С удорожанием электроэнергии многие задумываются о покупке светодиодных источников света, которые приносят ощутимую экономию и являются прекрасными заменителями естественного освещения. Однако сегодня не многие могут себе позволить светодиодный светильник, ведь их стоимость еще достаточно высока. Поэтому, благодаря народным умельцам, в этой статье рассмотрим, как можно сделать осветительный прибор из светодиодов своими руками.
Что представляет собой светодиодный светильник?
Светодиоды – полупроводниковые электронные приборы, излучающие свет в результате прохождения электрического тока. Появившись 15 лет назад, приборы домашнего назначения буквально сходу завоевали рынок источников света. Сегодня можно купить светодиодные лампы любой формы, размера, мощности и цвета. Но также можно сделать их самостоятельно, что под силу даже неопытному радиолюбителю. Простейшие приборы на светодиодах могут работать при напряжении 3-5 В, т.е. от обычной батарейки. Однако его мощности хватит всего лишь для подсветки фонариком, поэтому ниже мы рассмотрим, как сделать более серьезные конструкции, позволяющие освещать комнаты.
Осветительный прибор
Состав и принцип работы светильника
Прежде, чем приступить к изготовлению светодиодного светильника своими руками, рассмотрим его конструкцию и принцип работы.
Диод – это полупроводниковый прибор, пропускающий ток через p-n переход только в одном направлении. В результате выделения энергии при рекомбинации электронов и дырок излучаются фотоны с выделением световой и тепловой энергии.
Отведение тепла в светодиодном приборе – является важной задачей при сборке светильника, ведь высокая температура приводит к деградации и выходу из строя светодиода. Поэтому наличие радиатора – обязательное условие при сборке любого светодиодного светильника.
Простейшим радиатором является алюминиевая подложка, на которой располагаются светодиоды, однако такого теплоотведения будет недостаточно, если прибор собирается на 3-х и более полупроводниках. В такие светильники устанавливают специальные металлические радиаторы. В комнатных приборах его заменяет корпус лампочки.
Кроме радиатора, LED-изделие имеет отражатель и рассеиватель, которые могут заменить металлизированный рефлектор, и линза.
Обычно светодиоды выпускаются готовой сборкой, но для того, чтобы яркий свет прибора не раздражал глаза, используют матовую колбу, которой накрывают корпус светильника.
Устройство лампочки
Сборка светильника
Схема простейшего светильника, работающего от сети 220 В, состоит из двух резисторов сопротивлением 12 кОм и двух светодиодов, установленных параллельно. Схема актуальна для четного количества LED-приборов.
Для нечетного — в схеме должен присутствовать драйвер, стабилизирующий выходной ток и напряжение. Лучше всего приобрести готовый драйвер, который подбирается под светодиодный прибор. Кроме этого, драйвер также можно сделать своими руками, используя выпрямительный мост, конденсаторы и обычные диоды, которые в сборке преобразовывают напряжение сети в напряжение заданной частоты и значения. Резисторы в такой схеме выполняют роль ограничителя силы тока.
Как видно из описанного выше, светодиодный прибор может собрать любой человек, который хотя бы раз в жизни держал в руках паяльник и умеет пользоваться интернетом, где представлено много примеров стандартных и нестандартных схем и решений для сборки светодиодного светильника.
Схема светильника
Светильники в корпусе
Светодиодная лента
Простейшую лампу можно сделать своими руками, используя светодиодную ленту, которую достаточно закрепить на любой плоской поверхности при помощи двухстороннего скотча.
Для большей надежности и расширения функциональных возможностей прибора светодиодную ленту удобно размещать в корпусе от неработающей люминесцентной лампы, длина которой не превышает 30 см.
Такой светильник приспосабливают на высоте не более 80 см над письменным столом, кухонной поверхностью, аквариумом или используют его для декоративной подсветки. Свет лампы прекрасно рассеивается и не утомляет зрение.
Применение светильника
Для изготовления светодиодных светильников подойдут следующие типы лент:
- SMD 3528 (60 (4,8 Вт); 120 (7,2 Вт); 240 (16 Вт) светодиодов на погонном 1 метре);
- SMD 5050 (30 (7,2 Вт); 60 (14 Вт); 120 (25 Вт).
Плотность светодиодов
Плотность и расположение светодиодов на лентах типа SMD 3528 и SMD 5050
Оптимальным выбором станет LED-лента SMD 5050, параметры которой соответствуют следующим значениям:
- угол излучения – 120 градусов;
- напряжение питания – 12 В;
- ток – 1,2 А/м
Светодиодную ленту с помощью скотча необходимо приклеить к внутренней части корпуса. Для работы можно купить блок питания или собрать своими руками, используя схему, приведенную ниже. Преимуществом самостоятельно собранного блока питания является то, что есть возможность скрыть его в корпусе светильника. Покупной – придется «пристроить» рядом с прибором. В любом случае собранная конструкция будет выглядеть аккуратно и работать экономно, прекрасно освещая рабочий стол.
