DIY ŚWIATŁA LED

Send

Stopniowo urządzenia oświetleniowe przełączają się na lampy LED. Nie stało się to od razu, nastąpił przedłużony okres przejściowy z wykorzystaniem tak zwanych gospodyń domowych - kompaktowych żarówek z wbudowanym zasilaczem (sterownikiem) i standardowym wkładem E27 lub E14.

Takie lampy są dziś powszechnie stosowane, ponieważ ich koszt w porównaniu ze źródłami światła LED nie jest tak „gryzący”.
Przy dobrym wyważeniu ceny i oszczędności (różnica cen w porównaniu z konwencjonalnymi żarówkami opłaca się z czasem ze względu na oszczędność energii), gazowo-wyładowcze źródła światła mają kilka wad:

Żywotność jest niższa niż w przypadku żarówek.
Zakłócenia wysokiej częstotliwości z zasilacza.
Lampy, nie lubią częstego włączania / wyłączania.
Stopniowy spadek jasności.
Wpływ na sąsiednie powierzchnie: z czasem pojawia się ciemna plama na powierzchni sufitu (nad lampą).
W każdym razie tak naprawdę nie chcę mieć w domu kolby z pewną ilością rtęci.
Świetną alternatywą są światła LED. Lista zalet jest znacząca:
Ogromna rentowność (do 10 razy w porównaniu z żarówkami).
Ogromna żywotność.
Idealne i bezpieczne zasilacze (sterowniki).
Absolutnie niezależny od liczby inkluzji.
Przy normalnym chłodzeniu prawie cały okres działania nie traci jasności.
Pełne bezpieczeństwo mechaniczne (nawet jeśli dekoracyjny dyfuzor jest zepsuty, do pomieszczenia nie dostaną się żadne szkodliwe substancje).

Wada druga:

Kierunkowość strumienia świetlnego stawia wysokie wymagania przy projektowaniu nawiewnika.
Są jednak drogie (mówimy o markach wysokiej jakości, produkty o średniej nazwie są dość przystępne).

Jeśli kwestia ceny jest regulowana przez wybór producenta, wówczas cechy konstrukcyjne nie zawsze pozwalają po prostu wymienić lampę w ulubionym żyrandolu. Oczywiście istnieje szeroki wybór klasycznych lamp LED w kształcie gruszki, które pasują do każdego rozmiaru.
Ale w tym projekcie leży „zasadzka”.

Przed nami jest wysokiej jakości (a jednocześnie stosunkowo niedroga) lampa o jasności 1000 lm (odpowiednik 100-watowej żarówki) i poborze mocy 13 watów. Takie źródła światła LED działają dla mnie od wielu lat, świecą przyjemnym ciepłym światłem (temperatura 2700 K) i z czasem nie obserwuje się pogorszenia jasności.
Jednak w przypadku mocnego światła konieczne jest poważne chłodzenie. Dlatego obudowa tej lampy 2/3 składa się z grzejnika. Jest plastikowy, nie psuje wyglądu i jest dość skuteczny. Główna wada wynika z projektu - półkula w górnej części lampy jest prawdziwym źródłem światła. Utrudnia to wybór lampy - nie w każdym świeczniku świętojańskim taka lampa będzie wyglądać harmonijnie.
Jest tylko jedno wyjście - kupić gotowe lampy LED, których konfiguracja została pierwotnie zaprojektowana dla określonych źródeł światła.
Kluczowym słowem jest kupowanie. A co z twoimi ulubionymi lampami podłogowymi, żyrandolami i innymi lampami w mieszkaniu?

Dlatego postanowiono zaprojektować lampy LED niezależnie

Głównym kryterium jest minimalizacja kosztów.
Istnieją dwa główne kierunki rozwoju źródeł światła LED:
1. Zastosowanie diod LED małej mocy (do 0,5 W). Wymagają dużo, możesz skonfigurować dowolną formę. Nie potrzeba mocnego grzejnika (mało ciepła). Istotną wadą jest bardziej żmudny montaż.
2. Zastosowanie mocnych elementów LED (1 W - 5 W). Wydajność jest wysoka, koszty pracy są wielokrotnie niższe. Ale promieniowanie punktowe wymaga wyboru dyfuzora, a dobre grzejniki są potrzebne do realizacji projektu.
Dla projektów eksperymentalnych wybrałem pierwszą opcję. Najtańszy „surowiec”: diody LED 5 mm o rozproszeniu 120 ° w przezroczystej obudowie. Nazywa się je „słomkowym kapeluszem”.

