Самодельные светильники на светодиодах схема. Как сделать светильник из светодиодной ленты своими руками? Как сделать переносной светильник из точечного

Экономичные полупроводниковые элементы, из которых удаётся изготовить светодиодные светильники своими руками, появились на нашем рынке сравнительно недавно. Первые образцы изделий из светодиодных ламп были разработаны ещё в 1962 году, но их качество оставляло желать лучшего (современные модели – на фото ниже).

Объяснялось это тем, что самодельная светодиодная лампа в те годы могла изготавливаться лишь на основе полупроводниковых приборов, излучающих в очень узком диапазоне светового спектра (только красный цвет). Кроме того, эти элементы имели высокую стоимость, вследствие чего изготавливать из них самодельные осветители было нецелесообразно с экономической точки зрения. С появлением новых технологий удалось расширить спектр излучения полупроводниковых компонентов до жёлтого, зелёного и белого цветов.

Одновременно с этим резко снизилась стоимость этих изделий, так что задача сделать лампу из светодиодов своими руками не казалось уже такой трудно выполнимой.

Особенности выбора светодиодов

Требования к осветительным элементам

Перед тем, как сделать светодиодную лампу своими руками, обязательно нужно определиться, какие излучающие диоды оптимально подходят для этих целей.

Дополнительная информация. В общем случае сделать лампу на основе светодиодов возможно лишь при условии, что их КПД превышает 50% (сравните: для обычной лампы накаливания этот показатель составляет всего лишь 3,5-4%).

Особенности выбора этих элементов предполагают учёт следующих определяющих факторов:

• Возможность получения подходящего для заданных условий спектра излучения лампы своими руками изготовленной из светодиодов (красного, жёлтого, зелёного или белого). Образец изделия с белым свечением приводится на фото ниже;

• Высокая светоотдача самодельного светильника;
• Низкое энергопотребление при его питании от бытовой сети;
• Длительные сроки службы (не менее 30000 часов) и экологическая чистота;
• Надежность конструкции на светодиодах (способность выдерживать неограниченное число включений и выключений).

В этих изделиях должна быть предусмотрена возможность управления интенсивностью светового потока, а также обеспечиваться низкая температура в районе расположения излучающих элементов.

Порядок выбора

Всем перечисленным выше условиям вполне удовлетворяют современные LED светодиодные лампы для дома, ассортимент которых широко представлен на отечественном рынке.

Добавим к этому, что на изготовление самодельной конструкции не потребуется расходование дополнительных материальных средств. Для этих целей вполне могут подойти старые электронные узлы и изделия, содержащие соответствующие детали.

Прекрасным образцом рационального подхода к их изготовлению может служить светильник из телевизора с ж/к экраном (не работающего по каким-либо причинам), из которого можно «позаимствовать» исправные светодиоды подсветки. Образец такого дисплея приводится на фото ниже.

Устройство и схема лампы

Особенности конструкции

Для того чтобы иметь чёткое представление о том, как сделать светодиодный светильник своими руками, прежде всего, необходимо определиться со следующими вопросами:

• Тип и напряжение питания диодной лампочки, выпаянной из старого прибора и предназначенной для использования в светильнике;
• Количество излучающих ламп, необходимых для получения нужной светоотдачи;
• Возможные схемы их подключения к бытовой питающей цепи, используемые именно для светодиодов.

Если светодиодная лампочка своими руками изготавливается из подручных средств и старых элементов, перед их использованием нужно определиться с напряжением, которое будет на неё подаваться.

Важно! Перед тем, как собрать электронную схему, обязательно следует проверить работоспособность б/у изделий, подав на них рабочее напряжение от внешнего источника (аккумулятора, например). При этом не следует забывать о соблюдении полярности включения полупроводниковых элементов.

Для получения требуемой светоотдачи нужно будет самому последовательно соединить необходимое их количество, обеспечивающее заданную излучающую мощность. Этот вариант чаще всего прорабатывается в том случае, когда изготавливается светодиодная люстра своими руками (в её состав может входить несколько отдельных светильников).

Схемные решения и детали

Большинство современных LED светодиодов рассчитаны на сравнительно небольшие постоянные напряжения (от 4,5 до 12-ти Вольт), вследствие чего для их включения в питающую сеть используются специальные преобразующие схемы.

Дополнительная информация. Оптимальным вариантом является схема, работающая по принципу импульсного преобразования (её можно взять из энергосберегающей лампы, светильник которой сгорел, а модуль ЭПРА ещё исправен).

Вследствие возможности такого выбора настольная светодиодная лампа своими руками изготавливаемая из старых деталей и заготовок обязательно должна оснащаться типовым цоколем, подходящим под классический патрон.

Для питания таких светодиодных ламп иногда применяется простейшая схема выпрямителя на полупроводниковых диодах, рассчитанных на напряжение порядка 400 Вольт. Последовательно с диодным мостиком включается ограничивающий резистор, сопротивление которого достаточно для того, что понизить потенциал на лампочке до 5-12 Вольт.

Рабочую схему собираем таким образом, чтобы параллельно выпрямительному мосту с резистором подсоединялся электролитический конденсатор с номинальной ёмкостью от 500 до 2200 микрофарад (чем больше, тем лучше). Этот элемент, рассчитанный примерно на 25 Вольт, необходим для окончательного выпрямления питающего напряжения (сглаживания остаточных пульсаций).

