ترميم مصابيح الحدائق الشمسية التي تعمل بالتيار الكهربائي - مصابيح حدائق شمسية من الفولاذ المقاوم للصدأ

هذا بالفعل من بعض مشاريعي السابقة المتعلقة بمزودات الطاقة، ولكنه مرتبط ارتباطًا وثيقًا بسجلات LED قبل التفكيك.
الآن نخرج جميعًا ونشتري مصابيح الدانتيل الصغيرة الصيفية، والتي تعمل بالطاقة الشمسية خلال النهار، ويتم شحنها خلال النهار، وتشغيلها في الليل، وتصبح مصباحًا للحديقة الجانبية.
بالطبع، عمرها محدود، لأن المنتجات المستوردة الرخيصة، في ظل الطقس القديم في بريطانيا، تتعطل حزم البطاريات، وأحيانًا حتى الألواح الشمسية تتعطل.
عادةً، تشتري أربع عبوات أو أكثر من هذه الأشياء، ومصدر الضوء عبارة عن نوع واحد منخفض الطاقة وغير مكلف من مصابيح LED.
بمجرد موتهم، نرميهم في سلة المهملات ثم في مكب النفايات.
حسناً، دعني أفكر، لماذا لا نحوله إلى مصدر طاقة LED بقوة 10 وات؟
لكن يجب أن يكون آمناً وخالياً من تقلبات الطقس، ويجب أن يكون رخيصاً.
أتساءل إن كان هذا ممكناً؟ هل ستكون 10 واط كثيرة جداً؟
يمكنك أن ترى من الصورة أن مصدر الضوء عبارة عن أنبوب من الفولاذ المقاوم للصدأ بقطر حوالي 60 مم ومشتت ضوئي بلاستيكي.
بالإضافة إلى غطاء أنبوبي آخر، مثبت في الأعلى مع ألواح شمسية في الداخل.
أول شيء فعلته هو إزالة مصابيح LED البيضاء والألواح الشمسية المربعة من السطح.
الفكرة هي تركيب مصباح LED على لوحة مثبتة على المبرد، والتي تمر لأعلى عبر فتحة اللوحة الشمسية.
اشتريت مؤخرًا بعض مصابيح LED أحادية النواة من نوع COB بقدرة 10 واط. أريد أن أعرف ما إذا كان بإمكاني استخدام هذه المصابيح مباشرةً من مصدر الطاقة (240 فولت بدون عزل) لتشغيلها بتقنية التبديل.
المرشح هو شريحة محرك الطاقة Buck switch mode FL7701 والمستشعر 1. 4mH coilcraft.
لسوء الحظ، تم تحويل البرنامج الثابت من 240 فولت إلى كتلة COB [12 فولت].
ليس من السهل العمل لأن التيار المطلوب لتمرير COB أكبر بكثير من 10 واط التي يمكن معالجتها بواسطة شريحة التشغيل.
يمكن للشريحة معالجة 0.
إن التيار 5 أمبير مع جهد أمامي 12 فولت لن يجعلك تصل إلا إلى حوالي 5 واط.
يمكنك فعل ذلك باستخدام محول أمامي ذي وضع تبديل مع عزل، لكن التكلفة بدأت ترتفع بشكل كبير. على أي حال، يُعتبر كل هذا رخيصًا ومريحًا.
كيف يمكنني الحصول على 10 واط بتيار 0.5 أمبير فقط؟
بالنظر إلى نظرية الحفاظ على الطاقة، فإن الطريقة الوحيدة لزيادة القدرة الكهربائية هي زيادة الجهد، والشيء الوحيد الذي يمكنني فعله هو زيادة الجهد الأمامي لمصباح LED باستخدام أكثر من واحد منها.
إذا نظرت إلى مؤشر تفكيك LED الخاص بي، فسترى لماذا قاموا بتصميمه بهذه الطريقة.
على موقع eBay، يمكنني بسهولة العثور على بعض مصابيح LED بقدرة 1 واط بجهد أمامي 0F 3V@330mA.
