DIY LED-lampor

Gradvis byter belysningsenheter till LED-lampor. Detta hände inte omedelbart, det var en utdragen övergångsperiod med användning av så kallade hushållerskor - kompakta gasurladdningslampor med en inbyggd strömförsörjning (drivrutin) och ett standarduttag E27 eller E14.

Sådana lampor används fortfarande i stor utsträckning idag, eftersom deras kostnad i jämförelse med LED-ljuskällor inte är så "bitande".

Även om det finns en bra balans mellan pris och effektivitet (skillnaden i pris med konventionella glödlampor lönar sig över tiden på grund av energibesparingar), har gasurladdningsljuskällor ett antal nackdelar:

• Livslängden är lägre än för glödlampor.
• Högfrekvent brus från strömförsörjningen.
• Lampor gillar inte att de tänds och släcks ofta.
• Gradvis minskning av ljusstyrkan.
• Påverkan på närliggande ytor: en mörk fläck uppstår på takets yta (ovanför lampan) med tiden.
• Och i allmänhet vill jag inte ha en kolv med en viss mängd kvicksilver i mitt hus.

  Ett utmärkt alternativ är LED-lampor. Listan över fördelar är betydande:

• Otrolig effektivitet (upp till 10 gånger jämfört med glödlampor).
• Enorm livslängd.
• Perfekta och säkra nätaggregat (drivrutiner).
• Helt oberoende av antalet inneslutningar.
• Med normal kylning förlorar de inte ljusstyrkan under nästan hela driftperioden.
• Fullständig mekanisk säkerhet (även om den dekorativa diffusorn är trasig kommer inga skadliga ämnen in i rummet).

Två nackdelar:

• Ljusflödets riktning ställer höga krav på diffusorns utformning.
• Ändå är de dyra (vi pratar om kvalitetsmärken, namnlösa medelnivåprodukter är ganska överkomliga).

Om prisfrågan regleras av valet av tillverkaren, tillåter designfunktionerna dig inte alltid att helt enkelt byta ut lampan i din favoritljuskrona. Självklart finns det ett brett utbud av klassiska päronformade LED-lampor som passar alla storlekar.

Men det är just i denna design som "bakhållet" ligger.

Vi har framför oss en högkvalitativ (samtidigt relativt billig) lampa med en ljusstyrka på 1000 Lm (motsvarande en 100-watts glödlampa) och en strömförbrukning på 13 W. Dessa LED-ljuskällor har fungerat för mig i många år, de lyser med ett behagligt varmt ljus (temperatur 2700 K), och ingen försämring av ljusstyrkan observeras över tiden.

Men för kraftfullt ljus krävs allvarlig kylning. Därför består 2/3 av kroppen av denna lampa av en radiator. Det är plast, förstör inte utseendet och är ganska effektivt. Den största nackdelen följer av designen - den verkliga ljuskällan är halvklotet i toppen av lampan. Detta gör det svårt att välja en lampa - inte varje hornkrona kommer att ha en sådan lampa som ser harmonisk ut.

Det finns bara en väg ut - att köpa färdiga LED-lampor, vars konfiguration ursprungligen designades för specifika ljuskällor.

Nyckelordet är köp. Vad ska du göra med dina favoritgolvlampor, ljuskronor och andra lampor i din lägenhet?

Därför bestämde man sig för att designa LED-lampor själva.

Huvudkriteriet är kostnadsminimering.

Det finns två huvudriktningar i utvecklingen av LED-ljuskällor:

1. Användning av låg effekt (upp till 0,5 W) lysdioder. Du behöver många av dem, du kan konfigurera vilken form som helst. Inget behov av en kraftfull radiator (de värmer lite). En betydande nackdel är mer noggrann montering.

2. Användning av kraftfulla (1 W - 5 W) LED-element. Effektiviteten är hög, arbetskostnaderna är flera gånger lägre. Men punktstrålning kräver val av en diffusor, och bra radiatorer behövs för att genomföra projektet.

För experimentell design valde jag det första alternativet. Det billigaste "råmaterialet": 5 mm lysdioder med 120° spridning i ett transparent fodral. De kallas "halmhattar".

• framåtström = 20 mA (0,02 A)
• spänningsfall över 1 diod = 3,2-3,4 volt
• färg – varmvit

Sådan godhet säljs för 3 rubel per gäng på vilken radiomarknad som helst.

