Criando uma lâmpada LED de 220 volts com suas próprias mãos: instruções, diagramas, vídeo

É possível fabricar uma lâmpada LED (LED), funcionando a partir de uma voltagem de 220 volts, do início ao fim? Acontece que você pode. Nossas dicas e instruções ajudarão você nesta emocionante lição.

Benefícios da lâmpada LED

A iluminação LED da casa não é apenas moderna, mas também elegante e brilhante. Os amadores conservadores de lâmpadas incandescentes permanecem fracos "lâmpadas de Ilyich" - a Lei Federal "Sobre Economia de Energia", adotada em 2009, a partir de 1º de janeiro de 2011, proíbe a produção, importação e venda de lâmpadas incandescentes com capacidade de mais de 100 watts. Usuários avançados há muito tempo mudam para lâmpadas fluorescentes compactas (CFLs). Mas os LEDs ignoram todos os seus antecessores:

• o consumo de energia da lâmpada LED é 10 vezes menor que o da lâmpada incandescente correspondente e quase 35% menor que o da lâmpada fluorescente compacta;
• a intensidade luminosa das lâmpadas LED é 8 e 36% superior, respectivamente;
• atingir a potência total do fluxo de luz ocorre instantaneamente, ao contrário da CFL, que requer cerca de 2 minutos;
• o custo principal - desde que a lâmpada seja fabricada independentemente - tende a zero;
• As lâmpadas LED são ecologicamente corretas porque não contêm mercúrio;
• A vida útil do LED é medida em dezenas de milhares de horas. Portanto, as lâmpadas LED são quase eternas.

Os números secos confirmam: o LED é o futuro.

O design de uma lâmpada LED de fábrica moderna

O LED aqui é originalmente montado a partir de muitos cristais. Portanto, para montar uma lâmpada dessas, não é necessário soldar vários contatos, é necessário conectar apenas um par.

A lâmpada LED consiste em uma base, driver, radiador, o próprio LED e o difusor

Tipos de LED

LED - um cristal multicamada semicondutor com uma transição de elétron-buraco. Ao passar uma corrente direta através dela, obtemos radiação luminosa. Um LED difere do diodo convencional porque, em caso de conexão incorreta, queima imediatamente, pois possui uma baixa tensão de ruptura (vários volts). Se o LED queimar, ele deve ser completamente substituído; o reparo não é possível.

Existem quatro tipos principais de LEDs:

• o mais comum em jóias leves e displays DIP (o pacote direto em linha - um cristal com uma lente e dois condutores);
• carro brilhante “Piranha” (design semelhante, mas quatro conclusões, que é mais confiável na instalação e melhor para dissipação de calor);
• Diodo SMD montado na superfície (Surface Mount Devices - dimensões menores, melhor dissipador de calor e mais aplicações);
• COB (Chip-on-Board soldado na placa - o contato é menos oxidado e não superaquece, a intensidade do brilho é muito maior).
  

  Os LEDs fabricados com a tecnologia COB são um conjunto pronto de vários elementos não embalados conectados a uma única fonte de luz

Uma lâmpada LED caseira e montada adequadamente servirá por muitos anos, enquanto pode ser reparada.

Antes de prosseguir com a montagem automática, você precisa escolher o método de fonte de alimentação para a nossa futura lâmpada. Existem muitas opções: de uma bateria a 220 volts CA - através de um transformador ou diretamente.

A maneira mais fácil é montar um LED de 12 volts a partir de um halogênio soprado. Mas isso exigirá uma fonte de alimentação externa bastante massiva. Uma lâmpada com um soquete comum, projetada para uma voltagem de 220 volts, cabe em qualquer cartucho da casa.

Portanto, em nosso guia, não consideraremos a criação de uma fonte de luz LED de 12 volts, mas mostraremos algumas opções para projetar uma lâmpada de 220 volts.

Como não sabemos o nível de seu treinamento em engenharia elétrica, não podemos garantir que você obtenha um dispositivo funcionando corretamente na saída. Além disso, você trabalhará com estresse com risco de vida e, se algo for feito de maneira imprecisa e incorreta, são possíveis danos e danos, pelos quais não seremos responsáveis. Portanto, tenha cuidado e atenção. E você terá sucesso.

