Главная Полезное

Как собрать светодиодные светильники своими руками. Способы самостоятельного изготовления светодиодной лампы Самодельные лед лампы своими руками

Светодиодная лампа на сегодняшний день до сих пор является непонятной и дорогой вещью, имеющая не всем понятный принцип работы. На самом деле многие желают иметь у себя подобный источник света, но останавливает цена. Предлагаем рассмотреть, как сделать светодиодную лампу своими руками, а также познакомиться с их достоинствами.

Вам наверняка будут интересны следующие статьи:

1 .

Естественно, что для того, чтобы сделать светодиодную лампу своими руками вам потребуется достаточно много времени и терпения. Однако, с другой стороны, вам будут обеспечены огромное количество часов яркого чистого света, а это стоит потраченных сил. Светодиодные лампы изготавливаются на основе обычных галогенновых ламп GU4 (MR11), и в конечном итоге получается устройство рассчитанное на 12 вольт, которое можно применять как на улице, так и в доме.

Для изготовления светодиодной лампы своими руками вам потребуется:

Одна галогенная лампа со снятым стеклом, перегоревшая или же можете взять и разобрать новую, это все по желанию.
Светодиоды. Количество по желанию. Однако помните, что при работе более чем с 22 светодиодами процесс становится достаточно сложным.
Потребуется также и доступ к он-лайн калькулятору разработки схем для монтажа светодиодных ламп. Этот сервис выдает вам схему как раз по вашему случаю, а именно количество светодиодов, напряжение источника питания и так далее. Калькулятор вы сможете найти на сайте .
Монтажный клей и супер-клей. В принципе подойдет любой обычный клей, который способен быстро схватываться и высыхать.
Кусок медного провода.
Маленький кусок листового алюминия толщиной около 0,2 мм. Для этого будет подходить даже жестяная банка, в том случае, если получится разравнять отрезанный кусок.
Резисторы. Какие резисторы потребуются следует смотреть по схеме полученной из калькулятора.
Еще несколько бытовых предметов и достаточно много терпения.

Последовательность действий по сбору светодиодной лампы:

1. Вынимайте все содержимое и ненужное из галогеновой лампы. Берите обыкновенную отвертку и начинайте вынимать замазку возле ножек лампы, она белого цвета и хорошо видна. Она отлично поддается крошению. Удалите всю замазку до того, как начать следующий шаг. Помните, что действовать следует осторожно, т.к. галогеновая лампа очень хрупкая. Не нужно испортить ее чересчур сильным давлением отвертки.

2. Удалите лампочку из отражателя. После удаления замазки, нужно взять молоток и положить лампочку ножками наверх. Далее необходимо ударить по этим ножкам молотком, сильно, но мягко. После этого галогеновая лампочка выпадет на стол, а отражатель станет пустым. В том случае, если в лампе будет оставаться чуть-чуть замазки, не обращайте внимания, т.к. она может быть полезной в последующих операция.

3. Изготовьте алюминиевый диск, на котором в последующем станут крепиться светодиоды. Этот полученный диск еще станет работать отражателем. Для его изготовления потребуется бумажный шаблон. Подобные шаблоны можете найти по адресу — http://www.instructables.com/files/orig/FPR/GJDA/FM2KBQ0E/FPRGJDAFM2KBQ0E.pdf . Эти шаблоны рассчитываются на светодиоды в 5 мм и их следует распечатывать так, как они есть, т.е. в натуральную величину. Подготовьте необходимый вам шаблон (распечатайте и вырежьте, но дырочки вырезать не следует). Далее капелькой клея приклейте шаблон к алюминиевому листу и обрежьте лист по шаблону, а после этого выбивайте дырки с помощью дырокола.

4. Следующим шагом будет генерация схемы соединения светодиодов. Для этого на странице http://led.linear1.org/led.wiz заполняйте 4 поля:

Source voltage – это напряжения источников питания. Чаще всего для светодиодных ламп оно составляет 12 вольт;
Diode forward voltage – это напряжение светодиода. Здесь различия существуют в зависимости от цвета светодиода: Красный цвет – 2.0, зеленый – 2.2, желтый – 2.1, истинный зеленый – 3.3, ультрафиолетовый – 3.3, белый – 3.3, синий – 3.3, синий (430 nm) – составляет 4.6 В.
Diode forward current – это сила тока используемого светодиода, измеряемое в миллиамперах. Это значение должно быть определено на заводской упаковке светодиодов. В том случае, если этого значения на упаковке не имеется, то следует ставить здесь значение 20.
Number of LEDs in your array – это количество светодиодов в вашей лампе.

5. Далее следует собирать вместе все светодиоды. Диск нужно положить на какую-либо подставку, типа как на фотографии. Если похожего ничего не найдете, то вполне подойдет часть любой трубки, которая подходит по диаметру. Затем вставляйте в дырки круга светодиоды ножками к верху. Обращайте внимание на расположение светодиодов – ножка катода одного светодиода должна располагаться рядом с анодом другого. Благодаря этому станет легче их пропаять.

Между светодиодами нужно наносить немного клея. Это делать нужно с аккуратностью и следить за тем, чтобы клей не попадал на ножки свтеодиодов. В противном случае во время пайки клей будет испаряться дымком, который является токсичным и опасным для глаз.

6. Далее необходимо провести окончательную проклейку. После выставления всех светодиодов строительным клеем заливайте светодиоды вплоть до ножек, таким образом, чтобы обеспечивалась единость конструкции. Время на застывание может потребоваться различное, все будет зависеть от используемого клея, но в любом случае нужно ожидать полного его высыхания.

7. После этого можно приступать к пайке светодиодов. Подрезайте ножки светодиодов, но не забывайте, что анод одного располагается рядом с катодом другого. Главной задачей будет не спутать их.

Схема рекомендует спаивать цепи по четыре светодиода в каждой, а значит и вам нужно пропаять четыре светодиода последовательно – минус к плюсу. У первого светодиода в цепи, который потом будет подключаться к питанию следует плюсовую ножку оставлять длинной, а у последнего длинной оставить минусовую. Советуем для того, чтобы не спутать минусы и плюсы, сделать ножки на минус более короче плюсовых, лучше всего в половину.

