В жизни часто возникают такие ситуации, когда необходимо дополнительно осветить какой-то конкретный предмет интерьера или целое помещение. Приборы дополнительного освещения при этом должны располагаться над конкретными площадями. Например, над кухней, рабочей поверхностью, столом, кроватью, и даже теплицей на даче. Поэтому многие интересуются, как это сделать технически грамотно, безопасно и с минимальными финансовыми затратами. Вариантов существует много, но наиболее экономичным и простым считается использование светодиодов. Сегодня вы узнаете, как собрать светодиодный светильник своими руками.
Изготовление мощного светодиодного светильника
Сегодня практически в любом доме можно встретить экономные лампы освещения. Предлагаем вам узнать, как сделать светильник из светодиодов своими руками на 220В. Для начала необходимо разобраться, какие материалы вам понадобятся и по каким критериям их выбирать.
Пошаговая разработка устройства, рассчитанного на сетевое напряжение в 220В, выглядит так:
- Первым делом следует проверить работоспособность всех светодиодов, измерить напряжение питающей сети. Настройку прибора лучше выполнять с помощью разделительного трансформатора 220/220В. Кроме того, этим вы обезопасите себя при проведении измерений в процессе настройки будущего светильника.
Важно! Если что-то подключить неправильно, то возможен даже взрыв, поэтому не отклоняйтесь от инструкции. Падение напряжения измерять следует с помощью мультиметра.
- Возьмите сгоревшую лампу для последующего разбора. Делайте все максимально аккуратно, чтобы цоколь остался целым, затем очистите его и обезжирьте ацетоном или спиртом. Уделите внимание отверстию — его также необходимо очистить от лишнего припоя и дополнительно обработать. Делается это для качественной пайки внутри цоколя всех компонентов. В него вставьте два конденсатора напряжением 400 В по 220 нФ и резистор на 100 Ом.
- С помощью обыкновенного паяльника и подготовленного диодного моста впаяйте крошечный выпрямитель, обработайте поверхность.
Важно! Работайте осторожно, чтобы не повредить ранее установленные элементы.
- Воспользуйтесь в качестве изоляции клеем и простым монтажным пистолетом. В принципе, подойдет и трубка из ПВХ. Но лучше использовать для заполнения пространства между всеми деталями предназначенный для этого материал. Все элементы необходимо тщательно зафиксировать. В итоге — вы получите готовую основу для будущего прибора.
- Приступаем к установке светодиодов. За основу возьмите монтажную плату, очистите ее от ненужных деталей. Проверьте все платы на работоспособность. Максимум внимания уделите контактам светодиодов — их необходимо зачистить и при необходимости заузить.
- К конденсатору припаяйте все четыре платы. Снова заизолируйте все клеем, проверьте все соединения диодов. Платы расположите на одинаковом расстоянии друг от друга, поскольку свет должен распространяться равномерно.
- Припаяйте конденсатор 10 мкФ без дополнительных проводов.
- Припаяйте резистор на 100 Ом к одной из плат, заизолируйте контакты клеем.
- Сверху лампу следует накрыть абажуром, поскольку светодиоды излучают слишком яркий цвет, сильно бьющий по глазам.
Важно! Такой самодельный светильник можно поместить в огранку, например, из ткани или бумаги, чтобы получился более мягкий свет, бра для детской комнаты или романтичный ночник. Если сменить мягкий абажур на обычный стеклянный купол, то вы получите более яркое свечение, которое глаза не раздражает. Это — идеальный вариант для дома или дачи.
Чтобы запитать лампу от USB или батареек, исключите из схемы выпрямитель и конденсатор на 400 нФ, вместо этого подключите к источнику постоянного тока созданный светодиодный светильник. Своими руками 220В подключить, как мы выяснили, не проблема.
Диодный светильник из ленты
Приобрести светодиодную ленту можно в любой точке продажи электротоваров. Стоит она недорого, внешне представляет собой уже готовую электрическую цепь из диодов и использоваться может на любой ровной поверхности. Чтобы осветить небольшой участок какой-либо поверхности, можно использовать горизонтальный диодный светильник. Своими руками его изготовить достаточно просто.
