Digital Photography   Audio & Video   Computer Accessories   Software Applications | Miscellaneous | Home
....

DIY LED Emergency / Standby Light

  บทความที่ Update ใหม่  
  Emergency / Standby Power 2018
 
  ไฟแสงสว่าง Emergency / Standby Power 2018 เป็นไฟฉุกเฉินที่ใช้หลอด LED 12 V ขนาด 6 - 9 W ใช้แบตเตอรี่ Li-Ion 18650 ขนาด 3400 mAh จำนวน 3 ก้อนต่ออนุกรมกัน และใช้รีเลย์ LY2NJ ทำหน้าที่ Switching เมื่อเกิดไฟฟ้าทางด้าน 220 V ดับ รีเลย์ก็จะทำการต่อวงจรให้หลอด LED เปิดให้แสงสว่างได้ สำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ Li-Ion นั้น มี Female Jack เพื่อใช้เสียบเข้ากับ External Li-Ion Charger 220/12 V ได้ หรือใช้เสียบกับโวลท์มิเตอร์ 12 VDC เพื่อเช็คแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ได้เป็นระยะๆเมื่อต้องการ หรือใช้ต่อเอาไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ออกไปใช้กับอุปกรณ์อื่นๆ เช่น Inverter ได้ด้วย ทำให้มีไฟฟ้าระบบ 220 VAC ใช้ได้กับอุปกรณ์ขนาดเล็กและการออกแบบนี้สามารถขยายให้แบตเตอรี่มีความจุมากขึ้นได้ เช่น ใช้แบตเตอรี่ Li-Ion 18650 ขนาด 3400 mAh จำนวน 9 ก้อน ต่อแบบอนุกรมเป็นชุดๆละ 3 ก้อนแล้วนำทั้ง 3 ชุดมาต่อขนานกัน ก็จะได้ความจุ 10200 mAh แต่จะต้องเปลี่ยนไปใช้กล่องขนาดใหญ่ขึ้น
 
 


 

 
 
รูปที่ 1A  ไฟแสงสว่าง Emergency / Standby Power 2018 Model 1A ขนาด 3400 mAh
 
 
รูปที่ 2A  ไฟแสงสว่าง Emergency / Standby Power 2018 Model 2 ขนาด 3400 mAh
พร้อมกับ External Li-Ion Battery Charger
 
 
รูปที่ 2B  ไฟแสงสว่าง Emergency / Standby Power 2018 Model 2A
 
 

รูปที่ 2A  แสดงอุปกรณ์ไฟ Emergency / Standby รุ่นที่ 2 ซึ่งออกแบบให้มี Voltmeter สำหรับเช็คแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรีติดมาด้วย โดยมีสวิตช์เปิด ปิด ได้เพื่อประหยัดพลังงานไฟฟ้า และใช้ External Li-Ion Charger เสียบเข้าที่ Female Jack เมื่อต้องการจะชาร์จไฟ (ซึ่งอาจจะทำการชาร์จไฟเข้าทุกๆ 3 - 6 เดือน) ในการชาร์จไฟเข้าแบตเตอรี่แบบ Li-Ion นั้น ตัว Charger จะชาร์จไฟจนแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่สูงขึ้นถึง 12.6 V ก็จะมีไฟเขียวปรากฎขึ้น แสดงว่าชาร์จเต็มแล้ว

การลดความร้อนของรีเลย์
(Relay Coil Heat Reduction)

เนื่องจากอุปกรณ์ Standby Power ามรูปที่ 1A ละ 2A ช้รีเลย์ 220 V สียบไฟไว้ตลอดเวลา ซึ่งจะใช้ไฟประมาณ 2 W และ Relay Coil ะร้อนค่อนข้างมาก ดังนั้นเมื่อนำตัวรีเลย์เข้าไปไว้ในกล่องอาจทำให้ระบายความร้อนได้ไม่ดีแม้ว่าจะเจาะรูให้ถ่ายเทความร้อนออกมาได้แล้วก็ตาม วิธีที่จะช่วยให้รีเลย์ใช้งานได้คงทนคือการลดแรงดันไฟฟ้าที่ป้อนเข้า Relay Coil าก 220 - 230 V งโดย
)  ใช้ Dimmer ากการทดลอง สามารถลดแรงดันไฟฟ้าลงได้ประมาณ 25 % นั่นคือประมาณ 172 V ละระบบก็ยังทำงานได้ดี โดยความร้อนจากรีเลย์ลดลงมาก ทำให้ใช้ได้ทนและความร้อนจากไฟ Pilot Lamp ก็ลดลงด้วย และโดยรวมกำลังไฟฟ้า (Standby) ดลงไปประมาณ 0.94 W  ผลการวัดค่าทางไฟฟ้า แสดงได้ดังนี้
1)  Volt ไฟบ้าน 230 V ใช้ Dimmer วัดแรงดันไฟฟ้าได้ 225 V วัตต์ที่ใช้ = 2.339 กระแส = 0.011 A
1)  Volt ไฟบ้าน 230 V ใช้ Dimmer ลดลงเป็น 210 V วัดวัตต์ที่ใช้ = 2.016 กระแส = 0.010 A
2)  Volt
ไฟบ้าน 230 V ใช้ Dimmer ลดลงเป็น 200 V วัดวัตต์ที่ใช้ = 1.866 กระแส = 0.009 A
3)  Volt
ไฟบ้าน 230 V ใช้ Dimmer ลดลงเป็น 185 V วัดวัตต์ที่ใช้ = 1.642 กระแส = 0.009 A
4)  Volt
ไฟบ้าน 230 V ใช้ Dimmer ลดลงเป็น 172 V วัดวัตต์ที่ใช้ = 1.400 กระแส = 0.008 A