Электрическая схема блока питания
Важным моментом во время монтажа является качественная изоляция всех токопроводящих частей.
Лампа своими руками на основе светодиодной ленты по своим параметрам не отличается от покупного варианта. При этом его стоимость выходит значительно ниже, чем стоимость готового изделия.
Светодиодные светильники на различной основе
Свет светодиодов
Экономный вариант светодиодного светильника можно сделать своими руками на базе сгоревшей лампы. Для этого ее необходимо аккуратно разобрать перегоревшую лампу, не повредив цоколь и провести его чистку и обезжиривание.
В цоколе размещаем защитный резистор на 100 Ом и два конденсатора по 220 нФ, рабочее напряжение которых составляет 400 В, конденсатор на 10 мкФ, отвечающий за отсутствие мерцания, выпрямитель (диодный мост) и светодиоды в соотношении 1 (красного свечения) к 3 (белого). Составные части схемы соединяем пайкой и изолируем монтажным клеем, заполняя все пространство цоколя между частями схемы и закрепляя их.
Кроме обычной лампы для создания светодиодного светильника своими руками используется галогенная лампа.
Галогенная лампа
Галогенная лампа
Для сборки светильника на галогенной лампе необходимы следующие составные части:
- схема сборки, которую можно составить самостоятельно или взять из интернета;
- светодиоды;
- неработающая галогенная лампа;
- быстросохнущий клей;
- медный провод;
- паяльник и припой;
- алюминиевая подложка толщиной 0,2 мм, которая будет заменять радиатор;
- резисторы;
- дырокол.
Сборка
Процесс сборки происходит в следующей последовательности:
- Очищаем галогенную лампу от всех составных частей и замазок.
- Вынимаем ее из отражателя.
- Подготавливаем диск-отражатель, на котором будут располагаться светодиоды. Диск наклеиваем на алюминиевую подложку (шаблон диска можно взять в интернете) и делаем в нем дырочки.
- Согласно схеме, располагаем светодиоды на диске ножками вверх, учитывая их полярность. Между ними прокатываем немного клея, избегая попадания на контакты.
- Паяем контакты светодиодов так, чтобы цепочка начиналась положительной полярностью («+») и заканчивается отрицательной («-»).
- Положительные контакты соединяем между собой пайкой.
- К отрицательным контактам при помощи пайки присоединяем резисторы и соединяем их контакты между собой припоем, получая отрицательно заряженные резисторы.
- Контакты резисторов также соединяем между собой и припаиваем к ним медные провода. Во избежание короткого замыкания пространство между контактами и проводами заливаем клеем.
- Склеиваем межу собой диск и отражатель галогенки.
- После полимеризации клея можно подключать источник питания на 12 В.
Энергосберегающая лампа
После того, как энергосберегающая лампа отслужила свой срок и сгорела, мастера hand-made рекомендуют не выбрасывать ее, а использовать прибор для создания светодиодного осветительного прибора. Это возможно осуществить при наличии в лампе исправного электронного балласта (ЭБ) и целого корпуса с цоколем, которые станут основой нового изделия.
Чтобы завершить комплектацию, необходимо приобрести светодиоды типоразмера 5 мм и 4 сверхбыстрых диода типа UF4007.
Суть создания светодиодной лампы на основе энергосберегающей заключается в установке выпрямительного моста на выходе ЭБ, который позволит получить постоянное напряжение 100 В при токе 130 мА.
Для уменьшения частоты переменного напряжения на выходе ЭБ выпрямительный мост соберем из диодов UF4007, к выходу которого припаиваем конденсатор на 0,1 мкФ, работающий на напряжении 400 В. Диодный мост устанавливаем на место конденсатора С3 (см. типовую схему ЭБ лампы), соединяющего нити накаливания лампы, который потом замыкаем между собой.
Электрическая схема ЭБ лампы
Отдельно собираем последовательную цепь из 30 светодиодных приборов, ток потребления которых составляет 20 мА, и проверяем ее работу.
При постоянном напряжении 100 В и токе 130 мА можно собрать 5 цепочек LED-диодов по 30 штук и получить лампу, мощность которой составит 15 Вт.
Как видим из описанного выше, светодиодный светильник можно сделать своими руками, не только спаяв схему, но и используя различные приборы – светодиодную ленту и лампы разных типов.