Drivers de lâmpadas LED

O brilho dos LEDs depende diretamente da força da corrente que passa por eles. Para operação estável, eles precisam de uma fonte de tensão constante e de uma corrente estabilizada que não exceda o valor máximo permitido para eles.

Os resistores - limitadores de corrente - podem ser dispensados ​​apenas para LEDs de baixa potência. Um cálculo simples do número e das características dos resistores pode ser simplificado ao encontrar uma calculadora de LED na rede, na qual não apenas os dados são emitidos, mas também é criado um circuito elétrico pronto da estrutura.

Para alimentar a lâmpada da rede, você deve usar um driver especial que converta a tensão CA de entrada em uma utilizada para os LEDs. Os drivers mais simples consistem em um número mínimo de peças: um capacitor de entrada, vários resistores e uma ponte de diodos.

No circuito de acionamento mais simples, através de um capacitor limitador, a tensão de alimentação é fornecida à ponte retificadora e depois à lâmpada

Considere os drivers mais simples e mais usados ​​para lâmpadas LED:

• o driver linear é muito simples e é usado para correntes operacionais pequenas (até 100 mA) ou nos casos em que a tensão da fonte é igual à queda de tensão no LED;
• O driver de pulsação é mais complicado. Ele permite que os LEDs de energia sejam alimentados por uma fonte de voltagem muito maior do que a necessária para sua operação. Desvantagens: tamanho grande e interferência eletromagnética gerada pelo indutor;
• Um driver de impulso de pulso é usado quando a tensão operacional do LED é maior que a tensão recebida da fonte de energia. As desvantagens são as mesmas do driver anterior.

Em qualquer lâmpada LED de 220 volts, um driver eletrônico está sempre integrado para garantir a operação ideal.

Na maioria das vezes, várias lâmpadas LED defeituosas são desmontadas, os LEDs queimados e as partes de rádio do driver são removidos e um novo design é montado a partir de todos.

Mas você pode fazer uma lâmpada LED a partir de uma CFL comum. Essa é uma ideia bastante atraente. Temos certeza de que muitos donos zelosos em suas caixas com peças e peças sobressalentes têm “poupadores de energia” com defeito. Desculpe jogar, nenhum lugar para aplicar. Agora, mostraremos como criar uma lâmpada LED a partir de uma lâmpada economizadora de energia (base E27, 220 V) em apenas algumas horas.

O CFL defeituoso sempre nos fornece uma base e caixa de alta qualidade para LEDs. Além disso, um tubo de descarga de gás geralmente falha, mas não um dispositivo eletrônico para "acendê-lo". Deixamos de lado os eletrônicos atuais novamente em branco: eles podem ser desmontados e, nas mãos certas, esses detalhes ainda servirão para algo de bom.

Tipos de sociedades de lâmpadas modernas

A base é um sistema rosqueado para rápida conexão e fixação da fonte de luz e do cartucho, fornecendo energia à fonte da rede elétrica e garantindo a integridade da lâmpada de vácuo. A marcação dos grupos é decifrada da seguinte forma:

1. A primeira letra da marcação indica o tipo de tampa:
   • B - com um alfinete;
   • E - com rosca (desenvolvida em 1909 por Edison);
   • F - com um pino;
   • G - com dois pinos;
   • H - para xenon;
   • K e R - respectivamente com cabo e contato embutido;
   • P - base de foco (para holofotes e luzes);
   • S - holofotes;
   • T - telefone;
   • W - com entradas de contato no copo do balão.
2. A segunda letra U, A ou V indica em que lâmpadas a base é utilizada: em economia de energia, automotiva ou com extremidade cônica.
3. Os números que seguem as letras indicam o diâmetro da tampa em milímetros.

A base mais comum dos tempos soviéticos é considerada E27 - uma base roscada com um diâmetro de 27 mm para uma tensão de 220 V.

Criando uma lâmpada LED E27 a partir de uma que economiza energia, usando um driver pronto

Para a produção própria de uma lâmpada LED, precisamos de:

1. Lâmpada CFL com falha.
2. LEDs HK6.
3. Alicates.
4. Ferro de solda.
5. Solda.
6. Cartão.
7. Cabeça nos ombros.
8. Mãos hábeis.
9. Precisão e atenção.

