Lampe LED DIY: schéma, nuances de conception, auto-assemblage

Les lampes à LED sont largement utilisées dans l'organisation de l'éclairage domestique, urbain et industriel. Leurs avantages importants sont la rentabilité, le respect de l'environnement, le service sans prétention.

Une lampe LED faite maison trouvera certainement son application dans votre maison. Des instructions de fabrication détaillées, ainsi que des schémas de montage, peuvent être trouvés dans l'article.

Le principe de fonctionnement de l'appareil LED

La base de la lampe LED est un semi-conducteur unilatéral dont la valeur est de plusieurs millimètres. Dans ce document, le mouvement unidirectionnel d'électrons se produit, ce qui vous permet de convertir le courant alternatif en courant continu.

Le cristal LED composé de plusieurs couches est caractérisé par deux types de conductivité électrique: les particules chargées positivement et négativement.

Le côté où le nombre minimum d'électrons est contenu est appelé trou (type p), tandis que l'autre avec un grand nombre de ces particules est appelé électron (type n).

Entre les deux côtés de l'élément LED, il y a une frontière conditionnelle - la transition électron-trou (p-n). Ici, les particules entrent en collision les unes avec les autres, entraînant une luminescence.

Lorsque des éléments entrent en collision à la jonction pn, ils entrent en collision, générant des photons de particules de lumière. Si le système est maintenu constant à ce moment, la LED émettra un flux constant de lumière. Cet effet est utilisé dans tous les modèles de lampes LED.

Quatre variétés d'appareils LED

Selon l'emplacement des LED, ces modèles peuvent être répartis dans les catégories suivantes:

1. Trempette. Le cristal est disposé avec deux conducteurs sur lesquels se trouve la loupe.La modification a été largement utilisée dans la fabrication d'enseignes et de guirlandes.
2. Piranha. Les instruments sont assemblés de manière similaire à la version précédente, mais fournissent quatre conclusions. Des structures fiables et durables sont le plus souvent utilisées pour équiper les voitures.
3. SMD. Le cristal est placé sur le dessus, ce qui améliore considérablement la dissipation thermique et contribue également à réduire la taille des appareils.
4. OWL. Dans ce cas, la LED est soudée directement sur la carte, ce qui contribue à augmenter l'intensité de la lueur et la protection contre la surchauffe.

Un inconvénient important des dispositifs COB est l'impossibilité de remplacer des éléments individuels, c'est pourquoi il est nécessaire d'acquérir un nouveau mécanisme en raison d'une seule puce défaillante.

Les lustres et autres produits d'éclairage domestique utilisent généralement la conception SMD.

Dispositif de lampe LED

La lampe LED se compose des six parties suivantes:

• LED
• sous-sol;
• chauffeur
• diffuseur;
• radiateur.

L'élément actif d'un tel appareil est une LED qui génère un flux d'ondes lumineuses.

Les dispositifs LED peuvent être conçus pour différentes tensions. Les plus populaires sont les petits produits à 12-15 watts et les lampes plus grandes à 50 watts

La base, qui peut avoir un aspect et une taille différents, est également utilisée pour d'autres types de lampes - fluorescentes, halogènes, incandescentes. Dans le même temps, certains appareils LED, tels que les bandes LED, peuvent se passer de cette partie.

Un élément de conception important est le pilote, qui convertit la tension du secteur en courant sur lequel le cristal fonctionne.

Le fonctionnement efficace de la lampe dépend en grande partie de cet appareil, en outre, de haute qualité chauffeurayant une bonne isolation galvanique, fournit un flux lumineux constant et lumineux sans aucune trace de clignotement.

Une LED conventionnelle produit un faisceau de lumière directionnel. Pour changer l'angle de sa distribution et fournir un éclairage de haute qualité, un diffuseur est utilisé. Une autre fonction de ce composant est de protéger le circuit des influences mécaniques et environnementales.

Le radiateur est conçu pour évacuer la chaleur, dont un excès peut endommager l'appareil. Un fonctionnement fiable du radiateur vous permet d'optimiser la lampe et de prolonger sa durée de vie.

Plus cette partie est petite, plus la charge thermique de la LED devra être élevée, ce qui affectera la vitesse de son épuisement.

Avantages et inconvénients d'une lampe maison

Les magasins spécialisés proposent une large sélection d'appareils LED. Cependant, parfois dans l'assortiment, il est impossible de trouver un appareil qui réponde aux paramètres nécessaires. De plus, les appareils LED sont traditionnellement d'un coût élevé.

Les inconvénients des produits incluent le manque de garantie du fabricant. De plus, avec un assemblage imprudent, ces appareils peuvent avoir un aspect peu attrayant.

