DIY lampa LED: schemat, niuanse projektowe, samodzielny montaż

Lampy LED są szeroko stosowane w organizacji oświetlenia domowego, ulicznego i przemysłowego. Ich ważnymi zaletami są opłacalność, przyjazność dla środowiska, bezpretensjonalność w obsłudze.

Własna lampa LED z pewnością znajdzie zastosowanie w Twoim domu. Szczegółowe instrukcje produkcji, a także schematy montażu można znaleźć w artykule.

Zasada działania urządzenia LED

Podstawą lampy LED jest jednostronny półprzewodnik, którego wartość wynosi kilka milimetrów. W nim zachodzi jednokierunkowy ruch elektronów, co pozwala przekształcić prąd przemienny w prąd stały.

Kryształ LED składający się z kilku warstw charakteryzuje się dwoma rodzajami przewodnictwa elektrycznego: dodatnio i ujemnie naładowanymi cząsteczkami.

Strona, w której zawarta jest minimalna liczba elektronów, nazywa się dziurą (typ p), a druga z dużą liczbą tych cząstek nazywa się elektronem (typ n).

Pomiędzy dwiema stronami elementu LED znajduje się granica warunkowa - przejście elektron-dziura (p-n). Tutaj cząstki zderzają się ze sobą, w wyniku czego obserwuje się blask.

Kiedy elementy zderzają się na styku pn, zderzają się, generując fotony cząstek światła. Jeśli w tym czasie system jest utrzymywany na stałym poziomie, dioda LED emituje stały strumień światła. Ten efekt jest stosowany we wszystkich projektach lamp LED.

Cztery odmiany urządzeń LED

W zależności od rozmieszczenia diod LED takie modele można podzielić na następujące kategorie:

1. Dip. Kryształ składa się z dwóch przewodników, nad którymi znajduje się lupa.Modyfikacja była szeroko stosowana w produkcji szyldów i girland.
2. Pirania. Instrumenty są montowane podobnie do poprzedniej wersji, ale zawierają cztery wnioski. Niezawodne i trwałe konstrukcje są najczęściej używane do wyposażenia samochodów.
3. SMD. Kryształ jest umieszczony na górze, co znacznie poprawia rozpraszanie ciepła, a także pomaga zmniejszyć rozmiar urządzeń.
4. SOWA. W takim przypadku dioda LED jest przylutowana bezpośrednio do płytki, co przyczynia się do zwiększenia intensywności świecenia i ochrony przed przegrzaniem.

Istotną wadą urządzeń COB jest niemożność wymiany poszczególnych elementów, dlatego konieczne jest pozyskanie nowego mechanizmu z powodu pojedynczego uszkodzonego układu.

Żyrandole i inne domowe produkty oświetleniowe zazwyczaj wykorzystują projekt SMD.

Urządzenie z lampą LED

Lampa LED składa się z następujących sześciu części:

• LED
• piwnica;
• kierowca
• dyfuzor;
• grzejnik

Aktywnym elementem takiego urządzenia jest dioda LED, która generuje strumień fal świetlnych.

Urządzenia LED mogą być zaprojektowane dla różnych napięć. Najpopularniejsze są małe produkty o mocy 12-15 watów i większe lampy o mocy 50 watów

Podstawa, która może mieć inny wygląd i rozmiar, służy również do innych rodzajów lamp - fluorescencyjnych, halogenowych, żarowych. Jednocześnie niektóre urządzenia LED, takie jak paski LED, mogą obejść się bez tej części.

Ważnym elementem konstrukcyjnym jest sterownik, który przekształca napięcie sieciowe w prąd, na którym działa kryształ.

Efektywne działanie lampy zależy w dużej mierze od tego urządzenia, a ponadto od wysokiej jakości kierowcadzięki dobrej izolacji galwanicznej zapewnia jasny stały strumień światła bez cienia mrugnięcia.

Konwencjonalna dioda LED wytwarza kierunkowy strumień światła. Aby zmienić kąt jego dystrybucji i zapewnić oświetlenie wysokiej jakości, stosuje się dyfuzor. Inną funkcją tego elementu jest ochrona obwodu przed wpływami mechanicznymi i środowiskowymi.

