DIY LED lempa: schema, dizaino niuansai, savarankiškas surinkimas

LED lempos plačiai naudojamos buityje, gatvių ir pramoniniame apšvietime.Svarbūs jų pranašumai yra efektyvumas, ekologiškumas ir maža priežiūra.

„Pasidaryk pats“ LED lempa tikrai ras savo pritaikymą jūsų namuose. Išsamias gamybos instrukcijas, taip pat surinkimo schemas rasite pateiktame straipsnyje.

LED įrenginio veikimo principas

LED lempos pagrindas yra vienpusis puslaidininkis, kurio dydis yra keli milimetrai. Jame vyksta vienkryptis elektronų judėjimas, leidžiantis kintamąją srovę paversti nuolatine.

LED kristalas, susidedantis iš kelių sluoksnių, pasižymi dviejų tipų elektros laidumu: teigiamai ir neigiamai įkrautomis dalelėmis.

Pusė, kurioje yra minimalus elektronų skaičius, vadinama skyle (p tipo), o kita, kurioje yra daug šių dalelių, vadinama elektronu (n tipo).

Tarp dviejų LED elemento pusių yra įprasta riba - elektronų skylės sandūra (p-n). Čia dalelės susiduria viena su kita, todėl atsiranda švytėjimas.

Kai elementai pn sandūroje susiduria, jie susiduria, sukurdami šviesos daleles, vadinamas fotonais.Jei per tą laiką sistemoje išlaikysite pastovią įtampą, šviesos diodas skleis stabilų šviesos srautą. Šis efektas naudojamas visose LED lempų konstrukcijose.

Keturių tipų LED įrenginiai

Priklausomai nuo šviesos diodų išdėstymo, tokius modelius galima suskirstyti į šias kategorijas:

1. DIP. Kristalas išdėstytas dviem laidininkais, virš kurių yra didintuvas. Modifikacija tapo plačiai paplitusi gaminant ženklus ir girliandas.
2. "Piranha". Įrenginiai surinkti panašiai kaip ir ankstesnė versija, tačiau turi keturis išėjimus. Automobiliams įrengti dažniausiai naudojamos patikimos ir patvarios konstrukcijos.
3. SMD. Kristalas dedamas viršuje, o tai žymiai pagerina šilumos išsklaidymą ir taip pat padeda sumažinti prietaisų dydį.
4. PELĖDA. Šiuo atveju šviesos diodas yra lituojamas tiesiai į plokštę, o tai padidina švytėjimo intensyvumą ir apsaugo nuo perkaitimo.

Reikšmingas COB įrenginių trūkumas yra tai, kad neįmanoma pakeisti atskirų elementų, todėl dėl vieno sugedusio lusto tenka įsigyti naują mechanizmą.

Sietynuose ir kituose buitinio apšvietimo gaminiuose paprastai naudojamas SMD dizainas.

LED lempos įtaisas

LED lempa susideda iš šių šešių dalių:

• Šviesos diodas;
• bazė;
• vairuotojas;
• difuzorius;
• radiatorius.

Tokio įrenginio veikimo elementas yra šviesos diodas, kuris generuoja šviesos bangų srautą.

LED prietaisai gali būti suprojektuoti skirtingoms įtampoms. Paklausiausi yra smulkūs 12-15 W gaminiai ir didesnės 50 vatų lempos.

Pagrindas, kuris gali būti įvairių formų ir dydžių, naudojamas ir kitų tipų lempoms – fluorescencinėms, halogeninėms, kaitrinėms. Tuo pačiu metu kai kurie LED įrenginiai, pavyzdžiui, LED juostos, gali apsieiti be šios dalies.

Svarbus dizaino elementas yra vairuotojas, kuris paverčia tinklo įtampą į srovę, kuria veikia kristalas.

Efektyvus lempos veikimas labai priklauso nuo šio įrenginio, be to, aukštos kokybės vairuotojas, turintis gerą galvaninę izoliaciją, užtikrina ryškų pastovų šviesos srautą be mirksėjimo.

Įprastas šviesos diodas sukuria kryptingą šviesos spindulį. Norint pakeisti jo paskirstymo kampą ir užtikrinti kokybišką apšvietimą, naudojamas difuzorius. Kita šio komponento funkcija yra apsaugoti grandinę nuo mechaninių ir natūralių poveikių.

