Tworzenie 220-woltowej lampy LED własnymi rękami: instrukcje, schematy, wideo

Czy możliwe jest wykonanie lampy LED (LED), działającej od napięcia 220 woltów, od początku do końca? Okazuje się, że możesz. Nasze wskazówki i instrukcje pomogą ci w tej ekscytującej lekcji.

Zalety lamp LED

Oświetlenie LED w domu jest nie tylko nowoczesne, ale także stylowe i jasne. Konserwatywni amatorzy lamp żarowych pozostają słabymi „żarówkami Iljicza” - ustawa federalna „Oszczędność energii”, przyjęta w 2009 r. Od 1 stycznia 2011 r., Zakazuje produkcji, importu i sprzedaży lamp żarowych o mocy ponad 100 watów. Zaawansowani użytkownicy już dawno przeszli na kompaktowe lampy fluorescencyjne (CFL). Ale diody LED omijają wszystkich swoich poprzedników:

• pobór mocy przez lampę LED jest 10 razy mniejszy niż w przypadku odpowiedniej żarówki i prawie 35% mniej niż w przypadku świetlówki kompaktowej;
• światłość lamp LED jest odpowiednio o 8 i 36% wyższa;
• osiągnięcie pełnej mocy strumienia światła następuje natychmiast, w przeciwieństwie do świetlówki kompaktowej, która zajmuje około 2 minut;
• główny koszt - pod warunkiem, że lampa jest produkowana niezależnie - dąży do zera;
• Lampy LED są przyjazne dla środowiska, ponieważ nie zawierają rtęci;
• Żywotność diod LED mierzy się w dziesiątkach tysięcy godzin. Dlatego lampy LED są prawie wieczne.

Suche liczby potwierdzają, że LED to przyszłość.

Projekt nowoczesnej fabrycznej lampy LED

Tutaj dioda LED jest oryginalnie złożona z wielu kryształów. Dlatego, aby złożyć taką lampę, nie musisz lutować wielu styków, wystarczy dołączyć tylko jedną parę.

Lampa LED składa się z podstawy, sterownika, chłodnicy, samej diody LED i klosza

Typy LED

LED - półprzewodnikowy kryształ wielowarstwowy z przejściem elektron-dziura. Przepuszczając przez niego prąd stały, otrzymujemy promieniowanie świetlne. Dioda LED różni się od konwencjonalnej diody tym, że w przypadku niewłaściwego połączenia natychmiast się przepala, ponieważ ma małe napięcie przebicia (kilka woltów). Jeśli dioda przepali się, należy ją całkowicie wymienić; naprawa nie jest możliwa.

Istnieją cztery główne rodzaje diod LED:

• najbardziej powszechny w lekkiej biżuterii i wyświetlaczach DIP (The Direct In-line Package - kryształ z soczewką i dwoma przewodnikami);
• jasny samochód „Piranha” (podobny projekt, ale cztery wnioski, który jest bardziej niezawodny w instalacji i lepszy do rozpraszania ciepła);
• Dioda montowana powierzchniowo SMD (urządzenia do montażu powierzchniowego - mniejsze wymiary, lepszy radiator i więcej aplikacji);
• COB (Chip-on-Board wlutowany w płytkę - kontakt jest mniej utleniony i nie przegrzewa się, intensywność blasku jest znacznie wyższa).
  

  Diody LED wykonane w technologii COB to gotowy montaż kilku rozpakowanych elementów podłączonych do jednego źródła światła

Domowa i odpowiednio zmontowana lampa LED będzie służyć przez wiele lat, ale można ją naprawić.

Przed przystąpieniem do samodzielnego montażu musisz wybrać metodę zasilania naszej przyszłej lampy. Istnieje wiele opcji: od akumulatora po sieć 220 V prądu przemiennego - poprzez transformator lub bezpośrednio.