8. Подключайте резисторы. После пайки у вас должна получиться цепь светодиодов, у который выступают 6 плюсовых ножек (длинные) и 6 ножек минуса (покороче). Настало время припаивать резисторы к минусовым выводам.

Однако для начала нужно пропаять плюсовые ножки таким образом, чтобы все светодиоды были соединены. Обращайте внимание на то, чтобы ножки «+» не были в контакте ни с чем другим и тем более с « -», в противном случае получите короткое замыкание. После этого припаивайте резисторы вертикально к минусовым выводам. Не стоит торопиться, т.к. температура от паяльника легко сможет разрушить рядом находящийся светодиод.

Следующим шагом будет пропайка резисторов по схеме, но теперь рекомендуем их укладывать на светодиоды, для того, чтобы позже можно было все поместить в отражатель.

После процедуры пайки, в итоге, должны оставаться две группы выводов – плюсовые светодиодов и минусовые резисторов. Далее нужно припаять к ним по кусочку медного провода. Это дает возможность сымитировать цоколь лампы. Тот кусок, который припаивается к минусовым выводам, должен быть выполнен короче. Дополнительно можете сделать следующее. Если имеется клеевой пистолет, то заполняйте все пространство между ножками, во избежание их закорочения.

9. Теперь приступает непосредственно к сборке светодиодной лампы своими руками. На отражатель светодиодной лампы нужно вставить светодиодный диск. Места должно хватать, если расположение элементов примерно, как на фото. Приклеивайте диск к отражателю любым клеем. Проклейку нужно выполнить качественно, т.к. только клей соединяет два элемента.

Во время застывания клея лучше всего будет подержать отражатель и светодиодный диск прижатыми. После застывания нужно написать на цоколе, где находится минус, а где плюс. Не забудьте про номинальное напряжение.

10 Завершающим этапом будет отрезание проволоки таким образом, чтобы их длина соответствовала длине ножек галогенной лампы.

Все, можете проверять. Подсоединяйте к источнику питания 12 В и пользуйтесь своим творением.

Когда вы будете разбираться, как сделать светодиодную лампу своими руками, то учитывайте, что достаточно важным моментом будет выбор светодиодов. В описанном случае лучше работать будет чуть-чуть рассеянный свет, чем узконаправленный. И напоследок еще один совет: собранная своими руками светодиодная лампа будет лучше работать не с обычным напряжением 220 вольт, а как раз на 12 вольтовом напряжении.

А вот если использовать в качестве источника света светодиодную ленту, то схема светодиодной лампы будет следующая:

Достоинства энергосберегающих ламп

Достоинства использования энергосберегающих ламп всем знакомы. Во-первых, небольшое потребление электроэнергии. Во-вторых, высокая надежность. На сегодняшний день самыми популярными являются люминесцентные лампы, которые потребляют около 20 Вт и имеют такую степень освещенности, как и обычные лампы накаливания мощностью 100 Вт. Сделать вывод о экономии довольно просто.

В настоящее время все активнее начинают осваивать диодные лампы не имеющие цоколя. Параметры подобных ламп на порядок выше, чем имеют люминесцентные светильники. По сравнению с лампами накаливания они потребляют до 10 раз меньше электроэнергии, а долговечность достигает до 50 тыс. часов против 1 тыс. у ламп накаливания. А люминесцентные имеют ресурс около 4 тыс. часов, которых они обычно не выдерживают. Прочитайте как сделать светодиодную подсветку потолка своими руками .

Подобные диодные лампы, конечно же, стоят дороже обычных лампочек, но потребляемая мощность и ресурс работы с лихвой компенсируют их дороговизну.

Преимущества самостоятельного изготовления

Распространенные в продаже светодиодные лампы обычно имеют повышенные характеристики. Производители заявляют количество света, дающего светильник, исходя из суммы световых потоков светодиодов, имеющихся в светильнике. Однако, это не верно.

Объясняется это следующими вещами. Отражатель, линза или рассеиватель обычно уменьшают количество света, которое дает лампа. Например, галогенные лампы под матовым рассеивателем теряют до половины своего светового потока.

Нужно знать о подобных вещах, чтобы не было разочарований после покупки светодиодных светильников. К тому же продавцы часто не способны давать качественные консультации в этой сфере. Именно поэтому разобраться, как сделать диодную лампу своими руками быть уверенным, что собранный источник света будет иметь те характеристики, которые и были нужны.

Видео. Как сделать светодиодную лампу своими руками

Всем мастерам привет! Сегодня хочу Вам показать несколько конструкций светодиодных ламп, которые можно сделать из отслуживших свой срок «энергосберегаек» и . Суть идеи в том, что можно дать новую жизнь старым вещам и они ещё долго будут служить на благо человеку. Схема общая для всех трёх конструкций - обычный бестрансформаторный источник питания. Подробнее о его работе можно почитать здесь.

Светодиодная лампа для ночника

Первая конструкция небольшой мощности, поэтому планируется установить её в ночник. Лампа собирается на базе четырёх трёхкристальных светодиодов SMD5050. Ток потребления 4,5 мА. Балластный конденсатор 0,1 мкФ.

Светодиодная лампа 2 ватта

Лампа на 2 ватта из пятидесяти четырёх однокристальных светодиодов SMD3528 в настольный светильник. Ток потребления 11 мА. Конденсатор 0,47 мкФ.

Лампа на 5,5 ватт из тридцати трёхкристальных светодиодов SMD5050 в прихожую. Ток её потребления 60 мА. Конденсатор 1,5 мкФ.

Схема питания LED ламп

Собирается всё очень просто, вот схема, для которой нам понадобится:

резистор 100 Ом * 1 Вт,
резистор 1 Мом * 0,25 Вт, нужен для разряда неполярного конденсатора после выключения питания,
любой диодный мост с рабочим напряжением не менее 400 вольт (или сборка из четырёх диодов, которые можно взять из тех же «энергосберегаек»),
неполярный конденсатор от 0,1 до 2,0 мкФ на напряжение не менее 275 вольт (лучше 400 вольт), он ограничивает ток подводимый к светодиодам,
электролитический конденсатор от 2 мкФ и предельным напряжением не менее 400 вольт (тоже можно взять из «энергосберегайки»), он сглаживает пульсации напряжения, исключая мерцание светодиодов,
и, конечно, любые одинаковые светодиоды.