Секреты выбора галогенных люстр с пультом управления
Простейший настольный или настенный светодиодный светильник своими руками можно собрать даже при отсутствии опыта в области электрической техники.
При этом понадобится приобрести минимальный набор материала и инструмента.
Какие светодиоды стоит использовать?
Выбор диодов в настоящее время очень широкий.
В зависимости от типа светового потока и конструктивных особенностей светодиоды могут быть:
- источники общего назначения, отличающиеся формированием качественного рассеянного света и предназначенные для монтажа в жилых и офисных помещениях;
- источники направленного светового потока, используемые для обустройства акцентированного подсвечивания отдельных участков;
- источники линейного типа, востребованные для освещения офисных помещений и торговых залов.
Источники света выполняются на основе индикаторных светодиодов, SMD-диодов, COB-диодов и филаментных диодов. Светодиоды с высокими показателями мощности значительно выгоднее, что обусловлено повышенной трудоемкостью. Оптимальным является сверхяркий диод 1W с питанием 3,2-3,4V, потребляемым током 350 ma, длиной волны 6500K и световым потоком 140l m.
При выборе источника света целесообразно отдавать предпочтение выводным светодиодам, так как их применение позволяет выполнить все монтажные работы максимально быстро и легко.
Источники питания
Любые светодиоды отличаются повышенной чувствительностью к разнообразным внешним воздействиям, способным очень негативно сказываться на сроке эксплуатации и качественных характеристиках освещения.
В качестве источника питания для светодиодного светильника можно рассматривать три основных направления, представленных:
- источниками тока в виде блока питания или драйвера;
- блоками аварийного питания;
- защитными устройствами для светодиодных осветительных приборов.
Популярные модели источников тока от ведущих производителей разрабатываются с учетом всех основных особенностей отечественных электрических сетей.
Серии источников питания для осветительных приборов светодиодного типа отличаются мощностью, выходным напряжением и токами, коэффициентами пульсации и многими другими основными параметрами.
Использование радиатора для светодиодов
С целью охлаждения светодиодных светильников и компонентов, выделяющих значительное количество тепловой энергии, применяются радиаторы, работающие по принципу:
- излучения тепловой энергии или тепловой конвекции;
- турбулентной конвекции.
Первый вариант является способом пассивного охлаждения, при котором определенное количество энергии выделяется в атмосферные слои посредством инфракрасного потока, а некоторое количество – посредством воздушной циркуляции. Второй вариант относится к категории активных способов, поэтому предполагает применение вентиляторов или иных механических приспособлений.
Радиатор для светодиода
Достоинства и недостатки используемых систем охлаждения:
- Пассивная система не обладает действующими механизмами, поэтому не нуждается в каком-либо обслуживании. Однако такой вариант потребует установки большого, достаточно тяжелого и дорогостоящего теплового отвода. Предпочтение рекомендуется отдавать алюминиевым радиаторам.
- Активная система чаще всего основана на процессе охлаждения с высокими показателями производительности. Такой способ отличается повышенной чувствительностью ко многим климатическим условиям и повышенными показателями шума.
Для светодиодных осветительных приборов оптимальными температурными показателями являются 65 о С. Тем не менее, при низких температурных режимах повышается уровень КПД светодиодного источника света и ресурс работоспособности.
Перед выполнением сборки светодиодного устройства требуется определить вид применяемого радиатора:
- штыревого или игольчатого типа с естественным охлаждением;
- ребристого типа с принудительным охлаждением.
Как показывает практика, радиатор штыревого типа при равных габаритах с ребристыми радиаторами обладает производительностью примерно на 65-70 %.
Стандартный расчёт общей площади охлаждающего элемента для осветительного прибора в виде светодиодной лампы осуществляется посредством проектного и поверочного способа.
Процесс изготовления светильника своими руками
Рассмотрим, как сделать светодиодный светильник своими руками. Основные материалы и элементы для самостоятельного изготовления светильника светодиодного типа представлены:
- светодиодами выводного типа;
- источником питания в виде драйвера тока без корпуса с наличием гальванической развязки;
- алюминиевым, рассеивающим тепло радиатором в виде П-образного строительного профиля;
- теплопроводящим двусторонним скотчем.
В качестве корпуса целесообразно использовать металлическую конструкцию, так как полупроводники, представленные диодами, под воздействием электрического тока способны значительно нагреваться.
Самодельный светильник
Лучше всего воспользоваться для изготовления диодным драйвером на 12W LED с уровнем входного напряжения на 100-240V и выходным напряжением на 18-46V.