Монтаж горизонтального прибора освещения происходит в несколько этапов:
- Первым делом подберите алюминиевый уголок, измерьте необходимый размер, подготовьте отверстия, непосредственно через которые вы прикрепите светильник.
- Обезжирьте любой жидкостью, содержащей спирт, поверхность уголка, чтобы было легче закрепить на него ленту.
- Определите место на уголке для установки выключателя. Выпилите паз для него.
- Прикрепите с помощью шурупов уголок в выбранном месте.
- Наклейте аккуратно светодиодную ленту и в пазу укрепите выключатель.
- Припаяйте провода.
Важно! Существует масса вариантов изготовления подобных устройств. К примеру, можно изготовить светильник из двух алюминиевых уголков между собой соединенных шурупами. Лента при этом крепится к одному уголку таким образом, чтобы располагалась она параллельно поверхностям двух других уголков. По такой же схеме может быть изготовлена настольная лампа из светодиодной ленты своими руками.
ЛЕД-светильник из светодиодов своими руками
Если у вас под рукой не оказалось светодиодной ленты, то отчаиваться не стоит, ведь чтобы сделать ЛЕД-светильник своими руками, вам достаточно подготовить набор следующих элементов:
- Несколько выводных светодиодов мощностью в 1Вт.
- Теплопроводящий двухсторонний скотч.
- Драйвера.
- Алюминиевую поверхность для изготовления радиатора.
- Паяльник.
Но есть несколько нюансов, с которыми следует ознакомиться до начала работы:
- Размер алюминиевой поверхности определяется из расчета 50 на 50 мм на каждый одноваттный светодиод. Только при соблюдении этого условия тепло сможет рассеиваться эффективно.
- Драйвера имеют маркировку, указывающую на количество светодиодов, которые выводятся из него. Случается, что маркировка отсутствует, тогда ориентироваться необходимо на выходное напряжение устройства.
- Чтобы избежать конфузов, необходимо знать, что драйвер может иметь фильтр электромагнитных воздействий или нет.
Важно! Если после подключения самодельного устройства начались проблемы с работой компьютера или телевизора, то рекомендуется просто установить драйвер с фильтром.
Схема сборки светильника имеет такой вид:
- Обезжирьте спиртовым раствором поверхность радиатора, приклейте к нему теплопроводящий скотч.
- Обработайте спиртом основание каждого светодиода.
- Установите на скотч диоды так, чтобы “плюс” располагался рядом с “минусом” соседнего устройства. Немного прижмите их руками, затем с помощью паяльника нанесите на выводы немного олова.
- Припаяйте драйвера, подключите светильник.
Важно! Оставьте прибор в рабочем состоянии на некоторое время, спустя несколько минут дотроньтесь пальцем до его тыльной стороны: если она окажется теплой, но не горячей, значит — все расчеты и сборку вы выполнили правильно. Это говорит и о том, что его можно вставлять в корпус.
Настольная светодиодная лампа очень полезна и присутствует дома практически у каждого. Люди используют LED светильники для чтения и обучения. Наиболее часто можно встретить флуоресцентные настольные лампы, но они потребляют слишком много энергии и их нужно подключать к внешнему блоку питания.
Светодиодные лампы стоят гораздо дешевле и они более энергоэффективны, но их стоимость в магазинах и интернете обычно превышает 600р. Что если сделать такую лампу своими руками? Она легко собирается из дешевых базовых элементов, сборка в домашних условиях займёт кое-какое время и позволит сэкономить, ведь стоимость деталей лампы обойдётся в 300-1000р.
Вы, возможно, уже видели инструкции по сборке ламп, но особенность этой состоит в том, что она очень дешева и её основа собирается из металлической линейки и картона, что обычно находится под рукой у большинства людей. В лампе нет дерева, пластика, акрила, поэтому вам не придётся использовать специальные инструменты для резки материалов.
Самодельный светильник питается от 4V кислотных аккумуляторов и состоит из 36 светодиодов, которые производят достаточно света для чтения в темноте. Также в схему встроен диммер, работающий на базе интегральной схемы 555 ic и с помощью него можно менять яркость, настраивая потенциометр. Лампу можно заряжать при помощи 9V адаптера.
Я написал детальное руководство как сделать светодиодный светильник своими руками и уверен, что его поймёт даже новичок.
