как сделать, как устроена, схемы
Появление светодиодных ламп — революция в сфере устройств освещения. Экономичные, с огромным ресурсом и отличными характеристиками — они быстро завоевывают популярность.
Только один фактор препятствует их массовому распространению: высокая стоимость. Это побуждает умельцев изготавливать такие светильники самостоятельно.
В данной статье речь пойдет о том, как делается светодиодная лампа своими руками на 220В.
Схемы
Диод — элемент из двух полупроводников с разным типом проводимости. Электронно-дырочный переход пропускает электрический ток только в одну сторону.
Светодиод отличается от обычного диода следующим:
- имеет многослойную структуру, то есть состоит из нескольких параллельно соединенных простых диодов, но при этом снабжен всего двумя выводами;
- значительную часть электрической энергии превращает в световое излучение;
- рассчитан на напряжение только в 12 или 24 В;
- легко пробивается обратным напряжением, в результате чего выходит из строя (достаточно несколько вольт).
Из сказанного следует вывод: для подключения светодиодов к сети переменного тока (Iпер.)напряжением 220 В, требуется применить преобразователь, превращающий Iпер. в постоянный и понижающий напряжение до 12 или 24 В. Эта задача решается несколькими способами.
Преобразователя с диодным мостом
В одну диагональ моста (между точками А и К) включается нагрузка. На другую — подается переменное напряжение. Данная схема относится к двухполупериодным, то есть она подает однонаправленный ток в нагрузку в течение обоих полупериодов.
Схема двухполупериодного выпрямителя
Напряжение на выходе получается пульсирующим: меняется от 0 В до 311 В. Для сглаживания пульсаций за мостом параллельно ему подключается конденсатор с параметрами 25х400 В.
С целью ограничить напряжение делают следующее:
- перед мостом со стороны «плюсовой» клеммы впаивается конденсатор с параметрами 10,47х250 В;
- к противоположной (отрицательной) клемме, также со стороны источника переменного тока, припаивается резистор на 100 Ом.
Данный вариант драйвера подходит для маломощных светодиодов, например, HK6, рассчитанных на ток в 100-120 мА.
Светодиодный элемент
Можно использовать готовую плату со светодиодами от сгоревшей лампы, действуют так:
- подключают плату к автомобильному аккумулятору с напряжением на клеммах 12 В;
- определяют сгоревшие диоды;
- выпаивают их и устанавливают новые.
За неимением готовой платы лампу делают самостоятельно одним из следующих способов:
- вырезают диск из тонкого алюминиевого листа (подойдет банка из-под напитка) соответственно размерам корпуса и высверливают в нем либо пробивают просечкой отверстия в количестве, равном числу диодов. В отверстия вставляют светодиоды, соблюдая следующие условия: вывод анода одного диода соседствует с выводом катода ближайшего; анодные выводы несколько укорачиваются (это упрощает монтаж). Светодиоды фиксируются силиконовым герметиком (удобно подавать из медицинского шприца) или термопистолетом. Далее элементы соединяют пайкой по 4 шт. Обычно используется 20 диодов, соответственно, получится 5 групп — по одному свободному аноду и катоду в каждой. К выводу со знаком «-» припаивают резисторы. Аноды (выводы со знаком «+») объединяются. Резисторы также объединяют, и к их общему выводу припаивают отрезок медного провода. Такой же кусок припаивается к выводу от анодов;
- берут светодиодную ленту и разрезают ее по предусмотренным для этого пунктирным линиям на фрагменты по 3 диода (в некоторых моделях светодиоды сгруппированы по 6 шт.). Далее сворачивают в трубку лист пенокартона чуть меньше диаметра изделия, используемого в качестве корпуса (об этом ниже). На нее крепят Отрезки светодиодной ленты и соединяют их последовательно. Куски ленты лучше клеить «жидкими гвоздями». Этот клей схватывается относительно медленно, что позволяет скорректировать положение светодиодов. Данным составом можно залить и всю ленту, чтобы выглядывали только светодиоды;
- берут омедненный стеклотекстолит и проделывают с ним те же действия: очерчивают круг по размеру корпуса и отмечают на нем карандашом положение светодиодов. Далее действуют в таком порядке: делают тонким сверлом в текстолите отверстия под ножки светодиодов; лаком вычерчивают на текстолите (со стороны медного напыления) схему; растворяют в воде 2 ст. л. поваренной соли и 1 ст. л. медного купороса и погружают в раствор текстолит на 24 часа. Медь вне лакового покрытия в результате травления удалится, после чего на плату припаивают светодиоды.
Клей «жидкие гвозди» придаст светильнику оригинальный вид и послужит защитой от механических повреждений.
Для более мягкого свечения
Небольшое усовершенствование выпрямителя сделает воздействие лампы на глаза более щадящим за счет уменьшения мигания.
Блок питания отличается следующим:
- для ограничения напряжения используется конденсатор емкостью 400 нФ. Его и резистор на 100 Ом устанавливают по одну сторону от моста (конденсатор ближе к мосту), а не по разные;
- за сглаживающим конденсатором устанавливают резистор на 230 Ом.
Данный выпрямитель, как и предыдущий, подключается к нагрузке — цепочке из параллельно включенных светодиодов.
Схемы на резисторах
Простой вариант драйвера для самодельного светодиодного светильника состоит из двух резисторов по 12 кОм. Между ними впаивают две полосы светодиодов, чередуя направленность. Со стороны первого резистора одна полоса подключается катодом, другая — анодом.
Анод первой полосы и катод второй, соответственно, припаиваются ко второму резистору. При таком подключении цепочки светодиодов горят поочередно, так что луч от лампы становится ровным и совсем не раздражает глаза. Светильник данного типа отлично подходит на роль настольного.
Схема с гасящим конденсатором
Количество светодиодов — не менее 20-ти, обычно соединяют 40. При большем количестве сильно усложняется сборка: ножки диодов располагаются слишком близко. Можно использовать более мощные диоды — тогда их число сокращается до 4-6.
В этом случае схему требуется пересчитать, подобрав новый номинал резисторов и конденсаторов. В этом помогут специальные онлайн-калькуляторы, размещенные на посвященных электротехнике сайтах.
