مصباح LED DIY: المخطط ، الفروق الدقيقة في التصميم ، التجميع الذاتي

تستخدم مصابيح LED على نطاق واسع في تنظيم الإضاءة المنزلية والشوارع والصناعية. مزاياها الهامة هي الربحية والود البيئي والتواضع في الخدمة.

بالتأكيد سيجد مصباح LED العصامي تطبيقه في منزلك. يمكن العثور على تعليمات التصنيع التفصيلية ، بالإضافة إلى مخططات التجميع ، في المقالة.

مبدأ تشغيل جهاز LED

أساس مصباح LED هو شبه موصل من جانب واحد ، وقيمته عدة مليمترات. في ذلك ، تحدث حركة الإلكترونات أحادية الاتجاه ، مما يسمح لك بتحويل التيار المتناوب إلى التيار المباشر.

تتميز بلورة LED المكونة من عدة طبقات بنوعين من الموصلية الكهربائية: جزيئات موجبة وسالبة.

يسمى الجانب الذي يوجد فيه الحد الأدنى من الإلكترونات بالثقب (النوع- p) ، بينما يُسمى الجانب الآخر الذي يحتوي على عدد كبير من هذه الجسيمات إلكترونيًا (النوع- n).

بين جانبي عنصر LED هناك حدود شرطية - انتقال ثقب الإلكترون (p-n). هنا تتصادم الجسيمات مع بعضها البعض ، ونتيجة لذلك يلاحظ توهج.

عندما تتصادم العناصر عند تقاطع pn ، فإنها تتصادم وتولد فوتونات من جزيئات الضوء. إذا تم الحفاظ على النظام ثابتًا في هذا الوقت ، فسوف ينبعث منه ضوء LED ثابت. يستخدم هذا التأثير في جميع تصميمات مصابيح LED.

أربعة أنواع من أجهزة LED

اعتمادًا على وضع مصابيح LED ، يمكن تقسيم هذه النماذج إلى الفئات التالية:

1. تراجع. يتم ترتيب البلورة مع اثنين من الموصلات التي يقع عليها المكبر.تم استخدام التعديل على نطاق واسع في تصنيع اللافتات والأكاليل.
2. سمكة البيرانا. يتم تجميع الأدوات بشكل مشابه للنسخة السابقة ، ولكنها تقدم أربعة استنتاجات. غالبًا ما تستخدم الهياكل الموثوقة والمتينة لتجهيز السيارات.
3. مصلحة الارصاد الجوية. يتم وضع الكريستال في الأعلى ، مما يحسن بشكل كبير من تبديد الحرارة ، ويساعد أيضًا على تقليل حجم الأجهزة.
4. البومة. في هذه الحالة ، يتم لحام LED مباشرة إلى اللوحة ، مما يساهم في زيادة كثافة التوهج والحماية من الحرارة الزائدة.

العيب الكبير لأجهزة COB هو استحالة استبدال العناصر الفردية ، ولهذا السبب من الضروري الحصول على آلية جديدة بسبب فشل رقاقة واحدة.

عادةً ما تستخدم الثريات ومنتجات الإضاءة المنزلية الأخرى تصميم SMD.

جهاز مصباح LED

يتكون مصباح LED من الأجزاء الستة التالية:

• LED
• الطابق السفلي.
• سائق
• الناشر
• المبرد.

العنصر النشط لمثل هذا الجهاز هو LED الذي يولد تيارًا من موجات الضوء.

يمكن تصميم أجهزة LED لجهود مختلفة. الأكثر شعبية هي المنتجات الصغيرة بقدرة 12-15 واط ومصابيح أكبر بقدرة 50 واط

القاعدة ، التي يمكن أن يكون لها شكل وحجم مختلفين ، تستخدم أيضًا لأنواع أخرى من المصابيح - الفلورسنت ، الهالوجين ، المتوهجة. في الوقت نفسه ، يمكن لبعض أجهزة LED ، مثل شرائط LED ، الاستغناء عن هذا الجزء.

أحد عناصر التصميم المهمة هو المحرك ، الذي يحول جهد التيار الكهربائي إلى التيار الذي تعمل فيه البلورة.

يعتمد التشغيل الفعال للمصباح بشكل كبير على هذه الوحدة ، بالإضافة إلى الجودة العالية سائقوجود عزل كلفاني جيد ، يوفر تيار ضوء ثابتًا مشرقًا دون تلميح من الوميض.

ينتج مصباح LED التقليدي شعاع اتجاهي للضوء. لتغيير زاوية توزيعها وتوفير إضاءة عالية الجودة ، يتم استخدام الناشر. وظيفة أخرى لهذا المكون هي حماية الدائرة من التأثيرات الميكانيكية والبيئية.

