Ersetzen Sie Niederspannungs-Bi-Pin-Halogen durch LEDs - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:23

Diese Anleitung beschreibt, wie Sie eine Niederspannungs-(12V)-Bi-Pin-Halogenleuchte mit einer Hochleistungs-LED-"Birne" leicht nachrüsten können, die weniger Strom verbraucht (<10W), länger hält (50.000 Stunden) und ungefähr das gleiche gibt Lichtleistung (~300 Lumen). Diese Art von Leuchte wird am häufigsten als Akzentlicht oder fokussierte Aufgabe oder Downlight wie Vitrinen, Leselampen, Schreibtischlampen und Over-Island-Anhänger verwendet. Dieses Instructable ähnelt einigen meiner anderen (siehe Links unten). stellt jedoch die neuesten Bemühungen dar, die Integrationsfreundlichkeit, die geringen Kosten und die praktische Verwendung von immer billigeren Hochleistungs-LEDs zu erhöhen. Mit jeder Iteration werden die Hindernisse für den Einsatz von LEDs in realen Wohnanwendungen reduziert.

Schritt 1: Werkzeuge und Materialien

Die Materialien, aus denen eine LED-Lampe besteht, sind der Schlüssel zu ihrer Leistung, ihrer langen Lebensdauer und dem ultimativen erfolgreichen Ersatz einer herkömmlichen Glüh- oder Halogenlampe. Das wichtigste Element ist der Kühlkörper und hat sich als der am schwierigsten zu findende Teil in einem Format erwiesen, das mit der Kandidatenleuchte kompatibel ist. Es gibt viele Kühlkörper, aber nur wenige wurden mit einem runden Kunstglasschirm entworfen. Kürzlich stieß ich auf Digikey auf ein Teil, das für PowerLEDs entwickelt wurde, die Größe und Flexibilität hatte, um es in eine herkömmliche Leuchte zu integrieren, und das günstig genug war, um es in Betracht zu ziehen. Die anderen Schlüsselkomponenten sind natürlich die LED selbst und die Ansteuerschaltung. Es gibt viele Hochleistungs-LEDs auf dem Markt, aber für die Wohnbeleuchtung ist die reine Leistung nicht der wichtigste Faktor. Die LEDs mit der höchsten Effizienz und der höchsten Leistung sind "cool", da ihre Leistung sehr blau ist und für die allgemeine Beleuchtung in Ihrem Zuhause nicht attraktiv ist. Dies wird oft durch ihre Farbbewertung in Grad Kelvin angezeigt. Kaltweiß liegt im Bereich von 6500K, mit Neutralweiß im Bereich von 4500K und Warmweiß im Bereich von 3700K. Das Problem bei LEDs besteht darin, dass die Mischung von Leuchtstoffen, die verwendet werden, um wärmer zu werden und damit eine ansprechendere Lichtausbeute, immer weniger effizient wird. Eine kühle LED der Spitzenklasse kann also 100 Lumen pro Watt ausgeben, während die besten warmweißen LEDs im Bereich von 60 Lumen pro Watt liegen. Schade. Nach endlosen Stunden der Suche und des Kaufs verschiedener LED-Komponenten habe ich die folgenden Teile verwendet, um einen praktischen und relativ günstigen Halogen-Ersatz für meine Übertisch-Küchenpendelleuchte zu bauen. Ich habe einen Philips Rebel 3-LED-Stern verwendet. Viele Leute bevorzugen die Cree XR-E-LED-Linie, und einige der Cree-LEDs haben höhere Spezifikationen. Aufgrund der Größe des Rebel können jedoch 3 von ihnen in unmittelbarer Nähe platziert werden, was für den Ersatz eines kleinen Bi-Pin-Halogen entscheidend ist. Ich habe eine Treiberschaltung von DealExtreme verwendet, die direkt aus China geliefert wird. Werkzeuge und Materialien: Kühlkörper, 3 $ Bi-Pin-Treiberschaltung, 2 $ Rebel 3x LED-Stern, 15 $ Wärmeleitpaste, 7 $ HolzschrottHeißkleber3 Kleine Schrauben (z. 40) Bohrer und Gewindebohrer für SchraubenLöten und Draht und der Wille, sie zu verwenden Die Gesamtkosten betragen etwa 20 Dollar, wenn Sie die Wärmeleitpaste und die Schrauben zur Hand haben. Das ist deutlich günstiger als früher. Wow!

