Направи си LED лампа: схема, нюанси на дизайна, самостоятелно сглобяване

LED-лампите са широко използвани в организацията на битово, улично, промишлено осветление. Важните им предимства са рентабилността, екологичността, непретенциозността в обслужването.

Самостоятелно направена LED лампа със сигурност ще намери своето приложение във вашия дом. Подробни инструкции за производство, както и схеми за монтаж можете да намерите в статията.

Принципът на работа на LED устройството

Основата на LED лампата е едностранен полупроводник, чиято стойност е няколко милиметра. В него възниква еднопосочното движение на електрони, което ви позволява да преобразувате променлив ток в постоянен ток.

LED кристалът, състоящ се от няколко слоя, се характеризира с два вида електрическа проводимост: положително и отрицателно заредени частици.

Страната, където се съдържа минималният брой електрони, се нарича дупка (p-тип), докато другата с голям брой от тези частици се нарича електронна (n-тип).

Между двете страни на LED елемента има условна граница - преходът електрон-дупка (p-n). Тук частиците се сблъскват една с друга, в резултат на което се наблюдава сияние.

Когато елементите се сблъскат на pn кръстовището, те се сблъскват, генерирайки фотони от светлинни частици. Ако системата се поддържа постоянно в този момент, светодиодът ще излъчва постоянен поток светлина. Този ефект се използва във всички дизайни на LED лампи.

Четири разновидности на LED устройства

В зависимост от поставянето на светодиоди, такива модели могат да бъдат разделени в следните категории:

1. DIP, Кристалът е подреден с два проводника, над които е разположен лупата.Модификацията се използва широко при производството на табели и гирлянди.
2. "Пираня", Инструментите са сглобени подобно на предишната версия, но предоставят четири заключения. Надеждни и устойчиви конструкции най-често се използват за оборудване на автомобили.
3. SMD, Кристалът е поставен отгоре, което значително подобрява разсейването на топлината, а също така спомага за намаляване на размера на устройствата.
4. IDS, В този случай светодиодът се запоява директно към платката, което допринася за увеличаване на интензивността на светенето и защита от прегряване.

Значителен недостатък на COB устройствата е невъзможността за подмяна на отделни елементи, поради което е необходимо да се придобие нов механизъм поради един неуспешен чип.

Полилеите и другите домакински осветителни тела обикновено използват SMD дизайна.

Устройство с LED лампа

LED лампата се състои от следните шест части:

• LED;
• сутерен;
• шофьор;
• дифузьор;
• радиатор.

Активният елемент на такова устройство е светодиод, който генерира поток от светлинни вълни.

LED устройствата могат да бъдат проектирани за различни напрежения. Най-популярни са малките продукти на 12-15 вата и по-големите лампи на 50 вата

Основата, която може да има различен вид и размер, се използва и за други видове лампи - флуоресцентни, халогенни, нажежаеми. В същото време някои LED устройства, като LED ленти, могат да се справят без тази част.

Важен конструктивен елемент е драйверът, който преобразува мрежовото напрежение в тока, на който работи кристалът.

Ефективната работа на лампата до голяма степен зависи от това устройство, в допълнение, висококачествено шофьорима добра галванична изолация, осигурява ярък постоянен светлинен поток без намек за мигане.

Конвенционалният светодиод произвежда насочен лъч светлина. За да промените ъгъла на неговото разпределение и да осигурите висококачествено осветление, се използва дифузор. Друга функция на този компонент е да предпазва веригата от механични и влияния на околната среда.

Радиаторът е проектиран да отстранява топлината, излишъкът от която може да повреди устройството. Надеждната работа на радиатора ви позволява да оптимизирате лампата и да удължите живота й.

Колкото по-малка е тази част, толкова по-голямо топлинно натоварване ще трябва да издържи светодиодът, което ще се отрази на скоростта на изгарянето му.

Предимства и недостатъци на домашна лампа

Специализираните магазини предлагат голям избор от LED устройства. Въпреки това, понякога в асортимента е невъзможно да се намери устройство, което отговаря на необходимите параметри. В допълнение, LED устройствата традиционно са с висока цена.

Недостатъците на продуктите включват липсата на гаранция от производителя. В допълнение, при небрежен монтаж такива устройства могат да имат непривлекателен външен вид.