Jag köpte flera paket 100 st. på aliexpress (länk till köp). Det kostade lite mindre än 1 rub. en bit.

Som strömförsörjning (mer exakt, strömkällor) bestämde jag mig för att använda en beprövad krets med en släckande (ballast) kondensator. Fördelarna med en sådan drivrutin är extremt låg kostnad och minimal energiförbrukning. Eftersom det inte finns någon PWM-kontroller eller linjär strömstabilisator, försvinner inte överskottsenergi ut i atmosfären: i denna krets finns inga element med en värmeavledande radiator.

Nackdel: brist på strömstabilisering. Det vill säga om nätspänningen är instabil kommer ljusstyrkan på glöden att ändras.Mitt uttag har exakt 220 (+/- 2 volt), så den här kretsen är helt rätt.

Elementbasen är inte heller dyr.

• diodbryggor i KTs405A-serien (alla dioder kan användas, även Schottky sådana)
• filmkondensatorer med en spänning på 630 volt (med en reserv)
• 1-2 watt motstånd
• elektrolytiska kondensatorer 47 mF vid 400 volt (du kan ta en större kapacitet, men detta går utöver ekonomins ram)
• små saker som en brödbräda och säkringar finns vanligtvis i alla radioamatörers arsenal

För att inte uppfinna ett hus med en E27-patron använder vi utbrända (en annan anledning att överge dem) hushållerskor.

Efter att noggrant (på gatan!) tagit bort kolven med kvicksilverånga, har du ett utmärkt arbetsstycke för kreativitet.

Grunden för grunderna är beräkningen och funktionsprincipen för en strömdrivrutin med en släckkondensator

Ett typiskt diagram visas i illustrationen:

Så här fungerar schemat:

Motstånd R1 begränsar strömstyrkan när ström tillförs tills kretsen stabiliseras (cirka 1 sekund). Värde från 50 till 150 Ohm. Effekt 2 W.

Motstånd R2 säkerställer driften av ballastkondensatorn. För det första laddar den ur den när strömmen stängs av. Åtminstone för att förhindra att du blir chockad när du skruvar loss glödlampan. Den andra uppgiften är att förhindra en strömökning i fallet när polariteten hos den laddade kondensatorn och den första halvvågen på 220 volt inte sammanfaller.

Egentligen är dämpningskondensatorn C1 grunden för kretsen. Det är ett slags strömfilter. Genom att välja kapacitans kan du ställa in vilken ström som helst i kretsen. För våra dioder bör den inte överstiga 20 mA vid maximal nätspänning.

Då fungerar diodbryggan (trots allt lysdioder - dessa är element med polaritet).

Elektrolytisk kondensator C2 behövs för att lampan inte ska flimra. lysdioder har ingen tröghet när du slår på och av. Därför kommer ögat att se ett flimmer med en frekvens på 50 Hz. Förresten, billiga kinesiska lampor är skyldiga till detta. Kvaliteten på kondensatorn kontrolleras med vilken digitalkamera som helst, till och med en smartphone. När du tittar på de brinnande dioderna genom en digital matris kan du se blinkande, omöjliga att skilja för det mänskliga ögat.

Dessutom ger denna elektrolyt en oväntad bonus: lamporna släcks inte omedelbart, utan med en ädel långsam dämpning tills kapaciteten är urladdad.

I = 200*C*(1,41*U nätverk - U-led)

I – resulterande kretsström i ampere

200 är en konstant (nätverksfrekvens 50Hz * 4)

1,41 – konstant

C – kapacitans för kondensator C1 (släckning) i farad

U-nätverk - uppskattad nätverksspänning (helst 220 volt)

U-led – totalt spänningsfall över lysdioder (i vårt fall – 3,3 volt, multiplicerat med antalet LED-element)

Välja kvantitet lysdioder (med ett känt spänningsfall) och kapaciteten hos härdkondensatorn är det nödvändigt att uppnå den erforderliga strömmen. Det bör inte vara högre än vad som anges i specifikationerna lysdioder. Det är styrkan på strömmen som du reglerar ljusstyrkan på glöden, och omvänt proportionell mot livslängden på lysdioderna.

