Изготовление светодиодных светильников своими руками

Мощный светодиодный светильник своими руками — разработка, установка

Экономные лампы освещения уже есть практически в каждом доме. Предлагаем рассмотреть, как сделать светодиодный светильник своими руками, какие материалы для этого потребуются, а так же советы о том, по каким критериям их необходимо выбирать.

Пошаговая разработка светодиодного светильника

Первоначально, перед нами стоит задача – проверить работоспособность светодиодов и измерить питающее напряжение сети. При настройке данного устройства для предотвращения поражения электрическим током мы предлагаем использовать разделительный трансформатор 220/220 В. Это так же обеспечит более безопасное проведение измерений при настройке нашего будущего светодиодного светильника.

Нужно учесть, что если какие-либо элементы схемы будут подключены неправильно, возможен взрыв, так что строго следуйте инструкции, приведенной ниже.

Чаще всего проблемы неправильной сборки заключается именно в некачественной спайке компонентов.

При расчетах для измерения падения напряжения тока потребления светодиодов нужно использовать универсальный измерительный мультиметр. В основном такие самодельные светодиодные светильники используются на напряжении 12 В, но наша конструкция будет рассчитана на сетевое напряжение 220 В переменного тока.

Видео: Светодиодный светильник в домашних условиях

Высокая светоотдача достигается на диодах при токе 20-25 мА. Но дешевые светодиоды могут давать неприятное голубоватое свечение, которое еще и очень вредно для глаз, поэтому мы советуем разбавлять самодельный светодиодный светильник небольшим количеством красных светодиодов. На 10 дешевых белых будет достаточно 4 светодиода красного свечение.

Схема довольно проста и разработана для питания светодиодов непосредственно от сети, без дополнительного блока питания. Единственным недостатком такой схемы является то, что все ее компоненты не изолированы от питающей сети и светодиодный светильник не обеспечит защиту от возможного удара током. Так что будьте осторожны при сборке и установке данного светильника. Хотя в дальнейшем схему можно будет модернизировать и изолировать от сети.

Упрощённая схема светильника

  1. Резистор на 100 ОМ при включении защищает схему от бросков напряжения, если его нет, нужно использовать выпрямительный диодный мост большей мощности.
  2. Конденсатор 400 нФ ограничивает силу тока, которая необходима для нормального свечения светодиодов. При необходимости можно добавить еще светодиодов, если их суммарное потребление тока не превышает предела, установленного конденсатором.
  3. Убедитесь в том, что используемый конденсатор рассчитан на рабочее напряжение не менее 350 В, оно должно в полтора раза превышать напряжение сети.
  4. Конденсатор 10 мкФ необходим, чтобы обеспечить стабильный источник света, без мерцаний. Его номинальное напряжение должно быть в два раза больше того, что измеряется на всех последовательно соединенных светодиодах во время работы.

На фото вы видите сгоревшую лампу, которая скоро будет разобрана для светодиодного светильника своими руками.

Перегоревшая лампочка

Лампу разбираем, но очень осторожно, чтобы не повредить цоколь, после этого очищаем его и обезжириваем спиртом или ацетоном . Особое внимание уделяем отверстию. Его очищаем от лишнего припоя и еще раз обрабатываем. Это необходимо для качественной пайки компонентов в цоколе.

Фото: патрон лампы

Вставляем в него резистор на 100 Oм и два конденсатора по 220 нФ напряжением 400 В.

Фото: резисторы и транзистор

Теперь нужно впаять крошечный выпрямитель, мы используем для этих целей обычный паяльник и уже заранее приготовлены диодный мост и обрабатываем поверхность, работаем очень аккуратно, чтобы не повредить ранее установленные детали.

Фото: пайка выпрямителя

В качестве изоляционного слоя модно использовать клей простого монтажного термопистолета. Подойдет так же ПВХ трубка, но желательно воспользоваться специально предназначенным для этого материалом, заполняющим все пространство между деталями и одновременно фиксируя их. У нас получилась готовая основа для будущего светильника.

Фото: клей и патрон

После этих манипуляций приступаем к самому интересному: установки светодиодов. Используем как основу специальную монтажную плату, её можно купить в любом магазине электронных компонентов или даже извлечь из какой-нибудь старой и ненужной техники, предварительно очистив плату от ненужных деталей.

Фото: светодиоды на доске

Очень важно проверить каждую из наших плат на работоспособность, ведь иначе весь труд зря. Особенное внимание уделяем контактам светодиодов, при необходимости их дополнительно очищаем и зауживаем.

Теперь собираем конструктор, нужно припаять все платы, у нас их четыре, к конденсатору. После этой операции снова все изолируем клеем, проверяем соединения диодов между собой. Располагаем платы на одинаковом расстоянии друг от друга, чтобы свет распространялся равномерно.

Соединение светодиодов

Также без дополнительных проводов подпаиваем конденсатор 10 мкФ, это хороший опыт пайки для будущих электриков.

Готовая мини лампа

Далее дело за малым: припаиваем резистор на 100 Ом, он может подсоединяться к любой из плат, и изолируем клеем контакты.

Резистор и лампа

Все готово. Мы советуем накрыть нашу лампу абажуром, т.к. светодиоды излучают чрезвычайно яркий свет, который очень бьет по глазам. Если поместить наш самодельный светильник в «огранку» из бумаги, к примеру, или ткани, то получится очень мягкий свет, романтичный ночник или бра в детскую. Поменяв мягкий абажур на стандартный стеклянный, мы получим достаточно яркое свечение, не раздражающее глаз. Это хороший и очень красивый вариант для дома или дачи.

Если вы хотите сделать питание лампы на батарейках или от USB, нужно исключить из схемы конденсатор на 400 нФ и выпрямитель, подключив схему непосредственно к источнику постоянного тока напряжением 5-12 В.

Это неплохой прибор для подсветки аквариума, но нужно подобрать специальную влагозащищенную лампу, ее можно найти посетив любой магазин электромеханических приборов, такие существуют в любом городе, будь-то Челябинск или Москва.

Фото: лампа в действии

Светильник в офис

Можно сделать креативный настенный, настольный светильник или напольный торшер в рабочий кабинет из нескольких десятков светодиодов. Но для этого будет поток света будет недостаточен для чтения, здесь нужен достаточный уровень освещенности рабочего места.

Для начала нужно определить количество светодиодов и номинальную мощность.

После выяснить нагрузочную способность выпрямительного диодного моста и конденсатора. Подключаем группу светодиодов на отрицательный контакт диодного моста. Подключаем все светодиоды, как показано на рисунке.