Междувременно е напълно възможно да спестите пари и да получите перфектната лампа, като завършите монтажа сами. За да направите това е просто и ще са достатъчни основни технически знания и практически умения.

Самостоятелно направено LED устройство има редица значителни предимства пред аналог, закупен в магазин. Те са икономични: при внимателно сглобяване и използване на висококачествени части периодът на работа достига 100 хиляди часа.

Такива устройства показват висока степен на енергийна ефективност, която се определя от съотношението на консумация на енергия и яркостта на генерираната светлина. И накрая, цената им е порядък по-нисък от този на фабричните колеги.

Самостоятелни въпроси

Основните проблеми, които трябва да бъдат разгледани при производството на LED лампи, са превръщането на променлив електрически ток в пулсиращ и неговото изравняване в постоянен. Освен това е необходимо да се ограничи силата на електрическия ток до 12 волта, което е необходимо за захранване на диода.

За независимо създаване на осветително тяло с помощта на светодиоди можете да използвате части, закупени в специализирани магазини, или елементи от изгорели уреди

Мислейки през устройството, трябва да решите и редица дизайнерски проблеми, а именно:

• Как да подредим веригата и светодиодите;
• как да изолирате системата;
• как да осигурим пренос на топлина в устройството.

Преди сглобяването е препоръчително да обмислите всички тези проблеми, като вземете предвид изискванията, които се отнасят за домашен източник на светлина.

Схеми за LED лампи

На първо място, трябва да разработите опция за сглобяване. Има два основни начина, всеки от които има своите плюсове и минуси. По-долу ще ги разгледаме по-подробно.

Вариант на диоден мост

Веригата включва четири диода, които са свързани в различни посоки. Благодарение на това мостът получава възможност да трансформира захранващия ток от 220 V в пулсиращ.

Схемата на LED моста е проста и логична. Дори начинаещ майстор може да го овладее, овладявайки основите на независимата работа

Това се случва по следния начин: при преминаване през два диода на синусоидални полувълни те се променят, което причинява загуба на полярността.

По време на монтажа кондензатор е свързан към положителния изход пред моста; пред отрицателния терминал - съпротива 100 ома. За моста е монтиран още един кондензатор: той ще е необходим за изглаждане на спада на напрежението.

Изработка на LED елементи

Най-лесният начин да създадете LED осветително тяло е да направите източник на светлина на базата на счупен осветител. Необходимо е да се провери работоспособността на откритите части, което може да стане с помощта на 12 V батерия.

Дефектните елементи трябва да бъдат заменени. За да направите това, трябва да развиете контактите, премахвайки изгорелите елементи, поставете на тяхно място нови. Важно е да се наблюдава редуването на аноди и катоди, които се монтират последователно.

Ако искате да промените само 2-3 парчета от чипа, просто ги спойкайте към области, където преди това са били повредени компоненти.

При пълно самосглобяване е необходимо да свържете 10 диода подред, спазвайки правилата за полярност. Няколко завършени вериги са споени към проводниците.

При производството на лампата можете да използвате дъски със светодиоди, които могат да бъдат намерени в изгорели устройства. Важно е само да проверите тяхното изпълнение

При сглобяването на вериги е важно да се гарантира, че запоените краища не се допират един до друг, тъй като това може да доведе до късо съединение на устройството и отказ на системата.

Аксесоари за по-мека светлина

За да избегнете трептенето, присъщо на LED лампите, описаната по-горе схема може да бъде допълнена с няколко детайли. По този начин тя трябва да се състои от диоден мост, 100 и 230 ома резистори, 400 nF и 10 uF кондензатори.

За да се защити устройството от пренапрежения на напрежението, в началото на веригата се поставя резистор от 100 ома, последван от 400 nF кондензатор, диоден мост и още 230 ома резистор са инсталирани след него, последвани от сглобена LED верига.

Резистивни устройства

Подобна схема също е доста достъпна за начинаещия майстор. Необходими са два 12k резистора и две вериги от същия брой светодиоди, които се запояват последователно, като се отчита полярността. В този случай едната лента отстрани на R1 е свързана от катода, а другата от R2 от анода.

Осветителните тела, направени по тази схема, имат по-мека светлина, тъй като активните елементи се запалват на свой ред, така че пулсацията на светкавиците е почти невидима с просто око.

