Vytvorenie 220-voltovej LED žiarovky vlastnými rukami: pokyny, schémy, video

Je možné vyrobiť LED žiarovku (LED), ktorá pracuje od napätia 220 voltov, od začiatku do konca? Ukázalo sa, že môžete. Naše tipy a pokyny vám pomôžu v tejto vzrušujúcej aktivite.

Výhody LED žiarovky

LED osvetlenie v dome je nielen moderné, ale aj štýlové a svetlé. Konzervatívni amatéri žiaroviek zostávajú slabými „Iljičovými žiarovkami“ - federálny zákon „o úspore energie“, prijatý v roku 2009, od 1. januára 2011 zakazuje výrobu, dovoz a predaj žiaroviek s kapacitou viac ako 100 wattov. Pokročilí používatelia už dlho prešli na kompaktné žiarivky (CFL). LED diódy však obchádzajú všetkých svojich predchodcov:

• spotreba energie LED žiarovky je 10-krát menšia ako spotreba zodpovedajúcej žiarovky a takmer o 35% nižšia ako spotreba CFL;
• svietivosť LED žiaroviek je o 8 a 36% vyššia;
• dosiahnutie úplného výkonu svetelného toku nastáva okamžite, na rozdiel od CFL, čo vyžaduje asi 2 minúty;
• prvotné náklady - za podmienky, že sa žiarovka vyrába samostatne - má sklon k nule;
• LED žiarovky sú šetrné k životnému prostrediu, pretože neobsahujú ortuť;
• Životnosť LED sa meria v desiatkach tisíc hodín. Preto sú LED žiarovky takmer večné.

Suché čísla potvrdzujú: LED je budúcnosť.

Dizajn modernej továrne LED žiarovky

LED je tu pôvodne zostavená z mnohých kryštálov. Preto na zostavenie takejto žiarovky nie je potrebné spájkovať početné kontakty, musí byť pripojená iba jedna dvojica.

LED žiarovka sa skladá zo základne, vodiča, chladiča, samotnej LED a difúzora

Typy LED

LED - polovodičový viacvrstvový kryštál s prechodom elektrónovými dierami. Prechodom jednosmerného prúdu cez neho dostávame svetelné žiarenie. LED dióda sa líši od konvenčnej diódy tým, že ak je nesprávne pripojená, okamžite vyhorí, pretože má malé napätie (niekoľko voltov). Ak LED zhasne, musí sa úplne vymeniť, oprava nie je možná.

Existujú štyri hlavné typy diód LED:

• najbežnejšie na ľahkých šperkoch a displejoch DIP (Direct In-line Package - kryštál s šošovkou a dvoma vodičmi);
• svetlé auto „Piranha“ (podobný dizajn, ale štyri závery, ktoré sú spoľahlivejšie pri inštalácii a lepšie na odvádzanie tepla);
• SMD povrchová dióda (zariadenia na povrchovú montáž - menšie rozmery, lepší chladič a ďalšie aplikácie);
• COB (čip na doske spájkovaný do dosky - kontakt je menej oxidovaný a neprehrieva sa, intenzita žiara je oveľa vyššia).
  

  LED diódy vyrobené pomocou technológie COB sú hotovou zostavou niekoľkých bezrámových prvkov pripojených k jednému svetelnému zdroju

Domáca a správne zostavená LED lampa bude slúžiť mnoho rokov, zatiaľ čo ju bude možné opraviť.

Predtým, ako začnete so samostatnou montážou, musíte si zvoliť spôsob napájania pre našu budúcu lampu. Existuje mnoho možností: od batérie po sieťovú sieť 220 V - pomocou transformátora alebo priamo.

Najjednoduchší spôsob je zostaviť 12 V LED z fúkaného halogénu. Vyžaduje si to však pomerne masívne externé napájanie. Žiarovka s bežnou zásuvkou, navrhnutá pre napätie 220 voltov, sa zmestí do každej kazety v dome.

Preto v našej príručke nebudeme uvažovať o vytvorení 12-voltového zdroja svetla LED, ale ukážeme niekoľko možností na navrhnutie 220-voltovej žiarovky.

Pretože nepoznáme úroveň vášho elektrotechnického školenia, nemôžeme zaručiť, že na výstupe získate správne fungujúce zariadenie. Okrem toho budete pracovať so život ohrozujúcim stresom, a ak sa niečo urobí nepresne a nesprávne, sú možné škody a škody, za ktoré nebudeme zodpovední. Preto buďte opatrní a pozorný. A uspejete.

