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1、图解制作 LED 灯具LED 节能灯不但节能，而且有寿命长等优点，深受人们欢迎!至此我们为大家介绍 LED节能灯制作过程，希望大家可以在制作的同时，也节约点能源，少付点电费。上图已经给出了我们这次制作的原理图了，下面我们简单的分下下这款 LED 节能灯电路原理图的原理吧该灯使用 220V 电源供电，220V 交流电经 C1 降压电容降压后经全桥整流再通过C2 滤波后经限流电阻 R3 给串联的 38 颗 LED 提供恒流电源.(这个是这个图的经典部分，可以认真体会理解下)LED 的额定电流为 20mA,但是我们在制作节能灯的时候要考虑很多方面的因素对LED 的影响,包括光衰和发热的问题,我们在
2、做这种灯的时候因为 LED 的安装密度比较高,热量不容易散出,LED 的温度对光衰和寿命影响很大,如果散热不好很容易产生光衰,因为LED 的特性是温度升 高电流就会增大,所以一般在做大功率照明时散热的问题是最重要的,将影响到 LED 的稳定性,小功率一般都采取自散热方式,所以在电路设计时电流不宜过大.图中 R1 是保护电阻,R2 是电容 C1 的卸放电阻,R3 是限流电阻防止电压升高和温度升高 LED 的电流增大C2 是滤波电容,实际在 LED 电路中可以不用滤 波电路,C2 是用来防止开灯时的冲击电流对 LED 的损害,开灯的瞬间因为 C1 的存在会有一个很大的充电电流,该电流流过 LED将
3、会对 LED 产生损伤,有了 C2 的介入,开灯的充电电流完全被 C2 吸收起到了开灯防冲击保护.该电路是小功率灯杯最实用的电路,占用体积小可以方便的装在空间较小的灯杯里,现在被灯 杯产品广泛的采用.优点:恒流源,电源功耗小,体积小,经济实用.但是在设计时降压电容要采用耐压在 400V 以上的涤纶电容或 CBB 电容,滤波电容要用耐 压 250v 以上.此电路适合驱动 20-40 只 20mA 的 LED.LED 灯制作常识 一般 3 个或者 4 个 LED 串联， 4 个串联可以不用限流电阻，但是由于电压波动等原因，会影响使用寿命； 3 个串联比较好，采取电流限制措施后，工作电流稳定。限流可
4、以用 10V 稳压集成电路7810，但是非专业人士接线有点难度， 串联限流电阻是最简单方便的方法，电压波动会影响电流，但是不会太大 下面给大家几个个公式，自己算需要串的电阻。 电阻值（单位 欧姆）：（a-3.3 3）（bc） 电阻功率（单位 瓦）：（a-3.33） cb 整体消耗功率（单位 瓦）：acb a= 供电电压（12.7V，根据自己车的供电电压） b= 并联 LED 组数 c= 0.02 单组工作电流（20mA=0.02A） 3.3 V LED 工作电压 3 串联 LED 数 选电阻要留出功率余量。 先说 LED，大家买的 LED 一般都是小功率 0.066W 白光 LED，正常工作电
5、流 20mA，电压3.3V，实际应用的时候 主要是看工作电流，最好不要超过 20mA，电流越大越亮，工作寿命越短，正品 LED 在额定电流下工作 5000 小时亮度下降不会超过 5。 当然也可以购买大功率的 LED，目前市场上有 0.5W 1W 2W 3W 5W 10W 等等，功率越大价格越贵，1W 的 LED 在 12 元左右，而普通小 LED 价格在 0.25 元左右。还是买小功率的连接成组划算些。12V 汽车供电系统电压都比 12V 高一点，大家可以自己测量一下。 一般推荐 3 个 LED 串联成组，然后再多组并联，可以每组单独串电阻，也可以并联后串一个电阻，但是要注意电阻的功率要够，因