Radiatorius skirtas pašalinti šilumą, kurios perteklius gali sugadinti įrenginį. Patikimas radiatoriaus veikimas leidžia optimizuoti lempos veikimą ir pratęsti jos tarnavimo laiką.

Kuo ši dalis mažesnė, tuo didesnę šiluminę apkrovą turės atlaikyti šviesos diodas, o tai turės įtakos jo perdegimo greičiui.

Naminės lempos privalumai ir trūkumai

Specializuotose parduotuvėse siūlomas didelis LED prietaisų pasirinkimas. Tačiau kartais asortimente neįmanoma rasti reikiamus parametrus atitinkančio įrenginio. Be to, LED prietaisai tradiciškai yra brangūs.

Produktų trūkumai yra tai, kad gamintojas nesuteikia garantijos. Be to, neatsargiai surinkti tokie įrenginiai gali atrodyti nepatraukliai.

Tuo tarpu sutaupyti pinigų ir gauti tobulą lempą visiškai įmanoma ją surinkus patiems.Tai padaryti nėra sunku ir užteks elementarių techninių žinių bei praktinių įgūdžių.

„Pasidaryk pats“ LED įrenginys turi nemažai reikšmingų pranašumų, palyginti su parduotuvėje įsigytu analogu. Jie yra ekonomiški: kruopščiai surenkant ir naudojant kokybiškas dalis tarnavimo laikas siekia 100 tūkst.

Tokie prietaisai rodo aukštą energijos vartojimo efektyvumo laipsnį, kurį lemia energijos suvartojimo ir pagamintos šviesos ryškumo santykis. Galiausiai, jų kaina yra daug mažesnė nei gamyklinių analogų.

DIY problemos

Pagrindinės problemos, kurias tenka spręsti gaminant LED lempas – kintamosios elektros srovės pavertimas pulsuojančia ir išlyginimas į pastovią. Be to, reikia apriboti galios srautą iki 12 voltų, o tai būtina diodui maitinti.

Norėdami patys sukurti LED lempą, galite naudoti specializuotose parduotuvėse įsigytas dalis arba elementus iš perdegusių prietaisų

Galvodami apie įrenginį, taip pat turėtumėte išspręsti keletą dizaino problemų, būtent:

• kaip išdėstyti grandinę ir šviesos diodus;
• kaip izoliuoti sistemą;
• kaip užtikrinti šilumos mainus įrenginyje.

Prieš surenkant, patartina apgalvoti visas šias problemas, atsižvelgiant į naminio šviesos šaltinio reikalavimus.

LED lempų grandinės

Visų pirma, turėtumėte sukurti surinkimo variantą. Yra du pagrindiniai metodai, kurių kiekvienas turi savo privalumų ir trūkumų. Žemiau mes pažvelgsime į juos išsamiau.

Galimybė su diodiniu tilteliu

Grandinę sudaro keturi diodai, sujungti skirtingomis kryptimis.Dėl to tiltas įgyja galimybę 220 V tinklo srovę transformuoti į pulsuojančią.

LED tilto grandinė yra paprasta ir logiška. Tai atlikti gali net pradedantysis meistras, įvaldęs savarankiško darbo pagrindus.

Tai atsitinka taip: kai sinusoidinės pusbangos praeina per du diodus, jos keičiasi, todėl prarandamas poliškumas.

Surinkimo metu prie teigiamo išėjimo prieš tiltelį prijungiamas kondensatorius; prieš neigiamą gnybtą - 100 omų varža. Už tilto sumontuotas dar vienas kondensatorius: jo prireiks įtampos kritimams išlyginti.

LED elemento gamyba

Lengviausias būdas sukurti LED lempą yra pagaminti šviesos šaltinį, pagrįstą sulūžusia lempa. Būtina patikrinti aptiktų dalių funkcionalumą, o tai galima padaryti naudojant 12 V bateriją.

Sugedę elementai turi būti pakeisti. Norėdami tai padaryti, turėtumėte išlituoti kontaktus, pašalinti perdegusius elementus ir įdėti naujus į jų vietą. Šiuo atveju svarbu stebėti nuosekliai sujungtų anodų ir katodų kaitą.