Ovládače LED svetiel

Jas diód LED priamo závisí od sily prúdu, ktorý nimi prechádza. Na stabilnú prevádzku potrebujú zdroj konštantného napätia a stabilizovaný prúd, ktorý pre nich nepresahuje maximálnu povolenú hodnotu.

Odpory - obmedzovače prúdu - je možné upustiť iba pri nízkoenergetických LED. Jednoduchý výpočet počtu a charakteristík rezistorov môžete zjednodušiť nájdením kalkulačky LED v sieti, v ktorej sú na výstupe nielen údaje, ale aj hotový elektrický obvod štruktúry.

Na napájanie žiarovky zo siete musíte použiť špeciálny ovládač, ktorý prevádza vstupné striedavé napätie na funkčné pre svetelné diódy LED. Najjednoduchšie ovládače pozostávajú z minimálneho počtu častí: vstupného kondenzátora, niekoľkých odporov a diódového mostíka.

V najjednoduchšom obvode budiča sa cez obmedzovací kondenzátor napájacie napätie privádza do usmerňovacieho mostíka a potom do žiarovky.

Zvážte najjednoduchšie a najbežnejšie používané ovládače pre LED žiarovky:

• lineárny budič je veľmi jednoduchý a používa sa pre malé prevádzkové prúdy (do 100 mA) alebo v prípadoch, keď je zdrojové napätie rovnaké ako pokles napätia cez LED;
• ovládač impulzov je zložitejší. Umožňuje napájanie LED diód zo zdroja oveľa vyššieho napätia, ako je potrebné na ich prevádzku. Nevýhody: veľké rozmery a elektromagnetické rušenie vyvolané induktorom;
• Ovládač zosilnenia sa používa, keď je prevádzkové napätie LED väčšie ako napätie prijímané zo zdroja energie. Nevýhody sú rovnaké ako pri predchádzajúcom vodičovi.

V každej 220-voltovej LED žiarovke je elektronický ovládač vždy integrovaný, aby sa zabezpečila optimálna prevádzka.

Najčastejšie sa demontuje niekoľko chybných LED žiaroviek, vyhorené LED diódy a rádiové komponenty vodiča sa odstránia a zo všetkých sa zostaví jeden nový dizajn.

Môžete si však vyrobiť LED lampu z bežného CFL. To je celkom atraktívny nápad. Sme si istí, že veľa horlivých majiteľov v ich krabiciach s dielmi a náhradnými dielmi si zachováva chybné „šetriče energie“. Ospravedlňujeme sa, ale hádzať nemôžete. Teraz vám povieme, ako vytvoriť LED žiarovku z energeticky úspornej žiarovky (základňa E27, 220 V) za pár hodín.

Chybná CFL nám vždy poskytuje vysoko kvalitnú základňu a kryt pre LED. Okrem toho obvykle výbojková trubica zlyhá, ale nejde o elektronické zariadenie na „zapálenie“. Existujúcu elektroniku sme znova odložili na prázdne miesto: je možné ju rozobrať a v kvalifikovaných rukách tieto údaje budú stále slúžiť niečomu dobrému.

Typy tónov moderných žiaroviek

Základňa je systém so závitom na rýchle pripojenie a upevnenie svetelného zdroja a kazety, ktorý napája zdroj zo siete a zaisťuje tesnosť vákuovej žiarovky. Označenie podväzkov sa dešifruje takto:

1. Prvé písmeno označenia označuje typ uzáveru:
   • B - s čapom;
   • E - so závitom (vyvinutý v roku 1909 Edisonom);
   • F - s jedným kolíkom;
   • G - s dvoma kolíkmi;
   • H - pre xenón;
   • K a R - s káblom a zapusteným kontaktom;
   • P - zaostrovacia základňa (pre svetlomety a svetlá);
   • S - bodové svetlo;
   • T - telefón;
   • W - s kontaktnými údajmi v pohári banky.
2. Druhé písmeno U, A alebo V udáva, v ktorých svietidlách sa základňa používa: v úsporách energie, v automobiloch alebo s kužeľovým koncom.
3. Čísla za písmenami označujú priemer uzáveru v milimetroch.

Za najbežnejšiu základňu zo sovietskych čias sa považuje E27 - závitová základňa s priemerom 27 mm pri napätí 220 V.

Vytvorenie LED žiarovky E27 z energeticky úspornej žiarovky pomocou hotového ovládača

Pre vlastnú výrobu LED žiaroviek potrebujeme:

1. Zlyhaná kontrolka CFL.
2. LED diódy HK6.
3. Kliešte.
4. Spájkovačka.
5. Spájka.
6. Kartón.
7. Zamierte na plecia.
8. Obratné ruky.
9. Presnosť a pozornosť.

„Cosmos“ je jednou z najpopulárnejších značiek moderných energeticky úsporných žiariviek, takže mnohí horliví majitelia určite nájdu niekoľko chybných kópií.

Podrobný návod na výrobu LED žiarovky

1. Nájdeme chybnú energeticky úspornú žiarovku, ktorá s nami už dlho „len pre prípad“. Naša lampa má výkon 20 wattov. Zatiaľ je hlavnou zložkou, ktorá nás zaujíma, základňa.
2. Starú lampu opatrne rozoberte a z nej vyberte všetko okrem podstavca a drôtov, ktoré z nej vychádzajú, pomocou ktorých potom hotového vodiča spájkujeme. Svietidlo je zostavené pomocou západiek vyčnievajúcich nad krytom. Musíte sa na ne pozerať a niečo sa k vám páčiť. Niekedy je základňa pripevnená k telu ťažšie - jadro bodových vybraní okolo obvodu. Tu musíte vyvŕtať základné body alebo ich pozorne zbiť pomocou okružnej pílky. Jeden prívodný drôt sa spájkuje s centrálnym kontaktom základne, druhý so závitom. Obidve sú veľmi krátke. Počas týchto manipulácií môžu trubice prasknúť, preto postupujte opatrne.
3. Základňu čistíme a odmasťujeme acetónom alebo alkoholom. Zvýšenú pozornosť treba venovať otvoru, ktorý je tiež starostlivo vyčistené prebytočné spájky. To je nevyhnutné pre ďalšie spájkovanie v základni.
   

   Zabudovaná doska s plynovou výbojkou integrovaná do žiarivky nie je vhodná na vytvorenie zariadenia LED

4. Viečko viečka má šesť otvorov - k nim boli pripevnené plynové výbojky. Tieto diery používame pre naše LED. Pod hornú časť umiestnite kruh s rovnakým priemerom z vhodného kusu plastu vyrezaného nožnicami na nechty. Hrubá lepenka bude tiež fungovať. Opraví kontakty LED.
   

   Na zadnej strane má základňa šesť okrúhlych otvorov, do ktorých nainštalujeme LED diódy

5. Máme multi-chip HK6 LED (napätie 3,3 V, výkon 0,33 W, prúd 100-120 mA). Každá dióda je zostavená zo šiestich kryštálov (paralelne spojených), preto svieti jasne, aj keď nie je nazývaná silná. Vzhľadom na výkon týchto LED diód ich spájame do troch častí paralelne.
   

   Každá LED svieti celkom jasne, takže šesť kusov v lampe poskytuje dobrú intenzitu svetla

6. Oba reťazce spájame do série.
   

   Dva reťazce z troch paralelne zapojených LED diód, z ktorých každá je zapojená do série

7. Výsledkom je celkom pekný dizajn.
   

   Šesť diód LED vložených do zásuviek tvorí silný a jednotný zdroj svetla

8. Jednoduchý, pripravený vodič môže byť vzatý z rozbitej LED žiarovky. Teraz na pripojenie šiestich bielych jedno wattových diód LED používame taký 220 voltový ovládač, napríklad RLD2-1.
   

   Vodič sa pripája paralelne k LED

9. Vložte ovládač do základne. Medzi dosku a vodič umiestnime ďalší výrez z plastu alebo kartónu, aby sme zabránili skratu medzi kontaktmi LED a časťami vodiča. Lampa sa nezahrieva, takže je vhodné akékoľvek tesnenie.
   

   Pozitívny rozdiel medzi čínskymi a ruskými sólami: sú spájkované oveľa lepšie

10. Zostavíme lampu a skontrolujeme, či to funguje.
    

    Po namontovaní žiarovky ju musíte pripojiť k zdroju napätia a uistiť sa, že je zapnutá

Vytvorili sme zdroj s intenzitou svetla asi 150 - 200 lúmenov a výkonom asi 3 watty, podobný 30-wattovej žiarovke. Ale vzhľadom na to, že naša lampa má bielu žiaru, vyzerá vizuálne jasnejšie. Plocha osvetlenej miestnosti sa dá zväčšiť ohnutím vodičov LED. Okrem toho sme dostali vynikajúci bonus: troj wattovú lampu nemožno dokonca vypnúť - merač ju prakticky „nevidí“.

Vytvorenie LED žiarovky pomocou provizórneho ovládača

Je oveľa zaujímavejšie nepoužívať ready-made vodiča, ale urobiť to sami. Samozrejme, ak ste v používaní spájkovačky a máte základné zručnosti v čítaní v elektrických obvodoch.

Zvážime leptanie dosky po manuálnom nakreslení obvodu. A, samozrejme, bude každý zaujímať o chemické reakcie, ktoré využívajú dostupné chemikálie. Rovnako ako v detstve.

Budeme potrebovať:

1. Kus z medi potiahnutej fóliou na oboch stranách laminátu.
2. Prvky našej budúcej lampy podľa vygenerovaného obvodu: odpory, kondenzátor, LED.
3. Vŕtačka alebo mini vŕtačka na vŕtanie sklolaminátu.
4. Kliešte.
5. Spájkovačka.
6. Spájka a kolofónia.
7. Lak na nechty alebo písacie potreby.
8. Chlorid sodný, síran meďnatý alebo roztok chloridu železitého.
9. Zamierte na plecia.
10. Obratné ruky.
11. Presnosť a pozornosť.

Textolit sa používa v prípadoch, keď sú potrebné elektrické izolačné vlastnosti. Jedná sa o viacvrstvový plast, ktorého vrstvy sú vyrobené z tkaniny (v závislosti od typu vlákien textilnej vrstvy existujú čadičové textolity, uhlíkové textolity a ďalšie) a spojivo (polyesterová živica, bakelit atď.):

• sklolaminát je sklolaminát impregnovaný epoxidovou živicou. Vyznačuje sa vysokou odolnosťou a tepelnou odolnosťou - od 140 do 1800 ^oC;
• laminátová fólia je materiál potiahnutý vrstvou galvanickej medenej fólie s hrúbkou 35 až 50 mikrónov. Používa sa na výrobu dosiek s plošnými spojmi. Hrúbka kompozitu je od 0,5 do 3 mm, plocha listu je do 1 m².

Na výrobu dosiek s plošnými spojmi sa používa laminátová fólia

Schéma vodiča pre LED žiarovku

Ovládač pre LED žiarovku je možné vykonať nezávisle, napríklad sa spoliehať na najjednoduchší obvod, ktorý sme skúmali na začiatku článku. Tam stačí pridať pár podrobností:

1. Rezistor R3 na vybíjanie kondenzátora pri vypnutí napájania.
2. Dvojica Zenerových diód VD2 a VD3 na posun kondenzátora v prípade, že LED obvod horí alebo sa zlomí.

Ak zvolíme stabilizačné napätie správne, môžeme sa obmedziť na jednu Zenerovu diódu. Ak vložíme napätie vyššie ako 220 V a vyberieme pod neho kondenzátor, môžeme to urobiť bez akýchkoľvek ďalších podrobností. Ale vodič sa ukáže byť väčší, a doska sa nemusí zmestiť do základne.

Táto schéma vám umožňuje vytvoriť ovládač pre lampu s 20 LED diódami

Tento obvod sme vytvorili na výrobu žiarovky s 20 LED diódami. Ak ich existuje viac alebo menej, musíte zvoliť iný kondenzátor C1, aby cez LED prešiel prúd 20 mA.

Vodič zníži sieťové napätie a pokúsi sa vyrovnať prepätie. Prostredníctvom odporu a kondenzátora obmedzujúceho prúd sa sieťové napätie privádza do usmerňovača mostíka pomocou diód. Cez iný odpor sa na blok LED privádza konštantné napätie a začnú svietiť. Zvlnenie tohto usmerneného napätia je vyhladené kondenzátorom a keď je lampa odpojená od siete, prvý kondenzátor je vybitý ďalším odporom.

Bude vhodnejšie, ak je konštrukcia vodiča namontovaná pomocou dosky s plošnými spojmi a nepredstavuje hrudku vo vzduchu z drôtov a častí. Dosku si môžete vyrobiť sami.

Podrobné pokyny na výrobu žiarovky LED s domácim vodičom

1. Pomocou počítačového programu vygenerujeme vlastný vzor na leptanie dosky podľa zamýšľaného dizajnu vodiča. Bezplatný počítačový program Sprint Layout, ktorý vám umožňuje nezávisle navrhovať dosky plošných spojov s nízkou zložitosťou a získať obraz ich elektrického zapojenia, je veľmi šikovný a obľúbený medzi šunkami. Existuje ďalší vynikajúci domáci program - DipTrace, ktorý čerpá nielen dosky, ale aj schémy obvodov.
   
