Хотите вечных светодиодов? Расчехляйте паяльники и напильники. Или домашнее освещение самодельщика / Хабр

Как правильно сделать светодиодную лампу

У мастеров часто возникает желание сделать диодную лампочку как минимум по той причине, что она позволяет сэкономить в 10 раз больше электроэнергии, если сравнивать ее с лампой накаливания. Это крайне выгодно с точки зрения денежных затрат. Но для самостоятельной сборки необходим опыт в работе со схемами светотехники.

Сначала следует ознакомиться с принципом функционирования светодиодной лампы и узнать, какие существуют ее разновидности. После этого можно приступить к подбору необходимых материалов и инструментов. Чтобы лампочка прослужила долго, лучше покупать только качественные элементы конструкции.

Принцип работы светодиодной лампочки

В основе работы светодиодных ламп лежит действие полупроводника размером в 1-2 мм. Внутри него происходит движение заряженных элементарных частиц, преобразующих ток в постоянный из переменного. Однако кристалл чипа имеет и другой тип электропроводимости – отрицательных электронов.

Сторона с минимальным количеством электронов называется «p-тип». Другая, где находится больше частиц, – «n-тип». Когда они сталкиваются, происходит генерация частиц света – фотонов. Если система находится под напряжением, светодиоды продолжат излучать поток света. По данному принципу работают все современные лампочки-LED.

Виды устройств LED

Вид конкретной лампы определяется в зависимости от расположения светодиодов:

COB. Светодиод впаивается в плату. Это повысит интенсивность свечения и защитит от перегрева;
DIP. Здесь кристалл подключается к двум проводникам, а над ними устанавливается увеличитель. Модификацию используют при производстве гирлянд и рекламных баннеров;
SMD. Для улучшения отведения тепла диоды монтируют сверху. За счёт этого удаётся уменьшить габариты лампочки;
«Пиранья». Речь идет о сверхъярких светоизлучающих диодах с повышенной защитой от вибрации. В большинстве случаев устанавливаются в автомобили, так как характеризуются надежностью.

Самым существенным недостатком обладает конструкция COB. Если из строя выйдет хотя бы один чип, заменить его не получится, придётся менять механизм полностью или покупать новую лампу.

Какие материалы потребуются для изготовления

Для сборки лампочки нужно купить следующие элементы конструкции:

корпус;
светодиоды (по отдельности или установленные на ленту);
выпрямительные диоды или диодный мост;
предохранители (если есть сгоревшая ненужная лампа, их можно снять с неё);
конденсатор. Емкость и напряжение должно соответствовать количеству чипов и электросхеме;
если придётся изготавливать каркас для установки чипов, необходимо приобрести теплоустойчивый материал, который не проводит ток. Металл не подойдёт, поэтому лучше купить плотный картон или прочный пластик.

Из инструментов для работы понадобятся плоскогубцы, паяльник, ножницы, держатель и пинцет. Также потребуются жидкие гвозди или клей для монтажа светодиодов в случае использования картона.

Схемы светодиодных ламп

Перед тем как начинать сборку светодиодной лампы, нужно выбрать одну из возможных схем. Существует несколько вариантов, все они имеют свои преимущества и недостатки. Также всё зависит от цели изготовления светильника. Одна из самых распространённых схем включает в себя диодный мост и 4 светодиода.

Светодиодный элемент

Если в доме есть сломанный LED светильник, с него можно взять недостающие детали. Но прежде чем переставить какие-либо элементы, необходимо проверить их на корректность работы, используя аккумулятор на 12В. Вышедшие из строя детали следует изъять. Для этого нужно взять паяльник и распаять контакты, убрав сгоревшие диоды.

Не стоит забывать о соблюдении чередования катодов и диодов, крепящихся последовательно. Если проводится замена 2-3 чипов, их можно припаять на те же участки, где стояли сгоревшие чипы. Далее в ряд устанавливается около 10 диодов с соблюдением полярности. Также нужно проследить, чтобы спаянные концы не прикасались друг к другу. В противном случае при включении это приведет к короткому замыканию.

Схема преобразователя с диодным мостом

Как уже говорилось выше, схема включает в себя 4 светодиода, подключающихся разнонаправленно. Именно поэтому мост может трансформировать ток 220В в пульсирующий. Подобное происходит в процессе перехода по 2 чипам синусоидных волн.

Полярность утрачивается за счет их изменения. В процессе сборки к выходу с плюсом перед мостом нужно подключить конденсатор. Еще один должен находиться позади моста. Он будет выполнять сглаживающую функцию при перепадах напряжения.

Схемы для более мягкого свечения

Если перед мастером стоит задача избавиться от мерцания, которое свойственно практически всем светодиодным лампочкам, в схему нужно включить несколько дополнительных элементов. В целом в неё должны входить конденсаторы, резисторы и диодный мост.

Для защиты лампы от скачков напряжения в сети в начало схемы устанавливается резистор на 100 Ом, после стоит конденсатор на 400 нФ, далее монтируется мост, за ним резистор. Последними в цепь включают светодиоды.

Схемы на резисторах

Данная схема вполне по силам даже начинающим мастерам. Чтобы собрать устройство на её основе, необходимо купить 2 резистора по 12к, а также пару цепей с одинаковым количеством последовательно припаянных чипов с учетом полярности. Одну полосу диодов со стороны (R2) подсоединяют анодом, а другую (R1) – катодом. Устройства, которые собраны по данной схеме, отличаются мягким светом, поскольку в момент включения светодиоды зажигаются поочередно.

Благодаря этому эффекту невооруженный глаз практически не видит пульсации. Такая лампочка лучше всего подходит для настольного светильника. Чтобы получить оптимальное освещение, рекомендуется приобретать ленты с 20-40 диодами. Если их будет меньше, это даст незначительный световой поток. Но чем больше элементов, тем сложнее работа в техническом плане.

Этапы изготовления

Сборка будет рассмотрена на основе стандартного цоколя от люминесцентной лампы. На первом этапе необходимо разобрать светильник. Все люминесцентные устройства подсоединяется к цоколю защелками через пластину с трубками. Здесь задача мастера заключается в том, чтобы найти места креплений и отсоединить цоколь с помощью ножа или плоской отвертки.

В процессе разборки стоит быть осторожным, чтобы случайно не повредить трубки, в которых содержатся ядовитые вещества. Также следует не допустить повреждения электропроводки, подсоединённой к цоколю. Верхняя часть с трубками используется для изготовления пластинки под установку светодиодов. Для этого трубчатые элементы необходимо убрать.

На следующем этапе понадобится пластмассовая или картонная крышка, она будет служить для изоляции светодиодов. Например, если в лампу устанавливаются диоды HK6, в каждом из них есть 6 параллельно подключённых кристаллов. При минимальном потреблении энергии они дадут максимально яркий свет.

Чтобы подключить каждый из чипов, в пластинке следует проколоть по 2 отверстия согласно выбранной схеме. На данном материале диоды можно зафиксировать максимально прочно, поэтому плотный картон стоит использовать только в крайних случаях. Но если других вариантов нет, к основанию светодиоды крепят с помощью суперклея или жидких гвоздей.

Согласно приведенному примеру устройство рассчитано на 6 чипов мощностью по 0,5 Вт, поэтому в схему следует включить параллельно подсоединенные элементы. В лампочку, работающую от 220 вольт, нужно установить драйвер. На данном этапе важно изолировать его от оплаты с помощью картона или пластика, чтобы избежать короткого замыкания. О перегреве беспокоиться не стоит, так как эта лампа практически не нагревается.

На следующем этапе можно приступать к сборке. Лампочки, работающие от стандартного патрона и сети 220В, отличаются незначительным энергопотреблением и мощностью до 3 Вт. Собранная лампа имеет характеристики светового потока от 100 до 120 Лм. Но благодаря белому свету она кажется яркой. Изделие подойдёт для освещения кладовой, коридора или установки в настольную лампу.

