DIY LED-lamper

Gradvis bytter belysningsenheter til LED-lamper. Dette skjedde ikke umiddelbart; det var en langvarig overgangsperiode med bruk av såkalte hushjelper - kompakte gassutladningslyspærer med innebygd strømforsyning (driver) og en standard E27 eller E14-kontakt.

Slike lamper er fortsatt mye brukt i dag, siden kostnadene deres sammenlignet med LED-lyskilder ikke er så "bitende".

Mens det er en god balanse mellom pris og effektivitet (forskjellen i pris med konvensjonelle glødelamper lønner seg over tid på grunn av energisparing), har gassutladningslyskilder en rekke ulemper:

• Levetiden er lavere enn for glødelamper.
• Høyfrekvent støy fra strømforsyningen.
• Lamper liker ikke hyppig skru av og på.
• Gradvis reduksjon i lysstyrke.
• Påvirkning på nærliggende overflater: en mørk flekk vises på overflaten av taket (over lampen) over tid.
• Og generelt vil jeg egentlig ikke ha en kolbe med en viss mengde kvikksølv i huset mitt.

  Et utmerket alternativ er LED-lamper. Listen over fordeler er betydelig:

• Utrolig effektivitet (opptil 10 ganger sammenlignet med glødelamper).
• Stor levetid.
• Perfekte og sikre strømforsyninger (drivere).
• Helt uavhengig av antall inkluderinger.
• Med normal kjøling mister de ikke lysstyrken i nesten hele driftsperioden.
• Fullstendig mekanisk sikkerhet (selv om den dekorative diffusoren er ødelagt, vil ingen skadelige stoffer komme inn i rommet).

To ulemper:

• Retningen på lysstrømmen stiller høye krav til utformingen av diffusoren.
• Likevel er de dyre (vi snakker om merkevarer av høy kvalitet, navnløse produkter på mellomnivå er ganske rimelige).

Hvis prisproblemet er regulert av produsentens valg, lar designfunksjonene deg ikke alltid bare bytte ut lampen i favorittlysekronen din. Selvfølgelig finnes det et bredt utvalg av klassiske pæreformede LED-lamper som passer til alle størrelser.

Men det er nettopp i denne designen "bakholdet" ligger.

Vi har foran oss en høykvalitets (samtidig relativt rimelig) lampe med en lysstyrke på 1000 Lm (tilsvarer en 100-watts glødelampe) og et strømforbruk på 13 W. Disse LED-lyskildene har fungert for meg i mange år, de skinner med et behagelig varmt lys (temperatur 2700 K), og ingen degradering av lysstyrken observeres over tid.

Men for kraftig lys kreves seriøs kjøling. Derfor består 2/3 av kroppen til denne lampen av en radiator. Det er plastisk, ødelegger ikke utseendet og er ganske effektivt. Den største ulempen følger av designet - den virkelige lyskilden er halvkulen på toppen av lampen. Dette gjør det vanskelig å velge en lampe - ikke alle hornlysekroner vil ha en slik lampe som ser harmonisk ut.

Det er bare én vei ut - å kjøpe ferdige LED-lamper, hvis konfigurasjon opprinnelig ble designet for spesifikke lyskilder.

Nøkkelordet er kjøp. Hva bør du gjøre med dine favorittgulvlamper, lysekroner og andre lamper i leiligheten din?

Derfor ble det besluttet å designe LED-lamper selv.

Hovedkriteriet er kostnadsminimering.

Det er to hovedretninger i utviklingen av LED-lyskilder:

1. Bruk av laveffekt (opptil 0,5 W) LED-er. Du trenger mange av dem, du kan konfigurere hvilken som helst form. Ikke behov for en kraftig radiator (de varmes opp lite). En betydelig ulempe er mer omhyggelig montering.

2. Bruk av kraftige (1 W - 5 W) LED-elementer. Effektiviteten er høy, arbeidskostnadene er flere ganger mindre. Men punktstråling krever valg av diffusor, og det trengs gode radiatorer for å gjennomføre prosjektet.

For eksperimentelle design valgte jeg det første alternativet. Det rimeligste "råmaterialet": 5 mm LED-er med 120° spredning i en gjennomsiktig kasse. De kalles "stråhatter".

• fremoverstrøm = 20 mA (0,02 A)
• spenningsfall over 1 diode = 3,2-3,4 volt
• farge – varm hvit

Slik godhet selges for 3 rubler per haug på ethvert radiomarked.