Ленточные светодиоды

Ленточная конструкция представляет собой набор из одинаковых светодиодов, объединенных по определённой схеме ещё при их производстве (то есть в заводских условиях). Она уже имеет встроенный ограничительный элемент (резистор) и может разрезаться на отдельные секции, соединяемые в параллельные, смешанные и последовательные цепочки.

Дополнительная информация. Ленточные светодиодные структуры, как правило, рассчитаны на постоянное напряжение 12в (а также 24, 36 и 220 Вольт), которое подаётся к ним с готового выпрямительного блока.

За счёт произвольного сочетания различным образом подключаемых секций удаётся получать осветительные устройства с заданной освещенностью и потребляемой мощностью. Для подключения такой конструкции к бытовой сети на 220в потребуется специальный модуль, обеспечивающий понижение питающего напряжения до нужной величины.

Любой самодельный светильник из светодиодной ленты должен рассчитываться на определённое количество элементов, от которого будет зависеть суммарный световой поток готового изделия (его образец приведён ниже).

Классический светильник из светодиодной ленты своими руками собираемый из набора определённой длины может быть выполнен как торшер с четырьмя гранями, в каждую из которых помещают по секции из 5-7-ми диодов.

Размещённую таким образом ленточку из светодиодов соединяют параллельно с остальными отрезками и подключают к питающему блоку, рассчитанному на выходное напряжение 12 Вольт, и току нагрузки порядка 0,5 Ампер.

Таким образом, кажущийся поначалу сложным вопрос, как сделать светильник из светодиодной ленты, на деле решается достаточно просто, если в распоряжении имеется нужный блок питания.

Самодельные светильники в автомобиле

Автомобильные самоделки для освещения салона машины заметно проще в изготовлении, чем уже рассмотренные ранее изделия. Дело в том, что в этом случае в распоряжении пользователя уже имеется бортовое напряжение автомобиля 12 Вольт, подводку которого к светильнику просто следует оформить соответствующим образом.

Для этого можно воспользоваться имеющимся в салоне гнездом прикуривателя, на которое с АКБ поступает постоянное напряжение. Таким образом, чтобы подключить применяемый для авто светодиодный светильник достаточно приобрести ответную часть гнезда прикуривателя (смотрите рисунок ниже).

После припаивания подводящих проводов к фирменному разъёму на основе всех собранных вместе частей питающего узла получается готовый модуль для подсоединения самодельного светильника.

Обратите внимание! В этом случае при его изготовлении также может применяться ленточная светодиодная конструкция, рассчитанная на 12 Вольт, правда для её подключения потребуется специальный драйвер.

В заключение обзора отметим, что сделанная своими руками светодиодная лампа или светильник практически ни в чём не уступает фирменному изделию. Если соблюдать все рассмотренные выше условия, то никаких проблем с их изготовлением и эксплуатацией, как правило, не возникает.

Видео

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).

Поэтому было принято решение конструировать LED лампы самостоятельно

• прямой ток = 20 мА (0.02 А)
• падение напряжения на 1 диоде = 3,2-3,4 вольта
• цвет – теплый белый

• 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

Основа основ – расчет и принцип работы токового драйвера с гасящим конденсатором

Как работает схема:

LED лампа в рожковую люстру

LED лампа в плоский потолочный светильник на кухню

Довольно часто в помещениях можно увидеть освещение со светодиодами. Связано это с тем, что светодиоды обладают отличными характеристиками в вопросе освещения, а также являются энергосберегающими в своем роде. В настоящее время большой популярностью пользуется светильник из светодиодной ленты, выполненный своими руками. Стоимость таких приборов в готовом виде довольно высока, поэтому некоторые потребители желают самостоятельно выполнить такое изделие.

В этой статье:

Лента светодиодная

Лента со светодиодами выглядит как прорезиненная плата. При этом она довольно гибкая. Здесь же и размещены светодиоды. Благодаря удобству конструкции не составит никакого труда выполнить светильник из светодиодной ленты своими руками. Затем устанавливать готовое изделие можно в любом месте.

Лента устроена таким образом, что есть возможность делить ее на кусочки требуемого размера. Помимо этого, полоса имеет самоклеящуюся прослойку, за счет чего устанавливать ее можно в любом месте.

Производители предлагают различные варианты в вопросе установки светодиодов, отличаться они будут направленностью и мощностью светового потока.

Самодельный светильник из светодиодной ленты можно выполнить из разного формата. Важно лишь придерживаться рекомендаций относительно сборки, учитывая особенности ленты.

Следует знать, что такие лампы выступают, как правило, дополнительными источниками освещения. В виде основного же необходим несколько иной формат люстры. Светодиоды отлично подойдут для подсветки шкафчиков, рабочего стола и подобных элементов мебели.

Ленты из светодиодов с разнящимися характеристиками могут быть применены практически везде, где есть потребность в искусственном освещении. О преимуществах светодиодов перед обычной лампой можно говорить много. Прежде всего, необходимо выделить основные характеристики:

• экономичность;
• большой период функционирования;
• разнообразие в сочетаниях цвета;
• исходные материалы доступны для потребителей.

