Création d'une lampe LED 220 volts de vos propres mains: instructions, diagrammes, vidéo

Est-il possible de fabriquer une lampe LED (LED), fonctionnant à partir d'une tension de 220 volts, du début à la fin? Il s'avère que vous le pouvez. Nos conseils et instructions vous aideront dans cette activité passionnante.

Avantages de la lampe LED

L'éclairage LED dans la maison est non seulement moderne, mais aussi élégant et lumineux. Les amateurs conservateurs de lampes à incandescence restent faibles "les ampoules d'Ilyich" - la loi fédérale "sur les économies d'énergie", adoptée en 2009, à partir du 1er janvier 2011, interdit la production, l'importation et la vente de lampes à incandescence d'une capacité supérieure à 100 watts. Les utilisateurs avancés sont depuis longtemps passés aux lampes fluorescentes compactes (LFC). Mais les LED contournent tous leurs prédécesseurs:

• la consommation électrique de la lampe LED est 10 fois inférieure à celle de la lampe à incandescence correspondante, et près de 35% inférieure à celle de la lampe CFL;
• l'intensité lumineuse des lampes LED est respectivement 8 et 36% plus élevée;
• atteindre la pleine puissance du flux lumineux se produit instantanément, contrairement à CFL, qui nécessite environ 2 minutes;
• coût principal - à condition que la lampe soit fabriquée indépendamment - tend à zéro;
• Les lampes LED sont respectueuses de l'environnement car elles ne contiennent pas de mercure;
• La durée de vie des LED est mesurée en dizaines de milliers d'heures. Par conséquent, les lampes LED sont presque éternelles.

Les chiffres secs confirment que la LED est l'avenir.

La conception d'une lampe LED d'usine moderne

La LED ici est à l'origine assemblée à partir de nombreux cristaux. Par conséquent, pour assembler une telle lampe, vous n'avez pas besoin de souder de nombreux contacts, il vous suffit de fixer une paire.

La lampe LED se compose d'une base, d'un pilote, d'un radiateur, de la LED elle-même et du diffuseur

Types de LED

LED - un cristal multicouche semi-conducteur avec une transition électron-trou. En y faisant passer un courant continu, nous obtenons un rayonnement lumineux. Une LED diffère d'une diode conventionnelle en ce qu'en cas de mauvaise connexion, elle s'éteint immédiatement, car elle a une faible tension de claquage (plusieurs volts). Si la LED s'éteint, elle doit être complètement remplacée, la réparation n'est pas possible.

Il existe quatre principaux types de LED:

• le plus courant dans les bijoux légers et les écrans DIP (le package Direct In-line - un cristal avec une lentille et deux conducteurs);
• voiture lumineuse "Piranha" (conception similaire, mais quatre conclusions, qui est plus fiable dans l'installation et meilleure pour la dissipation thermique);
• Diode CMS en surface (dispositifs de montage en surface - dimensions plus petites, meilleur dissipateur thermique et plus d'applications);
• COB (Chip-on-Board soudé dans la carte - le contact est moins oxydé et ne surchauffe pas, l'intensité de la lueur est beaucoup plus élevée).
  

  Les LED fabriquées à l'aide de la technologie COB sont un assemblage prêt à l'emploi de plusieurs éléments sans cadre connectés à une seule source de lumière

Une lampe LED faite maison et correctement assemblée servira pendant de nombreuses années, alors qu'elle peut être réparée.

Avant de commencer l'auto-assemblage, vous devez choisir la méthode d'alimentation de notre future lampe. Il existe de nombreuses options: d'une batterie au secteur 220 volts CA - via un transformateur ou directement.

Le moyen le plus simple consiste à assembler une LED 12 volts à partir d'un halogène soufflé. Mais il faudra une alimentation externe assez massive. Une lampe avec une douille ordinaire, conçue pour une tension de 220 volts, s'adapte à n'importe quelle cartouche de la maison.

Par conséquent, dans notre guide, nous ne considérerons pas la création d'une source de lumière LED 12 volts, mais montrerons quelques options pour concevoir une lampe 220 volts.

Puisque nous ne connaissons pas le niveau de votre formation en génie électrique, nous ne pouvons garantir que vous obtiendrez un appareil fonctionnant correctement à la sortie. De plus, vous travaillerez avec un stress potentiellement mortel, et si quelque chose est fait de manière inexacte et incorrecte, des dommages et des dommages sont possibles, dont nous ne serons pas responsables. Soyez donc prudent et attentif. Et vous réussirez.

