Мастерская LED освещения в Днепре

Идея заменить начинку потолочных светильников с КЛЛ на LED пришла в процессе длительной их эксплуатации.

В фабричном исполнении это были светильники с линейной галогенной лампой мощностью 300 Вт и световым потоком от лампы 5600 Лм. Закрывающее лампу  декоративное матовое стекло гасило световой поток от лампы на 30%. Сразу же после приобретения светильников заменив линейную галогенную лампу в каждом на 4 шт. КЛЛ по 26 Вт мы уже получили чуть больший световой поток при меньшем энергопотреблении, и ещё получили возможность изменения цветовой температуры. Но всё имеет своё НО. Находясь в закрытом корпусе светильника,  компактные люминесцентные лампы из-за перегрева выходили из строя раньше паспортного срока, а  тени от патронов слегка портили эстетический вид.

Размер основания светильника 350х350 мм позволяет применить любые светодиоды.  Вначале был рассмотрен вариант установки на основание четырёх 30 Ваттных светодиодов, но расчеты необходимого радиатора для  отвода  тепла и поиски вариантов питания светодиодов  отложили решение этой задачи на позднее время.  Вместо 30 Ваттных светодиодов на пластине для проверки идеи были установлены четыре 10 Ваттных светодиода.

В качестве источника питания был применён недорогой электронный трансформатор  для галогенных ламп на 12 вольт с выпрямителем на сверхбыстрых диодах и драйверами на каждый светодиод собранными на микросхемах LM 317 (ток до 1,5 а).

По нагреву такая схема оказалась вполне жизненной, ведь только пластина основания светильника составляла 2450 см². Единственным и существенным недостатком этой компоновки оказался уровень светового потока, к тому же ещё и декоративное матовое стекло погасило около 30%. По приблизительным расчетам световой поток составил всего 3000 Лм.

Следующим шагом по увеличению светового потока стало решение увеличить количество 10 Ваттных светодиодов до девяти штук.

По техническим характеристикам 10 Вт светодиод питается током 900 ма при напряжении 12 вольт. Одна микросхема LM 317 способна стабилизировать ток до 1,5 А при максимальном напряжении 35 вольт. Но девять микросхем LM 317 для стабилизации тока каждого светодиода просто физически негде размещать. Для того, чтобы более эффективно использовать место на основании светильника было принято решение соединить светодиоды последовательно по 3 шт  в группы, параллельно запитанные от одного стабилизатора тока на микросхеме LM 350 (тоже, что и LM 317, только ток до 3-х ампер). Ток каждой цепочки из трёх светодиодов будет составлять по 900 ма, а в параллельном включении 3 цепочки по 3 светодиода будут потреблять 2,7 А, чего вполне достаточно для микросхемы LM 350.

Суммируем  падения  напряжения на трех последовательно соединенных  светодиодах, и получаем  36 вольт. Осталось найти электронный трансформатор мощностью 120 W и с выходным напряженим 36 вольт, и это оказалось проблемой: 12, 24, 48 но только не 36 вольт. Но разве может остановить такая мелочь человека, знающего ещё со школы, как работает трансформатор. Чтож, прийдется домотать вторичную обмотку у имеющегося электронного  трансформатора, в котором тоже имеется, хоть и небольшой, но трансформатор на выходе. Но после переделки, ожидаемого эффекта по мощности достичь не удалось: - испытания электронного трансформатора показали, что заявленная китайская мощность явно завышена на 50% (сильный нагрев транзисторов в трансформаторе). Прийдется применить неоднократно проверенный способ – переделка трансформатора Taschibra.   Для этой цели был приобретен электронный трансформатор Taschibra мощностью 150 w. На выходном торроидном трансформаторе фабрично намотаны всего 5 витков вторичной обмотки, который выдаёт в нагрузку почти 12 вольт. Так как нам необходимо втрое большее напряжение, сматываем существующие  5 витков и вместо них укладываем 15 витков вторичной обмотки. Не забываем в схеме трансформатора произвести изменение обратной связи по току на ОС по напряжению. На всякий случай улучшим теплоотвод транзисторов устройства путем применения специальных термопрокладок вместо картона и установки дополнительного радиатора.

Испытания переделанного трансформатора Taschibra показали отличный результат: 35 вольт на выходе и стабильный запуск без нагрузки.

После компоновки всех элементов схемы на площадке светильника с двух сторон, производим пробное включение. Результат по световому потоку отличный, к недостатку можно отнести сильный нагрев микросхемы LM 350, что вполне закономерно, ведь только на 10 Ваттном  резисторе рассеивается около восьми Ватт  тепла. «Прогон» девяносто Вт LED - конструкции в различных экстремальных режимах (например в нагретом до 40° С помещении) позволил выявить все её недостатки, а именно сильный нагрев микросхемы LM 350. Для рассредотачивания выделяемого тепла от стабилизатора тока было принято решение заменить одну микросхему LM 350 с током стабилизации 2,7 Ампер на три микросхемы LM 317 с током стабилизации по 900 мА каждая.

Такое конструктивное решение привело к улучшению тепловой надежности всей схемы.

Итак,  довольно простыми средствами и при низких финансовых затратах потолочный светильник с линейной галогенной лампой мощностью 300 W был переоборудован под  сверхяркие светодиоды суммарной мощностью 90 W и световым потоком около 7000 Лм.

Таким образом были переоборудованы три потолочных светильника в студии.