Шаг 1: Собираем нужны части
Для создания лампы вам понадобятся детали, перечисленные в следующем списке. Цена каждой детали может сильно варьироваться в зависимости от места, в котором вы её покупаете.
Список компонентов:
- 36x светодиодов
- 36x транзиторов на 82 Ом
- 2x герметичная свинцово-кислотная аккумуляторная батарея на 4v 1.5ah
- 1x регулятор напряжения 7805
- 1x выключатель
- 1x красный или зеленый светодиод
- 1x разъём-мама 3.5мм
- 1x потенциометр 50 кОм
- 1x кнопка на потенциометр
- 1x таймер 555 ic
- 2x 1n4001 или аналогичные диоды
- 1x 8-пиновый сокет DIP IC
- 2x резистора 1 кОм
- 1x резистор 330 Ом
- 2x керамический конденсатор 0.1 uf
- 1x TIP 31c или другой npn транзистор
- Макетная плата
- Кабель «радуга»
Инструмент:
- Паяльник
- Провода
- Вытяжка для дыма
- Ножницы
- Картонная коробка
- Стальная линейка на 30 см
- Скотч (изолента)
- Листы черной и белой бумаги
- Самоклейка
Шаг 2: Собираем батарею
Источник питания для нашей лампы должен быть больше, чем на 5V. Если напряжение будет менее 5V, то мы не добьёмся максимальной яркости от светодиодов. Таким образом, вы должны использовать батареи на 6 и более вольт, но напряжение не должно превышать 12V, иначе регулятор напряжения перегреется. Я купил батареи на 4V, так как они были самыми дешевыми и общее их напряжение в 8V позволит производить достаточно энергии для питания лампы.
Свинцово-кислотные аккумуляторные батарейки были выбраны для удешевления проекта. Их особенность состоит в том, что их можно подключит напрямую к адаптеру питания, и они не нуждаются в дополнительных переходниках. Использование литий-ионных или никель-кадмиевых, алкалиновых и других типов батареек сделают этот проект значительно более дорогим, но при этом такие батареи будут работать дольше.
Для сборки батарей скрепите их двусторонним скотчем и соедините последовательно, что значит соедините положительную клемму одной батареи с отрицательной клеммой другой батареи. Затем припаяйте по проводу к оставшимся свободным клеммам. Соединение батарей в последовательную цепь увеличит их напряжение (общий вольтаж будет равен сумме напряжений каждой батареи), в то время как параллельное соединение увеличит время их работы или силу тока. Спаивайте клеммы батарей быстро, так как перегрев может вывести их из строя.
Шаг 3: Подготавливаем линейку
Согните линейку руками или плоскогубцами как показано на фотографии, а затем покройте её бумагой черного цвета. Линейка нужна для поддержки светодиодов. Причина, по которой я использовал линейку — её дешевизна, гибкость и доступность.
Шаг 4: Подготавливаем плату
Покройте плату белой бумагой. Так как вся плата теперь покрыта бумагой, то для проделывания в ней отверстий приготовьте иглу.
Шаг 5: Припаиваем светодиоды
Так как источник питания на выходе имеет 5V, а светодиодам нужно 3.6V, то их нельзя подключать последовательно. Если соединить их параллельно, то им всё равно нужно будет 3.6V, и если подать на них 5V, то они повредятся. Чтобы избежать этой проблемы, мы добавим в цепь для каждого светодиода резистор. Формула для расчёта значений резистора такая:
Значение резистора (в Омах)= (напряжения блока питания — напряжение источника) / сила тока, необходимая каждому светодиоду (в амперах)
5 — 3.6 / 0.02 (20 миллиампер = 0.02 A)
= 1.4 / 0.02
= 70 Ом
Так как 70 Ом — это нестандартное значение, то нам понадобится резистор на 68 или 82 Ом.
При припаивании светодиодов ссылайтесь на приложенную схему.
Шаг 6: Припаиваем светодиоды (шаг 2)
После того, как вы припаяли все светодиоды, последовательно соедините все наборы светодиодов. Затем просто соедините два длинных конца провода с положительной и отрицательной дорожкой.
Шаг 7: Отрежьте лишнюю часть платы
Отрежьте лишнюю часть макетной платы. У вас должна получиться квадратная форма с перпендикулярным выступом, который скрепляется с линейкой. Не выбрасывайте остатки платы, так как они пригодятся для сборки электросхемы диммера.