Pilotes de lampe LED

La luminosité des LED dépend directement de la force du courant qui les traverse. Pour un fonctionnement stable, ils ont besoin d'une source de tension constante et d'un courant stabilisé qui ne dépasse pas la valeur maximale autorisée pour eux.

Les résistances - limiteurs de courant - ne peuvent être supprimées que pour les LED de faible puissance. Un calcul simple du nombre et des caractéristiques des résistances peut être simplifié en trouvant un calculateur LED sur le réseau, dans lequel non seulement les données sont sorties, mais aussi un circuit électrique prêt à l'emploi de la structure est créé.

Pour alimenter la lampe à partir du réseau, vous devez utiliser un pilote spécial qui convertit la tension alternative d'entrée en une tension de travail pour les LED. Les pilotes les plus simples se composent d'un nombre minimum de pièces: un condensateur d'entrée, plusieurs résistances et un pont de diodes.

Dans le circuit d'attaque le plus simple, via un condensateur de limitation, la tension d'alimentation est fournie au pont redresseur, puis à la lampe

Considérez les pilotes les plus simples et les plus couramment utilisés pour les lampes LED:

• le pilote linéaire est très simple et est utilisé pour des courants de fonctionnement faibles (jusqu'à 100 mA) ou dans les cas où la tension source est égale à la chute de tension aux bornes de la LED;
• Le pilote Pulse Down est plus compliqué. Il permet aux LED d'alimentation d'être alimentées par une source de tension beaucoup plus élevée que nécessaire pour leur fonctionnement. Inconvénients: grande taille et interférences électromagnétiques générées par l'inductance;
• Un pilote de boost est utilisé lorsque la tension de fonctionnement de la LED est supérieure à la tension reçue de la source d'alimentation. Les inconvénients sont les mêmes que pour le pilote précédent.

Un pilote électronique est toujours intégré dans n'importe quelle lampe LED 220 volts pour assurer un fonctionnement optimal.

Le plus souvent, plusieurs lampes LED défectueuses sont démontées, les LED brûlées et les pièces radio du pilote sont supprimées, et un nouveau design est assemblé à partir de l'ensemble.

Mais vous pouvez fabriquer une lampe LED à partir d'une LFC ordinaire. C'est une idée assez séduisante. Nous sommes sûrs que de nombreux propriétaires zélés dans leurs boîtes avec des pièces et des pièces de rechange conservent des «économiseurs d'énergie» défectueux. Désolé de jeter, nulle part où postuler. Nous allons maintenant vous expliquer comment créer une lampe LED à partir d'une lampe à économie d'énergie (culot E27, 220 V) en quelques heures seulement.

Un CFL défectueux nous donne toujours une base et un boîtier de haute qualité pour les LED. De plus, un tube à décharge de gaz tombe généralement en panne, mais pas un appareil électronique pour «l'allumer». Nous avons mis de côté l'électronique actuelle dans le vide: elle peut être démontée, et entre des mains compétentes, ces détails serviront toujours quelque chose de bien.

Types de socles de lampes modernes

La base est un système fileté pour une connexion et une fixation rapides de la source de lumière et de la cartouche, alimentant la source à partir du secteur et assurant l'étanchéité de l'ampoule à vide. Le marquage des socles est déchiffré comme suit:

1. La première lettre du marquage indique le type de capuchon:
   • B - avec une épingle;
   • E - avec filetage (développé en 1909 par Edison);
   • F - avec une broche;
   • G - avec deux broches;
   • H - pour le xénon;
   • K et R - respectivement avec câble et contact encastré;
   • P - base de mise au point (pour projecteurs et lampes);
   • S - projecteur;
   • T - téléphone;
   • W - avec entrées de contact dans le verre du ballon.
2. La deuxième lettre U, A ou V indique dans quelles lampes la base est utilisée: en économie d'énergie, automobile ou à extrémité conique.
3. Les chiffres qui suivent les lettres indiquent le diamètre du capuchon en millimètres.

La base la plus courante de l'ère soviétique est E27 - une base filetée d'un diamètre de 27 mm pour une tension de 220 V.

Création d'une lampe LED E27 à partir d'une lampe à économie d'énergie à l'aide d'un pilote prêt à l'emploi

Pour l'autoproduction d'une lampe LED, nous avons besoin de:

1. Lampe CFL défectueuse.
2. LED HK6.
3. Pinces.
4. Fer à souder.
5. Souder.
6. Papier carton.
7. Tête sur les épaules.
8. Des mains habiles.
9. Précision et attention.