Схема: подключение ламп

Паяем все 60 светодиодов вместе. Если нужно подсоединять дополнительные светодиоды, просто продолжайте последовательную их спайку плюса к минус. Используйте провода, чтобы соединить минус одной группы светодиодов с последующей, пока не завершится весь процесс сборки. Теперь добавьте диодный мост. Подключите его, как показано на рисунке ниже. Положительный вывод к положительному проводу первый группы светодиодов, соедините отрицательный вывод к общему проводу последнего светодиода в группе.

Короткие провода светодиодов

Дальше нужно подготовить цоколь старой лампочки, отрезав провода от платы и припаять их к входам переменного напряжения на диодном мосте, отмеченные знаком

. Вы можете использовать пластиковые крепления, винты и гайки для соединения двух плат вместе, если все диоды размещены на отдельных платах. Не забываем залить платы клеем, изолируя их от короткого замыкание. Это достаточно мощный сетевой светодиодный светильник, который прослужит до 100 000 часов непрерывной работы.

Добавляем конденсатор

Если увеличить напряжение питание на светодиодах, для того, чтобы свет был ярче, то светодиоды начнут нагреваться, из-за чего значительно понижается их долговечность. Для того чтобы этого избежать, нужно соединить встраиваемый или настольный светильник на 10 Вт с дополнительным конденсатором. Просто подключите одну сторону цоколя к минусовому выходу мостового выпрямителя а положительный, через дополнительный конденсатор, к плюсовому выводу выпрямителя. Вы можете использовать 40 светодиодов вместо предложенных 60, увеличив тем самым общую яркость лампы.

Видео: как правильно сделать светодиодный светильник своими руками

При желании аналогичный светильник можно сделать и на мощном светодиоде, просто тогда понадобится уже конденсаторы другого номинала.

Как видите, особой сложности сборка или ремонт обычного светодиодного светильника, сделанного своими руками, не представляет. И это не займет много времени и сил. Такая лампа подойдет и как дачный вариант, например для теплицы, ее свет абсолютно безвреден для растений.

Как своими руками сделать светодиодный светильник

Led-освещение распространено и в частных. и в общественных помещения.

Однако покупка и установка оборудования для него обходится достаточно дорого.

Поэтому рассмотрим, как сделать светильник из светодиодов и подручных материалов своими руками, какие устройства, расходники, инструменты для этого потребуются, и какие варианты приборов могут при этом получиться.

Как подобрать светодиодные лампы для светильника

При создании светодиодных светильников применяют два вида led-лампочек по мощности:

  1. До полуватта. Их главные особенности – минимальный нагрев и возможность задать осветительному прибору любую форму, благодаря большому количеству точек. Недостаток – их монтаж весьма трудоемок, если учесть, что паять и соединять нужно своими руками.
  2. От 1 до 5 Вт. Большая мощность диодов позволяет существенно снизить их количество в устройстве, что уменьшает трудозатраты. Однако эффективная эксплуатация осветительного прибора на их основе невозможна без правильного подбора радиатора и рассеивателя света.

Изготовление led-светильников возможно также на основе светодиодных лент. Мощность освещения, цветовая подборка и плотность расположения лампочек в полосе определяется условиями эксплуатации и личными предпочтениями того, кто будет собирать их своими руками. В ширину стандартно они достигают 8-10 мм, а в длину – до 5 метров (именно такую протяженность имеют в продаваемых катушках). Питание осуществляется от источника постоянного тока с напряжением около 12 вольт и выше. Для подключения их от бытовой сети потребуется соответствующий блок питания. Также их можно собрать и на батарейках.

Расчет и принцип работы драйвера с гасящим конденсатором

Чтобы оснастить уже имеющиеся люстры и прочие светильники в квартире дешевым источником светодиодного света можно применить схему драйвера с гасящим конденсатором.

Главная его особенность – низкое потребление энергии. Собирая блок своими руками, каждый убедится, что он достаточно прост и в нем нет ничего лишнего, в том числе стабилизатора. Применяемые диоды не выделяют много тепла, поэтому в устройстве также отсутствует радиатор.

Единственный минус такой схемы – прямое подключение к сети 220В. Это значит, что если будут постоянные перебои напряжения, светильник станет постоянно мигать. Чтобы собрать подобный драйвер, потребуется подготовить исходные материалы:

  1. Макетная плата.
  2. Одно-двухваттные резисторы.
  3. Предохранители.
  4. Конденсаторы 47 mF на 500 В.
  5. Диодные мосты типа КЦ405А.
  6. Конденсаторы пленочные на 600 вольт (можно взять больше).

Если светодиодный светильник изготавливается для потолочной люстры под стандартный патрон, в качестве базы можно взять цоколь от перегоревшей экономной люминесцентной лампы. Для этого нужно своими руками, лучше вне помещения, аккуратно отсоединить лампу.

Схема

Работы схемы конденсатора, изготовленного своими руками, подчиняется следующему алгоритму:

  1. Резистор (обозначаемый на схеме R1) снижает скачки в сети до момента стабилизации схемы. На это уходит порядка одной секунды. Его параметры – сопротивление 50-150 Ом, мощность – 2 Вт.
  2. Резистор (на иллюстрации R2) поддерживает работу конденсатора-балласта – разряжает его, когда питание отключается. На практике это полезно для того, чтобы в случае необходимости проведения ремонта своими руками, мастер не подвергался действию электричества. Помимо этого, он препятствует образованию токового броска при не совмещении первой полуволны переменного сетевого тока с полярностью конденсатора.
  3. С1 непосредственно гасящий конденсатор. Это главный элемент схемы светодиодного светильника на основе ленты или ламп. Его функция – фильтрация тока. С его помощью (варьируя параметр мощности) можно задать любое значение силы тока в цепи. Так, для диодов, приведенных в качестве основы (см. выше) его значение не долго превышать 20 мА при пиковом напряжении.
  4. Дальше по схеме включается диодный мост.
  5. С2 (конденсатор электролитического типа) предотвращает ламповое мерцание. Кроме того, благодаря медленному разряжению электролита светильник затухает не немедленно, а постепенно.

Важно! Led-элементы светодиодной ленты не обладают эффектом инертности. Поэтому при включении и выключении глаз человека может замечать изменение стабильности освещения только при частоте в 50 Гц. Однако если посмотреть на светильник через камеру смартфона, можно сразу обнаружить его качество. Как правило, дешевые китайские диоды сразу выдают себя мерцанием, незаметным невооруженным глазом.