Шаг 8: Подготавливаем потенциометр
Причина, по которой этот шаг идёт первым кроется в том, что он будет нужен для прототипирования схемы следующего шага. Припаяйте к потенциометру два диода, а затем два провода, как показано на картинке — один к среднему пину, а второй к точке, где соединяются два диода.
Шаг 9: Прототипирование схемы (опционально)
Этот шаг не обязателен и описан для тех людей, кто считает, что сборка схемы сразу на плате не является хорошей идеей. Так что можете собрать приложенную схему на плате прототипирования, подключить 5V источник питания и покрутите потенциометр. На приложенных фотографиях показана работа светильника на 5% и 95% (наименьшая и наибольшая яркость).
Шаг 10: Паяем схему диммера
555 может работать максимум на 200mA, поэтому соединение всех диодов напрямую с выходом перегреет его. Я доработал схему и добавил в неё транзистор tip31c, что позволило безопасно подключить диоды.
Спаяйте всё согласно приложенной схеме. Не припаивайте интегральную схему напрямую, так как её перегрев может повредить устройство — используйте сокет.
Шаг 11: Приклеиваем линейку
При помощи горячего клея или клейкой ленты, приклейте линейку к центру задней части коробки.
Шаг 12: Приклейте плату
Приклейте печатную плату к линейке согласно приложенной фотографии.
Шаг 13: Присоедините батарею
Двусторонним скотчем приклейте батарею к коробке. Убедитесь, что коробку легко закрыть и в ней остается достаточно места.
Шаг 14: Присоединяем выключатель
Выключатель нужен для включения и выключения лампы. Соедините его согласно приложенной схеме.
Шаг 15: Присоединяем потенциометр
Средний пин потенциометра соединяется с пином 2 интегральной схемы, а пин, соединённый с диодом потенциометра соединяется с пином 7 интегральной схемы.
Шаг 16: Подключаем светодиоды
Сделайте отверстие на задней стенке коробки и пропустите в неё провода от светодиодов. Затем соедините положительный провод светодиодов с пином 8 интегральной схемы, а отрицательный провод с коллектором транзистора.
Шаг 17: Подключаем разъём адаптера
Диод соединяется с разъёмом адаптера, поэтому светодиод индикации зарядки горит только во время подключения адаптера, но не горит во время работы лампы. Соедините разъём адаптера с положительной и отрицательной клеммами батареи.
Шаг 18: Присоединяем светодиод индикации зарядки
Соедините светодиод индикации зарядки напрямую с разъемом адаптера и резистором на 330 Ом, подключенным последовательно.
Шаг 19: Приклейте схему
Когда вы всё подключите, приклейте электросхему поверх батареи. Убедитесь, что в коробке еще есть свободное пространство.
Шаг 20: Делаем отверстия
Проделайте в коробке в выбранных вами местах 4 отверстия. Они нужны для установки выключателя, потенциометра, разъёма адаптера и светодиода индикации зарядки. Я разместил выключатель и потенциометр на передней стенке коробки. Для проделывания отверстия подойдёт обыкновенный карандаш.
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.
Светильник из светодиодной ленты своими руками, при соблюдении инструкции, выполнить не слишком сложно.
Такой современный и достаточно оригинальный осветительный прибор может использоваться в организации подсветки для помещений разного назначения.
Как сделать самодельный светильник из светодиодной ленты, читайте далее.
В настоящее время отечественными и зарубежными производителями выпускается несколько видов светодиодных лент, которые отличаются друг от друга по нескольким параметрам. Чтобы правильно определится с видом ленты, необходимо внимательно изучить всю маркировку на реализуемом изделии.
