Modernizacja oświetlenia aneksu kuchennego – LED

led_lamp_5Jako że przepaliły mi się zasilacze od oświetlenia aneksu w kuchni (monterzy oczywiście stwierdzili że wsadzą najtańsze i że jakoś to będzie), był to dobry moment żeby przerobić to prądożerne oświetlenie na LED. Prądożerne? Tak, w moim przypadku 8 lampek z żarówkami halogenowymi G4 (20W każda) pobierało z sieci aż 160W, a światła wcale nie było jakoś dużo, włączane raczej w celach dekoracyjnych lub podczas szybkiego wypadu do kuchni wieczorem…

Koszt przeróbki, części
led_lamp_7Diody. W Chinach można kupić bardzo tanio 10W diody, mają całkiem spory rozrzut parametrów i trafiają się od nowości uszkodzone sztuki, ale… są bardzo tanie. Swoje kupiłem na Banggood (COB LED 10W 900LM) i za 10szt zapłaciłem 5.80$, ale można również znaleźć je na ebay czy aliexpress. Może nasuwać się pytanie czy potrzebne nam aż 10W diody? Przecież każda z nich będzie świeciła jak 40-50W żarówka. Oczywiście nie trzeba w nie pompować 10W, ale te diody są tańsze niż ich 5W, 3W, a nawet 1W odpowiedniki. A używane przy mocach kilkukrotnie niższych niż maksymalne, powinny zapewnić całe lata bezawaryjnej pracy.

led_lamp_10Zasilanie. Potrzebne będzie coś do zasilania tych diod, coś co dysponuje napięciem w okolicach 12V i odpowiednią mocą o której będzie za chwilę. Absolutnie nie nadają się zasilacze do halogenów bo te najczęściej mają na wyjściu prąd przemienny. Za to dobry będzie zwykły zasilacz stabilizowany z napięciem 12V, a najlepiej jeśli będzie to zasilacz z wbudowanym sterownikiem dedykowany do zasilania ledów. Zasilacze takie zasilają diody prądem a nie napięciem, ponieważ aby zachować stałą jasność i stałe parametry pracy, dioda musi pracować przy takim samym prądzie, i to prąd a nie napięcie musi być stabilizowany. Przy pracy ze zwykłym zasilaczem, podczas nagrzewania się emitera diody, jego napięcie przewodzenia maleje, tym samym zwiększając prąd (wynika to z prawa Ohma), a większy prąd oznacza wyższą temperaturę i dalszy wzrost prądu, a to jest prosta droga aby usmażyć diody. Jeśli posiadamy zwykły zasilacz, możemy wspomóc się dodatkowym układem który będzie stabilizował prąd, szukaj pod hasłem „regulowany driver led”.

led_lamp_11Ja próbowałem wykorzystać uniwersalny driver LED 3A oparty na układzie LM2596, jest to przetwornica step-down czyli potrafiąca tylko obniżać napięcie, ale można ustawić stabilizację zarówno napięcia jak i prądu i świetnie się do takiego zastosowania nadaje, gdyby nie jedno ale. Ten konkretny układ ma stały spadek napięcia na poziomie 2V, a to znaczy że jeśli zasilimy go z 12V, to do dyspozycji na wyjściu nie będziemy mieli więcej niż 10V, a to może się okazać za mało do osiągnięcia odpowiedniego prądu dla diod. Ale i z tym można sobie poradzić.

Modyfikacja oprawy

led_lamp_1Wykorzystamy oczywiście istniejące oprawy, świetnie nadadzą się do takiej przeróbki, a ich powierzchnia będzie wystarczająca do odprowadzania ciepła z diody. Pierwsze co należy zrobić to usunięcie odbłyśnika z oprawy bo nie będzie on potrzebny, w tym celu wystarczy nawiercić nit który go trzyma na miejscu. Konstrukcja większości tych opraw powinna być podobna.


led_lamp_2Jeśli dioda tak jak moja ma tylko dwa otwory na jednym z boków to należy wykonać jeszcze jeden po przekątnej, i poszerzyć drugi istniejący aby obydwa mogły pomieścić śrubę 3mm. Przymierzamy diodę na miejsce i zaznaczamy gdzie mają być otwory.




