主電源式ソーラーガーデンライトの修復 - ステンレス製ソーラーガーデンライト

これは確かに私の以前の電源プロジェクトからのものですが、分解前のLEDの記録と密接に関連しています。
今ではみんな、夏らしい小さなレースのランプを買いに出かけます。これは日中は太陽エネルギーで動き、日中に充電され、夜になると点灯し、庭の脇の照明として使われます。
もちろん、それらの寿命は限られている。なぜなら、安価な輸入品は、イギリスの厳しい気候ではバッテリーパックが故障し、時にはソーラーパネル自体が故障することもあるからだ。
通常、これらの製品は4個以上のパッケージで購入し、光源には低消費電力で安価なLEDが1種類使用されています。
動物が死ぬと、私たちはそれをゴミ箱に捨て、その後埋立地に送る。
ええと、考えてみましょう。10ワットのLED電源に改造してみてはどうでしょう？
しかし、安全で天候の影響を受けず、しかも安価でなければならない。
これって実現可能でしょうか？10Wだと出力が大きすぎるでしょうか？
写真からわかるように、光源は直径約60mmのステンレス鋼管とプラスチック製の拡散板で構成されています。
さらに、上部にはもう一つ筒状の蓋があり、その内部にはソーラーパネルが設置されている。
まず最初にやったことは、屋根から白いLEDと四角いソーラーパネルを取り外すことだった。
このアイデアは、ラジエーターに固定されたパネルにLEDを取り付け、そのパネルがソーラーパネルの開口部を通って上方に伸びるようにするというものです。
先日、10WのシングルコアCOB LEDを購入しました。シングルコアLEDを電源（絶縁なし240V）から直接スイッチング電源で駆動できるかどうか知りたいです。
候補は、バックスイッチモードパワードライバチップFL7701とセンサー1.4mHコイルクラフトです。
残念ながら、FWは240VからCOBブロック[12V]に変換されました
COBを流すのに必要な電流は、ドライバチップが処理できる10Wをはるかに超えるため、動作させるのは容易ではありません。
このチップは0を処理できます。
順方向電圧12Vで5Aの電流を流しても、せいぜい5W程度しか得られません。
これは、絶縁機能を備えたフォワードコンバーターのスイッチングモードを使用することで実現できますが、コストが急騰し始めています。とはいえ、これらはすべて安価で快適な方法だと考えられています。
では、0.5Aの電流だけで10Wを得るにはどうすればよいでしょうか。
エネルギー保存の法則を考慮すると、ワット数を増やす唯一の方法は電圧を上げることであり、私ができる唯一のことは、複数のLEDを使用することでLEDの順方向電圧を上げることです。
私のLED分解インジケーターを見れば、なぜ彼らがそのような設計にしたのかがわかるでしょう。
eBayでは、順方向電圧が0F 3V@330mAの1W LEDを簡単に見つけることができます。
さて、10以下の値で266mAで動作させると、10 x 3 x 0. 266A = 8W となります。ほぼ合っています。
低負荷運転には双極性アプローチがある。
温度を低く保つことで、寿命を延ばしたり、節約したりできます。
交差点の温度が低いほど、信号は明るくなります。
庭灯の写真を見ると、必要なのはこれらのLEDを設置する方法だ。もちろん、LEDが266mAを消費するなら、8Wの電力を消費することになるので、放熱器が必要になる。
ステンレス鋼管の内径は57mmよりわずかに小さいので、電子部品を密閉されたプラスチック管に取り付けて、その管に取り付けることができます。
そうすれば、LED基板をハウジングの上部に下向きに取り付けて、拡散板を照らすことができます。
では、LEDはどのように配置すればよいのでしょうか？
まず、46を切りました。
丸ノコを使って、中央の穴を通して直径5mmのアルミ板の円形部分を切り抜きます。[写真参照]
片面に両面放熱テープを貼る。
このテープはeBayで購入できます。かなり安価です。通常はラジエーターの付属品に使用されます。写真をご覧ください。
アルミニウム製の電源ハウジングは古いタイプですが、eBayで購入できるかもしれません。
私は厚さ2mmのものを使用しました。
金属部分をベースLEDから覆い、絶縁する必要があるが、同時に良好な熱伝導性も確保する必要がある。
二重構造の垂直方向のホットテープを使用してください。
これにより熱伝導率が変わります。交差点でさらに20℃の温度が下がりますが、それがまさに必要な温度です。
後でまた検討します。もしかしたら完全に密閉された水溶性溶液について調べてみるかもしれませんが、今はその必要はありません。
次に、AutoCADを使用してLEDをベース上に配置します。
添付のPDF画像をご参照ください。
設計図を原寸大で印刷し、パンチを使ってレイアウトの概略図となる設置用テンプレートを作成しました。
これを粘着面に貼り付け、テープの上に円の輪郭を描きました。
次に、LEDを絶縁テープの表面に接続するために使用する銅テープの位置がわかるように、LEDを配置しました。
銅の帯がスラグの底部に侵入しないようにするため、それらを溶接して接合した。
もちろん、陰極が陽極に接続されていることを確認する必要があります。
それらを貼り付けてピン間に配線を使用することもできますが、銅テープを使用すると、熱をテープに放散するのに役立ちます。
熱の場合、これらは大量の熱を発生するため、相当な大きさの放熱器が必要となる。
床の温度を約58～-60℃に保つために、40 x 40 x 30時間のラジエーターを選びました。
この場合、彼のサイズはソーラーチップの除去と一致するため、LEDハウジングとハウジングの接合部での熱は約4℃/ワット、1つのパネルから別のパネルへの熱は1℃/ワットとなり、接合部の温度は1℃/ワットになるはずです。（8x1）+4=約。