Все светодиоды соединяются последовательно (плюс к минусу) и подключаются к схеме, соблюдая полярность. Неполярный конденсатор подбирается исходя из тока светодиодов, который можно посмотреть в даташите на данный светодиод, вот по этой таблице:

Но лучше, конечно, вставив в разрыв питания светодиодов мультиметр (на режиме 200 мА) проконтролировать ток, что бы он не превышал номинальный ток светодиодов, во избежание преждевременного выхода их из строя.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Данная схема не имеет гальванической развязки с сетью, поэтому необходимо соблюдать осторожность при работе, не касаться руками оголённых участков цепи, включенного в сеть прибора, во избежание удара током!

Архивы на печатные платы для ламп можете скачать по этой ссылке . Удачи Вам в творческих начинаниях и до новых встреч на страницах сайта Радиосхемы ! С Вами был Тёмыч .

Обсудить статью КАК СДЕЛАТЬ СВЕТОДИОДНУЮ ЛАМПУ

Можно ли своими руками от начала до конца сделать светодиодную лампу (LED), работающую от напряжения 220 вольт? Оказывается, можно. В этом увлекательном занятии вам помогут наши советы и инструкции.

Преимущества светодиодных ламп

Светодиодное освещение в доме - это не просто современно, но и стильно, и ярко. Консервативным любителям ламп накаливания остаются слабенькие «лампочки Ильича» – Федеральный закон «Об энергосбережении», принятый в 2009 году, с 1 января 2011 года запрещает производство, импорт и продажу ламп накаливания мощностью более 100 Вт. Продвинутые пользователи давно перешли на компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Но светодиоды обходят всех своих предшественников:

энергопотребление светодиодной лампы меньше в 10 раз, чем у соответствующей лампы накаливания, и почти на 35% меньше, чем у КЛЛ;
сила света LED лампы больше соответственно на 8 и на 36%;
достижение полной мощности светового потока происходит мгновенно, в отличие от КЛЛ, которым для этого требуется около 2 минут;
себестоимость - при условии изготовления лампы самостоятельно - стремится к нулю;
светодиодные лампы экологичны, потому что не содержат ртути;
срок службы светодиодов измеряется десятками тысяч часов. Поэтому LED лампы практически вечны.

Сухие цифры подтверждают: за LED - будущее.

Конструкция современной заводской LED лампы

Светодиод здесь изначально собран из множества кристаллов. Поэтому для того, чтобы собрать такую лампу, не нужно припаивать многочисленные контакты, надо присоединить лишь одну пару.

Светодиодная лампа состоит из цоколя, драйвера, радиатора, самого светодиода и рассеивателя

Типы светодиодов

Светодиод - полупроводниковый многослойный кристалл с электронно-дырочным переходом. Пропуская через него постоянный ток, мы получаем световое излучение. От обычного диода светодиод отличается и тем, что при неправильном подключении он немедленно сгорает, так как имеет малое значение пробивного напряжения (несколько вольт). Если светодиод перегорает, его надо полностью менять, ремонт невозможен.

Есть четыре основных типа светодиодов:

Самодельная и правильно собранная LED лампа будет служить многие годы, при этом её можно будет ремонтировать.

Перед тем как приступить к самостоятельной сборке, нужно выбрать способ электропитания для нашей будущей лампы. Вариантов много: от батарейки до сети переменного тока на 220 вольт - через трансформатор или напрямую.

Проще всего собрать LED на 12 вольт из перегоревшей «галогенки». Но она потребует довольно массивного внешнего блока питания. Лампа же с обычным цоколем, рассчитанная на напряжение 220 вольт, подходит к любому патрону в доме.

Поэтому в нашем руководстве мы не будем рассматривать создание 12-вольтового LED источника света, а покажем пару вариантов конструирования лампы на 220 вольт.

Поскольку мы не знаем уровня вашей электротехнической подготовки, то не можем дать гарантии, что у вас на выходе получится правильно работающий прибор. Кроме того, вы будете работать с опасным для жизни напряжением, и если что-то будет сделано неточно и неправильно, возможны повреждения и ущерб, за что мы не будем нести ответственность. Поэтому будьте осторожны и внимательны. И у вас всё получится.

Драйверы для светодиодных ламп

Яркость свечения светодиодов прямо зависит от силы тока, проходящего через них. Для устойчивой работы они нуждаются в источнике постоянного напряжения и стабилизированном токе, не превышающем предельно допустимую для них величину.

Резисторами - ограничителями тока - можно обойтись лишь для маломощных светодиодов. Можно упростить несложный расчёт количества и характеристик резисторов, найдя в сети калькулятор светодиодов, в котором не только выдаются данные, но и создаётся готовая электрическая схема конструкции.

Для питания лампы от сети необходимо использовать специальный драйвер, преобразующий входное переменное напряжение в рабочее для светодиодов. Простейшие драйверы состоят из минимального количества деталей: входного конденсатора, нескольких резисторов и диодного моста.

В схеме простейшего драйвера через ограничительный конденсатор напряжение питания подаётся на выпрямительный мост, а затем на лампу

Подключение мощных светодиодов осуществляется через электронные драйверы, контролирующие и стабилизирующие ток и имеющие высокий КПД (90-95%). Они обеспечивают стабильный ток даже при резких изменениях напряжения питания в сети. Резисторы этого делать не умеют.

Рассмотрим самые простые и чаще всего используемые драйверы для светодиодных ламп:

линейный драйвер совсем прост и применяется для малых (до 100 мА) рабочих токов или в случаях, когда напряжение источника равно падению напряжения на светодиоде;
импульсный понижающий драйвер более сложен. Он разрешает запитывать мощные светодиоды источником намного более высокого напряжения, чем необходимо для их работы. Недостатки: большой размер и электромагнитные помехи, генерируемые дросселем;
импульсный повышающий драйвер используется, когда рабочее напряжение светодиода больше, чем напряжение, получаемое от источника питания. Недостатки те же, что и у предыдущего драйвера.

В любую LED лампу на 220 вольт для обеспечения оптимального режима работы всегда встроен электронный драйвер.

Чаще всего несколько неисправных светодиодных ламп разбирают, удаляют перегоревшие светодиоды и радиодетали драйвера, а из целых монтируют одну новую конструкцию.