Grzejnik jest zaprojektowany do usuwania ciepła, którego nadmiar może uszkodzić urządzenie. Niezawodna praca chłodnicy pozwala zoptymalizować lampę i przedłużyć jej żywotność.

Im mniejsza ta część, tym większe obciążenie cieplne będzie musiała wytrzymać dioda LED, co wpłynie na szybkość jej przepalenia.

Zalety i wady domowej lampy

Sklepy specjalistyczne oferują duży wybór urządzeń LED. Czasami jednak w asortymencie nie można znaleźć urządzenia, które spełnia niezbędne parametry. Ponadto urządzenia LED są tradycyjnie kosztowne.

Wady produktów obejmują brak gwarancji ze strony producenta. Ponadto przy nieostrożnym montażu takie urządzenia mogą mieć nieatrakcyjny wygląd.

Tymczasem całkiem możliwe jest zaoszczędzenie pieniędzy i zdobycie idealnej lampy, wykonując sam montaż. Aby to zrobić jest proste i wystarczy wystarczająca podstawowa wiedza techniczna i umiejętności praktyczne.

Samodzielnie wykonane urządzenie LED ma wiele istotnych zalet w porównaniu z analogiem zakupionym w sklepie. Są ekonomiczne: przy starannym montażu i stosowaniu wysokiej jakości części okres eksploatacji sięga 100 tysięcy godzin.

Takie urządzenia wykazują wysoki stopień efektywności energetycznej, który jest określony przez stosunek zużycia energii i jasności generowanego światła. Wreszcie, ich koszt jest o rząd wielkości niższy niż w przypadku odpowiedników fabrycznych.

Problemy samodzielnie wykonane

Głównymi zagadnieniami, którymi należy się zająć przy produkcji lamp LED, jest konwersja przemiennego prądu elektrycznego na pulsowanie i jego wyrównanie do stałej. Ponadto konieczne jest ograniczenie siły prądu elektrycznego do 12 woltów, co jest konieczne do zasilania diody.

Do niezależnego tworzenia oprawy za pomocą diod LED można użyć części zakupionych w wyspecjalizowanych sklepach lub elementów z wypalonych urządzeń

Myśląc przez urządzenie, powinieneś również rozwiązać szereg problemów projektowych, a mianowicie:

• Jak ustawić obwód i diody LED;
• jak odizolować system;
• jak zapewnić wymianę ciepła w urządzeniu.

Przed montażem zaleca się przemyślenie wszystkich tych problemów, biorąc pod uwagę wymagania dotyczące domowego źródła światła.

Schematy lamp LED

Przede wszystkim powinieneś wypracować opcję montażu. Istnieją dwa główne sposoby, z których każdy ma swoje zalety i wady. Poniżej rozważymy je bardziej szczegółowo.

Opcja mostka diodowego

Obwód zawiera cztery diody połączone w różnych kierunkach. Dzięki temu most zyskuje możliwość przekształcenia prądu sieciowego 220 V w pulsację.

Obwód mostka LED jest prosty i logiczny. Nawet początkujący mistrz może go opanować, opanowując podstawy samodzielnej pracy

Dzieje się to w następujący sposób: przechodząc przez dwie diody sinusoidalnych półfal, zmieniają się, co powoduje utratę biegunowości.

Podczas montażu kondensator jest podłączony do dodatniego wyjścia przed mostem; przed zaciskiem ujemnym - rezystancja 100 omów. Kolejny kondensator jest zainstalowany za mostem: będzie potrzebny do wygładzenia spadków napięcia.

Produkcja elementów LED

Najprostszym sposobem na stworzenie oprawy LED jest wykonanie źródła światła na podstawie zepsutej oprawy. Konieczne jest sprawdzenie działania wykrytych części, co można zrobić za pomocą akumulatora 12 V.