Jei jums reikia pakeisti tik 2–3 lusto dalis, galite jas tiesiog lituoti tose vietose, kur anksčiau buvo sugedę komponentai.

Norint visiškai savarankiškai surinkti, reikia prijungti 10 diodų iš eilės, laikantis poliškumo taisyklių. Prie laidų prilituojamos kelios užbaigtos grandinės.

Gamindami šviestuvą galite naudoti plokštes su šviesos diodais, kurių galima rasti perdegusiuose įrenginiuose. Svarbu tik patikrinti jų funkcionalumą

Montuojant grandines svarbu užtikrinti, kad lituoti galai nesiliestų vienas su kitu, nes tai gali sukelti trumpąjį jungimą įrenginyje ir sistemos gedimą.

Prietaisai švelnesnei šviesai

Norint išvengti LED lempų mirgėjimo, aukščiau aprašytą grandinę galima papildyti keliomis detalėmis. Taigi jį turėtų sudaryti diodinis tiltelis, 100 ir 230 omų rezistoriai, 400 nF ir 10 μF kondensatoriai.

Kad prietaisas būtų apsaugotas nuo įtampos šuolių, grandinės pradžioje įdedamas 100 omų rezistorius, po to 400 nF kondensatorius, po kurio montuojamas diodinis tiltelis ir dar vienas 230 omų rezistorius, o po to surinkta šviesos diodų grandinė.

Rezistorių įtaisai

Panaši schema taip pat yra gana prieinama pradedančiajam meistrui. Norėdami tai padaryti, jums reikia dviejų 12k rezistorių ir dviejų to paties skaičiaus šviesos diodų grandinių, kurios yra lituojamos nuosekliai, atsižvelgiant į poliškumą. Šiuo atveju viena juostelė R1 pusėje yra prijungta prie katodo, o kita - prie R2, anodo.

Pagal šią schemą pagamintos lempos turi švelnesnę šviesą, nes paeiliui šviečia valdymo elementai, todėl plika akimi blyksnių pulsavimas yra beveik nepastebimas.

Norėdami apskaičiuoti lempos galią, turite žinoti srovės, kuri praeina per šviesos diodus, kiekį. Šią vertę galima apskaičiuoti pagal pateiktą formulę. Reikėtų atsižvelgti į tai, kad 12 nuosekliai sujungtų šviesos diodų įtampos kritimas yra maždaug 36 V

Prietaisai sėkmingai naudojami kaip stalinė lempa ir kitiems tikslams. Norint sukurti optimalų apšvietimą, ekspertai rekomenduoja naudoti 20-40 diodų juosteles. Mažesnis skaičius suteikia nedidelį šviesos srautą, didesnį elementų skaičių sujungti techniškai gana sunku.

Svarbus elementas: LED tvarkyklė

Kad „pasidaryk pats“ LED įrenginys veiktų tinkamai, turite išspręsti problemą su tvarkykle. Šio įrenginio išdėstymas yra gana paprastas. Veikimo algoritmas susideda iš 220 V kintamos srovės perdavimo į diodinį tiltelį per kondensatorių C1.

Ištaisyta srovė patenka į nuosekliai sujungtus šviesos diodus HL1-HL27, kurių skaičius gali siekti 80 vienetų.

Naminio LED įrenginio tvarkyklė surenkama pagal toliau pateiktą schemą. Taip pat galite naudoti paruoštus elementus bp 3122, bp 2832a arba bp 2831a

Į vengti mirgėjimo o norint pasiekti pastoviai tolygią spalvą, patartina naudoti kondensatorių C2, kuris turėtų būti kuo didesnės talpos.

Korpusai LED prietaisams

Prieš surenkant svarbu nuspręsti, kur bus sumontuota surinkta grandinė.

Yra keletas šios problemos sprendimo variantų - įdėti įrenginį, kurį galite naudoti:

• lempos pagrindai kaitinamoji;
• korpusai iš perdegusių energiją taupančių arba halogeninių lempų;
• rankų darbo prietaisai.

Pirmasis variantas turi svarbų pranašumą. Jį naudojant, surinktą LED įrenginį lengva įsukti į lizdą, taip užtikrinant šilumos mainus.

