Lampă LED DIY: diagramă, nuanțe de design, auto-asamblare

Lămpile cu LED sunt utilizate pe scară largă în iluminatul casnic, stradal și industrial.Avantajele lor importante sunt eficiența, respectarea mediului și întreținerea redusă.

O lampă LED DIY își va găsi cu siguranță aplicația în casa ta. Veți găsi instrucțiuni detaliate de fabricație, precum și diagrame de asamblare, în articolul prezentat.

Principiul de funcționare al dispozitivului LED

Baza lămpii LED este un semiconductor cu o singură față, a cărui dimensiune este de câțiva milimetri. Există o mișcare unidirecțională a electronilor în el, care vă permite să convertiți curentul alternativ în curent continuu.

Un cristal LED format din mai multe straturi este caracterizat de două tipuri de conductivitate electrică: particule încărcate pozitiv și negativ.

Partea care conține numărul minim de electroni se numește gaură (tip p), în timp ce cealaltă cu un număr mare de aceste particule se numește electron (tip n).

Între cele două părți ale elementului LED există o limită convențională - o joncțiune electron-gaură (p-n). Aici particulele se ciocnesc unele de altele, rezultând o strălucire.

Când elementele de la o joncțiune pn se ciocnesc, ele se ciocnesc, generând particule de lumină numite fotoni.Dacă mențineți sistemul la o tensiune constantă în acest timp, LED-ul va emite un flux stabil de lumină. Acest efect este utilizat în toate modelele de lămpi LED.

Patru tipuri de dispozitive LED

În funcție de amplasarea LED-urilor, astfel de modele pot fi împărțite în următoarele categorii:

1. DIP. Cristalul este dispus cu doi conductori, deasupra cărora se află un măritor. Modificarea a devenit larg răspândită în fabricarea de semne și ghirlande.
2. "Piranha". Dispozitivele sunt asamblate similar cu versiunea anterioară, dar au patru ieșiri. Structurile fiabile și durabile sunt cel mai adesea folosite pentru echiparea mașinilor.
3. SMD. Cristalul este plasat deasupra, ceea ce îmbunătățește semnificativ disiparea căldurii și, de asemenea, ajută la reducerea dimensiunii dispozitivelor.
4. BUFNIŢĂ. În acest caz, LED-ul este lipit direct în placă, ceea ce crește intensitatea strălucirii și protejează împotriva supraîncălzirii.

Un dezavantaj semnificativ al dispozitivelor COB este imposibilitatea înlocuirii elementelor individuale, motiv pentru care trebuie să achiziționați un nou mecanism din cauza unui singur cip defect.

Candelabrele și alte produse de iluminat de uz casnic folosesc de obicei design SMD.

Dispozitiv cu lampă LED

Lampa LED este formată din următoarele șase părți:

• Dioda electro luminiscenta;
• baza;
• conducător auto;
• difuzor;
• radiator.

Elementul de operare al unui astfel de dispozitiv este un LED, care generează un flux de unde luminoase.

Dispozitivele LED pot fi proiectate pentru diferite tensiuni. Cele mai căutate sunt produsele mici de 12-15 W și lămpile mai mari de 50 wați.

Baza, care poate avea diferite forme și dimensiuni, este folosită și pentru alte tipuri de lămpi - fluorescente, halogen, incandescente. În același timp, unele dispozitive LED, de exemplu, benzile LED, se pot descurca fără această parte.

Un element important de proiectare este driverul, care convertește tensiunea rețelei în curentul pe care funcționează cristalul.

Funcționarea eficientă a lămpii depinde în mare măsură de această unitate; în plus, de înaltă calitate conducător auto, având o izolare galvanică bună, oferă un flux luminos luminos constant, fără nicio urmă de clipire.

Un LED convențional produce un fascicul de lumină direcțional. Pentru a schimba unghiul de distribuție și pentru a oferi iluminare de înaltă calitate, se folosește un difuzor. O altă funcție a acestei componente este de a proteja circuitul de influențele mecanice și naturale.