6、为电阻会发热，小功率的电阻会很二、LED 照明灯的制作这里向大家介绍一款 LED 照明灯的制作，我们首先大致了解一下白光 LED 的特性。本款套件采用的是直径 5mm 的草帽头白光 LED，外形如图 1 所示。每只 LED 额定电压为3.03.2V，亮度为 14001600mcd，额定工作电流 20mA.当工作电流较小一些时，发光效率较高一些，温升也越低，其有效的光源寿命可在 2 万小时以上。（因为随使用时间增加，LED 会因为光衰而导致亮度逐渐降低，有效光源寿命是指 LED 工作时能发出有效的、有利用价值的光的累计工作时间，超出这个时间，LED 虽然还能点亮，但亮度过低，从而失去实用价值。）
7、而普通的节能灯的使用寿命也只有 5000 小时左右，普通白炽灯泡的寿命只有 1000 小时左右，从更换灯泡的成本和所节约的电费来看，使用 LED 照明灯还是非常划算的。成品 LED 灯如图 2 所示。全灯实测功耗约为 3.3W 左右。点亮后大致相当于 40W 白炽灯的亮度，与 7-9W 的节能灯亮度相当，连续点亮 24 小时，耗电也不足 0.08 度，具有显著的节能效果。灯底部采用与普通白炽灯一致的 E27 规格螺纹口，便于安装。采用磨砂灯罩，在保证较高透光率的同时，也使得直视 LED 时不至于刺眼。本款 LED 灯适合在书桌、床头、厨房、卫生间、公共楼道等区域不太大的地方作为照明使用。电路原
8、理图如图 3 所示。220V 市电先经过 C1、R2 阻容降压，其中 R2 为泄放电阻，C1 为降压电容，其耐压为 400V.之后经 W1 整流桥输出直流电，再经 R4 限流后，送给 60 只串联在一起的 LED.因为阻容降压接 LED 的负载不是纯电阻，而是近似稳压管特性，按此原理图参数选择元件，流经 LED 的电流大约为 13mA.C2 是滤波电容，可以防止开灯瞬间时的大电流对 LED 的冲击。R1 是 NTC 热敏电阻，当电路出现意外状况导致电流增大时，其阻值变大，促使电流降低，从而起保护作用。图 3 电路原理图如何制作高亮度白光 led 灯高亮度白光 LED 灯( 以下简称白光灯 )具
9、有光色好(与日光接近)，节能(电光转换效率远高于白炽灯，也高于荧光灯，是一种冷光源)，寿命长( 寿命是荧光灯的几倍( 白炽灯的几十倍),环保无污染的特点 成为白炽灯和荧光灯的有力挑战者。但其不足之处是目前价格较高。据介绍，在深圳 1 瓦白光灯的价格要十几元，3 瓦、5 瓦灯的价格更高迭数十元之多，因而难以推广使用。目前，白光灯已发展到第二代； 第一代白光灯的价格已大幅下降，5 白光灯的价格已降到 0.25/只，拆机 5 白光灯的价格为 0.2只，此价格已经可以接受。笔者不久前以每只 0.16 元的价格邮购了几十只拆机件 5 白光灯，用它制作了几只照明灯，效果不错，现向爱好者作一介绍。需要一个降
10、压整流滤波电路，比较省钱的办法是使用废旧的节能灯控制电路。节能灯可以说是家家都有，因价值低，损坏后维修店不愿意修理，一般均作废弃处理，因此可以不花钱或只花上少量钱在废品站等地方得到。其实大多数损坏的节能灯只是灯管坏了，其电路往往完好可用，既使损坏了也容易修复。5W13W 节能灯基本上均采用同一种电路和元件，图 2 是一种节能灯的电路图。市电经整流和 C1、C2 滤波后得到约 300V 直流电加在 Q1、Q2 组成的逆变电路，产生数十千赫的高频振荡，经 L、C5、T 对灯管放电，使节能灯发光。 L 和 C5 组成串联谐振电路，谐振在逆变电路产生的高频振荡频率上。灯管启动时，灯管未导通放电，谐振回
11、路中只有灯管的灯丝电阻，阻值比较小，回路中的电流比较大，此电流在 L 和 C5 上产生数百伏的电压，C5 上的电压使灯管击穿放电发光。灯管放电后内阻很小，它并联在 C5 上使谐振回路的 Q 值大大下降，C5 和 L 上的电压降低到几十伏以维持灯管继续放电，由此说明节能灯工作时的电压变化比较大。要把节能灯改造为白光灯的电源，可把 C5 直接联接到 L 和 T 的初级，再把 L 改作变压器，并增加低压整流滤波电路即可(参见图 3)。为了使低压输出的直流电比较稳定，L 和 C5 不能作为谐振电路使用，其谐振频率应远低于逆变电路的振荡频率，可增加 C5 的容量，由原来的 332 改为 473(即 0.
