DIY LED lampy

Postupně osvětlovací zařízení přecházejí na LED lampy. Nestalo se tak hned, nastalo vleklé přechodné období s používáním tzv. housekeeperů - kompaktních plynových výbojek s vestavěným zdrojem (ovladačem) a běžnou paticí E27 nebo E14.

Takové lampy jsou dnes stále široce používány, protože jejich cena ve srovnání s LED světelnými zdroji není tak „kousavá“.

Zatímco mezi cenou a účinností existuje dobrá rovnováha (rozdíl v ceně oproti klasickým žárovkám se časem vyplácí z důvodu úspory energie), mají plynové výbojkové zdroje řadu nevýhod:

• Životnost je nižší než u žárovek.
• Vysokofrekvenční šum z napájecího zdroje.
• Lampy nemají rády časté zapínání a vypínání.
• Postupný pokles jasu.
• Dopad na blízké povrchy: na povrchu stropu (nad lampou) se časem objeví tmavá skvrna.
• A obecně, opravdu nechci mít ve svém domě baňku s určitým množstvím rtuti.

  Výbornou alternativou jsou LED žárovky. Seznam výhod je významný:

• Úžasná účinnost (až 10krát ve srovnání s žárovkami).
• Obrovská životnost.
• Perfektní a bezpečné napájecí zdroje (ovladače).
• Absolutně nezávislé na počtu inkluzí.
• Při běžném chlazení neztrácejí jas téměř po celou dobu provozu.
• Naprostá mechanická bezpečnost (i když je ozdobný difuzér rozbitý, do místnosti se nedostanou žádné škodlivé látky).

Dvě nevýhody:

• Směr světelného toku klade vysoké nároky na konstrukci difuzoru.
• Přesto jsou drahé (mluvíme o kvalitních značkách, bezejmenné produkty střední úrovně jsou cenově dostupné).

Pokud je cenová otázka regulována výběrem výrobce, konstrukční prvky vám vždy neumožňují jednoduše vyměnit lampu ve vašem oblíbeném lustru. Samozřejmostí je široký výběr klasických LED svítidel ve tvaru hrušky, které padnou na jakoukoli velikost.

Ale právě v tomto designu spočívá „přepadení“.

Máme před sebou kvalitní (a přitom relativně levnou) žárovku se svítivostí 1000 Lm (odpovídá 100wattové žárovce) a příkonem 13W. Tyto LED světelné zdroje mi fungují již řadu let, svítí příjemným teplým světlem (teplota 2700 K) a časem není pozorována degradace jasu.

Ale pro výkonné světlo je nutné seriózní chlazení. Proto 2/3 těla této lampy tvoří radiátor. Je plastový, nekazí vzhled a je docela efektní. Hlavní nedostatek vyplývá z designu - skutečným zdrojem světla je polokoule v horní části lampy. To ztěžuje výběr lampy - ne každý rohový lustr bude vypadat harmonicky.

Existuje pouze jedna cesta ven - koupit hotové LED lampy, jejichž konfigurace byla původně navržena pro konkrétní světelné zdroje.

Klíčové slovo je koupit. Co byste měli udělat se svými oblíbenými stojacími lampami, lustry a dalšími lampami ve vašem bytě?

Proto bylo rozhodnuto navrhnout LED lampy sami.

Hlavním kritériem je minimalizace nákladů.

Ve vývoji LED světelných zdrojů existují dva hlavní směry:

1. Použití nízké spotřeby (až 0,5 W) LED diody. Potřebujete jich hodně, můžete si nakonfigurovat jakýkoli tvar. Není potřeba výkonný radiátor (málo topí). Významnou nevýhodou je pracnější montáž.

2. Použití výkonných (1 W - 5 W) LED prvků. Efektivita je vysoká, mzdové náklady jsou několikanásobně nižší. Ale bodové vyzařování vyžaduje výběr difuzoru a k realizaci projektu jsou potřeba dobré radiátory.

Pro experimentální návrhy jsem zvolil první možnost. Nejlevnější „surovina“: 5 mm LED diody se 120° rozptylem v průhledném pouzdře. Říká se jim „slaměné klobouky“.

• dopředný proud = 20 mA (0,02 A)
• úbytek napětí na 1 diodě = 3,2-3,4 voltů
• barva – teplá bílá

Taková dobrota se prodává za 3 rubly na jakémkoli rádiovém trhu.

Koupil jsem několik balení 100 ks. na aliexpress (odkaz na nákup). Stálo to o něco méně než 1 rub. kus.

Jako zdroje (přesněji zdroje proudu) jsem se rozhodl použít osvědčený obvod se zhášecím (předřadným) kondenzátorem. Výhodou takového ovladače jsou extrémně nízké náklady a minimální spotřeba energie. Protože zde není PWM regulátor ani lineární stabilizátor proudu, přebytečná energie neuniká do atmosféry: v tomto okruhu nejsou žádné prvky s radiátorem odvádějícím teplo.

Nevýhoda: chybějící proudová stabilizace. To znamená, že pokud je síťové napětí nestabilní, změní se jas záře.Moje zásuvka má přesně 220 (+/- 2 volty), takže tento obvod je tak akorát.

Základna prvků také není drahá.

• diodové můstky řady KTs405A (lze použít libovolné diody, i Schottkyho)
• filmové kondenzátory s napětím 630 voltů (s rezervou)
• 1-2W rezistory
• elektrolytické kondenzátory 47 mF při 400 voltech (můžete vzít větší kapacitu, ale to přesahuje rámec hospodárnosti)
• maličkosti jako prkénko a pojistky jsou obvykle ve výzbroji každého radioamatéra

Abychom nevymýšleli pouzdro s kazetou E27, používáme vyhořelé (další důvod, proč je opustit) hospodyně.

Po pečlivém (na ulici!) vyjmutí baňky se rtuťovými parami vám zbyde vynikající obrobek pro kreativitu.

Základem základů je výpočet a princip činnosti proudového budiče se zhášecím kondenzátorem

Typické schéma je znázorněno na obrázku:

Jak schéma funguje:

Rezistor R1 omezuje proudový ráz při připojení napájení, dokud se obvod nestabilizuje (asi 1 sekundu). Hodnota od 50 do 150 Ohm. Výkon 2W.

Rezistor R2 zajišťuje činnost předřadného kondenzátoru. Nejprve jej vybije při vypnutí napájení. Minimálně proto, abyste při vyšroubování žárovky nedostali šok. Druhým úkolem je zabránit proudovému rázu v případě, kdy se polarita nabitého kondenzátoru a první půlvlna 220 voltů neshodují.

Ve skutečnosti je základem obvodu tlumící kondenzátor C1. Je to jakýsi proudový filtr. Výběrem kapacity můžete nastavit libovolný proud v obvodu. U našich diod by neměl překročit 20 mA při špičkovém síťovém napětí.

Pak funguje diodový můstek (koneckonců LED diody - jedná se o prvky s polaritou).

Aby se zabránilo blikání lampy, je zapotřebí elektrolytický kondenzátor C2. LED diody nemají žádnou setrvačnost při zapínání a vypínání. Oko tedy uvidí záblesk s frekvencí 50 Hz. Mimochodem, mají to na svědomí levné čínské lampy. Kvalita kondenzátoru se kontroluje pomocí libovolného digitálního fotoaparátu, dokonce i chytrého telefonu. Při pohledu na hořící diody přes digitální matici můžete vidět blikání, nerozeznatelné pro lidské oko.

Tento elektrolyt navíc poskytuje nečekaný bonus: lampy se nevypínají okamžitě, ale s ušlechtilým pomalým útlumem až do vybití kapacity.

I = 200*C* (1,41*U síť - U led)

I – výsledný proud obvodu v ampérech

200 je konstanta (frekvence sítě 50 Hz * 4)

1,41 – konstantní

C – kapacita kondenzátoru C1 (zhášení) ve faradech

U síť – odhadované síťové napětí (ideálně 220 voltů)

U led – celkový pokles napětí napříč LED diody (v našem případě – 3,3 voltu, vynásobeno počtem LED prvků)

Výběr množství LED diody (při známém úbytku napětí) a kapacitě zhášecího kondenzátoru je nutné dosáhnout požadovaného proudu. Nemělo by být vyšší, než je uvedeno ve specifikacích LED diody. Je to síla proudu, kterou regulujete jas záře, a je nepřímo úměrná životnosti LED diod.

Pro usnadnění můžete vytvořit vzorec v Excelu.