Wadliwe elementy należy wymienić. Aby to zrobić, należy rozlutować kontakty, usunąć wypalone elementy, umieścić na ich miejscu nowe. Ważne jest, aby obserwować przemian anod i katod, które są montowane szeregowo.

Jeśli chcesz zmienić tylko 2-3 części układu, po prostu przylutuj je do obszarów, w których wcześniej znajdowały się uszkodzone elementy.

Przy całkowitym samodzielnym montażu konieczne jest podłączenie 10 diod z rzędu, przestrzegając zasad biegunowości. Kilka ukończonych obwodów jest przylutowanych do przewodów.

Przy produkcji lampy można stosować tablice z diodami LED, które można znaleźć w wypalonych urządzeniach. Ważne jest tylko sprawdzenie ich wydajności

Podczas montażu obwodów ważne jest, aby lutowane końce się nie stykały, ponieważ może to doprowadzić do zwarcia urządzenia i uszkodzenia systemu.

Akcesoria do bardziej miękkiego światła

Aby uniknąć migotania charakterystycznego dla lamp LED, powyższy schemat można uzupełnić kilkoma szczegółami. Powinien więc składać się z mostka diodowego, rezystorów 100 i 230 Ohm, kondensatorów 400 nF i 10 uF.

Aby zabezpieczyć urządzenie przed skokami napięcia, na początku obwodu umieszcza się rezystor 100 omów, a następnie kondensator 400 nF, mostek diodowy i kolejny rezystor 230 omów, a następnie montowany obwód LED.

Urządzenia rezystancyjne

Podobny schemat jest również całkiem dostępny dla początkującego mistrza. Wymaga dwóch rezystorów 12k i dwóch łańcuchów o tej samej liczbie diod LED, które są lutowane kolejno z uwzględnieniem polaryzacji. W tym przypadku jeden pasek od strony R1 jest połączony przez katodę, a drugi od R2 przez anodę.

Oprawy wykonane zgodnie z tym schematem mają łagodniejsze światło, ponieważ elementy aktywne są kolejno zapalane, dzięki czemu pulsacja błysków jest prawie niewidoczna gołym okiem.

Aby obliczyć moc lampy, musisz znać ilość prądu przepływającego przez diody LED. Wartość tę można obliczyć przy użyciu powyższego wzoru. Należy pamiętać, że szybkość spadku napięcia w 12 diodach LED połączonych szeregowo wynosi około 36 V.

Urządzenia z powodzeniem wykorzystywane są jako lampa stołowa i do innych celów. Aby stworzyć optymalne oświetlenie, eksperci zalecają stosowanie wstążek 20-40 diod. Mniejsza ilość daje niewielki strumień świetlny, połączenie większej liczby elementów jest technicznie dość trudne do wykonania.

Ważny element: sterownik LED

Aby zapewnić prawidłowe działanie urządzenia LED wykonanego ręcznie, należy rozwiązać problem ze sterownikiem. Układ tego węzła jest dość prosty. Algorytm działania polega na przepuszczeniu prądu przemiennego 220 V do mostka diodowego przez kondensator C1.

Prąd prostowany przechodzi do szeregowo połączonych diod LED HL1-HL27, których liczba może osiągnąć 80 sztuk.

Sterownik domowego urządzenia LED jest montowany zgodnie z powyższym schematem. Możesz także użyć gotowych elementów o wartościach 3122, 2832a lub 2831a

To unikaj migotania i aby uzyskać jednolicie równomierny kolor, pożądane jest zastosowanie kondensatora C2, który powinien mieć możliwie największą pojemność.

Obudowy LED

Przed montażem ważne jest, aby zdecydować, gdzie będzie montowany obwód.

Istnieje kilka rozwiązań tego problemu - możesz użyć do umieszczenia urządzenia:

• podstawy lamp żarowy;
• skrzynie z dmuchanych energooszczędnych lub halogenowych lamp;
• Urządzenia do majsterkowania.

Pierwsza opcja ma ważną zaletę. Podczas korzystania z niego łatwo jest przykręcić zmontowane urządzenie LED do kasety, zapewniając w ten sposób przenoszenie ciepła.