Основные этапы самостоятельного изготовления светодиодного светильника своими руками следующие:
- вставить в цокольную часть резистор и пару конденсаторов;
- впаять небольшой выпрямитель;
- обработать поверхность;
- создать изолирующую прослойку при помощи полимерной трубки;
- осмотреть светодиодные контакты и проверить их работоспособность;
- собрать конструкцию, припаяв платы на конденсатор;
- выполнить заключительную изоляцию клеящим составом;
- проверить соединение диодов;
- подпаять конденсатор и резистор.
На заключительном этапе осуществляется клеевая изоляция всех контактов. Полностью готовая к эксплуатации осветительная конструкция может быть оставлена в исходном состоянии или накрыта абажуром, что позволит значительно смягчить свечение светильника.
Для самостоятельного создания мощного диодного светильника на основе сразу нескольких десятков светодиодов потребуется выполнить мероприятия, представленные:
- определением количества диодов;
- определением номинальной мощности;
- подключением светодиодов к отрицательному контакту диодного моста;
- спаиванием всех диодов «плюс на минус»;
- объединением всех групп проводами;
- добавлением диодного моста.
Вывод на плюс подключается к плюсовому проводу на первой группе, а отрицательный - к общему проводу на последнем диоде группы. Затем готовится цокольная часть, а провода припаиваются на входы переменного напряжения диодного моста.
Заключительные работы включают в себя соединение платы винтами и гайками, а также изоляцию плат схемы при помощи клеящего состава.
Крепление патрона к резистору и транзистору
Паяльные работы включают в себя тщательную зачистку поверхности и последующий монтаж выпрямителя. Затем производится термоусадка монтажным клеем. Готовый осветительный светодиодный прибор нужно протестировать с целью определения его работоспособности.
Видео на тему
Настольная светодиодная лампа очень полезна и присутствует дома практически у каждого. Люди используют LED светильники для чтения и обучения. Наиболее часто можно встретить флуоресцентные настольные лампы, но они потребляют слишком много энергии и их нужно подключать к внешнему блоку питания.
Светодиодные лампы стоят гораздо дешевле и они более энергоэффективны, но их стоимость в магазинах и интернете обычно превышает 600р. Что если сделать такую лампу своими руками? Она легко собирается из дешевых базовых элементов, сборка в домашних условиях займёт кое-какое время и позволит сэкономить, ведь стоимость деталей лампы обойдётся в 300-1000р.
Вы, возможно, уже видели инструкции по сборке ламп, но особенность этой состоит в том, что она очень дешева и её основа собирается из металлической линейки и картона, что обычно находится под рукой у большинства людей. В лампе нет дерева, пластика, акрила, поэтому вам не придётся использовать специальные инструменты для резки материалов.
Самодельный светильник питается от 4V кислотных аккумуляторов и состоит из 36 светодиодов, которые производят достаточно света для чтения в темноте. Также в схему встроен диммер, работающий на базе интегральной схемы 555 ic и с помощью него можно менять яркость, настраивая потенциометр. Лампу можно заряжать при помощи 9V адаптера.
Я написал детальное руководство как сделать светодиодный светильник своими руками и уверен, что его поймёт даже новичок.
Шаг 1: Собираем нужны части
Для создания лампы вам понадобятся детали, перечисленные в следующем списке. Цена каждой детали может сильно варьироваться в зависимости от места, в котором вы её покупаете.
Список компонентов:
- 36x светодиодов
- 36x транзиторов на 82 Ом
- 2x герметичная свинцово-кислотная аккумуляторная батарея на 4v 1.5ah
- 1x регулятор напряжения 7805
- 1x выключатель
- 1x красный или зеленый светодиод
- 1x разъём-мама 3.5мм
- 1x потенциометр 50 кОм
- 1x кнопка на потенциометр
- 1x таймер 555 ic
- 2x 1n4001 или аналогичные диоды
- 1x 8-пиновый сокет DIP IC
- 2x резистора 1 кОм
- 1x резистор 330 Ом
- 2x керамический конденсатор 0.1 uf
- 1x TIP 31c или другой npn транзистор
- Макетная плата
- Кабель «радуга»
Инструмент:
- Паяльник
- Провода
- Вытяжка для дыма
- Ножницы
- Картонная коробка
- Стальная линейка на 30 см
- Скотч (изолента)
- Листы черной и белой бумаги
- Самоклейка
Шаг 2: Собираем батарею
Источник питания для нашей лампы должен быть больше, чем на 5V. Если напряжение будет менее 5V, то мы не добьёмся максимальной яркости от светодиодов. Таким образом, вы должны использовать батареи на 6 и более вольт, но напряжение не должно превышать 12V, иначе регулятор напряжения перегреется. Я купил батареи на 4V, так как они были самыми дешевыми и общее их напряжение в 8V позволит производить достаточно энергии для питания лампы.