Материалы для светильника

У ленты довольно высокая гибкость, за счет этого выполнить изделие можно в самом различном формате. Но при этом будут общие принципы в сборке для светильников любых моделей.

Прежде всего потребуется подготовить все материалы, которые будут участвовать в сборке. Это необходимое условие, чтобы конечный результат получился качественным и радовал хозяев жилища.

Подготовить необходимо будет такие материалы:

• непосредственно светодиодную ленту с необходимыми параметрами светодиодов;
• шурупы;
• алюминиевый уголок, который можно заменить пластиковым коробом;
• выключатель.

Также стоит позаботиться и об инструментах:

• дрели;
• карандаше с линейкой;
• электрическом лобзике;
• плоскогубцах.

Когда все требуемые материалы и инструменты готовы, можно приступать к самой сборке будущего изделия.

Процесс монтажа

Существует немалое число вариаций того, как можно сделать светильник с помощью светодиодной ленты.

Конкретный вариант будет определяться лишь тем, какой именно прибор хочется видеть в конечном счете. Они же представлены в следующих разновидностях:

• горизонтальный;
• вертикальный;
• с ножками.

Большинство этапов, которые потребуется исполнить в процессе сборки, не будут зависеть от вариации конечного прибора. Именно из-за этого они будут одинаковыми.

Сборка будет происходить поэтапно:

• прежде всего потребуется отмерить длину угла;
• затем просверливается требуемое отверстие в нем, благодаря нему изделие и будет закреплено на выбранной поверхности на шурупах;
• уголок нужно закрепить на выбранной территории;
• в место, где сделано отверстие, потребуется установить выключатель, также на месте, где имеется разрез, нужно припаять провода;
• ленту стоит обработать ацетоном, чтобы ее поверхность стала обезжиренной;
• к уголку крепится непосредственно сама лента.

Чтобы выполнить все гладко, лучше вначале приклеить слегка, а только убедившись, что все сделано ровно, разровнять ее по всей поверхности.

• после этого потребуется подключить все провода, как правило, мощность для таких приборов выбирают в 12 В.

Таким образом, на выходе получится прибор освещения, который можно устанавливать горизонтально. Отличный вариант, чтобы установить подсветку на рабочую поверхность на кухне. Помимо этого, и в других комнатах такие светильники пользуются спросом, например в детской. Очень удобно размещать их на выделенных полках.

Как дополнительный источник света, вариант со светодиодным светильником является оптимальным. Поскольку его можно использовать в качестве подсветки и он не будет раздражать глаза. Причем выполнить его собственными силами не составит никакого труда.

Можно ли своими руками от начала до конца сделать светодиодную лампу (LED), работающую от напряжения 220 вольт? Оказывается, можно. В этом увлекательном занятии вам помогут наши советы и инструкции.

Преимущества светодиодных ламп

Светодиодное освещение в доме - это не просто современно, но и стильно, и ярко. Консервативным любителям ламп накаливания остаются слабенькие «лампочки Ильича» – Федеральный закон «Об энергосбережении», принятый в 2009 году, с 1 января 2011 года запрещает производство, импорт и продажу ламп накаливания мощностью более 100 Вт. Продвинутые пользователи давно перешли на компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Но светодиоды обходят всех своих предшественников:

• энергопотребление светодиодной лампы меньше в 10 раз, чем у соответствующей лампы накаливания, и почти на 35% меньше, чем у КЛЛ;
• сила света LED лампы больше соответственно на 8 и на 36%;
• достижение полной мощности светового потока происходит мгновенно, в отличие от КЛЛ, которым для этого требуется около 2 минут;
• себестоимость - при условии изготовления лампы самостоятельно - стремится к нулю;
• светодиодные лампы экологичны, потому что не содержат ртути;
• срок службы светодиодов измеряется десятками тысяч часов. Поэтому LED лампы практически вечны.

Сухие цифры подтверждают: за LED - будущее.

Конструкция современной заводской LED лампы

Светодиод здесь изначально собран из множества кристаллов. Поэтому для того, чтобы собрать такую лампу, не нужно припаивать многочисленные контакты, надо присоединить лишь одну пару.

Типы светодиодов

Светодиод - полупроводниковый многослойный кристалл с электронно-дырочным переходом. Пропуская через него постоянный ток, мы получаем световое излучение. От обычного диода светодиод отличается и тем, что при неправильном подключении он немедленно сгорает, так как имеет малое значение пробивного напряжения (несколько вольт). Если светодиод перегорает, его надо полностью менять, ремонт невозможен.

Есть четыре основных типа светодиодов:

Самодельная и правильно собранная LED лампа будет служить многие годы, при этом её можно будет ремонтировать.

Перед тем как приступить к самостоятельной сборке, нужно выбрать способ электропитания для нашей будущей лампы. Вариантов много: от батарейки до сети переменного тока на 220 вольт - через трансформатор или напрямую.

Проще всего собрать LED на 12 вольт из перегоревшей «галогенки». Но она потребует довольно массивного внешнего блока питания. Лампа же с обычным цоколем, рассчитанная на напряжение 220 вольт, подходит к любому патрону в доме.

Поэтому в нашем руководстве мы не будем рассматривать создание 12-вольтового LED источника света, а покажем пару вариантов конструирования лампы на 220 вольт.