Но можно сделать светодиодную лампу и из обычной КЛЛ. Это вполне себе привлекательная идея. Мы уверены, что у многих рачительных хозяев в ящиках с деталями и запчастями сохраняются неисправные «энергосберегайки». Выкинуть жалко, применить некуда. Сейчас мы расскажем, как из энергосберегающей лампы (цоколь E27, 220 В) создать светодиодную лампу буквально за пару часов.

Неисправная КЛЛ всегда даёт нам качественный цоколь и корпус под светодиоды. Кроме того, из строя обычно выходит именно газоразрядная трубка, но не электронное устройство для её «поджига». Действующую электронику мы опять откладываем в загашник: её можно разобрать, а в умелых руках эти детали ещё послужат чему-нибудь хорошему.

Виды цоколей современных ламп

Цоколь - это резьбовая система для быстрого соединения и фиксации источника света и патрона, подачи питания источнику от электросети и обеспечения герметичности вакуумной колбы. Маркировка цоколей расшифровывается следующим образом:

Первая буква маркировки обозначает тип цоколя:
- B - со штифтом;
- Е - с резьбой (разработан ещё в 1909 году Эдисоном);
- F - с одним штырём;
- G - с двумя штырями;
- H - для ксенона;
- K и R - соответственно с кабельным и утопленным контактом;
- P - фокусирующий цоколь (для прожекторов и фонарей);
- S - софитный;
- T - телефонный;
- W - с контактными вводами в стекле колбы.
Вторая буква U, A или V показывает, в каких лампах применяется цоколь: в энергосберегающих, автомобильных или с коническим концом.
Следующие за буквами цифры обозначают диаметр цоколя в миллиметрах.

Самым распространённым цоколем с советских времён считается E27 - резьбовой цоколь диаметром 27 мм на напряжение 220 В.

Создание светодиодной лампы E27 из энергосберегающей с применением готового драйвера

Для самостоятельного изготовления светодиодной лампы нам понадобятся:

Вышедшая из строя лампа КЛЛ.
Пассатижи.
Паяльник.
Припой.
Картон.
Голова на плечах.
Умелые руки.

Мы будем переделывать под светодиодную неисправную КЛЛ марки «Космос».

«Космос» является одной из самых популярных марок современных энергосберегающих ламп, поэтому у многих рачительных хозяев обязательно найдётся несколько её неисправных экземпляров

Пошаговая инструкция изготовления светодиодной лампы

Находим неисправную энергосберегающую лампу, которая давно лежит у нас «на всякий случай». Наша лампа имеет мощность 20 Вт. Пока главный интересующий нас компонент - цоколь.
Аккуратно разбираем старую лампу и удаляем из неё все, кроме цоколя и идущих от него проводов, с которыми мы потом соединим пайкой готовый драйвер. Лампа собрана с помощью выступающих над корпусом защёлок. Нужно разглядеть их и чем-нибудь поддеть. Иногда цоколь крепится к корпусу сложнее - кернением точечных углублений по окружности. Тут придётся высверлить точки кернения или аккуратно пропилить их ножовкой. Один питающий провод припаян к центральному контакту цоколя, второй - к резьбе. Оба они очень короткие. Трубки при этих манипуляциях могут лопнуть, поэтому надо действовать осторожно.
Очищаем цоколь и обезжириваем его ацетоном или спиртом. Повышенное внимание стоит уделить отверстию, которое тоже тщательно очищаем от лишнего припоя. Это нужно для дальнейшей пайки в цоколе.
Пусковая плата для газоразрядной трубки, встроенная в люминесцентную лампу, для создания светодиодного устройства нам не подойдёт
Крышечка цоколя имеет шесть отверстий - в них крепились газоразрядные трубки. Используем эти дырки для наших светодиодов. Подложим под верхнюю часть вырезанный маникюрными ножницами круг такого же диаметра из подходящего кусочка пластика. Сгодится и плотный картон. Он и зафиксирует контакты светодиодов.
С обратной стороны цоколь имеет шесть круглых отверстий, в которые мы будем устанавливать светодиоды
У нас имеются многокристальные светодиоды HK6 (напряжение 3,3 В, мощность 0,33 Вт, ток 100-120 мА). Каждый диод собран из шести кристаллов (соединённых параллельно), поэтому светит ярко, хотя мощным и не называется. Учитывая мощность этих светодиодов, соединяем их по три штуки параллельно.
Каждый светодиод светит довольно ярко сам по себе, поэтому шесть штук в составе лампы обеспечат хорошую силу света
Обе цепочки соединяем последовательно.
Две цепочки из трёх параллельно включённых светодиодов каждая соединяются последовательно

В результате получаем довольно красивую конструкцию.

Шесть вставленных в гнёзда светодиодов образуют мощный и равномерный источник света

Простой готовый драйвер можно взять из сломанной светодиодной лампы. Сейчас, чтобы подключить шесть белых одноваттных светодиодов, мы используем такой драйвер на 220 вольт, например, RLD2–1.
Драйвер подключается к светодиодам по параллельной схеме
Вставляем драйвер в цоколь. Ещё один вырезанный круг пластика или картона помещаем между платой и драйвером, чтобы избежать замыкания между контактами светодиодов и деталями драйвера. Лампа не нагревается, поэтому прокладка годится любая.
Положительное отличие китайских цоколей от российских: паяются они гораздо лучше
Собираем нашу лампу и проверяем, работает ли она.
Собрав лампу, необходимо подключить её к источнику напряжения и убедиться, что она горит

Мы создали источник с силой света примерно 150-200 лм и мощностью около 3 Вт, аналогичный 30-ваттной лампе накаливания. Но из-за того, что наша лампа имеет белый цвет свечения, она визуально выглядит ярче. Освещаемый ею участок комнаты можно увеличить, подогнув светодиодные выводы. К тому же мы получили замечательный бонус: трехваттную лампу можно даже не выключать - счётчик её практически не «видит».

Создание светодиодной лампы с применением самодельного драйвера

Гораздо интереснее не применять готовый драйвер, а сделать его самостоятельно. Конечно, если вы хорошо владеете паяльником и имеете базовые навыки чтения электрических схем.

Мы рассмотрим травление платы после рисования на ней схемы вручную. И, конечно, всем будет интересно возиться с химическими реакциями, применяя доступные химикалии. Как в детстве.