Свинцово-кислотные аккумуляторные батарейки были выбраны для удешевления проекта. Их особенность состоит в том, что их можно подключит напрямую к адаптеру питания, и они не нуждаются в дополнительных переходниках. Использование литий-ионных или никель-кадмиевых, алкалиновых и других типов батареек сделают этот проект значительно более дорогим, но при этом такие батареи будут работать дольше.
Для сборки батарей скрепите их двусторонним скотчем и соедините последовательно, что значит соедините положительную клемму одной батареи с отрицательной клеммой другой батареи. Затем припаяйте по проводу к оставшимся свободным клеммам. Соединение батарей в последовательную цепь увеличит их напряжение (общий вольтаж будет равен сумме напряжений каждой батареи), в то время как параллельное соединение увеличит время их работы или силу тока. Спаивайте клеммы батарей быстро, так как перегрев может вывести их из строя.
Шаг 3: Подготавливаем линейку
Согните линейку руками или плоскогубцами как показано на фотографии, а затем покройте её бумагой черного цвета. Линейка нужна для поддержки светодиодов. Причина, по которой я использовал линейку — её дешевизна, гибкость и доступность.
Шаг 4: Подготавливаем плату
Покройте плату белой бумагой. Так как вся плата теперь покрыта бумагой, то для проделывания в ней отверстий приготовьте иглу.
Шаг 5: Припаиваем светодиоды
Так как источник питания на выходе имеет 5V, а светодиодам нужно 3.6V, то их нельзя подключать последовательно. Если соединить их параллельно, то им всё равно нужно будет 3.6V, и если подать на них 5V, то они повредятся. Чтобы избежать этой проблемы, мы добавим в цепь для каждого светодиода резистор. Формула для расчёта значений резистора такая:
Значение резистора (в Омах)= (напряжения блока питания — напряжение источника) / сила тока, необходимая каждому светодиоду (в амперах)
5 — 3.6 / 0.02 (20 миллиампер = 0.02 A)
= 1.4 / 0.02
= 70 Ом
Так как 70 Ом — это нестандартное значение, то нам понадобится резистор на 68 или 82 Ом.
При припаивании светодиодов ссылайтесь на приложенную схему.
Шаг 6: Припаиваем светодиоды (шаг 2)
После того, как вы припаяли все светодиоды, последовательно соедините все наборы светодиодов. Затем просто соедините два длинных конца провода с положительной и отрицательной дорожкой.
Шаг 7: Отрежьте лишнюю часть платы
Отрежьте лишнюю часть макетной платы. У вас должна получиться квадратная форма с перпендикулярным выступом, который скрепляется с линейкой. Не выбрасывайте остатки платы, так как они пригодятся для сборки электросхемы диммера.
Шаг 8: Подготавливаем потенциометр
Причина, по которой этот шаг идёт первым кроется в том, что он будет нужен для прототипирования схемы следующего шага. Припаяйте к потенциометру два диода, а затем два провода, как показано на картинке — один к среднему пину, а второй к точке, где соединяются два диода.
Шаг 9: Прототипирование схемы (опционально)
Этот шаг не обязателен и описан для тех людей, кто считает, что сборка схемы сразу на плате не является хорошей идеей. Так что можете собрать приложенную схему на плате прототипирования, подключить 5V источник питания и покрутите потенциометр. На приложенных фотографиях показана работа светильника на 5% и 95% (наименьшая и наибольшая яркость).
Шаг 10: Паяем схему диммера
555 может работать максимум на 200mA, поэтому соединение всех диодов напрямую с выходом перегреет его. Я доработал схему и добавил в неё транзистор tip31c, что позволило безопасно подключить диоды.
Спаяйте всё согласно приложенной схеме. Не припаивайте интегральную схему напрямую, так как её перегрев может повредить устройство — используйте сокет.
Шаг 11: Приклеиваем линейку
При помощи горячего клея или клейкой ленты, приклейте линейку к центру задней части коробки.
Шаг 12: Приклейте плату
Приклейте печатную плату к линейке согласно приложенной фотографии.
Шаг 13: Присоедините батарею
Двусторонним скотчем приклейте батарею к коробке. Убедитесь, что коробку легко закрыть и в ней остается достаточно места.
Шаг 14: Присоединяем выключатель
Выключатель нужен для включения и выключения лампы. Соедините его согласно приложенной схеме.
