Светодиодный светильник своими руками: как самому сделать настольный, настенный, потолочный светильник из светодиодов, led-освещение под 220в и вариант на батарейках

Своими руками

Как подобрать светодиодные лампы для светильника

При создании светодиодных светильников используются два типа светодиодных ламп по мощности:

  1. До полуватта. Их главные особенности – минимальный нагрев и возможность установить осветительному прибору любую форму благодаря большому количеству точек. Недостаток — их установка очень трудоемка, если участвовать, то нужно паять и соединять своими руками.
  2. от 1 до 5 Вт. Боль пащита диодов позволяет значительно уменьшить их количество в устройстве, что снижает трудозатраты. Однако эффективное использование светотехники на их основе невозможно без правильного подбора излучателя и светорассеивателя.

Изготовление led-светильников возможно и на основе светодиодных лент. Мощность освещения, цветовой подбор и плотность размещения светильников в полосе определяются условиями эксплуатации и личными предпочтениями человека, собирающего их своими руками.

В стандартной ширине они достигают 8-10 мм, а в длину – до 5 метров (именно такая растяжка у них в продаваемых мотках). Питание осуществляется от источника постоянного напряжения с напряжением 12 вольт и выше. Для их подключения к бытовой сети потребуется соответствующий силовой блок. Также их можно собрать на батарейках.

Принцип работы LED-устройства

Основой светодиодной лампы является односторонний полупроводник, размер которого составляет несколько миллиметров. В нем происходит однонаправленное движение электронов, что позволяет преобразовывать переменный ток в постоянный.

Состоящему из нескольких слоев кристалла светодиода характерны два типа электропроводности: положительно и отрицательно заряженные частицы.

Сторона, содержащая минимальное количество электронов, называется дырочной (p-тип), а другая сторона с большим количеством этих частиц называется электронной (n-тип).

Схема работы светодиода
Между двумя сторонами светодиодного элемента имеется условная граница — электронно-дырочный переход (p-n). Здесь частицы сталкиваются друг с другом, в результате чего возникает свечение.

Когда элементы сталкиваются в p-n-переходе, они сталкиваются, генерируя частицы света и фотоны. Если в это время в системе поддерживается постоянное напряжение, светодиод будет излучать стабильный поток света. Этот эффект используется во всех конструкциях светодиодных ламп.

Четыре разновидности светодиодных устройств

В зависимости от размещения светодиодов подобные модели можно разделить на следующие категории:

  1. ОКУНАТЬ. Кристалл компонован с тестовыми проводниками, над комментариями название. Модификация получения широкое простояние при изображении вывесок и гиралянд.
  2. «Пираньи». Устройства собраны так же, как и предыдущая версия, но имеют четыре выхода. Надежные и долговечные конструкции чаще всего используются для оснащения автомобилей.
  3. СМД. Кристалл размещен сверху, что значительно улучшает отвод тепла, а также способствует уменьшению габаритных размеров устройств.
  4. СОВ. В данном случае светодиод впаян прямо в плату, что способствует увеличению интенсивности света и защите от перегрева.

Основным недостатком устройств COB является невозможность замены отдельных элементов, что приводит к необходимости приобретения нового механизма из-за единственной микросхемы, вышедшей из конструкции.

Конструкция SMD обычно используется в люстрах и других бытовых осветительных приборах.

Устройство LED-ламп

Светодиодная лампа состоит из следующих шести частей:

  • вЕЛ;
  • плинтус;
  • водитель;
  • рассеиватель;
  • радиатор.

Активным элементом подобного устройства является светодиод, генерирующий поток световых волн.

Схема устройства светодиодной лампы
Светодиодные приборы могут быть раскладными на размещение простояние. Наиболее востребованы небольшие изделия на 12-15 Вт и более крупные лампы на 50 Вт

Патрон, который может иметь разный тип и размер, также используется для других типов ламп – люминесцентных, галогенных, ламп накаливания. В то же время некоторые светодиодные устройства, например светодиодные ленты, могут обходиться без этой детали.

Важным элементом конструкции является драйвер, преобразующий сетевое напряжение в ток, от которого работает кристалл.