För enkelhetens skull kan du skapa en formel i Excel.

Kretsen har testats flera gånger, det första exemplaret monterades för nästan 3 år sedan, det fungerar i en kökslampa, det har inte varit några fel.

Låt oss gå vidare till det praktiska genomförandet av projekt. Det är ingen idé att diskutera antalet LED-element och kondensatorkapacitet i enskilda kretsar: projekten är individuella för varje lampa. Beräknas strikt enligt formeln.Ovanstående krets för 60 lysdioder med en 68 mikrofarad kondensator är inte bara ett exempel, utan en riktig beräkning för en ström i kretsen på 15 mA (för att förlänga lampornas livslängd).

LED-lampa i en ljuskrona

Vi använder den urtagna patronen från hushållerskan som ett hus för kretsen och stödstrukturen. I det här projektet använde jag inte en brödbräda, jag monterade drivern på en 1 mm tjock PVC-rundel. Det visade sig vara precis lagom storlek. Två kondensatorer - på grund av valet av kapacitans: det erforderliga antalet mikrofarader hittades inte i ett element.

En yoghurtburk användes som hölje för att hysa LED-elementen. I designen använde jag även rester av 3 mm skummade PVC-skivor.

Efter montering blev det snyggt och till och med vackert. Detta arrangemang av uttaget är förknippat med formen på ljuskronan: hornen är riktade uppåt, mot taket.

Därefter placerar vi lysdioderna: enligt schemat, 150 st. Vi genomborrar plasten med en syl, arbetskostnader: en helkväll.

Framöver kommer jag att säga: materialet i ärendet motiverade sig inte, det är för tunt. Nästa lampa var gjord av 1 mm PVC-skiva. För att ge det en form beräknade jag konskanningen för samma 150 dioder.

Det visade sig inte så elegant, men pålitligt och håller sin form perfekt. Lampan är helt dold i ljuskronans arm, så utseendet är inte så viktigt.

Faktiskt, installation.

Det lyser jämnt och skadar inte dina ögon.

Jag mätte inte lumen, men det kändes ljusare än en 40 W glödlampa, lite svagare än 60 W.

LED-lampa i platt taklampa för köket

En idealisk givare för ett sådant projekt. Alla lysdioder kommer att vara placerade i samma plan.

Vi ritar en mall och skär ut en matris för att rymma LED-elementen. Med denna diameter kommer ett platt PVC-ark att deformeras. Så jag använde botten av en plasthink med byggblandningar.Det finns en förstyvande ribba längs den yttre konturen.

Dioderna monteras med den vanliga sylen: 2 hål enligt markeringarna.

Lampan är designad för 120 LED-element, uppdelade i 2 grupper om 60 stycken, för kretsens tillförlitlighet. Vi gör 2 identiska förare.

Vi monterar dem på dielektriska distanser på baksidan.

För att fästa skivan installerar vi ett PVC-podium i mitten.

Vi hänger lampan i taket, tänder den - allt fungerar.

För att bedöma ljusstyrkan: i hörnen finns 4 märkes-LED-lampor från IKEA, med en ljuseffekt på 400 Lm vardera.

LED-lampa för badrummet

Också ett enkelt att genomföra projekt. Vi extraherar innehållet i lampan, installerar en matris med 30 lysdioder och motsvarande drivrutin.

Ljuset är mjukt, enhetligt, mer än tillräckligt för detta "rum".

Skrivbordslampa

En deodorantmössa används som kropp.

E27-patronen kommer traditionellt från en bränd hushållerska.

Fallet rymmer 55 lysdioder.

Det blev kompakt och snyggt.

I bordslampan ser "installationen" ut som sin egen.

Och det lyser ganska självsäkert.

Barnet, inspirerat av sin pappas framgång, bad om en bakgrundsbelysning till sitt datorbord. Man hittade någon sorts elegant låda där föraren fick plats.

Jag använde en kabelbox som hölje. Profilstorlek: 10*10 mm.

Så att ljuset inte träffar ögonen, utan riktas uppifrån och ned, placeras strukturen på ett hörn med en sida på 25 mm, gjord av vit PVC.

Resultat:

Allt arbete är gjort av komponenter som kostar praktiskt taget ingenting. Dessutom är detta ett utmärkt tillfälle att öva på dina radiokunskaper.