   

   Bezplatný počítačový program Sprint Layout generuje podrobnú schému leptania pre dosku vodiča

2. Vystrihli sme kruh zo sklolaminátu s priemerom 3 cm, toto bude naša doska.
3. Vyberáme spôsob prenosu obvodu na dosku. Všetky metódy sú veľmi zaujímavé. Môcť:
   • nakreslite schému priamo na kus zo sklolaminátu s kancelárskou korekčnou ceruzkou alebo špeciálnou značkou pre dosky s plošnými spojmi, ktorá sa predáva v obchode s rádioprijímačmi. Existuje jemnosť: iba táto značka vám umožňuje nakresliť stopy menšie alebo rovné 1 mm. V iných prípadoch nebude šírka stopy, bez ohľadu na to, aké ťažké to bude, nie menšia ako 2 mm. Áno, a medené podpätky na spájkovanie vyjdú chaoticky. Preto po aplikácii výkresu musíte opraviť britvou alebo skalpelom;
   • vytlačte obvod na atramentovej tlačiarni na fotografický papier a vytlačte výtlačok parou zo železa na sklolaminát. Prvky schémy sú pokryté farbou;
   • nakreslite schému lak na nechty, ktorý je určite v každom dome, v ktorom žena žije. Toto je najjednoduchší spôsob a použijeme ho. Opatrne a jemne štetcom na fľaše nakreslite stopy na dosku. Čakáme, až lak dobre zaschne.
4. Roztok sa riedi: 1 lyžica síranu meďnatého a 2 lyžice chloridu sodného sa zmiešajú vo vriacej vode. Síran meďnatý sa používa v poľnohospodárstve, takže ho možno kúpiť v záhradníckych a stavebných obchodoch.
5. Spúšťame dosku do roztoku na pol hodiny. V dôsledku toho zostanú iba medené cesty, ktoré sme chránili lakom, zvyšok medi počas reakcie zmizne.
6. Acetón odstráni zvyšný lak zo sklenených vlákien. Okamžite musíte pocínovať (zakryť spájkou pomocou spájkovačky) hrany dosky a kontaktný bod, aby meď rýchlo neoxidovala.
   

   Kontaktné body sa spájkujú vrstvou spájky zmiešanej s kolofóniou, aby sa chránili medené cesty pred oxidáciou

7. Podľa schémy vyrábame diery vrtákom.
8. Spájkujeme LED diódy a všetky podrobnosti o domácom ovládači na bočnej strane vytlačených stôp na doske.
9. Nainštalujte dosku do krytu žiarovky.
   

   Po všetkých vykonaných operáciách by ste mali dostať LED žiarovku zodpovedajúcu 100 W žiarovke

Bezpečnostné pokyny

1. Aj keď samotná montáž LED žiarovky nie je veľmi náročný proces, nemali by ste ju ani spustiť, ak nemáte aspoň základné elektrické znalosti. V opačnom prípade môže lampa, ktorú ste zostavili počas vnútorného skratu, poškodiť celú elektrickú sieť vášho domu, vrátane drahých elektrických spotrebičov. Špecifickosťou technológie LED je, že ak sú niektoré prvky jej obvodu zapojené nesprávne, je možná aj explózia. Takže musíte byť veľmi opatrní.
2. Typicky sa svietidlá používajú pri 220 V str. Dizajn určený pre napätie 12 V sa však v žiadnom prípade nemôže pripojiť k normálnej sieti a mali by ste si to vždy pamätať.
3. Počas výrobného procesu domácej LED žiarovky často nie je možné komponenty žiarovky okamžite úplne izolovať od 220 V napájacej siete, a preto môžete byť elektrickým prúdom vážne šokovaní. Aj keď je projekt pripojený k sieti pomocou napájacieho zdroja, je celkom možné, že má jednoduchý obvod bez transformátora a galvanického oddelenia. Preto sa nedotýkajte konštrukcie rukami, kým nie sú kondenzátory vybité.
4. Ak lampa nefunguje, je na vine väčšinou nekvalitné spájkovanie súčiastok. Boli ste nepozorní alebo ste sa rýchlo chovali ako spájka. Ale nezúfajte. Skúste to znova!

Video: naučte sa spájkovať

Zvláštna vec: v našom storočí, keď je v obchodoch absolútne všetko, spravidla lacný a veľmi rozmanitý, ľudia sa po dvadsiatich rokoch eufórie stále viac vracajú k vlastným veciam vlastnými rukami. Vyšívané vyšívanie, tesárstvo a zámočníctvo. A jednoduchá aplikovaná elektrotechnika sa s istotou vracia do tejto série.