От этого блока во многом зависит эффективная работа лампы, кроме того, качественный драйвер, имеющий хорошую гальваническую развязку, обеспечивает яркий постоянный световой поток без намека на мерцание.

Обычный светодиод излучает направленный пучок света. Для изменения угла его распространения и обеспечения качественного освещения используется рассеиватель. Еще одной функцией этого компонента является защита цепи от механических и природных воздействий.

Радиатор предназначен для отвода тепла, превышение которого может повредить прибор. Надежная работа радиатора позволяет оптимизировать работу светильника и продлить срок его службы.

Чем меньше эта деталь, тем большую тепловую нагрузку придется выдерживать светодиоду, что повлияет на скорость его выгорания.

Преимущество и недостатки самодельной лампы

Специализированные магазины предлагают большой выбор светодиодных устройств. Однако иногда найти в ассортименте товар, отвечающий необходимым параметрам, невозможно. Кроме того, светодиодные устройства традиционно отличаются высокой стоимостью.

Светильник, сделанный своими руками
Отсутствие гарантии производителя следует отнести к дефектам товара. Кроме того, при неаккуратной сборке подобные устройства могут иметь непривлекательный внешний вид

Между тем, можно сэкономить и получить идеальную лампу, выполнив сборку самостоятельно. Сделать это несложно, достаточно будет элементарных технических знаний и практических навыков.

Выполненное своими руками Светодиодное устройство имеет ряд существенных преимуществ перед аналогом, купленным в магазине. Отличаются экономичностью: при аккуратной сборке и использовании качественных деталей срок эксплуатации достигает 100 тысяч часов.

Такие устройства показывают высокую степень энергоэффективности, которая определяется соотношением потребляемой мощности и яркости излучаемого света. Наконец, их стоимость на порядок ниже заводских аналогов.

Проблемы самостоятельного изготовления

Основными вопросами, которые приходится решать при изготовлении светодиодных ламп, являются преобразование переменного электрического тока в пульсирующий и выравнивание его в постоянный. Помимо этого, выберете силу электропотока 12 вольт, что обеспечивает питание диода.

Компоненты светодиодной лампы
Для самостоятельного создания светильника на светодиодах можно использовать детали, купленные в специализированных магазинах, или элементы от сгоревшей бытовой техники

При рассмотрении устройства также необходимо решить ряд конструктивных задач, а именно:

  • как расположить схему и светодиоды;
  • как изолировать систему;
  • как обеспечить теплообмен в устройстве.

Перед сборкой желательно продумать все эти проблемы с автомобильными проблемами, которые проявляются к самодельному источному свету.

Расчет и принцип работы драйвера с гасящим конденсатором

Для оснащения уже имеющихся в квартире люстр и других светильников дешевым источником светодиодного света можно применить схему драйвера с гасящим конденсатором.

Главная его осночность – низкое потребление энергии. Собрав блок своими руками, каждый убедится, что он достаточно прост и в нем нет ничего лишнего, включая стабилизатор. Примененные диоды не выделяют большого количества тепла, поэтому радиатора в устройстве также нет.

Единственный минус этой схемы – прямое подключение к сети 220В. Это значит, что при постоянных перебоях с электроэнергией лампа будет постоянно мигать. Чтобы собрать подобный драйвер, вам потребуется подготовить исходные материалы:

  1. Модельная доска.
  2. Одно-двухваттные резисторы.
  3. Предохранители.
  4. Конденсаторы 47 мФ на 500 В.
  5. Диодные мосты типа КЦ405А.
  6. Пленочные конденсаторы на 600 вольт (можно злати больше).

Если светодиодная лампа делается для потолочной люстры под стандартный патрон, за основу можно взять патрон от перегоревшей экономичной люминесцентной лампы. Для этого нужно своими руками аккуратно отключить светильник, желательно вне помещения.