Корпуса для светодиодных ламп
Собранную лампу для удобства эксплуатации помещают в корпус, в этом качестве могут выступать разные изделия:
Размещение в цоколе дает два преимущества:
- лампу можно включать в стандартный патрон;
- обеспечивается хороший теплоотвод.
Теплоотвод крайне важен для светодиодов, поскольку в условиях перегрева они деградируют: уменьшается иллюминация и сокращается срок службы.
Цоколь с лампы накаливания
От перегоревшей лампочки аккуратно отделяют колбу, затем вынимают спираль. В освободившийся цоколь помещают собранную на текстолите или алюминиевой пластине светодиодную лампу.
Основа последней должна иметь соответствующие размеры: на текстолите или алюминиевом листе вычерчивается круг такого диаметра, чтобы его можно было утопить в цоколе на 1-2 мм.
У данного варианта есть два недостатка:
- отсутствует качественная изоляция;
- лампа смотрится не очень привлекательно.
Потому зачастую для установки светодиодной лампы используют другие изделия.
Корпус энергосберегающей лампы
Наилучший вариант. Лампу аккуратно разбирают, отделяя газоразрядные трубки. Затем извлекают схему, предназначенную для розжига и поддержания горения.
Для светодиодной лампы она не нужна, но некоторые детали могут пригодиться. Используют предохранитель (его так и оставляют в цоколе) и диод (обычно в лампах КЛЛ устанавливается диод марки 1N4007).
Лампа крепится к цоколю двумя способами:
- на защелках (наиболее распространенный). Их необходимо поддеть отверткой;
- точечным кернением по всей окружности. Разборка осуществляется путем высверливания фиксаторов либо спиливанием этой части ножовкой.
Светодиоды в подобном корпусе крепят разными способами:
- в лампах с 3-мя U-образными газоразрядными трубками: в отверстиях под трубки (их 6 шт.). Здесь диоды крепят термопистолетом или силиконовым герметиком. Драйвер же размещают в цоколе;
- в лампах прочих видов устанавливают в корпус крышку от пластиковой бутылки и затем в нее — плату со светодиодами. А можно вырезать круг по размерам корпуса и проделать в нем отверстия под ножки светодиодов, как это было описано выше.
Существует несколько видов цоколя. Их идентифицируют по буквенно-цифровому обозначению. Так, литера «Е» указывает на наличие резьбы, «В» — штифта, «F» — штыря и т.д.
Может присутствовать еще одна буква — U, A или V: обозначает, в каких лампах применяется цоколь (соответственно, в энергосберегающих, автомобильных, с коническим концом). Далее следуют цифры, обозначающие его диаметр.
Наиболее популярный на постсоветском пространстве цоколь — Е27.
Корпус галогенной лампы
Помещенную в такую деталь светодиодную лампу нельзя вкрутить в патрон. Потому данный вариант больше подходит для изготовления светильника постоянного тока и индикаторов.Для извлечения колбы галогенной лампы из корпуса — достаточно удалить отверткой удерживающий ее клей. Работу следует вести с предельной осторожностью, поскольку хрупкую колбу легко можно повредить.
Далее лампу располагают контактными ножками вверх и слегка бьют по ним молотком. Светоэлемент при этом выпадет.
Видео по теме
Как сделать светодиодную лампу на 22оВ своими руками:
Изготовление светодиодной лампы своими руками — это не только способ сэкономить, но и интересная, творческая и развивающая работа. Важно помнить о мерах безопасности.
На случай короткого замыкания (выводы светодиодов могли быть по неосторожности закорочены при пайке) лампа запитывается от линии, защищенной автоматическим выключателем и УЗО. Начав с простенькой лампы, можно переходить к созданию более сложных светильников.
Ремонт светодиодных LED ламп, электрические схемы
Светодиодные лампы, благодаря малому энергопотреблению, теоретической долговечности и снижению цены стремительно вытесняют лампы накаливания и энергосберегающие. Но, несмотря на заявленный ресурс работы до 25 лет, зачастую перегорают, даже не отслужив гарантийный срок.
В отличие от ламп накаливания, 90% перегоревших светодиодных ламп можно успешно отремонтировать своими руками, даже не имея специальной подготовки. Представленные примеры помогут Вам отремонтировать отказавшие светодиодные лампы.
Устройство светодиодной лампы
Прежде, чем браться за ремонт светодиодной лампы нужно представлять ее устройство. Вне зависимости от внешнего вида и типа применяемых светодиодов, все светодиодные лампы, в том числе и филаментные лампочки, устроены одинаково. Если удалить стенки корпуса лампы, то внутри можно увидеть драйвер, который представляет собой печатную плату с установленными на ней радиоэлементами.
Любая светодиодная лампа устроена и работает следующим образом. Питающее напряжение с контактов электрического патрона подается на выводы цоколя. К нему припаяны два провода, через которые напряжение подается на вход драйвера. С драйвера питающее напряжение постоянного тока подается на плату, на которой распаяны светодиоды.
Драйвер представляет собой электронный блок – генератор тока, который преобразует напряжение питающей сети в ток, необходимый для свечения светодиодов.
Иногда для рассеивания света или защиты от прикосновения человека к незащищенным проводникам платы со светодиодами ее закрывают рассеивающим защитным стеклом.
О филаментных лампах
По внешнему виду филаментная лампа похожа на лампу накаливания. Устройство филаментных ламп отличается от светодиодных тем, что в качестве излучателей света в них используется не плата со светодиодами, а стеклянная герметичная заполненная газом колба, в которой размещены один или несколько филаментных стержней. Драйвер находится в цоколе.
Филаментный стержень представляет собой стеклянную или сапфировую трубку диаметром около 2 мм и длиной около 30 мм, на которой закреплены и соединены последовательно покрытые люминофором 28 миниатюрных светодиодов. Один филамент потребляет мощность около 1 Вт. Мой опыт эксплуатации показывает, что филаментные лампы гораздо надежнее, чем изготовленные на базе SMD светодиодов. Полагаю, со временем они вытеснят все другие искусственные источники света.
Филаментным лампам и их ремонту посвящена отдельная статья «Устройство и ремонт филаментных ламп».
Примеры ремонта светодиодных ламп
Внимание, электрические схемы драйверов светодиодных ламп гальванически связаны с фазой электрической сети и поэтому следует соблюдать осторожность. Прикосновение к оголенным участкам схемы подключенной к электрической сети может привести к поражению электрическим током.
