전원 공급식 태양열 정원등 복원 - 스테인리스 스틸 태양열 정원등

이것은 실제로 제가 이전에 진행했던 전원 공급 장치 프로젝트에서 나온 것이지만, 분해 전 LED 관련 기록과 밀접한 관련이 있습니다.
이제 우리는 모두 여름철에 태양 에너지로 작동하고, 낮 동안 충전되어 밤에 켜지는 작은 레이스 모양 램프를 사서 정원 옆 조명으로 사용합니다.
물론, 값싼 수입 제품은 영국의 변덕스러운 날씨 때문에 배터리 팩이 고장 나기도 하고, 심지어 태양광 패널조차 고장 나는 경우가 있어 수명이 제한적입니다.
보통 이런 제품은 네 개 이상 묶음으로 구매하게 되는데, 광원은 전력 소모가 적고 저렴한 LED 한 종류입니다.
동물들이 죽으면 우리는 그것들을 쓰레기통에 버리고 다시 매립지로 보냅니다.
음, 생각해 보니 10와트 LED 전원 공급 장치로 개조하는 건 어떨까요?
하지만 안전하고 날씨의 영향을 받지 않아야 하며, 가격도 저렴해야 합니다.
이게 가능할까요? 10W는 너무 과하지 않을까요?
사진에서 볼 수 있듯이 광원은 직경 약 60mm의 스테인리스 스틸 튜브와 플라스틱 확산기로 구성되어 있습니다.
또한 그 위에 태양광 패널이 내장된 원통형 뚜껑이 하나 더 있습니다.
제일 먼저 한 일은 지붕에서 흰색 LED 조명과 사각형 태양광 패널을 제거하는 것이었습니다.
이 아이디어는 방열판에 고정된 패널에 LED를 설치하고, 이 패널이 태양광 패널의 개구부를 통해 위쪽으로 나오도록 하는 것입니다.
최근에 10W 단심 COB LED를 구입했습니다. 이 단심 LED를 전원 공급 장치(240V, 절연 없음)에서 직접 스위칭 전원을 사용하여 사용할 수 있는지 궁금합니다.
후보 제품은 FL7701 벅 스위치 모드 전력 드라이버 칩과 1.4mH 코일크래프트 센서입니다.
불행히도 FW는 240V에서 COB 블록[12V]으로 변환되었습니다.
COB를 통과시키는 데 필요한 전류가 드라이버 칩이 처리할 수 있는 10W보다 훨씬 크기 때문에 작업이 쉽지 않습니다.
이 칩은 0을 처리할 수 있습니다.
순방향 전압이 12V인 5A 전류로는 약 5W 정도의 전력만 얻을 수 있습니다.
절연 기능을 갖춘 포워드 컨버터 스위치 모드를 사용하면 이 작업을 수행할 수 있지만 비용이 급격히 상승하고 있습니다. 어쨌든 이 모든 것이 저렴하고 편리한 것으로 여겨집니다.
그렇다면 전류 0.5A로 어떻게 10W를 얻을 수 있을까요?
에너지 보존 법칙을 고려하면 전력을 증가시키는 유일한 방법은 전압을 높이는 것이고, 제가 할 수 있는 유일한 방법은 LED를 두 개 이상 사용하여 LED의 순방향 전압을 높이는 것입니다.
제 LED 분해 표시기를 보시면 왜 그런 설계를 했는지 알 수 있을 겁니다.
이베이에서 순방향 전압이 0F 3V@330mA인 1W LED를 쉽게 찾을 수 있습니다.
자, 만약 10 이하의 값을 사용해서 266mA로 작동시키면, 10 x 3 x 0이 됩니다. 266A=8W... 거의 비슷하네요.
저부하 운전에는 양극단적인 접근 방식이 있습니다.
열을 낮추면 수명을 연장하거나 보존할 수 있습니다.
교차로 온도가 낮아지면 신호등이 정상적으로 작동합니다.
정원등 사진을 보니, 이 LED들을 설치하는 방법이 필요해 보이네요. 물론, LED가 266mA를 소모한다면, LED들 사이에서 발생하는 8W의 전력을 방출해야 하므로 방열판이 필요합니다.
스테인리스강 파이프의 내경은 57mm보다 약간 작으므로, 밀폐된 플라스틱 파이프 안에 전자 부품을 넣어 설치할 수 있습니다.
그런 다음 LED 기판을 하우징 상단에 아래쪽으로 설치하여 디퓨저에 불을 켤 수 있습니다.
그렇다면 LED는 어떻게 배열해야 할까요?
먼저 46을 잘랐습니다.
원형톱을 사용하여 중앙 구멍을 통해 직경 5mm의 알루미늄 원형 조각을 잘라냅니다. [사진 참조]
한쪽 면에 양면 방열 테이프를 붙이세요.