Схема

Рабочая схема конденсатора, сделанного своими руками, подчиняется следующему алгоритму:

  1. Резистор (обозначен на схеме R1) снижает перенапряжения в сети до момента стабилизации схемы. Это занимает около одной секунды. Его параметры – сопротивление 50-150 Ом, мощность – 2 Вт.
  2. Резистор (на рис. R2) поддерживает работу конденсатора-балласта – разряжает его при отключении питания. На практике это полезно тем, что в случае необходимости проведения ремонта своими руками мастер не подвергается действию электричества. Кроме того, он предотвращает образование скачка тока при несовмещении первой полуволны переменного сетевого тока с полярностью конденсатора.
  3. Конденсатор С1 непосредственно загазован. Это основной элемент схемы светодиодного светильника на основе ленты или лампы. Его функция – фильтрация тока. С его помощью (изменяя мощность параметра) можно установить любое значение силы тока в цепи. Так, для диодов, приведённого качества его базы (см выше), общения не долго печать 20 мА при пиковом нагружении.
  4. Далее по схеме присутствует диодный мост.
  5. C2 (конденсатор электролитического типа) предотвращает мерцание лампы. Кроме того, благодаря медленному сливу электролита лампа тускнеет не сразу, а постепенно.

Важно! LED-элементы светодиодной ленты не обладают эффектом инертности. Поэтому при включении и выключении глаз человек может заметить изменение стабильности освещения только на частоте 50 Гц.

Однако если посмотреть на лампу через камеру смартфона, то сразу можно определить ее качество. Как правило, дешевые китайские диоды сразу дают мерцание, незаметное невооруженным глазом.

Вариант с диодным мостом

Схема включает четыре диода, которые подключены в разные стороны. Благодаря этому мосту появляется возможность преобразовать сетевой ток в 220 В в пульсирующий.

Схема со светодиодным мостом
Схема светодиодного моста отличается простотой и логичностью. Его может выполнить даже начинающий мастер, освоивший азы самостоятельной работы

Происходит это следующим образом: при прохождении через два диода синусоидальные полуволны меняются, что вызывает потерю полярности.

При сборке к плюсовому выводу перед мостом подключается конденсатор; перед минусовой клеммой – сопротивление на 100 Ом. За мостом устанавливается еще один конденсатор: он понадобится для сглаживания колебаний напряжения.

Изготовление светодиодного элемента

Самый простой способ создать светодиодную лампу — сделать источник света на основе разбитой лампы. Необходимо проверить работоспособность обнаруженных деталей, что можно сделать с помощью аккумулятора 12 В.

Неисправные элементы необходимо заменить. Для этого необходимо разъединить контакты, удалить сгоревшие элементы и заменить их новыми. При этом важно соблюдать чередование анодов и катодов, которые крепятся последовательно.

Если нужно поменять всего 2-3 штуки микросхемы, то достаточно просто припаять их к секциям, где ранее находились вышедшие из строя компоненты.

При полном сообщении сборке, необходимо подключить 10 диодов подряд, соблюдая правила полярности. К проволокам прикреплено несколько выполненных цепочек.

Таблички со светодиодами
При изготовлении лампы можно использовать печатные платы со светодиодами, которые можно найти в сгоревших приборах. Важно проверить их работоспособность

При сборке схемы важно следить, чтобы спаянные концы не касались друг друга, так как это может привести к замыканию устройства и выходу системы из строя.

Приспособления для более мягкого света

Чтобы избежать характерного для светодиодных светильников мерцания, описанную выше схему можно дополнить несколькими деталями. Таким образом, он должен состоять из диодного моста, резисторов 100 и 230 Ом, конденсаторов 400 нФ и 10 мкФ.

Для защиты устройства от перепадов напряжения в начале схемы ставится резистор 100 Ом, за которым припаивается конденсатор 400 нФ, после чего устанавливается диодный мост и еще один резистор 230 Ом, за которым идет собранная цепочка светодиодов.

Приборы с резисторным сопротивлением

Подобная схема также вполне доступна начинающему мастеру. Для его реализации необходимы два резистора по 12к и две цепочки из такого же количества светодиодов, которые припаяны последовательно с учетом полярности. При этом одна полоска со стороны R1 подключается к катоду, а другая — со стороны R2 — к аноду.

Лампы, выполненные по этой схеме, имеют более мягкий свет, так как активные элементы зажигаются по очереди, благодаря чему пульсация вспышек почти не видна невооруженным глазом.

