Фотографии самодельных лед светильников. Самодельная led лампа на smd светодиодах
В этой статье мы рассмотрим примеры изготовления самодельных светодиодных светильников для различных нужд.
1. Простейший светильник для бытовых нужд.
Для начала стоит определиться с тем, какие светодиоды лучше использовать. Если выбирать между мощными и маломощными - первые лучше с точки зрения трудоемкости. Чтобы заменить один мощный 1 Вт светодиод, понадобится 15-20 маломощных 5 мм или smd светодиодов. Соответственно, пайки с маломощными гораздо больше. Остановимся на мощных. Обычно они делятся на два вида - выводные и поверхностного монтажа. Для облегчения жизни лучше использовать выводные. Мощность светодиода лучше выбирать не более 1 Вт.
Также нам понадобится драйвер тока, чтобы светодиоды получали необходимое напряжение и долго служили.
Кроме того, для продолжительной работы светодиода (особенно для мощного)необходимрадиатор. Для его изготовления лучше всего подходит алюминий. На каждый одноваттный светодиод нужен кусок алюминия 50х50 мм, толщиной около 1 мм. Кусок может быть меньше, если его изогнуть. Если Вы возьмете кусок 25х25 мм и толщиной 5 мм - нужного эффекта не получите. Чтобы рассеивать тепло, нужна площадь, а не толщина.
Рассмотрим модель простейшего светильника. Нам понадобятся: три светодиода 1 Вт, драйвер 3х1 Вт, двухсторонний теплопроводящий скотч, радиатор (например, кусок П-образного профиля толщиной 1 мм и длиной 6-8 см).
Теплопроводящий скотч может проводить тепло. Поэтому обычный двусторонний скотч из не подойдет. Отрезаем полоску скотча шириной 6-7 мм.
Обезжириваем радиатор и донышки светодиодов. Ацетон для этого использовать нежелательно - пластиковая линза светодиода может помутнеть.
Наклеиваем скотч на радиатор. Затем размечаем радиатор, чтобы установить светодиоды ровно.
Устанавливаем светодиоды на скотч. При этом соблюдаем полярность - все светодиоды должны быть развернуты одинаково так, чтобы "плюс" одного светодиода смотрел на "минус" соседнего. Слегка прижимаем их для лучшего контакта. После этого наносим олово на выводы светодиодов для облегчения дальнейшей пайки. Если у вас есть опасение, что скотч при этом может прогореть - просто приподнимите выводы светодиодов так, чтобы они не касались скотча. Корпус светодиода при этом нужно придерживать пальцем, чтобы от скотча не оторвался. Впрочем, можно отогнуть выводы заранее.
Соединяем светодиоды между собой. Для этого вполне достаточно жилки от любого многожильного провода.
Припаиваем драйвер.
Простейшая модель светильника готова. Теперь Вы можете вставить его в любой подходящий корпус. Разумеется, можно сделать и более мощный светильник, только диодов нужно по больше и драйвер помощнее, а принцип останется тем же. Подобная методика подойдет как для изготовления одиночного светильника, так и для мелкосерийного производства.
2. Люстра на основе светодиодов.
Нам понадобятся:
1. Цоколь от сгоревшей энергосберегающей лампы.
2. Два захвата (чтобы подключиться к светодиоду);
3. Мощный десятиваттный светодиод, цвет по вашему выбору;
4. Два маленьких винта;
5. Один десяти ваттный светодиодный драйвер;
6. Термопаста;
7. Радиатор;
8. Термоусадочная трубка (или изолирующая лента);
9. провода сечением 2 мм.
Для начала необходимо разобрать старую или сгоревшую энергосберегающую лампу. Важно проявлять осторожность и не повредить стеклянную колбу. Иначе из нее выйдет очень вредный для здоровья ртутный газ.
Нам нужна только часть корпуса с цоколем. Обрежем повода от платы идущие к цоколю и припаяем свои, идущие от драйвера светодиода, изолируем термоусадочными трубками.
Паяльником проделаем пару отверстий для проволоки, которая будет удерживать всю конструкцию.
Далее,используем клеммы, обжимаем, подключаем к светодиоду соблюдая полярность. Проверяем. Не рекомендуется смотреть на включенный светодиод. Сила света очень велика и может нанести вред Вашим глазам. Если все работает - собираем светильник в единое целое.
Светодиод очень яркий и бросает резкие тени. Вы можете сделать свет более гладким и мягким, используя самодельный рассеиватель. В качестве рассеивателя можно использовать множество различных материалов. Самый простой - вырежем из двухлитровой пластиковой бутылки дно, обработаем наждачной бумагой со всех сторон, что бы придать полную непрозрачность прямому свету. Делаем четыре отверстия и проволокой крепим ее к радиатору.