Radiatorul este conceput pentru a elimina căldura, excesul căruia poate deteriora dispozitivul. Funcționarea fiabilă a radiatorului vă permite să optimizați funcționarea lămpii și să prelungiți durata de viață a acesteia.

Cu cât această parte este mai mică, cu atât este mai mare sarcina termică pe care LED-ul va trebui să suporte, ceea ce va afecta viteza de ardere.

Avantajele și dezavantajele unei lămpi de casă

Magazinele specializate oferă o gamă largă de dispozitive LED. Cu toate acestea, uneori este imposibil să găsiți în sortiment un dispozitiv care să îndeplinească parametrii necesari. În plus, dispozitivele cu LED-uri au un cost în mod tradițional ridicat.

Dezavantajele produselor includ lipsa unei garanții din partea producătorului. În plus, dacă sunt asamblate neglijent, astfel de dispozitive pot avea un aspect neatractiv.

Între timp, este foarte posibil să economisiți bani și să obțineți lampa perfectă asambland-o singur.Acest lucru nu este dificil de realizat și cunoștințele tehnice de bază și abilitățile practice vor fi suficiente.

Un dispozitiv LED DIY are o serie de avantaje semnificative față de un analog cumpărat din magazin. Sunt economice: cu asamblarea atentă și utilizarea pieselor de înaltă calitate, durata de viață ajunge la 100 de mii de ore.

Astfel de dispozitive prezintă un grad ridicat de eficiență energetică, care este determinat de raportul dintre consumul de energie și luminozitatea luminii produse. În cele din urmă, costul lor este cu un ordin de mărime mai mic decât omologii lor din fabrică.

Probleme de bricolaj

Principalele probleme care trebuie rezolvate în fabricarea lămpilor LED sunt conversia curentului electric alternativ în pulsatoriu și egalizarea acestuia la constantă. În plus, este necesar să se limiteze fluxul de putere la 12 volți, care este necesar pentru alimentarea diodei.

Pentru a crea singur o lampă LED, puteți folosi piese achiziționate în magazine specializate sau elemente din aparate arse

Când vă gândiți la dispozitiv, ar trebui să rezolvați și o serie de probleme de proiectare, și anume:

• cum să aranjați circuitul și LED-urile;
• cum să izolați sistemul;
• cum se asigură schimbul de căldură în dispozitiv.

Înainte de asamblare, este indicat să vă gândiți la toate aceste probleme, ținând cont de cerințele pentru o sursă de lumină de casă.

Circuite lămpi LED

În primul rând, ar trebui să dezvoltați o opțiune de asamblare. Există două metode principale, fiecare dintre ele având propriile sale avantaje și dezavantaje. Mai jos le vom analiza mai detaliat.

Opțiune cu punte de diode

Circuitul include patru diode care sunt conectate în direcții diferite.Datorită acestui lucru, puntea dobândește capacitatea de a transforma curentul de rețea de 220 V într-unul pulsatoriu.

Circuitul podului LED este simplu și logic. Chiar și un maestru începător care a stăpânit elementele de bază ale muncii independente o poate efectua.

Acest lucru se întâmplă după cum urmează: atunci când semiundele sinusoidale trec prin două diode, se schimbă, ceea ce provoacă o pierdere a polarității.

În timpul asamblarii, un condensator este conectat la ieșirea pozitivă din fața punții; în fața terminalului negativ - o rezistență de 100 ohmi. Un alt condensator este instalat în spatele podului: va fi necesar pentru a netezi căderile de tensiune.

Realizarea unui element LED

Cel mai simplu mod de a crea o lampă cu LED este să faci o sursă de lumină bazată pe o lampă spartă. Este necesar să se verifice funcționalitatea pieselor detectate, ceea ce se poate face folosind o baterie de 12 V.

Elementele defecte trebuie înlocuite. Pentru a face acest lucru, ar trebui să dezlipiți contactele, să îndepărtați elementele arse și să puneți altele noi în locul lor. În acest caz, este important să se observe alternanța anozilor și catozilor, care sunt atașați în serie.