Шаг 15: Присоединяем потенциометр
Средний пин потенциометра соединяется с пином 2 интегральной схемы, а пин, соединённый с диодом потенциометра соединяется с пином 7 интегральной схемы.
Шаг 16: Подключаем светодиоды
Сделайте отверстие на задней стенке коробки и пропустите в неё провода от светодиодов. Затем соедините положительный провод светодиодов с пином 8 интегральной схемы, а отрицательный провод с коллектором транзистора.
Шаг 17: Подключаем разъём адаптера
Диод соединяется с разъёмом адаптера, поэтому светодиод индикации зарядки горит только во время подключения адаптера, но не горит во время работы лампы. Соедините разъём адаптера с положительной и отрицательной клеммами батареи.
Шаг 18: Присоединяем светодиод индикации зарядки
Соедините светодиод индикации зарядки напрямую с разъемом адаптера и резистором на 330 Ом, подключенным последовательно.
Шаг 19: Приклейте схему
Когда вы всё подключите, приклейте электросхему поверх батареи. Убедитесь, что в коробке еще есть свободное пространство.
Шаг 20: Делаем отверстия
Проделайте в коробке в выбранных вами местах 4 отверстия. Они нужны для установки выключателя, потенциометра, разъёма адаптера и светодиода индикации зарядки. Я разместил выключатель и потенциометр на передней стенке коробки. Для проделывания отверстия подойдёт обыкновенный карандаш.
Экономичные полупроводниковые элементы, из которых удаётся изготовить светодиодные светильники своими руками, появились на нашем рынке сравнительно недавно. Первые образцы изделий из светодиодных ламп были разработаны ещё в 1962 году, но их качество оставляло желать лучшего (современные модели – на фото ниже).
Объяснялось это тем, что самодельная светодиодная лампа в те годы могла изготавливаться лишь на основе полупроводниковых приборов, излучающих в очень узком диапазоне светового спектра (только красный цвет). Кроме того, эти элементы имели высокую стоимость, вследствие чего изготавливать из них самодельные осветители было нецелесообразно с экономической точки зрения. С появлением новых технологий удалось расширить спектр излучения полупроводниковых компонентов до жёлтого, зелёного и белого цветов.
Одновременно с этим резко снизилась стоимость этих изделий, так что задача сделать лампу из светодиодов своими руками не казалось уже такой трудно выполнимой.
Особенности выбора светодиодов
Требования к осветительным элементам
Перед тем, как сделать светодиодную лампу своими руками, обязательно нужно определиться, какие излучающие диоды оптимально подходят для этих целей.
Дополнительная информация. В общем случае сделать лампу на основе светодиодов возможно лишь при условии, что их КПД превышает 50% (сравните: для обычной лампы накаливания этот показатель составляет всего лишь 3,5-4%).
Особенности выбора этих элементов предполагают учёт следующих определяющих факторов:
- Возможность получения подходящего для заданных условий спектра излучения лампы своими руками изготовленной из светодиодов (красного, жёлтого, зелёного или белого). Образец изделия с белым свечением приводится на фото ниже;
- Высокая светоотдача самодельного светильника;
- Низкое энергопотребление при его питании от бытовой сети;
- Длительные сроки службы (не менее 30000 часов) и экологическая чистота;
- Надежность конструкции на светодиодах (способность выдерживать неограниченное число включений и выключений).
В этих изделиях должна быть предусмотрена возможность управления интенсивностью светового потока, а также обеспечиваться низкая температура в районе расположения излучающих элементов.
Порядок выбора
Всем перечисленным выше условиям вполне удовлетворяют современные LED светодиодные лампы для дома, ассортимент которых широко представлен на отечественном рынке.
Добавим к этому, что на изготовление самодельной конструкции не потребуется расходование дополнительных материальных средств. Для этих целей вполне могут подойти старые электронные узлы и изделия, содержащие соответствующие детали.
Прекрасным образцом рационального подхода к их изготовлению может служить светильник из телевизора с ж/к экраном (не работающего по каким-либо причинам), из которого можно «позаимствовать» исправные светодиоды подсветки. Образец такого дисплея приводится на фото ниже.
Устройство и схема лампы
Особенности конструкции
Для того чтобы иметь чёткое представление о том, как сделать светодиодный светильник своими руками, прежде всего, необходимо определиться со следующими вопросами:
- Тип и напряжение питания диодной лампочки, выпаянной из старого прибора и предназначенной для использования в светильнике;
- Количество излучающих ламп, необходимых для получения нужной светоотдачи;
- Возможные схемы их подключения к бытовой питающей цепи, используемые именно для светодиодов.
Если светодиодная лампочка своими руками изготавливается из подручных средств и старых элементов, перед их использованием нужно определиться с напряжением, которое будет на неё подаваться.