Reikėtų pažymėti, kad be akivaizdžių pranašumų šis metodas turi ir akivaizdžių trūkumų. Surinkta konstrukcija nėra labai estetiška, be to, tokiu atveju sunku užtikrinti patikimą izoliaciją.

Norėdami naudoti perdegusią kaitrinę lempą, kad sukurtumėte LED lemputę, pirmiausia turite atsargiai atskirti stiklinę lemputę nuo pagrindo ir išimti spiralę. Surinkta grandinė atsargiai dedama į gautą erdvę, o virš plokštės pritvirtinama lemputė.

Patogus ir praktiškas pasirinkimas – į energiją taupančios lempos korpusą įdėti naminį prietaisą. Norėdami tai padaryti, pirmiausia turite išardyti perdegusį įrenginį, išimdami iš jo keitiklio plokštę.

Surinktą diagramą galima įterpti įvairiais būdais:

• Diodai dedami į skylutes, padarytas dangtelyje po stikline lempute.
• Grandinę galima įdėti į pagrindo vidų, o tai garantuoja šilumos mainus. Šiuo atveju LED elementai įdedami ir tvirtinami į esamas skyles.
• Lentą galima paslėpti pagrinde. Norėdami atlikti procesą, patogu naudoti įprastą plastikinį dangtelį iš vandens butelio.

Šviesos diodams įdėti meistrai dažnai naudoja rankomis pagamintą plastiko ar kartono apskritimą, kuriame išgręžiamos skylės diodams. Atsargiai atliekant tokius prietaisus atrodo gana estetiškai.

Kitas variantas – naudoti halogeninės lempos korpusą. Jis nėra plačiai naudojamas, nes tokiu atveju neįmanoma įsukti lempos į lizdą. Nepaisant to, panaši modifikacija naudojama naminiams indikatoriams ir kitiems prietaisams gaminti.

Jei nuspręsite savo darbui naudoti lemputės korpusą, rekomenduojame perskaityti kitą mūsų straipsnį, kuriame išsamiai aprašėme, kaip išardyti įvairių tipų lemputes. Daugiau informacijos – eikite į nuoroda.

Medžiagos naminiams gaminiams gaminti

Be korpuso, žibintui sukurti reikės ir kitų elementų. Tai visų pirma šviesos diodai, kuriuos galima įsigyti LED juostų arba atskirų NK6 elementų pavidalu. Kiekvienos dalies srovės stipris yra 100-120 mA; įtampa 3-3,3 V.

Kai kurių grandinių surinkimas apima papildomų nuorodų, pavyzdžiui, tvarkyklės, naudojimą, todėl komponentų rinkinys kiekvienu konkrečiu atveju nagrinėjamas atskirai.

Taip pat reikia 1N4007 lygintuvų diodų arba diodinio tiltelio, taip pat saugiklių, kuriuos galima rasti seno įrenginio bazėje.

Taip pat reikės kondensatoriaus, kurio talpa ir įtampa turi atitikti naudojamą elektros grandinę ir joje naudojamų LED elementų skaičių.

Jei nenaudojate paruoštos plokštės, turite galvoti apie rėmą, prie kurio pritvirtinami šviesos diodai. Jo gamybai tinka karščiui atspari medžiaga, kuri nėra metalinė ir nelaidžia elektros srovei.

Paprastai tokia dalis yra pagaminta iš patvaraus plastiko arba storo kartono. Norėdami pritvirtinti LED elementus prie rėmo, jums reikės skystų vinių arba superklijų.

Paprastos LED lempos surinkimas

Panagrinėkime lempos įrengimą standartiniame pagrinde iš fluorescencinės lempos. Norėdami tai padaryti, turėsime šiek tiek pakeisti aukščiau pateiktą medžiagų sąrašą.

Šiuo atveju naudojame:

• sena bazė E27;
• NK6 šviesos diodai;
• vairuotojas RLD2-1;
• plastiko arba storo kartono gabalas;
• Super klijai;
• elektros instaliacija;
• lituoklis, replės, žirklės.

Iš pradžių reikia išardyti lempą. Liuminescenciniams įrenginiams pagrindo prijungimas prie plokštės su vamzdeliais atliekamas naudojant skląsčius. Svarbu nustatyti tvirtinimo vietą ir atsuktuvu atsukti elementus, kurie leis lengvai atjungti kasetę.

