Kühlschrank-LED-Lampe. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Beleuchtung

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Heutzutage sind viele helle LEDs verschiedener Art auf dem Markt erschienen, die es ermöglichen, daraus Beleuchtungslampen herzustellen. In den Artikeln [1] und [2] berichten ihre Autoren beispielsweise über ihre Erfahrungen bei der Herstellung einfacher Lampen für einen Treppenabsatz, bestehend aus zwei LEDs. Die unbestrittenen Vorteile dieser Lampen sind Effizienz, Langlebigkeit, niedrige Kosten und die Möglichkeit, sie in nur wenigen Stunden herzustellen. Wenn eine leistungsstärkere Lampe benötigt wird, wird deren Herstellung in Artikel [3] beschrieben.

Ich möchte meine Erfahrungen in der Herstellung von LED-Lampen teilen. Eine sehr gute Lampe für den Kühlschrank lässt sich an einem Abend basteln. Seine Lebensdauer wird übrigens länger sein als die des Kühlschranks selbst, denn LEDs haben keine Angst vor häufigem Einschalten bei niedrigen Temperaturen. Solche Lampen können nicht nur in Kühlschränken, sondern auch in Nähmaschinen, Mikrowellenherden und verschiedenen Lampen verwendet werden.

Um Probleme beim Einbau der hergestellten LED-Lampe in den Kühlschrank zu vermeiden, sollten ihre Abmessungen die Abmessungen der 230 V 15 W-Glühlampe, die sie ersetzen wird, nicht überschreiten.

Für die Aufputzmontage wurde entschieden, ASS28-WW120B21 LEDs der Größe 3528 (3,5x2,8 mm) zu verwenden. Die Abmessungen einer Glühlampe bieten Platz für 60 dieser LEDs. Ihre Betriebsspannung beträgt 3,2...3,4 V bei einem Strom von 20 mA. Das bedeutet, dass der Kette der in Reihe geschalteten LEDs eine Spannung von etwa 180 V zugeführt werden muss. Mit einem Widerstand müssen nur etwa 40...50 V gelöscht werden, und die daran abgegebene Verlustleistung darf 1 nicht überschreiten W.

Selbstverständlich können Sie anstelle der oben genannten LEDs auch alle für die Aufputzmontage erhältlichen LEDs verwenden, wobei es nicht erforderlich ist, deren Nennstrom und Betriebsspannung genau zu kennen. Um den Widerstand und die Leistung des Löschwiderstands zu berechnen, genügt es, mit einem einstellbaren Netzteil die Spannung näherungsweise zu ermitteln, bei der ein Strom von 8...10 mA durch die LED fließt und diese mit ausreichender Helligkeit leuchtet.

Wenn Sie gewöhnliche LEDs mit Anschlüssen zum Einlöten in ein Loch verwenden, passen nur wenige davon in die zulässigen Abmessungen. Der Widerstand muss fast die gesamte Netzwerkspannung löschen. Dadurch wird die Verlustleistung des Widerstands erheblich erhöht, daher ist eine Vergrößerung dieses Widerstands und der Lampe selbst erforderlich. In diesem Fall passt die Lampe möglicherweise nicht an den dafür vorgesehenen Platz und der „Herd“ im Kühlschrank ist nicht ganz geeignet.

Das Lampendiagramm ist in Abb. dargestellt. 1. Der gemessene Strom durch die LEDs beim Einschalten betrug 6,5 mA und stieg nach einigen Betriebsminuten auf 8 mA an, was mehr als der Hälfte des maximal zulässigen Betriebsstroms entspricht. Aber auch bei diesem Strom ist die Helligkeit der resultierenden Lampe optisch viel größer als bei 15-W-Glühlampen. Die Leuchtfarbe der LED-Lampe mit den angegebenen LEDs ist bläulich. Meiner subjektiven Wahrnehmung nach ist es deutlich kühlschranktauglicher als das trübe gelbliche Licht einer herkömmlichen Glühlampe.

Fig. 1

Jetzt beschreibe ich im Detail die Technologie, die zur Herstellung der LED-Lampe verwendet wird. Wir nehmen eine defekte 230 V 15 W Glühlampe, wickeln sie in Papier ein und zerschlagen den Glaskolben. Wir reinigen die Innenseite des Sockels von den Resten des Glases und des Klebers, mit dem die Glühbirne darauf geklebt wurde. Gleichzeitig versuchen wir, die Form der Basis nicht zu verändern – sie sollte rund bleiben. Sie müssen sehr vorsichtig arbeiten, um sich nicht durch Glasscherben zu schneiden, und vorzugsweise eine Schutzbrille tragen, um Ihre Augen nicht durch die Scherben zu verletzen.