تم تصميم المبرد لإزالة الحرارة ، والتي يمكن أن تؤدي إلى تلف الجهاز. يتيح لك تشغيل الرادياتير الموثوق به تحسين المصباح وإطالة عمره.

كلما كان هذا الجزء أصغر ، كلما كان الحمل الحراري أكبر على LED أن يتحمله ، مما سيؤثر على سرعة احتراقه.

مزايا وعيوب المصباح المنزلي

تقدم المتاجر المتخصصة مجموعة كبيرة من أجهزة LED. ومع ذلك ، في بعض الأحيان من المستحيل العثور على جهاز يلبي المعلمات الضرورية. بالإضافة إلى ذلك ، تعد أجهزة LED تقليدية ذات تكلفة عالية.

تشمل عيوب المنتجات عدم وجود ضمان من الشركة المصنعة. بالإضافة إلى ذلك ، مع التجميع اللامبالي ، قد يكون لهذه الأجهزة مظهر غير جذاب.

وفي الوقت نفسه ، من الممكن توفير المال والحصول على المصباح المثالي من خلال استكمال التجميع بنفسك. للقيام بذلك أمر بسيط وسوف يكون ما يكفي من المعرفة التقنية الأساسية والمهارات العملية.

يتميز جهاز LED الذي يتم إعداده ذاتيًا بعدد من المزايا الهامة مقارنةً بالنظير الذي تم شراؤه في المتجر. إنها اقتصادية: مع التجميع الدقيق واستخدام الأجزاء عالية الجودة ، تصل فترة التشغيل إلى 100 ألف ساعة.

تظهر هذه الأجهزة درجة عالية من كفاءة الطاقة ، والتي يتم تحديدها من خلال نسبة استهلاك الطاقة وسطوع الضوء الناتج. وأخيرًا ، تكون تكلفتها أقل من نظيراتها في المصنع.

قضايا عصامي

القضايا الرئيسية التي يجب معالجتها في تصنيع مصابيح LED هي تحويل التيار الكهربائي المتناوب إلى النبض ومعادلته إلى ثابت. بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري الحد من قوة التيار الكهربائي إلى 12 فولت ، وهو أمر ضروري لتشغيل الصمام الثنائي.

لإنشاء مستقل لمصباح باستخدام مصابيح LED ، يمكنك استخدام الأجزاء المشتراة في المتاجر المتخصصة ، أو عناصر من الأجهزة المحترقة

بالتفكير من خلال الجهاز ، يجب عليك أيضًا حل عدد من مشاكل التصميم ، وهي:

• كيفية ترتيب الدائرة والمصابيح ؛
• كيفية عزل النظام ؛
• كيفية توفير نقل الحرارة في الجهاز.

قبل التجميع ، من المستحسن التفكير في جميع هذه المشاكل ، مع مراعاة المتطلبات التي تنطبق على مصدر ضوء محلي الصنع.

مخططات مصباح LED

بادئ ذي بدء ، يجب عليك العمل على خيار التجميع. هناك طريقتان رئيسيتان ، لكل منها إيجابياتها وسلبياتها. أدناه سننظر فيها بمزيد من التفصيل.

خيار جسر الصمام الثنائي

تحتوي الدائرة على أربعة ثنائيات متصلة في اتجاهات مختلفة. وبفضل هذا ، يكتسب الجسر الفرصة لتحويل التيار الكهربائي 220 فولت إلى نبض.

دارة جسر LED بسيطة ومنطقية. حتى المعلم المبتدئ يمكنه إتقانها ، وإتقان أساسيات العمل المستقل

يحدث هذا على النحو التالي: عند المرور من خلال اثنين من الثنائيات من نصف موجات جيبية ، تتغير ، مما يؤدي إلى فقدان القطبية.

أثناء التجميع ، يتم توصيل مكثف بالإخراج الموجب أمام الجسر ؛ أمام الطرف السلبي - مقاومة أوم 100. يتم تثبيت مكثف آخر خلف الجسر: ستكون هناك حاجة لتخفيف قطرات الجهد.

تصنيع عنصر LED

أسهل طريقة لإنشاء وحدة إنارة LED هي جعل مصدر الضوء يعتمد على وحدة الإنارة المكسورة. من الضروري التحقق من قابلية تشغيل الأجزاء المكتشفة ، والتي يمكن القيام بها باستخدام بطارية 12 فولت.