3. Домашняя светодиодная лампа.
В качестве источника света используем светодиоды Cree MX6 Q5 мощностью 3 Вт и светоотдачей 278 лм. Светодиод будет размещен на радиаторе размером 5х5 см, снятом с процессора старой материнской платы.
Для простоты будем использовать импульсный источник вместе с электронным адаптером, который даст необходимое напряжение и ток для питания светодиодов. Для этой цели в нашем случае было выбрано зарядное устройства нерабочего мобильного телефона имеющее, по заявлению производителя, выходное напряжение 5 В и ток 420 мА.
Для предохранения от внешних воздействий вся электронная часть будет помещена в патрон от старой лампы.
В соответствии с указаниями производителя, светодиоды Cree MX6 Q5 могут работать на максимальном токе 1 А при напряжении 4,1 В. По логике, для нормальной работы нам понадобится резистор 1 Ом, чтобы понизить напряжение примерно на один вольт тех пяти, которые дает зарядное устройство, чтобы получить искомые 4,1 В и это только при том, если зарядка выдает ток максимальной силы в 1 А.Однако, как позже выяснилось, зарядное устройство с конструктивным ограничением по силе тока в 0,6 А без проблем работает. Тестируя таким же образом зарядки для других мобильных телефонов, было обнаружено, что все они имеют ограничение на питание током, сила которого на 20-50% выше той, что указана производителем.Смысл этого заключается в том, что любой производитель будет стремиться разработать блок питания так, чтобы он не перегревался, даже если питаемое устройство будет повреждено или произойдет короткое замыкание, и самый простой способ в этом случае — ограничение тока.
Таким образом, мы имеем источник постоянного тока ограниченный 0,6 А, питаемый от переменного тока 230 В, сделанный фабричным методом и имеющий небольшие размеры. При этом во время работы он лишь незначительно нагревается.
Переходим к сборке. Для начала необходимо вскрыть блок питания для того, чтобы извлечь детали, которые будут вставлены в корпус новой лампы. Так как большинство блоков питания соединено пайкой, вскрываем блок ножовкой.
Для того, чтобы закрепить плату в корпусе лампы, в нашем случае использовался санитарный силикон. Силикон был выбран за его сопротивляемостью высоким температурам.
Перед тем, как закрыть лампу, крепим к крышке (используя болты) радиатор, к которому и был прикреплен светодиод.
Лампа готова. Потребляемая мощность составляет чуть менее 2,5 Вт, световой поток - 190 лм, что идеально подходит для экономичной, долговечной и прочной настольной лампы.
4. Светильник в коридоре.
Для освещения светодиодными светильниками прихожей мы использовал два светодиода Cree MX6 Q5, каждый из которых обладает мощностью 3 Вт и светоотдачей 278 лм и питается от старого блока питания от мобильного телефона Samsung. И хотя производителем в спецификации указана сила тока в 0,7 А, после замеров былоустановлена, что она ограничена 0,75 А.
Схема изготовления основы светильника аналогична предыдущему варианту. Вся внешняя конструкция собрана при помощи текстильной липучки, клея и пластиковых шайб от материнских плат.
Общее потребление этой конструкции составляет около 6 Вт при световом потоке 460 лм.
5. Светильник в ванной комнате.
Для ванной комнаты использовался светодиод Cree XM-L T6 с питанием от двух зарядок для телефонов LG.
Каждое из зарядных устройств может выдавать по заявлению производителя ток силой 0,9 А, но я обнаружил, что фактически сила тока равна 1 А. Оба источника питания соединены параллельно для получения тока силой 2 А.
При таких показателях светодиодный светильник будет вырабатывать световой поток в 700 лм при потребляемой мощности 6 Вт.
6. Светильник для кухни.
Если для прихожей и ванной комнаты не было необходимости для обеспечения определенного минимума освещенности, то на кухне это не так. Поэтому было решено использовать для кухни не один, а два последовательно соединенных светодиода Cree XM-L T6, каждый из которых имеет максимальную потребляемую мощность 9 Вт и максимальной световой поток 910 люменов.
Для эффективного охлаждения в нашем случае использовался радиатор, снятый со Slot 1 процессора Pentium 3, к которому были прикреплены оба светодиода при помощи термоклеяArcticAlumina. Хотя светодиоды Cree XM-L T6 могут потреблять ток силой 3 А, производитель для надежности работы рекомендует использовать ток силой 2 А, при котором они создают световой поток около 700 лм. В качестве источника питания использовался генерирующий 12В при токе 1.5A. После тестирования его при помощи резисторов, было обнаружено, что ток ограничен до значения в 1,8 А, что очень близко к искомому значению в 2 А.