Należy zauważyć, że oprócz oczywistego plusu, ta metoda ma oczywiste wady. Złożona konstrukcja ma niezbyt estetyczny wygląd, ponadto w tym przypadku trudno jest wykonać niezawodną izolację.

Aby użyć dmuchanej lampy żarowej do stworzenia diody LED, musisz najpierw ostrożnie oddzielić szklaną żarówkę od podstawy, a następnie usunąć spiralę. Zmontowany obwód jest ostrożnie układany w uformowanej przestrzeni, a światło jest mocowane nad płytą

Wygodną i praktyczną opcją jest umieszczenie domowego urządzenia w obudowie energooszczędnej lampy. Aby to zrobić, najpierw należy zdemontować wypalone urządzenie, wyjmując z niego kartę konwertera.

Zmontowany obwód można wstawić różnymi metodami:

• Diody umieszcza się w otworach wykonanych w pokrywie pod szklaną kolbą.
• Obwód można umieścić wewnątrz podstawy, co gwarantuje wymianę ciepła. W takim przypadku elementy LED są wstawiane i mocowane w istniejących otworach.
• Tablicę można ukryć w podstawie. Aby przeprowadzić proces, wygodnie jest użyć zwykłej plastikowej nakrętki z butelki z wodą.

Aby umieścić diody LED, rzemieślnicy często używają koła zrób to sam z tworzywa sztucznego lub tektury, w którym wierci się otwory na diody. Przy starannie wykonanej pracy takie urządzenia wyglądają dość estetycznie.

Inną opcją jest zastosowanie obudowy lampy halogenowej. Nie otrzymał szerokiej dystrybucji, ponieważ w tym przypadku nie ma sposobu, aby skręcić lampę do wkładu. Niemniej jednak taka modyfikacja służy do tworzenia domowych wskaźników i innych urządzeń.

Jeśli zdecydujesz się użyć obudowy żarówki do pracy, zalecamy przeczytanie naszego innego artykułu, w którym szczegółowo opisaliśmy, jak rozmontować różne rodzaje żarówek. Więcej informacji - przejdź do link.

Materiały do ​​robienia domowych

Oprócz obudowy potrzebne będą inne elementy do stworzenia lampy. Są to przede wszystkim diody LED, które można kupić w postaci taśm LED lub pojedynczych elementów NK6. Obecna siła każdej części wynosi 100-120 mA; napięcie 3-3,3 V.

Montaż niektórych schematów wymaga użycia dodatkowych łączy, na przykład sterownika, dlatego zestaw komponentów dla każdego konkretnego przypadku jest rozpatrywany osobno

Wymagane są również diody prostownicze 1N4007 lub mostek diodowy, a także bezpieczniki, które można znaleźć w podstawie starego urządzenia.

Będziesz także potrzebował kondensatora, którego pojemność i napięcie muszą odpowiadać zastosowanemu obwodowi elektrycznemu i liczbie zastosowanych w nim elementów LED.

Jeśli nie używasz gotowej płyty, musisz pomyśleć o ramie, do której przymocowane są diody LED. Do jego produkcji odpowiedni jest materiał odporny na ciepło, który nie jest metalem i nieprzewodzącym prądem elektrycznym.

Z reguły taka część jest wykonana z trwałego plastiku lub grubej tektury. Aby przymocować elementy LED do ramy, potrzebujesz płynnych gwoździ lub super kleju.

Umieszczenie prostej lampy LED

Rozważ zastosowanie lampy w standardowej podstawie z lampy fluorescencyjnej. Aby to zrobić, będziemy musieli nieco zmodyfikować powyższą listę materiałów.

W tym przypadku używamy:

• stara podstawa E27;
• Diody NK6;
• Sterownik RLD2-1;
• kawałek plastiku lub grubej tektury;
• superklej;
• okablowanie elektryczne;
• lutownica, szczypce, nożyczki.