Dacă trebuie să schimbați doar 2-3 bucăți din cip, le puteți lipi pur și simplu în zonele în care au fost localizate anterior componentele defectate.

Pentru auto-asamblare completă, trebuie să conectați 10 diode la rând, respectând regulile de polaritate. Mai multe circuite finalizate sunt lipite de fire.

Când faceți o lampă, puteți utiliza plăci cu LED-uri, care se găsesc în dispozitivele arse. Este important doar să verificați funcționalitatea acestora

La asamblarea circuitelor, este important să vă asigurați că capetele lipite nu se ating între ele, deoarece acest lucru poate duce la un scurtcircuit în dispozitiv și la defecțiunea sistemului.

Dispozitive pentru o lumină mai blândă

Pentru a evita pâlpâirea caracteristică a lămpilor LED, circuitul descris mai sus poate fi completat cu mai multe detalii. Astfel, ar trebui să fie compus dintr-o punte de diode, rezistențe de 100 și 230 Ohm, condensatoare de 400 nF și 10 μF.

Pentru a proteja dispozitivul de supratensiuni, la începutul circuitului este plasat un rezistor de 100 ohmi, urmat de un condensator de 400 nF, după care se instalează o punte de diode și un alt rezistor de 230 ohmi, urmat de un lanț de LED-uri asamblat.

Dispozitive cu rezistență

O schemă similară este, de asemenea, destul de accesibilă unui maestru începător. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de două rezistențe de 12k și două lanțuri cu același număr de LED-uri, care sunt lipite în serie, ținând cont de polaritate. În acest caz, o bandă de pe partea R1 este conectată la catod, iar cealaltă la R2, anodul.

Lămpile realizate conform acestei scheme au o lumină mai blândă, deoarece elementele de operare sunt aprinse pe rând, făcând pulsația blițurilor aproape invizibilă cu ochiul liber.

Pentru a calcula puterea lămpii, trebuie să cunoașteți cantitatea de curent care trece prin LED-uri. Această valoare poate fi calculată folosind formula dată. Trebuie avut în vedere faptul că căderea de tensiune în 12 LED-uri conectate în serie este de aproximativ 36V

Dispozitivele sunt folosite cu succes ca lampă de masă și în alte scopuri. Pentru a crea o iluminare optimă, experții recomandă utilizarea benzilor de 20-40 de diode. Un număr mai mic oferă un flux luminos mic; conectarea unui număr mai mare de elemente este destul de dificilă din punct de vedere tehnic.

Element important: driver LED

Pentru funcționarea corectă a unui dispozitiv LED DIY, trebuie să rezolvați problema cu driverul. Dispunerea acestei unități este destul de simplă. Algoritmul de operare constă în trecerea unui curent alternativ de 220V către puntea de diode prin condensatorul C1.

Curentul redresat merge către LED-urile conectate în serie HL1-HL27, al căror număr poate ajunge la 80 de bucăți.

Driverul pentru un dispozitiv LED de casă este asamblat conform diagramei de mai jos. De asemenea, puteți utiliza elemente gata făcute bp 3122, bp 2832a sau bp 2831a

La evitați pâlpâirea iar pentru a obține o culoare uniformă constant, este indicat să folosiți condensatorul C2, care să aibă o capacitate cât mai mare.

Carcase pentru dispozitive LED

Înainte de asamblare, este important să decideți unde va fi amplasat circuitul asamblat.

Există mai multe opțiuni pentru a rezolva această problemă - pentru a plasa dispozitivul pe care îl puteți utiliza:

• bazele lămpii incandescent;
• carcase din lămpi arse de economisire a energiei sau cu halogen;
• dispozitive realizate manual.

Prima variantă are un avantaj important. Când îl utilizați, este ușor să înșurubați dispozitivul LED asamblat în priză, asigurând astfel schimbul de căldură.