Для предохранения радиатора и двух светодиодов использовались две пластиковых шайбы от материнской платы и два неодимовых магнита, снятых с поврежденного DVD-привода, закрепив их суперклеем и текстильной липучкой.
Ожидал, что такой светодиодный светильник будет выдавать 1200 лм, что сравнимо со световым потоком заменяемой люминесцентной лампой 23 Вт, однако было обнаружено, что на самом деле излучаемый свет даже более интенсивный, при потребляемой мощности около 12 Вт — почти половиной по сравнению со старой лампочкой.
7. Офисный светильник
Нам понадобится:
1. Светодиодные линейки 4 шт (на мощных Американских диодах CREE)
2. Подходящий драйвер (блок питания) 1 шт.
3. Металлический корпус будущего светильника.
4. Проводки, паяльник, ручной инструмент и крепеж.й светильник.
Можно использовать для изготовления корпус старого светильника
Либо использовать специальный алюминиевый профиль со стеклом. В этом случае драйвер устанавливается внутри профиля.
Устанавливаем диодные линейки 4 шт.
Делаем крепление к потолку (на тросиках) + ставим матовое стекло.
Вариант LED светильника в корпусе (от люминесцентного 2х36Вт)
Со стеклом
Или можно все поставить в офисный светильник 600х600 мм.
Ну и в качестве бонуса рассмотрим несколько примеров декоративных светильников на основе светодиодов.
Для декоративного светильника нам потребуются:
- 4 деревянных дощечки одинакового размера;
- дрель со сверлом 15 мм.;
- клей для дерева;
- морилка для дерева;
- кисть с карандашом;
- наждачная бумага;
- светодиодные свечи.
Прежде всего, необходимо дрелью проделать несколько отверстий в каждой дощечке, предварительно сделав разметку карандашом, - так мы получим своеобразный рисунок из кругов.
Наносим морилку на дерево.
С помощью клея соединяем 4 дощечки в светильник.
Проходимся наждачной бумагой по светильнику, чтобы придать ему винтажности.
Ставим внутрь светильника светодиодные свечи.
Ночник готов.
9. Светильник в восточном стиле.
В качестве плафонов для светильников, используем банки от клея пва.
Нам понадобятся:
- 2-3 банки из-под клея ПВА
- патроны, провод
- ножницы, острый нож
- горячий клеевой пистолет
- бамбуковые салфетки или соломенные потолочные плитки
Для начала надо разрезать салфетки на куски нужных размеров.
На основании банки маркером обвести патрон со светодиодом в 1 Ватт и вырезать круг ножом.
Затем при помощи горячего клеевого пистолета приклеиваем салфетки к банкам.
К пустым местам приклеиваем тесьму.
На этом этапе уже можно посмотреть, как будет светиться.
Осталось задекорировать на стыках тесьму деревянными бусинами.
В целях безопасности нужно насверлить отверстий для вентиляции. Можно побольше, их все равно не будет видно.
Вот и все, светильник готов.
10. Необычный декоративный светильник.
Изготовление светильника своими руками, было начато с нанесения предварительных эскизов на бумагу. Было желание, чтобы светильник не только был изогнут в плоскости, но и в пространстве, и имел причудливую форму 3d волны.
После того как эскиз на бумаге готов, приступаем к изготовлению светильника. Была измерена каждая труба на рисунке, и по этим размерам производилась резка труб. Чтобы получить необходимые углы, из бумаги вырезались шаблоны и крепились скотчем на трубе.
Все трубы были выложены на столе, и сделана подгонка относительно формы волны
Пропилы делались на стационарной циркулярной пиле. Таким образом получается ровные пропилы без задиров шириной 2 мм.
Теперь нужно соединить все трубы в одно целое. Главная задача сделать плавные изгибы, для этого не помешает применить шаблон (лист ДВП) на столе.
Поскольку трубы картонные, то соответственно соединять их можно при помощи клея ПВА, но я бы рекомендовал использовать клеи которые по крепче и быстрее застывают (момент, суперклей).
С обратной стороны на саморезы были привинчены деревянные планки, чтобы самодельный светильник можно было повесить на стену. И в каждой трубе были просверлены отверстия для вывода проводов от светодиодных лент.
Окраска труб производилась обычной краской в баллончике. Использовался красный цвет, поскольку стена, на которой должен быть расположен светильник, была белой, то хотелось получить некий контраст.
Краска высыхает очень быстро, по этому можно приступать к монтажу светодиодов. Главное запомните, что разрезать светодиодную ленту можно только в специально отмеченных местах. Ленту заранее необходимо разметить, чтобы ее хватило на все 12 труб.