За да изчислите мощността на лампата, трябва да знаете количеството ток, което преминава през светодиодите. Тази стойност може да бъде изчислена по горната формула. Трябва да се има предвид, че скоростта на спад на напрежението в 12 серийно свързани светодиоди е приблизително 36V

Устройствата успешно се използват като настолна лампа и за други цели. За да създадат оптимално осветление, експертите препоръчват използването на панделки с 20-40 диода. По-малко количество дава малък светещ поток, свързването на по-голям брой елементи е технически доста трудно да се осъществи.

Важен елемент: LED драйвер

За правилната работа на LED устройството, направено на ръка, трябва да решите проблема с драйвера. Оформлението на този възел е доста просто. Алгоритъмът на работа се състои в преминаване на променлив ток от 220 V към диодния мост през кондензатор С1.

Ректифицираният ток преминава към серийно свързаните светодиоди HL1-HL27, чийто брой може да достигне 80 броя.

Драйвърът за домашно направено LED устройство е сглобен съгласно горната диаграма. Можете също да използвате готови елементи bp 3122, bp 2832a или bp 2831a

че избягвайте трептенето и за постигане на постоянно равномерен цвят е желателно да се използва кондензатор С2, който трябва да има възможно най-голям капацитет.

LED корпуси

Преди монтажа е важно да решите къде ще се побере сглобената верига.

Има няколко варианта за решаване на този проблем - можете да използвате, за да поставите устройството:

• основи за лампи нажежаеми;
• случаи от издухани енергоспестяващи или халогенни лампи;
• Направи си тела.

Първият вариант има важно предимство. Когато го използвате, е лесно да завиете сглобеното светодиодно устройство в касетата, като по този начин се гарантира пренос на топлина.

Трябва да се отбележи, че в допълнение към очевидния плюс, този метод има очевидни недостатъци. Сглобеният дизайн има не много естетичен вид, в допълнение, в този случай е трудно да се направи надеждна изолация.

За да използвате издухана лампа с нажежаема жичка, за да създадете LED, първо трябва внимателно да отделите стъклената крушка от основата и след това да извадите спиралата. Сглобената верига внимателно се полага в образуваното пространство и над платката се фиксира светлина

Удобна и практична опция е да поставите домашно устройство в корпуса на енергоспестяваща лампа. За да направите това, първо е необходимо да разглобите изгорялото устройство, като премахнете конверторната платка от него.

Сглобената схема може да бъде поставена чрез различни методи:

• Диодите се поставят в дупки, които се правят в капака под стъклена колба.
• Веригата може да бъде поставена вътре в основата, което гарантира пренос на топлина. В този случай LED елементите се поставят и фиксират в съществуващите отвори.
• Дъската може да бъде скрита в основата. За да извършите процеса, е удобно да използвате обикновена пластмасова капачка от бутилка с вода.

За да поставят светодиодите, занаятчиите често използват кръг „направи си сам“, направен от пластмаса или картон, в който се пробиват дупки за диоди. С внимателно изпълнена работа такива устройства изглеждат доста естетически приятни.

Друг вариант е да използвате корпус на халогенна лампа. Той не получи широко разпространение, тъй като в този случай няма начин да завъртите лампата в патрона. Независимо от това, такава модификация се използва за изработка на домашни индикатори и други устройства.

Ако решите да използвате корпуса на електрическата крушка за работа, препоръчваме ви да прочетете нашата друга статия, където сме описали подробно как да разглобявате различни видове крушки. Повече подробности - отидете на връзката.

Материали за изработка на домашно приготвени

В допълнение към корпуса, за създаването на лампата ще са необходими и други елементи. Това са на първо място светодиоди, които могат да бъдат закупени под формата на LED ленти или отделни NK6 елементи. Силата на тока на всяка част е 100-120 mA; напрежение 3-3,3 V.

Сглобяването на някои схеми включва използването на допълнителни връзки, например драйвер, така че наборът от компоненти за всеки конкретен случай се разглежда отделно

Също така се изискват изправителни диоди 1N4007 или диоден мост, както и предпазители, които могат да бъдат намерени в основата на старото устройство.

Ще ви е необходим и кондензатор, чийто капацитет и напрежение трябва да съответстват на използваната електрическа верига и броя на използваните в нея светодиодни елементи.