Najprostszym sposobem jest zmontowanie 12-woltowej diody LED z dmuchanego halogenu. Będzie to jednak wymagało dość masywnego zewnętrznego źródła zasilania. Lampa ze zwykłym gniazdem, zaprojektowana na napięcie 220 woltów, pasuje do każdej kasety w domu.

Dlatego w naszym poradniku nie rozważymy stworzenia 12-woltowego źródła światła LED, ale pokażemy kilka opcji projektowania lampy o napięciu 220 V.

Ponieważ nie znamy poziomu Twojego wykształcenia w zakresie elektrotechniki, nie możemy zagwarantować, że otrzymasz prawidłowo działające urządzenie na wyjściu. Ponadto będziesz pracować ze stresem zagrażającym życiu, a jeśli coś zostanie zrobione niedokładnie i niepoprawnie, możliwe są szkody i szkody, za które nie ponosimy odpowiedzialności. Dlatego bądź ostrożny i uważny. I odniesiesz sukces.

Sterowniki lamp LED

Jasność diod LED zależy bezpośrednio od siły przepływającego przez nie prądu. Do stabilnej pracy potrzebują źródła stałego napięcia i ustabilizowanego prądu, który nie przekracza dla nich maksymalnej dopuszczalnej wartości.

Rezystory - ograniczniki prądu - można pominąć tylko w przypadku diod LED małej mocy. Proste obliczenie liczby i charakterystyki rezystorów można uprościć, znajdując kalkulator LED w sieci, w którym generowane są nie tylko dane, ale także gotowy obwód elektryczny konstrukcji.

Aby zasilić lampę z sieci, należy użyć specjalnego sterownika, który przekształca wejściowe napięcie prądu przemiennego na działające dla diod LED. Najprostsze przetworniki składają się z minimalnej liczby części: kondensatora wejściowego, kilku rezystorów i mostka diodowego.

W najprostszym obwodzie sterownika, poprzez kondensator ograniczający, napięcie zasilania jest dostarczane do mostka prostownika, a następnie do lampy

Rozważ najprostsze i najczęściej używane sterowniki do lamp LED:

• sterownik liniowy jest bardzo prosty i jest stosowany do małych prądów roboczych (do 100 mA) lub w przypadkach, gdy napięcie źródła jest równe spadkowi napięcia na diodzie LED;
• sterownik obniżania pulsu jest bardziej skomplikowany. Umożliwia zasilanie diod LED mocy źródłem o znacznie wyższym napięciu niż jest to konieczne do ich działania. Wady: duży rozmiar i zakłócenia elektromagnetyczne generowane przez cewkę;
• Sterownik podwyższający napięcie jest stosowany, gdy napięcie robocze diody LED jest wyższe niż napięcie otrzymywane ze źródła zasilania. Wady są takie same jak w poprzednim sterowniku.

W każdej 220-woltowej lampie LED elektroniczny sterownik jest zawsze zintegrowany, aby zapewnić optymalne działanie.

Najczęściej kilka wadliwych lamp LED jest demontowanych, wypalone diody LED i elementy radiowe sterownika są usuwane, a jeden nowy projekt jest montowany z całości.

Ale możesz zrobić lampę LED ze zwykłego świetlówki kompaktowej. To całkiem atrakcyjny pomysł. Jesteśmy przekonani, że wielu gorliwych właścicieli w swoich pudełkach z częściami i częściami zamiennymi zachowuje wadliwe „urządzenia oszczędzające energię”. Przepraszam, że rzucam, nie mam gdzie złożyć wniosku. Teraz powiemy Ci, jak stworzyć lampę LED z lampy energooszczędnej (podstawa E27, 220 V) w ciągu zaledwie kilku godzin.

Uszkodzony CFL zawsze zapewnia nam wysokiej jakości podstawę i obudowę do diod LED. Ponadto rura wyładowcza zwykle zawiedzie, ale nie urządzenie elektroniczne do jej „zapalenia”. Odkładamy na bok aktualną elektronikę: można ją zdemontować, a we właściwych rękach te szczegóły nadal będą służyć coś dobrego.

Rodzaje cokołów nowoczesnych lamp

Podstawa to gwintowany system do szybkiego podłączenia i zamocowania źródła światła i kasety, dostarczający zasilanie do źródła z sieci i zapewniający szczelność żarówki próżniowej. Oznaczenie cokołów jest rozszyfrowane w następujący sposób:

1. Pierwsza litera oznaczenia wskazuje rodzaj czapki:
   • B - za pomocą szpilki;
   • E - z gwintem (opracowany w 1909 roku przez Edisona);
   • F - z jednym stykiem;
   • G - z dwoma pinami;
   • H - dla ksenonu;
   • K i R - odpowiednio z kablem i wpuszczanym stykiem;
   • P - podstawa ostrości (do reflektorów i świateł);
   • S - światło punktowe;
   • T - telefon;
   • W - z wpustami kontaktowymi w szklance kolby.
2. Druga litera U, A lub V wskazuje, w których lampach stosowana jest podstawa: w energooszczędnym, samochodowym lub ze stożkowym końcem.
3. Liczby następujące po literach oznaczają średnicę nakrętki w milimetrach.

Najczęstszą podstawą z czasów radzieckich jest E27 - gwintowana podstawa o średnicy 27 mm dla napięcia 220 V.

Tworzenie lampy LED E27 z energooszczędnej za pomocą gotowego sterownika

Do samodzielnej produkcji lampy LED potrzebujemy:

1. Awaria lampy CFL.
2. Diody LED HK6.
3. Szczypce.
4. Lutownica
5. Lutować.
6. Karton.
7. Głowa na ramionach.
8. Umiejętne ręce.
9. Dokładność i uważność.

„Kosmos” to jedna z najpopularniejszych marek nowoczesnych lamp energooszczędnych, więc wielu gorliwych właścicieli na pewno znajdzie kilka wadliwych egzemplarzy

Instrukcja krok po kroku do produkcji lampy LED

1. Znajdujemy wadliwą energooszczędną lampę, która od dawna towarzyszy nam „na wszelki wypadek”. Nasza lampa ma moc 20 watów. Jak dotąd głównym elementem, który nas interesuje, jest baza.
2. Ostrożnie zdemontuj starą lampę i wyjmij z niej wszystko oprócz podstawy i wychodzących z niej przewodów, za pomocą których będziemy lutować gotowy sterownik. Lampa jest montowana za pomocą zatrzasków wystających ponad obudowę. Musisz na nie spojrzeć i coś do podważenia. Czasami podstawa jest przymocowana do ciała trudniej - rdzeń punktu wnika na obwodzie. Tutaj musisz wywiercić główne punkty lub dokładnie je zobaczyć piłą do metalu. Jeden przewód zasilający jest przylutowany do środkowego styku podstawy, drugi do gwintu. Oba są bardzo krótkie. Rurki podczas tych manipulacji mogą pęknąć, dlatego musisz działać ostrożnie.
3. Czyścimy podstawę i odtłuszczamy ją acetonem lub alkoholem. Większą uwagę należy zwrócić na otwór, który jest również dokładnie oczyszczony z nadmiaru lutu. Jest to konieczne do dalszego lutowania w podstawie.
   

   Wbudowana lampa wyładowcza zintegrowana z lampą fluorescencyjną nie nadaje się do tworzenia urządzenia LED

4. Zakrętka ma sześć otworów - przymocowano do nich rurki wyładowcze. Używamy tych otworów do naszych diod LED. Umieść koło o tej samej średnicy z odpowiedniego kawałka plastiku wyciętego nożyczkami do paznokci pod górną częścią. Działa również gruby karton. Naprawi styki diod LED.
   

