Lampa LED DIY: schemat, niuanse projektowe, samodzielny montaż

Lampy LED znajdują szerokie zastosowanie w oświetleniu domowym, ulicznym i przemysłowym.Ich ważnymi zaletami są wydajność, przyjazność dla środowiska i niskie koszty utrzymania.

Lampa LED DIY z pewnością znajdzie zastosowanie w Twoim domu. W prezentowanym artykule znajdziesz szczegółowe instrukcje wykonania oraz schematy montażu.

Zasada działania urządzenia LED

Podstawą lampy LED jest jednostronny półprzewodnik, którego rozmiar wynosi kilka milimetrów. Występuje w nim jednokierunkowy ruch elektronów, co pozwala na zamianę prądu przemiennego na prąd stały.

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

Strona zawierająca najmniejszą liczbę elektronów nazywana jest dziurą (typu p), natomiast druga strona zawierająca większą liczbę tych cząstek nazywana jest elektronem (typu n).

Pomiędzy dwoma stronami elementu LED znajduje się umowna granica – złącze elektron-dziura (p-n). Tutaj cząsteczki zderzają się ze sobą, powodując poświatę.

Kiedy elementy na złączu pn zderzają się, wytwarzają lekkie cząstki zwane fotonami.Jeżeli w tym czasie utrzymamy w systemie stałe napięcie, dioda LED będzie emitować stabilny strumień światła. Efekt ten stosowany jest we wszystkich konstrukcjach lamp LED.

Cztery typy urządzeń LED

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

1. ZANURZAĆ. Kryształ ułożony jest z dwóch przewodników, nad którymi znajduje się powiększalnik. Modyfikacja stała się powszechna w produkcji znaków i girland.
2. "Pirania". Urządzenia są zmontowane podobnie jak poprzednia wersja, ale mają cztery wyjścia. Do wyposażenia samochodów najczęściej wykorzystuje się niezawodne i trwałe konstrukcje.
3. SMD. Kryształ umieszczono na górze, co znacznie poprawia odprowadzanie ciepła, a także pomaga zmniejszyć rozmiary urządzeń.
4. SOWA. W tym przypadku dioda LED jest wlutowana bezpośrednio w płytkę, co zwiększa intensywność świecenia i chroni przed przegrzaniem.

Istotną wadą urządzeń COB jest brak możliwości wymiany poszczególnych elementów, dlatego ze względu na pojedynczy uszkodzony układ trzeba kupować nowy mechanizm.

Żyrandole i inne produkty oświetleniowe do użytku domowego zazwyczaj wykorzystują konstrukcję SMD.

Urządzenie z lampą LED

Lampa LED składa się z sześciu następujących części:

• Dioda LED;
• baza;
• kierowca;
• dyfuzor;
• kaloryfer.

Elementem wykonawczym takiego urządzenia jest dioda LED, która generuje strumień fal świetlnych.

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

Podstawa, która może mieć różne kształty i rozmiary, stosowana jest także do innych typów lamp – świetlówkowych, halogenowych, żarowych. Jednocześnie niektóre urządzenia LED, na przykład paski LED, mogą obejść się bez tej części.

Ważnym elementem konstrukcyjnym jest sterownik, który przetwarza napięcie sieciowe na prąd, na którym pracuje kryształ.

Od tego urządzenia w dużej mierze zależy sprawne działanie lampy, w dodatku wysoka jakość kierowca, posiadająca dobrą izolację galwaniczną, zapewnia jasny, stały strumień świetlny bez cienia mrugania.

Konwencjonalna dioda LED wytwarza kierunkową wiązkę światła. Aby zmienić kąt jego rozsyłu i zapewnić wysokiej jakości oświetlenie, stosuje się dyfuzor. Inną funkcją tego elementu jest ochrona obwodu przed wpływami mechanicznymi i naturalnymi.

Grzejnik ma za zadanie odprowadzać ciepło, którego nadmiar może uszkodzić urządzenie. Niezawodna praca promiennika pozwala zoptymalizować pracę lampy i wydłużyć jej żywotność.

Im mniejsza jest ta część, tym większe obciążenie termiczne dioda LED będzie musiała wytrzymać, co wpłynie na szybkość jej wypalenia.

Zalety i wady domowej lampy

Wyspecjalizowane sklepy oferują duży wybór urządzeń LED. Czasami jednak nie da się znaleźć w asortymencie urządzenia spełniającego niezbędne parametry. Ponadto urządzenia LED są tradycyjnie drogie.