Формула расчета мощности
Для расчета мощности лампы необходимо знать величину тока, проходящего через светодиоды. Это значение можно рассчитать по приведенной формуле. При этом необходимо учитывать, что показатель падения напряжения в последовательно соединенных 12 светодиодах составляет примерно 36В

Приборы успешно используются в качестве настольной лампы и в других целях. Для создания оптимального освещения специалисты рекомендуют использовать ленты из 20-40 диодов. Меньшее количество дает небольшой световой поток, сочетание большего количества элементов выполнить технически достаточно сложно.

Читайте также: ЭПРА: схема, ремонт, подключение, принцип работы

Основы расчета

Для правильного расчета конденсатора необходимо использовать следующую формулу: I = 200*C*(1,41*U ceti – U лед): I – ток цепи (А); цифра «200» – постоянная, получается умножением частоты тока 50 Гц на «4»; «1.41» — еще одна ситуация; С – емкость газового конденсатора, выраженная в фарадах; U ceti – напряжение в используемой сети, обычно 220В; U led — общее падение напряжения на светодиодной ленте или отдельных диодах, например если на каждом элементе по 3,3В, то это значение нужно умножить на их общее количество и получится значение U led.

Правило составления тока цепи (I) достаточно просто. Емкость гасящего конденсатора и количество диодов с указанным напряжением необходимо подобрать так, чтобы желаемое значение тока цепи не превышало указанного в параметрах светодиодных элементов. Задать вічиту Я могу установить самеатьсь свечения. От этого зависит срок службы диодов.

Иллюстрация схемы типичного драйвера с газовым конденсатором показана на изображении.

Интересно! Как вариант, в качестве источника питания может использоваться аккумулятор. Аккумуляторные фонари можно подключить без драйвера. При этом при расчете его мощности необходимо учитывать суммарное падение напряжения всех светодиодных элементов.

Какие материалы можно использовать

При изготовлении самодельных светильников подходят любые материалы, совместимые со светодиодными лентами и светильниками. Корпус можно сделать своими руками, взяв за основу ранее использованный инструмент. При этом обачание научных расчетов теплоотдачи светодиодных элементов. Без правильно подобранного радиатора они быстро приходят в негодность.

Теплопроводный материал потребуется для диодов большой мощности. Например, это может быть алюминиевый профиль, труба, конус и другие металлические предметы.

Для таких элементов, как светодиоды типа «соломенная шляпа» диаметром 5 мм с углом распределения светового потока в сто двадцать градусов, можно использовать любой материал — пластик, бумагу, дерево, картон — так как они не нагреваются.

Важный элемент: светодиодный драйвер

Для корректной работы LED-устройства, выпечатаного своими руками, следующим профосом с драйвером. Схема этого узла достаточно проста. Алгоритм функционирования заключается в пропускании переменного тока напряжением 220В на диодный мост через конденсатор С1.

Выпрямленный ток поступает на последовательно соединенные светодиоды HL1-HL27, количество которых может достигать 80 штук.

Схема драйвера для светодиодной лампы
Драйвер для самодельного светодиодного устройства собирается по схеме. Также можно использовать готовые элементы бп 3122, бп 2832а или бп 2831а

Чтобы избежать мерцания и добиться стабильной ровной окраски, желательно использовать конденсатор С2, который должен иметь как можно большую емкость.

Как сделать светильник своими руками: подробные инструкции

Теперь рассмотрим самые популярные варианты изготовления светильников на основе светодиодных элементов. Мы подробно разберем, как сделать их корпус своими руками, и какие материалы лучше использовать для настольных и настенных светильников, а также светильников декоративного освещения и некоторых других моделей.