Припаиваем к “+” контакту красные провода, а к “-” черные, чтобы в последствии не перепутать полярность.
Светодиодные полоски размещаем внутри труб и фиксируем клейкой стороной к стенке трубы, а провода выводим через заранее проделанные отверстия. Остается только параллельно соединить все провода (красные соединить с красными, а черные с черными) и подключить к блоку питания.
Теперь пришло время, чтобы повесить самодельный светильник на стенку.
Светильник готов.
В данном случае, это распространенный AXD-1WXSJ30W, мощностью 1Вт, током ~300мА и яркостью ~100 Люмен.
Вообще, покупка этих светодиодов связана с желанием облагородить их собрата - китайского светильника на 2 лдс по 36 ватт. Вот так он выглядел до первого перевоплощения:
Да-да, пожелтевший от солнца и с мухами…
От пожелтения и невзрачного внешнего вида такие лампы избавляются окраской корпуса алюминиевой краской из баллона. Это придаст им цвет алюминия без глянца. Выглядит шикарно и «богато».))
Но нет… это же по-прежнему набивший оскомину светильник на две лдс?!
Ок. Добавим полсотни светодиодов! (другие полсотни диодов используем для второго светильника)
Тестируем «на коленке»:
Работает превосходно!
Переходим к подготовке светильника. Выкидываем старые потроха - электронный балласт и гнезда для ламп. Выясняется что основная (средняя) часть корпуса лампы и правда алюминиевая, то что надо для охлаждения!
Первая примерка:
По задумке нам нужны некие детали из алюминиевых профилей. Идем за ними в кастораму: 
Ого… чертовски дорого. Размеров всего два - метровые и двухметровые. Лампа имеет длину под метр двадцать и нам выгоднее приобрести метровые профиля. Но какие? Ш-образные чертовски хороши и похожи на радиатор. Но цена под 80 рублей… К тому же на каждую лампу понадобится штуки по три… И тут натыкаемся на чудный двутавр 3см х 2 см за смешную цену - 39 рублей. Что за цена, почему так… не знаю.
Для одной лампы нужна пара.
Очередная примерка
Скрепляем их между собой заклепками, как самым дешевым средством. Сверлим отверстия для плат.
Закрепляем драйвера.
Платы с рапаянными светодиодами крепим также заклепками, смазав их алюминиевое основание в этот раз теплопроводной пастой КПТ-8. Она гораздо дешевле клея, а нужно ее для этих целей много.
Подпаиваем и укладываем провода.
Изделие готово!
Итак, мы избавились от старой ЛДС и получили современную, стильную и уникальную лампу на светодиодах.
Температура нагрева алюминиевого профиля держится в районе 60 градусов, что вполне приемлемо.
Потребляемая мощность получилась примерно 45 ватт против 60 у непеределанной ЛДС. Светит наша светодиодная лампа явно ярче (светодиоды, кстати, покупались цвета white) чем ЛДС, что для меня осталось загадкой, т.к. характеристики ламп ЛДС - по 2500 люмен каждая. То есть 5000 люмен весь светильник. Про одноваттные светодиоды пишут где 100-120 люмен, где 90-110… На лампу их использовано 50 штук, то есть эквивалентно вроде бы, но по факту - она процентов на 20 ярче.
Расходы.
1. светодиоды 1Вт - 50 шт ($4.2: 2) $2.1
2. платы для диодов - 10 шт ($8: 2) $4
3. драйвер - 2 шт ($2.36 * 2) $4.72
4. ал. профиль - 2шт (39 руб * 2) 80 руб или примерно $1.5
Итого: $12.32 за 50 Ватт.
То есть, за 1 доллар получили 4 Вт светодиодного света. Рекорд?
Скрытый текст
Посмотрите сюда:
- светодиодная сборка 9 Вт (COB) на керамической подложке со встроенным драйвером! Просто подай 220В! Лот из 10 штук за 28$ - 90Вт за 28$ это 3.2 Вт за 1 доллар.
А вот это интереснее - - 10 штук диодов 5730 на плате с драйвером. Лот из 10 плат стоит $12.78 а это 50 Вт и… барабанная дробь… 3,91 Вт за доллар!
Здесь (готовая плата) получается 3.84 Вт за доллар.
Ну что же, полученный результат в 4 Вт (400 люмен) за доллар не так просто побить. Вариант с дискретными диодами ремонтопригоден и дешев.
PS: Продавцы использованных , и отработали отлично - отправили быстро и без проволочек. В светодиодах был брак до 20%, но при первом же упоминании продавец предложил отправить (и в дальнейшем отправил) двойное количество взамен брака со следующим заказом у него. Так что проблему он закрыл быстро. Без претензий. Всех могу рекомендовать.