Ремонт светодиодной лампы
ASD LED-A60, 11 Вт на микросхеме SM2082
В настоящее время появились мощные светодиодные лампочки, драйверы которых собраны на микросхемах типа SM2082. Одна из них проработала менее года и попала мне в ремонт. Лампочка бессистемно гасла и опять зажигалась. При постукивании по ней она отзывалась светом или гашением. Стало очевидно, что неисправность заключается в плохом контакте.
Чтобы добраться к электронной части лампы нужно с помощью ножа подцепить рассеивающее стекло в месте соприкосновения его с корпусом. Иногда отделить стекло трудно, так как при его посадке на фиксирующее кольцо наносят силикон.
После снятия светорассеивающего стекла открылся доступ к светодиодам и микросхеме – генератора тока SM2082. В этой лампе одна часть драйвера была смонтирована на алюминиевой печатной плате светодиодов, а вторая на отдельной.
Внешний осмотр не выявил дефектных паек или обрывов дорожек. Пришлось снимать плату со светодиодами. Для этого сначала был срезан силикон и плата поддета за край лезвием отвертки.
Чтобы добраться до драйвера, расположенного в корпусе лампы пришлось его отпаять, разогрев паяльником одновременно два контакта и сдвинуть вправо.
С одной стороны печатной платы драйвера был установлен только электролитический конденсатор емкостью 6,8 мкФ на напряжение 400 В.
С обратной стороны платы драйвера был установлен диодный мост и два последовательно соединенных резистора номиналом по 510 кОм.
Для того, чтобы разобраться в какой из плат пропадает контакт пришлось их соединить, соблюдая полярность, с помощью двух проводков. После простукивания по платам ручкой отвертки стало очевидным, что неисправность кроется в плате с конденсатором или в контактах проводов, идущих из цоколя светодиодной лампы.
Так как пайки не вызывали подозрений сначала проверил надежность контакта в центральном выводе цоколя. Он легко вынимается, если поддеть его за край лезвием ножа. Но контакт был надежным. На всякий случай залудил провод припоем.
Винтовую часть цоколя снимать сложно, поэтому решил паяльником пропаять пайки подходящих от цоколя проводов. При прикосновении к одной из паек провод оголился. Обнаружилась «холодная» пайка. Так как добраться для зачистки провода возможности не было, то пришлось смазать его активным флюсом «ФИМ», а затем припаять заново.
После сборки светодиодная лампа стабильно излучала свет, несмотря за удары по ней рукояткой отвертки. Проверка светового потока на
Подробная схема светодиодной лампы на 220В
Устройство светодиодной лампы на 220В значительно сложнее, чем у аналогичной лампы накаливания. Пытаясь сохранить привычную грушевидную форму, инженерам пришлось немало потрудиться. И, как оказалось, не зря! Новые осветительные приборы практически не греются, потребляют малое количество электроэнергии и стали значительно менее хрупкими. Но чего же особенного в светодиодной лампе и в чем сложность ее схемы? Давайте разберемся.
Конструктивная схема
Конструктивно схема светодиодной лампы на 220В состоит из трех основных частей: корпуса, электронной части и системы охлаждения. Сетевое напряжение через цоколь поступает на драйвер, где преобразуется в сигнал постоянного тока, необходимый для свечения светодиодов. Свет от излучающих диодов обладает широким углом рассеивания и поэтому не требует установки дополнительных линз. Достаточно обойтись рассеивателем. В процессе работы детали драйвера и светодиоды нагреваются. Поэтому в конструкции лампы обязательно должен быть продуман отвод тепла. К корпусной части светодиодной лампы относится цоколь, оболочка из пластика, внутри которой размещен драйвер, и полупрозрачная крышка в виде полусферы, по совместительству являющаяся рассеивателем света. В дорогих моделях ламп большую часть корпуса занимает ребристый радиатор из алюминия или специального теплопроводящего пластика. В лампочках бюджетного класса радиатор либо вовсе отсутствует, либо расположен внутри, а по окружности корпуса сделаны отверстия. Дешёвая китайская продукция мощностью до 7 Вт вовсе имеет сплошной корпус, без какого-либо отвода тепла.
В фирменных светодиодных лампах на 220В печатная плата с SMD светодиодами крепится к радиатору через термопасту для эффективного отвода тепла. В дешевых китайских моделях эта плата либо просто вставлена в пазы корпуса, либо прикреплена саморезами к металлической пластине для охлаждения кристаллов. Эффективность такого охлаждения крайне низкая, так как пластина имеет малую площадь, да и наносить термопасту китайские производители, как правило, забывают. Вывод излучения происходит через рассеиватель, как правило, из матового пластика. А в дешевых светодиодных лампах на 220В такой корпус ещё надёжно скрывает недостатки китайской сборки от любопытных глаз потребителя. Крепится рассеиватель к основанию либо герметиком, либо резьбовым соединением.
Электрическая схема
Касательно электрической части между светодиодными лампами на 220В разных ценовых категорий также много отличий. В этом можно убедиться сразу после демонтажа рассеивателя. Достаточно рассмотреть качество пайки SMD элементов и соединительных проводов.
Недорогой китайской лампы на 220В
В лампочках стоимостью 2-3$ отсутствует какая-либо симметрия на плате со светодиодами, что свидетельствует о ручной пайке, а провода выбраны с минимально возможным сечением. Вместо надежного драйвера в них собрана простая схема бестрансформаторного питания с конденсаторами и выпрямителем. Напряжение сети сначала снижается неполярным металлопленочным конденсатором, выпрямляется, а затем сглаживается и повышается до нужного уровня. Ток нагрузки ограничивается обычным SMD резистором, который расположен на печатной плате со светодиодами. При диагностике и ремонте светодиодных ламп такого типа важно соблюдать технику безопасности, т.к. все элементы электрической цепи потенциально находятся под высоким напряжением. Прикоснувшись пальцем к токоведущей части схемы по неосторожности можно получить электрический удар, а соскользнувший щуп мультиметра может закоротить провода с неприятными последствиями.
Фирменной светодиодной лампы
Фирменная светодиодная продукция отличается не только приятным внешним видом, но и качеством элементной базы. Непосредственно драйвер имеет более сложное устройство и зачастую собирается одним из двух способов. Первый предусматривает наличие импульсного трансформатора, импульсного преобразователя напряжения с последующей стабилизацией тока нагрузки.