Выбор корпуса для лампы

С корпусом следует определиться еще до того, как выбрать схему. В данном случае можно воспользоваться несколькими вариантами:

цоколь от лампы накаливания;
самостоятельно изготовленное приспособление;
использование корпуса от галогеновой или энергосберегающей лампы.

Мастера предпочитают последний вариант, так как он самый простой.

Корпус энергосберегающей лампы

Изготавливать корпус для светодиодной лампы, сделанной своими руками, рекомендуется только в том случае, если у мастера достаточно опыта. В большинстве случаев берется часть конструкции от энергосберегающей лампы или накаливания. Перегоревшую лампочку следует разобрать и достать преобразовательную плату. Схема устанавливается одним из следующих способов:

Спрятать в цоколь. Подойдет крышка от пластиковой бутылки.
Поместить диоды в отверстия, проделанные под колбой в крышке.
Расположить схемы внутри цоколя. Этот вариант отличается повышенными характеристиками теплообмена. Здесь чипы подключены через уже имеющиеся отверстия.

Для размещения чипов достаточно вырезать круг из плотного картона или пластика. Если выполнить работу аккуратно, устройство будет иметь эстетичный внешний вид.

Цоколь с лампы накаливания

Некоторые мастера выбирают для установки схемы цоколь от лампы накаливания, так как он отличается важным преимуществом: после сборки у мастера не возникнет сложностей с закручиванием лампочки в патрон, что обеспечит теплообмен.

Цоколю от лампы накаливания свойственны и свои минусы. В готовом виде конструкция не будет иметь красивый внешний вид, также не удастся сделать качественную изоляцию.

Советуем посмотреть видео: Как собрать светодиодную (LED) лампу своими руками.

Заключение

Самостоятельную сборку светодиодной лампы следует начать с выбора корпуса. Далее выбирают схему в зависимости от разновидности лампы и предназначения. Чтобы набраться опыта, начинающему мастеру лучше начать с замены перегоревших светодиодов — это даст возможность ознакомиться с конструкцией и принципом работы лампочки.

Инженер-электрик. Специалист по проектированию и эксплуатации электротехнических изделий.

Хотите вечных светодиодов? Расчехляйте паяльники и напильники. Или домашнее освещение самодельщика

Когда-то давным давно, когда я еще учился в школе, а на дворе был конец перестройки, мой дядя (заронивший в меня интерес к электронике) припер домой сумку вынесенного через проходную завода добра. Собственно, такие сумки он приносил домой вполне регулярно, пополняя запасы, хранившиеся в диване. Диван этот, как вы догадываетесь, манил, и иногда в отсутствии дяди я в него заглядывал с восторгом. Но кое-что из этой сумки в диван не попало, а попало в мои руки. Дядя мне вручил пачку — штук десять — макетных плат, и новенькую нераспечатанную коробку дефицитных, да и не дешевых в то время светодиодов. Причем светодиоды были не простые: вместо привычной маркировки АЛ-что-то там на коробке стоял код из четырех цифр, как я понял — они были экспериментальные. И они были яркие. По сравнению с привычными АЛ307 или АЛ310 — просто ослепительные. И их к тому же было много — штук 50.

Идея «куда это богатство применить» возникла моментально: светодиоды были распаяны на одной из макетниц — сколько влезло (влезли не все), и из них вышел великолепный красный фонарь для печати фотографий, который абсолютно не засвечивал фотобумагу даже в упор. Правда, тут же я узнал о том, что «светодиоды не греются» — это вранье, так что ток пришлось снизить вдвое, с 10 мА на светодиод до 5. А еще через полгода успешной эксплуатации узнал и о том, что «светодиоды не перегорают» — это тоже неправда: первый светодиод в сборке погас, оказался пробит. А со временем и весь фонарь пришел в негодность.

И вот сейчас я снова слышу из каждого утюга про «вечные» светодиодные лампочки, а дома за неполный год перехода на светодиодные лампы перегорела уже третья по счету.

Почему светодиодные лампочки не вечны?

Да потому что ничего нет вечного. Светодиод, к тому же — штука тонкая. Буквально. В его структуре имеются слои толщиной в считанные нанометры, образующие квантовые ямы. Диффузия и электромиграция к таким слоям безжалостны — они размывают их, создают дефекты, постепенно снижая световыход и увеличивая вероятность катастрофы в масштабах крохотного кристалла, в котором, к слову, выделяется световая и тепловая энергия, удельное значение которой в расчете на кубический сантиметр p-n перехода можно сравнить разве что с ядерным взрывом (немного утрировано, но сами прикиньте плотность энерговыделения). Чем светодиод горячее, тем все эти негативные процессы будут идти быстрее. А он, как мы уже в курсе, греется. Греется даже тогда, когда через него идет ток в 10 миллиампер. А тем более — когда это мощный прибор, ток через который как минимум 100 мА, а бывает — и ампер, и даже три ампера. И в тепло, не смотря на всю энергетическую эффективность светодиодов, переходит значительная доля от подведенной к светодиоду электроэнергии. От двух третей до трех четвертей.

А куда охлаждаться светодиодам в светодиодной лампочке? А некуда, по большому счету. Светодиод сам по себе спроектирован, чтобы его можно было охлаждать. Кристалл припаян к массивному основанию из меди или высокотеплопроводной керамики, у этого основания есть специальная площадка для пайки к внешнему теплоотводу, в роли которой — плата с алюминиевой или медной подложкой. А подложка эта, по идее, должна быть через термопасту прикручена к хорошему радиатору с большой площадью. А прикручена она в лучшем случае к металлическому корпусу светодиодной лампы, площадь которого совершенно недостаточна для рассеивания более чем нескольких ватт тепла, да еще и в закрытом плафоне. В худшем — корпус вообще пластмассовый, и в этот корпус еще попадает тепло от драйвера и от не вышедшего наружу и потерявшегося в недрах лампочки света. Вот и жарятся светодиоды при температуре, превышающей 100, а то и 130°С. И, кстати, не только светодиоды, но и драйвер, который тоже нередко выходит из строя.

Что делать-то?

Одно из трех. Либо мы, оставив на месте старую люстру, ставим в нее лампочки меньшей мощности. Они меньше будут греться и у них больше шансов прожить долго. Разумеется, в комнате станет темно: мы вернемся во времена, когда в люстре из экономии и пожаробезопасности стояли лампочки по 25 ватт, от которых ушли, поставив на их место пятнадцативаттные энергосберегайки, сделавшие из темной берлоги светлое помещение, в котором приятно находиться.

Либо мы покупаем новую люстру, в которую можно вкрутить больше лампочек. Так мы останемся со светлой комнатой и получим (возможно) более долгую жизнь лампочек. Только на люстру, как и на лампочки, придется потратиться.

И, наконец, третий вариант: мы забываем само понятие «светодиодная лампа», как страшный сон и ставим на место люстры специально спроектированный светодиодный светильник. Продуманный и в плане хорошего использования светового потока (у светодиодных ламп типа «висит груша — нельзя скушать» с этим в приборах, рассчитанных на лампы накаливания, не всегда хорошо — они плоховато светят вбок и назад), и в плане качественного охлаждения.

Рынок

На рынке есть такие светильники. Но по большей части они во-первых, дорогие, а во вторых — страшные. Этакие промышленные штуковины, которые уместны в гараже, цеху, в торговом зале гипермаркета, в офисе, наконец — но не в квартире. Нет, есть и красивые, и дизайнерские очень эффектно выглядящие светильники. Но — во-первых, опять же, цена, а во-вторых, в жертву дизайну принесено охлаждение.

Так, классическая китайская светодиодная люстра-блин — это пятьдесят ватт светодиодов, сидящих на алюминиевой плате в виде кольца диаметром 45 см и шириной сантиметров 8. И — все. Никакого тебе корпуса с оребрением, ничего. И опять-таки, плата в почти наглухо закрытом корпусе. Ну хоть драйвер чуть наружу вынесен. Вердикт: жить будет, как светодиодная лампочка. Только когда сдохнет, менять придется не лампочку за 150 рублей, а люстру за пять-десять тысяч.

