Экономные лампы освещения уже есть практически в каждом доме. Предлагаем рассмотреть, как сделать светодиодный светильник своими руками, какие материалы для этого потребуются, а так же советы о том, по каким критериям их необходимо выбирать.
Пошаговая разработка светодиодного светильника
Первоначально, перед нами стоит задача – проверить работоспособность светодиодов и измерить питающее напряжение сети. При настройке данного устройства для предотвращения поражения электрическим током мы предлагаем использовать разделительный трансформатор 220/220 В. Это так же обеспечит более безопасное проведение измерений при настройке нашего будущего светодиодного светильника.
Нужно учесть, что если какие-либо элементы схемы будут подключены неправильно, возможен взрыв, так что строго следуйте инструкции, приведенной ниже.
Чаще всего проблемы неправильной сборки заключается именно в некачественной спайке компонентов.
При расчетах для измерения падения напряжения тока потребления светодиодов нужно использовать универсальный измерительный мультиметр. В основном такие самодельные светодиодные светильники используются на напряжении 12 В, но наша конструкция будет рассчитана на сетевое напряжение 220 В переменного тока.
Видео: Светодиодный светильник в домашних условиях
Высокая светоотдача достигается на диодах при токе 20-25 мА. Но дешевые светодиоды могут давать неприятное голубоватое свечение, которое еще и очень вредно для глаз, поэтому мы советуем разбавлять самодельный светодиодный светильник небольшим количеством красных светодиодов. На 10 дешевых белых будет достаточно 4 светодиода красного свечение.
Схема довольно проста и разработана для питания светодиодов непосредственно от сети, без дополнительного блока питания. Единственным недостатком такой схемы является то, что все ее компоненты не изолированы от питающей сети и светодиодный светильник не обеспечит защиту от возможного удара током. Так что будьте осторожны при сборке и установке данного светильника. Хотя в дальнейшем схему можно будет модернизировать и изолировать от сети.
Упрощённая схема светильника- Резистор на 100 ОМ при включении защищает схему от бросков напряжения, если его нет, нужно использовать выпрямительный диодный мост большей мощности.
- Конденсатор 400 нФ ограничивает силу тока, которая необходима для нормального свечения светодиодов. При необходимости можно добавить еще светодиодов, если их суммарное потребление тока не превышает предела, установленного конденсатором.
- Убедитесь в том, что используемый конденсатор рассчитан на рабочее напряжение не менее 350 В, оно должно в полтора раза превышать напряжение сети.
- Конденсатор 10 мкФ необходим, чтобы обеспечить стабильный источник света, без мерцаний. Его номинальное напряжение должно быть в два раза больше того, что измеряется на всех последовательно соединенных светодиодах во время работы.
На фото вы видите сгоревшую лампу, которая скоро будет разобрана для светодиодного светильника своими руками.
Лампу разбираем, но очень осторожно, чтобы не повредить цоколь, после этого очищаем его и обезжириваем спиртом или ацетоном. Особое внимание уделяем отверстию. Его очищаем от лишнего припоя и еще раз обрабатываем. Это необходимо для качественной пайки компонентов в цоколе.
Фото: патрон лампы
Фото: резисторы и транзистор
Теперь нужно впаять крошечный выпрямитель, мы используем для этих целей обычный паяльник и уже заранее приготовлены диодный мост и обрабатываем поверхность, работаем очень аккуратно, чтобы не повредить ранее установленные детали.
Фото: пайка выпрямителя
В качестве изоляционного слоя модно использовать клей простого монтажного термопистолета. Подойдет так же ПВХ трубка, но желательно воспользоваться специально предназначенным для этого материалом, заполняющим все пространство между деталями и одновременно фиксируя их. У нас получилась готовая основа для будущего светильника.
Фото: клей и патрон
После этих манипуляций приступаем к самому интересному: установки светодиодов. Используем как основу специальную монтажную плату, её можно купить в любом магазине электронных компонентов или даже извлечь из какой-нибудь старой и ненужной техники, предварительно очистив плату от ненужных деталей.
Фото: светодиоды на доске
Очень важно проверить каждую из наших плат на работоспособность, ведь иначе весь труд зря. Особенное внимание уделяем контактам светодиодов, при необходимости их дополнительно очищаем и зауживаем.
Теперь собираем конструктор, нужно припаять все платы, у нас их четыре, к конденсатору. После этой операции снова все изолируем клеем, проверяем соединения диодов между собой. Располагаем платы на одинаковом расстоянии друг от друга, чтобы свет распространялся равномерно.
Соединение светодиодов
Также без дополнительных проводов подпаиваем конденсатор 10 мкФ, это хороший опыт пайки для будущих электриков.
Готовая мини лампа
Резистор и лампа
Все готово. Мы советуем накрыть нашу лампу абажуром, т.к. светодиоды излучают чрезвычайно яркий свет, который очень бьет по глазам. Если поместить наш самодельный светильник в «огранку» из бумаги, к примеру, или ткани, то получится очень мягкий свет, романтичный ночник или бра в детскую. Поменяв мягкий абажур на стандартный стеклянный, мы получим достаточно яркое свечение, не раздражающее глаз. Это хороший и очень красивый вариант для дома или дачи.
Если вы хотите сделать питание лампы на батарейках или от USB, нужно исключить из схемы конденсатор на 400 нФ и выпрямитель, подключив схему непосредственно к источнику постоянного тока напряжением 5-12 В.
Это неплохой прибор для подсветки аквариума, но нужно подобрать специальную влагозащищенную лампу, ее можно найти посетив любой магазин электромеханических приборов, такие существуют в любом городе, будь-то Челябинск или Москва.
Фото: лампа в действии
Светильник в офис
Можно сделать креативный настенный, настольный светильник или напольный торшер в рабочий кабинет из нескольких десятков светодиодов. Но для этого будет поток света будет недостаточен для чтения, здесь нужен достаточный уровень освещенности рабочего места.