"Cosmos" est l'une des marques les plus populaires de lampes à économie d'énergie modernes, de nombreux propriétaires zélés trouveront certainement plusieurs de ses exemplaires défectueux

Instruction étape par étape pour la fabrication d'une lampe LED

1. Nous trouvons une lampe à économie d'énergie défectueuse, qui a longtemps été avec nous «au cas où». Notre lampe a une puissance de 20 watts. Jusqu'à présent, la principale composante qui nous intéresse est la base.
2. Démontez soigneusement l'ancienne lampe et enlevez tout sauf la base et les fils qui en sortent, avec lesquels nous soudons ensuite le driver fini. La lampe est assemblée à l'aide de loquets faisant saillie au-dessus du boîtier. Vous devez les regarder et quelque chose à soulever. Parfois, la base est attachée au corps plus difficile - le noyau du renfoncement autour de la circonférence. Ici, vous devez percer les points centraux ou les couper doucement avec une scie à métaux. Un fil d'alimentation est soudé au contact central de la base, le second au fil. Les deux sont très courts. Les tubes pendant ces manipulations peuvent éclater, vous devez donc agir avec prudence.
3. Nous nettoyons la base et la dégraissons à l'acétone ou à l'alcool. Une attention accrue doit être accordée au trou, qui est également soigneusement nettoyé de l'excès de soudure. Cela est nécessaire pour un soudage ultérieur dans la base.
   

   La carte intégrée au tube à décharge de gaz intégrée dans la lampe fluorescente n'est pas adaptée à la création d'un appareil LED

4. Le bouchon du bouchon a six trous - des tubes à décharge de gaz y étaient attachés. Nous utilisons ces trous pour nos LED. Placer un cercle de même diamètre à partir d'un morceau de plastique approprié découpé avec des ciseaux à ongles sous la partie supérieure. Le carton épais fonctionnera également. Il fixera les contacts des LED.
   

   Au revers, la base a six trous ronds dans lesquels nous installerons des LED

5. Nous avons des LED HK6 multi-puces (tension 3,3 V, puissance 0,33 W, courant 100-120 mA). Chaque diode est assemblée à partir de six cristaux (connectés en parallèle), donc elle brille de mille feux, bien qu'elle ne soit pas appelée puissante. Compte tenu de la puissance de ces LED, nous les connectons en trois pièces en parallèle.
   

   Chaque LED brille de façon assez brillante par elle-même, donc six pièces dans la lampe fourniront une bonne intensité lumineuse

6. Nous connectons les deux chaînes en série.
   

   Deux chaînes de trois LED connectées en parallèle connectées chacune en série

7. En conséquence, nous obtenons un assez beau design.
   

   Six LED insérées dans les prises forment une source lumineuse puissante et uniforme

8. Un pilote simple prêt à l'emploi peut être pris à partir d'une lampe LED cassée. Maintenant, pour connecter six LED blanches d'un watt, nous utilisons un tel pilote 220 volts, par exemple, RLD2–1.
   

   Le pilote se connecte aux LED en parallèle

9. Insérez le pilote dans la base. Nous plaçons un autre cercle découpé en plastique ou en carton entre la carte et le driver afin d'éviter un court-circuit entre les contacts LED et les pièces du driver. La lampe ne chauffe pas, tout joint convient donc.
   

   Une différence positive entre les socles chinois et russe: ils sont beaucoup mieux soudés

10. Nous assemblons notre lampe et vérifions si cela fonctionne.
    

    Après avoir assemblé la lampe, vous devez la connecter à une source de tension et vous assurer qu'elle est allumée

Nous avons créé une source avec une intensité lumineuse d'environ 150-200 lumens et une puissance d'environ 3 watts, semblable à une lampe à incandescence de 30 watts. Mais du fait que notre lampe a une lueur blanche, elle est visuellement plus lumineuse. La zone de la pièce éclairée par elle peut être augmentée en pliant les fils LED. De plus, nous avons obtenu un merveilleux bonus: une lampe de trois watts ne peut même pas être éteinte - le compteur ne la "voit" pratiquement pas.

Création d'une lampe LED à l'aide d'un pilote de fortune

Il est beaucoup plus intéressant de ne pas utiliser un pilote prêt à l'emploi, mais de le faire vous-même. Bien sûr, si vous êtes bon à utiliser un fer à souder et avez des compétences de base en lecture dans les circuits électriques.

