题头图是一种常见的荧光小夜灯。由于它具有省电、亮度适宜,除有发白光外还有发绿、红、蓝光的品种、使用方便、价格低廉等特点,得到极其广泛的应用。这种荧光小夜灯的缺点是荧光灯管的寿命较低,而且一旦荧光灯管损坏无处修理或购买,成为废品,实为可惜。
这种仅损坏荧光灯管的小夜灯可以略加改造,改成LED小夜灯,使之再生,花钱不多、改造较为容易。
经过改造后的LED小夜灯亮度略低于荧光小夜灯,但它的特点是更省电(约230mW)、寿命长(可达10000~30000小时)。
本文将介绍LED小夜灯的电路及改造的方法。
LED小夜灯电路LED小夜灯的电路如下图所示。
图一
这是一种交流市电经电容器C1降压后直接给LED供电的电路,R1为限流电阻,防止浪涌电流过大而损坏发光二极管。LED1~LED4为超高亮度白光LED。在接通220V市电并闭合开关K时,经电容C1降压后,在正半周时,LEDl、LED3导通(发光),LED2、LED4截止;在负半周时,LED2、LED4.导通(发光),LEDl、LED3截止,如下图所示。
图二
由于市电为50Hz,并且白光LED中的荧光粉在激发发光后有一些迟后作用,人眼看起来,4个LED都被点亮发光,并无闪亮感。
在LED上的压降约为3.5V左右,在R1的压降也很小,所以流过LED的电流Iled≈70C1。当C1=0.47μF时,Iled≈33mA,则LEDl~LED4的电流约为1/2Iled,约为16.5mA。
在图一中,开关K、电容器C1及电阻R1是原有荧光小夜灯中的,仅LED1~LED4白光LED是需要购买的(超高亮度φ5白光LED在市场零售价约O.35~O.5元/个)。
LED小夜灯结构LED小夜灯的结构如下图所示。
图三
它是由两个塑料上下半壳、半透明塑料灯罩乒乓开关、两个插头片、印制板及LED组件板组成。除LED组件板要自制外,其余的都是原荧光小夜灯上的,则改造工作量很小。
LED组件板制作
LED组件由4个白光LED及一块长方形单面敷铜板或旧印制板(去掉铜走线)组成。单面敷铜板长度与透明塑料灯罩相同,宽度比透明塑料灯罩略小即可。板上均匀钻8个φ0.8毫米的通孔,如下图所示。
图四
装.入4个LED后(注意正负极方向,长引脚为正极),将LED插入孔中,将管脚剪短,折弯后用焊锡焊好(图四的下图仅焊上左边的一个LED)。
如果采用旧印制板做成的,其工艺更简单,钻完8个φ0.8孔后,将4个LED插入孔中,按图五的方法将LED管脚折弯,并剪去过长的管脚,然后再焊接(图五中仅画出一个焊点)。第一个LED的管脚(图五中注A的)与第4个LED的管脚(图5中注B的)不必剪短,将来可用作引线直接焊在印制板上(见图七,八),在插入LED时,要注意的是LEDI、LED3的正极在上时,则LED2、LED4的正极在下,不能搞错。另外,LED的底部应贴在板上,以防止LED的尺寸过高影响透明灯的装入。焊完LED后,在底面粘一层透明胶带,防止LED组件与印制板短路。
图五
图七
图八
印制板的改装及装配
在折开荧光小夜灯后,将连接开关及插头片的引线焊开,可取下带荧光灯的印制板,如图六所示。
图六
焊下损坏(或发光很暗的)荧光灯管、焊掉3个小电阻,仅留下一个1W3900电阻(尺寸最大的电阻)及一个0.47UF的电容。在印制板上装上LED组件,正反面图如图七及图八所示(要注意LED组件与印制板间距离约4mm)。
这里要提出的是,不同生产荧光小夜灯的工厂在电路上有差别,印制板的走线也不同,需要根据实际的电路及印制板找出需焊去的电阻,有的荧光小夜灯中无lW3900电阻,则需要另买。另外,有一些廉价的荧光小夜灯,其中电容器0.47μF的耐压仅250V,可靠性差一些,采用耐压400V的聚丙烯电容可靠性好些。
在印制板上焊好LED组件后,检查一下焊接质量(有无虚焊)及有无焊错,若无问题即可装入上半壳,按图九焊上连接开关K的连线及插头片的连接线(如图十所示)。
图九
图十
最后装入灯罩、装上下半壳,装配工作完成。装好的LED小夜灯如图十一所示。
图十一
将改装的LED小夜灯插入220V市电插座,闭合开关K,LED小夜灯亮。
注意事项
1、LED的选择若要求发白光时)最好采用超高亮度4)5白光LED(发光强度在20mA时为6000~8OOOmcd),采用视角60度以上的可照射面积更大些。采用“草帽”白光LED有较大的视角(笔者采用2个“炮弹”型(标准型)及2个草帽型作实验,发现草帽型效果好。