"Cosmos" é uma das marcas mais populares de lâmpadas economizadoras modernas, e muitos proprietários zelosos encontrarão definitivamente várias de suas cópias defeituosas

Instruções passo a passo para fabricar uma lâmpada LED

1. Encontramos uma lâmpada com economia de energia com defeito, que está conosco há muito tempo "por precaução". Nossa lâmpada tem uma potência de 20 watts. Até agora, o principal componente que nos interessa é a base.
2. Desmonte cuidadosamente a lâmpada antiga e remova tudo, exceto a base e os fios dela, com os quais soldaremos o driver acabado. A lâmpada é montada usando travas salientes acima do alojamento. Você precisa olhar para eles e algo para bisbilhotar. Às vezes, a base é presa ao corpo com mais dificuldade - o centro do ponto recai ao redor da circunferência. Aqui você tem que perfurar os pontos principais ou vê-los cuidadosamente com uma serra. Um fio de alimentação é soldado ao contato central da base, o segundo à rosca. Ambos são muito curtos. Os tubos durante essas manipulações podem estourar, então você precisa agir com cuidado.
3. Limpamos a base e desengorduramos com acetona ou álcool. Maior atenção deve ser dada ao orifício, que também é completamente limpo do excesso de solda. Isso é necessário para mais solda na base.
   

   A placa interna do tubo de descarga de gás integrada em uma lâmpada fluorescente não é adequada para criar um dispositivo LED

4. A tampa da tampa tem seis furos - tubos de descarga de gás foram anexados a eles. Usamos esses orifícios para nossos LEDs. Coloque um círculo do mesmo diâmetro a partir de um pedaço de plástico adequado cortado com uma tesoura de unha sob a parte superior. Papelão grosso também funcionará. Ele irá consertar os contatos dos LEDs.
   

   No verso, a base possui seis orifícios redondos nos quais instalaremos LEDs

5. Temos LEDs HK6 de vários chips (tensão 3,3 V, potência 0,33 W, corrente 100-120 mA). Cada diodo é montado a partir de seis cristais (conectados em paralelo); portanto, brilha intensamente, embora não seja chamado de poderoso. Dada a potência desses LEDs, nós os conectamos em três partes em paralelo.
   

   Cada LED brilha por si próprio, então seis peças da lâmpada proporcionam uma boa intensidade de luz

6. Nós conectamos as duas cadeias em série.
   

   Duas cadeias de três LEDs conectados em paralelo, cada um conectado em série

7. O resultado é um design bastante bonito.
   

   Seis LEDs inseridos nos soquetes formam uma fonte de luz poderosa e uniforme

8. Um driver simples e pronto pode ser retirado de uma lâmpada LED quebrada. Agora, para conectar seis LEDs brancos de um watt, usamos um driver de 220 volts, por exemplo, RLD2-1.
   

   O driver se conecta aos LEDs em paralelo

9. Insira o driver na base. Colocamos outro círculo recortado de plástico ou papelão entre a placa e o driver para evitar um curto-circuito entre os contatos do LED e as peças do driver. A lâmpada não aquece, portanto, qualquer junta é adequada.
   

   Uma diferença positiva entre os grupos chinês e russo: eles são soldados muito melhor

10. Montamos nossa lâmpada e verificamos se ela funciona.
    

    Depois de montar a lâmpada, você deve conectá-la a uma fonte de tensão e verificar se está acesa

Criamos uma fonte com uma intensidade de luz de cerca de 150-200 lúmens e uma potência de cerca de 3 watts, semelhante a uma lâmpada incandescente de 30 watts. Porém, devido ao fato de nossa lâmpada ter um brilho branco, ela visualmente parece mais brilhante. A área da sala iluminada por ele pode ser aumentada dobrando os fios do LED. Além disso, recebemos um bônus maravilhoso: uma lâmpada de três watts nem pode ser desligada - o medidor praticamente não a "vê".