الآن، إذا قمت بتشغيلها عند 266 مللي أمبير باستخدام 10 أوم أو أقل، فسأحصل على 10 × 3 × 0. 266 أمبير = 8 واط... قريب بما فيه الكفاية.
هناك نهج ثنائي القطبية للتشغيل تحت الحمل المنخفض...
حافظ على درجة حرارة منخفضة وحافظ على عمر الجهاز أو أطله.
انخفاض درجات حرارة التقاطعات يعني إشارات مرور جيدة.
بالنظر إلى صور مصابيح الحديقة، نحتاج إلى طريقة لتركيب مصابيح LED هذه. بالطبع، إذا كانت تستهلك 266 مللي أمبير، فسنحتاج إلى التخلص من الطاقة المفقودة البالغة 8 واط بينها، وهو ما يتطلب استخدام مشع حراري.
يبلغ القطر الداخلي لأنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ أقل بقليل من 57 مم، لذا إذا كان بإمكاني تركيب أي مكون إلكتروني في أنبوب بلاستيكي محكم الإغلاق وتركيبه داخل الأنبوب.
بعد ذلك يمكنني تثبيت لوحة LED لأسفل على الجزء العلوي من الهيكل وإضاءة المشتت.
إذن، كيف نرتب مصابيح LED؟
أولاً، قمت بقص 46.
استخدم منشارًا دائريًا لقطع دائرة من الألومنيوم بقطر 5 مم من خلال الفتحة المركزية. [انظر الصورة]
قم بتغطية أحد الجانبين بشريط لاصق مزدوج الجوانب لتبديد الحرارة.
يمكنك شراء هذا الشريط اللاصق من موقع eBay. سعره زهيد للغاية. يُستخدم عادةً في ملحقات الرادياتير. انظر إلى الصورة.
الألومنيوم هو غلاف طاقة قديم، ولكن قد تتمكن من شرائه على موقع eBay.
استخدمت قطعة بسمك 2 مم.
يجب تغطية وعزل المعدن عن قاعدة LED، مع الحفاظ على التوصيل الحراري الجيد.
استخدم شريطًا لاصقًا حراريًا رأسيًا مزدوج الطبقات.
سيؤدي هذا إلى تغيير الموصلية الحرارية. سنفقد 20 درجة مئوية أخرى عند نقطة التقاطع، ولكن هذا ما نحتاجه.
سأعود إلى هذا الموضوع لاحقاً، ربما سألقي نظرة على محلول قابل للذوبان في الماء ومغلق تماماً، ولكن ليس الآن.
ثم أستخدم برنامج AutoCAD لتحديد موضع مصباح LED على القاعدة.
يرجى الاطلاع على الصورة المرفقة بصيغة PDF.
قمت بطباعة مخطط التصميم بشكل متناسب واستخدمت أداة التثقيب لعمل قالب التثبيت للتصميم كدليل تقريبي.
وضعت هذا على الجزء السفلي اللاصق ورسمت مخطط الدائرة على الشريط اللاصق.
بعد ذلك، قمت بترتيب مصباح LED بحيث يمكنني تحديد موقع بعض الأشرطة النحاسية، والتي سأستخدمها لتوصيل مصباح LED بسطح الشريط العازل.
ولضمان عدم دخول أي حلقات نحاسية إلى أسفل القطعة المعدنية، قمت بلحامها معًا.
بالطبع، عليك التأكد من أن الكاثود يتصل بالأنود.
يمكنك لصقها واستخدام بعض الأسلاك بين الدبابيس، على الرغم من أن استخدام شريط نحاسي يساعد على تبديد بعض الحرارة في الشريط.
في حالة الحرارة، تولد هذه الأشياء الكثير من الحرارة، لذلك يلزم وجود مشعاع كبير.
اخترت مشعاعًا بأبعاد 40 × 40 × 30 للحفاظ على درجة حرارة الأرضية حوالي 58-60 درجة مئوية.
في هذه الحالة، يتناسب حجمه مع إزالة رقائق الطاقة الشمسية، بحيث تكون الحرارة عند نقطة اتصال غلاف LED بالغلاف حوالي 4 درجات مئوية/واط، والحرارة من لوحة إلى أخرى هي 1 درجة مئوية/واط، مما يعني أن درجة الحرارة عند نقطة الاتصال يجب أن تكون 1 درجة مئوية/واط. (8 × 1) + 4 = تقريبًا.