Для начала нужно определить количество светодиодов и номинальную мощность.
После выяснить нагрузочную способность выпрямительного диодного моста и конденсатора. Подключаем группу светодиодов на отрицательный контакт диодного моста. Подключаем все светодиоды, как показано на рисунке.
Схема: подключение ламп
Паяем все 60 светодиодов вместе. Если нужно подсоединять дополнительные светодиоды, просто продолжайте последовательную их спайку плюса к минус. Используйте провода, чтобы соединить минус одной группы светодиодов с последующей, пока не завершится весь процесс сборки. Теперь добавьте диодный мост. Подключите его, как показано на рисунке ниже. Положительный вывод к положительному проводу первый группы светодиодов, соедините отрицательный вывод к общему проводу последнего светодиода в группе.
Короткие провода светодиодов
Дальше нужно подготовить цоколь старой лампочки, отрезав провода от платы и припаять их к входам переменного напряжения на диодном мосте, отмеченные знаком ~. Вы можете использовать пластиковые крепления, винты и гайки для соединения двух плат вместе, если все диоды размещены на отдельных платах. Не забываем залить платы клеем, изолируя их от короткого замыкание. Это достаточно мощный сетевой светодиодный светильник, который прослужит до 100 000 часов непрерывной работы.
Добавляем конденсатор
Если увеличить напряжение питание на светодиодах, для того, чтобы свет был ярче, то светодиоды начнут нагреваться, из-за чего значительно понижается их долговечность. Для того чтобы этого избежать, нужно соединить встраиваемый или настольный светильник на 10 Вт с дополнительным конденсатором. Просто подключите одну сторону цоколя к минусовому выходу мостового выпрямителя а положительный, через дополнительный конденсатор, к плюсовому выводу выпрямителя. Вы можете использовать 40 светодиодов вместо предложенных 60, увеличив тем самым общую яркость лампы.
Видео: как правильно сделать светодиодный светильник своими руками
При желании аналогичный светильник можно сделать и на мощном светодиоде, просто тогда понадобится уже конденсаторы другого номинала.
Как видите, особой сложности сборка или ремонт обычного светодиодного светильника, сделанного своими руками, не представляет. И это не займет много времени и сил. Такая лампа подойдет и как дачный вариант, например для теплицы, ее свет абсолютно безвреден для растений.
По статистическим данным, было выявлено, что стоимость светодиодных светильников значительно понизилась. Такие показатели повлекли за собой увеличение приобретения высокоэкономичных средств освещения в частные дома и квартиры. Тем, кто отлично управляется с паяльником, вовсе не потребуется поход в магазин для того, чтобы обустроить свое жилье, так как можно создать светильник своими руками, без обращения к заводским изделиям. Таким образом можно сэкономить большую сумму денег и подобрать дизайн прибора такой, который будет подходить под интерьер квартиры.
Схема светодиодного светильника.
У светодиодов есть своя особенность, заключающаяся в режиме работы постоянного тока и в низкой степени напряжения. Потому для осуществления процесса освещения преимущественно используются такие устройства, как блоки питания. Некоторые самостоятельно паяют электрические схемы на платах, что не так уж просто, особенно для тех, кто не знаком с этой сферой деятельности.
Создавая светильник своими руками, лампу или любой другой осветительный прибор, нужно брать в учет тот факт, что одна треть от такой единицы, как номинальная мощность, будет уходить на преобразование светового потока, остальные же части нужны для тепловых потерь.
Важно помнить о том, что при перегреве светодиодов может произойти сокращение срока работы. Собирая самостоятельно любую конструкцию из светодиодов, должно предусматриваться отведение тепла от всей конструкции во время подачи питания.
Какие светодиоды стоит использовать?
Таблица разновидностей светодиодов.
Первоначально желательно выбрать определенный вид светодиодов, который потребуется. Если рассматривать мощные и маломощные, то первый вид намного выгоднее, из-за того что трудоемкость выше. Отношение маломощных к мощным составляет 20:1. По таким показателям можно сделать вывод о том, что с маломощными светодиодами предстоит намного больше спаивания. Среди мощных светодиодов можно выделить пару разновидностей, одни из которых предназначены для выводных монтажных работ, а другие — для поверхностных. В большинстве случаев используют выводные, так как с ними монтажные работы проводятся намного быстрее.
Источники питания
Для долговечности светодиодов нужен отличный драйвер, а по-другому его можно назвать источником питания. Драйвер может быть корпусным и бескорпусным, с присутствием гальванической развязки и без нее. Если рассматривать именно переделку светильников, то желательно применять вид бескорпусного драйвера, в котором идет гальваническая развязка.
Вид без корпуса очень полезен тем, что он компактен по размеру, а также имеет меньшую степень нагревания. Но есть и свои определенные недостатки, которые проявляются в сложности при креплении.
Использование гальванической развязки, как правило, требуется для обеспечения безопасности, так как в этом случае можно избежать удара током. При отсутствии такой технологии некоторые получают минимальные удары электрического разряда.
Электрическая схема светодиодного светильника.
При выборе драйверов желательно обращать свое внимание на указание минимального и максимального количества светодиодов, которое можно подвести к подключению. Если же такие данные отсутствуют, то стоит просматривать выходные показатели напряжения источника питания.
Источник питания может быть двух видов, один из которых состоит из фильтра электромагнитной помехи, а второй, соответственно, его не имеет. Устройства, которые не имеют фильтров, в большей степени обладают помехами электромагнитных волн и проведения частот на приемники.
Использование радиатора для светодиодов
Для того чтобы пользоваться светодиодом успешно и долго, стоит применять радиаторы, так как они такие же важные составляющие процесса, как и источники питания. Радиатор должен быть выполнен исключительно из алюминия. Найти такой материал очень просто, так как у каждого человека найдется старая посуда из алюминия. Для того чтобы можно было рассеять тепло со светодиода, нужно брать в учет именно размер площади, а не толщину. Стоит отметить, что на компьютерных кулерах установлены вентиляторы, так как без такого устройства тепло от светодиода будет отводиться с минимальной скоростью.
