Creare una lampada a LED da 220 volt con le tue mani: istruzioni, schemi, video

È possibile realizzare una lampada a LED (LED), che funziona da una tensione di 220 volt, dall'inizio alla fine? Si scopre che puoi. I nostri consigli e istruzioni ti aiuteranno in questa entusiasmante attività.

Vantaggi della lampada a LED

L'illuminazione a LED in casa non è solo moderna, ma anche elegante e luminosa. I dilettanti conservatori di lampade a incandescenza rimangono deboli "lampadine Ilyich" - la legge federale "sul risparmio energetico", adottata nel 2009, dal 1 ° gennaio 2011 vieta la produzione, l'importazione e la vendita di lampade a incandescenza con una capacità di oltre 100 watt. Gli utenti esperti sono passati a lungo alle lampade fluorescenti compatte (CFL). Ma i LED bypassano tutti i loro predecessori:

• il consumo di energia della lampada a LED è 10 volte inferiore a quello della lampada a incandescenza corrispondente e quasi il 35% in meno di quello della lampada CFL;
• l'intensità luminosa delle lampade a LED è rispettivamente dell'8 e del 36% superiore;
• il raggiungimento della piena potenza del flusso luminoso avviene istantaneamente, a differenza del CFL, che richiede circa 2 minuti;
• il costo principale - a condizione che la lampada sia fabbricata in modo indipendente - tende a zero;
• Le lampade a LED sono ecologiche perché non contengono mercurio;
• La durata del LED è misurata in decine di migliaia di ore. Pertanto, le lampade a LED sono quasi eterne.

I numeri a secco confermano che il LED è il futuro.

Il design di una moderna lampada a LED di fabbrica

Il LED qui è originariamente assemblato da molti cristalli. Pertanto, al fine di assemblare una tale lampada, non è necessario saldare numerosi contatti, è necessario collegare solo una coppia.

La lampada a LED è composta da una base, driver, radiatore, il LED stesso e il diffusore

Tipi di LED

LED: un cristallo multistrato a semiconduttore con transizione elettrone-foro. Passando attraverso una corrente continua, otteniamo radiazioni luminose. Un LED differisce da un diodo convenzionale in quanto se collegato in modo errato, si brucia immediatamente, poiché ha una piccola tensione di rottura (diversi volt). Se il LED si brucia, deve essere completamente sostituito; la riparazione non è possibile.

Esistono quattro tipi principali di LED:

• il più comune nei display di gioielli leggeri e DIP (Il pacchetto diretto in linea - un cristallo con una lente e due conduttori);
• auto luminosa "Piranha" (design simile, ma quattro conclusioni, che è più affidabile nell'installazione e migliore per la dissipazione del calore);
• Diodo a montaggio superficiale SMD (Surface Mount Devices: dimensioni più ridotte, migliore dissipatore di calore e più applicazioni);
• COB (Chip-on-Board saldato nella scheda - il contatto è meno ossidato e non si surriscalda, l'intensità del bagliore è molto più elevata).
  

  I LED realizzati con la tecnologia COB sono un assemblaggio pronto di numerosi elementi senza cornice collegati a una singola sorgente luminosa

Una lampada a LED fatta in casa e correttamente assemblata funzionerà per molti anni, mentre può essere riparata.

Prima di iniziare l'autoassemblaggio, è necessario scegliere il metodo di alimentazione per la nostra lampada futura. Esistono molte opzioni: dalla batteria alla rete CA da 220 volt, attraverso un trasformatore o direttamente.

Il modo più semplice è assemblare un LED da 12 volt da un alogeno bruciato. Ma richiederà un alimentatore esterno piuttosto massiccio. Una lampada con una normale presa, progettata per una tensione di 220 volt, si adatta a qualsiasi cartuccia della casa.

Pertanto, nella nostra guida, non prenderemo in considerazione la creazione di una sorgente luminosa a LED da 12 volt, ma mostreremo un paio di opzioni per la progettazione di una lampada da 220 volt.

Poiché non conosciamo il livello della tua formazione in ingegneria elettrica, non possiamo garantire che otterrai un dispositivo correttamente funzionante in uscita. Inoltre, lavorerai con stress potenzialmente letale e se qualcosa viene fatto in modo impreciso e in modo errato, sono possibili danni e danni, per i quali non saremo responsabili. Pertanto, sii attento e attento. E ci riuscirai.