Jeg kjøpte flere pakker 100 stk. på aliexpress (lenke til kjøp). Det koster litt mindre enn 1 rub. et stykke.

Som strømforsyninger (mer presist, strømkilder), bestemte jeg meg for å bruke en velprøvd krets med en quenching (ballast) kondensator. Fordelene med en slik driver er ekstremt lave kostnader og minimalt energiforbruk. Siden det ikke er noen PWM-kontroller eller lineær strømstabilisator, slipper ikke overflødig energi ut i atmosfæren: i denne kretsen er det ingen elementer med en varmeavledende radiator.

Ulempe: mangel på strømstabilisering. Det vil si at hvis nettspenningen er ustabil, vil lysstyrken på gløden endres.Uttaket mitt har nøyaktig 220 (+/- 2 volt), så denne kretsen er helt riktig.

Elementbasen er heller ikke dyr.

• diodebroer i KTs405A-serien (alle dioder kan brukes, til og med Schottky)
• filmkondensatorer med en spenning på 630 volt (med en reserve)
• 1-2 watt motstander
• elektrolytiske kondensatorer 47 mF ved 400 volt (du kan ta en større kapasitet, men dette går utover økonomien)
• små ting som et brødbrett og sikringer er vanligvis i arsenalet til enhver radioamatør

For ikke å finne opp et hus med en E27-patron bruker vi utbrente (en annen grunn til å forlate dem) hushjelper.

Etter forsiktig (på gaten!) å ha fjernet kolben med kvikksølvdamp, sitter du igjen med et utmerket arbeidsstykke for kreativitet.

Grunnlaget for det grunnleggende er beregningen og prinsippet for drift av en strømdriver med en quenching kondensator

Et typisk diagram er vist i illustrasjonen:

Slik fungerer ordningen:

Motstand R1 begrenser strømstøtet når strøm tilføres til kretsen stabiliserer seg (ca. 1 sekund). Verdi fra 50 til 150 Ohm. Effekt 2 W.

Motstand R2 sikrer driften av ballastkondensatoren. For det første utlades den når strømmen slås av. I det minste for å unngå at du blir sjokkert når du skru av lyspæren. Den andre oppgaven er å forhindre en strømstøt i tilfellet når polariteten til den ladede kondensatoren og den første halvbølgen på 220 volt ikke faller sammen.

Egentlig er dempningskondensatoren C1 grunnlaget for kretsen. Det er et slags strømfilter. Ved å velge kapasitans kan du stille inn hvilken som helst strøm i kretsen. For våre dioder bør den ikke overstige 20 mA ved toppnettspenning.

Da fungerer diodebroen (tross alt LED-er - dette er elementer med polaritet).

Elektrolytisk kondensator C2 er nødvendig for å forhindre at lampen flimrer. LED-er har ingen treghet når du slår på og av. Derfor vil øyet se et flimmer med en frekvens på 50 Hz. Forresten, billige kinesiske lamper er skyldige i dette. Kvaliteten på kondensatoren kontrolleres med et hvilket som helst digitalkamera, til og med en smarttelefon. Når du ser på de brennende diodene gjennom en digital matrise, kan du se blinking som ikke kan skilles fra det menneskelige øyet.

I tillegg gir denne elektrolytten en uventet bonus: lampene slår seg ikke av umiddelbart, men med en edel sakte demping til kapasiteten er utladet.

I = 200*C*(1,41*U nettverk - U-led)

I – resulterende kretsstrøm i ampere

200 er en konstant (nettverksfrekvens 50Hz * 4)

1,41 – konstant

C – kapasitans til kondensator C1 (quenching) i farad

U-nettverk - estimert nettverksspenning (ideelt sett 220 volt)

U-led – totalt spenningsfall over LED-er (i vårt tilfelle – 3,3 volt, multiplisert med antall LED-elementer)

Velge mengde LED-er (med et kjent spenningsfall) og kapasiteten til bråkondensatoren, er det nødvendig å oppnå den nødvendige strømmen. Den bør ikke være høyere enn spesifisert i spesifikasjonene LED-er. Det er styrken til strømmen at du regulerer lysstyrken på gløden, og omvendt proporsjonalt med levetiden til LED-ene.

For enkelhets skyld kan du lage en formel i Excel.