| Первая цифра в маркировке | Источник | LED-светодиод |
| Вторая цифра в маркировке | Цвет свечения | Красное свечение «R» |
| Зеленое свечение «G» | ||
| Синие свечение «B» | ||
| Любое свечение «RGВ» | ||
| Белое свечение «СW» | ||
| Третья цифра в маркировке | Способ монтажа | SMD |
| Четвертая цифра в маркировке | Размер чипа | 3028 или 3,0х2,8мм |
| 3528 или 3,5х2,8мм | ||
| 2835 или 2,8х3,5мм | ||
| 5050 или 5,0х5,0мм | ||
| Пятая цифра в маркировке | Количество светодиодов | 30 на метр длины |
| 60 на метр длины | ||
| 120 на метр длины | ||
| Шестая цифра маркировки | Защита от проникновения твердых предметов | IP 0-6 |
| Седьмая цифра маркировки | Защита от проникновения влаги | IP 0-6 |
Светодиодные ленты IP-20 открытого типа применяются в помещениях без наличия повышенной влажности. Ленты с IP-65 чаще всего используются в ванной комнате и рабочей кухонной зоне, а приборы с IP-68 обладают полной изоляцией от влаги, поэтому сохраняют работоспособность даже в неблагоприятных условиях улицы. По направлению свечения все ленточные светодиоды могут быть фронтальными и торцевыми.
Особенностью очень популярной и современной RGB-ленты с диодами является возможность использования контролера, который позволяет получить монохромное свечение или мигание разными цветами.
Типы применяемых светодиодов
Для получения одноцветной светодиодной ленты используются диоды SMD-3028 и SMD-5050.
Второй вариант представлен тремя кристаллами, поэтому обеспечивает более яркое свечение.
Также на показатели яркости оказывает влияние количество световых диодов на один метр осветительной ленты.
Размеры светодиодов отражаются на уровне мощности осветительного прибора:
- наличие 30 диодов SMD-5050 в одном метре – потребление 7,2 Ватт;
- наличие 60 диодов SMD-3528 в одном метре – потребление 4,8 Ватт;
- наличие 60 диодов SMD-5050 в одном метре – потребление 14,4-15,0 Ватт;
- наличие 120 диодов SMD-3528 в одном метре – мощность на уровне 9,6 Ватт;
- наличие 120 диодов SMD-5050 в одном метре – мощность на уровне 25,0 Ватт;
- наличие 240 диодов SMD-3528 в одном метре – мощность на уровне 19,2 Вт.
Ленты с чипами, которые размещаются в два, три или четыре ряда, называются многорядными и, как правило, включают в себя диоды с разным окрашиванием свечения.
С введением новых стандартов подключения, работоспособность диодов разного вида может обеспечиваться как блоком питания при постоянном токе с уровнем напряжения 24В и 36В, так и сетью переменного тока с уровнем напряжения в 220В.
Что понадобится?
Благодаря высоким показателям гибкости, осветительный прибор на основе светодиодной ленты, может иметь самый разнообразный формат. Однако, основные принципы изготовления такого светильника неизменны, поэтому помимо самой диодной ленты предполагается подготовка материалов и основных инструментов, представленных:
- шурупами;
- алюминиевым уголком 10х10 мм;
- малогабаритным выключателем;
- электродрелью;
- маркером;
- линейкой;
- электрическим лобзиком;
- плоскогубцами.
При необходимости алюминиевый уголок можно заменить стандартным пластиковым электрическим коробом. Функциональные возможности и качественные характеристики изготавливаемого осветительного прибора, в этом случае, не пострадают.
Светодиодные ленты рассчитаны на напряжение 12 Вольт. Поэтому является обязательным элементом для подключения прибора.
Принцип работы светодиодных ламп рассмотрим .
Думаете заменить старые лампы на светодиодные? С плюсами и минусами приборов вы можете ознакомиться .
Контроллеры, блоки питания для светодиодных лент
Монтаж и подключение самодельного осветительного устройства на основе диодной ленты предполагают применение выпрямителя и адаптера.
Назначением контроллера, или адаптера, является преобразование переменного тока 220В в постоянный ток на 12В или 24В согласно уровню мощности ленты.
Чтобы правильно подобрать блок питания для самодельного диодного светильника, необходимо мощность диодов одного метра ленты умножить на длину, после чего прибавить к полученному результату запас мощности минимум в 15%.
Создание многоцветного осветительного прибора с переключением света и регулированием уровня яркости, предполагает использование контроллера и пульта управления.