   Na odwrotnej stronie podstawa ma sześć okrągłych otworów, w których zainstalujemy diody LED

5. Posiadamy wieloukładowe diody LED HK6 (napięcie 3,3 V, moc 0,33 W, prąd 100–120 mA). Każda dioda jest złożona z sześciu kryształów (połączonych równolegle), dlatego świeci jasno, chociaż nie jest nazywana mocną. Biorąc pod uwagę moc tych diod LED, łączymy je w trzy części równolegle.
   

   Każda dioda LED sama świeci dość jasno, więc sześć elementów w lampie zapewni dobre natężenie światła

6. Łączymy oba łańcuchy szeregowo.
   

   Dwa łańcuchy trzech równolegle połączonych diod LED, każda połączona szeregowo

7. Rezultatem jest całkiem ładny design.
   

   Sześć diod LED umieszczonych w gniazdach tworzy mocne i jednolite źródło światła

8. Prosty, gotowy sterownik można pobrać ze zepsutej lampy LED. Teraz, aby podłączyć sześć białych jedn watowych diod LED, używamy takiego 220-woltowego sterownika, na przykład RLD2–1.
   

   Sterownik łączy się z diodami LED równolegle

9. Włóż sterownik do podstawy. Między płytką a sterownikiem umieszczamy kolejny wycięty okrąg z tworzywa sztucznego lub kartonu, aby uniknąć zwarcia między stykami LED a częściami sterownika. Lampa nie nagrzewa się, więc każda uszczelka jest odpowiednia.
   

   Pozytywna różnica między cokołami chińskimi i rosyjskimi: są one znacznie lepiej przylutowane

10. Montujemy naszą lampę i sprawdzamy, czy działa.
    

    Po zmontowaniu lampy należy podłączyć ją do źródła napięcia i upewnić się, że jest włączona

Stworzyliśmy źródło o natężeniu światła około 150-200 lumenów i mocy około 3 watów, podobne do 30-watowej żarówki. Ale ponieważ nasza lampa ma biały blask, wizualnie wygląda jaśniej. Obszar oświetlonego przez nią pomieszczenia można zwiększyć wyginając przewody LED. Ponadto otrzymaliśmy wspaniały bonus: trzy watowej lampy nie da się nawet wyłączyć - miernik praktycznie jej nie „widzi”.

Tworzenie lampy LED za pomocą prowizorycznego sterownika

O wiele bardziej interesujące jest nie używanie gotowego sterownika, ale robienie tego samemu. Oczywiście, jeśli jesteś dobry w użyciu lutownicy i masz podstawowe umiejętności czytania w obwodach elektrycznych.

Rozważymy wytrawienie płytki po ręcznym narysowaniu obwodu. I oczywiście wszyscy będą zainteresowani mieszaniem się z reakcjami chemicznymi przy użyciu dostępnych chemikaliów. Jak w dzieciństwie.

Będziemy potrzebować:

1. Kawałek miedzi pokrytej folią po obu stronach włókna szklanego.
2. Elementy naszej przyszłej lampy według generowanego obwodu: rezystory, kondensator, diody LED.
3. Wiertło lub mini-wiertło do wiercenia włókna szklanego.
4. Szczypce.
5. Lutownica
6. Lut i kalafonia.
7. Lakier do paznokci lub ołówek korekcyjny.
8. Chlorek sodu, siarczan miedzi lub roztwór chlorku żelaza.
9. Głowa na ramionach.
10. Umiejętne ręce.
11. Dokładność i uważność.

Textolite stosuje się w przypadkach, w których potrzebne są właściwości izolacji elektrycznej. Jest to wielowarstwowe tworzywo sztuczne, którego warstwy są wykonane z tkaniny (w zależności od rodzaju włókien warstwy tkaniny, istnieją tekstolity bazaltowe, tekstolity węglowe i inne) oraz spoiwo (żywica poliestrowa, bakelit itp.):

• włókno szklane to włókno szklane impregnowane żywicą epoksydową. Charakteryzuje się wysoką rezystywnością i odpornością na ciepło - od 140 do 1800 ^oDO;
• folia z włókna szklanego to materiał pokryty warstwą galwanicznej folii miedzianej o grubości 35-50 mikronów. Służy do wykonywania obwodów drukowanych. Grubość kompozytu wynosi od 0,5 do 3 mm, powierzchnia arkusza wynosi do 1 m².