led_lamp_3W obudowie oprawy wykonujemy otwory wiertłem 3mm, lub aby sobie ułatwić pracę możemy je wykonać wiertłem 2.5mm a potem przejechać gwintownikiem 3mm aby śruby wkręcić od razu w obudowę bez żadnych nakrętek. Otwory dobrze jest wykonać od środka na zewnątrz, pozwoli to zachować gładką powierzchnię blachy w miejscu gdzie będzie przykręcona dioda. Jeśli Twoje oprawy tak jak moje mają od drugiej strony dodatkową blachę (mocowanie oprawy w otworze), to przyda się ją unieruchomić aby nie wyskoczyła ze swojego miejsca. Jeśli po wierceniu zostały jakieś zadziory pod diodą, można potem je usunąć pogłębiaczem stożkowym lub dużym wiertłem, ale należy uważać aby nie uszkodzić gwintu w i tak cienkiej blasze.

led_lamp_4Podłoże w oprawie pod diodę choć w moim przypadku jest wypukłe, to i tak dobrze się sprawdzi w odbieraniu ciepła od diody. Jeśli coś odstaje, można to zeszlifować papierem ściernym lub w inny dowolny sposób – dioda ma przylegać do podłoża najbardziej płasko jak to możliwe. Zalecam dodatkowo użyć pasty termoprzewodzącej, nawet tej najtańszej silikonowej która poprawi transfer ciepła z diody na obudowę. Pamiętaj że dioda w przeciwieństwie do żarówki musi być chłodzona, czym lepsze warunki pracy będzie miała, tym dłużej będzie służyć. Diodę przykręcamy do oprawy.

Ustalenie prądu, temperatura

led_lamp_6Pozostało jeszcze ustalić prąd dla diody który da tyle samo światła co poprzednia żarówka halogenowa. Ja ustawiłem obydwie oprawy obok siebie, zasiliłem starą z 12V co spowodowało pobór mocy 20W, i zwiększałem prąd oprawy z diodą aż do uzyskania podobnej ilości światła na wyjściu, i w moim przypadku było to 4W czyli około 20% mocy dla żarówki. Oczywiście moc można podnieść do 5W czy ile komu potrzeba, ale należy pamiętać aby nie dopuszczać do przegrzewania diody w oprawie. W moim przypadku przy 4W temperatura mierzona bezpośrednio na podłożu diody po 30 minutach pracy wynosiła maksymalnie 78 stopni co można jeszcze nazwać komfortową temperaturą pracy jak dla takiej diody. Po za tym dioda pracuje tylko przy 4W co stanowi 40% mocy maksymalnej, co także znacznie przełoży się na jej żywotność.

Montaż i podłączenie

led_lamp_8Wszystkie oprawy łączymy równolegle, czyli tak samo jak były połączone wcześniej. W moim przypadku ustalając moc każdej z lamp na 4W będę potrzebował zasilacza o mocy 32W (dla 8 lamp), więc z powodzeniem wykorzystam zasilacz 42W który został mi po jakimś poprzednim oświetleniu, i będzie miał on przyzwoity zapas mocy tak aby się nie zagotował przy pracy ciągłej. Diody osiągają 4W przy około 10V i 400mA, jest to po prostu uwarunkowane napięciem przewodzenia diody. Jak nietrudno policzyć, przy 10V, 8 diod (400mA każda) będzie pobierało 3.2A, więc driver należy ustawić na taki właśnie prąd. Jak się okazało przez to że driver ma stały spadek napięcia na poziomie 2V, osiągnąłem maksymalnie 3A dla 8 diod, co jeszcze jest akceptowalne bo różnica w ilości światła jest praktycznie niezauważalna.

led_lamp_12Jeśli kupujesz ten sam driver co ja, lub jakikolwiek inny driver prądowo-napięciowy, musisz ustawić go do pracy w trybie stabilizacji prądu, czyli CC. Lewy potencjometr wieloobrotowy służy do nastawy ograniczenia napięciowego, i tutaj pokręć go do końca w prawo bo nie chcemy aby napięcie było ograniczane. Prawy potencjometr wieloobrotowy służy do nastawy ograniczenia prądowego, najpierw pokręć go do końca w lewo aby zmniejszyć prąd do minimum, podłącz na wyjściu w obwód miernik prądu, uruchom zasilacz, i kręć tym potencjometrem w prawo aż prąd wzrośnie do żądanej wartości – na driverze powinna świecić się dioda „CC”. W tym przypadku środkowy potencjometr nas nie interesuje, służy on do innych funkcji jakie ten driver oferuje (ładowanie akumulatorów).