Nous envisagerons de graver la carte après avoir dessiné le circuit manuellement. Et, bien sûr, tout le monde sera intéressé à jouer avec les réactions chimiques en utilisant les produits chimiques disponibles. Comme dans l'enfance.

Nous aurons besoin:

1. Un morceau de cuivre recouvert d'une feuille d'aluminium des deux côtés de la fibre de verre.
2. Éléments de notre future lampe en fonction du circuit généré: résistances, condensateur, LED.
3. Perceuse ou mini-perceuse pour percer la fibre de verre.
4. Pinces.
5. Fer à souder.
6. Soudure et colophane.
7. Crayon correcteur pour vernis à ongles ou papeterie.
8. Chlorure de sodium, sulfate de cuivre ou solution de chlorure de fer.
9. Tête sur les épaules.
10. Des mains habiles.
11. Précision et attention.

Textolite est utilisé dans les cas où des propriétés d'isolation électrique sont nécessaires. Il s'agit d'un plastique multicouche dont les couches sont en tissu (selon le type de fibres de la couche de tissu, il y a des textolites de basalte, des textolites de carbone et autres) et un liant (résine polyester, bakélite, etc.):

• la fibre de verre est une fibre de verre imprégnée de résine époxy. Il présente une résistivité et une résistance à la chaleur élevées - de 140 à 1800 ^oC;
• la feuille de fibre de verre est un matériau recouvert d'une couche de feuille de cuivre galvanique d'une épaisseur de 35 à 50 microns. Il est utilisé pour fabriquer des cartes de circuits imprimés. L'épaisseur du composite est de 0,5 à 3 mm, la surface de la feuille peut atteindre 1 m².

Pour la fabrication de cartes de circuits imprimés en aluminium

Diagramme de pilote pour lampe LED

Le pilote de la lampe LED peut se faire indépendamment, par exemple, en s'appuyant sur le circuit le plus simple, que nous avons examiné au début de l'article. Là, il vous suffit d'ajouter quelques détails:

1. Résistance R3 pour décharger le condensateur lorsque l'alimentation est coupée.
2. Une paire de diodes Zener VD2 et VD3 pour shunter le condensateur si le circuit LED brûle ou se casse.

Si nous sélectionnons correctement la tension de stabilisation, nous pouvons nous limiter à une diode Zener. Si nous mettons une tension supérieure à 220 V et sélectionnons un condensateur en dessous, nous pouvons nous passer de détails supplémentaires. Mais le pilote s'avérera être de plus grande taille, et la planche peut ne pas tenir dans la base.

Ce schéma vous permet de réaliser un driver pour une lampe de 20 LEDs

Nous avons créé ce circuit pour fabriquer une lampe de 20 LED. S'il y en a plus ou moins, vous devez choisir un condensateur C1 différent, de sorte qu'un courant de 20 mA passe à travers les LED.

Le pilote réduira la tension secteur et tentera de lisser les surtensions. Grâce à une résistance et un condensateur limiteur de courant, la tension du réseau est fournie au pont redresseur avec des diodes. Grâce à une autre résistance, une tension constante est appliquée au bloc LED, et ils commencent à briller. L'ondulation de cette tension redressée est lissée par le condensateur, et lorsque la lampe est déconnectée du réseau, le premier condensateur est déchargé par une autre résistance.

Il sera plus pratique si la conception du pilote est montée à l'aide d'une carte de circuit imprimé et ne constitue pas une bosse dans l'air provenant des fils et des pièces. Vous pouvez effectuer le paiement vous-même.

Instructions étape par étape pour fabriquer une lampe LED avec un pilote fait maison

1. À l'aide d'un programme informatique, nous générons notre propre modèle pour graver la carte selon la conception du pilote prévu. Le programme informatique gratuit Sprint Layout, qui vous permet de concevoir indépendamment des cartes de circuits imprimés de faible complexité et d'obtenir une image de leur câblage, est très pratique et populaire parmi les jambons. Il existe un autre excellent programme national - DipTrace, qui dessine non seulement des cartes, mais aussi des schémas de circuits.
   
