高亮度白光LED灯制作

高亮度白光LED灯(以下简称白光灯)具有光色好(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，Φ5白光灯的价格已降到0.25/只，拆机Φ5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Φ5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。

市电220V 1.2W白光LED照明灯用一只易拉罐的球形罐底，用剪刀修圆，在上面钻出20个小孔，小孔的分布呈圆形，尽量制作得美观些，孔的大小以刚好能嵌入白光灯为度，如图1所示。每只白光灯的工作电压为3.0V～3.6V，4只白光灯串联组成一组，工作电压为12.0V～14.4V，5组白光灯再并联起来，在12.6V电压时的电流约等于100mA，消耗的功率1.26W。

要在220V市电工作，需要一个降压整流滤波威廉希尔官方网站 ，比较省钱的办法是使用废旧的节能灯控制威廉希尔官方网站 。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，其威廉希尔官方网站 往往完好可用，既使损坏了也容易修复。5W～13W节能灯基本上均采用同一种威廉希尔官方网站 和元件，图2是一种节能灯的威廉希尔官方网站 图。

市电经整流和C1、C2滤波后得到约300V直流电加在Q1、Q2组成的逆变威廉希尔官方网站 ，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组成串联谐振威廉希尔官方网站 ，谐振在逆变威廉希尔官方网站 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威廉希尔官方网站 即可(参见图3)。

为了使低压输出的直流电比较稳定，L和C5不能作为谐振威廉希尔官方网站 使用，其谐振频率应远低于逆变威廉希尔官方网站 的振荡频率，可增加C5的容量，由原来的332改为473(即0.047 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0.15～0.17的漆包线，300～320匝。实测线圈的电压为80～100V，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威廉希尔官方网站 。为了节省两个二极管和减小损耗，笔者采用双半波整流威廉希尔官方网站 ，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10.5×3=31.5，可取为32匝，由此得到次级线圈的匝数等于64，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。因威廉希尔官方网站 安装在节能灯原来的灯头内，人体不会接触到控斜威廉希尔官方网站 ，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64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。然后把威廉希尔官方网站 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威廉希尔官方网站 板上。

找来的节能灯先要试一试威廉希尔官方网站 是否完好能用。威廉希尔官方网站 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300Ω2W～5W的电阻，一来保护威廉希尔官方网站 (若万一威廉希尔官方网站 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威廉希尔官方网站 消耗的电流和功率。首先测试威廉希尔官方网站 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，300Ω 上的电压在0.9～1.2V就说明威廉希尔官方网站 工作正常。若电压低于0.8V，表示线圈的感抗比较大，逆变威廉希尔官方网站 不容易起振，威廉希尔官方网站 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300Ω上的电压超过1.4V，说明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，或者是威廉希尔官方网站 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威廉希尔官方网站 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=126Ω， 可用一只120Ω2W～5W的电阻代替白光灯接到直流电源上。通电试验，120Ω 电阻上的电压在12.4～13.5V就表明威廉希尔官方网站 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，把白光灯联接到威廉希尔官方网站 板上，最后把威廉希尔官方网站 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300Ω 上的电压为2.8V～3.2V，消耗的功率2.1～2.35W，对比5W 的节能灯，(试测了几只5W节能灯，其功率均在5.2W左右)，白光灯的功率不到5W节能灯功率的一半，而实际的照明效果(在灯的正面)与5W 节能灯相当。

若当地市电电压不稳定，可增加一个由7812组成的稳压威廉希尔官方网站 ，如图5。为了使7812能正常工作，整流滤波后的直流电压应在14V～16V，因此应适当增加T2次级线圈的匝数。图中使用D6的目的是为了使输出的电压等于12.6V。

图6是另一种节能灯的威廉希尔官方网站 图，它只用了一只滤波电容，改造的方法基本相同，但C4电容不能省去不用，否则会造成短路。