Основы расчета

Чтобы правильно рассчитать конденсатор, необходимо воспользоваться следующей формулой: I = 200*C*(1.41*U cети – U led): I – ток цепи (А); цифра «200» – постоянная, полученная умножением частоты тока 50 Гц на «4»; значение «1.41» – еще одна постоянная; С – емкость гасящего конденсатора, выраженная в фарадах; U cети – напряжение в используемой сети, обычно 220В; U led – общее падение напряжение на светодиодной полосе или отдельных диодов, например если каждый элемент имеет по 3,3В, то это значение нужно умножить на общее их количество и получится величина U led.

Правило подбора тока цепи (I) достаточно просто. Необходимо подобрать емкость гасящего конденсатора и количество диодов с заданным напряжением так, чтобы искомое значение тока цепи не превышало указанно в параметрах led-элементов. Задавая величину I можно устанавливать яркость свечения. Период времени службы диодов находится от нее в обратной зависимости.

На изображении приведена иллюстрация схемы типичного драйвера с гасящим конденсатором.

Интересно! Как вариант в качестве источника питания может использоваться аккумулятор. Светильник на батарейках можно подключать без драйвера. При этом при расчете его мощности нужно учитывать суммарное падение напряжение всех светодиодных элементов.

Какие материалы можно использовать

В ходе изготовления самодельных светильников пригодны любые материалы, сочетающиеся со светодиодными лентами и лампочками. Корпус можно изготовить как своими руками, так и взять за основу ранее использовавшийся прибор. При этом обязательно нужно учесть теплоотдачу led-элементов. Без правильно подобранного радиатора они быстро испортятся.

Для диодов большой мощности потребуется теплопроводящий материал. Например, это может быть алюминиевый профиль, труба, конус и прочие металлические предметы. Для таких элементов, как светодиоды 5 мм «соломенная шляпа» с углом распределения светового потока в сто двадцать градусов можно использовать любой материал – пластик, бумагу, дерево, картон – так как они не нагреваются.

Как сделать светильник своими руками: подробные инструкции

Теперь рассмотрим самые популярные варианты изготовления светильников на основе светодиодных элементов. Разберем подробно, как своими руками сделать их корпус, и какие материалы лучше использовать для настольных и настенных ламп, а также декоративных приборов освещения и некоторых других моделей.

Настольный

Для изготовления своими руками настольного светильника в первую очередь потребуется модернизировать уже имеющий прибор освещения. Для этого нужно:

  1. Извлечь родной патрон.
  2. В качестве базы взять цоколь от вышеописанной экономной лампочки и поместить в него, соединяя по схеме, драйвер с гасящим конденсатором.
  3. В качестве корпуса для светодиодных элементов можно использовать, к примеру, колпачок от дезодоранта подходящего размера.
  4. По всей его площади просверливаются/пробиваются отверстия подходящего диаметра под 5-миллиметровые диоды (всего около 50-60).
  5. К остатку цоколя от экономной лампочки корпус прикрепляется на небольшие саморезы к круглому пластиковому основанию диаметром как у колпачка. При этом сама основа крепится на небольшие уголки-подиумы также на крепежные элементы.
  6. После фиксации и сбора светильник просто вкручивается вместо обычной лампы накаливания в плафон для настольника.

Совет! Используя вышеприведенную технологию, можно своими руками изготовить светильники для обычных подвесных люстр, а также плафонов, вывешиваемых для освещения подсобных помещений, гаражах, бань, подвалов. Вместо обычных ламп накаливания или «экономок» в них будут применены светодиодные самоделки.

Настенный

Настенный светодиодный светильник может применяться в различных помещениях – ванной и санузле, на кухне и в детской, гостиной и прихожей, коридоре. Процедура изготовления его в форме круглого плафона своими руками выглядит следующим образом:

  1. Прежде всего необходимо подобрать основание под монтаж диодов. Оно должно быть соразмерно рассеивателю. Например, можно вырезать дно от пластикового строительного ведра.
  2. Рассчитав необходимое количество диодов (в среднем 100-120), необходимо строго по разметке равномерно проделать отверстия.
  3. На обратной стороне основания закрепляется драйвер, при необходимости несколько штук.
  4. Основание с диодами и драйверами обязательно фиксируется к базе плафона на саморезы. Для этого по середине необходимо установить пластиковый или металлический подиум.
  5. Собранный прибор закрепляется на стену и закрывается рассеивателем.
Читайте также:  Венецианка: виды и способы нанесения

Такой светильник с некоторой модернизацией можно приспособить не только для настенного, но и потолочного монтажа.

Декоративный

Светодиодные ленты представлены на рынке в достаточно широком разнообразии – по мощности, световой температуре, цветовым оттенкам и прочих параметрам. Самоделка на их основе не представляет ничего сложно, по крайней мере, сделать из них плафон для украшения намного проще, чем светильник с драйвером по вышеописанной схеме.

При этом оформление его корпуса и рассеивателя будет ограничиваться лишь рамками фантазии самого изготовителя. К светодиодной ленте потребуется блок питания, а также модуль управления, если планируется варьировать характеристики ее работы по цвету, световому потоку, интенсивности, времени.

Основные правила сборки самодельных led-светильников

Чтобы сделать рабочий светильник на основе светодиодов, необходимо убедиться как в грамотности его схемы, так и в правильности подбора его элементов:

  1. Сборку диодов осуществлять строго по приведенной схеме. При неправильном подключении возможен взрыв!
  2. Качество спайки компонентов должны быть на высоком уровне. В противном случае возможно разъединение контактов и поломка светильника.
  3. Для точного расчета всех параметров, в том числе падения напряжения, необходимо проводить предварительные замеры точными приборами, мультиметром.
  4. Чтобы устранить эффект голубоватой подсветки (раздражающих глаза) белых диодов, необходимо на каждые 10 led-элементов монтировать 3-4 красных.

Интересно! Приведенная выше схема изготовления светильника своими руками достаточно проста, эффективна и экономна. Однако она подключена напрямую к сети с напряжением в 220В, что не исключает поражения электрическим током, и потому требует соблюдения правил безопасности как с любым другим бытовым электроприбором.

Основные выводы

Изготовить светильник своими руками можно с применением подручных средств и недорогих радиотоваров. Также для этого потребуется непосредственно светодиодные элементы – лампы или ленты. Они могут быть как маломощными, так и сильными. При выборе материала для корпуса нужно исходить из параметров их теплоотдачи. Чтобы подключить такой прибор в сеть без блока питания, потребуется изготовить драйвер с гасящим конденсатором, предварительно рассчитав его по формуле.