)  ใช้ Resistor ากการทดลองเอาตัวความต้านทานขนาด 8 - 10 K Ohms มาต่ออนุกรม พบว่าทำให้แรงดันไฟฟ้าที่ Relay Coil ลดลงเหลือ 160 - 170 V และรีเลย์ทำงานได้ดี ดังนั้น การใช้ความต้านทานมาต่อคั่นในกรณีนี้ เป็นวิธีที่ถูกที่สุด และไม่เปลืองพื้นที่ วิธีนี้ใช้ได้กับกระแสไฟฟ้าน้อยๆเท่านั้น เพราะถ้ากระแสมาก จะทำให้ตัวความต้านทานเสียได้

การคำนวณ : I = E/R,   0.011= 230/R  ดังนั้น R = 20,909 Ohms นั่นคือ Relay Coil มีความต้านทานหรือ Impedance = 20,909 Ohms เมื่อนำความต้านทานมาต่ออนุกรมในวงจร เช่น R = 8,000 Ohms ความต้านทานจะรวมเป็น 28,909 Ohms และกระแสจะไหล = 230/28,909 = 0.007956 Amp. ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่คร่อม Relay Coil = 230 - (0.007956 x 8,000) = 166.35 V ซึ่ง Relay ยังทำงานได้ดี แต่ร้อนน้อยลงมาก

 
 
รูปที่ 3A  การลดความร้อนที่ Relay Coil ลงโดยการลดแรงดันไฟฟ้าด้วยการต่อตัวความต้านทานคั่นไว้
 
 
รูปที่ 4A  ไฟแสงสว่าง Emergency / Standby Power 2018 แบบที่ต่อ External Dimmer
 
 
รูปที่ 5
A  ไฟแสงสว่าง Emergency / Standby Power 2018 แบบที่ต่อ Dimmer ไว้ภายในกล่อง
 
  Emergency / Standby Light แบบที่ติด BMS (Updated : 26/8/2018)
 
 

การปรับปรุง Emergency/Standby Light ล่าสุด ณ วันที่ 26 .. 2561 เป็นการใช้กล่องพลาสติก ABS ที่มีขนาดเล็กลง การติดอุปกรณ์แยกเป็น 2 ส่วนคือ ส่วนที่เป็นฝา ติดหลอดไฟ LED และติด Relay LY2NJ โดยไม่ใช้ Socket เพื่อประหยัดที่ ติด Rheostat ขนาด 1 KOhms เพื่อปรับลดแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายเข้า Relay Coil เพื่อลดความร้อนของ Relay ลง ติดสวิตช์เปิด ปิด แบบสี่เหลี่ยมและติด Pilot Lamp 220 V สำหรับส่วนที่เป็นกล่องใส่รางแบตเตอรี่ Li-Ion 18650 จำนวน 3 ก้อน โดยติด BMS Module ไว้ที่ด้านหลัง และมี Female Jack ที่ด้านข้างกล่องเพื่อใช้ในการชาร์จไฟ หรือเอาไฟออกไปใช้ เช่น ต่อกับพัดลม 12 V ต่อกับ Voltmeter หรือต่อกับ Step Down Converter เพื่อชาร์จไฟโทรศัพท์มือถือ เป็นต้น

 
 
รูปที่ 6A  Emergency / Standby Power แบบ Compact ติด BMS และ Mobile Phone Charger
 
  -----------------------------------------------------------------------------  
  บทความเดิม ปี 2559
 
 