Процесс изготовления светильника своими руками
Перед тем как начать разработку светильника самостоятельно, желательно подготовить все необходимые инструменты. В частности, желательно обзавестись:
Схема корпуса светильника.
- базовыми и запасными светодиодами;
- микротрансформатором;
- мультиметром;
- красными светодиодными лампочками;
- резистором на 100 Ом;
- конденсатором на 400 мкФ и на 10 мкФ;
- патроном;
- обезжиривателем;
- паяльником;
- монтажным клеем;
- доской;
- абажуром.
Первоначально желательно провести проверку каждого светодиода, который будет включен в цепь, и качество питающего напряжения в сетевом кабеле. Чтобы осуществить такой процесс, стоит использовать микротрансформатор. Таким образом, при настраивании и при тестовой проверке будущего прибора освещения регулировка будет проводиться намного плавне.
Для того чтобы измерять, падает напряжение при постоянном токе и воздействии на резистор или нет, и для точного расчета тока диодов применяют мультиметр. Как правило, при самостоятельной сборке стараются использовать шестивольтовые светильники, но нередко могут понадобиться и те, которые рассчитаны на 12 вольт.
Сами же диоды должны быть высокого качества, чтобы можно было избежать неприятного голубоватого свечения, которое не просто испортит внешний вид светильника, но также и навредит глазам.
Схема подключения светодиодных частей на корпус светильника.
Схему сборки можно назвать очень простой и без потери для драйвера. Единственный недочет состоит в отсутствии изоляции у проводов, то есть сам светильник из светодиодов может быть подвержен токовым ударам. Ориентируясь на последние данные, стоит учитывать, что желательно беречь лампу от падения, но впоследствии схема может быть модернизирована.
- Резисторы нужны для защиты платы при подключении к сети, чтобы избежать скачка напряжения. В случае его отсутствия желательно применение крошечного выпрямительного моста.
- Использование конденсатора 400 мкФ требуется для того, чтобы установить энергию на нужном уровне, которая требуется для передачи и дополнительного добавления ламп, при свободной пропускной способности. Перед работой желательно убедиться в том, что в работе идет именно вид номинального напряжения, которое, как правило, вполовину больше обычного тока в сети.
- Применение конденсатора 10 мкФ нужно для создания идеального источника света, а также для исключения таких последствий, как блики и мигания. Высота номинального напряжения в этом случае должна превышать показатели предыдущего конденсатора вдвое.
Если нет возможности приобретения нового патрона, его можно изъять из старой лампы. Для этого нужно аккуратно разбить лампочку, причем так, чтобы не повредилась гнездовая часть патрона. После такой процедуры сам патрон стоит защитить и обработать при помощи обезжиривателя. Важно, что перед установкой отверстие в патроне проверяется еще раз на наличие остатков лампы, которые могут навредить будущей системе освещения, и желательно провести дополнительную обработку при помощи ацетона или спирта.
Крепление патрона к резистору и транзистору
Далее дело идет за паяльными работами. Посредством паяльника проводится установка крошечного выпрямителя, причем материалы должны быть заранее подготовлены и находиться под рукой. Поверхность обрабатывается в обязательном режиме, а сами действия должны быть максимально точны и аккуратны, для того чтобы исключить повреждения уже установленных деталей.
Для того чтобы провести термоусадку, применяют любой вид монтажного клея, так как материал должен быть предназначен для проведения подобных действий, и ни в коем случае не канцелярского назначения.
Установка светодиодных ламп считается самым важным и интересным моментом во всей сборке светильника. Основой будет служить заранее купленная или же приготовленная от старых приборов доска. Если она принадлежала старым конструкциям, то, соответственно, доска должна быть очищена от деталей и различных заусенцев.
Проводя и подключая каждый контакт, их стоит проверять и очищать, если сигнал не поступает. Остается совсем немного — и светильник сможет радовать своего создателя. Для того чтобы завершить работу, нужно попросту собрать все детали, которые имеются. Если быть точнее, то каждая деталь припаивается к планшетке и к устройству резистора. Далее все изолируется при помощи клея, проверяются соединения между диодами для правильного распространения света.
Постоянное увеличение стоимости энергоресурсов, необходимость их экономии, актуальность сохранности окружающей среды подтолкнули человечество к использованию светодиодов в качестве источников света. Легкие в монтаже, удобные в использовании, не оказывающие негативного влияния на человека и природу в целом, они постепенно вытесняют еще недавно популярные компактные энергосберегающие лампы.
Итак, чтобы понять преимущества светодиодных ламп, необходимо разобраться, из чего они состоят и какой у них принцип работы.
Устройство светодиодного светильника
Лампа состоит из набора светодиодов, которые соответствуют суммарной мощности лампы, управляющей схемы и корпуса с отражателем. Светодиодные лампы, предназначенные для бытового использования, оборудуются стандартным цоколем Е14 или Е27 для замены обычных ламп накаливания. Количество светодиодов может быть различно - от одного до нескольких десятков, включенных в одну цепочку и подключенных к управляющей схеме через блок питания.
Так как светодиод при своей работе выделяет значительное количество тепла, его обязательно нужно охлаждать. Прекрасно справляются с отводом тепла радиаторы, к которым прикрепляются светодиоды. Следует обратить внимание, что в точке соприкосновения светодиода и радиатора должна использоваться специальная термопаста, обеспечивающая хорошую теплопередачу. В противном случае, при постоянном перегреве светодиода, его срок службы значительно сокращается.
На фото представлено несколько видов радиаторов для светодиодов.
Схема светодиодного светильника
Обычная схема управления светодиодами в светильнике выглядит так:
На входе устанавливаются гасящий резистор и емкость - они исполняют роль понижающего блока питания. Далее, так как светодиоды питаются только постоянным током, устанавливается диодный мост, преобразующий переменное напряжение в постоянное. В представленной схеме все светодиоды соединены последовательно, но это не единственный способ их соединения. Такие «лампочки» можно соединить параллельно друг ко другу или смешанным способом, как показано ниже.