Во втором случае обходятся без трансформатора, а основная функциональная нагрузка ложится на специальную микросхему – сердце драйвера. Её универсальность в том, что она стабилизирует входное напряжение, поддерживает выходной ток с заданной частотой (ЧИМ) или шириной импульса (ШИМ), допускает возможность диммирования, имеет систему отрицательной обратной связи. В качестве примера можно назвать, например, CPC9909. Светодиоды в лампе на 220В с токовым драйвером надёжно защищены от перепадов напряжения и помех в сети, ток через них соответствует номинальному паспортному значению, а радиатор обеспечивает качественный теплоотвод. Такие лампочки прослужат намного дольше дешёвых китайских аналогов, тем самым доказывая преимущество светодиодов на деле.
пошаговая инструкция, преимущества и недостатки
Содержание статьи:
Светодиодные источники света обеспечивают экономию электричества в 1,5-2 раза в сравнении с лампочками дневного света и в 10 раз по сравнению с лампами накаливания. Чтобы сэкономить еще больше, изделия можно не приобретать в магазинах. Светодиодная лампа своими руками на 220 В собирается из расходников, которые можно найти в закромах мастера.
Выгоды применения самодельных светодиодных ламп
Светодиодная лампа имеет длительный ресурс работы – около 10000 часов
На прилавках магазинов представлено несколько типов устройств. Лампы накаливания с высоким индексом цветопередачи потребляют большое количество энергии. Энергосберегающие в основном выпускаются с цоколем Е27, люминесцентные выделяют при нагреве ядовитые пары. LED-устройства почти не нагреваются, отличаются стойкостью к механическим повреждениям, имеют мощность 10 Вт. При силе светового потока 800 Лм светодиодный прибор прослужит 50 тыс. часов.
Минус источников света на диодах – высокая стоимость. Этот недостаток можно сделать преимуществом, если изготовить светодиодную лампу качественно своими руками. Ее будут отличать:
- длительный ресурс работы – около 10 тыс. часов;
- высокая эффективность ватт/люмен по сравнению с аналогами;
- ценовой диапазон расходников, аналогичный люминесцентным приборам.
Преимущества самодельного устройства достигаются при условии правильной сборки.
Конструктивные отличия заводских LED-ламп
Изделия с заводской сборкой представляют поликристаллические светодиоды без многочисленных контактов. Лампочки имеют несколько отличий.
Разновидности светодиодов
Светодиод Пиранья
Светодиод является полупроводниковым многослойным кристаллом с переходом электронно-дырочного типа. Световое излучение получается при пропускании тока, но перегоревший элемент ремонту не подлежит. Производители применяют такие светодиоды:
- DIP – в виде кристалла с двумя проводниками и линзы. Используются для гирлянд и табло с подсветкой.
- Пиранья – кристалл с линзой и четырьмя выводами для проводников. Отличается яркостью, подходит для фар машин.
- SMD – сверхъяркий тип небольшого размера, который устанавливается на поверхность.
- СОВ – с неокисляемыми и ненагреваемыми контактами, отличной интенсивностью свечения. Впаивается в специальную плату.
Перед самостоятельной сборкой определитесь с источником питания.
Типы драйверов
Драйвер для светодиодов
Драйвер обеспечивает питание лампочки от электросети посредством трансформации переменного напряжения в рабочее. Самый простой элемент сконструирован из резисторов, диодного моста и конденсатора на входе.
Для светодиодных устройств применяются несколько типов драйверов:
- линейные – рассчитаны на малые рабочие токи (до 100 мА) или для источников питания с напряжением, аналогичным падению напряжения диода;
- импульсные понижающие – запитывает мощные светодиоды, но дроссель может создавать помехи электромагнитного характера;
- импульсные повышающие – применяется для моделей с рабочим напряжением большим, чем у источника питания.
В LED-приборы 220 В встраиваются электронные драйверы.
Виды цоколей современных ламп
Цоколь представляет собой резьбу, необходимую для присоединения лампочки к патрону, подачи электропитания и защиты вакуумной колбы. На изделии уже стоит заводская маркировка цоколя.
Назначение цоколей ламп
Первая литера обозначает тип цоколя, указанный в таблице:
Буква | Расшифровка |
В | штифтовый |
Е | резьбовой |
F | 1 штырь |
G | 2 штыря |
H | под ксенон |
K | контакт кабельного типа |
R | утопленный контакт |
P | фокусировка |
S | софит |
T | для телефонии |
W | вводные контакты в стекле колбы |
Вторая литера указывает на тип источника света: U – энергосберегающий, A – для машины, V – с кончиком конической формы.
Цифры после букв обозначают диаметр в миллиметрах.
Под напряжение 220 В подходит цоколь Е27.
Материалы для самостоятельной сборки
Многокристальные светодиоды HK6
Делать самостоятельно источник света на диодах можно при помощи таких материалов:
- цоколя от сгоревшей люминесцентной лампочки;
- LED-элементов с силой тока 100-120 мА и напряжением 3-3,3 В – понадобится лента или отдельные светодиоды НК-6;
- диодного моста или диодов-выпрямителей с маркировкой 1N4007;
- предохранителя из цоколя сгоревшего источника света;
- конденсатора – параметры зависят от схемы сборки и числа светодиодов;
- пластикового каркаса для крепления светодиодов;
- суперклея или жидких гвоздей;
- электролитов и драйверов.
Составляйте список материалов заранее.
LED-лампа Е27 из энергосберегайки и готового драйвера
Можно использовать цоколь от неисправной светодиодной лампы
Чтобы сделать светодиодную лампочку, понадобятся неисправное КЛЛ изделие, светодиоды НК-6, паяльник, пассатижи, припой и картонная основа. Работа осуществляется пошагово:
- Из старой лампочки мощностью 20 Вт извлекается цоколь. Понадобится поддеть защелки или высверлить участки с точеным кернением.
- Пустой цоколь очищается от излишков припоя, обрабатывается спиртом или косметической жидкостью для снятия лака.
- Находится 6 отверстий на крышке цоколя. На кусочке картона делает разметка круглых ниш, которая потом вырезается при помощи маникюрных ножниц.
- Разбирается лента диодов из параллельно соединенных 6 кристаллов.