60 + 12 درجة مئوية = 72 درجة مئوية، وهو أمر معقول.
سيكون الجهد الكلي للثنائي الباعث للضوء حوالي 10 × 3 فولت، لذلك سيتم اختبار التيار المار من خلاله في المرحلة التالية.
يحتوي ملف PDF المرفق على مخطط يمكن استخدامه كقالب، ولكن يمكنك دائمًا تصميمه بنفسك.
تحقق من مرفقات easam، ويمكنك تنزيل برنامج eviewer للاطلاع عليها. سنستخدم شريحة تشغيل fl7701 ونجرب برنامج تصميم جداول البيانات Xcel للتوصل إلى مجموعة من الأرقام التي قد تكون مناسبة.
يكمن جوهر محول باك في تقليل التموج إلى مستوى معقول بالنظر إلى قيمة RMS التي نحتاجها.
تؤثر التموجات بشكل مباشر على حجم وتردد المحاثات، وبشكل غير مباشر.
لذا، إذا زدنا التموج، يجب أن نزيد حجم الحث. والطريقة الوحيدة لتقليل الحث المطلوب هي زيادة التردد.
انظر إلى الصورة المرفقة، والتي توضح ما أقوم بتكراره وهي المفتاح للقيم الموجودة في المخطط.
هذا هو مصباح LED الملحوم الذي تم وضعه على القالب الخاص بي قبل اللصق.
يرجى الانتباه إلى كيفية استخدام المبرد. توجد لوحة المبرد وبطاقة LED المثبتة في الأسفل.
من خلال ضبط ذروة التيار إلى 500 مللي أمبير وزيادة التيار إلى 266 مللي أمبير rms، يتم ضبط الجهد على LED ليكون أعلى بقليل من 30 فولت، مما يعني أنه إذا كان لدينا 10 مصابيح LED، فإن الجهد يكون في الواقع قريبًا من 3 فولت للأمام.
لاحظ أن الحساب كان من المتوقع أن يكون 286 مليون سنة، بينما في الواقع لم نتمكن إلا من الوصول إلى 266 مليون سنة.
ينبغي أن يكون التردد 101 كيلوهرتز، لكن يبدو أنه منخفض قليلاً في النطاق.
سأناقش المخططات، والمحركات، وأشكال الموجات في الخطوة التالية.
لذا فإن توصيل الطاقة يضيء الأرضية مثل شجرة عيد الميلاد.
حذر!
هذا تصميم غير معزول، لذا يجب تأريض جميع الأجهزة التي يمكن ترقيتها إلى مستوى الطاقة هذا بشكل كامل.
سيشمل ذلك مشتتات الحرارة. إذا نظرت بعناية، ستجد أن عدة ثقوب تحتاج إلى أن تكون مدببة تلقائيًا لتتصل بمشتتات الحرارة من خلال علامة التأريض، والأجزاء المعدنية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، وتأريض مصدر الطاقة.
انتبه إلى توصيلات مصابيح LED للتأكد من عدم وجود ماس كهربائي بين مصابيح LED والأرضي.
إذا كان هذا هو الحال، فسيكون هناك جهد كهربائي أكبر من جهد التصميم على الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) وسوف يتلف قريباً.
لدي جهاز اختبار مزود بمحول عزل رئيسي، ولكن عند توصيله مباشرةً بمصدر الطاقة الرئيسي، يكون أحد طرفي المحث عند جهد مصدر الطاقة الرئيسي. وإذا تم توصيله بأي قطعة معدنية معزولة، فسيشكل ذلك خطراً.
فلنلق نظرة إلى الوراء ونرى ما نحتاجه لتشغيل مصباح LED.
لقد ذكرنا بالفعل أننا بحاجة إلى دعم حوالي 266 مللي أمبير، لذلك قمنا بذلك.
ملاحظات المخطط المرجعي هي كما يلي: من خلال المصهر 1 إلى مقوم الجسر، ثم مع اثنين من محاثات مرشح C.