Если Вам интересно, как сделать светодиодную лампу своими руками в домашних условиях, далее мы предоставим несколько пошаговых инструкций с фото и видео примерами, которые позволят собрать LED лампочку не более чем за час. Все предоставленные ниже идеи будут перечислены от наиболее простой к более сложной, что позволит Вам выбрать подходящий вариант в зависимости от навыков обращения с паяльником и электрическими схемами.
Идея №1 – Модернизируем галогенную лампочку
Проще всего самому сделать светодиодную лампу из перегоревшей галогенной лампочки с – GU4. В этом случае Вам понадобятся следующие материалы и инструменты:
- Светодиоды. Их количество выберите сами в зависимости от того, насколько ярким должно быть светодиодное освещение. Сразу же обращаем Ваше внимание на то, что больше 22 диодов выбирать не стоит (это усложнит процесс сборки и к тому же сделает лампочку чересчур яркой).
- Супер-клей (подойдет и обычный, но он будет дольше застывать, что не позволит сделать LED лампу быстро).
- Небольшой кусок медного провода.
- Резисторы. Их количество и мощность рассчитает онлайн-калькулятор.
- Небольшой кусок листового алюминия (альтернативный вариант – обычная банка из под пива либо газированного напитка).
- Доступ к интернету. Вам нужно будет открыть специальный онлайн калькулятор для расчета схемы светодиодной лампы.
- Молоток, паяльник и дырокол.
Подготовив все материалы можно переходить непосредственно к сборке диодной лампочки. Инструкцию по созданию самодельного мы предоставим пошагово, с фото примерами каждого этапа, чтобы Вы наглядно увидели процесс монтажа.
Итак, чтобы сделать светодиодную лампу на 12 вольт, Вам необходимо выполнить следующие действия:
- Удалите из старой галогенной лампочки верхнее стекло, а также белую замазку возле штырькового цоколя (как показано на фото ниже). Для этого лучше всего использовать отвертку.
- Переверните лампу цоколем вверх и аккуратно с помощью молотка выбейте штырьки из посадочного места. Старая галогенная лампочка должна выпасть.
- Согласно выбранного Вами количества светодиодов придумайте схему их расположения, на основании чего сделайте бумажный трафарет. Можете воспользоваться уже существующей заготовкой и распечатать одну из готовых схем, которые предоставлены на картинке:
- Приклейте трафарет к листу алюминия с помощью супер-клея, вырежьте лист по форме трафарета, после чего дыроколом сделайте посадочные места под светодиоды.
- Сгенерируйте в интернете чертеж сборки светодиодной лампы для Ваших условий. В нашем случае для создания LED лампочки в домашних условиях из 22 диодов нужно собрать следующую схему:
- Положите алюминиевый диск на удобную подставку и вставьте в посадочные места светодиоды, как показано на фото. Чтобы упростить процесс пайки, подгибайте ножку катода одного диода к ножке анода другого.
- Аккуратно проклейте все светодиоды, сделав их единой конструкцией. Важный момент – клей не должен попасть на ножки диодов, т.к. при пайке будет выделятся крайне неприятный дым.
- Когда клей застынет, приступите к пайке ножек. Кстати, для этого рекомендуем Вам , что также не займет много времени. Согласно схеме спаяйте диоды LED лампы, оставив только одну плюсовую ножку и одну минусовую для подключения питания. Ножку «-» рекомендуется вполовину обрезать, чтобы в последующем не перепутать полярность контактов самодельной светодиодной лампочки.
- Согласно схеме припаяйте резисторы к минусовым контактам. В результате согласно нашему примеру должно получиться 6 плюсовых выводов и 6 минусовых (с резисторами).
- Спаяйте резисторы согласно сгенерированной схеме.
- К образовавшимся двум контактам припаяйте по одинаковому кусочку медного провода, что в результате позволит сделать штырьковой цоколь светодиодной лампы в домашних условиях. По аналогии с предыдущим советом одну ножку на время сделайте покороче (минусовую), чтобы потом ничего не перепутать и правильно выполнить подключение.
- Чтобы в будущем не произошло , тщательно проклейте пространство между выведенными ножками.
- Выполните финишную сборку LED лампочки: диск поместите на отражатель и тщательно проклейте его.
- Маркером подпишите на корпусе собранной светодиодной лампы где «+» и где «-», также обозначьте, что самодельный источник света рассчитан на подключение к питанию 12 Вольт, а не 220.
- Выполните проверку собранной самоделки. Для этого подключите светодиодную лампочку к автомобильному аккумулятору либо блоку питания 220/12 Вольт.