В общем, выход, кажется, один: умелые руки.

Самодельный светильник: проектирование

Сразу скажу: светильник будет не на светодиодной ленте и без блютуса.

Для начала, оценим, сколько нам нужно света. Тут дело вкуса, но я люблю, когда в жилище светло. Всякий интимный полумрак я люблю в особых случаях, в романтичной обстановке, но в обычной жизни он навевает тоску. Считать можно по-всякому, но я воспользуюсь тем фактом, что с люстрой с пятью энергосберегайками по 15 ватт, дававшими каждая по 950 лм, в комнате было хорошо. То есть 5 килолюмен нам будет достаточно. Теперь идем на сайт Cree, находим там Datasheet на модули CXA2530. Почему именно на них? Да потому что у меня есть несколько штук таких модулей, и с ними удобно работать: к ним просто припаиваются провода, а сами модули сажаются прямо на радиатор с помощью прилагающегося фланца. А еще их несложно купить — известный китайский интернет-магазин в помощь. У имеющихся у меня модулей бин светового потока Т4, это соответствует номинальному световому потоку 3440-3680 лм. Сразу 20% от этой цифры отнимаем — они потеряются на рассеивателе. Получаем световой поток 2750-2950 лм, а учитывая, что получается этот поток при мощности около 30 Вт, получаем потребную для освещения мощность (подведенную к светодиодам) около 50 Вт. Поскольку комната у нас длинная, мы уберем люстру из центра и сделаем два одинаковых светильника по 25 ватт.

Приняв КПД светодиодов за 25% (достаточно консервативная оценка — скорее всего, лучше, но уж точно не хуже), выясняем, что в каждом светильнике выделяется 18,75 Вт тепла. И наша задача — выбрать под это тепловыделение радиатор. Вот как мы это сделаем.

Будем исходить из максимальной температуры кристалла = 85°C и температуры окружающей среды = 35°C. То есть = 50°C. Перепад температуры пропорционален рассеиваемой мощности, а коэффициент пропорциональности называется тепловым сопротивлением: , и измеряется оно в кельвинах (или градусах цельсия) на ватт. В нашем случае тепловое сопротивление кристалл-окружающая среда должно быть равно 2 °С/Вт.
Из чего же состоит тепловое сопротивление? Первый его компонент — это тепловое сопротивление, присущее самому корпусу светодиода. Фирма Cree не дает эту величину в даташите напрямую, предлагая воспользоваться странным графиком, но в ранних публикациях в журналах о выпуске новых светодиодных матриц указывалось значение 0,8 °С/Вт.

Второй компонент общей величины теплового сопротивления — это сопротивление, создаваемое слоем термопасты между корпусом и радиатором. В качестве термопасты мы возьмем старый-добрый Алсил-3, с теплопроводностью = 1,7-2 Вт/м*К. При слое пасты толщиной 50 мкм и площади теплорассеивающей поверхности 2,8 (площадь круга диаметром 19 мм под излучающей поверхностью матрицы) получаем = 0,105 °С/Вт.

Итак, на радиатор у нас остается 1,1 °С/Вт. Исходя из этой цифры, выбираем радиатор, накинув процентов 30 «на вранье», на растекание тепла от маленькой матрицы и на то, что радиатор будет неоптимально ориентирован в пространстве. Например, нам подойдет профиль АВМ-076 размером сечения 176х40 мм с тепловым сопротивлением куска длиной 100 мм 0,5 °С/Вт. Нам хватит куска этого профиля длиной 80-100 мм. 100 мм — это стандартные куски, имеющиеся в продаже, 80 нужно заказывать у производителя (Виртуальная механика, virtumech.ru), такой вариант выглядит несколько более эстетичным за счет меньшей ширины.

Осталось выбрать драйвер. Критерии для его выбора — это ток и рабочие пределы выходного напряжения. Мощность 25 Вт получается при токе около 0,7 А, напряжение на матрице при этом составит около 35-36 В.

Конструкция

Перебрав несколько вариантов конструкции светильника, я остановился на рассеивателе из матового полупрозрачного пластика, имеющем вид полуцилиндра. Форма эта получается простейшим способом — за счет крепления изогнутой пластины к боковым сторонам радиатора. Способ крепления достаточно произволен — на винтах с прижимными пластинами, на клею — я воспользовался красным двусторонним скотчем «Момент». В качестве рассеивателя я применил рассеивающую пленку из подсветки разбитого ЖК монитора — она имеет очень хорошее светопропускание. Можно также заматировать абразивом пленку для печати на лазерном принтере или любую другую плотную пластиковую пленку.

Матрица с предварительно припаянными проводами устанавливается с помощью комплектного фланца в центре радиатора с помощью двух винтов М3 (гайки использовать неудобно, так что придется поработать метчиком). Перед приклеиванием рассеивателя свободную от матрицы плоскую поверхность радиатора рекомендуется оклеить алюминиевым скотчем или окрасить белой краской — это снизит потери света.

По поводу термопасты — хотелось бы заметить, что использование темной термопасты не рекомендуется: она процентов на 10 снизит световой поток. Я это хорошо заметил на двух экземплярах, один из которых я сделал с Алсилом-3, а на второй алсила не хватило и я воспользовался пастой из комплекта кулера фирмы Scythe, имевшей темно-серый цвет. Разница при измерении люксметром очевидна. Также нет смысла использовать более дорогие, чем алсил, термопасты с большей теплопроводностью: и на алсиле падает в худшем случае пара-тройка градусов, погоды они не сделают.

После сборки первого светильника (в котором я использовал радиатор от процессора Pentium II и который поселился в кухне, у него чуть меньшая мощность в районе 15 Вт), я принял решение ставить в светильники для комнаты не одну матрицу, а две — это «размазало» пятно света на рассеивателе и сделало свет более комфортным. Более разумно было бы в таком случае ставить менее мощные модули, скажем, CXA1820. Модули соединил параллельно, нежелательных последствий в виде неравномерного распределения тока между ними это не вызвало — обе матрицы светятся на глаз одинаково. Но длину подводящих проводов я на всякий случай выровнял.

Крепление к потолку у меня — с помощью коромысла из жесткой стальной проволоки диаметром 2 мм, концы которого продеты в отверстия в крайних ребрах радиатора и загнуты. За центр коромысла зацеплен крючок, прикрепленный к потолку — такой длины, чтобы между натяжным потолком и радиатором оказалось расстояние в пару сантиметров. Драйвер спрятан за натяжным потолком. Если бы светильники делались до потолка, можно было бы в него запрятать и радиаторы.

Поверхность радиатора можно покрасить в черный цвет перманентным маркером или тонким слоем из баллончика (толстым не надо — теплоизоляция). А можно и не красить, глаза он особо не мозолит.

Результаты

Светло. Под лампами на высоте столешницы — 450 лк, в середине комнаты 380 лк. Свет комфортный, цветопередача — вполне (правда, на кухне оказалось, что сырое мясо под этим светом выглядит, как-будто его слегка подкрасили черничным соком). Радиаторы после многочасовой работы теплые, но не горячие. Мерцание равно нулю (заслуга качественных драйверов).

И по ценам: матрицы обошлись в 550 рублей каждая (курс с тех пор, конечно, поменялся), радиаторы — по 600 рублей, драйвера — по 250 рублей, пленка досталась бесплатно. Итого — 2200+1200+500 = 3900 рублей. Плюс два-три часа работы.

Светодиодные лампочки своими руками

Всем привет! Вступил в сообщество и хочу рассказать об изготовлении светодиодных лампочек.
Решил я заморочиться и самостоятельно сделать правильные светодиодные лампочки. Планировались они в замен тем, которые сдохли в подсветке номера (брал на АЛИ какие то дешевые, которые начали мигать где то через 2 недели). Их я оттуда вынул и пару месяцев ездил вообще без подсветки номера )))
Изначально успешно померевшие китайские лампочки я препарировал и увидел там стандартную картину – стабилизация тока резисторами. От этих лампочек я оставил только металлическое кольцо под светодиоды, которое будет немного охлаждать мой мощный диод. Диод у меня был под рукой на 1 Ватт, но такого охлаждения ему не хватит, поэтому в драйвере я уменьшил мощность до 0.6 Ватта.

