Лампы накаливания давно отжили свой век, а на смену им пришли различные энергосберегающие технологии. Даже на государственном уровне с 2009 года введено ограничение на максимально допустимую мощность ламп Ильича – не более 100 Вт, с целью снизить энергопотребление бытового сегмента. Единственным камнем преткновения в массовом использовании энергосберегающих ламп является их цена. Поэтому в качестве альтернативы мы рассмотрим, как сделать светодиодную лампу своими руками из имеющихся средств.
Идея N1 – Галогенка в помощь
Наиболее простой вариант – не изобретать велосипед с нуля, а использовать для базы старую или сгоревшую лампу освещения. Среди большого разнообразия осветительного оборудования довольно широко распространены галогенные лампочки. В быту особенно популярны их модели со штырьковым цоколем G и GU поэтому изготовление светодиодного светильника мы рассмотрим на примере такой лампы.
Для работы вам потребуются такие элементы:
- Светодиоды – обеспечивают световой поток, от их технических характеристик будет зависеть мощность самодельной лампочки. Для этих целей желательно иметь одинаковые светодиодные элементы, так как это позволит упростить расчет и принцип их соединения.
- Резисторы – на случай, если вам понадобится ограничить ток в цепи светодиодных деталей, однако можно обойтись и без них, если сопротивления светодиодов будет достаточно при выбранной схеме соединения.
- Клей, герметик или другой материал для закрепления светодиодных элементов.
- Соединительные провода, основание для фиксации светодиодов в LED лампочке.
- Слесарный инструмент (отвертки, молоток, пассатижи), паяльник для электрического соединения светодиодных и резистивных деталей.
При выборе количества светодиодов в лампе изначально составьте схему расположения на пластине, затем выберите способ их подключения – последовательное или последовательно-параллельное. Параллельную схему для самодельной LED лампы можно выбирать лишь в том случае, если каждая деталь рассчитана на 12 В или вы ограничите величину напряжения для каждого из них с помощью резистора.
Схему расположения на будущей лампе можно придумать самому, а можете использовать стандартную форму:
Рис. 1: схема расположения светодиодов
Процесс изготовления светодиодной лампочки будет состоять из следующих этапов:
- С помощью отвертки удалите герметик от штырьков цоколя старой лампы и выбейте их молотком или пассатижами.
Рис. 2. Удалите герметик от выводов
Важно не переусердствовать, чтобы не сломать корпус.
- Подготовьте основание для светодиодов, подойдет текстолит, гетинакс, электрокартон, также сгодиться бумага наклеенная на алюминиевый лист. Вырежьте круг подходящего диаметра по внутренним размерам галогенного прибора освещения.
Рис. 3: подготовьте основание для светодиодов
- В соответствии с выбранной схемой расположения сделайте отверстия в основании, для этого можно использовать высечку, дырокол или нож.
- Установите светодиоды в отверстия на основании и зафиксируйте их при помощи клея.
Рис. 4. Зафиксируйте светодиоды на основании
- Спаяйте светодиодные элементы в лампе по такой схеме, чтобы ток, протекающий через каждый из них или отдельную группу, не превышал допустимую величину. Компоновать в группы вы можете по своему усмотрению, для ограничения силы тока можете установить в цепь резистор. При пайке обязательно соблюдайте полярность выводов.
Рис. 5. Спаяйте по выбранной схеме
- К полученным выводам от полупроводниковых элементов «+» и «-» припаяйте два куска медного провода. Соединять их скрутками не допускается в соответствии с п.2.1.21 ПУЭ.
- По окончанию пайки ножки и места соединения желательно покрыть или залить клеем, он будет выступать в качестве диэлектрика новой лампы.
- Установите диск со светодиодными элементами в корпус лампочки.
Рис. 6. Установите диск в корпус
Проклейте его по периметру, чтобы закрепить на отражателе. Теперь у вас в руках готовый собранный прибор, не забудьте нанести на выводах маркировку.
Однако заметьте, что подключить лампу напрямую в сеть 220 Вольт нельзя, так как устройство будет рассчитано на 12 В.
Применение устройства плавного включения
Установка прибора не требует высокой квалификации. Справиться с монтажом под силу любому человеку, владеющему отвёрткой и индикатором напряжения. В кабеле, ведущем к лампе, делается разрыв одного — фазного или нулевого — провода и к нему подсоединяется прибор. Крепление проводов лучше всего осуществлять при помощи клеммников, так как это даёт гарантию устойчивого и надёжного соединения. Если применить клеммники возможности нет, рекомендуется спаять скрутки оловянным припоем.