Важно! Перед тем, как собрать электронную схему, обязательно следует проверить работоспособность б/у изделий, подав на них рабочее напряжение от внешнего источника (аккумулятора, например). При этом не следует забывать о соблюдении полярности включения полупроводниковых элементов.
Для получения требуемой светоотдачи нужно будет самому последовательно соединить необходимое их количество, обеспечивающее заданную излучающую мощность. Этот вариант чаще всего прорабатывается в том случае, когда изготавливается светодиодная люстра своими руками (в её состав может входить несколько отдельных светильников).
Схемные решения и детали
Большинство современных LED светодиодов рассчитаны на сравнительно небольшие постоянные напряжения (от 4,5 до 12-ти Вольт), вследствие чего для их включения в питающую сеть используются специальные преобразующие схемы.
Дополнительная информация. Оптимальным вариантом является схема, работающая по принципу импульсного преобразования (её можно взять из энергосберегающей лампы, светильник которой сгорел, а модуль ЭПРА ещё исправен).
Вследствие возможности такого выбора настольная светодиодная лампа своими руками изготавливаемая из старых деталей и заготовок обязательно должна оснащаться типовым цоколем, подходящим под классический патрон.
Для питания таких светодиодных ламп иногда применяется простейшая схема выпрямителя на полупроводниковых диодах, рассчитанных на напряжение порядка 400 Вольт. Последовательно с диодным мостиком включается ограничивающий резистор, сопротивление которого достаточно для того, что понизить потенциал на лампочке до 5-12 Вольт.
Рабочую схему собираем таким образом, чтобы параллельно выпрямительному мосту с резистором подсоединялся электролитический конденсатор с номинальной ёмкостью от 500 до 2200 микрофарад (чем больше, тем лучше). Этот элемент, рассчитанный примерно на 25 Вольт, необходим для окончательного выпрямления питающего напряжения (сглаживания остаточных пульсаций).
Ленточные светодиоды
Ленточная конструкция представляет собой набор из одинаковых светодиодов, объединенных по определённой схеме ещё при их производстве (то есть в заводских условиях). Она уже имеет встроенный ограничительный элемент (резистор) и может разрезаться на отдельные секции, соединяемые в параллельные, смешанные и последовательные цепочки.
Дополнительная информация. Ленточные светодиодные структуры, как правило, рассчитаны на постоянное напряжение 12в (а также 24, 36 и 220 Вольт), которое подаётся к ним с готового выпрямительного блока.
За счёт произвольного сочетания различным образом подключаемых секций удаётся получать осветительные устройства с заданной освещенностью и потребляемой мощностью. Для подключения такой конструкции к бытовой сети на 220в потребуется специальный модуль, обеспечивающий понижение питающего напряжения до нужной величины.
Любой самодельный светильник из светодиодной ленты должен рассчитываться на определённое количество элементов, от которого будет зависеть суммарный световой поток готового изделия (его образец приведён ниже).
Классический светильник из светодиодной ленты своими руками собираемый из набора определённой длины может быть выполнен как торшер с четырьмя гранями, в каждую из которых помещают по секции из 5-7-ми диодов.
Размещённую таким образом ленточку из светодиодов соединяют параллельно с остальными отрезками и подключают к питающему блоку, рассчитанному на выходное напряжение 12 Вольт, и току нагрузки порядка 0,5 Ампер.
Таким образом, кажущийся поначалу сложным вопрос, как сделать светильник из светодиодной ленты, на деле решается достаточно просто, если в распоряжении имеется нужный блок питания.
Самодельные светильники в автомобиле
Автомобильные самоделки для освещения салона машины заметно проще в изготовлении, чем уже рассмотренные ранее изделия. Дело в том, что в этом случае в распоряжении пользователя уже имеется бортовое напряжение автомобиля 12 Вольт, подводку которого к светильнику просто следует оформить соответствующим образом.
Для этого можно воспользоваться имеющимся в салоне гнездом прикуривателя, на которое с АКБ поступает постоянное напряжение. Таким образом, чтобы подключить применяемый для авто светодиодный светильник достаточно приобрести ответную часть гнезда прикуривателя (смотрите рисунок ниже).
После припаивания подводящих проводов к фирменному разъёму на основе всех собранных вместе частей питающего узла получается готовый модуль для подсоединения самодельного светильника.
Обратите внимание! В этом случае при его изготовлении также может применяться ленточная светодиодная конструкция, рассчитанная на 12 Вольт, правда для её подключения потребуется специальный драйвер.
