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干货 | 大牛教你 DIY 可充电便携式 LED 灯

2018-12-16
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家里的一个LED灯坏了,这是一个比较普通的9WLED灯泡,反正不能用了,就想着拆开看看,分析一下。

 

拆开很容易,前面的灯罩挤一下,变形后就拧下来了。可以看到整个LED灯非常简陋,就是一个外壳+灯板+灯罩。灯板可以看到也非常简单,由15个大功率白光LED灯珠以及4个二极管组成全桥整流电路组成。



反面更加简单,只有两个电容,一个是用于RC降压的高压电容,一个是用于桥式整流的滤波点解电容。这也可以看出现在的LED灯为什么会容易坏,为什么会有那么多2-3元包邮的LED灯了。


 
LED灯的外壳,去掉了两个电源线,一个是焊接在底部中心触点,另外一个是压接到旁边的金属螺口上。



放大后的灯板,可以清楚看到中间的4个整流二极管。LED灯是直接由电源通过两个47欧电阻并联后驱动(实测在20欧左右),15个LED灯珠串联起来,没有任何其它的控制,什么恒流驱动等都是不存在的。

 
为了分析为什么灯泡不工作了,仔细检查了每个LED灯珠,发现有一个LED灯珠烧坏了,中间明显看到发黑。实测这个灯珠已经断开,所以整个回路就不导通了。此外还有一个LED灯珠损坏,它的外观上没有变化,但是内部已经短路。




而正常的灯珠如下图

 
找出了问题,要修复也比较容易,或者更换LED灯珠,或者直接将坏的灯珠短路掉。但是看到这个LED灯,感觉这样也使用不了太长时间,于是就像进行一下改造。改造有多种方法,比如太阳能LED灯、无线控制灯、wifi灯等。最后结合现有的元件,已经估计了一下时间,决定还是简单一点,改造成一个USB充电的便携LED灯,只需要增加开关、锂电池、充电板就可以了。

使用锂电池供电,首先需要解决LED供电方式问题。因为现有的灯板是串联工作的,需要较高的电压。如果直接供电就需要进行升压,一般的升压模块不但效率较低,而且体积大,不好安装。所以最后觉得改为并联方式,将所有LED灯珠并联起来。一个白色LED灯珠的导通电压约2.8-3V,使用普通锂电池就可以直接驱动。


估计是处于成本考虑,灯板的PCB上铜箔非常薄,用刀片划两下就断开了。在将LED两端的铜箔刮一下,方便焊接导线。


 
焊接导线后的样子。焊接时,注意不要短路,温度也不能太高,焊接时间也不能太长,避免损坏LED灯珠。考虑到亮度问题,在原有电阻基础上又并联了2个20欧的电阻。

 
电池可以选择方块型的聚合物锂电池,也可以用18650锂电池。18650电池容量更大,但是需要另外加保护板。考虑到安装简便,以及还有留出开关和充电板位置,最后选择了聚合物电池。


 
开关、充电板、电池、LED灯板,在最后改装前合影一下。

 
LED灯外壳是塑料的,用刀片很容易就可以切开。外壳位置较大,但是有些地方是弧面的,不方便开孔和使用。选择合适位置,小心的为开关和USB充电板开孔。这一步可能是最麻烦的,要小心孔不能开大了,可以一边切一边比对大小。


 
安装开关和充电板前,先焊接好导线。因为电流不大,并不需要使用太粗的导线。

 
再就是将开关和充电板固定到外壳上。先用一点万能胶,在用热熔胶,就可以牢固的将它们固定住。为了避免充电板松动,在它的底板还需要垫一个合适大小的东西。试了一下,拆下的高压电容大小正好合适,就用上了。


 
最后焊上电池,安装前通电试试,效果不错,亮度也合适,不太亮也不暗。环形部分缺的的位置,就是坏的LED灯珠。

 
装上灯罩,效果更好,坏的LED灯珠没有任何影响。

 
充电时的效果



 
至此一个花费时间和成本都不高的便携式LED灯就改造完成了。



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