ไฟฟ้าในประเทศไทย แม้ว่าจะมีใช้กันอย่างกว้างขวางและกระจายไปทั่วประเทศ แต่ก็ยังมีปัญหาไฟฟ้าดับบ่อยๆ เช่น เวลาฝนฟ้าคะนอง หรือมีฟ้าผ่าก็อาจจะเกิดไฟฟ้าดับ บางครั้งกิ่งไม้ไปพาดสายไฟฟ้าแรงสูง บางครั้งรถชนเสาไฟฟ้า ฯลฯ ก็เกิดไฟฟ้าดับขึ้นได้ เมื่อเกิดไฟฟ้าดับ เราก็จะแจ้งไปที่การไฟฟ้า ซึ่งจะใช้เวลาในการแก้ไข บางครั้งก็ใช้เวลานานหลายชั่วโมง ในระหว่างนั้นชาวบ้านทั่วไปก็ต้องจุดเทียน ซึ่งดูแล้วไม่สะดวก ล้าสมัย และเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้ แม้ว่าผู้เขียนจะอยู่ในกรุงเทพฯ แต่ก็ต้องผจญกับปัญหาไฟฟ้าดับ ไฟฟ้าตกบ่อยๆ ดังนั้นจึงต้องจัดหาไฟฟ้าแสงสว่างสแตนด์บายหรือไฟฉุกเฉินเอาไว้ใช้ในบ้านโดยติดทั้งชั้นล่างและชั้นบนหลายจุด

 
 
รูปที่ 1  ชุดไฟ LED Emergency / Standby Light แบบ Do-It-Yourself แบบที่ไม่มี Battery Charger
 
อุปกรณ์ที่ใช้ : แบตเตอรี่ 12 V ขนาด 5 - 7.5 AH, Omron Relay LY2NJ  10A Control Voltage 220 V AC (ตัวละ 100 บาท), Relay Socket PTF08A (อันละ 50 บาท), ฐานหลอดไฟแบบมีสวิตช์เปิด ปิดได้, หลอด LED 12 V  7 วัตต์, สายไฟและปลั๊ก เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ขนาดเล็ก (290 บาท)

การประกอบ : ต่อสายไฟฟ้าเข้ากับ Relay Socket ตามรูปที่ 7 แล้วติดตั้งตัว Relay  ใช้เทปกาว 2 หน้าติด Relay Socket และฐานหลอดไฟเข้ากับแบตเตอรี่ ต่อสายไฟไปยังฐานหลอดไฟและใส่หลอด LED แรงดัน 12 V ขนาดตามที่ต้องการ เช่น 4 - 9 วัตต์ จากนั้นทดสอบโดยเสียบปลั๊กไฟเข้ากับไฟบ้าน 220 V หลอด LED จะดับ แต่ถ้าไฟบ้านดับลง หลอด LED จะติด
 
 
รูปที่ 2  Relay และ Socket
 
รูปที่ 3  ติดตั้ง Relay เข้ากับ Socket
 
รูปที่ 4  การประกอบชุดไฟ Emergency
 
รูปที่ 5  การประกอบชุดไฟ Emergency
 
รูปที่ 6  วงจรการต่อ Connection Diagram
 
รูปที่ 7  วงจรการต่อ Connection Diagram (ถ้ามีการติด Battery Charger และ Charger Controller)
สามารถต่อ Rheostat ขนาด 10 K Ohms คั่นเพื่อลดโวลต์ที่ Relay Coil ลง ทำให้ความร้อนลดลงและใช้ได้ทน
 
รูปที่ 8  DIY LED Emergency Light แบบที่ติด Digital Voltmeter
ซึ่งสามารถตรวจแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ได้
 
รูปที่ 9  Battery Charger 12 V 1.25 A สำหรับชาร์จแบตเตอรี่ ขนาดความจุไม่เกิน 17 AH
 
รูปที่ 10  DIY LED Emergency / Standby Light แบบที่ติด Digital Voltmeter และมี Battery Charger
ซึ่งสามารถตรวจแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ได้
   
 
การใช้งาน :
อุปกรณ์ DIY Emergency / Standby LED Light นี้ ทำแบบง่ายๆ มีค่าใช้จ่ายอุปกรณ์ต่างๆรวมกันประมาณ 900 บาท ถ้าใช้แบตเตอรี่ 12 V 7 AH และใช้หลอด LED ขนาด 7 วัตต์ จะเปิดไฟได้นานประมาณ 12 ชั่วโมง ซึ่งนานมากกว่า LED Emergency Light ที่วางขายหลายๆยี่ห้อ การที่ใช้หลอดไฟแบบหมุนเข้า ออกได้ ทำให้สะดวกในการเปลี่ยนหลอดหรือเลือกความสว่างที่ต้องการได้ การทำงานใช้ควบคุมด้วย Relay เท่านั้นจึงมีความคงทน แต่ถ้าหากเกิดเสียขึ้นมาก็สามารถถอดเปลี่ยนได้โดยง่าย และระบบไฟ Emergency นี้เมื่อเสียบไฟบ้านไว้ จะกินไฟเพียง 2 วัตต์ เท่านั้น