- Кристаллы соединяются по 3 параллельно.
- Две готовые цепочки с параллельными светодиодами крепятся последовательно.
- На готовый драйвер из сломанной LED-лампочки подключается 6 элементов мощностью 1 Вт.
- Из картона вырезается круг, укладывается между драйвером и платой. Драйвер устанавливается в цоколь.
- Лампочка полностью собирается и проверяется на предмет работоспособности.
В результате получится белый яркий аналог лампочки накаливания на 30 Вт. Яркость изделия будет 150-200 Лм, а мощность – 3 Вт.
Для корректировки участка освещения можно подогнуть выводы светодиодных элементов.
Светодиодная лампочка на основе самодельного драйвера
Самодельный драйвер получится только в том случае, если мастер умеет работать с паяльником, читать простые электросхемы и применять химические реактивы. Лампа из светодиодов своими руками изготавливается поэтапно.
Процесс подготовки
Стеклолит
Состоит из таких шагов:
- Подготовка материалов. Понадобятся фольгированный медью стеклотекстолит, LED-элементы, конденсаторы, резистор, маленькая дрель, канифоль и припой, паяльник и пассатижи, лак для покрытия ногтей или канцелярский карандаш-корректор.
- Подготовка реактивов. Травление платы производится при помощи поваренной соли, медного купороса или раствора хлорида железа.
Берите стеклотекстолит толщиной от 0,5 до 3 мм.
Схема изготовления драйвера
Схема простейшего драйвера для светодиодной лампы
Чтобы делать драйвер, стоит добавить к списку основных материалов резистор R3, стабилитроны VD2 и VD3, конденсаторы С1 и С2. Такого количества элементов хватит для лампы из 20 элементов. Схема устройства работает по принципу прохождения переменных токов на диоды через первый конденсатор. Второй помогает исключить мерцание и обеспечить ровность светового потока.
Напряжение сети будет проходить через резистор и конденсатор токоограничения, которые сглаживают колебания напряжения. Второй резистор понадобится для подачи напряжения на диодный блок и получения свечения. Пульсацию сглаживает конденсатор.
Для монтажа драйверных элементов используйте печатную плату.
Последовательность сборки схемы
Программа DipTrace
Самодельная схема изготавливается следующим образом:
- В программе Sprint Layout или DipTrace генерируется рисунок под травление платы.
- Из стеклотекстолитовой пластины вырезается круг под плату 3 см в диаметре.
- Переносится набросок схемы специальным маркером, лаком для ногтей или распечатывается на бумаге.
- Готовится смесь для травления из 1 ст. л. медного купороса и 2 ст. л. соли, разведенных в кипятке.
- Плата опускается в раствор на 30 мин. Вследствие реакции удаляется вся медь, кроме покрытых рисунком элементов.
- При помощи жидкости для снятия лака удаляется покрытие с материала.
- Края и точки крепления контактов залуживаются припоем.
- Проделываются дрелью отверстия, куда будут выходить светодиоды.
- Элементы пропаиваются на плате, которая потом помещается в корпус.
Результатом работы будет лампочка с эквивалентом лампе накаливания на 100 Вт.
Материалы для изготовления корпуса
Чтобы сделать корпус для светодиодного светильника с питанием от сети 220 В, можно использовать несколько подручных средств.
Цоколь от лампочки накаливания
Цоколь от старой энергосберегающей лампы
С изделия понадобится снять стеклянную колбу, а потом извлечь спираль. Во внутреннюю часть размещается схема. Элементы крепятся на верх платы. Минусом основания будет некачественная изоляция.
Корпус от энергосберегайки
Неисправную лампочку требуется разобрать и достать плату преобразователя. Светодиоды располагаются в отверстиях крышки под стеклянную колбу, если у источника 3 дугообразных элемента. Схема помещается внутрь, а диоды фиксируются в готовых отверстиях.
Требования к безопасности работ
Опытные электрики отмечают:
- Нельзя начинать сборку без базовых электротехнических познаний. Неправильная последовательность изготовления может стать причиной взрыва изделия или короткого замыкания сети.
- К стандартной электросети не подключаются устройства с напряжением от 12 В.
- При отсутствии изоляции конструкции возможно поражение током, если касаться к ней руками.
- Готовая лампочка не работает без качественной спайки узлов.
Самостоятельная сборка светодиодного источника света при наличии знаний и умений будет несложной. Если имеются сомнения, вы не разбираетесь в схемах, лучше приобрести готовый светодиодный прибор.
Светодиодная лампа на 220В своими руками
Можно ли и как сделать светодиодную лампу своими руками, которая бы работала от сети 220 вольт? Вопрос на самом деле интересный, потому что затрагивает тему, которая волнует многих электриков. Ведь не секрет, что светодиодные лампы самые экономичные на сегодняшний день. Так из чего же можно сделать такую лампу, чтобы она напрямую работала от сети переменного тока напряжением 220В? Вариантов несколько, но самый простой – это из сгоревшей люминесцентной лампы компактного типа (КЛЛ). Давайте рассмотрим процесс переделки, в конечном итоге которой получится светодиодная лампа на 220В своими руками.
Сборочный процесс
В первую очередь люминесцентную лампу надо разобрать. Нас в этой конструкции интересует цоколь с отражателем. Именно здесь расположены все необходимые детали, которые объединены в электрическую схему, включающую лампу. Разбирать ее надо аккуратно, не повредив тех самых деталей.
Обратите внимание, что сама схема КЛЛ для светодиодного светильника не подходит. Поэтому ее надо разобрать. Из цоколя нам пригодится предохранитель, его вытаскивать их схемы нет необходимости. Далее, пригодится и диод, кстати, его марка 1N4007. В новую схему придется добавить любой электролит, главное, чтобы его напряжение не было ниже 50 вольт, а емкость не меньше 100 мкФ. И еще одна деталь пригодиться – это конденсатор емкостью 1 мкФ напряжением 630 вольт.
Конечно, понадобятся сами светодиоды. Их можно взять из светодиодной ленты, которая разрезается на участки, включающих в себя по три светодиода. Такой отрезок питается от напряжения 12 вольт. В общем, понадобиться четыре отрезка светодиодной ленты.
На рисунке ниже показана схема сборки всех деталей.