Нам понадобятся:

Кусок фольгированного медью с двух сторон стеклотекстолита.
Элементы нашей будущей лампы согласно сгенерированной схеме: резисторы, конденсатор, светодиоды.
Дрель или мини-дрель для сверления стеклотекстолита.
Пассатижи.
Паяльник.
Припой и канифоль.
Лак для ногтей или канцелярский корректирующий карандаш.
Поваренная соль, медный купорос или раствор хлорида железа.
Голова на плечах.
Умелые руки.
Аккуратность и внимательность.

Текстолит используется в случаях, когда нужны электроизоляционные свойства. Это многослойный пластик, слои которого состоят из ткани (в зависимости от вида волокон тканевого слоя бывают базальттекстолиты, углеродотекстолиты и прочие) и связующего вещества (полиэфирная смола, бакелит и прочее):

стеклотекстолит - это стеклоткань, пропитанная эпоксидной смолой. Он отличается высоким удельным сопротивлением и термостойкостью - от 140 до 1800 o C;
фольгированный стеклотекстолит - это материал, покрытый слоем гальванической медной фольги толщиной 35-50 мкм. Он используется для изготовления печатных плат. Толщина композита - от 0,5 до 3 мм, площадь листа - до 1 м 2 .

Для изготовления печатных плат используется фольгированный стеклотекстолит

Схема драйвера для светодиодной лампы

Драйвер для LED лампы вполне можно сделать самостоятельно, например, опираясь на простейшую схему, которую мы рассмотрели в начале статьи. Туда необходимо лишь добавить несколько деталей:

Резистор R3, чтобы разряжать конденсатор при отключении питания.
Пару стабилитронов VD2 и VD3 для шунтирования конденсатора, если сгорит или оборвётся светодиодная цепь.

Если мы правильно подберём напряжение стабилизации, то сможем ограничиться и одним стабилитроном. Если же мы заложим напряжение больше 220 В, а под него выберем конденсатор, то обойдёмся вообще без дополнительных деталей. Но драйвер получится по размеру больше, и плата может не уместиться в цоколе.

Эта схема позволяет изготовить драйвер для лампы из 20 светодиодов

Эту схему мы создали, чтобы сделать лампу из 20 светодиодов. Если их больше или меньше, нужно подобрать другую ёмкость конденсатора С1, чтобы через светодиоды по-прежнему проходил ток 20 мА.

Драйвер будет понижать напряжение сети и пытаться сгладить скачки напряжения. Через резистор и токоограничивающий конденсатор напряжение сети подаётся на мостовой выпрямитель на диодах. Через другой резистор подаётся постоянное напряжение на блок светодиодов, и они начинают светить. Пульсации этого выпрямленного напряжения сглаживаются конденсатором, а когда лампа от сети отключается, то первый конденсатор разряжается ещё одним резистором.

Будет удобнее, если конструкция драйвера смонтирована с помощью печатной платы, а не представляет собой некий ком в воздухе из проводов и деталей. Плату вполне можно сделать самому.

Пошаговая инструкция по изготовлению светодиодной лампы с самодельным драйвером

Генерируем с помощью компьютерной программы собственный рисунок для травления платы согласно задуманной конструкции драйвера. Очень удобна и популярна среди радиолюбителей бесплатная компьютерная программа Sprint Layout, позволяющая самостоятельно проектировать печатные платы невысокой сложности и получать изображение их разводки. Есть ещё одна прекрасная отечественная программа - DipTrace, рисующая не только платы, но и принципиальные схемы.
Бесплатная компьютерная программа Sprint Layout генерирует подробную схему травления платы для драйвера
Вырезаем из стеклотекстолита круг диаметром 3 см. Это и будет наша плата.
Выбираем способ переноса схемы на плату. Все способы - страшно интересные. Можно:
- нарисовать схему прямо на куске стеклотекстолита канцелярским корректирующим карандашом или специальным маркером для печатных плат, который продаётся в магазине радиодеталей. Тут есть тонкость: лишь этот маркер позволяет рисовать дорожки меньше или равные 1 мм. В остальных случаях ширина дорожки, как ни старайся, не будет меньше 2 мм. Да и медные пятачки для пайки выйдут неаккуратными. Поэтому нужно после нанесения рисунка подкорректировать его бритвой или скальпелем;
- распечатать схему на струйном принтере на фотобумаге и припарить распечатку утюгом к стеклотекстолиту. Элементы схемы покроются краской;
- нарисовать схему лаком для ногтей, который точно есть в любом доме, где живёт женщина. Это самый простой способ, им и воспользуемся. Старательно и аккуратно кисточкой от флакона рисуем дорожки на плате. Ждём, пока лак хорошо высохнет.
Разводим раствор: 1 столовую ложку медного купороса и 2 столовые ложки поваренной соли размешиваем в кипятке. Медный купорос используется в сельском хозяйстве, поэтому его можно купить в садоводческих и строительных магазинах.
Опускаем плату в раствор на полчаса. В результате останутся только медные дорожки, которые мы защитили лаком, остальная медь исчезнет во время реакции.
Ацетоном удаляем оставшийся лак со стеклотекстолита. Сразу же нужно залудить (покрыть припоем с помощью паяльника) края платы и места контактов, чтобы медь стремительно не окислилась.
Места контактов пропаиваются слоем припоя, смешанного с канифолью, чтобы защитить медные дорожки от окисления
Согласно схеме делаем отверстия дрелью.
Пропаиваем на плате светодиоды и все детали самодельного драйвера со стороны печатных дорожек.
Устанавливаем плату в корпус лампы.
После всех проведённых операций должна получиться светодиодная лампа, эквивалентная 100-ваттной лампе накаливания

Замечания по безопасности

Хотя самостоятельная сборка светодиодной лампы - не очень сложный процесс, к нему не стоит даже приступать, если вы не обладаете хотя бы начальными электротехническими знаниями. Иначе собранная вами лампа при внутреннем коротком замыкании может навредить всей электрической сети вашего дома, включая дорогие электроприборы. Специфика светодиодной техники в том, что если некоторые элементы её схемы подключить неправильно, то возможен даже взрыв. Так что надо быть предельно аккуратным.
Обычно светильники используются при напряжении 220 В переменного тока. Но конструкции, рассчитанные на напряжение в 12 В, подключать к обычной сети ни в коем случае нельзя, и вы должны об этом всегда помнить.
В процессе изготовления самодельной светодиодной лампы компоненты светильника часто не могут быть сразу полностью изолированы от питающей сети 220 В. Поэтому вас может серьёзно ударить током. Даже если конструкция подключена к сети через блок питания, то вполне возможно, что она имеет простую схему без трансформатора и гальванической развязки. Поэтому к конструкции нельзя прикасаться руками, пока конденсаторы не разрядятся.
Если лампа не заработала, то в большинстве случаев виновата некачественная спайка деталей. Вы были невнимательны или поспешно действовали паяльником. Но не отчаивайтесь. Пробуйте дальше!