Driver per lampade a LED

La luminosità dei LED dipende direttamente dalla forza della corrente che li attraversa. Per un funzionamento stabile, hanno bisogno di una sorgente di tensione costante e una corrente stabilizzata che non superi il valore massimo consentito per loro.

I resistori - limitatori di corrente - possono essere eliminati solo per LED a bassa potenza. È possibile semplificare un semplice calcolo del numero e delle caratteristiche dei resistori trovando un calcolatore LED sulla rete, in cui non solo i dati vengono emessi, ma viene anche creato un circuito elettrico pronto per la struttura.

Per alimentare la lampada dalla rete, è necessario utilizzare un driver speciale che converte la tensione CA in ingresso in una tensione di lavoro per i LED. I driver più semplici sono costituiti da un numero minimo di parti: un condensatore di ingresso, diversi resistori e un ponte a diodi.

Nel circuito di pilotaggio più semplice, attraverso un condensatore limitatore, la tensione di alimentazione viene fornita al ponte raddrizzatore e quindi alla lampada

Considera i driver più semplici e più comunemente usati per le lampade a LED:

• il driver lineare è molto semplice e viene utilizzato per piccole correnti operative (fino a 100 mA) o nei casi in cui la tensione della sorgente è uguale alla caduta di tensione attraverso il LED;
• un driver a impulsi è più complicato. Consente ai LED di alimentazione di essere alimentati da una fonte di tensione molto più elevata di quanto sia necessario per il loro funzionamento. Svantaggi: grande interferenza elettromagnetica generata dall'induttore;
• Un driver boost impulso viene utilizzato quando la tensione operativa del LED è maggiore della tensione ricevuta dalla fonte di alimentazione. Gli svantaggi sono gli stessi del driver precedente.

In qualsiasi lampada a LED da 220 volt, un driver elettronico è sempre integrato per garantire un funzionamento ottimale.

Molto spesso, diverse lampade a LED difettose vengono smontate, i LED bruciati e i componenti radio del driver vengono rimossi e un nuovo design viene assemblato da quelli interi.

Ma puoi creare una lampada a LED da un normale CFL. Questa è un'idea piuttosto interessante. Siamo sicuri che molti proprietari zelanti nelle loro scatole con parti e pezzi di ricambio mantengono difettosi "risparmiatori di energia". Mi dispiace lanciare, nessun posto da applicare. Ora ti diremo come creare una lampada a LED da una lampada a risparmio energetico (base E27, 220 V) in un paio d'ore.

Il CFL difettoso ci offre sempre una base e un alloggiamento di alta qualità per i LED. Inoltre, un tubo di scarico del gas solitamente non funziona, ma non un dispositivo elettronico per "accenderlo". Mettiamo di nuovo in disparte l'elettronica esistente: può essere smontata e in mani esperte questi dettagli serviranno comunque a qualcosa di buono.

Tipi di zoccoli di lampade moderne

La base è un sistema filettato per il collegamento e il fissaggio rapidi della sorgente luminosa e della cartuccia, fornendo energia alla fonte dalla rete e garantendo la tenuta della lampadina a vuoto. La marcatura degli zoccoli viene decifrata come segue:

1. La prima lettera della marcatura indica il tipo di cappuccio:
   • B - con un perno;
   • E - con filo (sviluppato nel 1909 da Edison);
   • F - con un perno;
   • G - con due perni;
   • H - per xeno;
   • K e R - rispettivamente con cavo e contatto incassato;
   • P - base di messa a fuoco (per proiettori e luci);
   • S - riflettore;
   • T - telefono;
   • W - con voci di contatto nel bicchiere del pallone.
2. La seconda lettera U, A o V indica in quali lampade viene utilizzata la base: a risparmio energetico, automobilistica o con estremità conica.
3. I numeri che seguono le lettere indicano il diametro del cappuccio in millimetri.

La base più comune dell'era sovietica è E27 - una base filettata con un diametro di 27 mm per una tensione di 220 V.

Creazione di una lampada a LED E27 da una lampada a risparmio energetico utilizzando un driver già pronto

Per l'autoproduzione di una lampada a LED, abbiamo bisogno di:

1. Lampada CFL guasta.
2. LED HK6.
3. Pinze.
4. Saldatore.
5. Saldare.
6. Cartone.
7. Testa sulle spalle
8. Mani abili.
9. Precisione e attenzione.