led_lamp_9Jeśli jednak driver powoduje zbyt duży spadek napięcia, jest z tej sytuacji kilka wyjść. Podniesienie napięcia wejściowego powyżej 12V co się wiąże z wymianą lub przeróbką zasilacza, zmianę drivera na model o mniejszym spadku… lub pominięcie drivera i zasilenie diod bezpośrednio z zasilacza, do którego trzeba jeszcze wsadzić paluchy celem zmniejszenia napięcia, co też widać na zdjęciu :) Jak się okazało zasilacz jest w miarę prosty, i po stronie wtórnej ustalaniem napięcia zajmuje się układ TL431 w klasycznej aplikacji z dzielnikiem rezystorowym – wystarczy zmienić wartość tego dzielnika (zmienić jeden z rezystorów lub w ich miejsce wlutować potencjometr ze środkowym odczepem na nogę REF układu TL431) aby móc zmienić napięcie. Konstrukcja zasilacza powinna umożliwić w ten sposób zwiększenie lub zmniejszenie napięcia o kilka volt. Zdecydowałem że pominę driver i po prostu zmniejszę napięcie zasilacza do takiej wartości, przy której wszystkie diody, co ważne, po rozgrzaniu, pobierają 3.2A. Oczywiście zwiększenie napięcia i zastosowanie drivera jest opcją bardziej prawidłową i bezpieczną, ale jeśli wiesz co robisz to możesz zrobić tak jak ja :)

led_lamp_13

5.00 avg. rating (99% score) - 7 votes

9 komentarzy

  1. Czy można zastosować zasilacz z laptopa ok 19v i w driverze ustawić stabilizację napięcia?

    Warto dodać że spalenie jednego LEDa spowoduje wzrost prądu na pozostałych, dlatego spalonego LEDa trzeba jak najszybciej wymienić.

    Mam propozycję żeby opisać w osobnym artykule ten driver, stabilizacja napięcia, prądu oraz ladowanie akumulatorów li-ion.

    • Można dać zasilacz od laptopa, przetwornica sobie z tym poradzi. I stabilizację prądu – a nie napięcia.

      Dioda się nie spali jeśli będzie pracowała w komfortowych warunkach, tzn prąd poniżej maksymalnego i z dobrym chłodzeniem. To nie jest typowa tania żarówka LED na E27, gdzie często pcha się w diody po 10W i te diody w środku się gotują co doprowadza do ich przepalenia w kilka miesięcy.

      Ale jeśli z jakiegoś powodu dioda padnie, to tak, należy ją wymienić lub zmniejszyć prąd. To jest wada stosowania wspólnego drivera dla wielu diod.

      Czy regulację/podłączenie drivera opisałem niejasno? Jeśli tak jest to daj znać co jest niezrozumiałe, postaram się conieco poprawić :)

  2. Bardziej mnie interesowało ładowanie li-ion-ów tym driverem.

    • Środkowy potencjometr służy do nastawienia prądu naładowania, jak prąd spadnie do tego poziomu to zapala się dioda OK a gaśnie CH. I to tyle. Driver wymaga małej przeróbki aby automatycznie odcinał pakiet po naładowaniu. Będzie to opisane przy okazji wpisu o ładowarce do baterii rowerowej, ale nie wiem kiedy to będzie.

  3. Czyli do ladowania li-ionów ustalam stałe napięcie np. 12,6v i stały prąd 1A, oraz środkowym potencjometrem np. 100mA?

  4. Ok. Dzięki.

  5. Witaj
    Chciałbym zrobić oswietlenie na LED COB 50W
    One śmigaja przy 35V a chcialbym to zasilac z 12V

    Sa przetwornice step up 150W ale nie posiadaja stabilizacji pradu.

    Pomozesz w temacie?

    Pozdrawiam

    • Są takie przetwornice również ze stabilizacją, poszukaj pod hasłami „step up cc cv”. Tylko że te 35V to może okazać się za mało, lepiej dać taką która ma ciut większy zapas napięcia.

      A najlepiej to poszukaj sobie stałoprądowego zasilacza dedykowanego do led. Używki na allegro są w bardzo przyzwoitych cenach, ja ostatnio kupowałem po 20zł. Potrzebujesz zasilacza z napięciem powyżej 35V i prądem 1.5A (wyjdzie wtedy 52.5W mocy). Przewaga jest taka że będzie to tańsze od przetwornicy step up, i sprawność będzie wyższa.

      Ale najlepiej to sprawdź przy jakim napięciu ten COB osiąga 50W, bo może się okazać że przy np. 38V. Wtedy przy 1.5A będzie 57W. Może trzeba poszukać zasilacza z nieco mniejszym prądem.

      Jest to coś takiego:

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Proszę pozostawić te dwa pola tak jak są: