Erstellen einer 220-Volt-LED-Lampe mit Ihren eigenen Händen: Anweisungen, Diagramme, Video

Ist es möglich, eine LED-Lampe (LED) von Anfang bis Ende mit 220 Volt zu betreiben? Es stellt sich heraus, dass Sie können. Unsere Tipps und Anweisungen helfen Ihnen bei dieser aufregenden Aktivität.
Inhalt
Vorteile der LED-Lampe
LED-Beleuchtung im Haus ist nicht nur modern, sondern auch stilvoll und hell. Konservative Amateure von Glühlampen bleiben schwach „Iljitschs Glühbirnen“ - das 2009 verabschiedete Bundesgesetz „Über Energieeinsparung“ vom 1. Januar 2011 verbietet die Herstellung, den Import und den Verkauf von Glühlampen mit einer Leistung von mehr als 100 Watt. Fortgeschrittene Benutzer haben lange auf Kompaktleuchtstofflampen (CFLs) umgestellt. LEDs umgehen jedoch alle ihre Vorgänger:
- Der Stromverbrauch der LED-Lampe ist zehnmal geringer als der der entsprechenden Glühlampe und fast 35% niedriger als der der CFL.
- Die Lichtstärke von LED-Lampen ist 8 bzw. 36% höher.
- Das Erreichen der vollen Leistung des Lichtflusses erfolgt im Gegensatz zur CFL, die etwa 2 Minuten dauert, sofort;
- Hauptkosten - unter der Bedingung, dass die Lampe unabhängig hergestellt wird - tendieren gegen Null;
- LED-Lampen sind umweltfreundlich, da sie kein Quecksilber enthalten.
- Die LED-Lebensdauer wird in Zehntausenden von Stunden gemessen. Daher sind LED-Lampen fast ewig.
Trockene Zahlen bestätigen, dass LED die Zukunft ist.
Das Design einer modernen LED-Werkslampe
Die LED hier besteht ursprünglich aus vielen Kristallen. Um eine solche Lampe zusammenzubauen, müssen Sie daher nicht zahlreiche Kontakte löten, sondern nur ein Paar anbringen.
LED-Typen
LED - ein Halbleiter-Mehrschichtkristall mit einem Elektron-Loch-Übergang. Durch Durchleiten eines Gleichstroms erhalten wir Lichtstrahlung. Eine LED unterscheidet sich von einer herkömmlichen Diode dadurch, dass sie bei falschem Anschluss sofort durchbrennt, da sie eine kleine Durchbruchspannung (mehrere Volt) aufweist. Wenn die LED durchbrennt, muss sie vollständig ersetzt werden, eine Reparatur ist nicht möglich.
Es gibt vier Haupttypen von LEDs:
- am häufigsten bei Lichtschmuck und DIP-Displays (The Direct In-Line Package - ein Kristall mit einer Linse und zwei Leitern);
- helles Auto "Piranha" (ähnliches Design, aber vier Schlussfolgerungen, die zuverlässiger in der Installation und besser für die Wärmeableitung ist);
- SMD-Aufputzdiode (Surface Mount Devices - kleinere Abmessungen, besserer Kühlkörper und mehr Anwendungen);
- COB (Chip-on-Board in die Platine eingelötet - der Kontakt ist weniger oxidiert und überhitzt nicht, die Intensität des Glühens ist viel höher).
Eine selbstgemachte und ordnungsgemäß montierte LED-Lampe hält viele Jahre und kann repariert werden.
Bevor Sie mit der Selbstmontage fortfahren, müssen Sie die Stromversorgungsmethode für unsere zukünftige Lampe auswählen. Es gibt viele Möglichkeiten: von einer Batterie bis zu 220 Volt Wechselstrom - über einen Transformator oder direkt.