"Cosmos" è uno dei marchi più popolari di moderne lampade a risparmio energetico, quindi molti proprietari zelanti troveranno sicuramente molte delle sue copie difettose

Istruzioni dettagliate per la fabbricazione di una lampada a LED

1. Troviamo una lampada a risparmio energetico difettosa, che è stata a lungo con noi "per ogni evenienza". La nostra lampada ha una potenza di 20 watt. Finora, il componente principale che ci interessa è la base.
2. Smontate con cura la vecchia lampada e rimuovete tutto da essa tranne la base e i fili che ne derivano, con i quali poi salderemo il driver finito. La lampada è assemblata mediante chiavistelli sporgenti sopra l'alloggiamento. Devi guardarli e qualcosa da fare leva. A volte la base è attaccata al corpo più difficile: il nucleo del punto si trova intorno alla circonferenza. Qui devi perforare i punti centrali o tagliarli delicatamente con un seghetto. Un filo di alimentazione è saldato al contatto centrale della base, il secondo alla filettatura. Entrambi sono molto brevi. I tubi durante queste manipolazioni possono esplodere, quindi è necessario agire con attenzione.
3. Puliamo la base e la sgrassiamo con acetone o alcool. È necessario prestare maggiore attenzione al foro, che viene anche accuratamente pulito dall'eccesso di saldatura. Ciò è necessario per ulteriori saldature nella base.
   

   La piastra integrata del tubo di scarica del gas integrata in una lampada fluorescente non è adatta per la creazione di un dispositivo a LED

4. Il tappo del tappo ha sei fori - i tubi di scarico del gas sono stati attaccati ad essi. Usiamo questi fori per i nostri LED. Posiziona un cerchio dello stesso diametro da un pezzo di plastica adatto ritagliato con le forbici per unghie sotto la parte superiore. Funzionerà anche il cartone spesso. Riparerà i contatti dei LED.
   

   Sul retro, la base ha sei fori rotondi in cui installeremo i LED

5. Abbiamo LED HK6 multi-chip (tensione 3,3 V, potenza 0,33 W, corrente 100-120 mA). Ogni diodo è assemblato da sei cristalli (collegati in parallelo), quindi brilla brillantemente, sebbene non sia chiamato potente. Data la potenza di questi LED, li colleghiamo in tre pezzi in parallelo.
   

   Ogni LED si illumina abbastanza brillantemente da solo, quindi sei pezzi nella lampada forniranno una buona intensità luminosa

6. Colleghiamo entrambe le catene in serie.
   

   Due catene di tre LED collegati in parallelo collegati ciascuno in serie

7. Di conseguenza, otteniamo un design piuttosto bello.
   

   Sei LED inseriti nelle prese formano una sorgente luminosa potente e uniforme

8. Un semplice driver pronto può essere preso da una lampada a LED rotta. Ora, per collegare sei LED bianchi da un watt, utilizziamo un tale driver da 220 volt, ad esempio RLD2–1.
   

   Il driver si collega ai LED in parallelo

9. Inserire il driver nella base. Mettiamo un altro cerchio ritagliato di plastica o cartone tra la scheda e il driver per evitare un cortocircuito tra i contatti LED e le parti del driver. La lampada non si riscalda, quindi qualsiasi guarnizione è adatta.
   

   Una differenza positiva tra zoccoli cinesi e russi: sono saldati molto meglio

10. Montiamo la nostra lampada e controlliamo se funziona.
    

    Dopo aver assemblato la lampada, è necessario collegarla a una fonte di tensione e assicurarsi che sia accesa

Abbiamo creato una sorgente con un'intensità luminosa di circa 150-200 lumen e una potenza di circa 3 watt, simile a una lampada a incandescenza da 30 watt. Ma a causa del fatto che la nostra lampada ha un bagliore bianco, appare visivamente più luminosa. L'area della stanza illuminata da essa può essere aumentata piegando i cavi LED. Inoltre, abbiamo ottenuto un bonus straordinario: una lampada da tre watt non può nemmeno essere spenta: il misuratore praticamente non la "vede".

Creazione di una lampada a LED utilizzando un driver di fortuna

È molto più interessante non usare un driver già pronto, ma farlo da soli. Naturalmente, se sei bravo a usare un saldatore e hai abilità di lettura di base nei circuiti elettrici.