С помощью предложенной технологии можно изготовить светильники любой формы и параметров для установки их в качестве основного или декоративного источника освещения. Монтировать своими руками их можно на потолок и стены в плафоны, в люстры и настольные лампы, а также в любую другую специально изготовленную художественную конструкцию.

Как сделать светодиодную лампу своими руками

Благодаря своим многочисленным положительным качествам, надежности, практичности, светодиодные лампы практически с первых мгновений своего появления завоевали рынок. Светильники со светодиодными источниками света имеют большой срок службы, не нагреваются при работе, потребляют минимальное количество энергии при высокой рассеиваемой мощности излучаемого светового потока. Особенность работы светодиодов связана с технологией изготовления p-n-перехода, выбора кристалла. Современные технологии позволяют изготовить очень яркие светодиоды со световым потоком 4000 К, что намного больше, чем способны излучать даже экономичные люминесцентные лампы.

Выпускаются лампы с желтым или белым свечением, поэтому покупатели могут выбирать наиболее подходящие для своего помещения источники света. Желтые, имея температуру свечения 6000 К, создают теплое свечение, а белые с 4000 К – холодное.

Светодиодные лампы являются более выгодными по сравнению с лампами накаливания или «энергосберегающими», но из-за особенностей изготовления, своей конструктивной сложности они стоят дороже. Хотя, сравнивая конструкцию и технологичность люминесцентных источников света, можно сделать вывод, что производство светодиодных проще.

Светодиодный светильник

Учитывая высокую цену на светодиодные лампы, многие хотят сделать ее своими руками, тем более для этого все необходимые детали можно приобрести на радиорынке. Чего не скажешь о ртутной лампе, в которой не только плата питания сложна, но и колба с газом является недоступным элементом. Поэтому, если хотите изготовить качественные светодиодные лампы для теплицы своими руками, то это можно сделать довольно просто.

Галерея: светодиодные лампы своими руками (25 фото)

Сфера применения

Преимущество светодиодных источников света заключается в универсальности. Производители выпускают различные по мощности излучения, форме и количеству элементов светодиодные матрицы или сами светодиоды. Поэтому можно конструировать светильники на свое усмотрение как на стандартный цоколь от разбитой лампы, так и на специализированный в соответствии с требованиями подключения к драйверу или плате управления.

Преимуществом светодиодных источников света является управляемость яркостью свечения путем изменения напряжения на его входе. Таким образом, можно получить оттенок от еле заметного до чрезмерно яркого. Это свойство дает возможность создавать много полезных вещей:

  • прожекторы;
  • уличные фонари;
  • ночные светильники;
  • индикаторы;
  • фитолампы или светодиодные лампы для растений своими руками;
  • подсветка торговых полок;
  • люстры.

Светодиоды получили применение во многих сферах благодаря своим практическим качествам. Они активно используются в промышленности, быту, медицине, детских дошкольных учреждениях.

Изготовление своими руками

Известно много различных форм светильников и систем подсветки, которые могут быть изготовлены своими руками в корпусе, а может быть использована готовая лента, что также весьма удобно. Например, при создании подсветки клавиатуры или полок в шкафу.

Что же потребуется для изготовления светильника на светодиодах? Долго размышлять не придется, потому что светодиодные источники света являются универсальными. Их можно подключать на переменное или постоянное напряжение любого номинала. Достаточно изготовить качественный драйвер или блок управления и грамотно расположить светодиоды на пластине.

Крепление и установка

Прежде чем приступать к изготовлению светодиодной лампы, стоит подумать над ее назначением. Если она будет устанавливаться в стандартный патрон, то для этого потребуется цоколь Е27, Е14, G9. Взять его можно с любой старой лампочки, например, от люминесцентной. Точно таким принципом руководствуются при освещении теплицы светодиодными лампами.

В зависимости от назначения светодиодные светильники также могут быть различными. Одни предназначены для общего освещения, для использования в качестве ночников или в качестве фитолампы для выращивания растений. В первом случае для изготовления светильников используются яркие светодиоды холодного или теплого свечения, что наиболее предпочтительно. С точки зрения влияния на зрение человека, лампы лучше покупать именно с желтым свечением, точно так же дело касается и выбора самих светодиодов.

А когда речь идет о ночнике или тусклой подсветки, то для его изготовления следует выбирать отличные от белого цвета или же использовать режимы свечения с низкой яркостью. Если же предстоит изготовить фитолампу для выращивания растений, то для этого лучше выбрать красный и синий цвета светового потока. Именно спектр этих оттенков оказывает благоприятное воздействие на рост и обеспечивает интенсивное развитие растений.

Как сделать фитолампу

Светодиодные лампы получили широкое применение, особенно часто их используют для выращивания растений в теплицах. Для этого применяется так называемая фитолампа. Ее особенность заключается в спектре света. Растения хорошо растут при красном, синем и желтом оттенках света. Например, красный способствует лучшему фотосинтезу, синий стимулирует интенсивность роста на клеточном уровне, а желтый обогащает растение прочими немаловажными компонентами. Поэтому светодиодные лампы своими руками станут идеальным вариантом, тем более, когда речь идет о выращивании растений.

Но чтобы растение действительно интенсивно набирало рост в теплице, укреплялось и быстрее формировалось, необходимо выдерживать пропорцию количества красного света к синему в соотношении 1:3. И добавить чуточку желтого. Растение в таких условиях значительно крепче, выносливее и здоровее. Поэтому если решите выращивать рассаду, то фитолампу можно изготовить своими руками. Для этого потребуется купить ленту или комбинировать красные и синие цвета светодиодов в светильниках для теплицы. Такое освещение в теплице не потребует значительных материальных растрат, потому что цена материалов ниже, чем готовой фитолампы.

Благодаря возможности размещения источников освещения в любом удобном месте, можно сэкономить на электричестве. Например, ленту можно протянуть над самими растениями, исключая излишние растраты на освещение пространства всей теплицы.

Для изготовления лампы не потребуется покупать специальные светодиоды, для теплиц вполне подойдут рыночные или заказанные из интернет-магазина. В продаже имеются различные модели, важно, чтобы яркость была достаточной, а цвет соответствовал эффективному спектру.

Базовая конструкция

Когда речь идет об изготовлении своими руками светодиодного освещения для теплиц или для других определенных нужд, то тип конструкции выбирается исходя из особенностей его закрепления. Если предстоит устанавливать в стандартный навесной светильник с патроном на Е27, то, соответственно, лучше применить и стандартный цоколь.