이 테이프는 이베이에서 구입할 수 있습니다. 가격도 꽤 저렴합니다. 주로 라디에이터 액세서리에 사용됩니다. 사진을 참고하세요.
알루미늄은 오래된 전원 하우징 소재이지만, 이베이에서 구입할 수 있을지도 모릅니다.
저는 두께 2mm짜리 조각을 사용했습니다.
LED 베이스의 금속 부분을 덮고 절연해야 하지만, 동시에 열전도율도 좋아야 합니다.
양면 세로형 열 테이프를 사용하십시오.
이렇게 하면 열전도율이 변합니다. 교차점에서 섭씨 20도가 더 떨어지지만, 바로 그게 우리가 원하는 결과입니다.
이 문제는 나중에 다시 살펴보겠습니다. 완전히 밀봉된 수용성 용액을 고려해 볼 수도 있겠지만, 지금은 아닙니다.
그다음 AutoCAD를 사용하여 LED를 받침대에 배치합니다.
첨부된 PDF 파일을 참조해 주십시오.
설계 도면을 비례에 맞춰 인쇄한 후 펀치를 사용하여 레이아웃의 대략적인 가이드 역할을 할 설치용 템플릿을 만들었습니다.
접착면에 이것을 붙이고 테이프 위에 원의 윤곽선을 그렸습니다.
다음으로, LED를 배치하여 구리 테이프의 위치를 ​​파악할 수 있도록 했습니다. 이 구리 테이프는 LED를 절연 테이프 표면에 연결하는 데 사용할 것입니다.
구리 띠가 슬러그 바닥으로 침투하지 않도록 하기 위해, 저는 그것들을 용접했습니다.
물론, 음극이 양극에 제대로 연결되었는지 확인해야 합니다.
핀을 붙이고 핀 사이에 전선을 연결할 수도 있지만, 구리 테이프를 사용하면 열이 테이프로 발산되는 데 도움이 됩니다.
열의 경우, 이것들은 많은 열을 발생시키므로 상당한 용량의 방열판이 필요합니다.
바닥 온도를 섭씨 -60도 정도로 유지하기 위해 40 x 40 x 30시간 내외의 라디에이터를 선택했습니다.
이 경우, 그의 크기는 태양광 칩 제거와 일치하므로 LED 하우징과 하우징 접합부의 열은 약 4도C/W이고, 한 패널에서 다른 패널로의 열 전달은 1도C/W이므로 접합부의 온도는 1도C/W가 되어야 합니다. (8x1)+4= 대략.
60도 + 12도 = 72도인데, 이는 합리적인 온도입니다.
전체 LED의 총 전압은 약 10 x 3V가 될 것이므로, 다음 단계에서 LED를 통과하는 전류를 측정할 것입니다.
첨부된 PDF 파일에는 템플릿으로 사용할 수 있는 개요가 있지만, 직접 디자인하셔도 됩니다.
easam 첨부 파일을 확인하시고, eviewer를 다운로드하여 내용을 살펴보세요. fl7701 드라이버 칩을 사용하고 Excel 스프레드시트 디자이너를 활용하여 작동할 가능성이 있는 숫자 세트를 만들어 보겠습니다.
벅 컨버터의 핵심은 필요한 RMS 값을 고려하여 리플을 적절한 수준으로 줄이는 것입니다.
리플은 인덕터의 크기와 주파수에 직접적인 영향을 미치며, 간접적인 영향도 미칩니다.
따라서 리플을 증가시키려면 인덕턴스 크기를 늘려야 합니다. 필요한 인덕턴스를 줄이는 유일한 방법은 주파수를 높이는 것입니다.
첨부된 그림을 참조하세요. 그림에는 제가 반복적으로 수정하고 있는 부분이 나열되어 있으며, 회로도에 표시된 값들을 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
이것은 납땜하기 전에 템플릿 위에 LED를 올려놓은 모습입니다.
방열판 사용 시 주의해 주십시오. 방열판과 설치된 LED 카드는 아래쪽에 있습니다.
최대 전류를 500mA로 조정하고 실효 전류를 266mA로 높이면 LED의 전압이 30V보다 약간 높게 설정됩니다. 즉, LED가 10개 있는 경우 실제 순방향 전압은 약 3V가 됩니다.
계산 결과는 286mA로 예상되었지만, 실제로는 266mA밖에 나오지 않았다는 점에 유의하십시오.
주파수는 101kHz여야 하지만, 범위 내에서는 다소 낮은 것 같습니다.
다음 단계에서는 회로도, 드라이버 및 파형에 대해 설명하겠습니다.
전원을 꽂으면 바닥에 크리스마스트리처럼 불빛이 환하게 켜집니다.
주의!
이는 비절연 설계이므로 해당 전력 수준으로 업그레이드할 수 있는 모든 장치는 철저하게 접지해야 합니다.