En attendant, il est tout à fait possible d'économiser de l'argent et d'obtenir la lampe parfaite en effectuant vous-même le montage. Pour ce faire, c'est simple et il suffira de connaissances techniques de base et de compétences pratiques.

Un appareil LED fabriqué de manière autonome présente un certain nombre d'avantages significatifs par rapport à un analogue acheté dans un magasin. Ils sont économiques: avec un assemblage soigné et l'utilisation de pièces de haute qualité, la durée de fonctionnement atteint 100 mille heures.

De tels dispositifs présentent un haut degré d'efficacité énergétique, qui est déterminé par le rapport entre la consommation d'énergie et la luminosité de la lumière générée. Enfin, leur coût est d'un ordre de grandeur inférieur à celui de leurs homologues d'usine.

Problèmes propres

Les principaux problèmes à résoudre dans la fabrication des lampes à LED sont la conversion du courant électrique alternatif en pulsation et son égalisation en constante. De plus, il est nécessaire de limiter la force du courant électrique à 12 volts, ce qui est nécessaire pour alimenter la diode.

Pour la création indépendante d'un luminaire à l'aide de LED, vous pouvez utiliser des pièces achetées dans des magasins spécialisés ou des éléments d'appareils brûlés

En réfléchissant à l'appareil, vous devez également résoudre un certain nombre de problèmes de conception, à savoir:

• Comment organiser le circuit et les LED;
• comment isoler le système;
• comment assurer le transfert de chaleur dans l'appareil.

Avant l'assemblage, il est conseillé de réfléchir à tous ces problèmes, en tenant compte des exigences qui s'appliquent à une source lumineuse artisanale.

Schémas de lampes LED

Tout d'abord, vous devez élaborer une option d'assemblage. Il existe deux façons principales, chacune ayant ses avantages et ses inconvénients. Ci-dessous, nous les examinerons plus en détail.

Option de pont de diode

Le circuit comprend quatre diodes connectées dans différentes directions. Grâce à cela, le pont a l'opportunité de transformer le courant secteur de 220 V en pulsation.

Le circuit du pont LED est simple et logique. Même un maître novice peut le maîtriser, maîtrisant les bases du travail indépendant

Cela se produit comme suit: lors du passage à travers deux diodes de demi-ondes sinusoïdales, elles changent, ce qui entraîne une perte de polarité.

Lors de l'assemblage, un condensateur est connecté à la sortie positive devant le pont; devant la borne négative - résistance 100 Ohms. Un autre condensateur est installé derrière le pont: il sera nécessaire de lisser les chutes de tension.

Fabrication d'éléments LED

La façon la plus simple de créer un luminaire LED est de créer une source lumineuse basée sur un luminaire cassé. Il est nécessaire de vérifier le fonctionnement des pièces détectées, ce qui peut être fait en utilisant une batterie 12 V.

Les articles défectueux doivent être remplacés. Pour ce faire, vous devez dessouder les contacts, retirer les éléments grillés, en remettre à leur place de nouveaux. Il est important d'observer l'alternance des anodes et des cathodes, qui sont montées en série.

Si vous voulez changer seulement 2-3 morceaux de la puce, soudez-les simplement aux zones où se trouvaient les composants précédemment défaillants.

Avec un auto-assemblage complet, il est nécessaire de connecter 10 diodes d'affilée, en respectant les règles de polarité. Plusieurs circuits terminés sont soudés aux fils.

Dans la fabrication de la lampe, vous pouvez utiliser des cartes avec LED, que l'on trouve dans les appareils brûlés. Il est seulement important de vérifier leurs performances

Lors de l'assemblage des circuits, il est important de s'assurer que les extrémités soudées ne se touchent pas, car cela peut entraîner un court-circuit de l'appareil et une défaillance du système.

Accessoires pour une lumière plus douce

Pour éviter le scintillement inhérent aux lampes LED, le schéma décrit ci-dessus peut être complété par plusieurs détails. Ainsi, il devrait être composé d'un pont de diodes, de résistances 100 et 230 Ohm, de condensateurs 400 nF et 10 uF.

Pour protéger l'appareil contre les surtensions, une résistance de 100 ohms est placée au début du circuit, suivie d'un condensateur de 400 nF, un pont de diodes et une autre résistance de 230 ohms sont installés derrière, suivi d'un circuit LED assemblé.

Dispositifs résistifs

Un schéma similaire est également assez accessible au maître débutant. Il nécessite deux résistances 12k et deux chaînes du même nombre de LED, qui sont soudées séquentiellement en tenant compte de la polarité. Dans ce cas, une bande du côté de R1 est connectée par la cathode, et l'autre de R2 par l'anode.

Les luminaires fabriqués selon ce schéma ont une lumière plus douce, car les éléments actifs sont allumés tour à tour, de sorte que la pulsation des flashs est presque invisible à l'œil nu.