Dann kleben wir das einfachste Gerät. Aus einem beliebigen festen Plattenmaterial mit einer Dicke von 2 bis 3 mm (Getinax, Textolith oder anderer Kunststoff) schneiden wir drei Teile aus: ein Quadrat mit den Maßen 50 x 50 mm und zwei Rechtecke mit einer Breite von 5 bis 10 mm und einer Länge von 50 mm. Die quadratische Platte dient als Basis. Darauf kleben wir rechteckige Platten parallel mit einem Abstand von ca. 2,8 mm dazwischen. Dies sind die Führungen, zwischen denen wir die LEDs platzieren werden.

Der Spalt muss eingehalten werden, damit die darin platzierten LEDs mit geringem Kraftaufwand bewegt werden können. Am bequemsten ist es, das Gerät mit Heißkleber zusammenzubauen, da beim Abkühlen die Position der Führungen angepasst werden kann.

Wir platzieren zehn LEDs zwischen den Führungen, wobei der Anodenanschluss der nächsten nahe am Kathodenanschluss der vorherigen liegt. Bei LEDs im 3528-Gehäuse befindet sich der Kathodenanschluss an der abgeschrägten Ecke des Gehäuses. Dann tragen wir einen Tropfen neutrales Flussmittel auf jedes Paar Kontaktklemmen auf und löten mit einem Lötkolben mit geringer Leistung. Sie müssen schnell löten, um die LEDs nicht zu überhitzen. Es empfiehlt sich, den fertigen Streifen durch Anlegen einer konstanten Spannung von 30...32 V unter Beachtung der Polarität zu überprüfen. Alle LEDs sollten aufleuchten.

Insgesamt fertigen wir sechs Streifen mit jeweils zehn in Reihe geschalteten LEDs. Dann platzieren wir die Streifen parallel, sodass neben dem Pluspol des ersten Streifens der Minuspol des zweiten Streifens liegt, und neben dem Pluspol des zweiten Streifens der Minuspol des dritten Streifens usw., und verbinden sie durch Löten. Wir erhalten ein Modul mit den Maßen 35x18 mm aus 60 in Reihe geschalteten LEDs.

An die freien Anschlüsse der ersten und letzten (sechzigsten) LED löten wir Anschlussabschnitte der alten Transistoren MP25, MP26, MP38-MP42. Die Anschlüsse dieser Transistoren bestehen aus einer Legierung, die Elektrizität gut leitet, aber Wärme nicht gut leitet. Natürlich können Sie einen normalen einadrigen Montagedraht verwenden, es besteht jedoch die Möglichkeit, dass sich der Stift beim Anlöten an die Platine von der LED löst.

Als nächstes schneiden wir aus einseitig folienbeschichteter Leiterplatte eine Platine mit einer Breite von 20 mm und einer Länge von 45 mm aus. In diesem Fall verengen wir eine der schmalen Kanten der Platine auf eine Breite von ca. 17 mm und eine Länge von 5 mm – mit dieser Kante wird die Platine in den Sockel der Glühlampe eingesetzt. Wir passen diese Größe an, indem wir das Brett nach und nach mit einer Feile abschleifen und es ständig auf dem Untergrund ausprobieren. Es ist darauf zu achten, dass das Board mit spürbarer Kraft in den Untergrund eingeführt wird und dort fest gehalten wird. Es sollte nicht geklebt werden, da nach dem Einschrauben der Lampe in die Kühlschrankfassung die Position der Platine durch Drehen relativ zum Sockel angepasst werden muss, um das Licht in den Kühlschrankraum zu lenken.

Nachdem die Platine auf dem Sockel montiert ist, platzieren wir das gefertigte LED-Modul auf der Seite, auf der sich keine Folie befindet, markieren die Löcher für seine Anschlüsse und bohren diese. Anschließend schneiden wir in der Folie Leiterbahnen aus, die LED-Modul, Diodenbrücke und Löschwiderstände entsprechend dem Schaltplan der Lampe verbinden. Wir bohren keine Löcher für die Anschlüsse der Brücke VD1 und der Widerstände R1, R2, sondern löten sie auf die Folien-„Auflage“.

Sie können parallel zum LED-Modul einen Glättungsoxidkondensator mit einer Kapazität von 10...20 μF bei 400 V installieren, dies führt jedoch nicht zu einer merklichen Erhöhung der Helligkeit der LEDs (ich habe es überprüft) und ihres Flackerns mit Eine Frequenz von 100 Hz ist ohne Kondensator für das Auge unsichtbar.

Anstelle der Brücke KTs407A genügen vier beliebige Dioden mit einer zulässigen Sperrspannung von mindestens 300...400 V und einem gleichgerichteten Strom von mindestens 50 mA.

Mit einer isolierten Litze verbinden wir den freien Anschluss der Diodenbrücke mit dem Schraubteil des Sockels und die freien Anschlüsse der Widerstände R1 und R2 mit ihrem Mittelkontakt. Die zum Sockel führenden Drähte sollten einen kleinen Längenspielraum haben, damit die Platine relativ zum Sockel gedreht werden kann, um die Lampe nach dem Einbau in den Kühlschrank auszurichten. Die zusammengebaute Lampe ist in Abb. dargestellt. 2.

