Iluminação LED prática para diversão e lucro: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

Os LEDs finalmente começaram a ultrapassar as fluorescentes compactas (CFLs) em eficiência (lumens por watt), sinalizando o momento perfeito para ir além dos projetos de LED de baixa qualidade para uma iluminação doméstica real e prática. Este instrutível apresenta um método para fazer uma substituição de LED para o pendente da lâmpada halógena de baixa tensão que você tem atualmente sobre a bancada da sua cozinha ou ilha, assim como todo mundo que assistiu a espaços comerciais ou à edição doméstica de reforma extrema nos últimos 10 anos.

Etapa 1: Reúna seus materiais

Os LEDs têm feito grandes avanços em termos de eficiência luminosa e custo recentemente. O atual campeão em termos de eficiência é a linha Philips Luxeon Rebel de LEDs de energia. O Rebel não é apenas minúsculo, com cerca de 3 mm por 5 mm, ele está disponível em modelos com> 100 lumens por watt. Para efeito de comparação, as lâmpadas incandescentes típicas atingem 15 lumens por watt e as fluorescentes atingem 75 lumens por watt. A melhor fonte de LEDs de energia é www.ledsupply.com, que vende uma variedade de produtos LED para todas as suas necessidades de LED. O item no qual estamos interessados aqui é o "Endor Star", que é um pacote termicamente condutivo, mas eletricamente isolado, com até 3 LEDs Rebel montados nele. Usei a estrela de 3x90 lumens / watt com 480 lumens de saída na unidade de 700mA. Isso é praticamente equivalente a uma lâmpada halógena típica de 50 W que emite 600 lumens que você pode ter em seu sistema de iluminação de baixa tensão. Este conjunto de LEDs custará cerca de US $ 30, mas durará até US $ 25 em lâmpadas halógenas enquanto usa 7W versus 50W por um custo operacional vitalício de US $ 50 versus US $ 375 do custo operacional do halogênio. Além do LED, você também precisará de um circuito de acionamento. Como o plano é construir uma substituição de LED para uma lâmpada de baixa tensão, precisamos de um driver que possa lidar com uma entrada CA. A iluminação de baixa tensão usa um transformador para reduzir a alimentação típica de 120 VCA a um nível "baixo" de 12 VCA. www.ledsupply.com vende convenientemente um "buckpuck" com capacidade CA que aceitará entrada de 12 VCA e saída de uma corrente de saída regulada de 0-700 mA para acionar cadeias de LEDs. Portanto, vá em frente e compre no LEDsupply ou equivalente para obter as peças eletrônicas. Se você quiser diminuir a intensidade da lâmpada LED, também precisará de um potenciômetro. O Endor Star precisará ser montado em um dissipador de calor, como uma seção de ângulo de alumínio ou extrusão de canal. Isso exigirá que os orifícios sejam perfurados e rosqueados, bem como parafusos, composto do dissipador de calor e alguns fios. Materiais: 1. Led de alimentação, como um Endor Star 3-up com 3 LEDs Luxeon Rebel 90 lúmen2. Driver de LED de corrente constante com capacidade de entrada CA, como BuckPuck 03021-A-E-7003. Seção de extrusão de alumínio de 1,25 "para dissipador de calor4. 4-6 parafusos para montagem do LED na extrusão, 6-32 funciona muito bem5. Torneira para furos de rosca para parafusos, torneira 6-32 funciona muito bem6. Composto do dissipador de calor para montagem do LED no dissipador de calor. o LED está isolado, você pode usar uma pasta de dissipador de calor de base metálica, como o anti-sieze de molibdênio7. Alguns fios para prender tudo8. Ferramentas de solda e uma pista