Cechy są następujące:

prąd przewodzenia = 20 mA (0,02 A)
spadek napięcia na 1 diodzie = 3,2-3,4 V.
kolor - ciepła biel

Takie towary są sprzedawane za pakiet 3 rubli na dowolnym rynku radiowym.
Kupiłem paczki 100 szt. na aliexpress (link do zakupu). Kosztuje nieco mniej niż 1 p. za sztukę.

Jako zasilacze (a ściślej źródła prądu) postanowiłem zastosować sprawdzony obwód z kondensatorem gaszącym (balastowym). Zaletami takiego sterownika są ekstremalna taniość i minimalne zużycie energii. Ponieważ nie ma kontrolera PWM ani liniowego stabilizatora prądu, nadmiar energii nie trafia do atmosfery: w tym obwodzie nie ma elementów z grzejnikiem rozpraszającym ciepło.
Wadą jest brak stabilizacji prądu. Oznacza to, że przy niestabilnym napięciu sieci jasność blasku ulegnie zmianie. Mam dokładnie 220 (+/- 2 wolty) w moim gnieździe, więc to najlepsze rozwiązanie.
Baza elementów również nie jest droga.

mostki diodowe serii KTs405A (możliwe są dowolne diody, przynajmniej Schottky)
Kondensatory foliowe 630 V (z marginesem)
Rezystory 1-2 watowe
Kondensatory elektrolityczne 47 mF o napięciu 400 woltów (można przyjąć większą pojemność, ale wykracza to poza zakres oszczędności)
takie drobiazgi jak deska do krojenia chleba i bezpieczniki są zwykle w arsenale każdego krótkofalowca

Aby nie wymyślać na nowo skrzynki z wkładem E27, używamy wypalonych (kolejny powód, aby odmówić) gospodyń domowych.

Po starannym usunięciu (na ulicy!) Kolby z oparami rtęci pozostaje doskonały blank do kreatywności.

Podstawą są obliczenia i zasada działania obecnego sterownika z kondensatorem gaszącym

Typowy schemat pokazano na ilustracji:

Jak działa obwód:

Rezystor R1 ogranicza udar prądu po przyłożeniu zasilania, dopóki obwód się nie ustabilizuje (około 1 sekundy). Wartość wynosi od 50 do 150 omów. Moc 2 watów.
Rezystor R2 zapewnia kondensator balastowy. Po pierwsze, rozładowuje go po wyłączeniu zasilania. Przynajmniej po to, abyś nie odniósł porażenia prądem po odkręceniu żarówki. Drugim zadaniem jest zapobieganie skokowi prądu w przypadku, gdy biegunowość naładowanego kondensatora i pierwszej półfali 220 woltów nie pokrywają się.
W rzeczywistości kondensator gaszenia C1 jest podstawą obwodu. Jest to rodzaj bieżącego filtra. Wybierając pojemność, możesz ustawić dowolny prąd w obwodzie. W przypadku naszych diod nie powinna przekraczać 20 mA wartości szczytowych napięcia sieciowego.
Następnie mostek diodowy działa (w końcu diody LED są elementami o polaryzacji).
Kondensator elektrolityczny C2 jest niezbędny, aby zapobiec migotaniu lampy. Diody LED nie mają bezwładności podczas włączania / wyłączania. Dlatego oko zobaczy migotanie z częstotliwością 50 Hz. Nawiasem mówiąc, tanie chińskie lampy to grzeszą. Jakość kondensatora jest sprawdzana za pomocą dowolnego aparatu cyfrowego, nawet smartfona. Patrząc na płonące diody przez matrycę cyfrową, widać mrugnięcie, nierozróżnialne dla ludzkiego oka.
Ponadto ten elektrolit daje nieoczekiwany bonus: lampy nie wyłączają się natychmiast, ale ze szlachetnym powolnym rozpadem, dopóki pojemność nie zostanie rozładowana.
Obliczenie kondensatora gaszenia przeprowadza się zgodnie ze wzorem:
I = 200 * C * (1,41 * sieć U - dioda U)
I - prąd pobierany w amperach
200 to stała (częstotliwość sieci 50 Hz * 4)
1.41 - stały
C to pojemność kondensatora C1 (gaszenie) w faradach
Sieć U - szacowane napięcie sieci (najlepiej 220 woltów)
U led - całkowity spadek napięcia na diodach LED (w naszym przypadku 3,3 woltów pomnożone przez liczbę elementów LED)
Wybierając liczbę diod LED (ze znanym spadkiem napięcia) i pojemność kondensatora gaszenia, konieczne jest osiągnięcie wymaganego prądu. Nie powinna być wyższa niż diody LED określone w charakterystyce. Jest to aktualna siła, która kontroluje jasność blasku i odwrotnie proporcjonalna do żywotności diod LED.
Dla wygody możesz utworzyć formułę w programie Exel.