Так вот, чтобы правильно все работало надо применять драйвер, и чтобы не было проблем с установкой – диодный мост. Драйвер применил от TexasInstruments LM3405. Ограничивает ток до предела, устанавливаемого резистором. Работает с токами от 0.2 до 1 Ампера. Обвзяки немного, диоды и стабилитроны для защиты. Самый массивный — индуктивность, которая необходима так как драйвер с частотным понижением. Схему сформировал на сайте TI в их специализированном Дизайнере (www.ti.com/lsds/ti/analog/webench/overview.page), который позволяет подобрать необходимую микросхему и обвязку для нее. Схема получилась такая:

Разработанная схема сама по себе получалась немаленькая, и я решил попробовать разместить все на одной плате, на которой сразу же сделал коннектор. Получилось все компактно, но как выяснилось дальше – слишком длинно.

Светит хорошо, но и греется не слабо…
Встало норм, только пришлось немного сдвинуть контакты разъема, слишком широко на плате разнес. Ну и тут я понял что конструкция получилась слишком длинная, лапочка как раз уперлась в плафон, когда я ее вставил туда.

Светит отлично, по моему даже слишком ярко )))

Вот такой вот, по моему успешный эксперимент по светодиодному освещению. Посмотрим сколько проживут ))) Драйвера еще остались, сделаю еще лампы для салонного освещения.

Gerber печатной платы: SL_1ALPower

Метки: светодид, драйвер

Комментарии 87

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы писать комментарии, задавать вопросы и участвовать в обсуждении.

Можно ссылочку на плату обновить, а то пустая…

Привет. маску сам делал, или платы полностью заказывал?

Привет. Полностью с маской на заводе заказывал.

Неужели! Неужели начали появляться люди, которые знают, что надо обязательно ставить драйвер! Ура! Свершилось! Молодец короче. Только лапти, так и будут городить резисторы, а потом валить вину за сгоревшие светодиоды на Китайцев. Когда мозга нет, виноват кто? Правильно — Китаец! Это, как с нашими машинами — автопром наш плохой, потому в мотор отработку и лью, а че? Все равно сломается.

Спасибо ) На самом деле использование резисторов уж больно привлекательно — дешево и сердито, поэтому все их и используют ))) Особенно китайцы, которые уж очень любят все дешёвое и недолговечное )))

Да нет, просто продают то, что покупают. Есть ленты светодиодные и с стабилизаторами, просто они дороже, потому их реже покупают.

На мой взгляд тут еще играет роль расчет тех же самых резисторов. Часто пытаются получить максимум от светодиода подгоняя его к граничному режиму работы, и малые неточности резистора и гуляние напряжение приводят к работе в нестандартном режиме и выходу из строя. Если не гнаться за этим и занизить производительность светодиода, то он наверняка проживет долго )

нет, не проживет. Уже эксперементировал. Не знаю, чем вызван этот эффект, но занижение питания ленты до 11 вольт увеличило ресурс на 20-25%. При заметном снижении яркости, тогда как через стабилизатор без потери яркости — все пока работают. Грешу на то, что летом, когда жарко и зимой, когда холодно — тоже существенная разница сопротивления. Теперь использую с светодиодами данный девайсик и очень им доволен: NSI45020AT1G в чипе он 14 рублей — смешная цена.

а нафига такой огород городить для подсветки номера?

А нафига вообще люди что то придумывают и делают? Все же купить можно! Нравится мне этим заниматься, вот и сделал.

ну я бы понял там для ближнего света что-то придумать, внедрить…

До ближнего пока не добрался, сейчас делаю мощные свтодиодные кольца в качестве ДХО

Тоже вариант. Но мне хотелось правильно, и помощнее ) и возможность была )

я уже задумываюсь — переделать салонные на поменьше

или надо делать регулировку как то,
реально 5050 очень ярко, 12 шт перебор, теперь точно Понимаю 7 шт в самый раз!

Можно LM3414 попробовать, у неё обвески вроде поменьше…

Можно, только она стоит в два раза дороже )

Есть такое дело)
Иногда приходится выбирать дороже в угоду другим параметрам.

Каким? Там самое громоздкое — индуктивность, а она и там и там нужна. Не тот случай.

У нас на работе конструктора иногда такие габариты задают, что лишний резистор затолкать проблемно)

Хорошо получилось, только вот в плафоны салона с плавным розжигом такой вариант не прокатит.

Да, но в драйвере есть резисторы делитель для регулировки яркости, можно с ним похимичить и попробовать сделать управление от внешнего напряжения.

диммер в машинах не напряжением работает, в том то и дело =))

Пока не разбирался с этим вопросом, думал что напряжением. Но если частотно, так даже лучше, может сходу заработает, потому что этот же вход диммера у драйвера может контролироваться при помощи ШИМ )))

некорректно будет себя вести, контактные группы будут жужжать и диоды если есть в плафонах тоже.

Не понял. Что где жужжать будет?

прям в плафонах и в блоке управления салонным светом =))

диммер в машинах не напряжением работает, в том то и дело =))

Какой смысл так ярко номре подсвечивать?

Я и сказал, что ярко получилось. Можно было послабее. Но можно достать и ещё уменьшить мощность.

что за диод 6 кристальный …№

Светодиод типа CREE серии MX-6, но точно не знаю. Остались от некоторых разработок, а маркировка утеряна.

Сами лампы того не стоят я таких горку на али купил и горят достаточно хорошо, но если есть время, желание и прямые руки то почему бы и нет, молодец!)

Как вы изготовили платы для светодиодов?

Была возможность заказать на заводе

ссылочку на завод и цену пожалуйста

Я делал на Резоните в Зеленограде, но делал в комплекте с платами по работе, на одной панели. Поэтому сколько будет стоить отдельно именно такие платы сказать не могу. Зависит от объемов.

Понятно. Просто думал что есть умельцы, которые научились штамповать платы под стать заводским. Не имею ввиду ЛУТ.

Не одним ЛУТом жизнь ограничивается. Да и сам ЛУТ хорош. Дьявол кроется в мелочах… например в подготовке, вы же не готовите, как на заводе.

Ничем. что за драйвер, какая схема, как работает… Вот вы поделились, а чем?
По сути — заменой лампочки. И тем, что она не вписалась в стандартные габариты.
Ок. Поздравляю)

Обновил статью с приведением схемы

Ну и о чем пост? как я сделал лампочку…Для этого есть другие сообщества(светодиодные) это раз. Сделал, хорошо, — где схема, печатка и прочее?- это два.

Схему спросили — выложил. Печатку, если реально кто то будет делать — выложу. А что, разве то что сделано и что из этого получилось — этим нельзя просто поделиться?

Этим можно и нужно делится, но приложить схемы, печатки сразу — ибо малоинформативно, а не просто фото как оно светит, этого добра хватает. Ничего личного.

А я бы печатную плату очень не проч был бы увидеть. Редко кто готов делиться тонкостями своего мастерства.

Выложу сегодня вечером

Dazdranargon

А я бы печатную плату очень не проч был бы увидеть. Редко кто готов делиться тонкостями своего мастерства.

Обновил статью, прикрепил Гербер печатки

Проблема не в резисторе так таковом. Он ни в чём не виноват. Проблема в том, что кетайцы, с@ки, вдувают в диоды запредельные токи. Поэтому диоды и дохнут. Я как-то решил проверить, в каком режиме работает “лампа” Т10 на 1шт 5050. Так кетайцы, с@ки, все 3 кристалла включили последовательно (что логично), и вдувают ток 60мА уже при 12в! При 14,5в ток получается уже в районе 120мА. И это в кристаллы 5050, рассчитанные на 20мА макс. Ничего удивительного в том, что через короткое время оно замигало и сдохло.