Параллельное соединение светодиодов. Обязательно последовательно к каждой лампе должен присоединяться токоограничивающий резистор для предохранения светодиода от пробоя.
Смешанное соединение светодиодов. В данном случае каждая группа из последовательно соединенных ламп соединена параллельно по отношению друг ко другу.
Недостатком последовательного соединения является то, что в случае выхода из строя одного элемента цепи, вся сборка не сможет работать, так как в цепи образовался обрыв. Если светодиод не просто перегорит, а произойдет его пробой, то в таком случае цепь не прервется, но так как напряжение питания осталось неизменным, а количество потребителей уменьшилось, они все начнут работать с перегрузкой и, в конце концов, перегорят. Это касается и схем смешанного соединения. Наиболее надежная в этом случае параллельная схема подключения светодиодного светильника, даже если выйдет из строя половина ламп, он сможет продолжать выполнять свои функции, пусть и не в полную силу. Но такие схемы наиболее дорогие, поэтому используются достаточно редко.
Как собрать светодиодный светильник?
Благодаря современным технологиям и разнообразию светодиодов, которые продаются в электротехнических магазинах и строительных супермаркетах, собрать светильник из светодиодов не представляет большого труда. Для начала нужно определиться, какой вид освещения предпочтителен для выбранного помещения. Например, если это коридор в прихожей, то нет необходимости устанавливать точечные светильники, а будет более эстетично использовать светодиодную ленту, которую вполне можно смонтировать самостоятельно, приклеив ее по периметру потолка.
Продается она полностью готовой к монтажу, с одной стороны ее конец закрыт заглушкой, предохраняющую контакты от окисления, а другая имеет выводные провода, которые присоединяются к блоку питания с соблюдением полярности. В зависимости длины ленты и, соответственно, ее мощности, необходимо подобрать блок питания (LED-драйвер), который бы смог питать всю цепочку без перегрузки. В одном метре такой ленты может быть размещено до 60 светодиодов. Как правило, выбирают блок питания, который имеет мощность на 10-15% выше номинальной нагрузки. Такие устройства крайне не рекомендуется закрывать в небольших нишах с ограниченной вентиляцией, так как LED-драйверы могут при своей работе выделять значительное количество тепла. Как вариант - использовать блоки питания с принудительной вентиляцией.
Если для прихожей вполне пойдет светодиодная лента, то для зала или спальни она окажется слишком неэффективной в качестве основного освещения. Ее в больших комнатах применяют как подсветку, а основные светильники располагают на потолке или стенах для максимального комфорта. При планировании светодиодного освещения нужно учитывать площадь комнаты, высоту потолков в ней, оттенки поверхности стен и, соответственно, мощность ламп. Когда весь комплект оборудования будет закуплен, приступают к сборке светильников.
Для этого на радиаторе с нанесенной термопастой закрепляется светодиод. В случае, если площадь радиатора позволяет отводить тепло от нескольких ламп, допускается закрепление номинального количества светодиодов на нем. Как выбираются светильники светодиодные, статьи в интернете достаточно подробно описывают этот процесс. Главное, на что нужно обращать внимание - это их мощность и размеры. Так, одними из самых популярных считаются светодиоды SMD. Они имеют маркировку smd3528/1210, smd5050/5060 и smd5070 (наиболее мощные). Цифры в маркировке светодиодов означают их размер. Например, smd5050 имеет размер 5х5 мм, а smd5070 - 5х7 мм. Благодаря малым размерам подобные светодиоды применяются практически везде: в светодиодных лентах и светильниках, в линейках и в прочих осветительных приборах.
Светодиодные светильники разделяются на виды:
- линейные,
- потолочные,
- настенные,
- промышленные,
- прожекторы,
- подводного исполнения (для бассейнов и фонтанов),
- светодиодные контроллеры (для реализации цветодинамики, например, на дискотеках или концертных выступлениях).
Светильники могут оснащаться датчиками движения, чтобы значительно увеличивать ресурс работы светодиодов, которые включаются лишь в то время, когда необходимо. Подобное оборудование отлично работает в подъездах домов, длинных коридорах офисов и в других местах, где постоянное освещение не является необходимостью.
Существуют готовые светильники, которые оборудованы радиаторами, рассчитанными на установленные в него светодиоды. Если знаний для самостоятельной сборки недостаточно, то можно воспользоваться готовыми решениями и приобрести, например, светодиодный светильник для дома - собранные светодиоды на радиаторах. Их заключают в корпус, который может стать украшением любой квартиры.
Монтаж светодиодного светильника
Разнообразие светильников со светодиодами позволяет использовать их практически в любых местах, включая помещения с повышенной влажностью. Но светодиодные лампы при своей работе выделяют значительное количество тепла, поэтому следует исключить их установку на кухне над варочной плитой. От дополнительного нагрева и плохого отвода тепла светодиоды долго не прослужат и быстро выйдут из строя.
Отлично зарекомендовали себя светодиодные светильники в гостиных и спальных комнатах. Они великолепно и без особых проблем монтируются на любые поверхности. Вот так, например, происходит установка светодиодного светильника на натяжной потолок:
Руководствуясь данной несложной схемой, аналогичным образом устанавливаются такие светильники и на подвесные потолки из гипсокартона.
Но если в комнате, в которой планируется установить светодиодное освещение, потолки представляют собой монолитную бетонную плиту, тогда необходимо выбирать светильники накладного или подвесного типа.
В таком случае крепление светодиодного светильника или его подвесной конструкции происходит непосредственно на бетонную поверхность при помощи специальных отверстий в корпусе или других приспособлений.
Подключение светодиодного точечного светильника
Внимание! Все работы, связанные с подключением светильников к электросети, должны производиться с выключенным напряжением, во избежание поражения электрическим током!