Obvod byl několikrát testován, první kopie byla sestavena téměř před 3 lety, funguje v kuchyňské lampě, nebyly žádné poruchy.

Přejděme k praktické realizaci projektů. O počtu LED prvků a kapacitě kondenzátorů v jednotlivých obvodech nemá smysl diskutovat: projekty jsou pro každou lampu individuální. Vypočteno přesně podle vzorce.Výše uvedený obvod pro 60 LED s kondenzátorem 68 mikrofarad není jen příkladem, ale reálným výpočtem pro proud v obvodu 15 mA (pro prodloužení životnosti světel).

LED lampa v lustru

Vykuchanou patronu od hospodyně používáme jako pouzdro pro obvod a nosnou konstrukci. V tomto projektu jsem nepoužil prkénko na krájení, driver jsem sestavil na 1 mm tlustý PVC kruh. Ukázalo se, že má správnou velikost. Dva kondenzátory - kvůli volbě kapacity: v jednom prvku nebyl nalezen požadovaný počet mikrofaradů.

Jako kryt pro umístění LED prvků byla použita dóza od jogurtu. V návrhu jsem také použil zbytky 3 mm pěnových PVC desek.

Po sestavení to vypadalo úhledně a dokonce krásně. Toto uspořádání zásuvky je spojeno s tvarem lustru: rohy směřují nahoru, ke stropu.

Dále umístíme LED diody: podle schématu, 150 ks. Plast propíchneme šídlem, mzdové náklady: jeden celý večer.

Při pohledu dopředu řeknu: materiál pouzdra se neospravedlnil, je příliš tenký. Další lampa byla vyrobena z 1 mm PVC fólie. Abych tomu dal tvar, vypočítal jsem sken kužele pro stejných 150 diod.

Ukázalo se, že to není tak elegantní, ale spolehlivé a dokonale drží tvar. Lampa je zcela skryta v rameni lustru, takže vzhled není tak důležitý.

Vlastně instalace.

Leskne se rovnoměrně a nebolí oči.

Lumeny jsem neměřil, ale připadalo mi to jasnější než 40W žárovka, o něco slabší než 60W.

LED svítidlo v plochém stropním svítidle do kuchyně

Ideální dárce pro takový projekt. Všechny LED budou umístěny ve stejné rovině.

Nakreslíme šablonu a vyřízneme matrici pro umístění prvků LED. S tímto průměrem dojde k deformaci ploché PVC fólie. Použil jsem tedy dno plastového kbelíku od stavebních směsí.Podél vnějšího obrysu je výztužné žebro.

Diody se instalují pomocí obvyklého šídla: 2 otvory podle označení.

Lampa je navržena pro 120 LED prvků, rozdělených do 2 skupin po 60 kusech, pro spolehlivost obvodu. Vyrábíme 2 stejné ovladače.

Montujeme je na dielektrické distanční podložky na rubové straně.

Pro připevnění disku nainstalujeme do středu PVC pódium.

Zavěsíme lampu na strop, zapneme - vše funguje.

Pro posouzení jasu: v rozích jsou 4 značkové LED lampy z IKEA, každá se světelným výkonem 400 Lm.

LED lampa do koupelny

Také snadno realizovatelný projekt. Extrahujeme obsah lampy, nainstalujeme matici 30 LED a odpovídající ovladač.

Světlo je měkké, rovnoměrné, více než dostatečné pro tuto „místnost“.

Stolní lampa

Jako tělo se používá uzávěr deodorantu.

Náboj E27 je tradičně od spálené hospodyně.

Pouzdro pojme 55 LED diody.

Ukázalo se to kompaktní a úhledné.

Ve stolní lampě vypadá „instalace“ jako vlastní.

A svítí docela sebevědomě.

Dítě, inspirované úspěchem svého otce, požádalo o podsvícení svého počítače. Našla se jakási elegantní krabice, do které se řidič vešel.

Jako pouzdro jsem použil kabelovou skříň. Rozměr profilu: 10*10 mm.

Aby světlo nedopadalo do očí, ale směřovalo shora dolů, je konstrukce umístěna na rohu o straně 25 mm, z bílého PVC.

Výsledek:

Veškerá práce je vyrobena z komponentů, které prakticky nic nestojí. Navíc je to skvělá příležitost procvičit si své rádiové dovednosti.