D1 هو ثنائي استعادة وطريقة لتقليل تيار الحث.
يتم تشغيل بوابة Q1 بواسطة الدبوس 2 من FL7701 من خلال R3، ويساعد D2 في إزالة الشحنة من البوابة أثناء الشوط السالب لـ FL7701.
يتم تحديد تردد الخرج بواسطة R5/R4.
يحتوي الدبوسان على بعض دبابيس الفصل ودبابيس CS.
Pin1 هو دائرة حث التيار، والتي تراقب الجهد وبالتالي التيار المار عبر r6.
راجع قيمة التيار القصوى للمقاومة R6 0.
5أ، مما سيؤدي إلى إعادة ضبط الدائرة المتكاملة والتحضير لمرحلة التشغيل التالية.
لاحظ ما هو مفقود في هذه الدائرة.
لا يحتاج طرف الإدخال إلى غطاء تيار مستمر كبير للمقوم.
يتعامل جهاز FL7701 مع تغييرات الإدخال بمهارة داخلية.
وبالنظر إلى أن هذا الجزء عادة ما يكون مكلفاً، فإنه يساعد على توفير التكاليف.
بعد ملء لوحة الدوائر المطبوعة، قمت بفحص التموج.
يُستخدم مسبار التيار على مهبط وحدة LED، ويبلغ التموج 150 مللي أمبير. ويبلغ متوسط ​​التيار الذي يقيسه الجهاز حوالي 1.5 مللي أمبير. 260 مللي أمبير.
بالنسبة لمصابيح LED، يتم تقليل الحد الأقصى للتيار بمقدار 100 مللي أمبير، مما يجعلها أكثر برودة، وبالتالي إطالة عمرها.
كانت قياسات التردد 81 كيلو هرتز وانخفض الميل إلى 1.71 ميكروثانية.
يمثل هذا 13% من قدرة الشريحة/المستشعر، لذا ينبغي أن يكون جيدًا.
تتمثل نقطة البداية للتصميم بأكمله في استخدام 1.
أظهرت عملية لفّ الملفات التي استغرقت أربع ساعات وجود بعض الأخطاء في لوحة النموذج الأولي. قمتُ بتصحيح تصميم لوحة الدوائر المطبوعة التي تم تحميلها حديثًا.
لاحظ الوصلة العلوية لتجاوز بعض التركيبات غير الصحيحة... يا إلهي.
تسبب هذا في بعض الانفجارات قبل أن أدرك الخطأ...
لا بد أنه متعب!
يوجد جزآن علويان وجزء سفلي واحد.
وهكذا تم خياطتها معًا.
سأرفق قائمة بجميع الأجزاء التي أحتاجها في النهاية.
بعض الأمور تحتاج إلى اهتمام.
قمت بتأريض الجزء العلوي من المبرد وأرسلت التيار عبر الجهاز إلى نقطة تأريض في الأسفل.
ثم يتم توصيله بمصدر الطاقة.
شاهدها.
وأخيرًا، يكون جهد الكاثود الخاص بالصمام الثنائي الباعث للضوء أقل من 310 فولت، ويبلغ جهد ذروة مصدر الطاقة حوالي 30 فولت.
قد يتسبب ذلك في حدوث أضرار في حالة التلامس، لذا يلزم عزل وتأريض أي أجزاء معدنية قد يتم لمسها لضمان خلو مسار تيار العطل.
ينبغي الانتباه إلى الجزء العلوي والسفلي من غلاف مانع التسرب للكابل لمنع دخول الماء إلى المعدات الإلكترونية.
يعمل برغي التأريض الموجود في الأسفل كحاجز لـ "علبة" مصدر الطاقة ويحتوي على فتحة تصريف لمنع دخول الرطوبة.
هذا ليس وعاءً مقاومًا للماء، ولكن الأنبوب الرئيسي مسدود من الفتحة الجانبية وفتحة التصريف مرتفعة جدًا عن الأرض.
يجب إحكام إغلاق الجزء العلوي من المبرد، وهذا يتطلب إكماله.
سأضع هذا في الحديقة في الصيف وأضيف المزيد لاحقاً.