Конечно же, чтобы подключить точечный светильник, необходимо проложить к месту его установки токоведущие провода. Если планируется установка подвесного или натяжного потолка, то в таком случае провод протягивается в гофрированный пластиковый рукав, который, в свою очередь, закрепляется скобами на потолке.
После прокладки всех проводов и установки LED-драйверов в удобном для их обслуживания месте с хорошей вентиляцией монтируется подвесной потолок. Далее аккуратно вырезаются в нем отверстия, соответствующие диаметру светильников и аккуратно выводятся провода, которые подключаются на клеммы светильника. После подключения лампы ее устанавливают в прорезанное отверстие, соблюдая осторожность, чтобы не сломать светильник или не повредить пленку натяжного потолка. Причем, если в комнате потолок натяжной, то обязательно на светильник устанавливаются термокольца, которые предотвращают перегрев пленки. А вот для гипсокартонных потолков эта процедура не обязательна.
Подключение производится согласно схеме:
Если сборка светильников и их подключение выполнено правильно, то при подаче напряжения на блоки питания лампы должны зажечься.
Как заменить точечную лампу в светильнике?
Конечно же, производители светодиодных ламп заявляют огромные сроки эксплуатации своей продукции, но при неправильном использовании светодиодов их срок жизни может значительно уменьшиться и они потребуют замены.
Чтобы заменить лампу точечного светильника, необходимо:
- отключить напряжение в комнате или в квартире;
- аккуратно извлечь стопорное кольцо, которое удерживает защитное стекло;
- бережно достать вышедшую из строя лампу и заменить ее на новую;
- установить на место стекло и зафиксировать ее стопорным кольцом.
Замену ламп следует производить в хлопчатобумажных перчатках, чтобы не повредить светодиод и не оставить на его поверхности жир, который находится на наших пальцах.
После выполнения данных операций можно подавать напряжение и радоваться результатам своей работы.
Цены на новостройки, квартиры в ипотеку для молодых семей. Вы можете выбрать планировку квартир по своему вкусу. Квартиры в балашихе отличный выбор.
LED-светильники находят широкое применение в организации бытового, уличного, промышленного освещения. Их важными достоинствами является экономичность, экологичность, неприхотливость в обслуживании.
Изготовленная светодиодная лампа своими руками обязательно найдет свое применение в вашем доме. Подробную инструкцию по изготовлению, как и схемы сборки вы найдете в представленной статье.
Основой светодиодной лампы является односторонний полупроводник, величина которого составляет несколько миллиметров. В нем происходит однонаправленное движение электронов, что позволяет преобразовывать переменный ток в постоянный.
Состоящему из нескольких слоев кристаллу светодиода свойственны два типа электропроводимости: положительно и отрицательно заряженных частиц.
Сторона, где содержится минимальное количество электронов, получила названия дырочной (p-тип), тогда как другая с большим количеством этих частиц именуется электронной (n-тип).
При столкновении элементов на p-n-переходе они сталкиваются, генерируя частицы света фотоны. Если в это время поддерживать систему в постоянном напряжении, светодиод будет излучать стабильный поток света. Этот эффект используется во всех конструкциях LED-ламп.
Четыре разновидности светодиодных устройств
В зависимости от размещения светодиодов подобные модели можно разделить на следующие категории:
- DIP . Кристалл скомпонован с двумя проводниками, над которыми находится увеличитель. Модификация получила широкое распространение при изготовлении вывесок и гирлянд.
- «Пиранья» . Приборы собирают аналогично предыдущему варианту, но предусматривают четыре вывода. Надежные и прочные конструкции чаще всего применяют для оснащения автомобилей.
- SMD . Кристалл размещается сверху, что значительно улучшает отведение тепла, а также помогает уменьшить габариты устройств.
- СОВ . В этом случае светодиод впаивается непосредственно в плату, что способствует увеличению интенсивности свечения и защите от перегрева.
Существенный недостаток COB-устройств - невозможность замены отдельных элементов, из-за чего приходится приобретать новый механизм из-за одного-единственного вышедшего из строя чипа.
В люстрах и других бытовых осветительных приборах обычно применяется конструкция SMD.
Устройство LED-ламп
Светодиодная лампа состоит из шести следующих частей:
- светодиод;
- цоколь;
- драйвер;
- рассеиватель;
- радиатор.
Действующим элементом подобного прибора является светодиод, генерирующий поток световых волн.
Светодиодные приборы могут быть рассчитаны на различное напряжение. Наиболее востребованы небольшие изделия на 12-15 Вт и более крупные светильники на 50 ватт
Цоколь, который может иметь различный вид и размер, применяется и для других видов ламп – люминесцентных, галогенных, накаливания. В то же время некоторые LED-приборы, например, светодиодные ленты, могут обходиться без этой детали.
Важным элементом конструкции служит драйвер, преобразующий сетевое напряжение в тягу, на которой работает кристалл.
От этого узла во многом зависит эффективная работа лампы, кроме того, качественный , имеющий хорошую гальваническую развязку, обеспечивает яркий постоянный световой поток без намека на моргание.
Обычный светодиод производит направленный пучок света. Чтобы изменить угол его распределения и обеспечить качественное освещение, используется рассеиватель. Еще одной функцией этого компонента является защита схемы от механических и природных воздействий.
Радиатор предназначен для отвода тепла, излишки которого могут повредить прибору. Надежная работа радиатора позволяет оптимизировать работу лампы и продлить ей жизнь.
Чем меньше эта деталь, тем большую тепловую нагрузку придется выдерживать светодиоду, что скажется на быстроте его выгорания.
Преимущество и недостатки самодельной лампы
Специализированные магазины предлагают большой выбор светодиодных аппаратов. Однако порой в ассортименте невозможно найти прибор, отвечающий необходимым параметрам. Кроме того, LED-приборы традиционно отличаются высокой стоимостью.