Etapa 2: construir o dissipador de calor

O Endor Star de 3 peças escolhido se dissipará em cerca de 7W de energia elétrica. Como o LED Rebel tem cerca de 15% de eficiência, 6W dessa potência de entrada serão dissipados na forma de calor. Além disso, a saída dos LEDs diminuirá com o aumento da temperatura e sua vida útil diminuirá com o aumento da temperatura de operação. Portanto, é de nosso interesse mantê-los o mais refrigerados possível. Para fazer isso, montamos os LEDs em um dissipador de calor de alumínio. As fotos abaixo mostram como você deve fazer uma série de orifícios em seu dissipador de calor escolhido para corresponder ao layout dos detalhes da matriz de LED na folha de dados. Em seguida, você precisará dar um tapinha neles para aceitar os parafusos de montagem e testar os parafusos de encaixe neles. No meu caso, usei parafusos 6-32 que tinha em mãos e para os quais uma torneira. Sua milhagem pode variar. Antes de montar seu LED, você também pode lixar e polir a superfície de alumínio para melhorar a transferência de calor. Para fazer isso, comece com uma lixa de grão 400 e passe para uma lixa de grão 600 antes de passar para um composto de polimento como o polidor de alumínio da Mother. Como esses LEDs não geram tanto calor, isso pode ser um exagero, mas é um exagero fácil.

Etapa 3: Monte o LED e conecte o driver

A próxima etapa é montar o LED no dissipador de calor. Como você pode ver na foto, usei apenas 4 dos seis orifícios para montagem e usei os outros dois para passar os fios de alimentação do circuito do driver. Isso funcionou bem, pois os 6 parafusos não são necessários para manter um bom contato térmico com o dissipador de calor. Antes de aparafusar o LED, coloque um bocado de composto do dissipador de calor sob a estrela do LED. Como o Endor Star é isolado, você pode usar um composto de dissipador de calor com base em metal ou dielétrico. Usei uma graxa anticorrosiva à base de níquel-molibdênio que tinha à mão, pois não conseguia encontrar minha seringa de graxa para dissipador de calor. Não tive problemas. Você também desejará soldar os fios ao driver de LED e ao painel de LED. No meu caso, eu não queria uma opção de escurecimento, então deixei esses pinos abertos conforme instruído na planilha de dados. Uma vez que este projeto fará parte de um sistema de iluminação de baixa tensão com seu próprio interruptor de luz, eu deixei de fora qualquer capacidade de comutação também. Com o LED aparafusado e tudo conectado conforme necessário, você pode colar o circuito do driver ao dissipador de calor também, pois é tão pequeno. Não há requisito de resfriamento para o driver, mas isso tornará a montagem do sistema mais fácil. Veja a foto.

Etapa 4: Substitua a lâmpada de halogênio

Com o LED e o driver conectados e montados no dissipador de calor, você vai querer testar a lâmpada. Uma vez que o driver BuckPuck com capacidade CA pode lidar com entradas CA e CC, aplique uma tensão de entrada adequada e observe o brilho. Como você tem 3 LEDs em série, precisará de pelo menos 12 V de entrada para atingir o brilho total a 700 mA de saída, já que os LEDs cairão 10,2 V e o driver precisa de 2 V de headroom. Se você tiver uma entrada mais baixa, a saída ficará mais fraca. Se o seu LED não acender, leia as folhas de dados e verifique novamente a fiação.

Neste ponto, seria uma boa ideia verificar novamente se a sua luminária é realmente de baixa tensão. Pegue seu multímetro e configure-o para CA e meça a tensão nos terminais da lâmpada com a alimentação ligada. Você deve ver na faixa de 12-15 VAC. Se você vir 120 VCA, precisará de um transformador redutor suplementar para reduzir a tensão até a tensão de entrada nominal máxima do BuckPuck de 36 VCA. Você pode conseguir um em Home Depot ou Radio Shack. Já que seu sistema de iluminação LED usará apenas cerca de 10W, você pode sobreviver com um transformador bem pequeno. Agora que o LED está funcionando, a próxima e última etapa é trocá-lo no lugar da lâmpada de halogênio de baixa tensão. Eu simplesmente removi a lâmpada de halogênio e amarrei o conjunto de LED no lugar com um barbante em minha luminária de halogênio. A potência do LED é baixa o suficiente para que a corda não derreta. Eu também usei uma braçadeira para segurar a cortina de vidro temporariamente para cima e fora do meu caminho enquanto eu trabalhava. Veja a foto. Alimente os fios de entrada de energia no aparelho conforme necessário e acione a chave para um test drive. As fotos abaixo mostram a lâmpada LED iluminando minha cozinha. As fotos foram tiradas sem tripé, mostrando o poder de iluminação da lâmpada LED. A meu ver, a luz gerada foi cerca de 75% daquela gerada pelo halogênio de 60W que ele substituiu. Após cerca de 10 minutos de funcionamento, a montagem do LED estava bem quente (~ 40 ° C), mas não quente ao toque.