60 + 12℃ = 72℃となり、これは妥当な値です。
LED全体の合計電圧は約10×3Vとなるため、次の段階ではそれらを流れる電流を測定します。
添付のPDFにはテンプレートとして使えるアウトラインが含まれていますが、もちろんご自身でデザインすることも可能です。
添付ファイルを確認してください。eviewerをダウンロードして閲覧できます。fl7701ドライバチップを使用し、Xcelスプレッドシートデザイナーを使って、うまくいく可能性のある数値のセットを作成します。
バックコンバータの重要な点は、必要な実効値（RMS値）を考慮した上で、リップルを適切なレベルまで低減することである。
リップルはインダクタのサイズと周波数に直接的および間接的に影響を与える。
したがって、リップルを大きくすると、インダクタンスも大きくする必要がある。必要なインダクタンスを減らす唯一の方法は、周波数を上げることである。
添付の画像をご覧ください。そこには私が現在改良している内容が記載されており、回路図上の値に対応する凡例となっています。
これは、貼り付ける前にテンプレート上にハンダ付けしたLEDです。
ラジエーターの取り扱いにはご注意ください。ラジエータープレートと取り付けられたLEDカードは下部にあります。
ピーク電流を500mAに調整し、電流を266mArmsに増加させることで、LEDにかかる電圧は30Vよりわずかに高くなり、つまり、LEDが10個ある場合、順方向電圧は実際には3Vに近い値になります。
計算結果は286mAとなるはずでしたが、実際には266mAしか得られませんでした。
周波数は101kHzであるべきだが、範囲としては少し低いように思える。
次のステップでは、回路図、ドライバ、波形について説明します。
電源プラグを差し込むと、床がクリスマスツリーのように明るく照らされる。
注意！
これは非絶縁設計であるため、電力レベルをアップグレードできるすべてのデバイスは、しっかりと接地する必要があります。
これにはヒートシンクも含まれます。よく見ると、接地端子、ステンレス鋼製の金属部品、および入力電源の接地を通して、ヒートシンクに向かって自動的にテーパー状に加工された穴がいくつか必要になります。
LEDとアースの間で短絡が発生しないよう、LEDの配線に注意してください。
この場合、LEDには設計電圧を超える電圧がかかり、すぐに破壊されてしまうでしょう。
私が持っているテスト機器には主電源絶縁トランスが内蔵されていますが、主電源に直接接続すると、インダクタの一方の端子が主電源の電位になります。絶縁された金属片に接続すると危険です。
それでは、LEDを駆動するために何が必要だったのか、振り返ってみましょう。
既に述べたように、約266mAの電流に対応する必要があるため、そのように対応しました。
参照回路図の注記は次のとおりです。ヒューズ1を介してブリッジ整流器に入り、その後2つのCフィルタインダクタを介して接続されます。
D1はリカバリダイオードであり、インダクタンス電流を低減する方法である。
Q1のゲートは、FL7701のピン2を介してR3によって駆動され、D2はFL7701の負動作中にゲートから電荷を消去するのを補助します。
出力周波数はR5/R4によって設定されます。
2つのピンにはデカップリングとCSピンがあります。
Pin1は電流誘導器であり、電圧を監視し、それによってr6を流れる電流を監視します。
R6 0 のピーク電流を参照してください。
5aはICリセットにつながり、次の起動段階の準備が行われます。
この回路に何が欠けているかに注目してください。
入力端には、整流器の大きな直流カバーは必要ありません。
FL7701は入力値の変更を内部的に巧みに処理します。
これは通常高価な部品なので、コスト削減に役立ちます。
プリント基板への書き込みが完了したら、リップルをチェックした。
電流プローブはLEDモジュールのカソードで使用され、リップルは150mAです。機器によって測定された平均電流は約1.5mAです。260mA。
LEDの場合、最大電流が100mA削減されるため、発熱が抑えられ、寿命が延びる。
周波数測定値は81kHzで、傾斜は1.71μsに減少した。
これはチップ／センサーの性能の13％なので、十分でしょう。
全体の設計の出発点は、1を使用することです。
4時間かけてコイルを製造した結果、試作基板にいくつかの不具合があることが判明しました。そこで、新たにアップロードしたプリント基板のレイアウトを修正しました。
上記のジャンパーに注意して、一部の不適切な器具をバイパスしてください。 . . . しまった。
間違いに気づく前に、何度か爆発が起きてしまった…。
きっと疲れているに違いない！
上部が2つと下部が1つあります。
さあ、縫い合わせたところです。
最後に、必要な部品のリストを同封します。
注意を払うべき事柄もある。
ラジエーターの上部を接地し、その電流を装置を通して下部の接地ポイントに流しました。
そして、電源に接地されます。
見てみて。
最後に、LEDの陰極電圧は310V未満であり、ピーク電源電圧は約30Vである。
接触すると損傷する可能性があるため、故障電流の経路が遮断されるように、接触する可能性のある金属部品はすべて絶縁および接地する必要があります。
電子機器内部への水の浸入を防ぐため、ケーブルシールスリーブの上部と下部に注意を払う必要があります。
底部にある接地ネジは、電源の「容器」のストッパーとして機能し、湿気の侵入を防ぐための排水穴も備えています。
これは防水容器ではありませんが、メインパイプはフィンガーから塞がれており、排水口は地面から非常に高い位置にあります。
上部ラジエーターの上部周囲を密閉する必要があり、その作業を完了させる必要があります。
夏になったらこれを庭に植えて、後でもっと追加するつもりです。