Fig. 2

Bevor wir es in die Kühlschranksteckdose einschrauben, überprüfen wir die Lampe auf dem Tisch. Bei korrekter Installation leuchtet es sofort nach der Verbindung mit dem Netzwerk auf. Leuchtet die Lampe nicht, suchen wir nach einem Fehler. Normalerweise ist dies die falsche Polarität beim Einschalten einer oder mehrerer LEDs oder beim Anschließen der Diodenbrücke an das LED-Modul.

Nachdem wir die Lampe schließlich in die Steckdose des Kühlschranks geschraubt haben, passen wir die Richtung des Lichtstroms an, indem wir die Platine im Sockel drehen. In diesem Fall ist Vorsicht geboten, da das Berühren spannungsführender Teile der Lampe, die unter Spannung stehen, unsicher ist.

Zum Schutz vor versehentlichem Stromschlag beim Betrieb der Lampe müssen Sie ein Gehäuse für die Platine aus einer Polyesterfolie, die häufig für Blisterverpackungen verschiedener Waren verwendet wird, oder einem anderen ähnlichen transparenten Kunststoff herstellen.

Nehmen wir ein für das Gehäuse ausgewähltes, gleichmäßiges Stück Plattenmaterial mit einer Dicke von 0,3...1 mm und einer Abmessung von mindestens 80 x 60 mm. Zeichnen wir darauf mit einem Marker zum Beschriften von CDs einen Parallelepiped-Scan mit einer Breite von 21, einer Dicke von 14 und einer Höhe von 40 mm. Vergessen wir nicht, an den richtigen Stellen Klebeventile vorzusehen. Um die Falten gleichmäßig zu machen, drücken Sie ihre Linien mit der Rückseite des Messers. Wenn das Material dick ist (etwa einen Millimeter), ist es besser, die Falten bis zu einer Tiefe von etwa einem Drittel der Dicke einzuschneiden.

Nachdem wir die Entwicklung ausgeschnitten haben, biegen wir daraus ein Parallelepiped und kleben es zusammen. Verwenden Sie dazu besser eine Heißluftpistole, dann nimmt der Klebevorgang ein Minimum an Zeit in Anspruch, die Verklebung ist transparent und sieht ordentlich aus. Setzen Sie das entstandene Gehäuse auf die Platine und befestigen Sie es mit zwei Tropfen Schmelzkleber. Die Herstellungszeit der Hülle beträgt bei diesem Verfahren 15...20 Minuten.

Die zweite Version des Gehäuses, dargestellt auf dem Foto Abb. 3, hergestellt aus einer Schachtel „Tic-Tac“-Bonbons, die sehr beliebt sind und in allen Geschäften, Pavillons und Ständen verkauft werden. Seine Abmessungen sind ideal für die Herstellung einer Hülle. Der Karton muss auf eine Länge von 40 mm zugeschnitten werden, dann sind nur noch zwei Schnitte, ein Falz und ein Kleben nötig – fertig ist die Hülle. Die Herstellungszeit für diese Version des Gehäuses ist sogar noch kürzer und beträgt 5...10 Minuten.

Fig. 3

Die Löschwiderstände sind so gewählt, dass der Strom durch die LEDs fast die Hälfte des zulässigen Wertes beträgt, sodass die LEDs keine Angst vor Schwankungen der Netzspannung nach oben haben. Und ein leichter Helligkeitsabfall bei Netzspannungsabfall spielt bei der Beleuchtung des Kühlraums keine Rolle. Allerdings nimmt bei einer Glühlampe mit sinkender Versorgungsspannung auch die Helligkeit ab.

Die Helligkeit der hergestellten Lampe lässt sich leicht nahezu verdoppeln, indem man den Widerstand der Löschwiderstände verringert (besser experimentell auswählen). Sie sollten den Strom durch die LEDs jedoch nicht auf mehr als 15 mA erhöhen, da er sonst bei erhöhter Netzspannung 20 mA überschreiten kann. Die Lampe brennt natürlich nicht durch, da die Kühlschranktür nicht längere Zeit offen gehalten wird, aber jede Überlastung verringert nach und nach die Lebensdauer der LEDs.

Literatur

1. Tertyshnik E. Eine einfache LED-Lampe für den Treppenabsatz. – Radio, 2010, Nr. 8, S. 46.
2. Moroz K. Sparsame LED-Lampe für den Treppenabsatz. – Radio, 2013, Nr. 12, S. dreißig.
3. Netschajew I. Netzwerklampe aus Taschenlampen-LEDs. – Radio, 2013, Nr. 2, S. 26.

Autor: A. Karpatschew

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