自作のミニチュアLEDベースランプ。スキーム、説明

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手作りのミニチュアLEDベースランプ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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提案されたデバイスは、白熱灯を取り付けるように設計された懐中電灯を LED に変えるものです。変更は必要ありません。手作りのランプでは、白熱ランプの口金が使用されました。超高輝度LEDとパルスブースト電圧コンバーターを搭載しています。

超高輝度 LED は信頼性と耐久性に優れています。街路灯や車のランプを含め、あらゆる用途で白熱灯に徐々に置き換えられています。そして実際、超高輝度 LED はウェアラブル小型光源、つまり懐中電灯において真の「王道」の地位を占めています。このようなデバイスは、信頼性が高いため LED の交換は提供されず、電池のみを交換できる設計になっています。しかし、多くのランタンは交換可能な白熱灯のカートリッジを備えたままでした。

記事 [1] では、このようなランプの LED への変換について説明しています。記事 [2] では、白熱灯の口金に XNUMX つの白色 LED を取り付けることが説明されています。

提案されたデバイスを開発する際の課題は、内部に昇圧コンバータを備え、外部に超高輝度 LED を備えた小型白熱灯のベースに基づいた構造を作成することでした。このようなデバイス（自家製LEDベースランプ）はランプソケットに挿入でき、その結果、ランプランプは何も変更せずにLEDになります。

自家製ミニチュアLEDベースランプ
図。 1

提案したデバイスのスキームを図に示します。 1. DA1 チップ上の EL1 LED、電流制限抵抗 R1、昇圧コンバータ、L1 インダクタ、VD1 ダイオード、コンデンサ C1 および C2 が含まれています。このコンバータは、NCP1400ASN33T1 (DA1) チップ上の一般的なスキームに従って組み立てられています。このチップの技術文書は、製造元の Web サイトで入手できます [3]。このチップは0,8V以上の入力電圧で起動し、入力が3,3Vまで低下しても0,2Vの安定した出力電圧を維持します。

自家製ミニチュアLEDベースランプ
図。 2

このデバイスは、両面に箔が貼られた厚さ 2 mm のグラスファイバー積層板からなる直径 8 mm の円形のプリント基板 (図 1,2) に取り付けられています。動作中に基板のプリント導体がベースに短絡するのを避けるために、基板の両側の周囲に沿って 0,2 ～ 0,3 mm の面取りが除去されました。面取り後、基板に穴を開けます。次に、印刷された導体がエッチングされ、錫メッキされます。

部品の実装には倍率10.15倍のMBS顕微鏡を使用した。時計用拡大鏡も使用できますが、倍率は4倍以上であることが望ましいです。はんだ付け要素の場合は、はんだごての先端を鋭い円錐形で鋭くすることをお勧めします。例えば、直径10mmのチップの場合、長さXNUMXmm程度の円錐状の砥ぎが便利です。

アスタリスクの付いたビアにワイヤを挿入し、両側をはんだ付けします。次にコンデンサC1、C2を取り付けます。 DA3 チップの未使用のピン 1 を取り外します。そうしないと、EL1 LED のアノードピンを挿入する必要がある基板の穴が覆われてしまいます。 DA1 チップをボードに取り付けます。基板の反対側には、VD1 ダイオードが取り付けられています。抵抗 R1 は、選択後に後で取り付けることをお勧めします。

次にインダクタL1を実装します。 1 つの出力は穴に挿入され、基板の両側の導体にはんだ付けされます。もう XNUMX つの出力はランプベースの中央接点、つまり正の電力出力に接続する必要があります。柔軟な絶縁ワイヤがこの端子にはんだ付けされ、基板のプリント回路導体に接続され、コンデンサ CXNUMX の正端子に接続されます。

EL1 LED のリード線を極性を確認しながら穴に挿入します。 LED のハウジングは、DA1 チップに触れたり、プリント基板から最大 4 mm の高さまで飛び出す可能性があります。基板の下側から LED リードをはんだ付けして切断します。長さ約 1 センチメートルのワイヤがコンデンサ C2 と CXNUMX の接続点にはんだ付けされています。これは、ベースに接続する必要がある負の電源端子です。