Вот таким вот простым способом можно сделать светодиодную лампу своими руками из подручных средств. Как Вы видите, ничего сложно нет и особо много времени на сборку потратить не потребуется! Рекомендуем обязательно просмотреть несколько лучших идей по созданию лампочки в домашних условиях, которые мы предоставили в видео галерее:
Идея №2 – «Экономка» в ход!
Вторая, не менее интересная идея – собрать лампочку из энергосберегающей лампы. Тут также нет особо серьезных работ и со сборкой справиться даже не очень опытный электрик. 
Для начала Вы должны подготовить следующие материалы и инструменты для сборки светодиодной лампы своими руками:
Подготовив все материалы можно переходить к сборке. Данная инструкция более креативная, поэтому если Вы решили сделать диодную лампочку из сгоревшей экономки, внимательно смотрите фото примеры.
Этапы работ:
По данной инструкции можно запросто сделать светодиодную лампу из люминесцентной либо галогенной лампочки!
Идея №3 – LED лента за основу
Если же Вы не так хорошо владеете паяльником и в то же время понятие не имеете, как собирать схему на стеклотекстолите, лучше сделать светодиодную лампу своими руками из LED ленты. В этом случае вместо драйвера можно использовать блок питания, который преобразует 220 Вольт в сети в 12. Единственный весомый недостаток данного способа – большие габариты блока питания, поэтому такой вариант рекомендуется использовать в том случае, если Вы решили сделать в комнате светодиодное освещение точечными светильниками. Можно попробовать собрать все лампочки для них своими руками и подключить к единому блоку питанию, который спрячется без проблем в потолке.
Итак, все, что нужно сделать, это:
Вот и вся инструкция по сборке светодиодной лампы из ленты. Как Вы видите, все гораздо проще, чем даже сделать лампочку по сгенерированной схеме. На этом наши простые инструкции заканчиваются, и теперь Вы знаете, как сделать светодиодную лампу своими руками из энергосберегающей лампочки, диодной ленты и галогенного источника света! Надеемся, что предоставленные идеи были для Вас полезными и понятными!
Похожие материалы:
Нравится(0 ) Не нравится(0 )
Постепенно приборы освещения переходят на светодиодные лампы. Произошло это не сразу, был затяжной переходный период с применением так называемых экономок – компактных газоразрядных лампочек со встроенным блоком питания (драйвером) и стандартным патроном Е27 или Е14.
Такие лампы широко применяются и сегодня, поскольку их стоимость в сравнение с LED источниками света не такая «кусачая».
При неплохом балансе цены и экономичности (разница в цене с обычными лампами накаливания со временем окупается за счет экономии электроэнергии), газоразрядные источники света имеют ряд недостатков:
- Срок службы ниже, чем у ламп накаливания.
- Высокочастотные помехи от блока питания.
- Лампы, не любят частого включения – выключения.
- Постепенное снижение яркости.
- Влияние на расположенные рядом поверхности: на поверхности потолка (над лампой) со временем появляется темное пятно.
- Да и вообще, иметь в доме колбу с некоторым количеством ртути как-то не очень хочется.
Прекрасная альтернатива – светодиодные светильники. Список достоинств весомый: - Потрясающая экономичность (до 10 раз в сравнение с лампами накаливания).
- Огромный срок службы.
- Совершенные и безопасные блоки питания (драйверы).
- Абсолютно не зависят от количества включений.
- При нормальном охлаждении не теряют яркости практически весь период эксплуатации.
- Полная механическая безопасность (даже если разбить декоративный рассеиватель, никаких вредных веществ в помещение не попадет).
- Направленность светового потока предъявляет высокие требования при конструировании рассеивателя.
- Все-таки они дорого стоят (речь идет о качественных брендах, безымянные изделия среднего уровня вполне доступны).
Но именно в этой конструкции кроется «засада».
Перед нами качественная (при этом относительно недорогая) лампа с яркостью свечения 1000 Lm (эквивалент 100 ваттной лампы накаливания), и потребляемой мощностью 13 Вт. У меня такие LED источники света работают по много лет, светят приятным теплым светом (температура 2700 K), и никакой деградации яркости со временем не наблюдается.
Но для мощного света, требуется серьезное охлаждение. Поэтому корпус у этой лампы на 2/3 состоит из радиатора. Он пластиковый, не портит внешний вид, и достаточно эффективен. Из конструкции следует главный недостаток – реальным источником света является полусфера в верхней части лампы. Это затрудняет подбор светильника – не в каждой рожковой люстре такая лампа будет выглядеть гармонично.