Trebuie remarcat faptul că, pe lângă avantajele evidente, această metodă are și dezavantaje evidente. Structura asamblată nu are un aspect foarte estetic; în plus, în acest caz este dificil să se asigure o izolație fiabilă.

Pentru a utiliza o lampă incandescentă arsă pentru a crea una cu LED, trebuie mai întâi să separați cu grijă becul de sticlă de bază și apoi să îndepărtați spirala. Circuitul asamblat este plasat cu grijă în spațiul rezultat, iar deasupra plăcii este fixat un bec.

O opțiune convenabilă și practică este să plasați un dispozitiv de casă în corpul unei lămpi de economisire a energiei. Pentru a face acest lucru, mai întâi trebuie să dezasamblați dispozitivul ars, scoțând placa convertor de pe acesta.

Diagrama asamblată poate fi introdusă folosind diferite metode:

• Diodele sunt plasate în găuri făcute în capacul de sub becul de sticlă.
• Circuitul poate fi amplasat în interiorul bazei, ceea ce garantează schimbul de căldură. În acest caz, elementele LED sunt introduse și fixate în găurile existente.
• Placa poate fi ascunsă în bază. Pentru a efectua procesul, este convenabil să folosiți un capac obișnuit de plastic dintr-o sticlă de apă.

Pentru a plasa LED-uri, meșterii folosesc adesea un cerc realizat manual din plastic sau carton, în care sunt găurite pentru diode. Când sunt făcute cu atenție, astfel de dispozitive arată destul de plăcut din punct de vedere estetic.

O altă opțiune este utilizarea unei carcase de lampă cu halogen. Nu este utilizat pe scară largă, deoarece în acest caz nu este posibilă înșurubarea lămpii în priză. Cu toate acestea, o modificare similară este utilizată pentru a face indicatoare de casă și alte dispozitive.

Dacă decideți să utilizați un corp de bec pentru munca dvs., vă recomandăm să citiți celălalt articol al nostru, unde am descris în detaliu cum să dezasamblați diferite tipuri de becuri. Mai multe detalii - accesați legătură.

Materiale pentru realizarea produselor de casa

În plus față de corp, vor fi necesare și alte elemente pentru crearea lămpii. Acestea sunt, în primul rând, LED-uri, care pot fi achiziționate sub formă de benzi LED sau elemente individuale NK6. Puterea curentă a fiecărei părți este de 100-120 mA; tensiune 3-3,3 V.

Asamblarea unor circuite implică utilizarea unor legături suplimentare, de exemplu, un driver, astfel încât setul de componente pentru fiecare caz specific este considerat separat

Aveți nevoie și de diode redresoare 1N4007 sau de o punte de diode, precum și de siguranțe, care se găsesc în baza unui dispozitiv vechi.

Veți avea nevoie și de un condensator, a cărui capacitate și tensiune trebuie să corespundă circuitului electric utilizat și numărului de elemente LED utilizate în acesta.

Dacă nu utilizați o placă gata făcută, trebuie să vă gândiți la cadrul de care sunt atașate LED-urile. Pentru fabricarea sa, este potrivit un material rezistent la căldură care nu este metal și curent electric neconductor.

De regulă, o astfel de piesă este realizată din plastic durabil sau carton gros. Pentru a atașa elementele LED pe cadru veți avea nevoie de cuie lichide sau superglue.

Asamblarea unei lămpi LED simple

Să luăm în considerare implementarea unei lămpi într-o bază standard dintr-o lampă fluorescentă. Pentru a face acest lucru, va trebui să schimbăm ușor lista de materiale de mai sus.

În acest caz folosim:

• baza veche E27;
• LED-uri NK6;
• driver RLD2-1;
• o bucată de plastic sau carton gros;
• Super-lipici;
• cablaj electric;
• fier de lipit, clești, foarfece.

Inițial, trebuie să dezasamblați lampa. Pentru dispozitivele luminiscente, conectarea bazei la placa cu tuburi se realizează cu ajutorul zăvoarelor. Este important să localizați locul de fixare și să scoateți elementele cu o șurubelniță, ceea ce vă va permite să deconectați cu ușurință cartușul.