Процесс сборки
Вариант сборки осветительного прибора зависит от его типа. Устройство может быть на ножках, вертикальным или горизонтальным. Основные этапы самостоятельной сборки наиболее простой и распространенной конструкции следующие:
- отмерить длину короба или уголка;
- просверлить в уголке или коробе крепежные отверстия под шурупы, а также место для установки переключателя;
- закрепить уголок на выбранном для установки осветительного прибора месте;
- установить в выпиленном месте выключатель;
- припаять к диодной ленте провода;
- произвести обезжиривание поверхности посредством ацетона;
- установить на уголок или короб диодную ленту;
- подключить провода к блоку питания или адаптеру;
- проверить все соединения.
Таким образом выполняется горизонтальная конструкция, которая чаще всего используется в качестве эффективной подсветки рабочей зоны на кухни, столешницы, письменного стола, а также навесной полки. Элементами декора могут служить практически любые материалы, которые подходят к интерьеру помещения.
При выборе места для установки диодного светильника нужно помнить, что оптимальной является высота в 0,7-0,8м от освещаемой поверхности. Только в этом случае можно получить максимальную эффективность освещения.
Для натяжного потолка
Светильники диодного типа, устанавливаемые при наличии натяжных потолков, легко выполняются своими руками. Современные диодные ленты оснащены скотчем двухстороннего типа, поэтому их установка по периметру натяжного потолка под полупрозрачной пленкой не вызывает сложностей.
Светодиодное освещение натяжного потолка
Чтобы правильно и надежно подсоединить светодиодную ленту к источнику питания или контроллеру, целесообразно отдавать предпочтение многожильным проводам, на одной стороне которых есть наконечники сечением в 0,75мм. В процессе монтажа наконечники устанавливаются внутрь колодки, и фиксируются винтами.
Важно помнить, что все припаянные к концу диодной ленты провода нуждаются в полной изоляции специальной термоусадочной трубкой, что позволит значительно повысить уровень прочности соединения и сделает эксплуатацию осветительного прибора безопасной.
Для освещения рабочего места
Небольшой осветительный прибор на основе диодной ленты можно выполнить с применением уже готового корпуса.Оптимальным вариантом станет использование вышедшей из строя лампы люминесцентного типа длиной в 30см и диодной ленты SMD-5050 с углом светового излучения в 120º, напряжением питания в 12В и потребляемым током в 1,2А/м.
После обезжиривания внутренней части корпуса осуществляется фиксация диодной ленты на двухсторонний скотч.
Блок питания может быть заводского производства или изготовленным своими руками. После подключения диодной ленты к блоку, осуществляется проверка всех соединений и работоспособности готового, очень экономичного и качественно освещающего рабочее место, осветительного прибора.
В процессе монтажа все проводящие ток участки светильника в обязательном порядке должны быть тщательно заизолированы, а блок питания аккуратно замаскирован в корпусе или надежно зафиксирован рядом с ним.
Заключение
При самостоятельном конструировании нужно помнить, что помимо достаточно простых диодных лент, производителями светодиодной продукции выпускаются изделия, имеющие более широкие возможности, включая специальные комплекты, посредством которых реализуются достаточно сложные динамические эффекты, а также синхронизация одномоментного управления сразу несколькими участками освещения.
Видео на тему
Постепенно приборы освещения переходят на светодиодные лампы. Произошло это не сразу, был затяжной переходный период с применением так называемых экономок – компактных газоразрядных лампочек со встроенным блоком питания (драйвером) и стандартным патроном Е27 или Е14.
Такие лампы широко применяются и сегодня, поскольку их стоимость в сравнение с LED источниками света не такая «кусачая».
При неплохом балансе цены и экономичности (разница в цене с обычными лампами накаливания со временем окупается за счет экономии электроэнергии), газоразрядные источники света имеют ряд недостатков:
- Срок службы ниже, чем у ламп накаливания.
- Высокочастотные помехи от блока питания.
- Лампы, не любят частого включения – выключения.
- Постепенное снижение яркости.
- Влияние на расположенные рядом поверхности: на поверхности потолка (над лампой) со временем появляется темное пятно.
- Да и вообще, иметь в доме колбу с некоторым количеством ртути как-то не очень хочется.
Прекрасная альтернатива – светодиодные светильники. Список достоинств весомый: - Потрясающая экономичность (до 10 раз в сравнение с лампами накаливания).
- Огромный срок службы.
- Совершенные и безопасные блоки питания (драйверы).
- Абсолютно не зависят от количества включений.