Корпус лампочки можно изготовить из любого прозрачного материала. Но лучший эффект вы получите от непосредственного свечения без использования различных светофильтров. А ведь колбы и рассеиватели как раз таковыми и являются. Когда речь идет об изготовлении лампы для хозяйственных нужд, то красоту можно отложить на второй план.

Выбор источника питания

Светодиодные источники света являются универсальными. Их можно подключать на любое напряжение питания. Но только для осуществления этого потребуется изготовить необходимый драйвер или простейший блок питания, конструкцию устройства следует выбирать исходя из места обустройства освещения. В теплице практически всегда присутствует высокая влажность, поэтому блок питания должен быть герметичным.

На практике существует масса схем подключения светодиодов при изготовлении освещения теплицы своими руками с питанием как от сети постоянного напряжения 12В, так и к сети 220В с переменным током. Но на этом форматы питающих цепей не заканчиваются, потому что путем стандартных расчетов можно использовать любое напряжение.

Как рассчитать источник питания

Чтобы правильно подобрать компоненты и выбрать корректные режимы работы источника освещения для теплицы или другого места, необходимо знать параметры светодиодов. А к ним относятся:

  • Напряжение питания при прямом включении. Практически все светодиоды, если это не сборка, имеют стандартное напряжение питания, равное 3 В.
  • Ток потребления при прямом включении. Стандартный p-n-переход для нормального свечения потребляет 20-30 мА. Но также имеются светодиоды с увеличенным током до 100 и более мА, называемые сверхъяркими. Поэтому важно проверить параметры в справочной литературе, благо она доступна без ограничений на множестве порталов.
  • Пиковый ток и напряжение. Эти значения косвенные, но при расчете качественного и надежного источника важны.

Зная параметры светодиодов, можно приступать к выбору схемы включения. Первым делом составляем геометрию расположения светодиодов на плате или пластине в зависимости от того, для чего светильник изготавливается. Существует 3 схемы включения светодиодов, которые в равносильных долях применяются различными производителями:

  1. Последовательное включение. Наиболее простое и надежное при создании эффективного освещения. Простота заключается в отсутствии необходимости создания различных преобразователей. Например, при использовании для светильника 70 светодиодов источник питания будет состоять всего из одного компонента – резистора с сопротивлением 330 Ом и мощностью рассеивания 0,5 Вт. При этом светодиоды подключаются к сети 220 В. Недостатком схемы может стать то, что при выходе из строя одного из светодиодов перестают светиться сразу все. А при сгорании его на КЗ увеличивается ток, что приведет к выходу еще одного, и так по цепочке. Ток во всей цепи равен току одного светодиода.
  2. Параллельное включение. На каждый из светодиодов подается напряжение 3 В, ограниченное резистором или от стабилизированного источника питания. При выходе из строя одного из светодиодов, остальные продолжают светиться, в чем заключается преимущество. Общий ток схемы рассчитывается как сумма токов в каждом из светодиодов. При подключении тех же 70 LED с током потребления 30 мА суммарная величина составит 2,1 А. Для ограничения тока придется взять резистор сопротивлением 100 Ом и мощностью более 400 Вт. Хотя мощность потребления 1 светодиода составляет менее 10 мВт, а 70 – всего 6,3 Вт. Поэтому лучше изготовить драйвер или использовать конденсаторный источник без трансформатора. Конденсатор не может рассеивать мощность, поэтому она просто ограничится, но на ток 2,1А потребуется большей конденсатор, из-за чего его сложно будет уместить в корпусе светильника.
  3. Комбинированная схема сочетания параллельного и последовательного включений. Довольно часто в бытовых лампах китайского производства с 6 мощными светодиодами наблюдается такое включение. 3 LED соединены последовательно, а цепочки параллельно. Суммарный ток следует рассчитывать частями отдельно в параллельных и последовательных цепях и так далее в зависимости от включения. Источник выбирается исходя из полученного значения.

Например, в случае с лампой на 6 светодиодов общий ток потребления при напряжении питания 9 В составит всего 60 мА. Если использовать токоограничивающий резистор, потребуется использовать сопротивление 3,5 кОм и мощностью рассеивания с запасом в 2 раза – 24 Вт, что тоже совсем неактуально. Ведь общая потребляемая мощность самих светодиодов составит 0,54 Вт. Поэтому лучше применить источник с разделительным конденсатором или трансформаторный драйвер на ШИМ-контроллере. По такому же принципу можно изготовить светодиодные люстры своими руками с любым количеством самодельных лампочек.

Рассмотрим пример расчета источника питания для светильника на 20 светодиодов, подключенных последовательно-параллельно. Первым делом стоит оговориться. Если хотите изготовить действительно надежный источник света, то потребуется добавить в схему:

  • Варистор с импульсными напряжением 278 В при условии подключения схемы на 220 В.
  • Электронный предохранитель, он защитит устройство от превышения тока в случае выгорания одного из светодиодов на КЗ.
  • Стабилизатор. Для повышения надежности светильника в его схему следует включить стабилизатор на 3В и более в зависимости от суммарного напряжения последовательного включения светодиодов. В рассматриваемой лампе их 10, поэтому напряжение стабилизации должно составить 30 В.

Практическая реализация

На практике схема драйвера существенно упрощается, исключая всевозможные защиты и предохранители. Поэтому качественными готовые лампы назвать сложно. Но не всегда это так. Дорогие светодиодные лампы бывают оснащены действительно надежным источником со всеми защитами.

Устройства с разделительным конденсатором

Самой распространенной и практичной схемой питания для светодиодов является именно емкостный источник. Он занимает мало места и не требует много профессиональных навыков для изготовления.

На рисунке ранее была изображена классическая схема традиционного питателя. Она имеет разделительный конденсатор, разрядный резистор, выпрямитель и стабилитрон. Подключать схему без нагрузки не рекомендуется, потому что амплитудное значение напряжения будет высоким и при обрыве одной из цепей светодиодов выйдет из строя стабилитрон.

Драйвер на ШИМ-контроллере

Более выносливыми и качественными являются схемы с драйвером на микроконтроллере и трансформаторе. Его схема представлена на картинке выше. Здесь также не требуется много деталей, а порядок расчета можно найти в описании. Все реализуется довольно просто.