Эксплуатация УПВЛ не предполагает дополнительного к себе внимания. Заводские модели сопровождаются гарантийными обязательствами до 3 лет. На практике они работают гораздо дольше.
Во время сборки устройства не следует забывать о том, что высокое напряжение сетевого тока может причинить вред здоровью человека. Перед соединением проводов необходимо убедиться в отсутствии тока в кабеле питания лампы.
Идея N2 – Из энергосберегающей лампочки
Люминесцентные лампы также относятся к категории энергосберегающих, однако в их состав входит токсическая ртуть, пары которой опасны для человека. К сожалению, именно колба является слабым местом этих энергосберегающих лампочек. В результате разгерметизации трубки газовая смесь выходит наружу, и устройство освещения люминесцентного светильника приходит в негодность. Однако переделать его в диодную лампочку под силу даже начинающему электрику.
Для этого вам потребуется компактная люминесцентная лампа, вышедшая со строя, несколько светодиодов и драйвер для них. Проще всего взять драйвер из светодиодной лампы, но если его под рукой нет, можно изготовить своими руками. Простейший способ изготовить драйвер – собрать схему из входного конденсатора, резисторов и моста, приведенного на схеме ниже:
Рис. 7. Схема драйвера для лампы
Процесс будет состоять из следующих этапов:
- Разберите люминесцентную компактную лампу, однако делайте это на открытом воздухе, чтобы пары ртути не оказались в помещении.
Рис. 8: разберите люминесцентную лампу
Многие модели выполняются литыми, поэтому их придется распилить.
- Удалите из корпуса остатки люминесцентной компактной колбы, верхнюю часть пластика и электронный блок. У вас должен остаться цоколь с выводами и пластиковый корпус.
Рис. 9. Удалите электронный блок из корпуса
- Затем, изготовьте диск со светодиодными элементами по размерам внутреннего отверстия люминесцентной лампочки. Процедура выполнения приведена в описании предыдущей идеи.
- Припаяйте готовый или самодельный драйвер в корпус, по габаритам он должен прятаться настолько, чтобы свободно закрывался диском.
Рис. 10. Припаяйте самодельный драйвер
- Припаяйте и зафиксируйте диск со светодиодами при помощи клея – самодельный светильник готов.
Рис. 11. Припаяйте диск к драйверу и установите в корпус
Этот вариант светодиодной лампы вы уже можете подключать в сеть 220 В напрямую.
Светильник и его функции
Светильником называют большую лампу, подвешенную на потолке или стене. Еще есть напольные, настольные и другие конструкции. Основная функция светильника – освещение дома, но сейчас к ней добавилась еще и декоративная. Светильник становится частью интерьера, осветительный прибор может быть незаметным, а может стать и центральным элементом.
Светильник помогает дополнить атмосферу.
Кроме способа установки, светильники различаются по размерам, количеству ламп, дизайнерским решениям и используемым материалам. На все это важно обращать внимание не только при выборе в магазине, но и при работе со светильником своими руками.
Идея N3 –Использование LED ленты
Еще одним способом получения светодиодной лампочки в домашних условиях является сборка светильника из LED лент. По своей конструкции светодиодная лента является универсальным осветительным прибором – ее можно смонтировать практически на любую поверхность. Поэтому роль светодиодной люстры с такими лампочками может выполнять какая угодно конструкция.
Однако у диодных лент есть и весомый недостаток – для питания моделей внутренней установки используется безопасное напряжение 12 В, соответствующее требованиям п.1.7.50 ПУЭ. Для реализации такого электроснабжения необходимо устанавливать отдельный блок питания. Размеры такого преобразователя довольно внушительны, поэтому эту идею актуально реализовать в тех местах, где его можно спрятать, к примеру, в нише подвесного потолка.
- Определите необходимую длину светодиодной ленты для лампы, исходя из требуемой яркости освещения. Как правило, для каждой модели этот параметр указывается в паспортных данных.
- Подберите блок питания достаточной мощности для подключения выбранной длины ленты.
- Разрежьте светодиодную полосу на отрезки по обозначенным на ней отметкам. Наиболее удобно выбирать длину отрезков по минимуму ( по 3 – 4 светодиода), их легко наклеить на любую деталь.
Рис. 12. Разрежьте светодиодную ленту
- Разрежьте пластиковую трубу на части и приклейте на нее светодиодную ленту.
Рис. 13. Разрежьте пластиковую трубу на части и приклейте ленту
- Припаяйте полученные отрезки параллельно по несколько кусков для одной лампы.