- При нормальном охлаждении не теряют яркости практически весь период эксплуатации.
- Полная механическая безопасность (даже если разбить декоративный рассеиватель, никаких вредных веществ в помещение не попадет).
- Направленность светового потока предъявляет высокие требования при конструировании рассеивателя.
- Все-таки они дорого стоят (речь идет о качественных брендах, безымянные изделия среднего уровня вполне доступны).
Но именно в этой конструкции кроется «засада».
Перед нами качественная (при этом относительно недорогая) лампа с яркостью свечения 1000 Lm (эквивалент 100 ваттной лампы накаливания), и потребляемой мощностью 13 Вт. У меня такие LED источники света работают по много лет, светят приятным теплым светом (температура 2700 K), и никакой деградации яркости со временем не наблюдается.
Но для мощного света, требуется серьезное охлаждение. Поэтому корпус у этой лампы на 2/3 состоит из радиатора. Он пластиковый, не портит внешний вид, и достаточно эффективен. Из конструкции следует главный недостаток – реальным источником света является полусфера в верхней части лампы. Это затрудняет подбор светильника – не в каждой рожковой люстре такая лампа будет выглядеть гармонично.
Есть лишь один выход – покупать готовые LED светильники, конфигурация которых изначально рассчитана под конкретные источники света.
Ключевое слово – покупать. А куда девать любимые торшеры, люстры и прочие светильники в квартире?
Поэтому было принято решение конструировать LED лампы самостоятельно
Основной критерий – минимизация стоимости.Есть два основных направления при разработке светодиодных источников света:
1. Применение маломощных (до 0.5 Вт) светодиодов. Их требуется много, можно сконфигурировать любую форму. Не нужен мощный радиатор (мало греются). Существенный недостаток – более кропотливая сборка.
2. Использование мощных (1 Вт – 5 Вт) LED элементов. Эффективность высокая, трудозатраты в разы меньше. Но точечное излучение требует подбора рассеивателя, и для реализации проекта нужны хорошие радиаторы.
Для экспериментальных конструкций я выбрал первый вариант. Самое недорогое «сырье»: 5 мм светодиоды с рассеиванием 120° в прозрачном корпусе. Их называют «соломенная шляпа».
Характеристики следующие:
- прямой ток = 20 мА (0.02 А)
- падение напряжения на 1 диоде = 3,2-3,4 вольта
- цвет – теплый белый
Я купил несколько упаковок по 100 шт. на aliexpress (ссылка на покупку). Обошлось чуть меньше, чем по 1 р. за штуку.
В качестве блоков питания (точнее сказать источников тока), я решил использовать проверенную схему с гасящим (балластным) конденсатором. Достоинства такого драйвера – экстремальная дешевизна, и минимальное потребление энергии. Поскольку нет ШИМ контроллера, или линейного стабилизатора тока – лишняя энергия в атмосферу не уходит: в этой схеме нет элементов с рассеивающим тепло радиатором.
Недостаток – отсутствие стабилизации тока. То есть, при нестабильном напряжении электросети, яркость свечения будет меняться. У меня в розетке ровно 220 (+/- 2 вольта), поэтому такая схема в самый раз.
Элементная база тоже не из дорогих.
- диодные мосты серии КЦ405А (можно любые диоды, хоть Шоттки)
- пленочные конденсаторы с напряжением 630 вольт (с запасом)
- 1-2 ваттные резисторы
- электролитические конденсаторы 47 mF на 400 вольт (можно взять емкость побольше, но это выходит за рамки экономности)
- такие мелочи, как макетная плата и предохранители, обычно есть в арсенале любого радиолюбителя
После аккуратного (на улице!) извлечения колбы со ртутными парами, остается прекрасная заготовка для творчества.
Основа основ – расчет и принцип работы токового драйвера с гасящим конденсатором
Типовая схема изображена на иллюстрации:
Как работает схема:
Резистор R1 ограничивает скачок тока при подаче питания, пока схема не стабилизируется (около 1 секунды). Значение от 50 до 150 Ом. Мощность 2 Вт.Резистор R2 обеспечивает работу балластного конденсатора. Во-первых, он его разряжает при отключении питания. Как минимум для того, чтобы вас не тряхнуло током при выкручивании лампочки. Вторая задача – не допустить токового броска в случае, когда полярность заряженного конденсатора и первой полуволны 220 вольт не совпадают.