สาเหตุที่ผู้เขียนประกอบไฟชุด LED Emergency / Standby Light ขึ้นมาใช้เองเพราะได้เคยซื้อไฟ LED Emergency ที่วางขายกันหลายแบบมาใช้แล้ว พบว่าบางยี่ห้อไม่ทน ไฟไม่ค่อยสว่างและเปิดได้ไม่นานเนื่องจากใช้แบตเตอรี่ขนาดเล็ก ยิ่งกว่านั้น บางรุ่นใช้ไปไม่นานวงจรก็เสีย หรือแบตเตอรี่เสื่อมเร็ว บางยี่ห้อก็ยังแพง ดังนั้น การประกอบเองเป็นการประดิษฐ์ของใช้เป็นงานอดิเรก และสามารถซ่อมเปลี่ยนทุกชิ้นส่วนได้เองหมด ถ้าจำเป็น และมีค่าใช้จ่ายต่ำ

DIY Emergency / Standby Light ที่ทำขึ้นมานี้มี 2 แบบ คือ

1) แบบที่ไม่มีวงจรสำหรับชาร์จแบตเตอรี่ ทั้งนี้เพราะผู้เขียนมีเครื่องชาร์จแบตเตอรี่เล็กๆขนาด 12 V 3A อยู่แล้ว และเพียงเครื่องเดียวก็ใช้ชาร์จแบตเตอรี่ 12 V ได้หลายอันหลายขนาด การชาร์จไฟจนเต็มแบตเตอรี่ครั้งหนึ่ง ก็จะใช้ไฟ Emergency ไปได้นาน เพราะถ้าไฟฟ้าไม่ดับ ไฟ Emergency ก็ไม่ต้องทำงาน แต่แบตเตอรี่ก็จะมีการ Drain กำลังไฟฟ้าค่อยๆลดลงทีละน้อย ดังนั้นเมื่อถึงระยะหนึ่ง ประมาณ 6 ดือน ก็ควรจะต้องทำการชาร์จไฟ

2)
แบบที่มี Battery Charger โดยซื้อ Battery Charger ขนาดเล็ก 12 V 1.25 A ต่อพ่วงเข้าไป ตามรูปที่ 9 และ 10 ซึ่งจะสะดวกในการใช้งานมากขึ้นจากการทดลอง ระบบนี้จะกินไฟรวมประมาณ 4.5 - 5 วัตต์ และการชาร์จไฟเข้าแบตเตอรี่จะทำให้แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่สูงขึ้นไปถึง 14.9 V เมื่อเริ่มชาร์จไฟ กระแสจะเข้าไปสู่แบตเตอรี่ประมาณ 1.20 A และค่อยๆลดลง จนเหลือประมาณ 0.04 - 0.06 A (60 มิลลิแอมแปร์) เท่านั้น

หมายเหตุ
:
Battery Charger
ราคาถูกๆ เมื่อชาร์จไฟจนแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่สูงถึง Limit ล้ว จะรักษาแรงดันไฟฟ้านั้นไว้ แต่ไม่ได้ตัดกระแสชาร์จที่ยังคงมีไหลเข้าไปเพิ่มเติมให้แบตเตอรี่อยู่ แม้ว่าจะมีปริมาณไม่มากนัก

Battery Charger Power Supply Control & Protection

Battery Charger Control ป็นชุดแผงวงจรทำหน้าที่ควบคุมการชาร์จไฟเข้าแบตเตอรี่ให้ปลอดภัย คือถ้าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลงถึง Limit ขั้นต่ำ เช่น 12.4 V งจรก็จะสั่งให้มีการชาร์จไฟ และถ้าแรงดันที่ขั้วแบตเตอรี่สูงถึง Upper Limit ช่น 14.8 V งจรก็จะสั่งให้ตัดการจ่ายไฟฟ้าเข้า Charger ซึ่งถ้าเราใส่แผงวงจรนี้เข้าไปในชุดไฟ Emergency Light ล้ว ระบบก็จะสมบูรณ์ คือไม่ต้องคอยเช็คว่าเมื่อไรควรจะชาร์จแบตเตอรี่ นั่นคือ เป็นระบบที่เหมือนกับเครื่องไฟฟ้าฉุกเฉินที่มีวางขาย (ผงวงจรต่อสำเร็จพร้อมใช้งาน สามารถสั่งซื้อได้จากเว็บไซต์ AliExpress.com นราคาประมาณ 250 าท)
                               - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
 

 
จากวันที่ 30 .. 2559
ปรับปรุงล่าสุด :
17 .. /ถุ