К недостаткам изделий следует отнести отсутствие гарантии от производителя. Кроме того, при небрежной сборке подобные устройства могут иметь непривлекательный внешний вид
Между тем, вполне возможно сэкономить средства и получить идеальную лампу, выполнив сборку самостоятельно. Сделать это несложно и достаточно будет элементарных технических знаний и практических умений.
Выполненное своими руками LED-устройство имеет ряд значительных преимуществ над приобретенным в магазине аналогом. Они отличаются экономичностью: при аккуратной сборке и использовании качественных деталей период эксплуатации достигает 100 тысяч часов.
Такие приборы показывают высокую степень энергоэффективности, которая определяется соотношением потребляемой мощности и яркости выработанного света. Наконец, их стоимость на порядок ниже, чем фабричных аналогов.
Проблемы самостоятельного изготовления
Главными вопросами, которые приходится решать при изготовлении LED-ламп, является перевод переменного электрического тока в пульсирующий и его выравнивание до постоянного. Помимо этого, предстоит ограничить силу электропотока 12 вольтами, что необходимо для питания диода.
Для самостоятельного создания светильника на светодиодах можно воспользоваться деталями, купленными в специализированных магазинах, или элементами из перегоревших приборов
Продумывая устройство, следует также решить ряд конструктивных задач, а именно:
- как расположить схему и светодиоды;
- как изолировать систему;
- как обеспечить теплообмен в устройстве.
Перед сборкой желательно продумать все эти проблемы с учетом требований, которые предъявляются к самодельному источнику света.
Схемы светодиодных ламп
Прежде всего, следует выработать вариант сборки. Существует два основных способа, каждый из которых имеет собственные плюсы и минусы. Ниже мы рассмотрим их подробнее.
Вариант с диодным мостом
Схема включает четыре диода, которые подключаются разнонаправленно. Благодаря этому мост приобретает возможность трансформировать сетевой ток в 220 V в пульсирующий.
Происходит это следующим образом: при проходе по двум диодам синусоидальных полуволн, они изменяются, что вызывает потерю полярности.
При сборке к плюсовому выходу перед мостом подключается конденсатор; перед минусовой клеммой – сопротивление на 100 Ом. Еще один конденсатор устанавливается позади моста: он понадобится для сглаживания перепадов напряжения.
Изготовление светодиодного элемента
Наиболее простым способом создания LED светильника является выполнение источника света на основе сломанного светильника. Необходимо проверить работоспособность обнаруженных деталей, что можно сделать с помощью аккумулятора на 12 V.
Неисправные элементы нужно заменить. Для этого следует распаять контакты, убрав перегоревшие элементы, поставить на их место новые. При этом важно соблюдать чередование анодов и катодов, которые крепятся последовательно.
Если требуется поменять лишь 2-3 штуки чипа, достаточно просто припаять их на участки, где ранее находились вышедшие из строя компоненты.
При полной самостоятельной сборке нужно соединять в ряд по 10 диодов, соблюдая правила полярности. Несколько выполненных цепей припаиваются к проводам.
При изготовлении лампы можно воспользоваться платами со светодиодами, которые можно найти в перегоревших устройствах. Важно лишь проверить их работоспособность
При сборке схем важно следить, чтобы спаянные концы не касались друг друга, поскольку это может привести к замыканию прибора и выхода системы из строя.
Приспособления для более мягкого света
Чтобы избежать мерцания, свойственного LED-светильникам, описанную выше схему можно дополнить несколькими деталями. Таким образом, она должна состоять из диодного моста, резисторов на 100 и 230 Ом, конденсаторов на 400 нФ и 10 мкФ.
Чтобы защитить устройство от перепадов напряжения в начале схемы помещается резистор в 100 Ом, за которым впаивается конденсатор 400 нФ, после него устанавливается диодный мост и еще один резистор на 230 Ом, за которым идет собранная цепочка светодиодов.
Приборы с резисторным сопротивлением
Подобная схема также вполне доступна начинающему мастеру. Для ее выполнения требуются два резистора 12k и две цепочки из одинакового числа светодиодов, которые припаиваются последовательно с учетом полярности. При этом одна полоса со стороны R1 подсоединяется катодом, а другая – с R2 – анодом.
Выполненные по этой схеме светильники имеют более мягкий свет, поскольку действующие элементы зажигаются по очереди, благодаря чему пульсация вспышек почти незаметна невооруженному глазу.
Материалы для изготовления самоделки
Помимо корпуса, для создания лампы потребуются и другие элементы. Это, прежде всего светодиоды, которые можно приобрести в виде LED-лент или отдельных элементов НК6. Сила тока каждой детали равна 100-120 мА; напряжение 3-3,3 V.
Сборка некоторых схем предполагает использование дополнительных звеньев, например, драйвера, поэтому набор компонентов для каждого конкретного случая рассматривается отдельно
Необходимы также выпрямительные диоды 1N4007 либо диодный мост, а также предохранители, обнаружить которые можно в цоколе старого прибора.
Понадобится и конденсатор, емкость и напряжение которого должны соответствовать используемой электросхеме и количеству использованных в ней LED-элементов.
Если не используется готовая плата, нужно подумать о каркасе, к которому крепятся светодиоды. Для его изготовления подойдет теплоустойчивый материал, не являющийся металлом и непроводящий электрический ток.
Как правило, подобную деталь выполняют из прочных пластиков или плотного картона. Для крепления светодиодных элементов к каркасу понадобятся жидкие гвозди или суперклей.
Собираем простую LED-лампу
Рассмотрим выполнение светильника в стандартном цоколе от люминесцентной лампы. Для этого нам придется несколько изменить приведенный выше список материалов.
В этом случае мы используем:
- старый цоколь Е27;
- светодиоды НК6;
- драйвер RLD2-1;
- кусок пластика или плотного картона;
- суперклей;
- электропроводку;
- паяльник, плоскогубцы, ножницы.