Поскольку мы не знаем уровня вашей электротехнической подготовки, то не можем дать гарантии, что у вас на выходе получится правильно работающий прибор. Кроме того, вы будете работать с опасным для жизни напряжением, и если что-то будет сделано неточно и неправильно, возможны повреждения и ущерб, за что мы не будем нести ответственность. Поэтому будьте осторожны и внимательны. И у вас всё получится.

Драйверы для светодиодных ламп

Яркость свечения светодиодов прямо зависит от силы тока, проходящего через них. Для устойчивой работы они нуждаются в источнике постоянного напряжения и стабилизированном токе, не превышающем предельно допустимую для них величину.

Резисторами - ограничителями тока - можно обойтись лишь для маломощных светодиодов. Можно упростить несложный расчёт количества и характеристик резисторов, найдя в сети калькулятор светодиодов, в котором не только выдаются данные, но и создаётся готовая электрическая схема конструкции.

Для питания лампы от сети необходимо использовать специальный драйвер, преобразующий входное переменное напряжение в рабочее для светодиодов. Простейшие драйверы состоят из минимального количества деталей: входного конденсатора, нескольких резисторов и диодного моста.

В схеме простейшего драйвера через ограничительный конденсатор напряжение питания подаётся на выпрямительный мост, а затем на лампу

Подключение мощных светодиодов осуществляется через электронные драйверы, контролирующие и стабилизирующие ток и имеющие высокий КПД (90-95%). Они обеспечивают стабильный ток даже при резких изменениях напряжения питания в сети. Резисторы этого делать не умеют.

Рассмотрим самые простые и чаще всего используемые драйверы для светодиодных ламп:

• линейный драйвер совсем прост и применяется для малых (до 100 мА) рабочих токов или в случаях, когда напряжение источника равно падению напряжения на светодиоде;
• импульсный понижающий драйвер более сложен. Он разрешает запитывать мощные светодиоды источником намного более высокого напряжения, чем необходимо для их работы. Недостатки: большой размер и электромагнитные помехи, генерируемые дросселем;
• импульсный повышающий драйвер используется, когда рабочее напряжение светодиода больше, чем напряжение, получаемое от источника питания. Недостатки те же, что и у предыдущего драйвера.

В любую LED лампу на 220 вольт для обеспечения оптимального режима работы всегда встроен электронный драйвер.

Чаще всего несколько неисправных светодиодных ламп разбирают, удаляют перегоревшие светодиоды и радиодетали драйвера, а из целых монтируют одну новую конструкцию.

Но можно сделать светодиодную лампу и из обычной КЛЛ. Это вполне себе привлекательная идея. Мы уверены, что у многих рачительных хозяев в ящиках с деталями и запчастями сохраняются неисправные «энергосберегайки». Выкинуть жалко, применить некуда. Сейчас мы расскажем, как из энергосберегающей лампы (цоколь E27, 220 В) создать светодиодную лампу буквально за пару часов.

Неисправная КЛЛ всегда даёт нам качественный цоколь и корпус под светодиоды. Кроме того, из строя обычно выходит именно газоразрядная трубка, но не электронное устройство для её «поджига». Действующую электронику мы опять откладываем в загашник: её можно разобрать, а в умелых руках эти детали ещё послужат чему-нибудь хорошему.

Виды цоколей современных ламп

Цоколь - это резьбовая система для быстрого соединения и фиксации источника света и патрона, подачи питания источнику от электросети и обеспечения герметичности вакуумной колбы. Маркировка цоколей расшифровывается следующим образом:

1. Первая буква маркировки обозначает тип цоколя:
   • B - со штифтом;
   • Е - с резьбой (разработан ещё в 1909 году Эдисоном);
   • F - с одним штырём;
   • G - с двумя штырями;
   • H - для ксенона;
   • K и R - соответственно с кабельным и утопленным контактом;
   • P - фокусирующий цоколь (для прожекторов и фонарей);
   • S - софитный;
   • T - телефонный;
   • W - с контактными вводами в стекле колбы.
2. Вторая буква U, A или V показывает, в каких лампах применяется цоколь: в энергосберегающих, автомобильных или с коническим концом.
3. Следующие за буквами цифры обозначают диаметр цоколя в миллиметрах.

Самым распространённым цоколем с советских времён считается E27 - резьбовой цоколь диаметром 27 мм на напряжение 220 В.

Создание светодиодной лампы E27 из энергосберегающей с применением готового драйвера

Для самостоятельного изготовления светодиодной лампы нам понадобятся:

1. Вышедшая из строя лампа КЛЛ.
2. Пассатижи.
3. Паяльник.
4. Припой.
5. Картон.
6. Голова на плечах.
7. Умелые руки.

Мы будем переделывать под светодиодную неисправную КЛЛ марки «Космос».