Criando uma lâmpada LED usando um driver improvisado

É muito mais interessante não usar um driver pronto, mas fazer você mesmo. Obviamente, se você é bom em usar um ferro de soldar e possui habilidades básicas de leitura em circuitos elétricos.

Consideraremos gravar o quadro depois de desenhar o circuito nele manualmente. E, é claro, todos estarão interessados ​​em mexer com reações químicas usando os produtos químicos disponíveis. Como na infância.

Nós vamos precisar:

1. Um pedaço de cobre revestido com papel alumínio nos dois lados da fibra de vidro.
2. Elementos da nossa futura lâmpada de acordo com o circuito gerado: resistores, capacitores, LEDs.
3. Broca ou mini-broca para perfuração de fibra de vidro.
4. Alicates.
5. Ferro de solda.
6. Solda e resina.
7. Esmalte ou lápis de correção de papelaria.
8. Solução de cloreto de sódio, sulfato de cobre ou cloreto de ferro.
9. Cabeça nos ombros.
10. Mãos hábeis.
11. Precisão e atenção.

Textolite é usado nos casos em que são necessárias propriedades de isolamento elétrico. Este é um plástico multicamada, cujas camadas são feitas de tecido (dependendo do tipo de fibras da camada de tecido, existem textolitos de basalto, textolitos de carbono e outros) e um aglutinante (resina de poliéster, baquelite etc.):

• fibra de vidro é uma fibra de vidro impregnada com resina epóxi. Possui alta resistividade e resistência ao calor - de 140 a 1800 ^oC;
• folha de fibra de vidro é um material revestido com uma camada de folha de cobre galvânica com uma espessura de 35-50 mícrons. É usado para fazer placas de circuito impresso. A espessura do compósito é de 0,5 a 3 mm, a área da chapa é de até 1 m².

Para o fabrico de placas de circuitos impressos utilizou fibra de vidro

Diagrama de driver para lâmpada LED

O driver para a lâmpada LED pode ser feito de forma independente, por exemplo, contando com o circuito mais simples, que examinamos no início do artigo. Lá você só precisa adicionar alguns detalhes:

1. Resistor R3 para descarregar o capacitor quando a energia é desligada.
2. Um par de diodos Zener VD2 e VD3 para desviar o capacitor se o circuito do LED queima ou quebra.

Se selecionarmos corretamente a tensão de estabilização, podemos nos limitar a um diodo zener. Se colocarmos uma tensão de mais de 220 V e selecionar um capacitor sob ele, podemos fazer isso sem detalhes adicionais. Mas o driver terá um tamanho maior e a placa poderá não caber na base.

Este esquema permite que você faça um driver para uma lâmpada de 20 LEDs

Criamos esse circuito para fabricar uma lâmpada de 20 LEDs. Se houver mais ou menos deles, você precisará escolher um capacitor C1 diferente, para que uma corrente de 20 mA passe pelos LEDs.

O motorista abaixa a tensão da rede elétrica e tenta suavizar os picos de energia. Através de um resistor e um capacitor limitador de corrente, a tensão da rede é fornecida ao retificador em ponte com diodos. Através de outro resistor, uma tensão constante é aplicada ao bloco de LEDs e eles começam a brilhar. A ondulação dessa tensão retificada é suavizada pelo capacitor e, quando a lâmpada é desconectada da rede, o primeiro capacitor é descarregado por outro resistor.

Será mais conveniente se o design do driver for montado usando uma placa de circuito impresso e não constituir um nódulo no ar de fios e peças. Você pode fazer o quadro você mesmo.

Instruções passo a passo para fazer uma lâmpada LED com um driver caseiro

1. Usando um programa de computador, geramos nosso próprio padrão para gravar a placa de acordo com o design do driver pretendido. O programa de computador gratuito Sprint Layout, que permite projetar independentemente placas de circuito impresso de baixa complexidade e obter uma imagem de sua fiação, é muito conveniente e popular entre os radioamadores. Há outro excelente programa doméstico - o DipTrace, que desenha não apenas quadros, mas também diagramas de circuitos.
   