Pour calculer la puissance de la lampe, vous devez connaître la quantité de courant qui traverse les LED. Cette valeur peut être calculée à l'aide de la formule ci-dessus. Il convient de garder à l'esprit que le taux de chute de tension dans 12 LED connectées en série est d'environ 36 V

Les appareils sont utilisés avec succès comme lampe de table et à d'autres fins. Pour créer un éclairage optimal, les experts recommandent l'utilisation de rubans de 20 à 40 diodes. Une plus petite quantité donne un petit flux lumineux, la connexion d'un plus grand nombre d'éléments est techniquement assez difficile à réaliser.

Élément important: pilote LED

Pour le bon fonctionnement de l'appareil LED, fait à la main, vous devez résoudre le problème avec le pilote. La disposition de ce nœud est assez simple. L'algorithme de fonctionnement consiste à faire passer un courant alternatif de 220V au pont de diodes à travers le condensateur C1.

Le courant redressé passe aux LED connectées en série HL1-HL27, dont le nombre peut atteindre 80 pièces.

Le pilote d'un appareil LED fait maison est assemblé selon le schéma ci-dessus. Vous pouvez également utiliser des éléments prêts à l'emploi bp 3122, bp 2832a ou bp 2831a

À éviter de scintiller et pour obtenir une couleur uniformément uniforme, il est souhaitable d'utiliser un condensateur C2, qui devrait avoir la plus grande capacité possible.

Boîtiers LED

Avant l'assemblage, il est important de décider de l'emplacement du circuit assemblé.

Il existe plusieurs options pour résoudre ce problème - vous pouvez utiliser pour placer l'appareil:

• pieds de lampe incandescent;
• caisses de lampes à économie d'énergie ou halogènes soufflées;
• Appareils de bricolage.

La première option présente un avantage important. Lors de son utilisation, il est facile de visser le dispositif LED assemblé dans la cartouche, assurant ainsi le transfert de chaleur.

Il convient de noter qu'en plus du plus évident, cette méthode présente des inconvénients évidents. La conception assemblée a un aspect peu esthétique, de plus, dans ce cas, il est difficile de faire une isolation fiable.

Afin d'utiliser une lampe à incandescence soufflée pour créer une LED, vous devez d'abord séparer soigneusement l'ampoule en verre de la base, puis retirer la spirale. Le circuit assemblé est soigneusement posé dans l'espace formé, et une lumière est fixée au-dessus de la carte

Une option pratique et pratique consiste à placer un appareil fait maison dans le boîtier d'une lampe à économie d'énergie. Pour ce faire, il faut d'abord démonter le dispositif grillé en retirant la carte convertisseur.

Le circuit assemblé peut être inséré en utilisant différentes méthodes:

• Les diodes sont placées dans des trous pratiqués dans le couvercle sous une fiole en verre.
• Le circuit peut être placé à l'intérieur de la base, ce qui garantit le transfert de chaleur. Dans ce cas, les éléments LED sont insérés et fixés dans les ouvertures existantes.
• La planche peut être cachée dans la base. Pour effectuer le processus, il est pratique d'utiliser un bouchon de bouteille en plastique ordinaire à partir d'une bouteille d'eau.

Pour placer les LED, les artisans utilisent souvent un cercle de bricolage en plastique ou en carton, dans lequel des trous pour les diodes sont percés. Avec un travail soigneusement exécuté, ces appareils sont très esthétiques.

Une autre option consiste à utiliser un boîtier de lampe halogène. Il n'a pas reçu une large distribution, car dans ce cas, il n'y a aucun moyen de tordre la lampe dans la cartouche. Néanmoins, une telle modification est utilisée pour fabriquer des indicateurs faits maison et d'autres appareils.

Si vous décidez d'utiliser le boîtier de l'ampoule pour le travail, nous vous recommandons de lire notre autre article, où nous avons décrit en détail comment démonter différents types d'ampoules. Plus de détails - allez à le lien.

Matériaux pour faire maison

En plus du boîtier, d'autres éléments seront nécessaires pour créer la lampe. Il s'agit tout d'abord de LED, qui peuvent être achetées sous forme de bandes de LED ou d'éléments NK6 ​​individuels. L'intensité du courant de chaque partie est de 100 à 120 mA; tension 3-3,3 V.

L'assemblage de certains schémas implique l'utilisation de liens supplémentaires, par exemple, un pilote, de sorte que l'ensemble des composants pour chaque cas spécifique est considéré séparément

Des diodes redresseurs 1N4007 ou un pont de diodes, ainsi que des fusibles, qui se trouvent à la base de l'ancien appareil, sont également nécessaires.