Ако не използвате завършена дъска, трябва да помислите за рамката, към която са прикрепени светодиодите. За производството му е подходящ топлоустойчив материал, който не е метален и непроводим електрически ток.

По правило такава част е изработена от устойчива пластмаса или дебел картон. За да прикрепите LED елементи към рамката, се нуждаете от течни нокти или суперзалепващо.

Поставяне на обикновена LED лампа

Помислете за прилагането на лампата в стандартна основа от флуоресцентна лампа. За да направите това, ще трябва леко да променим горния списък с материали.

В този случай използваме:

• стара основа E27;
• Светодиоди NK6;
• RLD2-1 драйвер;
• парче пластмасов или дебел картон;
• лепило;
• електрическо окабеляване;
• поялник, клещи, ножици.

Първоначално е необходимо да разглобите лампата. При флуоресцентни устройства основата е свързана към плочата с тръби с помощта на ключалки. Важно е да локализирате крепежния елемент и да отлепите елементите с отвертка, което улеснява отделянето на патрона.

Процесът на сглобяване на домашна LED лампа е прост. В корпуса от старото устройство се вкарва драйвер, отгоре на който е инсталирана платка със светодиоди

При разглобяването на устройството трябва да се внимава изключително много, за да не се навреди на тръбите, вътре в които се намира отровното вещество. В същото време е необходимо да се следи целостта на електрическото окабеляване, свързано към основата, както и да се запазят подробностите, съдържащи се в него.

Използваме горната част със свързаните тръби за изпразване, за да направим плочата необходима за свързване на светодиодите. Достатъчно е да премахнете тръбните елементи и да фиксирате LED частите в останалите кръгли отвори.

За тяхното надеждно закрепване е по-добре да направите допълнително покритие от пластмаса или картон, което ще служи за изолация на чиповете.

В лампата ще се използват NK6 светодиоди, всеки от които се състои от 6 кристала с паралелна връзка. Те ви позволяват да създадете доста ярко осветително устройство с минимум консумирана електроенергия.

За да свържете всеки светодиод към капака, трябва да се направят два отвора. Те трябва да бъдат пробивани внимателно в стриктно съответствие със схемата.

Пластмасовата част ви позволява здраво да фиксирате LED елементите, докато използването на картон изисква допълнително закрепване на светодиодите към основата с течни гвоздеи или свръх лепило.

Тъй като устройството е проектирано да използва шест светодиода с мощност 0,5 вата всеки, е необходимо да се предвидят три паралелно свързани елемента във веригата.

Ефективна лампа може да се направи с помощта на LED лента. Този елемент се вкарва в тръбата, използвана за флуоресцентно осветление.

В дизайн, който ще работи на 220 V мрежа за захранване, трябва да бъде осигурен драйвер RLD2-1, който трябва да бъде закупен в магазина или да се извърши независимо.

За да избегнете късо съединение, преди сглобяването е важно да изолирате водача и платката един от друг, като използвате пластмаса или картон. Тъй като лампата почти не се нагрява, не се притеснявайте от прегряване.

След като вземете всички компоненти, можете да сглобите структурата според схемата и след това да я свържете към електрическата мрежа, за да проверите блясъка.

Устройството, захранвано от стандартен 220 V патрон, има ниска консумация и мощност от 3 вата. Последният индикатор е 2-3 пъти по-малък от този на луминисцентните устройства и 10 пъти по-малък от този на лампите с нажежаема жичка.

Въпреки че светещият поток е само 100-120 лумена, благодарение на ослепително белия цвят, лампата изглежда много по-ярка. Сглобената лампа може да се използва като настолна лампа или за осветяване на компактно помещение, например, коридор или килер.

Изводи и полезно видео по темата

Във видеото по-долу можете да видите подробна история на специалист за самостоятелно сглобяване на LED-лампа:

LED лампите, направени независимо, имат високи технически характеристики. Те почти не отстъпват на фабричните модели в такива качества като здравина, надеждност, издръжливост.

Сглобяването на такива устройства е достъпно за почти всички: за успешното му изпълнение е необходимо само стриктно да се следват схемите и внимателно да се извършват всички предписани манипулации.

Може би вече трябваше сами да сглобите LED лампата и можете да дадете ценни съвети на посетителите на нашия сайт? Или след като прочетете статията имате въпроси? Моля, оставете вашите коментари в полето по-долу.