Początkowo wymagany jest demontaż lampy. W przypadku urządzeń fluorescencyjnych podstawa jest połączona z płytką za pomocą rurek za pomocą zatrzasków. Ważne jest, aby zlokalizować element mocujący i podważyć elementy za pomocą śrubokręta, co ułatwia odłączenie wkładu.

Proces montażu domowej lampy LED jest prosty. Sterownik jest wkładany do obudowy ze starego urządzenia, na którym zainstalowana jest płytka z diodami LED

Podczas demontażu urządzenia należy zachować szczególną ostrożność, aby nie uszkodzić rurek, w których znajduje się trująca substancja. Jednocześnie konieczne jest monitorowanie integralności okablowania elektrycznego podłączonego do podstawy, a także zachowanie zawartych w nim szczegółów.

Używamy górnej części z podłączonymi rurkami wyładowczymi, aby płytka była niezbędna do podłączenia diod LED. Wystarczy usunąć elementy rurkowe i przymocować części LED do pozostałych okrągłych otworów.

Dla ich niezawodnego mocowania lepiej jest wykonać dodatkową plastikową lub tekturową osłonę, która posłuży do izolacji wiórów.

W lampie zastosowane zostaną diody NK6, z których każda składa się z 6 kryształów połączonych równolegle. Pozwalają stworzyć dość jasne urządzenie oświetleniowe przy minimalnym zużyciu energii elektrycznej.

Aby podłączyć każdą diodę LED do osłony, należy wykonać dwa otwory. Powinny być ostrożnie przebijane w ścisłej zgodzie ze schematem.

Plastikowa część pozwala na trwałe przymocowanie elementów LED, natomiast użycie kartonu wymaga dodatkowego zamocowania diod LED do podstawy za pomocą płynnych gwoździ lub super kleju.

Ponieważ w urządzeniu zaprojektowano sześć diod LED o mocy 0,5 wata każda, konieczne jest zapewnienie w obwodzie trzech równolegle połączonych elementów.

Skuteczną lampę można wykonać za pomocą paska LED. Ten element jest wstawiany do tuby używanej do oświetlenia fluorescencyjnego.

W projekcie, który będzie działał w sieci zasilającej 220 V, należy dostarczyć sterownik RLD2-1, który należy zakupić w sklepie lub wykonać niezależnie.

Aby uniknąć zwarcia, przed montażem ważne jest, aby odizolować sterownik i płytkę od siebie za pomocą plastiku lub kartonu. Ponieważ lampa prawie się nie nagrzewa, nie martw się o przegrzanie.

Po zebraniu wszystkich elementów możesz złożyć konstrukcję zgodnie ze schematem, a następnie podłączyć ją do sieci elektrycznej, aby sprawdzić blask.

Urządzenie, zasilane standardowym wkładem 220 V, ma niskie zużycie energii i moc 3 watów. Ten ostatni wskaźnik jest 2-3 razy mniejszy niż w przypadku urządzeń luminescencyjnych i 10 razy mniejszy niż w przypadku lamp żarowych.

Chociaż strumień świetlny wynosi tylko 100-120 lumenów, dzięki olśniewającemu białemu kolorowi lampa wydaje się znacznie jaśniejsza. Zmontowana lampa może być używana jako lampa stołowa lub do oświetlenia kompaktowego pomieszczenia, na przykład korytarza lub szafy.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Na poniższym filmie możesz zobaczyć szczegółową historię specjalisty na temat samodzielnego montażu lampy LED:

Niezależnie wykonane lampy LED mają wysokie parametry techniczne. Nie są one prawie gorsze od modeli fabrycznych pod względem jakości, niezawodności, trwałości.

Montaż takich urządzeń jest dostępny dla prawie wszystkich: do jego pomyślnego wdrożenia konieczne jest jedynie ścisłe przestrzeganie schematów i staranne wykonanie wszystkich zalecanych manipulacji.

Być może musiałeś już samodzielnie złożyć lampę LED i możesz udzielić cennych porad odwiedzającym naszą stronę? Czy po przeczytaniu artykułu masz pytania? Zostaw swój komentarz w polu poniżej.