Do produkcji obwodów drukowanych zastosowano folię z włókna szklanego

Schemat sterownika dla lampy LED

Sterownik lampy LED można wykonać niezależnie, na przykład w oparciu o najprostszy obwód, który zbadaliśmy na początku artykułu. Musisz tylko dodać kilka szczegółów:

1. Rezystor R3 do rozładowania kondensatora po wyłączeniu zasilania.
2. Para diod Zenera VD2 i VD3 do bocznikowania kondensatora, jeśli obwód LED pali się lub pęka.

Jeśli odpowiednio dobieramy napięcie stabilizacji, możemy ograniczyć się do jednej diody Zenera. Jeśli ustawimy napięcie większe niż 220 V i wybierzemy pod nim kondensator, możemy to zrobić bez żadnych dodatkowych szczegółów. Ale sterownik będzie większy, a płyta może nie pasować do podstawy.

Ten schemat pozwala wykonać sterownik dla lampy 20 diod LED

Stworzyliśmy ten obwód, aby zrobić lampę 20 diod LED. Jeśli jest ich mniej lub więcej, musisz wybrać inny kondensator C1, aby prąd 20 mA przepłynął przez diody LED.

Sterownik obniży napięcie sieciowe i spróbuje wygładzić skoki napięcia. Poprzez rezystor i kondensator ograniczający prąd napięcie sieciowe jest doprowadzane do prostownika mostkowego za pomocą diod. Przez inny rezystor do bloku LED doprowadzane jest stałe napięcie i zaczynają świecić. Tętnienie tego wyprostowanego napięcia jest wygładzane przez kondensator, a gdy lampa jest odłączana od sieci, pierwszy kondensator jest rozładowywany przez inny rezystor.

Będzie to wygodniejsze, jeśli konstrukcja sterownika zostanie zamontowana za pomocą płytki drukowanej i nie będzie stanowić bryły powietrza z drutów i części. Możesz sam dokonać płatności.

Instrukcja krok po kroku, jak zrobić lampę LED z domowym sterownikiem

1. Za pomocą programu komputerowego generujemy własny wzór trawienia płyty zgodnie z zamierzonym projektem sterownika. Darmowy program komputerowy Sprint Layout, który pozwala samodzielnie projektować płytki drukowane o niskiej złożoności i uzyskiwać obraz ich okablowania, jest bardzo wygodny i popularny wśród szynek. Jest jeszcze jeden doskonały program krajowy - DipTrace, który rysuje nie tylko płyty, ale także schematy połączeń.
   
   

   Darmowy program komputerowy Sprint Layout generuje szczegółową płytkę drukowaną dla kierowcy