次に、電流制限抵抗 R1 を選択します。代わりに、抵抗値 50.100 オームの可変抵抗器が加減抵抗器として一時的にオンになります。エンジンを最大抵抗に設定します。 EL1 LED と直列に、測定限界が 100 mA のミリ電流計がオンになります。デバイスに電力を供給するために使用されるガルバニ電池の数に応じて、最大 1,5 または 3 V の電源電圧が供給されます。可変抵抗器の抵抗値を下げることにより、EL1 LED に流れる最大許容電流と DA1 チップの最大許容出力電流 (100 mA) を超えない範囲で、EL20 LED の希望の明るさを設定します。著者は電流を 0603 mA に設定しました。次に、直列に接続された可変抵抗器の回路をミリ電流計で遮断し、その抵抗値を測定します。次に、同じかわずかに高い抵抗のサイズ 0805 または 1 の抵抗を RXNUMX として PCB に取り付けます。

コンデンサ C1、C2 およびショットキーダイオード VD1 は、故障した Siemens AP75 携帯電話の基板から取り外されました。インダクタ L1 のインダクタンスは 18.27 μH で、本体の長さは 5 mm を超えないようにしてください。公称インダクタンス 24 µH の標準 EC220-22K シリーズチョークが使用されます。

LED EL1 - 直径 5 mm の超高輝度白色、たとえば国内の KIPD80E20 または外国の 3R5、C503C、LC503TWN1。懐中電灯の発光色は白が選択されることが多いですが、概してユーザーの好みによって異なります。

動作時の信頼性を高めるため、EL1 LEDを除く部品が実装されたプリント基板は熱収縮チューブで作られた電気絶縁ケースに収納されています。これは、直径6 mm、長さ約5 mmのこのようなチューブの一部から作られています。このセグメントをラジオペンチで直径約9mmに伸ばし、プリント基板に載せて半田ごてで加熱して熱収縮させます。基板よりも小さい直径のチューブを使用すると、十分な信頼性を備えたより薄い絶縁層を得ることができます。

すべての部品は、プリント回路基板とともに、この例ではネジ付きランプからベースの内側に配置されますが、ピン (バヨネット) ベースに配置することもできます。たとえば記事[2]で説明されているように、口金は故障した白熱灯から分離されます。

ランプを取り外す準備をしてください。バルブは簡単に外れない場合があり、破裂して破片が飛散する可能性があるため、分解する際には保護措置を講じる必要があります。これを行うには、少なくとも 4 mm の厚さの粘土の層をフラスコに均一に塗布する必要があります。粘土がフラスコにしっかりと取り付けられていることを確認した後、ペンチまたは万力を使用して、フラスコの近くの底部を少し絞ります。次に、唇をリラックスさせ、ランプを 90 度回転させて、もう一度ベースを絞ります。通常、これによりフラスコは空になります。そうでない場合は、操作を繰り返します。ランプのリード線をベースから外してフラスコを取り外します。フラスコが分離せずに破裂した場合は、それ以上の操作は危険であるため、ベースを廃棄することをお勧めします。ベースをフラスコから分離したら、そこから耐熱接着剤の残りを取り除く必要があります。次に、端部コンタクトをはんだごてで加熱し、木のつまようじなどを使用して、内側からはんだ穴を掃除します。

部品を備えた基板をベースに挿入し、図に従って左側の L1 インダクタ出力がベースの端のコンタクトホールから出てくるようにし、接触を良くするために半田の半球を残して半田付けします。マイナス線はベースの上端で折り曲げられ、ベースにはんだ付けされます。自作のミニチュアLEDベースランプが出来上がりました。極端な条件下での動作の信頼性を高めるために、ベースの内側にエポキシ化合物を注入することをお勧めします。

自家製ミニチュアLEDベースランプ
図。 3

84 つのガルバニ電池から、ランプは 44 mA の電流を消費します。このランプは、図に示すように、標準サイズの LR3 を含む任意の電池で動作します。 XNUMX.

自家製LEDランプは、ベースと一致するカートリッジを使用してランプに取り付けることができます。このランプは、合計電圧が最大 3 V の XNUMX つまたは XNUMX つの電池で動作します。この場合、電圧を上げる必要がなくなったため、これ以上の数の電池ではテストされていません。懐中電灯の電池収納部に空きスペースがある場合は、電池の代わりに導電性の全体的なダミーが挿入されます。最初の設置の前に、ランプに供給される供給電圧の極性を確認する必要があります。プラスはエンドコンタクトに、マイナスはベースに適用する必要があります。

文学

ラシチェンコ V. LED 付き懐中電灯。 - ラジオ、2004 年、No. 1、p. 36、37。
Demyanenko S. 懐中電灯用の超経済的な光源。 - ラジオ、2006 年、第 4 号、p. 58.
NCP1400A 100mA 固定周波数 PWM ステップアップマイクロパワースイッチングレギュレータ。 - onsemi.ru.com/pub_link/Colternate/NCP1400A-D.PDF。

著者：N。サレケトディノフ

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