А между тем, ещё в далёкие 80е, препод по электронике говаривал, что юзают компоненты на >60% предела, либо клинические недоумки, либо жадные буржуи.

Согласен — китайцы всегда сопротивления занижают, чтобы диоды ярче горели и из за этого они дохнут. Но если на такой мощный диод ставить резистор, то его мощность должна быть порядка двух ватт — так как там падение большое. Те резисторы которые стояли там были по пол ватта — и грелись они афигеть как, взяться невозможно было. Так что если бы не диод замигал, то резистор сдох бы )))

на мощный, тем более один, да, резистор ставить — совсем невкусно получится, согласен. А вот 3-4 кристалла последовательно, уже совсем другое дело.

short-circuit

Мигание микроконтроллер задает или что ?

Никакого микроконтроллера там нет, только один резистор, а мигает потому, что от нагрева обрывается (отпаивается) контакт, диод гаснет, остывает, контакт восстанавливается, диод опять загорается и нагревается, и так по кругу.

ого. я думал это как индикация, что пора заменить лампочку.

Ну своего рода — да, пора менять. :)))

Мигание микроконтроллер задает или что ?

мигание — это подыхание: перегрев — деформация — отрыв токоподвода- остывание — восстановление контакта — снова работа. и так циклически. Пока не сдохнет совсем.

short-circuit

Ну оно конечно да. Купить лампочку на распродаже на Али за миску супа (дешевле самого диода в рознице). а потом орать — сопротивление не то поставили! Да спасибо, что оно там вообще стояло. Качественные вещи и стоят дороже, там же на Али.

наивная вера в то, что дорогое = качественное. Дорогие изделия тоже сплошь и рядом бывают настолько косячные, что диву даёшься.

что касается кетайщины. Есть такая поговорка “не можешь ср@ть — не мучай ж@пу”. Если берёшься делать — делай нормально, а не на отъ@бись.

вы покупаете по расположению звезд? Вот лично я — изучив товар и в случае необходимости — проконсультировавшись с продавцом, который, как правило, всегда честно рассказывает что и как. А по вашему способу можно вообще с закрытыми глазами — ткнул, куда пришлось и все пучком. По поводу второй части… вы розовые очки то снимите и посмотрите на реальный мир вокруг — делают давно не те, кто умеет делать, а те, кто умеет продавать.

да я, в основном, сам для себя делаю. “хочешь, чтоб было сделано хорошо — сделай сам.”

Я тоже раньше так думал — и это не правильно. Правильно — умеешь что то делать хорошо — научи другого! Если у него не получается, значит ты виноват — так учил.

миссионерство, это, конечно, богоугодное дело. Но каждого кетайца не обучишь и свои мозги ему не вставишь. Так — никакой жизни не хватит. Поэтому “спасение утопающих.”. Т.е. внимательно смотрим отзывы, выбираем изделия получше. Ну самостоятельно, в первую очередь, делаю наиболее ответственные вещи.

Не думал, что Раменское уже в Китае находится. А по поводу жизни… оно конечно да, только зачем жить вообще, если многое вокруг не устраивает. Я не призываю изменять весь мир, я призываю максимально по мере сил улучшать его вокруг себя. Вот вам простой пример : показать и пояснить 100 людям, что вот такая то запчасть — г…но полное, с обоснованием, картинками, чертежами, документами. И можно надеяться, что 80 из них ее не купят (кто -то не поверит, а кто-то по свей тупости решит сэкономить, потратив потом все равно больше), а если не покупают покупатели — не покупает перекуп с магазину — у него же не берут, не берет перекуп — не продает “чудо производитель”, ему или делать новую контору, или делать нормально или вообще уходить из этого бизнеса (хотя в большинстве своем это не бизнес запчастей. а бизнес фальсификата). Выберет первое, опять ролик с базой — г-но, детальки и опять и опять… Так глядишь в магазине появятся качественные запчасти. А когда я слышу спасение утопающих в руках самих утопающих, то почему-то представляется сразу крыса плывущая от корабля — этакий паразит на теле общества.

КАК СДЕЛАТЬ СВЕТОДИОДНУЮ ЛАМПУ

Всем мастерам привет! Сегодня хочу Вам показать несколько конструкций светодиодных ламп, которые можно сделать из отслуживших свой срок «энергосберегаек» и обрезков светодиодной ленты. Суть идеи в том, что можно дать новую жизнь старым вещам и они ещё долго будут служить на благо человеку. Схема общая для всех трёх конструкций – обычный бестрансформаторный источник питания. Подробнее о его работе можно почитать здесь.

Светодиодная лампа для ночника

Первая конструкция небольшой мощности, поэтому планируется установить её в ночник. Лампа собирается на базе четырёх трёхкристальных светодиодов SMD5050. Ток потребления 4,5 мА. Балластный конденсатор 0,1 мкФ.

Светодиодная лампа 2 ватта

Лампа на 2 ватта из пятидесяти четырёх однокристальных светодиодов SMD3528 в настольный светильник. Ток потребления 11 мА. Конденсатор 0,47 мкФ.

Светодиодная лампа 5,5 ватт

Лампа на 5,5 ватт из тридцати трёхкристальных светодиодов SMD5050 в прихожую. Ток её потребления 60 мА. Конденсатор 1,5 мкФ.

Схема питания LED ламп

Собирается всё очень просто, вот схема, для которой нам понадобится:

резистор 100 Ом * 1 Вт,
резистор 1 Мом * 0,25 Вт, нужен для разряда неполярного конденсатора после выключения питания,
любой диодный мост с рабочим напряжением не менее 400 вольт (или сборка из четырёх диодов, которые можно взять из тех же «энергосберегаек»),
неполярный конденсатор от 0,1 до 2,0 мкФ на напряжение не менее 275 вольт (лучше 400 вольт), он ограничивает ток подводимый к светодиодам,
электролитический конденсатор от 2 мкФ и предельным напряжением не менее 400 вольт (тоже можно взять из «энергосберегайки»), он сглаживает пульсации напряжения, исключая мерцание светодиодов,
и, конечно, любые одинаковые светодиоды.

Все светодиоды соединяются последовательно (плюс к минусу) и подключаются к схеме, соблюдая полярность. Неполярный конденсатор подбирается исходя из тока светодиодов, который можно посмотреть в даташите на данный светодиод, вот по этой таблице:

Но лучше, конечно, вставив в разрыв питания светодиодов мультиметр (на режиме 200 мА) проконтролировать ток, что бы он не превышал номинальный ток светодиодов, во избежание преждевременного выхода их из строя.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Данная схема не имеет гальванической развязки с сетью, поэтому необходимо соблюдать осторожность при работе, не касаться руками оголённых участков цепи, включенного в сеть прибора, во избежание удара током!

Архивы на печатные платы для ламп можете скачать по этой ссылке. Удачи Вам в творческих начинаниях и до новых встреч на страницах сайта Радиосхемы! С Вами был Тёмыч.

Способы самостоятельного изготовления светодиодной лампы

Популярность использования светодиодного освещения обусловлена экономией электроэнергии, яркостью, стильным дизайном и долгим сроком эксплуатации. В продаже имеются светодиодные приборы различных модификаций, но цена их достаточно высокая, поэтому можно сделать светодиодную лампу своими руками.

Для самостоятельной сборки потребуются элементарные знания в области электротехники, навыки работы с паяльником и огромное желание. Собрать простейшую модель может и начинающий радиолюбитель.

Преимущества самодельной лампы

Экономия. В качестве ее составных частей могут применяться бывшие в употреблении детали от неисправных аналогов. При их наличии приобрести нужно только светодиоды.
Возможность ремонтировать прибор в дальнейшем. Зная его устройство, при поломке можно легко заменить вышедшие из строя детали.
Процесс сборки — увлекательное занятие, отличная возможность отвлечься от повседневной суеты.

Устройство светодиодной лампы

Перед началом работы необходимо знать, что собой представляет эта лампа и что должно получиться в результате самостоятельного изготовления.