Obwód był wielokrotnie sprawdzany, pierwsza kopia została zmontowana prawie 3 lata temu, działa w lampie w kuchni, nie było żadnych usterek.
Zwracamy się do praktycznej realizacji projektów. Omawianie liczby elementów LED i pojemności kondensatora w oddzielnych obwodach nie ma sensu: projekty są indywidualne dla każdej lampy. Zostały one obliczone ściśle według wzoru. Powyższy schemat 60 diod LED z kondensatorem 68 mikrofaradów to nie tylko przykład, ale prawdziwe obliczenie prądu w obwodzie 15 mA (w celu przedłużenia żywotności świateł).

Lampa LED w rogu

Patroszony patron od gospodyni służy jako obudowa obwodu i konstrukcji wsporczej. W tym projekcie nie użyłem płyty pilśniowej, zamontowałem sterownik na okrągłym dysku wykonanym z PVC o grubości 1 mm. Okazało się tylko wielkości. Dwa kondensatory - ze względu na wybór pojemności: w jednym elemencie nie znaleziono wymaganej liczby mikrofaradów.

Do umieszczenia elementów LED zastosowano słoik jogurtu. W projekcie zastosował również arkusze przycinające ze spienionego PVC o grubości 3 mm.

Po montażu okazało się schludnie, a nawet pięknie. Taki układ naboju jest związany z kształtem żyrandola: rogi są skierowane do góry, do sufitu.

Następnie umieszczamy diody LED: zgodnie ze schematem 150 szt. Przebijamy plastik szydłem, poród: jeden pełny wieczór.

Patrząc w przyszłość, powiem: materiał ciała nie usprawiedliwił się, jest zbyt cienki. Kolejna lampa została wykonana z blachy PVC o grubości 1 mm. Aby nadać kształt, obliczyłem przemiatanie stożka dla tych samych 150 diod.

Okazało się nie tak elegancko, ale niezawodnie i doskonale zachowuje swój kształt. Lampa jest całkowicie schowana w rogu żyrandola, więc wygląd nie jest tak ważny.

Właściwie instalacja.

Świeci równomiernie, nie uderza w oczy.

Nie mierzyłem lumenów, czułem się jaśniej niż żarówka o mocy 40 W, nieco słabsza niż 60 W.

Lampa LED w płaskiej lampie sufitowej w kuchni

Idealny dawca na taki projekt. Wszystkie diody LED będą umieszczone w jednej płaszczyźnie.

Rysujemy szablon, wycinamy matrycę, aby pomieścić elementy LED. Przy tej średnicy płaski arkusz PVC odkształci się. Dlatego użyłem dna plastikowego wiadra spod mieszanek budowlanych. Na obrysie zewnętrznym znajduje się usztywnienie.

Diody są instalowane przy użyciu zwykłego szydła: 2 otwory na znacznikach.

Oprawa przeznaczona jest na 120 elementów LED, podzielonych na 2 grupy po 60 szt., Dla niezawodności obwodu. Wykonujemy 2 identyczne sterowniki.

Montujemy je na przekładkach dielektrycznych z tyłu.

Aby zamontować dysk, w środku instalujemy podium z PVC.

Zawieszamy lampę na suficie, włączamy - wszystko działa.

Aby ocenić jasność: w rogach znajdują się 4 markowe lampy LED firmy IKEA, o mocy świetlnej 400 lm.

Lampa LED do łazienki

Również łatwo realizowany projekt. Wyciągamy zawartość lampy, instalujemy matrycę 30 diod LED i odpowiedni sterownik.

Światło jest miękkie, jednolite, bo ten „pokój” jest więcej niż wystarczający.

Lampa stołowa

Jako obudowę zastosowano czapkę z dezodorantu.

Wkład E27 tradycyjnie pochodzi od spalonej gospodyni.

Obudowa zawiera 55 diod LED.

Okazało się, że jest zwarty i schludny.

W lampie stołowej „instalacja” wygląda jak natywna.

I świeci całkiem pewnie.

Oświetlenie biurkowe LED komputera
Dziecko, zainspirowane sukcesami taty, poprosiło o oświetlenie biurka komputerowego. Znaleziono eleganckie pudełko, w którym zmieścił się kierowca.