Читайте также:  Готовые проекты домов с гаражом

Изготовление светодиодных светильников своими руками

Располагая парой часов свободного времени и желанием иметь в доме экономичное и радующее глаз освещение, совсем несложно смастерить светодиодный светильник самостоятельно.

Устройство светодиодного светильника.

Что потребуется для изготовления

  • светодиоды, в условиях изготовления дома, своими руками, менее трудоемкими и простыми в использовании будут мощные (но не более 1 Вт) выводные светодиоды;
  • драйвер тока (источник питания), при переделке бра или торшера идеально подойдет драйвер без корпуса (почти не нагревается и меньше размером, но сложнее крепить) с гальванической развязкой (безопаснее);
  • алюминиевый радиатор для рассеивания тепла, самый подходящий вариант — П-образный строительный профиль;
  • теплопроводящий двусторонний скотч.

При изготовлении радиатора важно учитывать площадь пластин. Для одноваттного светодиода необходима пластина площадью 2500 мм с толщиной примерно 1 мм. У драйвера нужно обращать внимание на выходное напряжение, например, указано 10 вольт, значит он потянет 3 последовательно включенных белых светодиода, или указанное на маркировке количество светодиодов, например, «5-7х1Вт». Мощный драйвер, свыше 10 Вт, будет создавать помехи для телевизора или радио, поэтому предпочтительнее взять с фильтром от электромагнитных помех.

Пошаговая инструкция изготовления светодиодного модуля

Схема подключения светодиодов.

Для изготовления элементарной светодиодной подсветки потребуется: три одноваттных светодиода, кусок П-образного профиля из алюминия длиной 5-7 см (радиатор), термоскотч и драйвер 3х1Вт.

Донышки светодиодов и радиатор обезжириваются, то есть протираются спиртом или водкой. Ацетон лучше не использовать, так как светодиоды могут помутнеть. Скотч отрезается полоской шириной 5-7 мм и наклеивается на радиатор. Светодиоды равномерно устанавливаются на скотч с соблюдением полярности, то есть «+» смотрит на соседний «-», для улучшения контакта слегка их прижать. Затем, для спаивания светодиодов между собой, на их выводы наносится олово. Для спайки можно использовать жилку из любого многожильного провода. Чтобы скотч в процессе пайки не прогорел, выводы светодиодов можно отогнуть заранее или приподнять их, придерживая корпус пальцем. К крайним выводам припаивается драйвер. Модуль готов.

Проверить светодиодные светильники можно, включив их на 2-3 часа. Затем потрогать пальцем обратную сторону радиатора напротив светодиодов. Вставив изготовленный самостоятельно модуль в выбранный корпус, вы получите неповторимый светильник. Используя более мощный драйвер и большее количество светодиодов на основе этой схемы, можно изготовить более яркую люстру или подсветку рабочей поверхности.

Изготовление светильника с использованием светодиодной ленты

Для декоративного освещения или локальной подсветки довольно эффективно применение светодиодной ленты. Ее пластичная конструкция дает возможность для изготовления светильников любого размера. Питающие провода спаиваются с контактными площадками, расположенными рядом с линией разреза. Для крепления светодиодная лента имеет самоклеящуюся пленку. Для корпуса возможно использование пластикового короба для кабеля, вышедшего из строя торшера или люстры. Из кусков пластиковой ПВХ панели можно сконструировать светильник уникальной конфигурации.

Однако самый простой и быстрый вариант изготовления — это приобрести специальные профили для установки светодиодных лент.

Подобного рода осветительные приборы великолепно подойдут для дополнительного освещения рабочих поверхностей на кухне или у компьютера, для подсветки аквариума или комнатных растений или просто в качестве декоративного освещения.

Светодиодные светильники своими руками. Выпуск 3

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.

Рекомендуется оставить включенным светильник на 2-3 часа, после чего приложить палец к задней стенке радиатора. Если он нагрелся не чрезмерно, все в порядке.

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 в центре радиатора сверлим два отверстия для крепления светодиода и нарезаем резьбу. Сажаем светодиод. Для этого смазываем обе поверхности термопастой и плотно прикручиваем светодиод к радиатору.

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)

Или можно все поставить в офисный светильник 600х600 мм.

Ну и в качестве бонуса рассмотрим несколько примеров декоративных светильников на основе светодиодов.

8. Декоративный настольный ночник.

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.

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.

Далее острым ножом отрезать верхнюю часть банки с крышкой.

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.

Читайте также:  Обои с шелкографией: особенности дизайна

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.

Светодиодная лампа своими руками: схема, нюансы конструкции, самостоятельная сборка

LED-светильники находят широкое применение в организации бытового, уличного, промышленного освещения. Их важными достоинствами является экономичность, экологичность, неприхотливость в обслуживании.

Изготовленная светодиодная лампа своими руками обязательно найдет свое применение в вашем доме. Подробную инструкцию по изготовлению, как и схемы сборки вы найдете в представленной статье.

Принцип работы LED-устройства

Основой светодиодной лампы является односторонний полупроводник, величина которого составляет несколько миллиметров. В нем происходит однонаправленное движение электронов, что позволяет преобразовывать переменный ток в постоянный.

Состоящему из нескольких слоев кристаллу светодиода свойственны два типа электропроводимости: положительно и отрицательно заряженных частиц.

Сторона, где содержится минимальное количество электронов, получила названия дырочной (p-тип), тогда как другая с большим количеством этих частиц именуется электронной (n-тип).

При столкновении элементов на p-n-переходе они сталкиваются, генерируя частицы света фотоны. Если в это время поддерживать систему в постоянном напряжении, светодиод будет излучать стабильный поток света. Этот эффект используется во всех конструкциях LED-ламп.

Четыре разновидности светодиодных устройств

В зависимости от размещения светодиодов подобные модели можно разделить на следующие категории:

  1. DIP. Кристалл скомпонован с двумя проводниками, над которыми находится увеличитель. Модификация получила широкое распространение при изготовлении вывесок и гирлянд.
  2. «Пиранья». Приборы собирают аналогично предыдущему варианту, но предусматривают четыре вывода. Надежные и прочные конструкции чаще всего применяют для оснащения автомобилей.
  3. SMD. Кристалл размещается сверху, что значительно улучшает отведение тепла, а также помогает уменьшить габариты устройств.
  4. СОВ. В этом случае светодиод впаивается непосредственно в плату, что способствует увеличению интенсивности свечения и защите от перегрева.

Существенный недостаток COB-устройств — невозможность замены отдельных элементов, из-за чего приходится приобретать новый механизм из-за одного-единственного вышедшего из строя чипа.