Собственно, гасящий конденсатор С1 – основа схемы. Он является своеобразным фильтром тока. Подбирая емкость, можно установить любой ток в цепи. Для наших диодов он не должен превышать 20 мА в пиковых значениях напряжения сети.
Далее работает диодный мост (все-таки светодиоды – это элементы с полярностью).
Электролитический конденсатор C2 нужен для предотвращения мерцания лампы. Светодиоды не имеют инертности при включении-выключении. Поэтому глаз будет видеть мерцание с частотой 50 Гц. Кстати, этим грешат дешевые китайские лампы. Проверяется качество конденсатора с помощью любого цифрового фотоаппарата, хоть смартфона. Посмотрев на горящие диоды через цифровую матрицу, можно увидеть моргание, неразличимое для человеческого глаза.
Кроме того, этот электролит дает неожиданный бонус: светильники выключаются не сразу, а с благородным медленным затуханием, пока емкость не разрядится.
Расчет гасящего конденсатора производится по формуле:
I = 200*C*(1.41*U cети - U led)
I – полученный ток цепи в амперах
200 – это константа (частота сети 50Гц * 4)
1,41 – константа
С – емкость конденсатора С1 (гасящего) в фарадах
U сети – предполагаемое напряжение сети (в идеале – 220 вольт)
U led – суммарное падение напряжения на светодиодах (в нашем случае – 3,3 вольта, помноженное на количество LED элементов)
Подбирая количество светодиодов (с известным падением напряжения) и емкость гасящего конденсатора, надо добиться требуемого тока. Он должен быть не выше указанного в характеристиках светодиодов. Именно силой тока вы регулируете яркость свечения, и обратно пропорционально – срок жизни светодиодов.
Для удобства можно создать формулу в Exel.
Схема проверена неоднократно, первый экземпляр собран почти 3 года назад, трудится в светильнике на кухне, сбоев в работе не было.
Переходим к практической реализации проектов. Количество LED элементов и емкость конденсатора в отдельных схемах обсуждать нет смысла: проекты индивидуальные для каждого светильника. Рассчитывались строго по формуле. Приведенная выше схема на 60 светодиодов с конденсатором на 68 микрофарад – не просто пример, а реальный расчет для тока в цепи 15 мА (для продления жизни светикам).
LED лампа в рожковую люстру
Выпотрошенный патрон от экономки используем в качестве корпуса для схемы и несущей конструкции. В этом проекте я не использовал макетную плату, собрал драйвер на кругляше из ПВХ толщиной 1 мм. Получилось как раз в размер. Два конденсатора – по причине подбора емкости: не нашлось нужного количества микрофарад в одном элементе.
В качестве корпуса для размещения LED элементов использована баночка от йогурта. В конструкции также использовал обрезки листов вспененного ПВХ 3 мм.
После сборки получилось аккуратно и даже красиво. Такое расположение патрона связано с формой люстры: рожки направлены вверх, на потолок.
Далее размещаем светодиоды: по схеме 150 шт. Протыкаем пластик шилом, трудозатраты: один полноценный вечер.
Забегая вперед, скажу: материал корпуса себя не оправдал, слишком тонкий. Следующий светильник был изготовлен из листового ПВХ 1 мм. Для придания формы рассчитал развертку конуса на те же 150 диодов.
Получилось не так изящно, но надежно, и отлично держит форму. Лампа полностью скрыта в рожке люстры, поэтому внешность не столь важна.
Собственно, установка.
Светит равномерно, в глаза не бьёт.
Люмены не мерял, по ощущениям – ярче, чем лампа накаливания 40 Вт, немного слабее 60 Вт.
LED лампа в плоский потолочный светильник на кухню
Идеальный донор для подобного проекта. Все светодиоды буду расположены в одной плоскости.
Рисуем шаблон, вырезаем матрицу для размещения LED элементов. При таком диаметре плоский лист ПВХ будет деформироваться. Поэтому я использовал донышко от пластикового ведра из-под строительных смесей. По внешнему контуру есть ребро жесткости.
Диоды устанавливаются с помощью привычного шила: 2 дырки по разметке.