여기에는 방열판이 포함됩니다. 자세히 살펴보면, 접지 단자, 스테인리스 스틸 금속 부품 및 입력 전원 접지를 통해 방열판으로 연결되는 여러 개의 구멍이 자동으로 경사지게 가공되어야 합니다.
LED 배선에 주의하여 LED와 접지 사이에 단락이 발생하지 않도록 하십시오.
이런 경우 LED에는 설계 전압보다 높은 전압이 걸리게 되어 곧 파손될 것입니다.
제가 가진 테스트 장치에는 주 절연 변압기가 있는데, 이를 주 전원에 직접 연결하면 인덕터의 한쪽 끝이 주 전원 전압과 같아집니다. 만약 이 인덕터가 절연된 금속 부분에 연결되면 위험할 수 있습니다.
그럼 LED를 구동하는 데 필요한 것이 무엇인지 다시 살펴보겠습니다.
우리는 약 266mA를 지원해야 한다고 이미 말했고, 그렇게 했습니다.
참조 회로도에 대한 설명은 다음과 같습니다. 퓨즈 1을 통해 브리지 정류기로 들어가고, 그 다음 두 개의 C 필터 인덕터를 거칩니다.
D1은 복구 다이오드이며, 인덕턴스 전류를 줄이는 한 가지 방법입니다.
Q1 게이트는 FL7701의 2번 핀에 의해 R3를 통해 구동되며, D2는 FL7701의 네거티브 스트로크 동안 게이트에서 전하를 제거하는 데 도움을 줍니다.
출력 주파수는 R5/R4에 의해 설정됩니다.
두 핀에는 디커플링 핀과 CS 핀이 있습니다.
핀1은 전류 유도 소자로, 전압을 감지하여 r6을 통해 흐르는 전류를 측정합니다.
R6 0의 최대 전류를 참조하십시오.
5a는 IC 재설정을 유도하고 다음 턴온 단계를 준비합니다.
이 회로에서 무엇이 빠져 있는지 살펴보세요.
입력단에는 정류기의 대형 DC 커버가 필요하지 않습니다.
FL7701은 입력 변경 사항을 내부적으로 능숙하게 처리합니다.
이 부품은 일반적으로 가격이 비싸다는 점을 고려하면 비용 절감에 도움이 됩니다.
인쇄회로기판이 채워진 후, 리플을 확인했습니다.
전류 프로브는 LED 모듈의 음극에 사용되며, 리플은 150mA입니다. 측정 장비로 측정한 평균 전류는 약 1.5mA입니다. 260mA.
LED의 경우 최대 전류가 100mA 감소되어 발열이 줄어들고 수명이 연장됩니다.
측정된 주파수는 81kHz였으며, 기울기는 1.71μs로 감소했습니다.
이는 칩/센서 성능의 13%에 해당하므로 괜찮을 것입니다.
전체 디자인의 출발점은 1을 사용하는 것입니다.
4시간에 걸친 코일 공정 결과, 시제품 기판에 몇 가지 오류가 있는 것으로 나타났습니다. 새로 업로드한 인쇄 회로 기판의 레이아웃을 수정했습니다.
위의 점퍼를 이용하면 잘못된 설비를 우회할 수 있습니다. 아, 이런.
내가 실수를 깨닫기 전에 몇 차례 폭발이 일어났다.
피곤하겠네!
윗부분 두 개와 아랫부분 한 개로 구성되어 있습니다.
자, 이렇게 꿰매어졌네요.
필요한 부품 목록을 마지막에 첨부하겠습니다.
몇 가지 사항에 주의를 기울여야 합니다.
라디에이터 윗부분을 접지하고 그 접지선을 기기를 통해 아래쪽 접지점으로 보냈습니다.
그런 다음 전원 공급 장치에 접지됩니다.
보세요.
마지막으로, LED의 음극 전압은 310V 미만이고 최대 전원 공급 전압은 약 30V입니다.
접촉 시 손상을 초래할 수 있으므로, 접촉 가능성이 있는 모든 금속 부품은 절연 및 접지하여 고장 전류 경로가 차단되도록 해야 합니다.
전자 장비 내부로 물이 유입되는 것을 방지하기 위해 케이블 밀봉 슬리브의 위쪽과 아래쪽을 꼼꼼히 확인해야 합니다.
하단에 있는 접지 나사는 전원 공급 장치의 "용기"를 고정하는 역할을 하며 습기 유입을 방지하기 위한 배수 구멍이 있습니다.
이것은 방수 용기가 아니지만, 주 배관이 손가락 끝으로 막혀 있고 배수구멍은 지면에서 매우 높은 곳에 있습니다.
상단 라디에이터의 윗부분을 밀봉해야 하는데, 이 작업이 완료되어야 합니다.
여름에 이걸 정원에 심고 나중에 더 심을 거예요.