Корпус (рассеиватель света).
Плата со светодиодами.
Источник питания (драйвер), служит для преобразования в постоянный (12 В) переменного тока напряжением 220 В. Стандартный прибор оснащен конденсаторами, приспособленными для длительной работы при высоких температурах, в нем предусмотрена автоматическая защита от короткого замыкания. Рабочий режим устройства — при напряжении от 85 до 265 В.
Цоколь.

Лампа из ленты со светодиодами

2 перегоревших люминесцентных светильника длиной 50 см;
LED-лента с излучателями света НК6 с силой тока около 100-120 мА, напряжением 3-3,3 В;
выпрямительные диоды 1N4007;
предохранитель (можно взять из неисправного светильника);
конденсатор;
каркас из пластика для крепления ленты;
суперклей или жидкие гвозди.

Инструкция по сборке:

Не повредив провода, демонтировать светильники. Нужна предельная аккуратность: если люминесцентная лампа разобьется, содержащиеся в ней ядовитые вещества могут вызвать тяжелое отравление.
ЛЕД-элементы в ленте подключены параллельно по 3 штуки. В данном случае эта схема не подходит. Надо разрезать ленту на куски с тремя диодами в каждом и извлечь преобразователи. Провода в ней спаять так, чтобы получилось 22 параллельно подключенные группы по три LED-элемента с напряжением в каждой из них 12 В.
Для преобразования переменного тока в постоянный необходим выпрямитель постоянного тока. Для этого из люминесцентного осветителя нужно вытащить конденсатор.
Закрепить диодную полоску на пластиковый каркас жидкими гвоздями (не стоит надеяться на самоклеящийся слой ленты), собрать конструкцию.

Получившиеся самодельные светодиодные лампы можно использовать для направленного освещения рабочего места, в подсобных помещениях, в коридоре. Поток света от них в 1,5 раза ярче, чем у люминесцентных аналогов, но потребление электроэнергии значительно меньше.

Простейшая в сборке лампочка из светодиодов

неисправная энергосберегающая лампочка;
светодиоды HK6;
картон;
инструменты: пассатижи, паяльник.

Аккуратно отделить цокольную часть от корпуса-рассеивателя энергосберегайки. Обычно она собирается при помощи специальных защелок, которые надо найти и осторожно зацепить. Если цоколь прикреплен с помощью точечных углублений на нем, необходимо аккуратно просверлить их или срезать ножовкой.

Цоколь почистить и обезжирить спиртом/ацетоном. В местах спайки тщательно удалить излишки припоя.
На цокольной крышке располагается шесть отверстий, использовавшихся для крепления газоотводных трубок. Они будут местом установки ЛЕД-элементов, для фиксации которых понадобится еще кусок картона соответствующего диаметра с вырезанными в нем отверстиями.
Светодиоды HK6 состоят из шести параллельно соединенных кристаллов. Мощность их небольшая, но поток света достаточно яркий. Вставив светоизлучатели в ячейку-основание, соединить их в две ветки по три штуки по параллельной схеме. Далее обе цепи последовательно должны присоединяться к выходящим проводам драйвера.
Поместить в цоколь драйвер. Между ним и диодной платой установить еще один круг из картона (чтобы не произошло короткое замыкание между диодными контактами и элементами драйвера).

Входящие провода драйвера распределить следующим образом: один выводится наружу через центр цоколя и припаивается, другой будет фиксироваться на цокольной резьбе при сборке. Закрепить драйвер с помощью термоклея.

Присоединить контакты диодов ко второй паре проводов драйвера. Все соединения припаять.
Установив пластинку, приклеить термоклеем, собрать цоколь.
Выведенный наружу провод припаять к резьбе.
В качестве рассеивателя можно приспособить нижнюю часть пластиковой бутылки подходящего размера.

Этот самый простой способ изготовления обходится практически даром, за исключением покупки шести светоизлучателей.

Модернизация галогенной лампочки

LED-элементы. Количество на ваше усмотрение, но желательно не более 22 штук, так как с большим количеством работать трудно.
Перегоревшая галогенная лампочка.
Суперклей.
Медный провод.
Резисторы.
Кусок алюминиевого листа, подойдет обычная пивная банка.
Инструменты: молоток, паяльник, дырокол.

Удалить верхнюю колбу галогенки. Отверткой убрать замазку вокруг штырькового цоколя.
Точными ударами молотка выбить штырьки из гнезд, чтобы выпала старая лампочка.
Исходя из числа диодов, сделать план их расположения и распечатать.
Бумажный трафарет закрепить на алюминиевом листе и дыроколом выбить на нем отверстия.
Скачать в интернете схему подключения диодов в зависимости от их количества.
Установив алюминиевый круг на подставку, вдеть в отверстия светоизлучатели. Для облегчения процесса пайки можно сразу подгибать катодные ножки диодов к анодным других согласно схеме.
Закрепить излучатели света в их посадочных местах суперклеем, избегая его попадания на ножки светодиодов.

После высыхания клея спаять ножки по схеме. При этом по одной минусовой и плюсовой ножке оставить для подключения к питающей сети. Чтобы в дальнейшем не ошибиться в их полярности, можно минусовую немного обрезать.
Спаять резисторы с минусовыми контактами. В итоге должно получиться по шесть плюсовых выводов и минусовых (с резисторами).
Припаять резисторы по схеме.
К оставленным для подключения к питанию двум контактам припаять по куску медного провода, которые станут штырьковым цоколем. Один из них, минусовой, также можно сделать чуть короче, чтобы не спутать полярность. Пространство между ними нужно проклеить, чтобы в дальнейшем не случилось короткое замыкание.
Конструкцию установить на отражатель и приклеить.
Маркером обозначить плюсовой и минусовой контакты. Желательно также отметить уровень напряжения: 12 В.
Проверить работоспособность изделия, подключив его к автомобильному аккумулятору или блоку питания 220/12 В.

Модель на основе энергосберегающей лампочки

неисправная энергосберегающая лампочка;
кусок стеклотекстолита;
резисторы;
конденсатор;
светодиоды;
вспомогательные материалы: соль поваренная, лак д/ногтей, медный купорос;
инструменты: паяльник, дрель.

Пошаговая инструкция

Вырезать стеклотекстолитовую плату в форме круга d=3 см.
Используя лак для ногтей, нанести чертеж схемы на плату.
Растворить в теплой воде 1 ст. л. медного купороса и 2 ст. л. соли.
После застывания лака положить плату в полученный раствор на одни сутки. В результате реакции исчезнет медное покрытие платы, за исключением чертежа, защищенного лаком.
Ацетоном снять лак с платы и пролудить дорожки.
Просверлить дрелью отверстия согласно чертежу.
Спаять все элементы драйвера.
Разобрать старую энергосберегайку, оставив лишь проводки, идущие от цоколя.
Установить в цокольной части плату, спаять провода, закрепить плату клеем.

Лампочка из LED-ленты

При недостатке навыков работы с паяльником и создания схемы на плате, можно собрать изделие при помощи LED-ленты. Вместо драйвера возможна установка блока питания для преобразования тока из 220 в 12 В. Из-за крупных габаритов блока этот способ подходит лишь для освещения с точечными светильниками, которые будут подключены к одному блоку, спрятанному в потолке.

кусок трубы из пластика (будущий каркас самоделки);
LED-лента;
медная проволока;
инструмент: паяльник.

Инструкция по сборке

Подготовить каркас.
Обклеить трубу отрезками ленты. Следует знать, что резать ленту можно лишь в указанных производителем местах.
Используя пайку, параллельно соединить диоды. К минусовой и плюсовой группам проводов пристыковать по куску медной проволоки, которые позже будут присоединены к блоку питания. При монтаже самодельной конструкции в цоколь старой энергосберегайки выводящие контакты ленты надо припаять к его проводкам.

