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【金秋计划】尼康老生物显微镜改造升级LED照明光源

sc360xp

2024/09/04
谱绘人生

生物显微镜

许多单位都有一些80年代的日本双目生物显微镜，其照明光源普遍采用可控硅调压电路、半反镜白炽灯。现在维修时，许多电子元件只能用代用品，有些不好找。特别是20W/220V光源灯损坏后，很难买到原装件，即使是国产代用品，寿命短不说，价格也是高得出奇。

采用白炽灯作光源，发热量大、不耐用。现在，LED照明技术已经很成熟。LED照明与白炽灯照明相比，同等照度下，电光转换效率高、能耗低、发热量小，而且LED寿命长、电路成本低廉，维修容易。下面，用LED光源改造一台尼康老生物显微镜照明电路，过程如下：

一、尼康老生物显微镜基本情况

外形见下图，尼康公司是老牌光学仪器厂，显微镜的光学性能不错：

奇怪的是机身上没见厂家正规商标,但好几处有“Nikon”logo，标出“日本”。分析这台显微镜是80年代改革开放，国内厂家进口日本厂家零件组装，可以降低成本，扩大销售。当时，许多大国企都是这样操作的：

底面，底板上开了许多照明灯散热长条孔，有一张灯电源规格贴签，220-240V，50-60Hz，灯功率30W，电源保险丝管1A，适应中国供电网使用：

拆下底板，看见原照明灯泡坏了后，没有配件，没有再安装：

原装灯泡是220V/20W，下图这个样子，内部有镀银半反射镜，厂家早已停产：

二、改造原则及元件

尽量使用LED成品模块元件组装，简单可靠，成本低廉，以后维修方便。

网上购买改造元件两种：1、5V USB三色调光调色开关。2、5V/5W三色LED灯板。网上包邮价格一共才8元左右。

5V USB三色调光调色开关见下图，输出电流1A,可以控制5V/5W以下的LED灯板、灯条。亮度有10档调节及无级调光。色温有中性光（约4000K）、白光（约6000K），暖光（约3000K）变化，可以带来不一样的观察效果：

5V/5W低压三色LED灯板，使用5730灯珠，白光与暖光各10颗。白光与暖光同时点亮，混合成中性光，单独点亮时，呈现白光、暖光：

先把LED灯板固定在下面的铝散热板上（该铝散热板为利旧，报废臭氧高压发生器散热板），也可以参照以下尺寸制作：

按照下图所示位置，将LED灯板固定在铝散热板光面上（涂一层导热硅脂），再将铝散热板固定在显微镜底板上，然后引出电线：

把USB调光调色开关的三根电线与灯板的三根电线相连接。红线接红线，其余两根电线，灯板黑电线1接USB调光调色开关的白色电线；灯板黑电线2接USB调光调色开关的黑色电线。如果开灯顺序不是中性光——白光——暖光，可将灯板的两根黑色电线调换一下。

先试验一下，灯板加装铝散热板后的工作温度。室温29.9℃，开机中性光最强光30分钟后测量：

灯板中心温度40℃，

灯板电线温度35℃，

铝散热板温度32.8℃。

经过试验，灯板工作发热量不高，完全可以安装在显微镜上使用。将安装有LED照明灯的显微镜底板装回去，见下图：

三、照明工作情况

接通USB电源，开机是中性光最强档，见下图。此时电压4.70V、电流0.73A，功率3.43W，未达到灯板标称功率5W，还有较大余量。不过，已经够用了。降低功率使用，LED发热量低，LED灯板寿命会很长。

中性光最弱档的情况，此时电压4.92V、电流0.11A，功率0.54W，

白光最强档的情况：

暖光最强档的情况：

结语：尼康这款老生物显微镜，其结构非常适合采用LED光源进行改造，且没有破坏原机任何结构，随时可以恢复原照明系统。购买现成的LED元件组装，简单省事，费用很低，值得自己动手。电源采用5V USB低压直流电源，手机电源适配器、充电宝都可以使用，安全性也非常好。由于现在LED元器件价格十分低廉，LED照明光源出现故障后，维修也不困难，直接更换损坏元件即可。

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wccd

第1楼2024/09/05

应助达人

我们以前用汽车12V灯来替代，现在用LED灯替代更节能，就是不知实际效果如何。

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