Wadą produktów jest brak gwarancji producenta. Ponadto, jeśli zostaną zmontowane niedbale, takie urządzenia mogą mieć nieatrakcyjny wygląd.

Tymczasem całkiem możliwe jest zaoszczędzenie pieniędzy i zdobycie idealnej lampy, montując ją samodzielnie.Nie jest to trudne, wystarczy podstawowa wiedza techniczna i umiejętności praktyczne.

Urządzenie LED typu „zrób to sam” ma wiele znaczących zalet w porównaniu z analogiem kupowanym w sklepie. Są ekonomiczne: przy starannym montażu i zastosowaniu wysokiej jakości części żywotność sięga 100 tysięcy godzin.

Urządzenia tego typu charakteryzują się wysokim stopniem energooszczędności, o którym decyduje stosunek poboru mocy do jasności wytwarzanego światła. Wreszcie ich koszt jest o rząd wielkości niższy niż ich odpowiedniki fabryczne.

Problemy z majsterkowaniem

Głównymi problemami, które należy rozwiązać przy produkcji lamp LED, jest konwersja prądu przemiennego na pulsujący i jego wyrównanie na stały. Ponadto konieczne jest ograniczenie przepływu prądu do 12 woltów, które są niezbędne do zasilania diody.

Aby samodzielnie stworzyć lampę LED, możesz użyć części zakupionych w wyspecjalizowanych sklepach lub elementów ze spalonych urządzeń

Zastanawiając się nad urządzeniem, należy również rozwiązać szereg problemów projektowych, a mianowicie:

• jak ułożyć 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.

Obwody lamp LED

Przede wszystkim należy opracować opcję montażu. Istnieją dwie główne metody, z których każda ma swoje zalety i wady. Poniżej przyjrzymy się im bardziej szczegółowo.

Opcja z mostkiem diodowym

Obwód zawiera cztery diody połączone w różnych kierunkach.Dzięki temu most zyskuje możliwość zamiany prądu sieciowego 220 V na prąd pulsujący.

Obwód mostka LED jest prosty i logiczny. Może to wykonać nawet początkujący mistrz, który opanował podstawy samodzielnej pracy.

Dzieje się to w następujący sposób: sinusoidalne półfale przechodzące przez dwie diody ulegają zmianie, co powoduje utratę polaryzacji.

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

Wykonanie elementu LED

Najprostszym sposobem na stworzenie lampy LED jest wykonanie źródła światła w oparciu o stłuczoną lampę. Konieczne jest sprawdzenie funkcjonalności wykrytych części, co można wykonać za pomocą akumulatora 12 V.

Uszkodzone elementy należy wymienić. W tym celu należy wylutować styki, usunąć spalone elementy i w ich miejsce założyć nowe. W takim przypadku ważne jest, aby obserwować naprzemienność anod i katod, które są połączone szeregowo.

Jeśli potrzebujesz wymienić tylko 2-3 części chipa, możesz po prostu przylutować je do obszarów, w których wcześniej znajdowały się uszkodzone elementy.

Do całkowitego samodzielnego montażu należy podłączyć 10 diod w rzędzie, przestrzegając zasad polaryzacji. Do przewodów przylutowano kilka gotowych obwodów.

Wykonując lampę, możesz użyć płytek z diodami LED, które można znaleźć w wypalonych urządzeniach. Ważne jest jedynie sprawdzenie ich funkcjonalności

Podczas montażu obwodów należy zwrócić uwagę, aby lutowane końcówki nie stykały się ze sobą, gdyż może to doprowadzić do zwarcia w urządzeniu i awarii układu.

Urządzenia zapewniające bardziej miękkie światło

Aby uniknąć migotania charakterystycznego dla lamp LED, obwód opisany powyżej można uzupełnić kilkoma szczegółami. Zatem powinien składać się z mostka diodowego, rezystorów 100 i 230 omów, kondensatorów 400 nF i 10 μF.

Aby chronić urządzenie przed skokami napięcia, na początku obwodu umieszcza się rezystor 100 omów, następnie kondensator 400 nF, po czym instaluje się mostek diodowy i kolejny rezystor 230 omów, a następnie zmontowany łańcuch diod LED.