Пошаговая инструкция изготовления светодиодной лампы

1. Находим неисправную энергосберегающую лампу, которая давно лежит у нас «на всякий случай». Наша лампа имеет мощность 20 Вт. Пока главный интересующий нас компонент - цоколь.
2. Аккуратно разбираем старую лампу и удаляем из неё все, кроме цоколя и идущих от него проводов, с которыми мы потом соединим пайкой готовый драйвер. Лампа собрана с помощью выступающих над корпусом защёлок. Нужно разглядеть их и чем-нибудь поддеть. Иногда цоколь крепится к корпусу сложнее - кернением точечных углублений по окружности. Тут придётся высверлить точки кернения или аккуратно пропилить их ножовкой. Один питающий провод припаян к центральному контакту цоколя, второй - к резьбе. Оба они очень короткие. Трубки при этих манипуляциях могут лопнуть, поэтому надо действовать осторожно.
3. Очищаем цоколь и обезжириваем его ацетоном или спиртом. Повышенное внимание стоит уделить отверстию, которое тоже тщательно очищаем от лишнего припоя. Это нужно для дальнейшей пайки в цоколе.
4. Крышечка цоколя имеет шесть отверстий - в них крепились газоразрядные трубки. Используем эти дырки для наших светодиодов. Подложим под верхнюю часть вырезанный маникюрными ножницами круг такого же диаметра из подходящего кусочка пластика. Сгодится и плотный картон. Он и зафиксирует контакты светодиодов.
5. У нас имеются многокристальные светодиоды HK6 (напряжение 3,3 В, мощность 0,33 Вт, ток 100-120 мА). Каждый диод собран из шести кристаллов (соединённых параллельно), поэтому светит ярко, хотя мощным и не называется. Учитывая мощность этих светодиодов, соединяем их по три штуки параллельно.

   Каждый светодиод светит довольно ярко сам по себе, поэтому шесть штук в составе лампы обеспечат хорошую силу света

6. Обе цепочки соединяем последовательно.

   Две цепочки из трёх параллельно включённых светодиодов каждая соединяются последовательно

В результате получаем довольно красивую конструкцию.

7. Простой готовый драйвер можно взять из сломанной светодиодной лампы. Сейчас, чтобы подключить шесть белых одноваттных светодиодов, мы используем такой драйвер на 220 вольт, например, RLD2–1.

   Драйвер подключается к светодиодам по параллельной схеме

8. Вставляем драйвер в цоколь. Ещё один вырезанный круг пластика или картона помещаем между платой и драйвером, чтобы избежать замыкания между контактами светодиодов и деталями драйвера. Лампа не нагревается, поэтому прокладка годится любая.
9. Собираем нашу лампу и проверяем, работает ли она.

Мы создали источник с силой света примерно 150-200 лм и мощностью около 3 Вт, аналогичный 30-ваттной лампе накаливания. Но из-за того, что наша лампа имеет белый цвет свечения, она визуально выглядит ярче. Освещаемый ею участок комнаты можно увеличить, подогнув светодиодные выводы. К тому же мы получили замечательный бонус: трехваттную лампу можно даже не выключать - счётчик её практически не «видит».

Создание светодиодной лампы с применением самодельного драйвера

Гораздо интереснее не применять готовый драйвер, а сделать его самостоятельно. Конечно, если вы хорошо владеете паяльником и имеете базовые навыки чтения электрических схем.

Мы рассмотрим травление платы после рисования на ней схемы вручную. И, конечно, всем будет интересно возиться с химическими реакциями, применяя доступные химикалии. Как в детстве.

Нам понадобятся:

1. Кусок фольгированного медью с двух сторон стеклотекстолита.
2. Элементы нашей будущей лампы согласно сгенерированной схеме: резисторы, конденсатор, светодиоды.
3. Дрель или мини-дрель для сверления стеклотекстолита.
4. Пассатижи.
5. Паяльник.
6. Припой и канифоль.
7. Лак для ногтей или канцелярский корректирующий карандаш.
8. Поваренная соль, медный купорос или раствор хлорида железа.
9. Голова на плечах.
10. Умелые руки.
11. Аккуратность и внимательность.

Текстолит используется в случаях, когда нужны электроизоляционные свойства. Это многослойный пластик, слои которого состоят из ткани (в зависимости от вида волокон тканевого слоя бывают базальттекстолиты, углеродотекстолиты и прочие) и связующего вещества (полиэфирная смола, бакелит и прочее):

• стеклотекстолит - это стеклоткань, пропитанная эпоксидной смолой. Он отличается высоким удельным сопротивлением и термостойкостью - от 140 до 1800 o C;
• фольгированный стеклотекстолит - это материал, покрытый слоем гальванической медной фольги толщиной 35-50 мкм. Он используется для изготовления печатных плат. Толщина композита - от 0,5 до 3 мм, площадь листа - до 1 м 2 .

Схема драйвера для светодиодной лампы

Драйвер для LED лампы вполне можно сделать самостоятельно, например, опираясь на простейшую схему, которую мы рассмотрели в начале статьи. Туда необходимо лишь добавить несколько деталей:

1. Резистор R3, чтобы разряжать конденсатор при отключении питания.
2. Пару стабилитронов VD2 и VD3 для шунтирования конденсатора, если сгорит или оборвётся светодиодная цепь.

Если мы правильно подберём напряжение стабилизации, то сможем ограничиться и одним стабилитроном. Если же мы заложим напряжение больше 220 В, а под него выберем конденсатор, то обойдёмся вообще без дополнительных деталей. Но драйвер получится по размеру больше, и плата может не уместиться в цоколе.