Schritt 2: Bohren Sie den Kühlkörper

Der erste Schritt besteht darin, drei Löcher in den Kühlkörper zu bohren, die mit drei der sechs Schlitze auf der LED-Steuerplatine übereinstimmen. Die Sternplatine besteht aus einem speziellen thermischen Sandwich, das es ermöglicht, die Wärme aus dem LED-Die in die Platine zu bewegen und dann mit minimalem Widerstand (und damit Delta T) zu kühlen. Die Rückseite des Sterns ist aus Metall, aber nicht elektrisch mit den LEDs verbunden und muss einen festen thermischen Kontakt zum Kühlkörper haben. Nehmen Sie also Ihren Stern und legen Sie ihn auf den Kühlkörper und betrachten Sie seine Position. Machen Sie dann drei Markierungen in den Kerben um den Stern herum, um zu markieren, wo Sie Ihre Löcher bohren werden. Entfernen Sie dann den Stern und bohren Sie Ihre Löcher und klopfen Sie sie dann, damit Sie die Schrauben direkt in den Kühlkörper einfädeln können. Wenn Sie nicht über die Werkzeuge oder das Kleingeld verfügen, um die Löcher zu klopfen, bohren Sie sie einfach groß genug, damit die Schrauben durch den Kühlkörper gleiten und verwenden Sie Muttern auf der Rückseite, um den Stern festzuhalten. Siehe die Bilder zur Verdeutlichung.

Schritt 3: Treiber in Holzblock montieren

Der Schlüssel zum Einpassen dieser LED-"Glühbirne" in die Halogenleuchte besteht darin, den Treiber kompakt im Kühlkörper zu montieren. Dies wird erreicht, indem ein Holzstück geschnitten wird, das zwischen die Kühlkörperbeine passt und eine ausgebohrte Mitte hat, in der wir die Antriebsschaltung sicher heiß verkleben können. Sie können auch Löcher in die Kühlkörperbeine bohren, um Schrauben hinzuzufügen, wenn Sie dem Heißkleber nicht vertrauen. Diese Verbindung nimmt alle Einsteckkräfte beim Einsetzen oder Entfernen der Glühbirne auf und hält die gesamte Einheit gegen die gnadenlose Schwerkraft. Ich benutzte einen 3/8-Zoll-Bohrer, um zwei Löcher nebeneinander zu bohren, und verband sie, indem ich den Bit unter Strom wackelte. Grob und doch effektiv. Das Ergebnis war ein Steckplatz, in den die Treiberschaltung gut passt. Mit dem Treiber im Schrottholz füllte ich die Löcher mit Heißkleber, um alles an Ort und Stelle zu halten. Achten Sie darauf, wie die Drähte aus dem Holz austreten, damit die Stifte, die mit der Leuchte verbunden sind, nicht behindert werden.