Prenderemo in considerazione l'incisione della scheda dopo aver tracciato manualmente il circuito su di essa. E, naturalmente, tutti saranno interessati a scherzare con le reazioni chimiche usando le sostanze chimiche disponibili. Come nell'infanzia.

Avremo bisogno:

1. Un pezzo di rame rivestito di alluminio su entrambi i lati di fibra di vetro.
2. Elementi della nostra lampada futura in base al circuito generato: resistori, condensatori, LED.
3. Trapano o mini trapano per forare la fibra di vetro.
4. Pinze.
5. Saldatore.
6. Saldatura e colofonia.
7. Matita per correzione smalto o cancelleria.
8. Soluzione di cloruro di sodio, solfato di rame o cloruro di ferro.
9. Testa sulle spalle
10. Mani abili.
11. Precisione e attenzione.

Textolite viene utilizzato nei casi in cui sono necessarie proprietà di isolamento elettrico. Questa è una plastica multistrato, i cui strati sono realizzati in tessuto (a seconda del tipo di fibre dello strato di tessuto, ci sono textoliti di basalto, textoliti di carbonio e altri) e un legante (resina poliestere, bachelite, ecc.):

• la fibra di vetro è una fibra di vetro impregnata di resina epossidica. Ha un'elevata resistività e resistenza al calore - da 140 a 1800 ^oC;
• il foglio di fibra di vetro è un materiale rivestito con uno strato di foglio di rame galvanico con uno spessore di 35-50 micron. Viene utilizzato per realizzare circuiti stampati. Lo spessore del composito va da 0,5 a 3 mm, l'area del foglio arriva fino a 1 m².

Per la fabbricazione di circuiti stampati utilizzati pellicola in fibra di vetro

Schema del driver per lampada a LED

Il driver per la lampada a LED può essere fatto indipendentemente, ad esempio, basandosi sullo schema più semplice, che abbiamo esaminato all'inizio dell'articolo. Lì devi solo aggiungere alcuni dettagli:

1. Resistenza R3 per scaricare il condensatore allo spegnimento.
2. Una coppia di diodi Zener VD2 e VD3 per deviare il condensatore in caso di bruciatura o rottura del circuito LED.

Se selezioniamo correttamente la tensione di stabilizzazione, possiamo limitarci a un diodo zener. Se mettiamo una tensione superiore a 220 V e selezioniamo un condensatore sotto di esso, allora possiamo fare a meno di ulteriori dettagli. Ma il driver avrà dimensioni maggiori e la scheda potrebbe non adattarsi alla base.

Questo schema consente di creare un driver per una lampada di 20 LED

Abbiamo creato questo circuito per realizzare una lampada di 20 LED. Se ce ne sono più o meno, è necessario scegliere un condensatore C1 diverso, in modo che una corrente di 20 mA passi attraverso i LED.

L'autista abbasserà la tensione di rete e proverà ad attenuare i picchi di corrente. Attraverso una resistenza e un condensatore di limitazione della corrente, la tensione di rete viene fornita al raddrizzatore a ponte con diodi. Attraverso un altro resistore, una tensione costante viene applicata al blocco LED e iniziano a brillare. L'ondulazione di questa tensione rettificata viene attenuata dal condensatore e quando la lampada viene scollegata dalla rete, il primo condensatore viene scaricato da un altro resistore.

Sarà più conveniente se il design del driver è montato utilizzando un circuito stampato e non costituisce un nodulo nell'aria da fili e parti. Puoi creare tu stesso la tavola.

Istruzioni dettagliate per realizzare una lampada a LED con un driver fatto in casa

1. Utilizzando un programma per computer, generiamo il nostro modello per incidere la scheda in base al design del driver previsto. Il programma per computer Sprint Layout gratuito, che consente di progettare in modo indipendente circuiti stampati di bassa complessità e ottenere un'immagine del loro cablaggio, è molto conveniente e popolare tra i prosciutti. Esiste un altro eccellente programma domestico: DipTrace, che disegna non solo schede, ma anche schemi elettrici.
   
   

   Il programma per computer Sprint Layout gratuito genera uno schema di attacco dettagliato per la scheda del conducente

2. Abbiamo tagliato un cerchio con un diametro di 3 cm in fibra di vetro, questa sarà la nostra tavola.
3. Scegliamo il metodo di trasferimento del circuito sulla scheda. Tutti i metodi sono terribilmente interessanti. Può:
   • tracciare un diagramma direttamente su un pezzo di fibra di vetro con una matita per correzione di cancelleria o un marcatore speciale per circuiti stampati, che viene venduto nel negozio di ricambi radio. C'è sottigliezza: solo questo marcatore ti consente di tracciare tracce inferiori o uguali a 1 mm. In altri casi, la larghezza della traccia, non importa quanto ci si provi, non sarà inferiore a 2 mm. Sì, e i talloni di rame per la saldatura risulteranno disordinati. Pertanto, dopo aver applicato il disegno, è necessario correggerlo con un rasoio o un bisturi;
   • stampare il circuito su una stampante a getto d'inchiostro su carta fotografica e vaporizzare la stampa con un ferro da stiro a fibra di vetro. Gli elementi dello schema sono coperti di vernice;
   • disegna un diagramma di smalto per unghie, che è sicuramente in ogni casa in cui vive una donna. Questo è il modo più semplice e lo useremo. Con attenzione e delicatamente con una spazzola per bottiglie, disegna le tracce sul tabellone. Aspettiamo che la vernice si asciughi bene.
4. Diluiamo la soluzione: 1 cucchiaio di solfato di rame e 2 cucchiai di cloruro di sodio vengono miscelati in acqua bollente. Il solfato di rame viene utilizzato in agricoltura, quindi può essere acquistato nei negozi di giardinaggio e costruzione.
5. Abbassiamo la scheda nella soluzione per mezz'ora. Di conseguenza, rimangono solo i percorsi di rame che abbiamo protetto con la vernice, il resto del rame scomparirà durante la reazione.
6. L'acetone rimuove la vernice rimanente dalla fibra di vetro. Immediatamente è necessario stagnare (coprire con la saldatura usando un saldatore) i bordi della scheda e il punto di contatto in modo che il rame non si ossidi rapidamente.
   

   I punti di contatto sono saldati con uno strato di saldatura miscelato con colofonia per proteggere i percorsi di rame dall'ossidazione

7. Secondo lo schema, realizziamo fori con un trapano.
8. Abbiamo saldato i LED e tutti i dettagli del driver fatto in casa sul lato delle tracce stampate sulla scheda.
9. Installare la scheda nell'alloggiamento della lampada.
   

   Dopo tutte le operazioni eseguite, dovresti ottenere una lampada a LED equivalente a una lampada a incandescenza da 100 watt

Note sulla sicurezza

1. Sebbene l'autoassemblaggio di una lampada a LED non sia un processo molto difficile, non dovresti nemmeno avviarlo se non hai almeno le conoscenze elettriche di base. Altrimenti, la lampada che hai assemblato durante un corto circuito interno può danneggiare l'intera rete elettrica della tua casa, compresi costosi elettrodomestici. La specificità della tecnologia LED è che se alcuni elementi del suo circuito non sono collegati correttamente, è possibile anche un'esplosione. Quindi devi essere estremamente attento.
2. In genere, gli apparecchi vengono utilizzati a 220 V CA. Ma i progetti progettati per una tensione di 12 V non possono essere collegati a una rete normale in ogni caso, e dovresti sempre ricordarlo.
3. Durante il processo di fabbricazione di una lampada a LED fatta in casa, i componenti della lampada spesso non possono essere immediatamente completamente isolati dalla rete di alimentazione a 220 V. Pertanto, si può essere gravemente colpiti dalla corrente elettrica. Anche se il design è collegato alla rete tramite l'alimentatore, è possibile che abbia un circuito semplice senza trasformatore e isolamento galvanico. Pertanto, la struttura non deve essere toccata con le mani fino a quando i condensatori non vengono scaricati.
4. Se la lampada non funziona, nella maggior parte dei casi la colpa è della saldatura di qualità scadente delle parti. Eri distratto o agito in fretta come un saldatore. Ma non disperare. Riprova!

Video: impara a saldare

Una cosa strana: nel nostro secolo, quando nei negozi c'è assolutamente tutto, di solito economico e molto vario, dopo vent'anni di euforia, le persone stanno tornando sempre più a fare le proprie cose con le proprie mani. Fiorirono aghi, carpenteria e fabbri. E la semplice ingegneria elettrica applicata ritorna con fiducia a questa serie.