Эту схему мы создали, чтобы сделать лампу из 20 светодиодов. Если их больше или меньше, нужно подобрать другую ёмкость конденсатора С1, чтобы через светодиоды по-прежнему проходил ток 20 мА.

Драйвер будет понижать напряжение сети и пытаться сгладить скачки напряжения. Через резистор и токоограничивающий конденсатор напряжение сети подаётся на мостовой выпрямитель на диодах. Через другой резистор подаётся постоянное напряжение на блок светодиодов, и они начинают светить. Пульсации этого выпрямленного напряжения сглаживаются конденсатором, а когда лампа от сети отключается, то первый конденсатор разряжается ещё одним резистором.

Будет удобнее, если конструкция драйвера смонтирована с помощью печатной платы, а не представляет собой некий ком в воздухе из проводов и деталей. Плату вполне можно сделать самому.

Пошаговая инструкция по изготовлению светодиодной лампы с самодельным драйвером

1. Генерируем с помощью компьютерной программы собственный рисунок для травления платы согласно задуманной конструкции драйвера. Очень удобна и популярна среди радиолюбителей бесплатная компьютерная программа Sprint Layout, позволяющая самостоятельно проектировать печатные платы невысокой сложности и получать изображение их разводки. Есть ещё одна прекрасная отечественная программа - DipTrace, рисующая не только платы, но и принципиальные схемы.
   

   Бесплатная компьютерная программа Sprint Layout генерирует подробную схему травления платы для драйвера

2. Вырезаем из стеклотекстолита круг диаметром 3 см. Это и будет наша плата.
3. Выбираем способ переноса схемы на плату. Все способы - страшно интересные. Можно:
   • нарисовать схему прямо на куске стеклотекстолита канцелярским корректирующим карандашом или специальным маркером для печатных плат, который продаётся в магазине радиодеталей. Тут есть тонкость: лишь этот маркер позволяет рисовать дорожки меньше или равные 1 мм. В остальных случаях ширина дорожки, как ни старайся, не будет меньше 2 мм. Да и медные пятачки для пайки выйдут неаккуратными. Поэтому нужно после нанесения рисунка подкорректировать его бритвой или скальпелем;
   • распечатать схему на струйном принтере на фотобумаге и припарить распечатку утюгом к стеклотекстолиту. Элементы схемы покроются краской;
   • нарисовать схему лаком для ногтей, который точно есть в любом доме, где живёт женщина. Это самый простой способ, им и воспользуемся. Старательно и аккуратно кисточкой от флакона рисуем дорожки на плате. Ждём, пока лак хорошо высохнет.
4. Разводим раствор: 1 столовую ложку медного купороса и 2 столовые ложки поваренной соли размешиваем в кипятке. Медный купорос используется в сельском хозяйстве, поэтому его можно купить в садоводческих и строительных магазинах.
5. Опускаем плату в раствор на полчаса. В результате останутся только медные дорожки, которые мы защитили лаком, остальная медь исчезнет во время реакции.
6. Ацетоном удаляем оставшийся лак со стеклотекстолита. Сразу же нужно залудить (покрыть припоем с помощью паяльника) края платы и места контактов, чтобы медь стремительно не окислилась.

   Места контактов пропаиваются слоем припоя, смешанного с канифолью, чтобы защитить медные дорожки от окисления

7. Согласно схеме делаем отверстия дрелью.
8. Пропаиваем на плате светодиоды и все детали самодельного драйвера со стороны печатных дорожек.
9. Устанавливаем плату в корпус лампы.

   После всех проведённых операций должна получиться светодиодная лампа, эквивалентная 100-ваттной лампе накаливания

Замечания по безопасности

1. Хотя самостоятельная сборка светодиодной лампы - не очень сложный процесс, к нему не стоит даже приступать, если вы не обладаете хотя бы начальными электротехническими знаниями. Иначе собранная вами лампа при внутреннем коротком замыкании может навредить всей электрической сети вашего дома, включая дорогие электроприборы. Специфика светодиодной техники в том, что если некоторые элементы её схемы подключить неправильно, то возможен даже взрыв. Так что надо быть предельно аккуратным.
2. Обычно светильники используются при напряжении 220 В переменного тока. Но конструкции, рассчитанные на напряжение в 12 В, подключать к обычной сети ни в коем случае нельзя, и вы должны об этом всегда помнить.
3. В процессе изготовления самодельной светодиодной лампы компоненты светильника часто не могут быть сразу полностью изолированы от питающей сети 220 В. Поэтому вас может серьёзно ударить током. Даже если конструкция подключена к сети через блок питания, то вполне возможно, что она имеет простую схему без трансформатора и гальванической развязки. Поэтому к конструкции нельзя прикасаться руками, пока конденсаторы не разрядятся.
4. Если лампа не заработала, то в большинстве случаев виновата некачественная спайка деталей. Вы были невнимательны или поспешно действовали паяльником. Но не отчаивайтесь. Пробуйте дальше!

Видео: учимся паять

Странное дело: в наш век, когда в магазинах есть абсолютно всё, как правило, недорогое и весьма разнообразное, после двадцатилетней эйфории люди всё чаще возвращаются к тому, чтобы делать домашние вещи своими руками. Немыслимо расцвело рукоделие, занятия столярным и слесарным мастерством. И в этот ряд уверенно возвращается простая прикладная электротехника.