Настольный

Чтобы сделать настольную лампу своими руками, сначала потребуется модернизировать уже имеющееся осветительное оборудование. Для этого вам нужно:

  1. Извлечки родной патрон.
  2. За основу возьмите патрон от вышеописанной экономичной лампы и поместите в него, соединив по схеме, драйвер с гасящим конденсатором.
  3. В качестве корпуса для светодиодных элементов можно использовать, например, колпачок от дезодоранта соответствующего размера.
  4. На всей его площади сверлятся/прощупываются отверстия подходящего диаметра для 5-ти миллиметровых диодов (всего около 50-60).
  5. Корпус оставшейся части хозяйственного светильника крепим маленькими саморезами к круглому пластиковому основанию диаметром, как у цоколя. При этом само основание крепится к небольшим уголкам-подиумам, а также к элементам крепления.
  6. После крепления и сборки лампа просто вкручивается в потолок стола вместо обычной лампы накаливания.

Совет! По вышеописанной технологии можно сделать светильники своими руками для обычных подвесных люстр, а также плафонов, которые вешают для освещения подсобных помещений, гаражей, бань, подвалов. Вместо обычных ламп накаливания или «эконом-ламп» в них будут использоваться самодельные светодиодные лампы.

Настенный

Настенный светодиодный светильник можно использовать в различных помещениях – ванной и санузле, кухне и детской, гостиной и прихожей, коридоре. Порядок изготовления его в виде круглого потолка своими руками выглядит так:

  1. В первую очередь необходимо выбрать базу для монтажа диодов. Оно может быть соразмерно рассеивателю. Например, можно отрезать дно пластикового строительного ведра.
  2. Рассчитав необходимое количество диодов (в среднем 100-120), необходимо сделать отверстия строго по расстоянию равномерно.
  3. С обратной стороны основания крепится драйвер, при необходимости несколько штук.
  4. Основание с диодами и драйверами необходимо закрепить к основанию плафона саморезами. Для этого посередине необходимо установить пластиковый или металлический подиум.
  5. Собранный прибор крепится к стене и закрывается распоркой.

Такой светильник при некоторой модернизации можно приспособить не только к настенному, но и к потолочному креплению.

Декоративный

Светодиодные ленты представлены на рынке в достаточно большом разнообразии – по мощности, световой температуре, цветовым оттенкам и другим параметрам. Поделки на их основе не представляют ничего сложного, по крайней мере сделать из них потолочный светильник для декора гораздо проще, чем светильник с драйвером по описанной выше схеме.

Светодиодная полоса

При этом оставление его корпуса и рассеивателя будет размещением рамки рамку фантазии машого готовителя. Для светодиодной ленты потребуется блок питания и модуль управления, если планируется варьировать характеристики ее работы по цвету, световому потоку, интенсивности, времени.

Основные правила сборки самодельных led-светильников

Чтобы сделать рабочий светильник на основе светодиодов, необходимо убедиться как в правильности его схемы, так и в правильности подбора ее элементов:

  1. Сборка диодов осуществляется строго по схеме. Прим программы контактирования можно взрозить!
  2. Качество компонентов для сращивания должно быть на высоком уровне. В противном случае возможно отсоединение контактов и поломка лампы.
  3. Для точного расчета всех параметров, в том числе и падения напряжения, необходимо провести предварительные замеры точными приборами, мультиметром.
  4. Отсутствует эффект болубовой подсветки (разражающих глаз) старых диодов, недоставления 3-4 красных.

Интересно! Приведенная выше схема изготовления светильника своими руками достаточно проста, эффективна и экономична. Однако он подключается напрямую к сети с напряжением 220 В, что не исключает повреждения электрическим током, а потому требует соблюдения правил безопасности, как и с любым другим бытовым электроприбором.

Основные выводы

Сделать светильник своими руками можно с помощью подручных средств и недорогих радиоизделий. Также для этого вам понадобятся прямые светодиодные элементы – светильники или ленты. Они могут быть как слабыми, так и сильными.

При выборе материала для корпуса необходимо исходить из параметров их теплоотдачи. Для подключения такого устройства к сети без блока питания потребуется изготовить драйвер с гасящим конденсатором, предварительно рассчитав его по формуле.

С помощью предлагаемой технологии возможно изготовление светильников любой формы и параметров для установки их в качестве основного или декоративного источника освещения. Вмонтировать их можно своими руками на потолок и стены в потолочные светильники, в люстры и настольные лампы, а также в любую другую специально изготовленную художественную конструкцию.

Оцените статью
Блог об электричестве
Adblock
detector