Чтобы они в самом цоколе не болтались, необходимо их прикрепить, используя любой клеевой состав. Лучше чтобы это был супер-клей. А вот под куски светодиодной ленты нужно соорудить каркас. В принципе, это может быть любой легко гнущийся плотный материал. Идеально, если это не будет металл или любой другая токопроводящая конструкция.
Опытные мастера для таких дел используют пенокартон, потому что он легко поддается обработке. Его необходимо свернуть в трубочку так, чтобы диаметр наращиваемой конструкции был чуть меньше диаметра цоколя. Это делается для того, чтобы пенокартон вошел в цоколь, где его также приклеивают.
Обратите внимание, что самодельная светодиодная лампа на 220 вольт – это цоколь и основа под куски светодиодной ленты. То есть, получается так, что отрезки ленты будут приклеены к пенокортону снаружи. Это и будет светящаяся часть самой лампы.
На схеме выше четко видно, что отрезки ленты соединены последовательно. Но в конструкции они будут располагаться одна над другой. Кстати, увеличить число отрезков (уровней) можно без проблем. Просто придется подбирать конденсатор и электролит под мощность всего светильника, увеличивая емкость.
Кстати, приклеивать ленту к основе лучше жидкими гвоздями, потому что, используя этот клей, можно выравнивать расположение светодиодов. Ведь жидкие гвозди сохнут дольше, чем супер-клей. К тому же саму ленту можно залить жидкими гвоздями, оставив снаружи только светодиоды, придав своеобразный дизайн светильнику. Клей в данном случае будет играть и еще одну функцию – защитную, чтобы при механических нагрузках лента не повредилась.
Самое удивительное, что собранная своими руками такая лампа может работать даже при напряжении 40 вольт. Но это еще не все.
- При напряжении 220 вольт на каждом отрезке светодиодной ленты будет напряжение 11,5 вольт.
- При повышении напряжения до 240 вольт, напряжение на отрезках будет 12 вольт.
Отсюда вывод – перепады напряжения такой самодельной светодиодной лампе не страшны. Кстати, яркость такого источника света достаточно приличная. К примеру, если для сборки использовать ленту 5050 SMD, то каждый светодиод выделяет световой поток яркостью 10-15 люмен. Умножьте этот показатель на количество светодиодов, то в сумме получите общую яркость светильника, которая будет варьироваться в диапазоне 120-180 люмен. А это приличная яркость.
Конечно, у этого вида источника света есть и недостаток. Это электрическая связь открытого типа между светодиодами и сетью 220 вольт. Поэтому с такой светодиодной лампой надо обращаться очень осторожно, придерживаясь стандартных норм безопасности.
Более мощная конструкция
В принципе, увеличить мощность самодельной светодиодной лампы не проблема. Что для этого необходимо добавить к уже вышеописанной схеме?
- Четыре отрезка светодиодной ленты по три светодиода.
- Еще один конденсатор на один микрофарад.
В итоге получается светодиодная лампа своими руками с 24 кристалическими диодами общей яркостью 360 люмен. Вот ее схема ниже:
Необходимо заметить, что мощность этого светильника приблизительно 6 ватт. Но он светит намного ярче, чем обычная энергосберегающая люминесцентная лампочка мощностью 40 ватт. При этом она в разы меньше потребляет электроэнергии. Добавим, что можно варьировать цветом светодиодов, ведь кому-то нравится белый холодный цвет в своем доме, кому-то теплый.
И последнее. Сборка светодиодных ламп своими руками – это просто интерес. Тот, кто не понимает в схемах и используемых деталях ничего, даже и не пытайтесь самостоятельно проводить монтаж. Во-первых, ничего не получится. Во-вторых, это может чревато закончиться за счет некачественно проведенных процессов.
Схема светодиодной лампы на 220 в, как сделать лампочку своими руками
Прежде чем продолжить читать, обязательно ознакомьтесь с этой информацией. Любой источник электроэнергии опасен для жизни, если не соблюдать правила безопасности. Описанные здесь схемы создания LED не имеют трансформаторов и, следовательно, представляют опасность. Сборку таких схем можно выполнять людям, которые имеют элементарные знания основ электротехники.
Светоизлучающий диод — это электронное устройство, излучающее свет, когда через него проходит ток. Светодиоды при своих небольших размерах чрезвычайно эффективны, очень яркие, при этом состоят из дешёвых и доступных электронных компонентов. Многие думают, что светодиоды — просто обычные светоизлучающие лампочки, но это совсем не так.
История светодиодов
Капитан Генри Джозеф Раунд, один из пионеров радио, во время эксперимента заметил необычное свечение, испускаемое карбидом кремния. Свои наблюдения он опубликовал в General World, но объяснить природу явления он не мог.
Русский учёный Олег Лосев наблюдал излучение света кристаллами — диодами. В 1927 году он опубликовал подробности своей работы в российском журнале и оформил патент на «Световое реле».
В 1961 году инфракрасный диод создали Б. Биард и Г. Питмен. Однако отцом-основателем светодиода по праву считывается Ник Холоняк. Его ученик Дж. Крэфорд в 1972 г. создал светодиод жёлтого цвета. В конце 80-х годов благодаря исследованиям русского учёного Ж. И. Алферова были открыты новые светодиодные материалы, которые дали толчок дальнейшему развитию светодиодов.
В начале 70-х впервые были изобретены светодиоды зелёного цвета, в 1971 году появился синий светодиод, который был очень неэффективным. Прорыв сделали японские учёные только в 1996 году, которые изобрели дешёвый светодиод синего цвета.
Принцип работы LED
Наиболее распространённые светодиоды состоят из галлия (Ga), мышьяка (As) и фосфора (P). Светодиод представляет собой диодный PN-переход, который излучает свет вместо тепла, генерируемого обычным диодом. Когда PN- переход находится в прямом смещении, некоторые из дырок объединяются с электронами N-области, а некоторые из электронов N объединяются с дыркой из P-области. Каждая комбинация излучает свет или фотоны.
Как устроена светодиодная лампа на 220 вольт? Светодиоды имеют полярность и, следовательно, не работают, если они подключены в обратном направлении. Самый простой способ проверить полярность общего светодиода — это определить на глаз толщину электродов. Более толстым является катод (-). Свет излучается от катода. Более тонкий электрод представляет собой анод (+). Некоторые производители выпускают светодиоды таким образом, что длина проводов катода и анода различна, анод (+) длиннее катода (-). Это также облегчает определение полярности. Некоторые изготовители изготавливают оба провода электродов одинаковой длины, в этом случае можно определить полярность, воспользовавшись мультиметром.