يجب استبدال العناصر المعيبة. للقيام بذلك ، يجب عليك إلغاء قفل جهات الاتصال ، وإزالة العناصر المحترقة ، ووضعها في مكانها عناصر جديدة. من المهم مراقبة تناوب الأنودات والكاثودات ، التي يتم تركيبها في سلسلة.

إذا كنت ترغب في تغيير 2-3 قطع فقط من الشريحة ، فقم فقط بلصقها في المناطق التي توجد فيها مكونات فاشلة سابقًا.

مع التجميع الذاتي الكامل ، من الضروري توصيل 10 ثنائيات متتالية ، مع مراعاة قواعد القطبية. يتم لحام العديد من الدوائر المكتملة إلى الأسلاك.

في تصنيع المصباح ، يمكنك استخدام الألواح المزودة بمصابيح LED ، والتي يمكن العثور عليها في الأجهزة المحترقة. من المهم فقط التحقق من أدائهم

عند تجميع الدوائر ، من المهم التأكد من أن الأطراف الملحومة لا تلامس بعضها البعض ، لأن هذا يمكن أن يؤدي إلى قصر الدائرة للجهاز وفشل النظام.

ملحقات للضوء الخفيف

لتجنب الوميض المتأصل في مصابيح LED ، يمكن استكمال المخطط الموضح أعلاه بالعديد من التفاصيل. وبالتالي ، يجب أن يتكون من جسر الصمام الثنائي ، ومقاومات 100 و 230 أوم ، ومكثفات 400 nF و 10 uF.

لحماية الجهاز من تصاعد الجهد ، يتم وضع المقاوم 100 أوم في بداية الدائرة ، يليه مكثف 400 نيوتن متر ، وجسر ديود ومقاوم 230 أوم آخر بعد ذلك ، يليه دائرة LED مجمعة.

أجهزة مقاومة

مخطط مماثل متاح أيضًا تمامًا للسيد المبتدئ. يتطلب مقاومين 12 ألف وسلسلتين من نفس العدد من مصابيح LED ، والتي يتم لحامها بالتسلسل مع مراعاة القطبية. في هذه الحالة ، يتم توصيل شريط واحد من جانب R1 بواسطة الكاثود ، والآخر من R2 بواسطة الأنود.

تحتوي المصابيح المصنوعة وفقًا لهذا المخطط على ضوء أكثر نعومة ، حيث تُضاء العناصر النشطة بدورها ، بحيث يكون نبض الومضات غير مرئي تقريبًا بالعين المجردة.

لحساب طاقة المصباح ، تحتاج إلى معرفة مقدار التيار الذي يمر عبر مصابيح LED. يمكن حساب هذه القيمة باستخدام الصيغة أعلاه. يجب أن يوضع في الاعتبار أن معدل انخفاض الجهد في المصابيح LED المتصلة بـ 12 سلسلة هو 36 فولت تقريبًا

يتم استخدام الأجهزة بنجاح كمصباح طاولة ولأغراض أخرى. لإنشاء إضاءة مثالية ، يوصي الخبراء باستخدام شرائط من 20 إلى 40 ديودًا. كمية أصغر تعطي تدفقًا مضيئًا صغيرًا ، ومن الصعب جدًا إجراء اتصال لعدد أكبر من العناصر.

عنصر مهم: سائق LED

للتشغيل الصحيح لجهاز LED ، المصنوع يدويًا ، يجب عليك حل المشكلة مع السائق. تخطيط هذه العقدة بسيط للغاية. تتكون خوارزمية التشغيل من تمرير تيار متناوب 220 فولت إلى جسر الصمام الثنائي من خلال المكثف C1.

يمر التيار المعدل إلى مصابيح LED المتصلة بالسلسلة HL1-HL27 ، والتي يمكن أن يصل عددها إلى 80 قطعة.

يتم تجميع برنامج تشغيل جهاز LED محلي الصنع وفقًا للرسم البياني أعلاه. يمكنك أيضًا استخدام العناصر الجاهزة bp 3122 أو bp 2832a أو bp 2831a

إلى تجنب الوميض ولتحقيق لون متساو باستمرار ، من المستحسن استخدام مكثف C2 ، الذي يجب أن يكون له أكبر سعة ممكنة.

حاويات LED

قبل التجميع ، من المهم تحديد مكان تناسب الدائرة المجمعة.

هناك العديد من الخيارات لحل هذه المشكلة - يمكنك استخدامها لوضع الجهاز:

• قواعد مصباح ساطع
• حالات من مصابيح موفرة للطاقة أو مصابيح هالوجين ؛
• تركيبات DIY.

الخيار الأول له ميزة مهمة. عند استخدامه ، من السهل تثبيت جهاز LED المجمع في الخرطوشة ، وبالتالي ضمان نقل الحرارة.