Am einfachsten ist es, eine 12-Volt-LED aus einem geblasenen Halogen zusammenzubauen. Es wird jedoch eine ziemlich massive externe Stromversorgung erforderlich sein. Eine Lampe mit einer normalen Steckdose, die für eine Spannung von 220 Volt ausgelegt ist, passt in jede Patrone im Haus.
Daher werden wir in unserem Handbuch nicht die Schaffung einer 12-Volt-LED-Lichtquelle in Betracht ziehen, sondern einige Optionen für den Entwurf einer 220-Volt-Lampe aufzeigen.
Da wir das Niveau Ihrer elektrotechnischen Ausbildung nicht kennen, können wir nicht garantieren, dass Sie am Ausgang ein korrekt funktionierendes Gerät erhalten. Darüber hinaus arbeiten Sie mit lebensbedrohlichem Stress. Wenn etwas falsch und falsch gemacht wird, sind Schäden und Schäden möglich, für die wir keine Haftung übernehmen. Seien Sie daher vorsichtig und aufmerksam. Und du wirst Erfolg haben.
LED-Lampentreiber
Die Helligkeit der LEDs hängt direkt von der Stärke des durch sie fließenden Stroms ab. Für einen stabilen Betrieb benötigen sie eine Konstantspannungsquelle und einen stabilisierten Strom, der den für sie maximal zulässigen Wert nicht überschreitet.
Auf Widerstände - Strombegrenzer - kann nur bei stromsparenden LEDs verzichtet werden. Sie können eine einfache Berechnung der Anzahl und Eigenschaften von Widerständen vereinfachen, indem Sie einen LED-Rechner im Netzwerk finden, in dem nicht nur die Daten ausgegeben werden, sondern auch ein vorgefertigter Stromkreis der Struktur erstellt wird.
Um die Lampe über das Netzwerk mit Strom zu versorgen, müssen Sie einen speziellen Treiber verwenden, der die Eingangswechselspannung in eine funktionierende für LEDs umwandelt. Die einfachsten Treiber bestehen aus einer minimalen Anzahl von Teilen: einem Eingangskondensator, mehreren Widerständen und einer Diodenbrücke.

In der einfachsten Treiberschaltung wird über einen Begrenzungskondensator die Versorgungsspannung der Gleichrichterbrücke und dann der Lampe zugeführt
Betrachten Sie die einfachsten und am häufigsten verwendeten Treiber für LED-Lampen:
- Der Linear-Treiber ist sehr einfach und wird für kleine Betriebsströme (bis zu 100 mA) oder in Fällen verwendet, in denen die Quellenspannung gleich dem Spannungsabfall über der LED ist.
- Der Pulse-Down-Treiber ist komplizierter. Damit können Power-LEDs von einer Quelle mit viel höherer Spannung gespeist werden, als für ihren Betrieb erforderlich ist. Nachteile: große Größe und elektromagnetische Störungen, die vom Induktor erzeugt werden;
- Ein Impulsverstärkungstreiber wird verwendet, wenn die Betriebsspannung der LED größer ist als die von der Stromquelle empfangene Spannung. Die Nachteile sind die gleichen wie beim vorherigen Treiber.
In jeder 220-Volt-LED-Lampe ist immer ein elektronischer Treiber integriert, um einen optimalen Betrieb zu gewährleisten.
Meistens werden mehrere fehlerhafte LED-Lampen zerlegt, ausgebrannte LEDs und Funkkomponenten des Treibers entfernt und aus den ganzen ein neues Design zusammengesetzt.
Sie können jedoch eine LED-Lampe aus einer normalen CFL herstellen. Das ist eine sehr attraktive Idee. Wir sind sicher, dass viele eifrige Besitzer in ihren Kisten mit Teilen und Ersatzteilen fehlerhafte „Energiesparer“ behalten. Tut mir leid zu werfen, nirgendwo zu bewerben. Jetzt erfahren Sie, wie Sie in wenigen Stunden eine LED-Lampe aus einer Energiesparlampe (E27-Sockel, 220 V) erstellen.