Видео: учимся паять

Странное дело: в наш век, когда в магазинах есть абсолютно всё, как правило, недорогое и весьма разнообразное, после двадцатилетней эйфории люди всё чаще возвращаются к тому, чтобы делать домашние вещи своими руками. Немыслимо расцвело рукоделие, занятия столярным и слесарным мастерством. И в этот ряд уверенно возвращается простая прикладная электротехника.

Внимание! Данная конструкция не имеет гальванической развязки от высоковольтной сети переменного тока. Строго соблюдайте технику безопасности. При повторении конструкции Вы всё делаете на свой страх и риск. Автор не несёт никакой ответственности за Ваши действия.

В статье рассмотрена конструкция светодиодной лампы с питанием от сети переменного тока с напряжением до 240 В и частотой 50/60 Гц. Данная лампа мне служит уже более двух лет и я хочу поделится с Вами этой конструкцией. Лампа имеет очень простую схему ограничения тока, что даёт возможность повторения конструкции начинающим радиолюбителям. Она имеет небольшую мощность и может применяться в качестве ночника или для подсветки помещения, где не нужна большая яркость свечения, но важен такой фактор, как низкое энергопотребление и долгий срок службы. Её можно повесить в подъезде или на лестничной площадке и не переживать о выключении или высоком расходе электричества - срок её службы практически ограничен сроком службы применённых светодиодов, так как данная лампа не имеет импульсного преобразователя, которые часто выходят из строя быстрее самих светодиодов, а радиоэлементы здесь подобраны таким образом, что не превышаются номинальные напряжения и рабочие токи как конденсаторов с диодами, так и самих светодиодов даже при максимальном допустимом напряжении и частоты в питающей электросети.

Лампа имеет следующие характеристики:

В лампе использованы трёхкристалльные светодиоды тёплого белого свечения типа smd5050:

При протекании номинального тока 20 мА на одном кристалле светодиода падает напряжение порядка 3,3 В. Это основные параметры для расчёта гасящего конденсатора для питания лампы.

Кристаллы всех девяти светодиодов соединены последовательно друг с другом и таким образом через каждый кристалл протекает одинаковый ток. Этим достигается одинаковое свечение и максимальный срок службы светодиодов и следовательно всей лампы. Схема соединения светодиодов показана на рисунке:

После спаивания получается вот такая светодиодная матрица:

Вот так это выглядит с лицевой стороны:

Представляю Вам принципиальную схему данной светодиодной лампы:

В лампе используется двухполупериодный выпрямитель на диодах D1-D4. Резистор R1 ограничивает бросок тока во время включения лампы. Конденсатор C2 является фильтрующим и сглаживает пульсации тока через светодиодную матрицу. Для данного случая его ёмкость в микрофарадах примерно можно рассчитать по формуле:

где I это ток через светодиодную матрицу в миллиамперах и U - падение напряжения на ней в вольтах. Не стоит гнаться за слишком большой ёмкостью этого конденсатора, так как токогасящий конденсатор играет роль ограничителя тока, а подключённая светодиодная матрица является стабилизатором напряжения.

В данном случае можно использовать конденсатор ёмкостью 2,2-4,7 мкФ. Параллельно ему установленный резистор R3 обеспечивает полную разрядку этого конденсатора после выключения питания. Резистор R2 играет ту же роль для токогасящего конденсатора C1. Теперь главный вопрос - как рассчитать ёмкость гасящего конденсатора? В интернете есть много формул и онлайн калькуляторов для этого, но все они занижали результат и давали более низкую ёмкость, что подтвердилось на практике. При использовании формул с различных сайтов и после применения онлайн калькуляторов в большинстве случаев получилась ёмкость 0,22 мкФ. При установке же конденсатора с данной ёмкостью и при замере протекающего через светодиодную матрицу тока был получен результат 12 мА при напряжении сети 240 В и частоты 50 Гц:

Тогда я пошёл более длинным путём и сначала рассчитал необходимое гасящее сопротивление, а затем вывел ёмкость гасящего конденсатора. За исходные данные мы имеем:

Напряжение питающей сети: 220 В. Возьмём максимально возможное - 240 В.
Частоту сети я взял в 60 Гц. При частоте в 50 Гц через матрицу будет протекать меньший ток и лампа будет светить менее ярче, но, зато будет запас.
Напряжение, падающее на светодиодной матрице составит 27*3,3=89,1 В, так как у нас 27 последовательно включённых светодиодных кристаллов и на каждом из них будет падать примерно 3,3 В. Округлим это значение до 90.
При максимальной частоте 60 Гц и напряжении в сети 240 В, протекающий через матрицу ток, не должен превышать 20 мА.

В расчётах используются действующие значения токов и напряжений. По закону Ома гасящее сопротивление должно составлять:

где U c - напряжение в сети (В)

U m - напряжение на светодиодной матрице (В)

I m - ток через матрицу (A).

Так как в качестве гасящего сопротивления мы используем конденсатор, то X c = R и по известной формуле для ёмкостного сопротивления:

вычисляем необходимую ёмкость конденсатора:

где f - частота питающей сети (Гц)

X c - необходимое ёмкостное сопротивление (Ом)

Напоминаю, что полученное в данном случае значение ёмкости конденсатора справедливо для частоты питающей сети 60 Гц. Для частоты же 50 Гц по расчётам получается значение 0,42 мкФ. Для проверки справедливости я временно поставил два параллельно соединённых конденсатора по 0,22 мкФ с получившейся суммарной ёмкостью в 0,44 мкФ и при замере протекающего через светодиодную матрицу тока было зафиксировано значение в 21 мА:

Но для меня была важна долговечность и универсальность и по расчёту на частоту 60 Гц с результатом необходимой ёмкости в 0,35 мкФ я взял близкий номинал с ёмкостью в 0,33 мкФ. Вам так же советую брать конденсатор немного меньшей ёмкости, чем расчётная, что бы не превышать допустимый ток используемых светодиодов.