Vous aurez également besoin d'un condensateur dont la capacité et la tension doivent correspondre au circuit électrique utilisé et au nombre d'éléments LED utilisés.

Si vous n'utilisez pas de carte finie, vous devez penser au cadre auquel les LED sont fixées. Pour sa fabrication, un matériau résistant à la chaleur qui n'est pas un métal et un courant électrique non conducteur convient.

En règle générale, une telle pièce est en plastique durable ou en carton épais. Pour fixer les éléments LED au cadre, vous avez besoin de clous liquides ou de superglue.

Mettre une simple lampe LED

Considérez la mise en œuvre de la lampe dans une base standard à partir d'une lampe fluorescente. Pour ce faire, nous devrons modifier légèrement la liste des matériaux ci-dessus.

Dans ce cas, nous utilisons:

• ancienne base E27;
• LED NK6;
• Pilote RLD2-1;
• un morceau de plastique ou de carton épais;
• superglue;
• câblage électrique;
• fer à souder, pinces, ciseaux.

Initialement, il est nécessaire de démonter la lampe. Pour les appareils fluorescents, la base est reliée à la plaque avec des tubes au moyen de verrous. Il est important de localiser l'attache et de soulever les éléments avec un tournevis, ce qui facilite le retrait de la cartouche.

Le processus d'assemblage d'une lampe LED maison est simple. Un pilote est inséré dans le boîtier de l'ancien appareil, au-dessus duquel une carte avec LED est installée

Lors du démontage de l'appareil, des précautions extrêmes doivent être prises afin de ne pas endommager les tubes à l'intérieur desquels se trouve la substance toxique. Dans le même temps, il est nécessaire de surveiller l'intégrité du câblage électrique connecté à la base, et également de conserver les détails qu'il contient.

Nous utilisons la partie supérieure avec les tubes à décharge connectés pour rendre la plaque nécessaire pour connecter les LED. Il suffit d'enlever les éléments tubulaires et de fixer les pièces LED dans les trous ronds restants.

Pour leur fixation fiable, il est préférable de réaliser un couvercle supplémentaire en plastique ou en carton, qui servira à isoler les copeaux.

Des LED NK6 seront utilisées dans la lampe, chacune composée de 6 cristaux avec connexion parallèle. Ils vous permettent de créer un appareil d'éclairage assez lumineux avec un minimum d'électricité consommée.

Pour connecter chaque LED au couvercle, deux trous doivent être percés. Ils doivent être perforés soigneusement en stricte conformité avec le schéma.

La partie en plastique vous permet de fixer fermement les éléments LED, tandis que l'utilisation de carton nécessite une fixation supplémentaire des LED à la base avec des clous liquides ou de la super-colle.

Étant donné que l'appareil est conçu pour utiliser six LED d'une puissance de 0,5 watts chacune, il est nécessaire de prévoir trois éléments en parallèle dans le circuit.

Une lampe efficace peut être fabriquée à l'aide d'une bande LED. Cet élément est inséré dans le tube utilisé pour l'éclairage fluorescent.

Dans une conception qui fonctionnera sur un réseau d'alimentation 220 V, le pilote RLD2-1 doit être fourni, qui doit être acheté au magasin ou exécuté indépendamment.

Pour éviter un court-circuit, avant l'assemblage, il est important d'isoler le pilote et la carte l'un de l'autre à l'aide de plastique ou de carton. Comme la lampe ne chauffe presque pas, ne vous inquiétez pas de la surchauffe.

Après avoir ramassé tous les composants, vous pouvez assembler la structure selon le schéma, puis la connecter au secteur pour vérifier la lueur.

L'appareil, alimenté par une cartouche 220 V standard, a une faible consommation d'énergie et une puissance de 3 watts. Ce dernier indicateur est 2 à 3 fois inférieur à celui des appareils luminescents et 10 fois inférieur à celui des lampes à incandescence.

Bien que le flux lumineux ne soit que de 100 à 120 lumens, grâce à la couleur blanche éblouissante, la lampe semble beaucoup plus lumineuse. La lampe assemblée peut être utilisée comme lampe de table ou pour éclairer une pièce compacte, par exemple un couloir ou un placard.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Dans la vidéo ci-dessous, vous pouvez voir une histoire détaillée d'un spécialiste de l'auto-assemblage d'une lampe LED:

Les lampes LED, fabriquées indépendamment, ont des caractéristiques techniques élevées. Ils ne sont presque pas inférieurs aux modèles d'usine dans des qualités telles que la résistance, la fiabilité, la durabilité.

L'assemblage de tels dispositifs est accessible à presque tout le monde: pour sa mise en œuvre réussie, il suffit de suivre strictement les schémas et d'effectuer soigneusement toutes les manipulations prescrites.

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