12、047 uF)或更大，甚至不用 C5。L 改造为变压器的方法是在 L 线圈外面加绕低压绕组。 L 一般采用0.150.17 的漆包线，300320 匝。实测线圈的电压为 80100V，由此可得每伏的匝数约等于 3。电源整流的方式可采用桥式全波整流或双半波整流电路。为了节省两个二极管和减小损耗，笔者采用双半波整流电路，要求变压器次级线圈的匝数加倍，并有中心抽头。供给白光灯的直流电压选取为 12.6V，故次级绕组的电压应为 12.6/12=10.5V(电容滤波输出的直流电压大约等于交流输入电压的 1.2 倍)，次级线圈的匝数等于 10.53=31.5，可取为32 匝，由此得到次级线圈的匝数等于 6
13、4，在 32 匝抽出中心头。白光灯的电流为100mA，按铜线每平方毫米允许通过 3 安培计算，可选用 0.25 线径的漆包线，其截面积等于 0.049 平方毫米，容许通过的电流是 147mA，大于需要的 100mA，符合要求。节能灯 L 线圈一般采用乱绕的方式，绕制比较松，占据的空间较大，要在原线圈外加绕64 匝线圈难度较大，解决的办法可采用自耦变压器的方式。因电路安装在节能灯原来的灯头内，人体不会接触到控斜电路，安全方面没有问题。自耦方式的效率比较高，用料较省，而且能够在原有的线圈骨架上绕下。具体方法是，把 L 线圈的匝数拆下 64 匝，然后用0.25 左右的漆包线顺着原线圈绕制的方向绕 6
14、4 匝，在 32 匝抽出中心头。绕线圈不用加垫绝缘材料，不用绕线机用手绕就可以。若是找不到 0.25 的漆包线。可从另一个节能灯上拆下 L 线圈，用线圈上的 0.15 漆包线 3 股并起来绕制。线圈装上磁芯时要注意在磁芯对接处留一个间隙。也就是在接缝处垫上一层不干胶纸，目的是避免磁芯饱和。整流二极管不能用 4007(频率低)或肖特基管(耐压低) ，应使用 FR107、RU2 等快速恢复二极管。然后把电路板上的铜箔条略作改动，新增加的几个元件都可以安装在原来的电路板上。找来的节能灯先要试一试电路是否完好能用。电路中最容易损坏的元件是两个 13001 三极管，其次是 C1、C2 、C5 和 4 只
15、整流用的 1N4007 二极管，其他元件损坏的可能性比较小。用万用表检查若元件完好。就可通电试验。先在电源进线中串联一个3002W5W 的电阻，一来保护电路(若万一电路中有未查出的短路故障，有了电阻可避免故障扩大)，二来可测量电阻上的电压以算出电路消耗的电流和功率。首先测试电路的空载运行情况。即变压器 T2 次级不接负载。通入 220V 交流电后，300 上的电压在0.91.2V 就说明电路工作正常。若电压低于 0.8V，表示线圈的感抗比较大，逆变电路不容易起振，电路不能输出直流电，可用增加 T2 磁芯间隙的办法来解决。也就是在磁芯的接缝处再垫上一层纸。若是 300上的电压超过 1.4V，说明
16、磁芯的间隙可能比较大。可试一试在磁芯接缝处改垫薄一些的纸。若是电压仍然比较大，很可能变压器内部有短路故障，或者是电路上的其他地方有故障。空载试验正常后，下一步接上整流滤波电路和假负载电阻。根据白光灯的电压和电流，可算出白光灯的电阻等于 12.6/0.1=126， 可用一只 1202W5W 的电阻代替白光灯接到直流电源上。通电试验，120 电阻上的电压在 12.413.5V 就表明电路工作正常。若是电压偏低，可增加 T2 次级线圈匝数或是减小 C5 的电容量来解决。若电压偏高，可减少 T2 次级线圈的匝数或是增大 C5 的电容量甚至不用 C5。测试完成后，取下假负载电阻，把白光灯联接到电路板上，最后把电路板装入灯头内，再把灯头和半球形的白光灯用胶粘贴在一起，整个白光灯的制作就告完成，如图 4。白光灯正常工作时在 300 上的电压为 2.8V3.2V ，消耗的功率 2.12.35W，对比5W 的节能灯，(试测了几只 5W 节能灯，其功