Naminės LED lempos surinkimo procesas yra paprastas. Į korpusą iš seno įrenginio įkišama tvarkyklė, ant kurios sumontuota plokštė su šviesos diodais

Išmontuojant prietaisą reikia būti ypač atsargiems, kad nepažeistumėte vamzdelių, kurių viduje yra toksiškos medžiagos. Tuo pačiu metu būtina stebėti prie pagrindo prijungtų elektros laidų vientisumą, taip pat išsaugoti jame esančias dalis.

Mes naudojame viršutinę dalį su prijungtais dujų išlydžio vamzdeliais, kad pagamintume plokštę, reikalingą šviesos diodų prijungimui. Pakanka išimti vamzdinius elementus ir pritvirtinti LED dalis prie likusių apvalių skylių.

Norint juos saugiai pritvirtinti, geriau pasidaryti papildomą plastikinį arba kartoninį dangtelį, kuris bus skirtas lustams izoliuoti.

Šviestuvoje bus naudojami NK6 šviesos diodai, kurių kiekvienas susideda iš 6 kristalų su lygiagrečia jungtimi. Jie leidžia sukurti gana ryškų apšvietimo įrenginį su minimaliomis elektros sąnaudomis.

Norėdami prijungti kiekvieną šviesos diodą prie dangtelio, turite padaryti dvi skylutes. Jie turi būti pradurti atsargiai, griežtai laikantis diagramos.

Plastikinė dalis leidžia tvirtai pritvirtinti LED elementus, o naudojant kartoną reikia papildomai pritvirtinti šviesos diodus prie pagrindo naudojant skystus nagus arba superklijus.

Kadangi įrenginys skirtas naudoti šešis šviesos diodus, kurių kiekvieno galia yra 0,5 vato, grandinėje turi būti trys lygiagrečiai sujungti elementai.

Įspūdingą lempą galima sukurti naudojant LED juostelę. Šis elementas įkišamas į vamzdelį, naudojamą fluorescenciniam apšvietimui

Konstrukcijoje, kuri veiks iš 220 V maitinimo šaltinio, turite pateikti RLD2-1 tvarkyklę, kurią turėtumėte įsigyti parduotuvėje arba pasidaryti patys.

Norint išvengti trumpojo jungimo, prieš pradedant montavimą svarbu izoliuoti vairuotoją ir plokštę vienas nuo kito plastiku arba kartonu. Kadangi lempa vos įkaista, nereikia jaudintis dėl perkaitimo.

Pasirinkę visus komponentus, galite surinkti konstrukciją pagal schemą, o tada prijungti ją prie elektros tinklo, kad patikrintumėte švytėjimą.

Įrenginys, veikiantis iš standartinio 220 V maitinimo šaltinio, pasižymi mažomis energijos sąnaudomis ir 3 vatų galia. Pastarasis skaičius yra 2–3 kartus mažesnis nei fluorescencinių prietaisų ir 10 kartų mažesnis nei kaitrinių lempų.

Nors šviesos srautas yra tik 100-120 liumenų, dėl akinančiai baltos spalvos lempa atrodo daug ryškesnė. Surinktas šviestuvas gali būti naudojamas kaip stalinis šviestuvas arba apšviesti kompaktišką kambarį, pavyzdžiui, koridorių ar spintą.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Žemiau esančiame vaizdo įraše galite pamatyti išsamų specialisto aprašymą apie LED lempos savarankišką surinkimą:

LED lempos, pagamintos atskirai, turi aukštas technines charakteristikas. Jie yra beveik tokie pat geri kaip gamykliniai modeliai pagal tokias savybes kaip stiprumas, patikimumas ir ilgaamžiškumas.

Tokių prietaisų surinkimas yra prieinamas beveik visiems: norint jį sėkmingai užbaigti, tereikia griežtai laikytis schemų ir atidžiai atlikti visas nurodytas manipuliacijas.

Galbūt jau savo rankomis surinkote LED lempą ir galite duoti vertingų patarimų mūsų svetainės lankytojams? O gal perskaičius straipsnį kilo klausimų? Prašome palikti savo komentarus žemiau esančiame bloke.