Советы по безопасности

Несмотря на то, что самостоятельное изготовление LED-лампочки – достаточно простое занятие, не стоит даже пытаться ее собрать, не обладая необходимыми знаниями и навыками электротехнических работ. В противном случае самоделки могут вызвать короткое замыкание, способное навредить всей домашней сети. Для светодиодной техники характерно, что при неверной схеме подключения возможен также взрыв.
В домашней сети используется переменный ток с напряжением 220 вольт. Об этом всегда надо помнить и не подключать к домашней сети светильники и другие приборы, рассчитанные на 12 вольт.
Рекомендуется соединять контакты при помощи пайки. Если вместо этого применять клеящий состав, то надежность соединения будет низкой, изделие быстро выйдет из строя.

Представленные выше способы сборки не требуют значительных денежных затрат, кроме покупки светодиодов и небольшого количества расходных материалов. Основные используемые элементы — бывшие в употреблении детали от перегоревших приборов. Себестоимость самоделки в несколько раз ниже купленной в магазине. Получив навыки монтажа, вы можете изготовить светильники различной яркости по своему желанию.

Простая светодиодная лампа своими руками

Внимание! Данная конструкция не имеет гальванической развязки от высоковольтной сети переменного тока. Строго соблюдайте технику безопасности. При повторении конструкции Вы всё делаете на свой страх и риск. Автор не несёт никакой ответственности за Ваши действия.

В статье рассмотрена конструкция светодиодной лампы с питанием от сети переменного тока с напряжением до 240 В и частотой 50/60 Гц. Данная лампа мне служит уже более двух лет и я хочу поделится с Вами этой конструкцией. Лампа имеет очень простую схему ограничения тока, что даёт возможность повторения конструкции начинающим радиолюбителям. Она имеет небольшую мощность и может применяться в качестве ночника или для подсветки помещения, где не нужна большая яркость свечения, но важен такой фактор, как низкое энергопотребление и долгий срок службы. Её можно повесить в подъезде или на лестничной площадке и не переживать о выключении или высоком расходе электричества – срок её службы практически ограничен сроком службы применённых светодиодов, так как данная лампа не имеет импульсного преобразователя, которые часто выходят из строя быстрее самих светодиодов, а радиоэлементы здесь подобраны таким образом, что не превышаются номинальные напряжения и рабочие токи как конденсаторов с диодами, так и самих светодиодов даже при максимальном допустимом напряжении и частоты в питающей электросети.

Лампа имеет следующие характеристики:

Напряжение питания:	до 240 В
Частота питающей сети:	50/60 Гц
Потребляемая мощность:	не более 1,8 Вт
Количество светодиодов:	9 штук
Общее число кристаллов:	27 единиц
Тип преобразования:	с гасящим конденсатором

В лампе использованы трёхкристалльные светодиоды тёплого белого свечения типа smd5050:

При протекании номинального тока 20 мА на одном кристалле светодиода падает напряжение порядка 3,3 В. Это основные параметры для расчёта гасящего конденсатора для питания лампы.

Кристаллы всех девяти светодиодов соединены последовательно друг с другом и таким образом через каждый кристалл протекает одинаковый ток. Этим достигается одинаковое свечение и максимальный срок службы светодиодов и следовательно всей лампы. Схема соединения светодиодов показана на рисунке:

После спаивания получается вот такая светодиодная матрица:

Вот так это выглядит с лицевой стороны:

Представляю Вам принципиальную схему данной светодиодной лампы:

В лампе используется двухполупериодный выпрямитель на диодах D1-D4. Резистор R1 ограничивает бросок тока во время включения лампы. Конденсатор C2 является фильтрующим и сглаживает пульсации тока через светодиодную матрицу. Для данного случая его ёмкость в микрофарадах примерно можно рассчитать по формуле:

где I это ток через светодиодную матрицу в миллиамперах и U – падение напряжения на ней в вольтах. Не стоит гнаться за слишком большой ёмкостью этого конденсатора, так как токогасящий конденсатор играет роль ограничителя тока, а подключённая светодиодная матрица является стабилизатором напряжения.

В данном случае можно использовать конденсатор ёмкостью 2,2-4,7 мкФ. Параллельно ему установленный резистор R3 обеспечивает полную разрядку этого конденсатора после выключения питания. Резистор R2 играет ту же роль для токогасящего конденсатора C1. Теперь главный вопрос – как рассчитать ёмкость гасящего конденсатора? В интернете есть много формул и онлайн калькуляторов для этого, но все они занижали результат и давали более низкую ёмкость, что подтвердилось на практике. При использовании формул с различных сайтов и после применения онлайн калькуляторов в большинстве случаев получилась ёмкость 0,22 мкФ. При установке же конденсатора с данной ёмкостью и при замере протекающего через светодиодную матрицу тока был получен результат 12 мА при напряжении сети 240 В и частоты 50 Гц:

Тогда я пошёл более длинным путём и сначала рассчитал необходимое гасящее сопротивление, а затем вывел ёмкость гасящего конденсатора. За исходные данные мы имеем:

Напряжение питающей сети: 220 В. Возьмём максимально возможное – 240 В.
Частоту сети я взял в 60 Гц. При частоте в 50 Гц через матрицу будет протекать меньший ток и лампа будет светить менее ярче, но, зато будет запас.
Напряжение, падающее на светодиодной матрице составит 27*3,3=89,1 В, так как у нас 27 последовательно включённых светодиодных кристаллов и на каждом из них будет падать примерно 3,3 В. Округлим это значение до 90.
При максимальной частоте 60 Гц и напряжении в сети 240 В, протекающий через матрицу ток, не должен превышать 20 мА.

В расчётах используются действующие значения токов и напряжений. По закону Ома гасящее сопротивление должно составлять:

где U_c – напряжение в сети (В)

U_m – напряжение на светодиодной матрице (В)

I_m – ток через матрицу (A).

Так как в качестве гасящего сопротивления мы используем конденсатор, то X_c = R и по известной формуле для ёмкостного сопротивления:

вычисляем необходимую ёмкость конденсатора:

где f – частота питающей сети (Гц)

X_c – необходимое ёмкостное сопротивление (Ом)

Напоминаю, что полученное в данном случае значение ёмкости конденсатора справедливо для частоты питающей сети 60 Гц. Для частоты же 50 Гц по расчётам получается значение 0,42 мкФ. Для проверки справедливости я временно поставил два параллельно соединённых конденсатора по 0,22 мкФ с получившейся суммарной ёмкостью в 0,44 мкФ и при замере протекающего через светодиодную матрицу тока было зафиксировано значение в 21 мА:

Но для меня была важна долговечность и универсальность и по расчёту на частоту 60 Гц с результатом необходимой ёмкости в 0,35 мкФ я взял близкий номинал с ёмкостью в 0,33 мкФ. Вам так же советую брать конденсатор немного меньшей ёмкости, чем расчётная, что бы не превышать допустимый ток используемых светодиодов.

Далее подставив формулу для расчёта сопротивления в формулу для определения ёмкости и сократив всё выражение я вывел универсальную формулу в которую, подставив исходные значения, можно вычислить необходимую ёмкость конденсатора для любого числа светодиодов в лампе и любого питающего напряжения:

Окончательная формула принимает следующий вид:

Где C – ёмкость гасящего конденсатора (мкФ)

I_d – допустимый номинальный ток применяемого в лампе светодиода (мА)

f – частота питающей сети (Гц)

U_c – напряжение питающей сети (В)

n – количество используемых светодиодов

U_d – падение напряжения на одном светодиоде (В)

Может быть кому то будет лень производить эти расчёты, но по этой формуле можно определить ёмкость для любой светодиодной лампы с любым числом последовательно соединённых светодиодов любого цвета. Можно например сделать лампу из 16 красных светодиодов подставляя в формулу соответствующее красным светодиодам падение напряжения. Главное придерживаться разумных пределов, не превышать количество светодиодов с общим напряжением на матрице до напряжения питающей сети и не использовать слишком мощные светодиоды. Таким образом можно изготовить лампу с мощностью до 5-7 Вт. В противном случае может понадобиться конденсатор слишком большой ёмкости и могут возникнуть сильные пульсации тока.