Далее подставив формулу для расчёта сопротивления в формулу для определения ёмкости и сократив всё выражение я вывел универсальную формулу в которую, подставив исходные значения, можно вычислить необходимую ёмкость конденсатора для любого числа светодиодов в лампе и любого питающего напряжения:

Окончательная формула принимает следующий вид:

Где C - ёмкость гасящего конденсатора (мкФ)

I d - допустимый номинальный ток применяемого в лампе светодиода (мА)

f - частота питающей сети (Гц)

U c - напряжение питающей сети (В)

n - количество используемых светодиодов

U d - падение напряжения на одном светодиоде (В)

Может быть кому то будет лень производить эти расчёты, но по этой формуле можно определить ёмкость для любой светодиодной лампы с любым числом последовательно соединённых светодиодов любого цвета. Можно например сделать лампу из 16 красных светодиодов подставляя в формулу соответствующее красным светодиодам падение напряжения. Главное придерживаться разумных пределов, не превышать количество светодиодов с общим напряжением на матрице до напряжения питающей сети и не использовать слишком мощные светодиоды. Таким образом можно изготовить лампу с мощностью до 5-7 Вт. В противном случае может понадобиться конденсатор слишком большой ёмкости и могут возникнуть сильные пульсации тока.

Вернёмся к моей лампе и на фотографии ниже показаны радиоэлементы, которые я использовал:

У меня не нашлось конденсатора ёмкостью 0,33 мкФ и я поставил параллельно включённых два конденсатора с ёмкостью 0,22 и 0,1 мкФ. С такой ёмкостью протекающий через матрицу ток, будет немного меньше расчётного. Фильтрующий конденсатор в моём случае на напряжение 250 В, но я настоятельно рекомендую использовать конденсатор на напряжение от 400 В. Хотя падение напряжения на моей светодиодной матрице и не превышает 90 В, но в случае обрыва или перегорания хоты бы одного из светодиодов напряжение на фильтрующем конденсаторе достигнет амплитудного значения, а это более 330 В при действующем напряжении в питающей сети 240 В. (U a = 1,4U)

В качестве корпуса я использовал часть компактной энергосберегающей люминесцентной лампы вытащив из неё электронную начинку:

Плату я выполнил навесным монтажом и она с лёгкостью поместилась в указанный корпус:

Светодиодную матрицу я приклеил двойным скотчем к круглому куску гетинакса, который привинтил к корпусу двумя винтами с гайками:

Так же я сделал небольшой рефлектор, вырезав его из жестяной банки:

Я провёл реальные измерения при напряжении в питающей сети 240 В и частоте 50 Гц:

Постоянный ток через светодиодную матрицу принял значение 16 мА, что не превышает номинального тока используемых светодиодов:

Так же я разработал печатную плату под радиоэлементы в программе Sprint-Layout. Все детали поместились на площади 30Х30 мм. Вид данной печатной платы Вы можете видеть на рисунках:

Я предоставил эту печатную плату в форматах PDF, Gerber и Sprint-Layout. Вы свободно можете скачать указанные файлы. Хотя на схеме и указаны диоды КД105, но так как в настоящее время они являются редкостью, то печатная плата разведена под диоды 1N4007. Так же можно использовать другие выпрямительные диоды средней мощности на напряжение от 600 В и на ток в 1,5-2 раза больший тока потребления светодиодной матрицы. Дам рекомендацию на счёт сборки этой матрицы. Все светодиоды лицевой стороной я временно приклеил к малярному скотчу и спаял все выводы согласно схеме, после чего готовую матрицу со стороны выводов приклеил на двусторонний скотч и снял бумажный малярный скотч с лицевой стороны. Если у Вас будет возможность, я рекомендую расположить светодиоды на большем расстоянии друг от друга, так как они будут выделять тепло и от близкого расположения могут перегреваться и быстро деградировать.

Лично у меня эта лампа светит по семь часов в день уже третий год и пока не было никаких проблем. К статье прилагаю также таблицу Exsel с формулой для расчёта. В ней просто нужно подставить исходные значения и в результате получите необходимою ёмкость гасящего конденсатора. Всем ярких и долговечных лампочек. Оставляйте отзывы и делитесь статьёй, так как в интернете много неправильных формул и калькуляторов дающих неверный результат. Здесь же всё проверено опытом и подтверждено временем и реальными измерениями.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Мой блокнот
	Конденсаторы
C1	Конденсатор	0.33 мкФ 400 В	1	В блокнот
C2	Электролитический конденсатор	3.3 мкФ 400 В	1	В блокнот

	Резисторы
R1	Резистор

Вот уже почти год, как я начал заменять все лампы в доме на светодиодные. Результаты радовали иногда больше иногда меньше, но один случай привел меня к интересному решению.

Причина почему я взялся за светодиодную лампу

Часто ли вы или кого-то из вашей семьи невзначай опрокидывал настольный светильник? Если говорить обо мне, то довольно много раз... Поэтому, когда мой ребенок очередной раз обронил мой настольный светильник с невинным «Ой!», я сказал: «Довольно!»
Предупреждение! В люминесцентных лампах применяется ртуть, которая весьма токсична.
Если вы случайно или преднамеренно разбили такую лампу, то рекомендовано хорошо проветрить помещение, чтобы избавить его от токсичных испарений.
Я решил заменить люминесцентную лампу моего настольного светильника, на что-то более ударостойкое...
Мой светильник должен выдерживать обращение с ним 10-летнего ребенка, и вместе с тем излучать достаточно света для удобной работы за письменным столом, стабильно работать и недорого стоить. Еще пару лет назад эта проблема не имела простого решения, но теперь ответ очевиден – это светодиодная лампа.

