三款高亮LED应急灯剖析与改进

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三款高亮LED应急灯剖析与改进

     地球上的资源是有限的,为了确保人类能够健康持续发展,节能环保已成为当今各行各业关注的重点。在与人们工作生活密切相关的照明光源产业,业界也一直在积极探索研发,技术不断改进革新,特别是近年来出现的高亮发光二极管(LED),由于具有体积小、寿命长、耗电量少、发热量低、无交流闪烁、启动速度快、电磁干扰小、光线自然纯正等诸多优点,已被广泛应用在交通信号指示、手机屏幕背光、汽车摩托装饰、大尺寸平面显示等领域。
    而利用高亮白光LED制作的照明灯具,摒弃了传统白炽灯泡的耗电多、亮度低、色偏黄、易破碎等缺点,并且不像荧光灯废弃后会对环境造成汞污染,其日益成为人们首选的照明灯饰新宠。
    现在市场上LED应急灯琳琅满目,但工作原理大同小异,本文就介绍一下常见的三款LED灯,一种使用三节普通AAA电池,一种是插接电话线,另一种自带铅酸蓄电池充电,这三款产品均采用高亮白光LED,并带有反光板,灯杆采用金属螺旋管,可随意弯曲转向自由调整灯头角度,灯座上设有按钮式开关,小巧实用,携带方便。、

普通AAA 电池的LED应急灯
    图1是其电路工作原理图。
 
    当电池电压为4.38V时工作电流实测约150mA,LED上的压降为3.2V。为有效延长电池的使用时间,笔者决定在按钮开关K后面串接小阻值的限流电阻,经反复试验采用2.7Ω电阻时电流降为120mA,亮度亦无明显变化。如嫌电池昂贵也可改用220V交流市电,这就需要配一个合适的电源适配器,建议选用家中已废弃的手机电池充电器,由于手机充电器插头外形繁多不一,需提前用单声道耳机插头改造一下,笔者找到的充电器输出电压6.28V,改造后电路原理图如图2所示,实测工作电流约138mA。
 

电话线LED灯
    又称免电灯(即网上卖家俗称的缅甸灯),因为它采用普通家用固定电话的进线电压做电源,无需电池或交流市电,把尾部的水晶头插入电话分机接口即可照明,不用另交电费,也不用担心停电。此外还能兼作电话来电闪烁灯.提醒听力不太好的老年人及时接电话,因电话摘机后LED灯会熄灭,还能帮你及时发现电话是否被他人盗打,同时也具有一定的防雷击保护作用。不过由于该产品使用的是电话所属的电信机房馈电电源,使用时一旦索取电流过大难免会影响电话拨打和传真收发,特别是ADSL宽带用户拨号上网时容易造成频繁掉线。图3是电话线LED灯电路工作原理图,36V或48V的电话线路直流电压经10kΩ限流电阻并由4个二极管(或整流桥)作极性变换后加在LED上,当电话馈电电压为36V时,实测工作电流约1.2mA,亮度偏低,把限流电阻换成5.6kΩ时工作电流升为2.1mA:亮度稍微有些增加。
 
    考虑到电话线LED灯对上网存在不利影响,不能经常接在电话线上,笔者又对该灯进行了一番改造,改造后的电路原理图如图4所示,把中间的6颗LED改成并联,同时增加一块3.6V的手机锂离子电池,平时使用内置的新增锂电工作,当限流电阻为5.6Ω时,工作电流约120mA,亮度比较令人满意。紧急情况下仍可采用插入电话分机接口照明,改造后的工作电流约4.6mA,亮度还算说得过去。
 

自带铅酸蓄电池能充电的LED灯
    根据实物画出的电路工作原理图如图5所示,220V交流市电经电容降压、二极管整流后给铅酸蓄电池充电,红色LED作充电指示。充好电后使用时闭合按钮开关K,将首先接通3颗彩色闪烁LED,发出梦幻般变化莫测的七彩光芒,在夜间平添一些生活乐趣,再按一下开关K则关闭彩色闪烁LED,接着再按才会接通24颗并联的高亮LED,由于数目较多,照明效果很好。
 
    当铅酸电池电压为4V时,实测彩灯工作电流约60mA,高亮LED电流竟达600多mA。这样大的电流不仅使得每次充满电后照明时间不会太长,而且会对电池内部结构造成损伤,缩短使用寿命,因此必须给高亮LED串入一个小阻值限流电阻,经多次试验选定1.2Ω时工作电流最终降为320mA,而亮度变化不太明显,因该款灯改动不大,改造后的电路原理图省略。
    通过以上剖析发现,市场上出售的各种LED灯电路大多过于简单,虽说价格十分便宜,但在客观上仍会造成能源浪费,只有经过一番合理改进,才能既保留它经济便携的优点,又有效地提高使用安全性和可靠性。

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