Светодиод - это полупроводниковое устройство, позволяющее преобразовывать электрический ток в световое излучение. Одна светодиодная лампа на 220 вольт позволяет сэкономить огромное количество электроэнергии. Экономия выходит в 2 раза больше лампы дневного света и в 10 раз, чем лампа накаливания. Если использовать для изготовления такой лампы детали от перегоревшего светильника, можно значительно снизить расходы. Светодиодную лампу своими руками можно собрать достаточно просто. Но не стоит забывать, что для этого необходимо иметь соответствующую квалификацию, так как придётся работать с высоким напряжением.

Преимущества светодиодов

В наше время можно найти огромное количество видов люстр со светодиодными лампами в магазинах. У них есть разные преимущества и недостатки. Модернизация энергосберегающих ламп позволяет воспользоваться всеми преимуществами люминесцентного света. Это касается самых распространённых светильников с цоколем E 27. А старые представители этого семейства были наделены неприятным мерцанием. Люминесцентные источники света - это действительно настоящее чудо. По сравнению с ними лампы накаливания очень сильно сдают свои позиции. Их высокое потребление энергии и низкую светоотдачу не перекрывает высокий индекс цветопередачи.

Долговечность - это главный их плюс. Механически он прочен и надёжен . Известно, что его срок работы может достигать до 100 000 часов. А также они считаются экологически чистыми источниками света в отличие от люминесцентных ламп, которые, в свою очередь, содержат ртуть. Но как известно, у ламп дневного света есть некоторые недостатки:

• Пары, которые содержатся в трубках довольно ядовитые.
• Из-за частого включения-выключения быстро могут выйти из строя.
• Сама конструкция требует определённой утилизации.

Для того чтобы убрать этот маленький минус и обернуть его в хороший плюс, можно соорудить лампу из светодиодной ленты своими руками. Таким способом можно снизить стоимость источника света. Она будет намного ниже, чем у люминесцентных аналогов. А также такая лампа будет обладать рядом преимуществ:

• Срок службы лампы составит рекордные 100 000 часов, но только при правильной сборке.
• Стоимость самодельного устройства не выше, чем у люминесцентной лампы.
• Эффективность ватт/люмен намного превосходит все аналоги.

Но также имеется один недостаток - на это изделие отсутствует гарантия. Она должна компенсироваться мастерством электрика и точным соблюдением инструкции.

Самодельные светильники

Для создания лампы своими руками имеется огромное количество способов. Использование старого цоколя от прогоревшей люминесцентной лампы является самым распространённым методом. Такие ресурсы имеются в каждом доме, поэтому с их поиском проблем не будет. А также понадобится:

В некоторых схемах может и не пригодиться один или два элемента из этого списка. Однако в других могут, наоборот, понадобится новые звенья цепи, например: драйвера или электролиты. В каждом конкретном случае нужно индивидуально составлять список необходимых материалов .

Как сделать светодиодный светильник своими руками

Чтобы приступить к монтажу лампы, необходимо подготовить две испорченные люминесцентные лампы с мощностью в 13 Вт и длиной полметра. Нет никакого смысла покупать новые, лучше всего найти неработающие старые. Но их обязательно нужно проверить на наличие трещин и сколов.

Далее в магазине необходимо приобрести светодиодную ленту. К этому нужно подойти ответственно, так как выбор очень велик. Лучше всего подойдут ленты с естественным или чисто-белым светом. Так как они не изменяют оттенки окружающих предметов и являются сверхяркими. Обычно в этих лентах светодиоды собраны в группы по три штуки. Мощность одной группы - 14 Вт, а напряжение - 12 вольт на метровую ленту.

После чего нужно произвести разборку люминесцентных ламп на составные части. Необходимо действовать очень осторожно - не повредить провода и не разбить трубку, так как в этом случае вырвутся ядовитые пары. Все извлечённые внутренности не стоит выбрасывать. Они могут пригодиться в дальнейшем. Далее необходимо разрезать ленту на участки по 3 диода. После этого стоит достать дорогие и ненужные преобразователи. Большие крепкие ножницы или кусачки лучше всего подойдут для того, чтобы разрезать ленту.

В итоге должно оказаться 22 группы по 3 led или 66 светодиодов, которые должны быть подключены параллельно по всей длине. Чтобы преобразовать переменный ток в постоянный, необходимо стандартное напряжение 220 вольт увеличить до 250 в электрической сети. Это связано с процессом выпрямления. Следующим шагом будет выяснение количества секций светодиодов. Для этого необходимо разделить 250 вольт на 12 вольт (напряжение для 1 группы по 3 шт.). Получив в итоге 20,8 (3), нужно округлить в большую сторону - получится 21 группа. Лучше всего добавить ещё одну группу, так как общее количество светодиодов будет делиться на две лампы. А делить чётное количество намного легче.

Далее понадобится выпрямитель постоянного тока, который можно найти в извлечённых внутренностях люминесцентной лампы. При помощи кусачек извлекаем конденсатор из общей цепи преобразователя. Произвести это действие довольно легко, поскольку он находится отдельно от диодов, стоит только отломить плату.