В заключение обзора отметим, что сделанная своими руками светодиодная лампа или светильник практически ни в чём не уступает фирменному изделию. Если соблюдать все рассмотренные выше условия, то никаких проблем с их изготовлением и эксплуатацией, как правило, не возникает.
Видео
Довольно часто в помещениях можно увидеть освещение со светодиодами. Связано это с тем, что светодиоды обладают отличными характеристиками в вопросе освещения, а также являются энергосберегающими в своем роде. В настоящее время большой популярностью пользуется светильник из светодиодной ленты, выполненный своими руками. Стоимость таких приборов в готовом виде довольно высока, поэтому некоторые потребители желают самостоятельно выполнить такое изделие.
В этой статье:
Лента светодиодная
Лента со светодиодами выглядит как прорезиненная плата. При этом она довольно гибкая. Здесь же и размещены светодиоды. Благодаря удобству конструкции не составит никакого труда выполнить светильник из светодиодной ленты своими руками. Затем устанавливать готовое изделие можно в любом месте.
Лента устроена таким образом, что есть возможность делить ее на кусочки требуемого размера. Помимо этого, полоса имеет самоклеящуюся прослойку, за счет чего устанавливать ее можно в любом месте.
Производители предлагают различные варианты в вопросе установки светодиодов, отличаться они будут направленностью и мощностью светового потока.
Самодельный светильник из светодиодной ленты можно выполнить из разного формата. Важно лишь придерживаться рекомендаций относительно сборки, учитывая особенности ленты.
Следует знать, что такие лампы выступают, как правило, дополнительными источниками освещения. В виде основного же необходим несколько иной формат люстры. Светодиоды отлично подойдут для подсветки шкафчиков, рабочего стола и подобных элементов мебели.
Ленты из светодиодов с разнящимися характеристиками могут быть применены практически везде, где есть потребность в искусственном освещении. О преимуществах светодиодов перед обычной лампой можно говорить много. Прежде всего, необходимо выделить основные характеристики:
- экономичность;
- большой период функционирования;
- разнообразие в сочетаниях цвета;
- исходные материалы доступны для потребителей.
Материалы для светильника
У ленты довольно высокая гибкость, за счет этого выполнить изделие можно в самом различном формате. Но при этом будут общие принципы в сборке для светильников любых моделей.
Прежде всего потребуется подготовить все материалы, которые будут участвовать в сборке. Это необходимое условие, чтобы конечный результат получился качественным и радовал хозяев жилища.
Подготовить необходимо будет такие материалы:
- непосредственно светодиодную ленту с необходимыми параметрами светодиодов;
- шурупы;
- алюминиевый уголок, который можно заменить пластиковым коробом;
- выключатель.
Также стоит позаботиться и об инструментах:
- дрели;
- карандаше с линейкой;
- электрическом лобзике;
- плоскогубцах.
Когда все требуемые материалы и инструменты готовы, можно приступать к самой сборке будущего изделия.
Процесс монтажа
Существует немалое число вариаций того, как можно сделать светильник с помощью светодиодной ленты.
Конкретный вариант будет определяться лишь тем, какой именно прибор хочется видеть в конечном счете. Они же представлены в следующих разновидностях:
- горизонтальный;
- вертикальный;
- с ножками.
Большинство этапов, которые потребуется исполнить в процессе сборки, не будут зависеть от вариации конечного прибора. Именно из-за этого они будут одинаковыми.
Сборка будет происходить поэтапно:
- прежде всего потребуется отмерить длину угла;
- затем просверливается требуемое отверстие в нем, благодаря нему изделие и будет закреплено на выбранной поверхности на шурупах;
- уголок нужно закрепить на выбранной территории;
- в место, где сделано отверстие, потребуется установить выключатель, также на месте, где имеется разрез, нужно припаять провода;
- ленту стоит обработать ацетоном, чтобы ее поверхность стала обезжиренной;
- к уголку крепится непосредственно сама лента.
Чтобы выполнить все гладко, лучше вначале приклеить слегка, а только убедившись, что все сделано ровно, разровнять ее по всей поверхности.
- после этого потребуется подключить все провода, как правило, мощность для таких приборов выбирают в 12 В.
Таким образом, на выходе получится прибор освещения, который можно устанавливать горизонтально. Отличный вариант, чтобы установить подсветку на рабочую поверхность на кухне. Помимо этого, и в других комнатах такие светильники пользуются спросом, например в детской. Очень удобно размещать их на выделенных полках.
Как дополнительный источник света, вариант со светодиодным светильником является оптимальным. Поскольку его можно использовать в качестве подсветки и он не будет раздражать глаза. Причем выполнить его собственными силами не составит никакого труда.