Первоначально требуется разобрать светильник. У люминесцентных устройств подсоединение цоколя к пластинке с трубками осуществляется с помощью защелок. Важно обнаружить место крепежа и поддеть элементы отверткой, что позволит легко отсоединить патрон.
Процесс сборки самодельной светодиодной лампы простой. В корпус от старого прибора вставляется драйвер, поверх которого устанавливается плата со светодиодами
Разбирая прибор, нужно соблюдать предельную осторожность, чтобы не нанести вреда трубкам, внутри которых находится ядовитое вещество. Одновременно необходимо следить за целостностью электропроводки, подсоединенной к цоколю, а также сохранять детали, содержащиеся в нем.
Верхнюю часть с подсоединенными газоразрядными трубками мы используем для выполнения пластинки, необходимой для подсоединения светодиодов. Достаточно удалить трубчатые элементы, а в оставшиеся круглые отверстия закрепить LED-детали.
Для их надежного крепления лучше сделать дополнительную пластмассовую или картонную крышку, которая послужит для изолирования чипов.
В лампе будут применяться светодиоды НК6, каждый из которых состоит из 6 кристаллов с параллельным подключением. Они позволяют создать довольно яркий осветительный прибор при минимуме потребляемого электричества.
Для подключения каждого светодиода к крышке необходимо выполнить по два отверстия. Прокалывать их следует аккуратно в строгом соответствии схеме.
Пластиковая деталь позволяет прочно зафиксировать LED-элементы, тогда как использование картона требует дополнительного закрепления светодиодов к основанию при помощи жидких гвоздей либо суперклея.
Так как устройство рассчитано на применение шести светодиодов мощностью по 0,5 ватт каждый, в схеме нужно предусмотреть три параллельно подсоединенных элемента.
Эффектный светильник можно выполнить, используя светодиодную ленту. Этот элемент вставляется в трубку, применяющуюся для люминесцентного освещения
В конструкции, которая будет работать от электросети мощностью 220 В, нужно предусмотреть драйвер RLD2-1, который следует приобрести в магазине или выполнить самостоятельно.
Во избежание короткого замыкания перед началом сборки важно заизолировать драйвер и плату друг от друга, используя пластик или картон. Поскольку лампа почти не нагревается, не стоит беспокоиться о перегреве.
Подобрав все компоненты можно собрать конструкцию по схеме, а затем подключить ее к электросети, чтобы проверить свечение.
Устройство, работающее от стандартного патрона с питанием 220 В, имеет низкое энергопотребление и мощность равную 3 Ваттам. Последний показатель в 2-3 раза меньше, нежели у люминесцентных устройств и в 10 раз меньше, чем у ламп накаливания.
Хотя световой поток равен всего лишь 100-120 люменов, благодаря ослепительно белому цвету лампа кажется значительно ярче. Собранный светильник можно применять в качестве настольного либо для освещения компактного помещения, например, коридора или чулана.
Выводы и полезное видео по теме
В приведенном ниже видеоролике вы можете увидеть подробный рассказ специалиста о самостоятельной сборке LED-светильника:
Лампы на светодиодах, выполненные самостоятельно, обладают высокими техническими характеристиками. Они почти не уступают фабричным моделям по таким качествам, как прочность, надежность, долговечность.
Сборка подобных устройств доступна практически каждому: для успешного ее выполнения необходимо лишь строго следовать схемам и аккуратно выполнять все предписанные манипуляции.
Возможно вам уже приходилось собирать светодиодную лампу своими руками и вы можете дать ценный совет посетителям нашего сайта? Или после прочтения статьи появились вопросы? Пожалуйста, оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке.
Изготовление светодиодной лампы на 220 В своими руками занятие интересное, требующее терпения. Дополнительно нужны небольшие знания физики, и умение паять. Главная задача состоит в создании схемы преобразователя переменного тока сети на постоянный в 12 В, на котором работает светодиодный светильник.
Светодиодная лампа
Представляет маленький светящийся диодный элемент, работающий от постоянного тока в основном в 12В. Для создания ламп их собирают по несколько, в зависимости от требуемой интенсивности света . Преимущества такого освещения:
- мизерное потребление электроэнергии;
- срок службы от 100 000 часов;
- могут работать сутками, без отключения;
- в продаже имеется большой выбор различных моделей.
Основной недостаток в высокой стоимости готовых светодиодных светильников. Продавцы плохо разбираются в вопросе и не могут квалифицированно ответить на ваши вопросы. В самой характеристике лампы не учитываются потери при прохождении света через рассеиватель , матовое стекло и свойства отражателя.
На упаковке светильника указаны расчетные данные, исходящие из характеристик и количества светодиодных элементов. Поэтому по факту световой поток купленной лампы значительно ниже требуемого и освещение слабое. Сами лампы и детали для создания схем стоят копейки. Поэтому проще всего умельцам сделать все своими руками.
Использование светодиодных светильников
В домах и квартирах часто необходимо постоянное освещение какого-то места. Это могут быть лестницы и детские комнаты, туалеты, где нет окон, а в доме живет ребенок, который не может дотянуться до выключателя.
Неяркий свет и малое потребление энергии позволяют ставить освещение в подъездах и на крыльце, перед калиткой и воротами гаража. Светильники с мягким свечением за счет гашения бликов, применяются для освещения рабочих столов в кабинетах и на кухне.
Создание светодиодного светильника своими руками
Многих мучает вопрос, как сделать светодиодную лампу своими руками и возможно ли это. Схем для создания светодиодного освещения, работающего от сети переменного тока в 220 В, много, все они решают ряд общих задач:
При создании светодиодного освещения своими руками приходится решать еще и задачи:
- куда поместить схемы и светодиоды;
- как изолировать осветительную конструкцию;
- правильный теплообмен.
Схемы светодиодных ламп
Выравнивание переменного пота и создание необходимой мощности и сопротивления для светодиодных светильников решается двумя способами. Схемы условно можно разделить на:
- с диодным мостом;
- резисторные, с четным количеством светодиодных элементов.