Kretsen har blitt testet flere ganger, det første eksemplaret ble satt sammen for nesten 3 år siden, det fungerer i en kjøkkenlampe, det har ikke vært noen feil.

La oss gå videre til den praktiske gjennomføringen av prosjekter. Det er ingen vits i å diskutere antall LED-elementer og kondensatorkapasitet i individuelle kretser: prosjektene er individuelle for hver lampe. Beregnet strengt i henhold til formelen.Ovennevnte krets for 60 lysdioder med en 68 mikrofarad kondensator er ikke bare et eksempel, men en reell beregning for en strøm i kretsen på 15 mA (for å forlenge levetiden til lysene).

LED-lampe i lysekrone

Vi bruker den sløyde patronen fra husholdersken som et hus for kretsen og bærekonstruksjonen. I dette prosjektet brukte jeg ikke brødbrett, jeg monterte driveren på en 1 mm tykk PVC-rundell. Det viste seg å være akkurat passe størrelse. To kondensatorer - på grunn av valg av kapasitans: det nødvendige antallet mikrofarader ble ikke funnet i ett element.

En yoghurtkrukke ble brukt som hus for å huse LED-elementene. I designet har jeg også brukt rester av 3 mm skummet PVC-plater.

Etter montering ble det pent og til og med vakkert. Dette arrangementet av stikkontakten er assosiert med formen på lysekronen: hornene er rettet oppover, mot taket.

Deretter plasserer vi lysdiodene: i henhold til skjemaet, 150 stk. Vi gjennomborer plasten med en syl, lønnskostnader: en hel kveld.

Når jeg ser fremover, vil jeg si: materialet i saken rettferdiggjorde seg ikke, det er for tynt. Den neste lampen ble laget av 1 mm PVC-ark. For å gi den en form, beregnet jeg kjegleskanningen for de samme 150 diodene.

Det viste seg ikke så elegant, men pålitelig, og holder formen perfekt. Lampen er helt skjult i lysekronearmen, så utseendet er ikke så viktig.

Faktisk, installasjon.

Den skinner jevnt og skader ikke øynene dine.

Jeg målte ikke lumen, men det føltes lysere enn en 40 W glødelampe, litt svakere enn 60 W.

LED-lampe i flat taklampe til kjøkkenet

En ideell giver for et slikt prosjekt. Alle lysdioder vil være plassert i samme plan.

Vi tegner en mal og kutter ut en matrise for å få plass til LED-elementene. Med denne diameteren vil et flatt PVC-ark bli deformert. Så jeg brukte bunnen av en plastbøtte med konstruksjonsblandinger.Det er en avstivningsribbe langs den ytre konturen.

Diodene monteres med vanlig syl: 2 hull i henhold til merkingen.

Lampen er designet for 120 LED-elementer, delt inn i 2 grupper på 60 stykker, for påliteligheten til kretsen. Vi lager 2 like sjåfører.

Vi monterer dem på dielektriske avstandsstykker på baksiden.

For å feste disken, installerer vi et PVC-podium i midten.

Vi henger lampen i taket, slår den på - alt fungerer.

For å vurdere lysstyrken: i hjørnene er det 4 merkede LED-lamper fra IKEA, med en lyseffekt på 400 Lm hver.

LED-lampe til badet

Også et enkelt å gjennomføre prosjekt. Vi trekker ut innholdet i lampen, installerer en matrise med 30 lysdioder og den tilhørende driveren.

Lyset er mykt, jevnt, mer enn nok for dette "rommet".

Bord lampe

En deodoranthette brukes som kropp.

E27-patronen er tradisjonelt fra en brent husholderske.

Saken rommer 55 LED-er.

Det ble kompakt og pent.

I bordlampen ser "installasjonen" ut som sin egen.

Og den skinner ganske selvsikkert.

Barnet, inspirert av farens suksess, ba om bakgrunnsbelysning til skrivebordet sitt. Det ble funnet en slags elegant boks der sjåføren passet.

Jeg brukte en kabelboks som hus. Profilstørrelse: 10*10 mm.

For at lyset ikke skal treffe øynene, men rettes fra topp til bunn, plasseres strukturen på et hjørne med en side på 25 mm, laget av hvit PVC.

Resultat:

Alt arbeid er laget av komponenter som koster praktisk talt ingenting. I tillegg er dette en flott mulighet til å øve på radioferdighetene dine.