Преимущества и недостатки светодиодных ламп
Достоинства LED:
- Энергоэффективный источник света;
- небольшой размер, прочность и устойчивость к ударам и вибрации;
- очень быстро включаются без прогрева;
- хорошее разрешение цвета;
- могут интегрироваться в систему управления;
- могут работать от портативной батареи;
- нет вредных веществ, таких как свинец или ртуть;
- производят холодный свет, могут быть идеальными для роста растений;
- не имеют мощных разрядов, которые могут оказать пагубное воздействие на глаза;
- в качестве датчика температуры различают горячую и холодную воду;
- не имеют ультрафиолетового излучения, устраняя возможность повреждения кожи;
- они не обжигают;
- залиты толстой эпоксидной смолой, невероятно прочные;
- не ржавеют;
- не привлекают насекомых;
- работают до 50 000 часов;
- подлежат вторичной переработке;
- не излучают радиочастотные помехи.
Недостатки светодиодов LED:
- Могут быть ненадёжным для наружных применений с большими температурными перепадами.
- Необходимость дополнительно использовать радиаторы для защиты полупроводников от теплового воздействия.
Светодиод используется в самых разных областях применения:
- Уличное освещение и светофоры;
- индикаторные огни на устройствах, игрушках, одежде;
- медицина;
- освещение;
- автомобиль;
- сигнализаторы;
- компьютерная техника;
- телерадиотехника.
Светодиодное освещение с питанием от сети
Но для построения светодиодной схемы освещения необходимо построить специальные источники питания с регуляторами, трансформаторами или без них. В качестве решения нижеприведенная схема демонстрирует конструкцию светодиодного контура с питанием от сети без использования трансформаторов.
Схема светодиодной лампы на 220 В
Для питания этой цепи используется переменный ток 220 В, который подаётся в качестве входного сигнала. Ёмкостное реактивное сопротивление понижает напряжение переменного тока. Переменный ток поступает на конденсатор, пластины которого непрерывно заряжаются и разряжаются, а связанные токи всегда поступают в пластинки и выходят из них, что вызывает реактивное сопротивление, направленное против потока.
Реакция, создаваемая конденсатором, зависит от частоты входного сигнала. R2 сбрасывает накопленный ток из конденсатора, когда вся цепь выключена. Он способен хранить до 400 В, а резистор R1 ограничивает этот поток. Следующий этап схемы светодиодной лампы своими руками — это мостовой выпрямитель, который предназначен для преобразования сигнала переменного тока в постоянный ток. Конденсатор C2 служит для устранения пульсации в выпрямленном сигнале постоянного тока.
Резистор R3 служит в качестве ограничителя тока для всех светодиодов. В схеме использованы белые светодиоды, которые имеют падение напряжения около 3,5 В и потребляют 30 мА тока. Поскольку светодиоды подключены последовательно, потребление тока очень мало. Поэтому эта схема становится энергоэффективной и имеет бюджетный вариант изготовления.
Светодиодная лампа из отходов
LED 220 В может быть легко выполнена из неработающих ламп, ремонт или восстановление которых нецелесообразны. Лента из пяти светодиодов приводится в действие с использованием трансформатора. В цепи 0,7 uF / 400V полиэфирный конденсатор C1 снижает напряжение сети. R1 — это резистор для разрядки, который поглощает накопленный заряд от C1, когда вход переменного тока выключен.
Резисторы R2 и R3 ограничивают подачу тока при включении схемы. Диоды D1 — D4 образуют мост-выпрямитель, который выпрямляет пониженное напряжение переменного тока, а C2 действует как конденсатор фильтра. Наконец, стабилитрон D1 обеспечивает управление светодиодами.
Порядок изготовления настольной лампы своими руками:
- Разберите и осторожно удалите разбитые стекла.
- Аккуратно откройте сборку.
- Снимите электронику и удалите её.
- Соберите схему на 1 мм ламинатном листе.
- Отрежьте круглый лист ламината (ножницами).
- Отметьте положение шести круглых отверстий на листе.
- Просверлите отверстия в соответствии со светодиодами заподлицо в шести отверстиях.
- Используйте наконечник клея, чтобы удерживать светодиодную сборку в нужном положении.
- Закройте сборку.
- Убедитесь, что внутренняя проводка не касается друг друга.
- Теперь осторожно протестируйте на 220 В.
LED для автомобиля
Используя ленту LED, можно легко изготовить самодельную красивую наружную подсветку автомобиля. Нужно использовать 4 светодиодных полосыы по одному метру для чёткого и яркого свечения. Для обеспечения водонепроницаемости и прочности соединения тщательно обрабатывают термоклеем. Правильное выполнение электрических соединений проверяется мультиметром. Реле IGN получает питание, когда двигатель работает и выключается после отключения двигателя. Чтобы понизить автомобильное напряжение, которое может достигать 14,8 V, в схему включается диод, обеспечивающий долговечность светодиодов.
Светодиодная лампа своими руками на 220в
Цилиндрическая лампа LED обеспечивает правильное и равномерное распределение генерируемой освещённости на всех 360 градусах, так что все помещение равномерно освещено.
Лампа оснащена интерактивной функцией защиты от перенапряжений, обеспечивающей идеальную защиту устройства от всех импульсов переменного тока.
40 светодиодов объединены в одну длинную цепь светодиодов, соединённых последовательно одна за другой. Для входного напряжения 220 В можно подключить около 90 светодиодов в ряд, для напряжения 120 В — 45 светодиодов.
Расчёт получен путём деления выпрямленного напряжения 310 В постоянного тока (от 220 В переменного тока) на прямое напряжение светодиода. 310/3,3 = 93 единиц, а для входов 120 В — 150/3,3 = 45 единиц. Если уменьшить количество светодиодов ниже этих цифр, возникнет риск перенапряжения и выход со строя собранной схемы.