Schritt 4: Löten Sie das Laufwerk an die LED und montieren Sie es am Kühlkörper

Bevor Sie die LED am Kühlkörper befestigen, ist es eine gute Idee, die Drähte von der Antriebsschaltung an den Stern zu löten. Sobald die LED auf dem Kühlkörper montiert ist, erledigt der Kühlkörper seine Arbeit und saugt die Wärme vom Stern ab, was das Löten erschwert. Schauen Sie sich also die Treiberschaltung an und identifizieren Sie die positiven und negativen Drähte. Möglicherweise möchten Sie die mit dem Treiber gelieferten durch längere, klarer identifizierbare Kabel ersetzen, da die chinesischen Treiber oft mit seltsamen Farbkabeln und kurzen, schlecht gelöteten Kabeln geliefert werden. Sie bekommen, wofür Sie bezahlen. Löten Sie die Drähte an den Stern und stellen Sie sicher, dass die + und - Treiber- und LED-Drähte übereinstimmen. Testen Sie die LED jetzt kurz mit einem Netzteil oder Akku. Sie benötigen 12 VDC oder mehr, weniger als 30 VDC oder so. Überprüfen Sie im Zweifelsfall die Spezifikationen. Lassen Sie die LED nicht zu lange leuchten, ohne dass sie auf dem Kühlkörper montiert ist, sonst können Sie sie beschädigen oder zerstören. Es wird schnell heiß und man weiß, was man über einen Rennwagen mit roten Zahlen sagt. Der Bi-Pin-Treiber kann unabhängig von der Eingangspolarität betrieben werden. Verschwenden Sie also keine Zeit damit, nach welchem Pin welcher zu suchen. Zufrieden, dass alles funktioniert, tragen Sie etwas Wärmeleitpaste auf den Kühlkörper unter der LED auf und tragen Sie dann die LED auf. Setzen Sie die 3 Schrauben ein und ziehen Sie sie fest. Achten Sie dabei darauf, dass sie keinen der Drähte oder Pads des Sterns kurzschließen. Sobald Sie vollständig sitzen, verwenden Sie Ihr Multimeter, um auf Kurzschlüsse zu testen.

Schritt 5: Treiberschaltung montieren

Der nächste Schritt besteht darin, den Holzschrott mit der Treiberschaltung in die Hinterbeine des Kühlkörpers zu verkeilen. Möglicherweise müssen Sie etwas vom Holz abfeilen, schleifen oder schnitzen, damit es passt. Seien Sie geduldig und schneiden Sie keine der Drähte ab. Versuchen Sie, ihn hineinzudrücken, bis die Zinken des Zweistift-Treibers gerade noch über die Hinterbeine des Kühlkörpers hinausragen. Möglicherweise möchten Sie auch einige Messungen vornehmen oder die Einheit in Ihrer beabsichtigten Leuchte testen, um sicherzustellen, dass sie passt und Ihre Höhe entsprechend anpassen. Wenn alles im Quadrat ist, holen Sie die Klebepistole heraus und kleben Sie den Block an Ort und Stelle. Sobald dies abgekühlt ist, können Sie einige Löcher in die Seite bohren, um Schrauben hinzuzufügen, wenn Sie möchten, oder einfach so verwenden, wie es ist. Der Kühlkörper kann bei längerem Gebrauch so warm werden, dass der Kleber je nach Ihren LEDs, dem verwendeten Strom und der Kleberformulierung weich wird. Dieser Kühlkörper ist für eine Verlustleistung von 10 W und einen Temperaturanstieg von 5 Grad C pro Watt in ruhender Luft ausgelegt. Da wir die LEDs mit 600 mA betreiben, sind dies etwa 9 W und wir können erwarten, dass der Kühlkörper im Dauerzustand ohne aktive Kühlung 45 Grad heißer wird als die Umgebung. Das ist ziemlich heiß, also sind einige Schrauben vielleicht keine schlechte Idee. Oder Sie können den Strom zurückwählen, indem Sie den Stromeinstellwiderstand auf der Treiberplatine ersetzen. Ich glaube, es ist R1 auf der Platine und hat entweder 1,5 oder 3,0 Ohm, je nachdem, welche Version Sie kaufen.

Schritt 6: Testen

Wenn der Treiber installiert ist, sind Sie bereit zum Testen. Sie können dies an Ihrer Bank tun oder in der Halterung oder Wahl installiert. Wenn Sie viel Flackern sehen, ist Ihr Gerät möglicherweise nicht mit Niederspannungs-Gleichstrom, sondern mit Niederspannungs-Wechselstrom ausgestattet. Sie müssen die Schaltung modifizieren, um den Wechselstrom zu handhaben, indem Sie einen Vollwellengleichrichter und einige Kondensatoren verwenden, nicht schlecht, aber nicht ideal. Genießen Sie und seien Sie sicher!