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1.6元成本!!(增原理图)LED阅读灯全手工作业&原理简析
1 240 发布于 2010-06-11 16:23:40 只看楼主 热门标准
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先对这次购买散件手工制作成本、效果作一个总概:

1、成本:6个LED,0.25元一个;两个四色环普通电阻,0.05元一个,成本总计1.6元

      考虑用电损耗(30瓦电烙铁+10瓦节能灯照明一小时呵呵),全部不超过2元;

2、效果:只用了6个LED,连分压电阻在内,总功耗不足1瓦,但晚上使用效应就不差于原车灯的10瓦灯泡

3、耗时:前后包括改装约一小时,放假时完成。如果重新做,不用改装,半小时内

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14号更新--

按车友要求增加电原理图,即时手绘的,大家包涵:

 



 

以下为原由内容--------------------------------------------------------

 

最近忙呀,其实上个月就做好了LED阅读灯,自己买来元件手工焊接制作,并拍下全程图片,至这两天才抽空整理完毕。这里发上来,一方面供大家参考拍砖,另一方面也顺便扫一扫盲,让车友们对LED有一个相对全面的认识哈。

 

LED中文名称是“发光二极管”,也就是英文“Light Emitting Eiode”的缩写。

电原理上,简单而言就是利用了某些半导体在电流通过时的发光特性。再有就是通过电流的控制变化,以及发光材料的添加及化学反应,就能发出从红外到紫外等不同颜色及强度的光线。具体就不再阐述了,毕竟这里不是电子论坛呵呵,有兴趣的朋友私下交流吧。

 

LED其实没啥神秘的,我十几年前还在读初中,刚开始拿电烙铁时就经常碰到这个东西,最常见的是那种1.5-12V的小型变压器电源,就是连接卡带机、收音机供电那种,它的指示灯就是LED,串个限流分压电阻就亮了。当然,那时基本还是红色、绿色的多,技术的原因,1998年才出现目前我们用于车内阅读灯的白色LED呵呵。

 

到现在,LED中我们日常生活应用已经相当的多,从几毫米的贴片灯到手指大的灯泡,新至流行的LED电视、刚投放市场的LED投影,旧至手机万能充电器、影碟机上的指示灯,都是LED呵呵。而那些家用电器指示灯,很多就是单个的LED元件。而在汽车方面的运用上,有高位刹车灯,车内灯(阅读灯只是十几种中的一种而已,还有各类警示灯,闪烁灯,仪表灯,包括很多红、白光的车内、音响显示屏等),车外照明灯等,太多了头晕了打住哈.......

 

这次我们要说的主角,只是其中一种:白光LED。

 

LED光源最大的特点可简化为两个:

1、比传统白炽灯(钨丝灯)大为高效节能,连线路及周边组件在内的LED灯,比传统白炽灯节能约80-90%,相应,发热量也就大幅度降低;

2、响应速度快。传统白炽灯速度为毫秒级,而LED灯为纳秒级。这也是用于刹车灯的主要优势。

 

OK,不是电子论坛,原理就先说到此,相信已经基本能说明LED的原理及应用了。

 

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上面提到最近比较忙,因此本想淘 宝上买个装上了事的,但是搜索了下,最便宜的价格都要2、3十元,还不算10元左右的邮费。我就小小了火了:NND,当偶小白呀,搞了十几年的DIY,这LED,阅读灯用得较多的5毫米草帽型的,散件零售才2毛左右一只(批发就更便宜,只要几分钱),电阻更便宜,几分一只,算你用10只(亮度早超过原车灯了),加两个分压电阻,3元内就搞定,要我3十元,没门。

 

一气之下,买来10个5毫米草帽型,用钱2.5元;电阻5分一只,但我家电路板多的是,没买。

于是就有了这个帖子呵呵。

由于原车就是直流稳压电源,因此不必再装整流、稳压模块。

 

这次是全部纯手工制作,并且不用电路板,以元件本身引脚辅以漆包铜线进行搭桥,还是某次周末放假回乡下老家完成的,所以乡下电器工具、照明条件一般,大家包涵。

 

补充一下电流、电压、分压电阻参数及计算:

本次选用的LED工作电压约4V(精确一点大概是3.5V左右,3个串联后大概总电压是11V);

电流约20mA;

车内电压12V

采用两组灯组组成,每组3个LED+1个限流分压电阻串联

根据以下公式算出限流分压电阻阻值:

 

[供电输入电压-n*LED工作电压(n为LED个数)] / LED工作电流=限流分压电阻阻值,

即:

(12V-3*3.5V)/ 0.02A=50欧姆(经过实践使用,用100欧姆更稳定,具体见我的另外两个关于LED的专题帖子))

 

大家以后可以根据以上公式进行计算。

 

不断编辑、上图更新中(都是手机拍摄,且很多都是晚上照明不足,请包涵).......