2. Z włókna szklanego wycinamy okrąg o średnicy 3 cm. To będzie nasza deska.
3. Wybieramy metodę przeniesienia obwodu na płytkę. Wszystkie metody są strasznie interesujące. Mogą:
   • narysuj schemat bezpośrednio na kawałku włókna szklanego za pomocą ołówka korekcyjnego do pisania lub specjalnego markera do płytek drukowanych, który jest sprzedawany w sklepie z częściami radiowymi. Jest subtelność: tylko ten znacznik pozwala narysować ścieżki mniejsze lub równe 1 mm. W innych przypadkach szerokość ścieżki, bez względu na to, jak bardzo się starasz, nie będzie mniejsza niż 2 mm. Tak, a miedziane obcasy do lutowania wyjdą niechlujne. Dlatego po zastosowaniu rysunku musisz go poprawić brzytwą lub skalpelem;
   • wydrukuj obwód na drukarce atramentowej na papierze fotograficznym i wydrukuj parą wydruk za pomocą żelazka do włókna szklanego. Elementy schematu pokryte są farbą;
   • narysuj schemat lakieru do paznokci, który zdecydowanie znajduje się w każdym domu, w którym mieszka kobieta. To najłatwiejszy sposób i wykorzystamy go. Ostrożnie i delikatnie za pomocą szczotki do butelek narysuj ścieżki na tablicy. Czekamy, aż lakier dobrze wyschnie.
4. Rozcieńczamy roztwór: 1 łyżkę siarczanu miedzi i 2 łyżki chlorku sodu miesza się we wrzącej wodzie. Siarczan miedzi jest stosowany w rolnictwie, więc można go kupić w sklepach ogrodniczych i budowlanych.
5. Opuszczamy planszę do rozwiązania na pół godziny. W rezultacie pozostaną nam tylko ścieżki miedzi, które lakierowaliśmy, reszta miedzi zniknie podczas reakcji.
6. Aceton usuwa pozostały lakier z włókna szklanego. Natychmiast musisz cynować (przykryć lutem za pomocą lutownicy) krawędzie płyty i punkt styku, aby miedź nie utleniała się szybko.
   

   Punkty kontaktowe są przylutowane warstwą lutu zmieszaną z kalafonią w celu ochrony ścieżek miedzi przed utlenianiem

7. Zgodnie ze schematem wykonujemy otwory wiertłem.
8. Lutujemy diody LED i wszystkie szczegóły domowego sterownika z boku drukowanych ścieżek na płycie.
9. Zainstaluj płytkę w obudowie lampy.
   

   Po wszystkich przeprowadzonych operacjach powinieneś dostać lampę LED odpowiadającą 100-watowej lampie żarowej

Wskazówki bezpieczeństwa

1. Chociaż samodzielny montaż lampy LED nie jest bardzo skomplikowanym procesem, nie powinieneś nawet jej uruchamiać, jeśli nie masz co najmniej podstawowej wiedzy elektrycznej. W przeciwnym razie lampa zamontowana podczas wewnętrznego zwarcia może uszkodzić całą sieć elektryczną domu, w tym drogie urządzenia elektryczne. Specyfika technologii LED polega na tym, że jeśli niektóre elementy jej obwodu zostaną niepoprawnie podłączone, to nawet wybuch może być możliwy. Musisz więc być bardzo ostrożny.
2. Zazwyczaj oprawy stosuje się przy 220 V AC. Jednak projekty zaprojektowane na napięcie 12 V nie mogą być podłączone do normalnej sieci i zawsze należy o tym pamiętać.
3. Podczas procesu wytwarzania domowej lampy LED elementy lampy często nie mogą być natychmiast całkowicie odizolowane od sieci zasilania 220 V. Dlatego możesz być poważnie porażony prądem elektrycznym. Nawet jeśli projekt jest podłączony do sieci za pomocą zasilacza, całkiem możliwe, że ma prosty obwód bez transformatora i izolacji galwanicznej. Dlatego nie należy dotykać konstrukcji rękami, dopóki kondensatory nie zostaną rozładowane.
4. Jeśli lampa nie działa, to w większości przypadków winna jest słaba jakość lutowania części. Byłeś nieuważny lub pospiesznie działałeś jak lutownica. Ale nie rozpaczajcie. Spróbuj ponownie!

Wideo: naucz się lutować

Dziwna rzecz: w naszym wieku, kiedy w sklepach jest absolutnie wszystko, z reguły niedrogie i bardzo różnorodne, po dwudziestu latach euforii ludzie coraz częściej wracają do robienia własnych rzeczy własnymi rękami. Rozkwitła robótka, stolarstwo i ślusarstwo. Prosta stosowana technika elektryczna pewnie powraca do tej serii.