В люстрах и других бытовых осветительных приборах обычно применяется конструкция SMD.

Устройство LED-ламп

Светодиодная лампа состоит из шести следующих частей:

Действующим элементом подобного прибора является светодиод, генерирующий поток световых волн.

Цоколь, который может иметь различный вид и размер, применяется и для других видов ламп – люминесцентных, галогенных, накаливания. В то же время некоторые LED-приборы, например, светодиодные ленты, могут обходиться без этой детали.

Важным элементом конструкции служит драйвер, преобразующий сетевое напряжение в ток, на которой работает кристалл.

От этого узла во многом зависит эффективная работа лампы, кроме того, качественный драйвер, имеющий хорошую гальваническую развязку, обеспечивает яркий постоянный световой поток без намека на моргание.

Обычный светодиод производит направленный пучок света. Чтобы изменить угол его распределения и обеспечить качественное освещение, используется рассеиватель. Еще одной функцией этого компонента является защита схемы от механических и природных воздействий.

Радиатор предназначен для отвода тепла, излишки которого могут повредить прибору. Надежная работа радиатора позволяет оптимизировать работу лампы и продлить ей жизнь.

Чем меньше эта деталь, тем большую тепловую нагрузку придется выдерживать светодиоду, что скажется на быстроте его выгорания.

Преимущество и недостатки самодельной лампы

Специализированные магазины предлагают большой выбор светодиодных аппаратов. Однако порой в ассортименте невозможно найти прибор, отвечающий необходимым параметрам. Кроме того, LED-приборы традиционно отличаются высокой стоимостью.

Между тем, вполне возможно сэкономить средства и получить идеальную лампу, выполнив сборку самостоятельно. Сделать это несложно и достаточно будет элементарных технических знаний и практических умений.

Выполненное своими руками LED-устройство имеет ряд значительных преимуществ над приобретенным в магазине аналогом. Они отличаются экономичностью: при аккуратной сборке и использовании качественных деталей период эксплуатации достигает 100 тысяч часов.

Такие приборы показывают высокую степень энергоэффективности, которая определяется соотношением потребляемой мощности и яркости выработанного света. Наконец, их стоимость на порядок ниже, чем фабричных аналогов.

Проблемы самостоятельного изготовления

Главными вопросами, которые приходится решать при изготовлении LED-ламп, является перевод переменного электрического тока в пульсирующий и его выравнивание до постоянного. Помимо этого, предстоит ограничить силу электропотока 12 вольтами, что необходимо для питания диода.

Продумывая устройство, следует также решить ряд конструктивных задач, а именно:

  • как расположить схему и светодиоды;
  • как изолировать систему;
  • как обеспечить теплообмен в устройстве.

Перед сборкой желательно продумать все эти проблемы с учетом требований, которые предъявляются к самодельному источнику света.

Схемы светодиодных ламп

Прежде всего, следует выработать вариант сборки. Существует два основных способа, каждый из которых имеет собственные плюсы и минусы. Ниже мы рассмотрим их подробнее.

Вариант с диодным мостом

Схема включает четыре диода, которые подключаются разнонаправленно. Благодаря этому мост приобретает возможность трансформировать сетевой ток в 220 V в пульсирующий.

Происходит это следующим образом: при проходе по двум диодам синусоидальных полуволн, они изменяются, что вызывает потерю полярности.

При сборке к плюсовому выходу перед мостом подключается конденсатор; перед минусовой клеммой – сопротивление на 100 Ом. Еще один конденсатор устанавливается позади моста: он понадобится для сглаживания перепадов напряжения.

Изготовление светодиодного элемента

Наиболее простым способом создания LED светильника является выполнение источника света на основе сломанного светильника. Необходимо проверить работоспособность обнаруженных деталей, что можно сделать с помощью аккумулятора на 12 V.

Неисправные элементы нужно заменить. Для этого следует распаять контакты, убрав перегоревшие элементы, поставить на их место новые. При этом важно соблюдать чередование анодов и катодов, которые крепятся последовательно.

Если требуется поменять лишь 2-3 штуки чипа, достаточно просто припаять их на участки, где ранее находились вышедшие из строя компоненты.

При полной самостоятельной сборке нужно соединять в ряд по 10 диодов, соблюдая правила полярности. Несколько выполненных цепей припаиваются к проводам.

При сборке схем важно следить, чтобы спаянные концы не касались друг друга, поскольку это может привести к замыканию прибора и выхода системы из строя.

Приспособления для более мягкого света

Чтобы избежать мерцания, свойственного LED-светильникам, описанную выше схему можно дополнить несколькими деталями. Таким образом, она должна состоять из диодного моста, резисторов на 100 и 230 Ом, конденсаторов на 400 нФ и 10 мкФ.

Чтобы защитить устройство от перепадов напряжения в начале схемы помещается резистор в 100 Ом, за которым впаивается конденсатор 400 нФ, после него устанавливается диодный мост и еще один резистор на 230 Ом, за которым идет собранная цепочка светодиодов.

Приборы с резисторным сопротивлением

Подобная схема также вполне доступна начинающему мастеру. Для ее выполнения требуются два резистора 12k и две цепочки из одинакового числа светодиодов, которые припаиваются последовательно с учетом полярности. При этом одна полоса со стороны R1 подсоединяется катодом, а другая – с R2 – анодом.

Выполненные по этой схеме светильники имеют более мягкий свет, поскольку действующие элементы зажигаются по очереди, благодаря чему пульсация вспышек почти незаметна невооруженному глазу.

Устройства успешно применяются в качестве настольной лампы и в других целях. Для создания оптимального освещения специалисты рекомендуют применять ленты из 20-40 диодов. Меньшее количество дает небольшой световой поток, соединение большего числа элементов технически довольно сложно выполнить.

Важный элемент: светодиодный драйвер

Для корректной работы LED-устройства, выполненного своими руками, следует решить вопрос с драйвером. Схема этого узла довольно проста. Алгоритм функционирования состоит в прохождении переменного тока в 220V на диодный мост через конденсатор C1.

Выпрямленный ток переходит на последовательно подключенные светодиоды HL1-HL27, количество которых могут достигать 80 штук.

Чтобы избежать мерцания и добиться стабильно ровного цвета желательно использовать конденсатор С2, который должен иметь как можно большую емкость.

Корпуса для светодиодных приборов

Перед сборкой важно определиться, где будет помещаться собранная схема.