   

   Le programme informatique gratuit Sprint Layout génère un schéma de gravure détaillé pour la carte de conducteur

2. Nous découpons un cercle d'un diamètre de 3 cm en fibre de verre, ce sera notre planche.
3. Nous choisissons la méthode de transfert du circuit sur la carte. Toutes les méthodes sont terriblement intéressantes. Pouvez:
   • dessinez un diagramme directement sur un morceau de fibre de verre avec un crayon de correction ou un marqueur spécial pour les cartes de circuits imprimés, qui est vendu dans le magasin de pièces radio. Il y a de la subtilité: seul ce marqueur permet de tracer des pistes inférieures ou égales à 1 mm. Dans d'autres cas, la largeur de la piste, peu importe vos efforts, ne sera pas inférieure à 2 mm. Oui, et les talons en cuivre pour la soudure sortiront en désordre. Par conséquent, après avoir appliqué le dessin, vous devez le corriger avec un rasoir ou un scalpel;
   • imprimer le circuit sur une imprimante à jet d'encre sur du papier photo et cuire à la vapeur l'impression avec un fer à repasser en fibre de verre. Les éléments du schéma sont recouverts de peinture;
   • dessinez un diagramme de vernis à ongles, qui se trouve certainement dans n'importe quelle maison où vit une femme. C'est le moyen le plus simple et nous allons l'utiliser. Avec précaution et douceur avec une brosse à bouteille, tracez les pistes sur la planche. On attend que le vernis sèche bien.
4. Nous diluons la solution: 1 cuillère à soupe de sulfate de cuivre et 2 cuillères à soupe de chlorure de sodium sont mélangées dans de l'eau bouillante. Le sulfate de cuivre est utilisé dans l'agriculture, il peut donc être acheté dans les magasins de jardinage et de construction.
5. Nous abaissons la planche dans la solution pendant une demi-heure. En conséquence, seuls les chemins de cuivre que nous avons vernis resteront, le reste du cuivre disparaîtra pendant la réaction.
6. L'acétone enlève le vernis restant de la fibre de verre. Immédiatement, vous devez étamer (recouvrir de soudure à l'aide d'un fer à souder) les bords de la carte et le point de contact afin que le cuivre ne s'oxyde pas rapidement.
   

   Les points de contact sont soudés avec une couche de soudure mélangée à de la colophane pour protéger les chemins de cuivre de l'oxydation

7. Selon le schéma, nous faisons des trous avec une perceuse.
8. Nous soudons les LED et tous les détails du pilote fait maison sur le côté des pistes imprimées sur la carte.
9. Installez la carte dans le boîtier de la lampe.
   

   Après toutes les opérations effectuées, vous devriez obtenir une lampe LED équivalente à une lampe à incandescence de 100 watts

Consignes de sécurité

1. Bien que l'auto-assemblage d'une lampe LED ne soit pas un processus très difficile, vous ne devriez même pas le démarrer si vous n'avez pas au moins les connaissances électriques de base. Sinon, la lampe que vous avez assemblée lors d'un court-circuit interne peut endommager l'ensemble du réseau électrique de votre maison, y compris les appareils électriques coûteux. La spécificité de la technologie LED est que si certains éléments de son circuit ne sont pas connectés correctement, alors même une explosion est possible. Il faut donc être extrêmement prudent.
2. En règle générale, les luminaires sont utilisés à 220 V CA. Mais les conceptions conçues pour une tension de 12 V ne peuvent en aucun cas être connectées à un réseau normal, et vous devez toujours vous en souvenir.
3. Pendant le processus de fabrication d'une lampe LED faite maison, les composants de la lampe ne peuvent souvent pas être immédiatement complètement isolés du réseau d'alimentation 220 V. Par conséquent, vous pouvez être sérieusement choqué par le courant électrique. Même si la conception est connectée au réseau via l'alimentation, il est fort possible qu'il ait un circuit simple sans transformateur et isolation galvanique. Par conséquent, la structure ne doit pas être touchée avec vos mains jusqu'à ce que les condensateurs soient déchargés.
4. Si la lampe ne fonctionne pas, dans la plupart des cas, la soudure de mauvaise qualité des pièces est à blâmer. Vous étiez inattentif ou avez agi à la hâte comme fer à souder. Mais ne désespérez pas. Réessayer!

Vidéo: apprendre à souder

Une chose étrange: dans notre siècle, alors qu'il y a absolument tout dans les magasins, en règle générale, peu coûteux et très divers, après vingt ans d'euphorie, les gens recommencent de plus en plus à faire leurs propres choses de leurs propres mains. La couture, la menuiserie et l'artisanat de serrurier ont prospéré. Et l'ingénierie électrique appliquée simple revient en toute confiance à cette série.