وتجدر الإشارة إلى أنه بالإضافة إلى الجمع الواضح ، فإن هذه الطريقة لها عيوب واضحة. التصميم المجمع ليس له مظهر جمالي للغاية ، بالإضافة إلى ذلك ، في هذه الحالة من الصعب عمل عزل موثوق به.

من أجل استخدام مصباح متوهج متوهج لإنشاء LED ، يجب عليك أولاً فصل المصباح الزجاجي عن القاعدة بعناية ، ثم إزالة اللولب. يتم وضع الدائرة المجمعة بعناية في المساحة المشكلة ، ويتم تثبيت ضوء فوق اللوحة

خيار مناسب وعملي هو وضع جهاز منزلي في غلاف مصباح موفر للطاقة. للقيام بذلك ، من الضروري أولاً تفكيك الجهاز المحترق ، وإزالة لوحة المحول منه.

يمكن إدخال الدائرة المجمعة باستخدام طرق مختلفة:

• يتم وضع الثنائيات في ثقوب مصنوعة في الغطاء تحت قارورة زجاجية.
• يمكن وضع الدائرة داخل القاعدة ، مما يضمن نقل الحرارة. في هذه الحالة ، يتم إدخال عناصر LED وتثبيتها في الفتحات الموجودة.
• يمكن إخفاء اللوحة في القاعدة. لإجراء العملية ، من الملائم استخدام غطاء زجاجة بلاستيكية عادي من زجاجة ماء.

لوضع المصابيح ، غالبًا ما يستخدم الحرفيون دائرة افعلها بنفسك مصنوعة من البلاستيك أو الكرتون ، حيث يتم حفر ثقوب للثنائيات. مع العمل الذي يتم تنفيذه بعناية ، تبدو هذه الأجهزة مرضية من الناحية الجمالية.

خيار آخر هو استخدام مبيت مصباح الهالوجين. لم يحصل على توزيع واسع ، لأنه في هذه الحالة لا توجد طريقة لتحريف المصباح في الخرطوشة. ومع ذلك ، يتم استخدام هذا التعديل لصنع مؤشرات محلية الصنع وأجهزة أخرى.

إذا قررت استخدام مبيت المصباح للعمل ، نوصي بقراءة مقالتنا الأخرى ، حيث وصفنا بالتفصيل كيفية تفكيك أنواع مختلفة من المصابيح. مزيد من التفاصيل - اذهب إلى الرابط.

مواد لصنع محلية الصنع

بالإضافة إلى السكن ، ستحتاج إلى عناصر أخرى لإنشاء المصباح. هذه ، أولاً وقبل كل شيء ، مصابيح LED ، والتي يمكن شراؤها في شكل شرائط LED أو عناصر NK6 الفردية. القوة الحالية لكل جزء هي 100-120 مللي أمبير. الجهد 3-3.3 فولت.

يتضمن تجميع بعض المخططات استخدام روابط إضافية ، على سبيل المثال ، برنامج تشغيل ، لذلك يتم النظر في مجموعة المكونات لكل حالة محددة بشكل منفصل

يلزم أيضًا وجود صمامات ثنائية المعدل 1N4007 أو جسر الصمام الثنائي ، بالإضافة إلى الصمامات ، التي يمكن العثور عليها في قاعدة الجهاز القديم.

ستحتاج أيضًا إلى مكثف ، يجب أن تتوافق السعة والجهد مع الدائرة الكهربائية المستخدمة وعدد عناصر LED المستخدمة فيه.

إذا كنت لا تستخدم لوحة منتهية ، فأنت بحاجة إلى التفكير في الإطار الذي ترتبط به مصابيح LED. لتصنيعها ، مادة مقاومة للحرارة ليست معدن وموصل كهربائي غير موصل مناسب.

كقاعدة ، يتكون هذا الجزء من البلاستيك المتين أو الكرتون السميك. لربط عناصر LED بالإطار ، تحتاج إلى مسامير سائلة أو غراء فائق.

وضع مصباح LED بسيط

ضع في اعتبارك تنفيذ المصباح في قاعدة قياسية من مصباح الفلورسنت. للقيام بذلك ، علينا تعديل قائمة المواد المذكورة أعلاه قليلاً.

في هذه الحالة ، نستخدم:

• القاعدة القديمة E27 ؛
• المصابيح NK6 ؛
• سائق RLD2-1 ؛
• قطعة من البلاستيك أو الكرتون السميك ؛
• غراء فائق.
• الأسلاك الكهربائية
• لحام الحديد ، كماشة ، مقص.