Eine defekte CFL bietet uns immer eine hochwertige Basis und ein Gehäuse für LEDs. Außerdem fällt normalerweise eine Gasentladungsröhre aus, jedoch kein elektronisches Gerät zum „Zünden“. Wir legen die vorhandene Elektronik wieder in den Rohling: Sie kann zerlegt werden, und in geschickten Händen werden diese Details immer noch etwas Gutes bringen.
Arten von Sockeln moderner Lampen
Die Basis ist ein Gewindesystem zum schnellen Anschließen und Befestigen der Lichtquelle und der Patrone, das die Stromquelle über das Stromnetz versorgt und die Dichtheit der Vakuumlampe gewährleistet. Die Kennzeichnung der Sockel wird wie folgt entschlüsselt:
- Der erste Buchstabe der Markierung gibt die Art der Kappe an:
- B - mit einem Stift;
- E - mit Faden (entwickelt 1909 von Edison);
- F - mit einem Stift;
- G - mit zwei Stiften;
- H - für Xenon;
- K und R - jeweils mit Kabel und vertieftem Kontakt;
- P - Fokussierbasis (für Suchscheinwerfer und Lichter);
- S - Scheinwerfer;
- T - Telefon;
- W - mit Kontakteinträgen im Glas des Kolbens.
- Der zweite Buchstabe U, A oder V gibt an, in welchen Lampen der Sockel verwendet wird: energiesparend, im Automobilbereich oder mit konischem Ende.
- Die Zahlen nach den Buchstaben geben den Durchmesser der Kappe in Millimetern an.
Die häufigste Basis aus der Sowjetzeit ist E27 - eine Basis mit Gewinde und einem Durchmesser von 27 mm für eine Spannung von 220 V.
Erstellen einer E27-LED-Lampe aus einer energiesparenden Lampe mit einem vorgefertigten Treiber
Für die Eigenproduktion von LED-Lampen benötigen wir:
- CFL-Lampe ausgefallen.
- LEDs HK6.
- Zange.
- Lötkolben.
- Lot.
- Karton.
- Kopf auf die Schultern.
- Geschickte Hände.
- Genauigkeit und Aufmerksamkeit.
Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Herstellung einer LED-Lampe
- Wir finden eine defekte Energiesparlampe, die wir schon lange „nur für den Fall“ bei uns haben. Unsere Lampe hat eine Leistung von 20 Watt. Bisher ist die Basis die Hauptkomponente, die uns interessiert.
- Zerlegen Sie die alte Lampe vorsichtig und entfernen Sie alles außer dem Sockel und den Drähten, mit denen wir dann den fertigen Treiber löten. Die Lampe wird mit Riegeln zusammengebaut, die über das Gehäuse hinausragen. Sie müssen sie anschauen und etwas zum Aushebeln. Manchmal ist die Basis schwieriger am Körper befestigt - der Kern des Punktes versenkt sich um den Umfang. Hier müssen Sie die Kernpunkte bohren oder vorsichtig mit einer Bügelsäge schneiden. Ein Versorgungsdraht ist mit dem zentralen Kontakt der Basis verlötet, der zweite mit dem Gewinde. Beide sind sehr kurz. Die Röhren können während dieser Manipulationen platzen, daher müssen Sie vorsichtig handeln.
- Wir reinigen die Basis und entfetten sie mit Aceton oder Alkohol. Das Loch, das ebenfalls gründlich von überschüssigem Lot gereinigt wird, sollte verstärkt beachtet werden. Dies ist zum weiteren Löten in der Basis erforderlich.
- Die Kappe der Kappe hat sechs Löcher - Gasentladungsrohre wurden an ihnen angebracht. Wir verwenden diese Löcher für unsere LEDs. Legen Sie einen Kreis mit dem gleichen Durchmesser aus einem geeigneten Stück Plastik, das mit einer Nagelschere ausgeschnitten wurde, unter den oberen Teil. Dicker Karton funktioniert auch. Er wird die Kontakte der LEDs reparieren.