Материалы

Я решил использовать с максимальным световым потоком 278 лм, которые остались у меня с прошлого проекта. Светодиод будет размещаться на радиаторе охлаждения размером 5 х 5 см, который был снят со старого ПК.
Для простоты я решил использовать импульсное зарядное устройство для телефона, которое обеспечит напряжением и силой тока, достаточными для работы светодиодной лампы. Для этой цели я использовал зарядное устройство нерабочего Siemens A52, с заявленным выходом напряжения 5 В и силой тока 420 мА.
Патрон старой люминесцентной лампы будет служить для защиты электроники.
Измерения
Согласно заводским характеристикам Cree MX6 Q5 может питаться от источника с максимальной силой тока 1 А и напряжением 4,1 В. Я полагал, что мне понадобится резистор с сопротивлением 1 Ом, чтобы снизить напряжение на 1 В (с 5 В, которые выдавал источник питания) до 4,1 В, потребляемые светодиодом, если только блок питания выдержит силу тока 1 А.
Чтобы проверить максимально допустимую силу тока, которую выдержит блок питания, я подсоединял к его клеммам различные резисторы, в каждом случае измеряя напряжение и подсчитывая силу тока.
Я с удивлением обнаружил, что блок питания устроен таким образом, чтобы ограничивать силу тока на уровне 0,6 А, с которой он нормально справляется. Проводя подобным образом исследования с другими телефонными зарядными устройствами, я узнал, что все они имеют ограничение на силу тока от 20% до 50% выше, чем заявлено производителем. Это имеет смысл, так как каждый производитель проектирует блок питания таким образом, чтобы он не сильно грелся, даже если питаемое устройство будет сломано, включая от короткого замыкания. И самый простой способ обеспечить это – ограничить силу тока.
Таким образом у меня был генератор постоянного тока с ограничением силы тока до 0,6 А, очень эффективный (блок питания мобильного телефона во время использования не сильно греется), с питанием непосредственно от источника переменного тока 220 В, изготовленный на заводе и очень маленьких размеров. И это просто прекрасно.

Изготовление лампы

Для начала я разобрал блок питания, чтобы извлечь внутренности и вставить их в новую лампу. Так как большинство блоков питания при сборке склеиваются, для его вскрытия я воспользовался полотном ножовки.
Чтобы плата поместилась в цоколь лампы, нужно было сделать некоторую подгонку.
Для крепления платы внутри патрона я использовал силиконовый герметик, у которого остается большое сопротивление при высоких температурах. Прежде, чем закрывать цоколь, к его крышке я прикрепил теплоотвод (при помощи шурупа), на котором фиксировался светодиод.

Результат: настольный светильник

Вот лампа в сборе. Потребление энергии не превышает 2,5 Вт, а освещение составляет 190 лм, идеально подходит для экономного и надежного настольного светильника. И все это за час работы, за исключением застывания силиконового герметика и высыхания термоклея, который использовался для фиксации светодиода на радиаторе охлаждения.
Я был так воодушевлен успехом и простотой проекта, что несколько часов спустя, у меня уже была еще одна лампа.

Результат: прихожая

Находясь под впечатлением от полученных результатов, таким же образом я продолжил замену нескольких люминесцентных ламп в моей квартире. Я представлю их, останавливаясь лишь на некоторых деталях.
Для светильника в прихожей я применил два элемента Cree MX6 Q5 с потреблением энергии 3 Вт и максимальным световым потоком 278 лм. Каждый питается от старого зарядного устройства для мобильного телефона Samsung. Несмотря на то, что производителем заявлена сила тока 0,7 А, я путем измерений обнаружил, что ограничение установлено на 0,75 А.
Закреплено все при помощи текстильной застежки (липучки), клея и пластиковых креплений для материнской платы.
Общее потребление энергии конструкцией составляет 6 Вт со световым потоком в 460 лм.

Результат: ванная комната

Для ванной комнаты я сделал светильник из Cree XM-L T6, который питался от двух зарядных устройств для мобильного телефона LG. Согласно заводским характеристикам он может производить силу тока 0,9 А, но на практике я установил, что она ограничена 1 А. Два блока соединены параллельно для общей силы тока 2 А.
Такая лампа будет потреблять 6 Вт энергии и обеспечит освещение 700 лм.

Результат: кухня

Если в случае с прихожей и ванной комнатой обеспечение минимального освещения не было слишком значимым, то с кухней другая история. Я не хотел, чтобы моя жена или кто-либо другой порезал себе палец во время приготовления пищи и обвинил в этом меня, или, что хуже, мои ненаглядные светодиодные лампы...
Для обеспечения хорошего освещения кухни я решил использовать не один, а два элемента Cree XM-L T6, с энергопотреблением каждого 9 Вт и световым потоком 910 лм. В качестве теплоотводящего элемента я использовал радиатор охлаждения от микропроцессора Pentium III, на который при помощи термоклея я прикрепил два светодиода.
Хотя Cree XM-L T6 может работать при максимальной силе тока в 3 А, производитель для стабильной работы рекомендует использовать 2 А, при которой светодиод будет излучать около 700 лм. Тестирование нескольких блоков питания показало, что в них сила тока либо не ограничена, либо ограничение превышает необходимые 2 А. Мне удалось найти источник питания, который, исходя из технических характеристик, выдает 12 В при силе тока 1,5 А. После проверок с помощью резисторов, оказалось, что сила тока ограничена 1,8 А, что весьма близко к желаемым 2 А. Отлично!
Чтобы обеспечить изоляцию радиатора и двух светодиодов, я использовал два неодимовых магнита из нерабочего DVD-привода и пластиковые крепления для материнской платы. Все зафиксировано при помощи клея и липучки.
Хотя я ожидал, что такая лампа будет производить световой поток в 1300 лм, подобно люминесцентной лампе с энергопотреблением 23 Вт, которую она заменила, я был приятно удивлен, обнаружив, что свет производимый новой лампой ощутимо ярче, и потребление энергии составляет 12 Вт – почти вдвое меньше.

Заключение

Самая классная часть данного проекта в том, что его можно осуществить, используя предметы, которые, за исключением светодиодов, почти у каждого есть под рукой.
Таким образом можно получить светодиодную лампу по цене вдвое, а то и вчетверо ниже, чем стоимость светодиодной лампы в магазине.
Надеюсь, что теперь старые зарядные устройства для мобильных телефонов будут снова полезными, а не попадут в мусорное ведро.
Спасибо за внимание!

Статьи по теме