في البداية ، يلزم تفكيك المصباح. بالنسبة لأجهزة الفلورسنت ، يتم توصيل القاعدة باللوحة بواسطة أنابيب عن طريق المزالج. من المهم تحديد مكان السحابة وإخراج العناصر باستخدام مفك البراغي ، مما يسهل فك الخرطوشة.

عملية تجميع مصباح LED محلي الصنع بسيطة. يتم إدخال برنامج تشغيل في السكن من الجهاز القديم ، وفي الأعلى يتم تثبيت لوحة مزودة بمصابيح LED

عند تفكيك الجهاز ، يجب توخي الحذر الشديد حتى لا تضر الأنابيب التي توجد فيها المادة السامة. في الوقت نفسه ، من الضروري مراقبة سلامة الأسلاك الكهربائية المتصلة بالقاعدة ، وكذلك الاحتفاظ بالتفاصيل الواردة فيها.

نستخدم الجزء العلوي مع أنابيب التفريغ المتصلة لجعل اللوحة اللازمة لتوصيل مصابيح LED. يكفي إزالة العناصر الأنبوبية وإصلاح أجزاء LED في الثقوب المستديرة المتبقية.

من أجل التثبيت الموثوق به ، من الأفضل عمل غطاء بلاستيكي أو كرتوني إضافي ، والذي سيعمل على عزل الرقائق.

سيتم استخدام مصابيح NK6 LED في المصباح ، ويتكون كل منها من 6 بلورات مع اتصال متوازي. تسمح لك بإنشاء جهاز إضاءة ساطع إلى حد ما مع استهلاك الحد الأدنى من الكهرباء.

لتوصيل كل LED بالغطاء ، يجب عمل فتحتين. يجب ثقبها بعناية وفقًا للمخطط.

يسمح لك الجزء البلاستيكي بإصلاح عناصر LED بإحكام ، بينما يتطلب استخدام الكرتون تثبيتًا إضافيًا لمصابيح LED على القاعدة باستخدام مسامير سائلة أو غراء فائق.

نظرًا لأن الجهاز مصمم لاستخدام ستة مصابيح LED بقوة 0.5 واط لكل منها ، فمن الضروري توفير ثلاثة عناصر متوازية متصلة في الدائرة.

يمكن صنع مصباح فعال باستخدام شريط LED. يتم إدخال هذا العنصر في الأنبوب المستخدم لإضاءة الفلورسنت.

في التصميم الذي سيعمل على شبكة إمداد طاقة 220 فولت ، يجب توفير محرك RLD2-1 ، والذي يجب شراؤه من المتجر أو القيام به بشكل مستقل.

لتجنب حدوث دائرة كهربائية قصيرة ، قبل التجميع ، من المهم عزل السائق واللوحة عن بعضهما البعض باستخدام البلاستيك أو الكرتون. نظرًا لأن المصباح لا يسخن تقريبًا ، فلا تقلق بشأن ارتفاع درجة الحرارة.

بعد التقاط جميع المكونات ، يمكنك تجميع الهيكل وفقًا للمخطط ، ثم توصيله بالتيار الكهربائي للتحقق من التوهج.

الجهاز ، مدعوم بخرطوشة قياسية 220 فولت ، يستهلك طاقة منخفضة وطاقة 3 واط. المؤشر الأخير أقل من 2-3 مرات من الأجهزة المضيئة و 10 مرات أقل من المصابيح المتوهجة.

على الرغم من أن التدفق الضوئي هو فقط 100-120 لومن ، بفضل اللون الأبيض المبهر ، يبدو المصباح أكثر إشراقًا. يمكن استخدام المصباح المجمع كمصباح طاولة أو لإضاءة غرفة مضغوطة ، على سبيل المثال ، ممر أو خزانة.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

في الفيديو أدناه يمكنك أن ترى قصة مفصلة عن أخصائي حول التجميع الذاتي لمصباح LED:

مصابيح LED ، مصنوعة بشكل مستقل ، لها خصائص تقنية عالية. هم تقريبا ليسوا أدنى من نماذج المصنع في صفات مثل القوة والموثوقية والمتانة.

يتوفر تجميع هذه الأجهزة للجميع تقريبًا: من أجل تنفيذها الناجح ، من الضروري فقط اتباع المخططات بدقة وتنفيذ جميع التلاعبات الموصوفة بعناية.

ربما كان عليك بالفعل تجميع مصباح LED بنفسك ويمكنك إعطاء نصيحة قيمة لزوار موقعنا؟ أو بعد قراءة المقال لديك أسئلة؟ يرجى ترك تعليقاتك في المربع أدناه.