Как сделать лампочку своими руками
Схема состоит из высоковольтного конденсатора, низкореактивного сопротивления для понижения тока, двух резисторов и конденсатора на положительном источнике для снижения входного напряжения и колебаний сети. Фактически коррекция всплеска производится C2, установленным после моста (между R2 и R3). Все мгновенные скачки напряжения эффективно поглощаются этим конденсатором, обеспечивая чистое и безопасное напряжение для встроенных светодиодов на следующем этапе схемы.
Список деталей:
- R1 = 1M ¼ Вт;
- R2, R3 = 100 Ом, 1 ватт;
- C1 = 474/400 В или 0,5 мкФ/400 В PPC;
- C2, C3 = 4,7 мкФ/250 В;
- D1-D4 = 1N4007;
- рассеиватель.
Самодельные LED имеют защиту, а их срок службы увеличен путём добавления стабилитрона по линиям питания. Показанное значение zener составляет 310 В/2 Вт, и подходит, если LED включает в себя светодиоды от 93 до 96 В. Для другого, меньшего количества светодиодных строк необходимо уменьшить значение zener в соответствии с общим вычислением прямого напряжения светодиодной строки.
Например, если используется 50 светодиодная строка, а светодиод имеет 3,3 В, то рассчитываем 50×3,3 = 165 В, поэтому стабилизатора на 170 В будет достаточно, чтоб защитить светодиод.
Автоматическая цепь ночного освещения LED
Схема автоматически включит ночью лампу и отключит через заданное время, используя несколько транзисторов и таймер NE555. Схема недорогая и простая в установке. В качестве датчика здесь используется LDR. В дневное время сопротивление LDR будет низким, напряжение на нем упадет, а транзистор Q1 будет находиться в режиме проводки. Когда освещённость в помещении падает, сопротивление LDR увеличивается, как и напряжение на нем. Транзистор Q1 выключается. База Q2 подключена к эмиттеру Q1 и поэтому Q2 смещается и, в свою очередь, включает IC1.
NE555 автоматически включается при включении питания. Автоматический запуск происходит с помощью конденсатора C2. Выход IC1 остаётся высоким в течение времени, определяемого резистором R5 и конденсатором C4. Когда на выходе IC1 поступает транзистор Q3, он включается, запускает триггер T1 и лампа светится. В цепь входит 9-вольтная батарея для питания таймера во время сбоёв питания. Резистор R1, диод D1, конденсатор C1 и Zener D3 образуют секцию питания схемы. R7 и R8 являются токоограничивающими резисторами .
Схема светодиодного освещения своими руками
Примечания:
- Предустановка R2 может использоваться для настройки чувствительности схемы.
- Предустановку R5 можно использовать для настройки времени включения лампы.
- При R5 @ 4,7M время включения будет около трёх часов.
- Мощность L1 не должна превышать 200 Вт.
- Для BT136 рекомендуется использовать радиатор.
- IC1 должен быть установлен на держателе.
Мероприятия по борьбе с мерцанием светодиодов
Светодиодная лампа из энергосберегающей своими руками имеет огромное преимущество, но нужно потрудиться, чтобы при работе самоделки пользователей не беспокоило излишнее мерцание LED:
- Управляйте светодиодными продуктами с использованием источника питания светодиода, который предназначен для их расчётной нагрузки.
- Убедитесь, что все используемые продукты LED совместимы с цепями управления и источником питания.
- Проверьте отсутствие проводов и других неисправностей светильника и убедитесь, что диммеры не перегружены.
- Рассмотрите возможность использования постоянного тока светодиодного драйвера.
- При установке системы поэкспериментируйте, чтобы узнать, есть ли минимальный уровень затемнения, который вам мешает.
Чтобы избежать влияния мерцания светодиодов, нужно всегда помнить о вышеуказанных моментах.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Светодиодная лампа своими руками
Светодиодные лампы все больше и упорно вытесняют лампы накаливания и КЛЛ или просто «экономки». Их можно купить, а как здорово сделать самому.Для конструкции нам понадобится:
— часть лампы типа «экономка», та что с цоколем;
— светодиоды 5630;
— 4 диода 1n4007;
— электролитический конденсатор от 3,3 мкФ;
— резистор R1 — 470к, 0.25 ватт
— резистор R2 — 150 ом, 0.25 ватт
— резистор R3 – о нем позже.
— конденсатор типа К73-17 емкостью от 0.22 мкФ и рабочим напряжение от 340 В;
Схема простая с гасящим конденсатором.
Светодиоды в количестве 8 штук.
Схема для подбора емкости конденсатора.
Регулируемый резистор R3. Его устанавливал в максимальное сопротивление перед включением, чтоб стрелка прибора не зашкаливала. Потом сводил к минимуму. Конденсатор С2 с напряжением от 340В. Я при тестах ставил 10 мкФ, но из-за размеров он не влез в корпус, установил номиналом меньше. Зачем такое большое напряжение? Это на случай обрыва цепи со светодиодами. Так как напряжение подскочит до напряжения выше чем переменное сетевое в 1.41 раза(230*1,41=324,3В).
Пробуя конденсаторы с разной емкостью, получил примерные результаты.
Ток можно подсчитать по формуле:
Где «I» ток светодиодов в амперах.
Или по упрощенной формуле:
Я же руководствовался замерам проведенным на испытательной схеме с миллиамперметром.
Плату делал по технологии ЛУТ. Светодиоды смд.
Плата в формате lay 6 версии прилагается
Травим плату, сверлим отверстия и лудим.
Паяем диоды, светодиоды, резистор R1, конденсатор C2.
Монтируется плата в цокольную часть корпуса.
Диаметр корпуса экономки 38 мм, плата 36 мм.
Конденсатор С1 припаивается навесом к резистору R1. Опять же из-за ограничения корпуса. Резистор R2 вынесен за пределы платы и выполняет роль «поддтяжки». За счет его плата плотно прижимается к корпусу.
Припаиваем резистор и провод к цоколю.
Первое включение производил через лампочку. Потребление лампы составило 7.45 ватт. По световому потоку замерить нет возможности, но на глаз более 3 ватт (если сравнивать с рядом лежащей покупной).
У схемы отсутствует гальваническая развязка от сети. Будь те осторожны при экспериментах и эксплуатации. Так же соблюдайте осторожность при установке лампы. Монтаж производить при отключенном выключателе.
Лампа уже работает около полутора лет при постоянном включении/выключении.
На видео все можно рассмотреть в деталях:
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.