Вернёмся к моей лампе и на фотографии ниже показаны радиоэлементы, которые я использовал:

У меня не нашлось конденсатора ёмкостью 0,33 мкФ и я поставил параллельно включённых два конденсатора с ёмкостью 0,22 и 0,1 мкФ. С такой ёмкостью протекающий через матрицу ток, будет немного меньше расчётного. Фильтрующий конденсатор в моём случае на напряжение 250 В, но я настоятельно рекомендую использовать конденсатор на напряжение от 400 В. Хотя падение напряжения на моей светодиодной матрице и не превышает 90 В, но в случае обрыва или перегорания хоты бы одного из светодиодов напряжение на фильтрующем конденсаторе достигнет амплитудного значения, а это более 330 В при действующем напряжении в питающей сети 240 В. (U_a = 1,4U)

В качестве корпуса я использовал часть компактной энергосберегающей люминесцентной лампы вытащив из неё электронную начинку:

Плату я выполнил навесным монтажом и она с лёгкостью поместилась в указанный корпус:

Светодиодную матрицу я приклеил двойным скотчем к круглому куску гетинакса, который привинтил к корпусу двумя винтами с гайками:

Так же я сделал небольшой рефлектор, вырезав его из жестяной банки:

Я провёл реальные измерения при напряжении в питающей сети 240 В и частоте 50 Гц:

Постоянный ток через светодиодную матрицу принял значение 16 мА, что не превышает номинального тока используемых светодиодов:

Так же я разработал печатную плату под радиоэлементы в программе Sprint-Layout. Все детали поместились на площади 30Х30 мм. Вид данной печатной платы Вы можете видеть на рисунках:

Я предоставил эту печатную плату в форматах PDF, Gerber и Sprint-Layout. Вы свободно можете скачать указанные файлы. Хотя на схеме и указаны диоды КД105, но так как в настоящее время они являются редкостью, то печатная плата разведена под диоды 1N4007. Так же можно использовать другие выпрямительные диоды средней мощности на напряжение от 600 В и на ток в 1,5-2 раза больший тока потребления светодиодной матрицы. Дам рекомендацию на счёт сборки этой матрицы. Все светодиоды лицевой стороной я временно приклеил к малярному скотчу и спаял все выводы согласно схеме, после чего готовую матрицу со стороны выводов приклеил на двусторонний скотч и снял бумажный малярный скотч с лицевой стороны. Если у Вас будет возможность, я рекомендую расположить светодиоды на большем расстоянии друг от друга, так как они будут выделять тепло и от близкого расположения могут перегреваться и быстро деградировать.

Лично у меня эта лампа светит по семь часов в день уже третий год и пока не было никаких проблем. К статье прилагаю также таблицу Exsel с формулой для расчёта. В ней просто нужно подставить исходные значения и в результате получите необходимою ёмкость гасящего конденсатора. Всем ярких и долговечных лампочек. Оставляйте отзывы и делитесь статьёй, так как в интернете много неправильных формул и калькуляторов дающих неверный результат. Здесь же всё проверено опытом и подтверждено временем и реальными измерениями.

Светодиодный светильник своими руками: необходимые материалы, поэтапная инструкция по изготовлению и сборке своими руками

Сегодня сложно представить, как раньше люди жили при свечах, а дети делали уроки при керосиновых лампах. Лампами накаливания тоже ныне никого не удивишь. Прогресс пошёл ещё дальше. Пожалуй, нет помещения, где бы сегодня не применялись светодиодные приборы всевозможных конструкций и дизайна.

Купить такой светильник проблем не составляет. Пользуются ими уже довольно давно и у многих имеются в доме в нерабочем состоянии. Поэтому возникает желание светодиодный светильник сделать своими руками из тех деталей, что уже есть, или отремонтировать.

Содержимое статьи

Параметры и управление светодиодами

LED-технологии – это преобразование тока в световое излучение. Для тех, кто, возможно, захочет отремонтировать или задастся вопросом, как сделать светодиодный светильник своими руками, информация об этом полезна.

индикаторные;
осветительные.

SMD –яркие светодиоды, используются для светодиодной продукции, освещения и подсветки;
«Piranha» (Пиранья) – сверхъяркие диоды, для рекламной и автомобильной подсветки;
COB – это собственно чип для потолочного светильника;
DIP — обладают небольшой силой свечения;
Straw Hat – характеризуется типа лампа накаливания».

ток потребления в большинстве – 20 мА;
цвет и напряжение. Цвету соответствует и напряжение: красный – 1,5-2,6В, зелёный – 1,7-4,0В, жёлтый – 1,7-2,5В, оранжевый – 1,7-2,8В;
мощность рассеивания – по этому параметру можно определить, какой блок питания выбрать для нужного количества светодиодов;
угол свечения – осветительный угол больше, у индикаторных – меньше, но в общим колеблется от 4 до 180 градусов;
температура свечения – обозначается на упаковках и измеряется в Кельвинах. Тепловые оттенки 2700-3000К, нейтральные 3500-4000К, холодные 5700-7000К;
период старения – зависит от правильности эксплуатации и может не совпадать с обозначенным.

Отличие между БП и драйвером

Управление светодиодами осуществляется через (БП). Драйвер участвует в управлении, но это не БП и между ними есть различие.

При питании прибора от 220 В это БП, а 12В или 24В – это драйвер. Он не преобразует входное напряжение, а стабилизирует ток и позволяет управлять интенсивностью освещения светодиодов.

изолированные;
неизолированные.

Знания этих характеристик способствуют правильному подбору светодиодов и средств управления.

Конструктивно БП бывают:

открытые;
полу герметичные;
герметичные.

При подключении светодиодов различного цвета необходим контроллер. Информация, на первый взгляд, сложна в понимании, но не ориентируясь в ней, невозможно произвести элементарный ремонт светодиодного светильника своими руками, не говоря уже о сборке.

Варианты сборки и ремонта светодиодных светильников

Приступая к самостоятельной работе надо помнить, что это сопряжено с риском, ведь напряжение 220 В опасно для жизни. И всё, что придётся предпринять, делается на свой страх и риск.

Вариант первый

Для работ по этому варианту необходимы элементарные знания по электротехнике, умение пользоваться паяльником и измерительным прибором мультиметром. Для исходного материала можно использовать неисправную светодиодную лампу.

Отделить (выбор способа произвольный) колбу от цоколя, в котором уже имеется источник управления светодиодами (драйвер).
Осмотреть плату со светодиодами. При обнаружении чёрной точки на полупроводнике – выпаяв из платы, впаять новый.

Этот вариант, более подходящий для сборки потолочного светодиодного светильника своими руками.

Вариант второй

компоновка схемы;
резистор на 100Ом;
мощный выпрямитель на диодах;
конденсатор на 400пФ номиналом напряжении не мене 350В;
сглаживающая емкость на 10 мкФ.

Третий вариант

Спаять последовательно не менее 60 светодиодов и подключить через диодный мост к сети 220В. Это типичные варианты как сделать светодиодный светильник на 220В своими руками.

Четвёртый вариант

светодиодная лента;
БП промышленного изготовления (см. выше по тексту).

Преимущества светодиодной техники

Работа в тяжёлых условиях.
Малая потребительская мощность и более высокий КПД, чем у ламп накаливания.
Экологическая чистота.
Более долговечный срок эксплуатации.
Возможный вариант ремонта.

Неисправную лампочку накаливания выбрасывают. Светодиодный же прибор спешить отправлять в мусор не следует. Нужно задаться вопросом: Как отремонтировать светодиодный светильник своими руками?

светодиодного модуля;
цоколя со светофильтром;
драйвера.

отсутствие свечения;
кратковременное мерцание;
пропадание света.

Многие неисправности указаны в инструкциях на прибор. Используя это во время самостоятельной сборки, можно избежать ошибок и собрать надёжный и оригинальный с точки зрения дизайна прибор.