 

OK,上图:

首先买来LED灯,5毫米草帽型,共10个:

 





由于打算用元件本身引脚辅以漆包铜线搭桥,不用电路板,因此要先拆下原车内灯罩及灯泡等,以测量线路、电压、安装位置、距离等。

绝大部分车内灯拆卸都非常方便,用个普通的一字罗丝刀就能轻轻的撬下来,如图:

 







 

好的,拆下灯罩,

看到灯泡、插座、内部环境:

 



 

这是原车灯泡。

普通钨丝灯,10W,国产欧司郞。

目前很多同价位的车基本都用这个规格的灯泡,例如大众波罗,宝来等。

这点东西就要10W,唉,耗就一个字~~~~~

 



以下是拆掉灯泡后,可以看到里面的引线的。

测量距离、位置、电压之类。

 



拆卸完毕。

工具、工序超简单就是了:

 



 

接下来测量距离、位置、电压之类。

电压12V。如无特殊,几乎所有民用车内灯电压都是12V:

下面的照片是晚上照的,光线不足。

 



根据这个电压,从公式算出电阻,即:[供电输入电压-n*LED工作电压(n为LED个数)] / LED工作电流=限流分压电阻阻值,

即:

(12V-3*3.5V)/ 0.02A=50欧姆(大概数,其实40-60欧姆均可)

然后从偶乡下的八宝柜子里找电路板。

不用买,取现成的就成:

 


 

 

年轻时很流行的一种盒式便携AM/FM收音机,这是它的电路板:

年代久远,电容、微调中周、电感这些元件多数老化不能使用了,

但是电阻不怕哈,只要阻值不变,怎么用都行:


 

乡下元老级工具,

包含着年轻时一段难忘回忆。

又想起那一段青葱岁月:

 


 

:)

 

 

下图中间几个是以前买的现成,300欧,太大,本来不合用,

先拿出来,打算找不到50欧的再并联凑合的。

 

右上那个绿色的元老级电阻是刚才拆下来的,50欧哈:



找齐电阻后,对付LED哈。

先根据刚才拆灯后量得的距离及位置,确定LED及电阻的分布。

 

先将LED引脚细心弯曲成需要的形状:

 


 

下图是引脚接合处。

 

要在这个地方焊接:





 

以下是焊接效果:

 

要注意,不能虚焊。

 

焊接完毕后,弯曲成需要的形状:

开始是打算安装在原车两个供电触片的外面,

也就是LED灯组包围着原车两个供电触片,利用本身几何形状的弹性压住触片进行供电,因此做成下面的形状:

(后来发觉形状太大后弹性不足,后面重新改为与原车灯泡一样大小,像灯泡一样安装在原车两个供电触片的里面,利用弹性压住触片进行供电,效果很好。具体后面的图片有介绍修改过程):




 

开始时比较大的形状:

 



 

虽然经过严格的电阻计算,为确保安全,还是先串个百来欧的通电测试。

下图是用两个1/2瓦的并联后再串联的,

这样既然得到合适阻值,也能提高电阻额定功率:


 

 

先上车通电测试,

找来两条线夹,方便操作:



 

 

以下是车上通电测试效果。

 

虽然电阻较大,并且只是点亮了其中的一组3个LED,但亮度已相当好:
(并且还是白天时的效果)





 

OK,通电测试通过。

 

可以确定形状了。

曾经想做成以下的大包围,后来弹性不太足够,放弃:

 



最后定型为以下的样子:

基本与原车灯泡一样大小,

在两端加上接原车供电的触片后,就可以像灯泡一样轻易拆装了。



 

接下来在两端加上接原车供电的触片,

这是制作触片的材料,

铜质漆包线,1.5mm线径:

 


 

 

剥去绝缘漆,对折加强强度,

 

焊接后的样子:



 

最后用尖嘴钳将两端弯曲,

 

这样,一个由两个灯组、6个LED组成的车内阅读灯就基本成型了:

 

接下来进行通电测试、上绝缘胶布,

然后上车测试,并再作一些细节调整等。

测试完毕就可以投入使用了。

 

3M绝缘胶布,包好:


 

用于测试的3-12V / 800mA可变直流电源,

打到12V:




..............................

 

明天要做一个全市前台员工系统培训,今天要弄一个PPT教材,未完待续~~~~~~~

 

13号凌晨更新:

应要求以下先上一个通电效果图,

是用家里直流电源通电的,稍后再上车里的效果:

 



 

OK,明天(应该说是今天了)还要上班,要做一个全市一线员工培训,

 

先休息了哈~~~~~~~~~~~

 

13号中午更新:

 

测试完毕后,安装:


 

来一张侧面细节:



 

以下是车上的通电效果。

还是白天的效果,都是比较亮的,

 

只用了6个LED,连分压电阻在内,总功耗不足1瓦,但晚上使用效应就不差于原车灯的10瓦灯泡了:






 

最后是晚上效果,

 

手机拍摄,大家包涵哈:

 



 

 

总结:

1、成本:6个LED,0.25元一个;两个四色环普通电阻,0.05元一个,成本总计1.6元

      考虑用电损耗,全部不超过2元;

2、效果:只用了6个LED,连分压电阻在内,总功耗不足1瓦,但晚上使用效应就不差于原车灯的10瓦灯泡

3、耗时:前后包括改装约一小时,放假时完成。如果重新做,不用改装,半小时内。

 

最后编辑于2011-08-24 08:52:38
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