Воспользовавшись суперклеем и пайкой, необходимо собрать всю конструкцию. Не стоит пытаться уместить все 22 секции в один светильник. Как говорилось выше, нужно найти 2 полуметровые лампы, так как разместить все светодиоды в одной просто невозможно. Не нужно рассчитывать на самоклеящийся слой, который располагается с обратной стороны ленты. Он не сможет прослужить долгое время. Поэтому для закрепления светодиодов лучше воспользоваться суперклеем или жидкими гвоздями.

Подводя итоги, можно разобрать все достоинства собранного изделия. Количество света у получившихся ламп в 1,5 раза больше, чем у аналогов. А вот потребляемая мощность намного меньше, чем у ламп дневного света. Срок службы этого источника света будет примерно в 10 раз больше. И также одно из преимуществ - это направленность света. Он направлен строго вниз и не имеет возможности рассеиваться. Поэтому лучше всего будет использоваться у рабочего стола или на кухне. Однако испускаемый свет не отличается высокой яркостью, но имеет низкое энергопотребление.

Постоянное использование лампы во включённом состоянии за год съест всего 4 кВт энергии. Стоимость потребляемой электроэнергии в год можно сопоставить со стоимостью билета в городском транспорте. Поэтому такие источники света часто используют там, где требуется постоянная подсветка, к примеру:

• Улица.
• Коридор.
• Подсобка.
• Аварийное освещение.

Простая лампочка из светодиодов

Есть другой способ создания светильника. Настольная лампа, люстра или фонарь нуждаются в цоколе E14 или E27. Соответственно, используемые диоды и схема будут отличаться. Сейчас распространены компактные люминесцентные лампы. Для монтажа понадобится один перегоревший патрон, а также изменённый список материалов. Необходимо:

Перейдём к созданию светодиодного модуля своими руками. Для начала надо произвести разборку старого светильника. В люминесцентных лампах цоколь крепится к пластинке с трубками и закрепляется при помощи защёлок. Цоколь можно отсоединить достаточно просто. Необходимо, найдя места с защёлками, поддеть их отвёрткой. Делать нужно всё довольно осторожно, чтобы не повредить трубки. При вскрытии необходимо следить, чтобы электропроводка, которая ведёт к цоколю, осталась цела.

Из верхней части с газоразрядными трубками нужно изготовить пластинку, к которой будут прикрепляться светодиоды. Для этого нужно отсоединить трубки лампочки . В оставшейся пластинке имеется 6 отверстий. Чтобы светодиоды плотно крепились в ней, нужно сделать картонное или пластмассовое «дно», которое также будет изолировать светодиоды. Использовать нужно светодиоды НК6, они многокристальные (по 6 кристаллов в диоде) с параллельным подключением.

Из-за этого источник света получается сверхярким при минимальной мощности. В крышке нужно сделать по 2 отверстия для каждого светодиода. Прокалывать отверстия стоит аккуратно и равномерно, чтобы их расположение соответствовало друг другу и задуманной схеме. Если использовать в качестве «дна» кусок пластмассы, то светодиоды будут закрепляться прочно. А вот в случае применения куска картона потребуется склеить основание со светодиодами при помощи суперклея или жидких гвоздей.

Так как лампочка будет использоваться в сети с напряжением 220 вольт, то потребуется драйвер RLD2−1. К нему можно подсоединить 3 диода по 1 ватту. Для этой лампы ушло 6 светодиодов с мощностью по 0,5 ватт. Из этого следует, что схема соединения будет образовываться из двух последовательно соединённых частей из трёх параллельно подсоединённых светодиодов.

Перед тем как приступить к сборке, нужно изолировать драйвер и плату друг от друга. Для этого можно воспользоваться кусочком картона или пластика. Это позволит избежать короткого замыкания в будущем. Не стоит беспокоиться о перегреве, так как лампа совсем не греется. Осталось собрать конструкцию и испытать её в деле. Из-за белого света лампочка кажется значительно светлее. Световой поток собранного светильника равняется 100−120 люменам. Этого может хватить для освещения маленького помещения (коридора или подсобки).

Виды светильников

Светильники на светодиодах можно разделить на две группы: индикаторные (светодиодные) - используются как индикаторы, поскольку они являются маломощными и неяркими. Зелёные лампочки на маршрутизаторе - это индикаторные светодиоды. Такие диоды есть и на телевизоре. Их применение довольно разнообразно. Например:

• Подсветка панели автомобиля.
• Различные электронные приборы.
• Подсветка компьютерных дисплеев.

Их цвета имеют огромное разнообразие: жёлтый, зелёный, красный, фиолетовый, голубой, белый и даже ультрафиолетовый. Стоит запомнить, что цвет светодиода не зависит от цвета пластика. Он определяется от типа полупроводникового материала, из которого он сделан. В большинстве случаев, чтобы узнать цвет, нужно включить его, так как они выполнены из бесцветного пластика.

Осветительная конструкция используется для освещения чего-либо. Имеет отличия по своей мощности и яркости. А также отличается очень сниженной ценой, поэтому нередко применяется в бытовом и промышленном освещении. Такой вид освещения считается производительным, экологическим и дешёвым. На сегодняшний день уровень развития технологии может позволить производить лампы с большим уровнем светоотдачи на 1 Ватт.