   

   O programa de computador gratuito Sprint Layout gera uma placa de circuito de gravação detalhada para o motorista

2. Cortamos um círculo com um diâmetro de 3 cm de fibra de vidro, que será a nossa prancha.
3. Nós escolhemos o método de transferência do circuito para o quadro. Todos os métodos são terrivelmente interessantes. Lata:
   • desenhe um diagrama diretamente em um pedaço de fibra de vidro com um lápis de correção de papel de carta ou um marcador especial para placas de circuito impresso, que é vendido na loja de peças de rádio. Há sutileza: somente esse marcador permite desenhar faixas menores ou iguais a 1 mm. Em outros casos, a largura da pista, por mais que você tente, não será menor que 2 mm. Sim, e os saltos de cobre para solda ficarão bagunçados. Portanto, depois de aplicar o desenho, você precisa corrigi-lo com uma navalha ou bisturi;
   • imprima o circuito em uma impressora a jato de tinta em papel fotográfico e vaporize a impressão com um ferro para fibra de vidro. Os elementos do esquema são cobertos com tinta;
   • desenhe um diagrama de esmaltes, que definitivamente fica em qualquer casa onde a mulher mora. Essa é a maneira mais fácil e nós a usaremos. Com cuidado e delicadeza, com uma escova de garrafa, desenhe as faixas no quadro. Esperamos até o verniz secar bem.
4. Diluimos a solução: 1 colher de sopa de sulfato de cobre e 2 colheres de sopa de cloreto de sódio são misturadas em água fervente. O sulfato de cobre é usado na agricultura e pode ser comprado em lojas de jardinagem e construção.
5. Abaixamos o quadro para a solução por meia hora. Como resultado, apenas os caminhos de cobre que protegemos com verniz permanecem, o restante do cobre desaparece durante a reação.
6. A acetona remove o verniz restante da fibra de vidro. Imediatamente você precisa estanhar (cubra com solda usando um ferro de soldar) as bordas da placa e os pontos de contato para que o cobre não se oxide rapidamente.
   

   Os pontos de contato são soldados com uma camada de solda misturada com resina para proteger os caminhos de cobre da oxidação

7. De acordo com o esquema, fazemos furos com uma broca.
8. Soldamos os LEDs e todos os detalhes do driver caseiro no lado das faixas impressas no quadro.
9. Instale a placa no compartimento da lâmpada.
   

   Após todas as operações realizadas, uma lâmpada LED deve ser equivalente a uma lâmpada incandescente de 100 watts

Notas de segurança

1. Embora a auto-montagem de uma lâmpada LED não seja um processo muito difícil, você nem deve iniciá-la se não tiver pelo menos conhecimento elétrico básico. Caso contrário, a lâmpada que você montou durante um curto-circuito interno pode danificar toda a rede elétrica da sua casa, incluindo eletrodomésticos caros. A especificidade da tecnologia LED é que, se alguns elementos do seu circuito estiverem conectados incorretamente, mesmo uma explosão será possível. Então você tem que ser extremamente cuidadoso.
2. Normalmente, as luminárias são usadas a 220 V CA. Mas projetos projetados para uma tensão de 12 V não podem ser conectados a uma rede normal em nenhum caso, e você deve sempre se lembrar disso.
3. Durante o processo de fabricação de uma lâmpada LED caseira, os componentes da lâmpada geralmente não podem ser imediatamente isolados completamente da rede de fornecimento de energia de 220 V. Portanto, você pode ficar seriamente chocado com a corrente elétrica. Mesmo se o projeto estiver conectado à rede através da fonte de alimentação, é bem possível que ele possua um circuito simples sem um transformador e isolamento galvânico. Portanto, não toque na estrutura com as mãos até que os capacitores estejam descarregados.
4. Se a lâmpada não funcionar, na maioria dos casos, a soldagem de peças de baixa qualidade é responsável. Você estava desatento ou agiu às pressas como um ferro de solda. Mas não se desespere. Tente novamente!

Vídeo: aprender a soldar

Uma coisa estranha: em nosso século, quando há absolutamente tudo nas lojas, via de regra, barato e muito diversificado, após vinte anos de euforia, as pessoas voltam cada vez mais a fazer suas próprias coisas com as próprias mãos. O artesanato de bordado, carpintaria e serralheiro floresceu. E a engenharia elétrica aplicada simples retorna com confiança a esta série.