- Wir haben Multi-Chip-HK6-LEDs (Spannung 3,3 V, Leistung 0,33 W, Strom 100-120 mA). Jede Diode besteht aus sechs Kristallen (parallel geschaltet), daher leuchtet sie hell, obwohl sie nicht als leistungsstark bezeichnet wird. Aufgrund der Leistung dieser LEDs verbinden wir sie in drei Teilen parallel.
- Wir verbinden beide Ketten in Reihe.
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Das Ergebnis ist ein ziemlich hübsches Design.
- Ein einfacher, vorgefertigter Treiber kann aus einer defekten LED-Lampe entnommen werden. Um nun sechs weiße Ein-Watt-LEDs anzuschließen, verwenden wir einen solchen 220-Volt-Treiber, zum Beispiel RLD2–1.
- Setzen Sie den Treiber in die Basis ein. Wir platzieren einen weiteren ausgeschnittenen Kreis aus Kunststoff oder Pappe zwischen der Platine und dem Treiber, um einen Kurzschluss zwischen den LED-Kontakten und den Treiberteilen zu vermeiden. Die Lampe erwärmt sich nicht, daher ist jede Dichtung geeignet.
- Wir bauen unsere Lampe zusammen und prüfen, ob sie funktioniert.
Wir haben eine Quelle mit einer Lichtintensität von ca. 150-200 Lumen und einer Leistung von ca. 3 Watt entwickelt, ähnlich einer 30-Watt-Glühlampe. Aufgrund der Tatsache, dass unsere Lampe weiß leuchtet, sieht sie optisch heller aus. Der dadurch beleuchtete Raumbereich kann durch Biegen der LED-Kabel vergrößert werden. Außerdem haben wir einen wunderbaren Bonus erhalten: Eine Drei-Watt-Lampe kann nicht einmal ausgeschaltet werden - das Messgerät „sieht“ sie praktisch nicht.
Erstellen einer LED-Lampe mit einem provisorischen Treiber
Es ist viel interessanter, keinen vorgefertigten Treiber zu verwenden, sondern es selbst zu tun. Natürlich, wenn Sie gut mit einem Lötkolben umgehen können und über grundlegende Lesefähigkeiten in elektrischen Schaltkreisen verfügen.
Wir werden in Betracht ziehen, die Platine zu ätzen, nachdem wir die Schaltung manuell darauf gezeichnet haben. Und natürlich wird jeder daran interessiert sein, mit chemischen Reaktionen unter Verwendung der verfügbaren Chemikalien herumzuspielen. Wie in der Kindheit.
Wir brauchen:
- Ein Stück folienbeschichtetes Kupfer auf beiden Seiten aus Glasfaser.
- Elemente unserer zukünftigen Lampe entsprechend der erzeugten Schaltung: Widerstände, Kondensator, LEDs.
- Bohrer oder Minibohrer zum Bohren von Glasfaser.
- Zange.
- Lötkolben.
- Lot und Kolophonium.
- Nagellack oder Schreibwarenkorrekturstift.
- Natriumchlorid, Kupfersulfat oder eine Lösung von Eisenchlorid.
- Kopf auf die Schultern.
- Geschickte Hände.
- Genauigkeit und Aufmerksamkeit.
Textolite wird in Fällen verwendet, in denen elektrische Isolationseigenschaften benötigt werden. Dies ist ein mehrschichtiger Kunststoff, dessen Schichten aus Stoff bestehen (abhängig von der Art der Fasern der Gewebeschicht gibt es Basalttextolithe, Kohlenstofftextolithe und andere) und einem Bindemittel (Polyesterharz, Bakelit usw.):
- Glasfaser ist eine mit Epoxidharz imprägnierte Glasfaser. Es verfügt über einen hohen spezifischen Widerstand und eine hohe Wärmebeständigkeit - von 140 bis 1800 ÖC;
- Folienfaserglas ist ein Material, das mit einer Schicht aus galvanischer Kupferfolie mit einer Dicke von 35 bis 50 Mikrometern beschichtet ist. Es wird zur Herstellung von Leiterplatten verwendet. Die Dicke des Verbundwerkstoffs beträgt 0,5 bis 3 mm, die Blechfläche bis zu 1 m2.