Urządzenia rezystorowe

Podobny schemat jest również dość dostępny dla początkującego mistrza. Aby to zrobić, potrzebujesz dwóch rezystorów 12k i dwóch łańcuchów o tej samej liczbie diod LED, które są lutowane szeregowo, biorąc pod uwagę polaryzację. W tym przypadku jeden pasek po stronie R1 jest podłączony do katody, a drugi do R2, czyli anody.

Lampy wykonane według tego schematu mają bardziej miękkie światło, ponieważ elementy sterujące zapalają się po kolei, 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 korzystając z podanego wzoru. Należy wziąć pod uwagę, że spadek napięcia na 12 diodach połączonych szeregowo wynosi około 36V

Urządzenia z powodzeniem wykorzystywane są jako lampy stołowe oraz do innych celów. Aby stworzyć optymalne oświetlenie, eksperci zalecają stosowanie pasków 20-40 diod. Mniejsza liczba daje mały strumień świetlny, połączenie większej liczby elementów jest technicznie dość trudne.

Ważny element: sterownik LED

Aby urządzenie LED typu DIY działało prawidłowo, należy rozwiązać problem ze sterownikiem. Układ tego urządzenia jest dość prosty. Algorytm działania polega na przepuszczeniu prądu przemiennego o napięciu 220 V do mostka diodowego przez kondensator C1.

Wyprostowany prąd trafia do połączonych szeregowo diod LED HL1-HL27, których liczba może osiągnąć 80 sztuk.

Sterownik domowego urządzenia LED jest montowany zgodnie z poniższym schematem. Można również skorzystać z gotowych elementów bp 3122, bp 2832a lub bp 2831a

Do unikaj migotania a aby uzyskać równomiernie równomierny kolor, zaleca się zastosowanie kondensatora C2, który powinien mieć jak największą pojemność.

Obudowy do urządzeń LED

Przed montażem ważne jest, aby zdecydować, gdzie zostanie umieszczony zmontowany obwód.

Istnieje kilka opcji rozwiązania tego problemu - aby umieścić urządzenie, możesz użyć:

• podstawy lamp rozżarzony;
• obudowy z przepalonych lamp energooszczędnych lub halogenowych;
• ręcznie robione urządzenia.

Pierwsza opcja ma istotną zaletę. Podczas jego użytkowania z łatwością można wkręcić zmontowane urządzenie LED w oprawkę, zapewniając w ten sposób wymianę ciepła.

Należy zauważyć, że oprócz oczywistych zalet, metoda ta ma również oczywiste wady. Zmontowana konstrukcja nie wygląda zbyt estetycznie, ponadto w tym przypadku trudno jest zapewnić niezawodną izolację.

Aby wykorzystać wypaloną żarówkę do stworzenia lampy LED, należy najpierw ostrożnie oddzielić szklaną żarówkę od podstawy, a następnie wyjąć spiralę. Zmontowany obwód ostrożnie umieszcza się w powstałej przestrzeni, a nad płytką mocuje się żarówkę.

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

Złożony schemat można wstawić różnymi metodami:

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

Do umieszczania diod LED rzemieślnicy często używają ręcznie wykonanego koła z tworzywa sztucznego lub kartonu, w którym wiercone są otwory na diody. Przy starannym wykonaniu takie urządzenia wyglądają całkiem estetycznie.

Inną opcją jest zastosowanie obudowy lampy halogenowej. Nie jest szeroko stosowany, ponieważ w tym przypadku nie można wkręcić lampy w oprawkę. Niemniej jednak podobną modyfikację stosuje się do tworzenia domowych wskaźników i innych urządzeń.

Jeżeli zdecydujesz się na wykorzystanie w swojej pracy korpusu żarówki, polecamy przeczytać nasz drugi artykuł, w którym szczegółowo opisaliśmy sposób demontażu różnych typów żarówek. Więcej szczegółów - przejdź do połączyć.

Materiały do ​​​​tworzenia domowych produktów

Oprócz korpusu do stworzenia lampy potrzebne będą inne elementy. Są to przede wszystkim diody LED, które można nabyć w postaci pasków LED lub pojedynczych elementów NK6. Siła prądu każdej części wynosi 100-120 mA; napięcie 3-3,3 V.

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

Potrzebne będą także diody prostownicze 1N4007 lub mostek diodowy, a także bezpieczniki, które znajdziemy 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 korzystasz z gotowej płytki, musisz pomyśleć o ramce, do której przymocowane są diody LED. Do jego produkcji odpowiedni jest materiał żaroodporny, który nie jest metalem i nieprzewodzącym prądem elektrycznym.

