skjønte feilen … må ha vært sliten!

Det er et par på oversiden og en på undersiden.

Trinn 7: Sett alt sammen

Så her er det slisset sammen. Jeg vil legge ved en oversikt over alle delene som kreves senere. Noen ting å passe på. Jeg jordet kjøleribben på toppen og førte den gjennom enheten til et jordingspunkt nederst. Dette jordes deretter tilbake til strømforsyningen. Vær forsiktig med dette. Katoden til den endelige LED -en er 30V eller så under toppspenningen på 310V. Dette vil gjøre vondt hvis det berøres, så det må holdes isolert og alle metalldeler som kan komme i kontakt boltes ned til jorden for å sikre fri vei for feilstrøm. inn til elektronikken. Jordskruen i bunnen fungerer som et stopp for strømnettet "beholder", og det er et dreneringshull i tilfelle fuktighet kommer inn. Dette er ikke en vanntett beholder, men strømnettet holdes unna veien fra fingre og dreneringshullet er godt over bakkenivå. Den øverste kjøleribben trenger litt tetting rundt toppen, og dette må fortsatt fullføres. Jeg har tenkt å sette dette ut i hagen til sommeren og vil sannsynligvis legge til noen andre senere.