Есть лишь один выход – покупать готовые LED светильники, конфигурация которых изначально рассчитана под конкретные источники света.
Ключевое слово – покупать. А куда девать любимые торшеры, люстры и прочие светильники в квартире?
Поэтому было принято решение конструировать LED лампы самостоятельно
Основной критерий – минимизация стоимости.Есть два основных направления при разработке светодиодных источников света:
1. Применение маломощных (до 0.5 Вт) светодиодов. Их требуется много, можно сконфигурировать любую форму. Не нужен мощный радиатор (мало греются). Существенный недостаток – более кропотливая сборка.
2. Использование мощных (1 Вт – 5 Вт) LED элементов. Эффективность высокая, трудозатраты в разы меньше. Но точечное излучение требует подбора рассеивателя, и для реализации проекта нужны хорошие радиаторы.
Для экспериментальных конструкций я выбрал первый вариант. Самое недорогое «сырье»: 5 мм светодиоды с рассеиванием 120° в прозрачном корпусе. Их называют «соломенная шляпа».
Характеристики следующие:
- прямой ток = 20 мА (0.02 А)
- падение напряжения на 1 диоде = 3,2-3,4 вольта
- цвет – теплый белый
Я купил несколько упаковок по 100 шт. на aliexpress (ссылка на покупку). Обошлось чуть меньше, чем по 1 р. за штуку.
В качестве блоков питания (точнее сказать источников тока), я решил использовать проверенную схему с гасящим (балластным) конденсатором. Достоинства такого драйвера – экстремальная дешевизна, и минимальное потребление энергии. Поскольку нет ШИМ контроллера, или линейного стабилизатора тока – лишняя энергия в атмосферу не уходит: в этой схеме нет элементов с рассеивающим тепло радиатором.
Недостаток – отсутствие стабилизации тока. То есть, при нестабильном напряжении электросети, яркость свечения будет меняться. У меня в розетке ровно 220 (+/- 2 вольта), поэтому такая схема в самый раз.
Элементная база тоже не из дорогих.
- диодные мосты серии КЦ405А (можно любые диоды, хоть Шоттки)
- пленочные конденсаторы с напряжением 630 вольт (с запасом)
- 1-2 ваттные резисторы
- электролитические конденсаторы 47 mF на 400 вольт (можно взять емкость побольше, но это выходит за рамки экономности)
- такие мелочи, как макетная плата и предохранители, обычно есть в арсенале любого радиолюбителя
После аккуратного (на улице!) извлечения колбы со ртутными парами, остается прекрасная заготовка для творчества.
Основа основ – расчет и принцип работы токового драйвера с гасящим конденсатором
Типовая схема изображена на иллюстрации:
Как работает схема:
Резистор R1 ограничивает скачок тока при подаче питания, пока схема не стабилизируется (около 1 секунды). Значение от 50 до 150 Ом. Мощность 2 Вт.Резистор R2 обеспечивает работу балластного конденсатора. Во-первых, он его разряжает при отключении питания. Как минимум для того, чтобы вас не тряхнуло током при выкручивании лампочки. Вторая задача – не допустить токового броска в случае, когда полярность заряженного конденсатора и первой полуволны 220 вольт не совпадают.
Собственно, гасящий конденсатор С1 – основа схемы. Он является своеобразным фильтром тока. Подбирая емкость, можно установить любой ток в цепи. Для наших диодов он не должен превышать 20 мА в пиковых значениях напряжения сети.
Далее работает диодный мост (все-таки светодиоды – это элементы с полярностью).
Электролитический конденсатор C2 нужен для предотвращения мерцания лампы. Светодиоды не имеют инертности при включении-выключении. Поэтому глаз будет видеть мерцание с частотой 50 Гц. Кстати, этим грешат дешевые китайские лампы. Проверяется качество конденсатора с помощью любого цифрового фотоаппарата, хоть смартфона. Посмотрев на горящие диоды через цифровую матрицу, можно увидеть моргание, неразличимое для человеческого глаза.
Кроме того, этот электролит дает неожиданный бонус: светильники выключаются не сразу, а с благородным медленным затуханием, пока емкость не разрядится.
Расчет гасящего конденсатора производится по формуле:
I = 200*C*(1.41*U cети - U led)
I – полученный ток цепи в амперах
200 – это константа (частота сети 50Гц * 4)
1,41 – константа
С – емкость конденсатора С1 (гасящего) в фарадах
U сети – предполагаемое напряжение сети (в идеале – 220 вольт)
U led – суммарное падение напряжения на светодиодах (в нашем случае – 3,3 вольта, помноженное на количество LED элементов)
Подбирая количество светодиодов (с известным падением напряжения) и емкость гасящего конденсатора, надо добиться требуемого тока. Он должен быть не выше указанного в характеристиках светодиодов. Именно силой тока вы регулируете яркость свечения, и обратно пропорционально – срок жизни светодиодов.