Z reguły taka część jest wykonana z trwałego plastiku lub grubej tektury. Do przymocowania elementów LED do ramy potrzebne będą gwoździe w płynie lub superklej.

Montaż prostej lampy LED

Rozważmy wykonanie lampy w standardowej podstawie ze świetlówki. Aby to zrobić, będziemy musieli nieznacznie zmienić powyższą listę materiałów.

W tym przypadku używamy:

• stara podstawa E27;
• diody NK6;
• sterownik RLD2-1;
• kawałek plastiku lub grubego kartonu;
• Super klej;
• okablowanie elektryczne;
• lutownica, szczypce, nożyczki.

Na początek musisz zdemontować lampę. W przypadku urządzeń luminescencyjnych połączenie podstawy z płytką za pomocą rurek odbywa się za pomocą zatrzasków. Ważne jest, aby zlokalizować miejsce mocowania i podważyć elementy śrubokrętem, co umożliwi łatwe odłączenie wkładu.

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

Podczas demontażu urządzenia należy zachować szczególną ostrożność, aby nie uszkodzić rurek zawierających w środku toksyczną substancję. Jednocześnie konieczne jest monitorowanie integralności przewodów elektrycznych podłączonych do podstawy, a także zachowanie zawartych w nich części.

Górną część z podłączonymi lampami wyładowczymi wykorzystujemy w celu wykonania płytki niezbędnej do podłączenia diod LED. Wystarczy usunąć elementy rurowe i przymocować części LED do pozostałych okrągłych otworów.

Aby je bezpiecznie zabezpieczyć, lepiej wykonać dodatkową plastikową lub kartonową osłonę, która posłuży do odizolowania żetonów.

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

Aby podłączyć każdą diodę LED do pokrywy, należy wykonać dwa otwory. Należy je przekłuć ostrożnie, ściśle według schematu.

Część plastikowa pozwala na pewne zamocowanie elementów LED, natomiast zastosowanie tektury wymaga dodatkowego mocowania diod do podłoża za pomocą gwoździ w płynie lub superkleju.

Ponieważ urządzenie jest zaprojektowane do stosowania sześciu diod LED o mocy 0,5 wata każda, obwód musi zawierać trzy elementy połączone równolegle.

Za pomocą paska LED można stworzyć efektowną lampę. Element ten wkłada się do tuby używanej do oświetlenia fluorescencyjnego

W konstrukcji, która będzie działać z zasilacza 220 V, należy zapewnić sterownik RLD2-1, który należy kupić w sklepie lub wykonać samodzielnie.

Aby uniknąć zwarć, ważne jest, aby przed rozpoczęciem montażu zaizolować sterownik i płytkę od siebie za pomocą plastiku lub kartonu. Ponieważ lampa ledwo się nagrzewa, nie trzeba się martwić o przegrzanie.

Po wybraniu wszystkich elementów można zmontować konstrukcję zgodnie ze schematem, a następnie podłączyć ją do sieci elektrycznej w celu sprawdzenia świecenia.

Urządzenie zasilane standardowym napięciem 220 V charakteryzuje się niskim poborem energii i mocą 3 Watów. Ta ostatnia liczba jest 2-3 razy mniejsza niż w przypadku urządzeń fluorescencyjnych i 10 razy mniejsza niż w przypadku lamp żarowych.

Mimo że strumień świetlny wynosi tylko 100-120 lumenów, olśniewająca biała barwa sprawia, że ​​lampa wydaje się znacznie jaśniejsza. Zmontowana lampa może służyć jako lampa stołowa lub do oświetlenia niewielkiego pomieszczenia, na przykład korytarza lub garderoby.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

W poniższym filmie możesz zobaczyć szczegółowy opis specjalisty na temat samodzielnego montażu lampy LED:

Lampy LED wykonane niezależnie mają wysokie parametry techniczne. Pod względem wytrzymałości, niezawodności i trwałości są prawie tak dobre, jak modele fabryczne.

Montaż takich urządzeń jest dostępny dla prawie każdego: aby pomyślnie go ukończyć, wystarczy ściśle przestrzegać schematów i dokładnie wykonać wszystkie zalecane manipulacje.

Być może zmontowałeś już lampę LED własnymi rękami i możesz udzielić cennych rad osobom odwiedzającym naszą stronę? A może po przeczytaniu artykułu miałeś jakieś pytania? Prosimy o pozostawienie komentarzy w bloku poniżej.