Treiberdiagramm für LED-Lampe
Der Treiber für die LED-Lampe kann unabhängig voneinander erstellt werden, beispielsweise unter Verwendung der einfachsten Schaltung, die wir am Anfang des Artikels untersucht haben. Dort müssen Sie nur einige Details hinzufügen:
- Widerstand R3 zum Entladen des Kondensators beim Ausschalten.
- Ein Paar Zenerdioden VD2 und VD3 zum Überbrücken des Kondensators, wenn die LED-Schaltung brennt oder bricht.
Wenn wir die Stabilisierungsspannung richtig wählen, können wir uns auf eine Zenerdiode beschränken. Wenn wir eine Spannung von mehr als 220 V anlegen und einen Kondensator darunter auswählen, können wir auf zusätzliche Details verzichten. Der Treiber wird jedoch größer und das Board passt möglicherweise nicht in die Basis.
Wir haben diese Schaltung erstellt, um eine Lampe mit 20 LEDs herzustellen. Wenn es mehr oder weniger davon gibt, müssen Sie einen anderen Kondensator C1 wählen, damit ein 20-mA-Strom durch die LEDs fließt.
Der Treiber senkt die Netzspannung und versucht, die Spannungsspitzen auszugleichen. Über einen Widerstand und einen Strombegrenzungskondensator wird dem Brückengleichrichter die Netzspannung mit Dioden zugeführt. Durch einen anderen Widerstand wird eine konstante Spannung an den LED-Block angelegt und sie beginnen zu leuchten. Die Welligkeit dieser gleichgerichteten Spannung wird durch den Kondensator geglättet, und wenn die Lampe vom Netz getrennt wird, wird der erste Kondensator durch einen anderen Widerstand entladen.
Es ist bequemer, wenn das Design des Treibers unter Verwendung einer Leiterplatte montiert wird und keinen Luftklumpen von Drähten und Teilen darstellt. Sie können das Board selbst erstellen.
Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Herstellung einer LED-Lampe mit einem selbstgebauten Treiber
- Mit einem Computerprogramm generieren wir unser eigenes Muster zum Ätzen der Platine gemäß dem beabsichtigten Treiberdesign. Das kostenlose Sprint Layout-Computerprogramm, mit dem Sie Leiterplatten mit geringer Komplexität unabhängig voneinander entwerfen und ein Bild ihrer Verkabelung erhalten können, ist bei Schinken sehr praktisch und beliebt. Es gibt ein weiteres ausgezeichnetes Inlandsprogramm - DipTrace, das nicht nur Karten, sondern auch Schaltpläne zeichnet.
- Wir schneiden einen Kreis mit einem Durchmesser von 3 cm aus Glasfaser. Dies wird unser Brett sein.
- Wir wählen die Methode zur Übertragung der Schaltung auf die Platine. Alle Methoden sind furchtbar interessant. Können:
- Zeichnen Sie mit einem Schreibwarenkorrekturstift oder einem speziellen Marker für Leiterplatten, der im Radioteilelager erhältlich ist, ein Diagramm direkt auf ein Stück Glasfaser. Es gibt Subtilität: Nur mit dieser Markierung können Sie Spuren von weniger als oder gleich 1 mm zeichnen. In anderen Fällen beträgt die Breite der Spur, egal wie sehr Sie es versuchen, nicht weniger als 2 mm. Ja, und die Kupferabsätze zum Löten werden unordentlich herauskommen. Daher müssen Sie die Zeichnung nach dem Anwenden mit einem Rasiermesser oder Skalpell korrigieren.