Для удобства можно создать формулу в Exel.
Схема проверена неоднократно, первый экземпляр собран почти 3 года назад, трудится в светильнике на кухне, сбоев в работе не было.
Переходим к практической реализации проектов. Количество LED элементов и емкость конденсатора в отдельных схемах обсуждать нет смысла: проекты индивидуальные для каждого светильника. Рассчитывались строго по формуле. Приведенная выше схема на 60 светодиодов с конденсатором на 68 микрофарад – не просто пример, а реальный расчет для тока в цепи 15 мА (для продления жизни светикам).
LED лампа в рожковую люстру
Выпотрошенный патрон от экономки используем в качестве корпуса для схемы и несущей конструкции. В этом проекте я не использовал макетную плату, собрал драйвер на кругляше из ПВХ толщиной 1 мм. Получилось как раз в размер. Два конденсатора – по причине подбора емкости: не нашлось нужного количества микрофарад в одном элементе.
В качестве корпуса для размещения LED элементов использована баночка от йогурта. В конструкции также использовал обрезки листов вспененного ПВХ 3 мм.
После сборки получилось аккуратно и даже красиво. Такое расположение патрона связано с формой люстры: рожки направлены вверх, на потолок.
Далее размещаем светодиоды: по схеме 150 шт. Протыкаем пластик шилом, трудозатраты: один полноценный вечер.
Забегая вперед, скажу: материал корпуса себя не оправдал, слишком тонкий. Следующий светильник был изготовлен из листового ПВХ 1 мм. Для придания формы рассчитал развертку конуса на те же 150 диодов.
Получилось не так изящно, но надежно, и отлично держит форму. Лампа полностью скрыта в рожке люстры, поэтому внешность не столь важна.
Собственно, установка.
Светит равномерно, в глаза не бьёт.
Люмены не мерял, по ощущениям – ярче, чем лампа накаливания 40 Вт, немного слабее 60 Вт.
LED лампа в плоский потолочный светильник на кухню
Идеальный донор для подобного проекта. Все светодиоды буду расположены в одной плоскости.
Рисуем шаблон, вырезаем матрицу для размещения LED элементов. При таком диаметре плоский лист ПВХ будет деформироваться. Поэтому я использовал донышко от пластикового ведра из-под строительных смесей. По внешнему контуру есть ребро жесткости.
Диоды устанавливаются с помощью привычного шила: 2 дырки по разметке.
Далее были закуплены необходимые компоненты.
Диоды:
XTEAWT-00-0000-000000HE1-STAR 28 штук по 150руб. на сумму 4200руб.
XBDRED-00-0000-000000801-STAR 4 штуки по 166руб. на сумму 664 руб.
XBDROY-00-0000-000000M01-STAR 4 штуки по 106 руб на сумму 424 руб.
XBDGRN-00-0000-000000D01-STAR 4 штуки по 113 руб. на сумму 452 руб.
Источник питания HVGC-150-700A, Mean Well на сумму 5245 руб.
Радиатор 800мм на сумму 1800руб.
Термоклей 650 руб.
Уголки, стекло, светорассеивающие стёкла (4 штуки) провода, вилка в розетку, около 2000руб.
Итого примерно 15435руб.
В качестве основы был выбран радиаторный профиль под кодовым названием ОХ00859. Выбор радиатора обусловлен тем что его эффективность несколько выше, а также были некие технические моменты требующие такого исполнения.
Длинной светильник получился 800мм. Длинна тоже была утверждена человеком для коготоро светильник был собран.
В результате поисков алюминиевых уголков не удалось найти тот размер который мне был нужен. Тут я поясню, мне нужен был такой уголок, у которого одна сторона около 5мм. (она будет держать стекло) а другая 4-5см. Окантовка светильника таким уголком позволяет оставить между стеклом и диодами достаточно места чтобы в дальнейшем на диоды можно было поставить вторичную оптику. В одном месте сказали надо месяц ждать поставки в другом вообще его перестали закупать. Пришлось ехать в Леруа Мерлен и покупать пластиковый.
После этого была получена посылка из "Электронщика" далее можно увидить 11.000руб. на фото, выглядит очень скромно:)
Этот термоклей засыхает очень быстро, буквально за несколько минут. В связи с этим сразу началась пайка.
После пайки была произведен пробный запуск.
После пробного запуска окончательная сборка.
Если у вас есть какието вопросы, или желание заказать сборку такого или подобного светильника, то просьба писать на электронную почту