Procesul de asamblare a unei lămpi LED de casă este simplu. În carcasă este introdus un driver de pe vechiul dispozitiv, deasupra căruia este instalată o placă cu LED-uri

La dezasamblarea dispozitivului trebuie avută o grijă extremă pentru a nu deteriora tuburile care conțin o substanță toxică în interior. În același timp, este necesar să se monitorizeze integritatea cablurilor electrice conectate la bază, precum și să se păstreze piesele conținute în aceasta.

Folosim partea superioară cu tuburi de descărcare în gaz conectate pentru a face placa necesară pentru conectarea LED-urilor. Este suficient să îndepărtați elementele tubulare și să atașați piesele LED la găurile rotunde rămase.

Pentru a le asigura în siguranță, este mai bine să faceți un capac suplimentar din plastic sau carton, care va servi la izolarea cipurilor.

Lampa va folosi LED-uri NK6, fiecare dintre ele format din 6 cristale cu conexiune paralelă. Acestea vă permit să creați un dispozitiv de iluminat destul de strălucitor, cu un consum minim de energie electrică.

Pentru a conecta fiecare LED la capac, trebuie să faceți două găuri. Acestea ar trebui să fie străpunse cu atenție, în strictă conformitate cu diagrama.

Partea din plastic vă permite să fixați ferm elementele LED, în timp ce utilizarea cartonului necesită fixarea suplimentară a LED-urilor la bază folosind cuie lichide sau superglue.

Deoarece dispozitivul este proiectat să utilizeze șase LED-uri cu o putere de 0,5 wați fiecare, circuitul trebuie să includă trei elemente conectate în paralel.

O lampă spectaculoasă poate fi creată folosind bandă LED. Acest element este introdus într-un tub folosit pentru iluminatul fluorescent

Într-un design care va funcționa de la o sursă de alimentare de 220 V, trebuie să furnizați un driver RLD2-1, pe care ar trebui să îl achiziționați într-un magazin sau să îl faceți singur.

Pentru a evita scurtcircuitele, este important să izolați driverul și placa unul de celălalt folosind plastic sau carton înainte de a începe asamblarea. Deoarece lampa abia se încălzește, nu este nevoie să vă faceți griji cu privire la supraîncălzire.

După ce ați selectat toate componentele, puteți asambla structura conform diagramei și apoi o puteți conecta la rețeaua electrică pentru a verifica strălucirea.

Aparatul, care funcționează de la o sursă standard de 220 V, are un consum redus de energie și o putere de 3 Wați. Ultima cifră este de 2-3 ori mai mică decât cea a dispozitivelor fluorescente și de 10 ori mai mică decât cea a lămpilor cu incandescență.

Deși puterea de lumină este de numai 100-120 de lumeni, culoarea albă orbitoare face ca lampa să pară mult mai strălucitoare. Lampa asamblată poate fi folosită ca lampă de masă sau pentru a ilumina o cameră compactă, de exemplu, un coridor sau un dulap.

Concluzii și video util pe această temă

În videoclipul de mai jos puteți vedea o descriere detaliată a unui specialist despre auto-asamblarea unei lămpi LED:

Lămpile LED, realizate independent, au caracteristici tehnice ridicate. Sunt aproape la fel de bune ca modelele din fabrică în ceea ce privește calitățile precum rezistența, fiabilitatea și durabilitatea.

Asamblarea unor astfel de dispozitive este accesibilă aproape tuturor: pentru a o finaliza cu succes, trebuie doar să urmați cu strictețe diagramele și să efectuați cu atenție toate manipulările prescrise.

Poate că ați asamblat deja o lampă LED cu propriile mâini și puteți oferi sfaturi valoroase vizitatorilor site-ului nostru? Sau ai avut întrebări după ce ai citit articolul? Vă rugăm să lăsați comentariile dumneavoastră în blocul de mai jos.