- Drucken Sie die Schaltung auf einem Tintenstrahldrucker auf Fotopapier und dämpfen Sie den Ausdruck mit einem Bügeleisen auf Glasfaser. Elemente des Schemas sind mit Farbe bedeckt;
- Zeichnen Sie ein Diagramm mit Nagellack, das sich definitiv in jedem Haus befindet, in dem eine Frau lebt. Dies ist der einfachste Weg, und wir werden ihn verwenden. Zeichnen Sie die Spuren vorsichtig und vorsichtig mit einer Flaschenbürste auf das Brett. Wir warten, bis der Lack gut getrocknet ist.
- Wir verdünnen die Lösung: 1 Esslöffel Kupfersulfat und 2 Esslöffel Natriumchlorid werden in kochendem Wasser gemischt. Kupfersulfat wird in der Landwirtschaft verwendet und kann daher in Garten- und Baumärkten gekauft werden.
- Wir senken die Platte für eine halbe Stunde in die Lösung. Infolgedessen bleiben nur die Kupferpfade übrig, die wir lackiert haben, der Rest des Kupfers verschwindet während der Reaktion.
- Aceton entfernt den restlichen Lack von der Glasfaser. Sofort müssen Sie die Kanten der Platine und den Kontaktpunkt verzinnen (mit einem Lötkolben mit Lötmittel abdecken), damit das Kupfer nicht schnell oxidiert.
- Nach dem Schema bohren wir mit einem Bohrer Löcher.
- Wir löten die LEDs und alle Details des selbstgemachten Treibers an die Seite der gedruckten Spuren auf der Platine.
- Installieren Sie die Platine im Lampengehäuse.
Sicherheitshinweise
- Obwohl die Selbstorganisation einer LED-Lampe kein sehr schwieriger Vorgang ist, sollten Sie sie nicht einmal starten, wenn Sie nicht über grundlegende elektrische Kenntnisse verfügen. Andernfalls kann die Lampe, die Sie während eines internen Kurzschlusses zusammengebaut haben, das gesamte Stromnetz Ihres Hauses beschädigen, einschließlich teurer Elektrogeräte. Die Besonderheit der LED-Technologie besteht darin, dass sogar eine Explosion möglich ist, wenn einige Elemente ihrer Schaltung falsch angeschlossen sind. Sie müssen also äußerst vorsichtig sein.
- Typischerweise werden Leuchten bei 220 V AC verwendet. Konstruktionen, die für eine Spannung von 12 V ausgelegt sind, können jedoch auf keinen Fall an ein normales Netzwerk angeschlossen werden, und Sie sollten sich immer daran erinnern.
- Bei der Herstellung einer selbstgebauten LED-Lampe können die Komponenten der Lampe häufig nicht sofort vollständig vom 220-V-Stromversorgungsnetz getrennt werden. Daher können Sie durch elektrischen Strom ernsthaft geschockt werden. Selbst wenn das Design über die Stromversorgung mit dem Netzwerk verbunden ist, ist es durchaus möglich, dass es eine einfache Schaltung ohne Transformator und galvanische Trennung aufweist. Berühren Sie die Struktur daher erst mit den Händen, wenn die Kondensatoren entladen sind.
- Wenn die Lampe nicht funktioniert, ist in den meisten Fällen das schlechte Löten von Teilen schuld. Sie waren unaufmerksam oder haben hastig als Lötkolben gehandelt. Aber verzweifle nicht. Versuch es noch einmal!
Video: Löten lernen
Eine seltsame Sache: In unserem Jahrhundert, in dem nach zwanzig Jahren Euphorie in der Regel absolut alles billig und sehr vielfältig in den Läden ist, kehren die Menschen zunehmend dazu zurück, ihre eigenen Dinge mit eigenen Händen zu tun. Handwerk, Zimmerei und Schlosserhandwerk blühten auf. Und die einfache angewandte Elektrotechnik kehrt sicher zu dieser Serie zurück.