Каждый вариант имеет простые схемы и свои преимущества.
Схема преобразователя с диодным мостом
Диодный мост состоит из 4 диодов , направленных в разные стороны. Его задача превратить синусоидальный переменный ток в пульсирующий. Каждая полуволна проходит через два элемента , и минус меняет свою полярность.
В схеме, для светодиодной лампы, перед мостом со стороны источника переменного тока на плюс подсоединяется конденсатор С10,47х250 v. Перед минусовой клеммой ставится сопротивление на 100 Ом. Позади моста, параллельно ему, устанавливается еще один конденсатор – С25х400 v, который сглаживает перепад напряжений. Сделать своими руками такую схему легко , достаточно иметь навыки работы с паяльником.
Светодиодный элемент
Плата со светодиодными элементами применяется стандартная, от вышедшего из строя светильника. Необходимо проверить перед сборкой, чтобы все детали были рабочими. Для этого используется аккумулятор на 12 V, можно от автомобиля. Нерабочие элементы можно заменить, распаяв аккуратно контакты и поставив новые. Внимательно следите за расположением ножек анода и катода. Они соединяются последовательно.
При замене 2 – 3 деталей, вы просто припаиваете их в соответствии с положением, которое занимали вышедшие из строя элементы.
Собирая новый светодиодный светильник своими руками, нужно помнить простое правило. Лампы соединяются по 10 последовательно , затем эти цепи подключаются параллельно. На практике это выглядит так:
- 10 светодиодов ставите в ряд и спаиваете ножки анод одной с катодом второй. Получается 9 соединений и по одному свободному хвостику по краям.
- Все цепочки припаиваете к проводам. К одному катодные концы, к другому анодные.
В текстах часто используется словесное обозначение контактов, на схемах значки. Напоминание для начинающих электриков:
- катод, положительный - «+», присоединяется к минусу;
- Анод отрицательный – «-», присоединяется к плюсу.
При сборке схем своими руками, следите, чтобы спаянные концы не касались других. Это приведет к замыканию и сгорит вся схема, которую вы сумели сделать.
Схемы для более мягкого свечения
Чтобы светодиодная лампа не раздражала глаза миганием, в схему сборки надо добавить несколько деталей. В целом преобразователь тока состоит из:
- диодный мост;
- конденсаторы на 400 нФ и 10 мкФ;
- резисторы на 100 и 230 Ом.
Для защиты от скачков напряжения, вначале ставится резистор на 100 Ом, и за ним впаивается конденсатор в 400 нФ . В предыдущем варианте они установлены на разных концах входа. За конденсатором после диодного моста устанавливается еще один резистор 230 Ом. За ним идет последовательная цепочка светодиодов (+).
Схемы на резисторах
Самая простая схема для желающих сделать все своими руками состоит из двух резисторов 12 k и двух цепочек с одинаковым количеством светодиодных элементов припаиваются соединенные последовательно лампы с разной направленностью. Со стороны R 1 одна полоса припаивается катодом, вторая – анодом. Другой отводок к R 2 наоборот.
Это создает более мягкое свечение ламп, поскольку светодиодные элементы горят поочередно и пульсация вспышек для глаз практически незаметна. Такие светильники можно использовать даже в качестве местного освещения при работе за столом, заменив, таким образом, обычную настольную лампу.
Специалисты, которые сделали своими руками не одну лампу, рекомендуют собирать не менее 20 светодиодов для этой схемы . Чаще используют 40. Это обеспечивает хорошее освещение и схема собирается легко. Для большего количества сложно производить качественную пайку схемы, не задев соседних контактов. Да и собирать ее в корпус трудно.
Можно делать светильник из 4 или 6 более мощных светодиодов. Для расчета схем использовать специальный калькулятор, который можно найти в интернете.
При создании различных схем своими руками из светодиодных приборов и других, можно использовать для правильного расчета онлайн-калькулятор . Его легко найти на сайтах, которые посвящены электрическим приборам и описанию, как их сделать. Его использование значительно упростит процесс расчета силы тока, сопротивления и позволит проверить правильность подбора деталей.
Корпуса для светодиодных ламп
Для удобного включения светодиодной лампы, которую сделали своими руками, в обычные осветительные приборы, используют:
- цоколи обычных ламп накаливания;
- корпуса от энергосберегающих ламп;
- галогенные лампы;
- самодельные приспособления.
Каждый специалист, делая светодиодную лампу своими руками, выбирает наиболее подходящий вариант. Цоколь дает возможность закрутить лампу в обычный патрон и одновременно обеспечивает теплообмен. Перегреваясь, светодиодная лампа быстрее выходит из строя.
Цоколь с лампы накаливания
Аккуратно отделяем стеклянную колбу и извлекаем спираль. Затем внутрь цоколя помещается схема и сверху на плате крепятся лампы. Недостаток такого основания в неприглядном виде и плохой изоляции.
Корпус энергосберегающей лампы
Самый удобный и практичный вариант для создания светодиодной лампы своими руками. Способы крепления диодов могут быть разные. Вначале аккуратно разбирается сгоревшая лампа. Затем из нее извлекается плата преобразователя. Далее, имеются варианты.
Можно разместить в отверстиях крышки, которые сделаны под стеклянные колбы. Это в варианте лампы с тремя дугообразными световыми элементами. Схема располагается внутри цоколя , обеспечивающего теплообмен. Светодиоды вставляются в уже готовые отверстия и крепятся в них.
Готовую плату со светодиодами можно поместить в цоколь с помощью простой пластиковой крышки от бутыли с водой. Можно использовать сделанный самостоятельно кружок и просверлить в нем отверстия под диоды. В результате удобно использовать и эстетичный вид.
Некоторые умельцы, делая своими руками, используют корпус галогенной лампы. Неудобство такого варианта в отсутствии обычной для цоколя возможности закрутить лампу в патрон. Такой вариант больше подходит для создания своими руками индикаторов и светильников постоянного тока.