Существует несколько вариантов решения этой проблемы — для размещения устройства можно использовать:

  • цоколи ламп накаливания;
  • корпуса от перегоревших энергосберегающих или галогенных ламп;
  • выполненные своими руками приспособления.

Первый вариант имеет важное преимущество. При его использовании легко закрутить собранное светодиодное устройство в патрон, тем самым обеспечив теплообмен.

Следует учесть, что помимо очевидного плюса, этот способ имеет и явные минусы. Собранная конструкция имеет не слишком эстетичный вид, кроме того, в этом случае сложно выполнить надежную изоляцию.

Удобный и практичный вариант — поместить самодельный прибор в корпус энергосберегающей лампы. Для этого первоначально необходимо разобрать перегоревший прибор, достав из него преобразовательную плату.

Собранную схему можно вставить, применив разные способы:

  • Диоды помещаются в отверстия, которые проделываются в крышке под стеклянной колбой.
  • Схему можно расположить внутри цоколя, что гарантирует теплообмен. В этом случае LED-элементы вставляются и закрепляются в уже имеющиеся отверстия.
  • Плату можно спрятать в цоколь. Для выполнения процесса удобно воспользоваться обычной пластиковой крышкой от бутылки с водой.

Для размещения светодиодов мастера часто применяют сделанный своими руками кружок из пластика или картона, в котором сверлятся отверстия под диоды. При тщательно выполненной работе такие устройства смотрятся довольно эстетично.

Еще одним вариантом является применение корпуса галогенной лампы. Он не получил широкого распространения, поскольку в данном случае нет возможности закрутить светильник в патрон. Тем не менее подобная модификация используется для выполнения самодельных индикаторов и иных приборов.

Если вы приняли решение для работы использовать корпус лампочки, то рекомендуем прочесть другую нашу статью, где мы подробно описали способы разборки различных видов лампочек. Подробнее – переходите по ссылке.

Материалы для изготовления самоделки

Помимо корпуса, для создания лампы потребуются и другие элементы. Это, прежде всего светодиоды, которые можно приобрести в виде LED-лент или отдельных элементов НК6. Сила тока каждой детали равна 100-120 мА; напряжение 3-3,3 V.

Необходимы также выпрямительные диоды 1N4007 либо диодный мост, а также предохранители, обнаружить которые можно в цоколе старого прибора.

Понадобится и конденсатор, емкость и напряжение которого должны соответствовать используемой электросхеме и количеству использованных в ней LED-элементов.

Если не используется готовая плата, нужно подумать о каркасе, к которому крепятся светодиоды. Для его изготовления подойдет теплоустойчивый материал, не являющийся металлом и непроводящий электрический ток.

Как правило, подобную деталь выполняют из прочных пластиков или плотного картона. Для крепления светодиодных элементов к каркасу понадобятся жидкие гвозди или суперклей.

Собираем простую LED-лампу

Рассмотрим выполнение светильника в стандартном цоколе от люминесцентной лампы. Для этого нам придется несколько изменить приведенный выше список материалов.

В этом случае мы используем:

  • старый цоколь Е27;
  • светодиоды НК6;
  • драйвер RLD2-1;
  • кусок пластика или плотного картона;
  • суперклей;
  • электропроводку;
  • паяльник, плоскогубцы, ножницы.

Первоначально требуется разобрать светильник. У люминесцентных устройств подсоединение цоколя к пластинке с трубками осуществляется с помощью защелок. Важно обнаружить место крепежа и поддеть элементы отверткой, что позволит легко отсоединить патрон.

Разбирая прибор, нужно соблюдать предельную осторожность, чтобы не нанести вреда трубкам, внутри которых находится ядовитое вещество. Одновременно необходимо следить за целостностью электропроводки, подсоединенной к цоколю, а также сохранять детали, содержащиеся в нем.

Верхнюю часть с подсоединенными газоразрядными трубками мы используем для выполнения пластинки, необходимой для подсоединения светодиодов. Достаточно удалить трубчатые элементы, а в оставшиеся круглые отверстия закрепить LED-детали.

Для их надежного крепления лучше сделать дополнительную пластмассовую или картонную крышку, которая послужит для изолирования чипов.

В лампе будут применяться светодиоды НК6, каждый из которых состоит из 6 кристаллов с параллельным подключением. Они позволяют создать довольно яркий осветительный прибор при минимуме потребляемого электричества.

Для подключения каждого светодиода к крышке необходимо выполнить по два отверстия. Прокалывать их следует аккуратно в строгом соответствии схеме.

Пластиковая деталь позволяет прочно зафиксировать LED-элементы, тогда как использование картона требует дополнительного закрепления светодиодов к основанию при помощи жидких гвоздей либо суперклея.

Так как устройство рассчитано на применение шести светодиодов мощностью по 0,5 ватт каждый, в схеме нужно предусмотреть три параллельно подсоединенных элемента.

В конструкции, которая будет работать от электросети мощностью 220 В, нужно предусмотреть драйвер RLD2-1, который следует приобрести в магазине или выполнить самостоятельно.

Во избежание короткого замыкания перед началом сборки важно заизолировать драйвер и плату друг от друга, используя пластик или картон. Поскольку лампа почти не нагревается, не стоит беспокоиться о перегреве.

Подобрав все компоненты можно собрать конструкцию по схеме, а затем подключить ее к электросети, чтобы проверить свечение.

Устройство, работающее от стандартного патрона с питанием 220 В, имеет низкое энергопотребление и мощность равную 3 Ваттам. Последний показатель в 2-3 раза меньше, нежели у люминесцентных устройств и в 10 раз меньше, чем у ламп накаливания.

Хотя световой поток равен всего лишь 100-120 люменов, благодаря ослепительно белому цвету лампа кажется значительно ярче. Собранный светильник можно применять в качестве настольного либо для освещения компактного помещения, например, коридора или чулана.

Выводы и полезное видео по теме

В приведенном ниже видеоролике вы можете увидеть подробный рассказ специалиста о самостоятельной сборке LED-светильника:

Лампы на светодиодах, выполненные самостоятельно, обладают высокими техническими характеристиками. Они почти не уступают фабричным моделям по таким качествам, как прочность, надежность, долговечность.

Сборка подобных устройств доступна практически каждому: для успешного ее выполнения необходимо лишь строго следовать схемам и аккуратно выполнять все предписанные манипуляции.

Возможно вам уже приходилось собирать светодиодную лампу своими руками и вы можете дать ценный совет посетителям нашего сайта? Или после прочтения статьи появились вопросы? Пожалуйста, оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке.

Ссылка на основную публикацию