Рис. 14. Припаяйте нужное количество кусков ленты
- Выводы от светодиодной ленты подключите к цоколю, можно взять от старой лампочки накаливания, люминесцентной или присоедините напрямую к блоку питания.
Рис. 15. Подключите лампу к цоколю
Вот вы и получили собранный светильник из LED ленты, который полноценно заменит магазинную лампу. Однако заметьте, на ней имеются оголенные контакты, поэтому при установке лампы в светильник или нишу цепь должна быть обесточена.
Секрет долголетия светодиодных ламп
Заметил такую штуку. Светодиодные лампочки позиционируются на рынке как самые надежные, экономичные и долговечные. Производители обещают, что они будут служить 10 лет. По факту работают они ровно до окончания срока гарантии. Хотя могли бы светить дольше.
Китайцы экономят на всем, чем только можно – компонентах драйвера, светодиодах, материалах платы и корпуса. Как следствие, лампочки перегружаются и перегреваются. Светодиоды эксплуатируются в предельных режимах!
Заметил я это, когда очередная лампочка перестала светить через год. Я решил ее разобрать и посмотреть, в чем проблема. Оказалось, что резисторы и конденсаторы подобраны так, чтобы светодиоды работали на всю свою мощь. Неудивительно, что один из них сгорел.
Идея N4 – Из светодиодов
Этот способ подойдет в том случае, когда у вас есть готовый прибор освещения или хотя бы каркас под него. В качестве примера можно взять настольный светильник, бра или припотолочную люстру. Для изготовления вам понадобится светодиод или сборка из нескольких единиц, радиатор охлаждения и блок питания для мобильного телефона.
Рис. 16. Светодиодный модуль и радиатор
Следует отметить, что светодиодные элементы выбираются в соответствии с мощностью блока питания, если одного источника питания недостаточно, возьмите два.
Процесс изготовления светодиодной лампы будет состоять из следующих этапов:
- Соотнесите габариты будущего прибора освещения, блока питания и радиатора, они должны нормально размещаться внутри корпуса.
- При необходимости распилите пластиковый корпус блока питания и извлеките из него плату.
Рис. 17. Распилить пластиковый корпус и извлечь плату
Если запаса пространства хватает, оставьте корпус на месте, он будет выступать в роли основной изоляции.
- Установите светодиодную сборку на радиатор охлаждения и зафиксируйте с помощью термоустойчивого клея.
Рис. 18. Установите светодиодную сборку на радиатор охлаждения
В некоторых моделях фиксацию можно произвести болтовым соединением.
- Подключите контакты блока питания к выводам светодиода при помощи клеммного зажима.
Рис. 19. Подключите выводы
- Подключите ввод источника лампы к сети питания напрямую. Если вы хотите заменить старую лампу, то подсоедините к выводам цоколя от старой лампы.
Рис. 20. Готовый светильник на светодиодах
Самодельная светодиодная лампа готова и ее можно включить в цепь питания напрямую.
Несколько советов
При установке учитываются некоторые моменты:
- При установке на рабочий стол учитывается тот факт, какой рукой пишет человек (левша он или правша). Лампа устанавливается так, чтобы тень от руки не мешала писать.
- Возвышение светильника должно быть в пределах 35–40 см.
- Если на столе установлен монитор от компьютера или ноутбука, то прибор должен быть выше, чем верхний край.
- Свет не должен светить в глаза.
При сборке надо учитывать советы:
- провод надо брать круглый, в двойном изоляционном слое;
- жилы, проводящие ток, должны быть гибкими, состоять из большого количества проволочек;
- участки, через которые прокладывается кабель, должны защищаться диэлектрическими втулками;
- недопустимо сильное натяжение провода.
Что на что меняем
Галогенная (галогеновая?) лампа. Галогенки действуют по принципу ламп накаливания. В них свет излучает раскаленная вольфрамовая нить. Внутренняя полость колбы заполняется специальным химическим составом, предотвращающим быстрый износ спирали и выхода изделия из строя.
В быту питаются от 12-24 вольтовых источников тока. Используются совместно с электронными преобразователями (трансформаторами), понижающими напряжение до необходимой величины.
Низковольтная галогенная лампа 12V и точечный светильник для нее
Светодиодные лампы. Это сборки из массива полупроводниковых элементов, способных светиться под действием электрического тока. Все излучатели соединяются последовательно-параллельно между с собой и рассчитаны на определенные параметры питания.
Светодиоды функционируют только от постоянного тока. Для того, что подогнать стандартную бытовую сеть под заданные значения, используют специальные электронные устройства – драйверы.
Светодиодная лампа с цоколем g4
Восстановление
Сделать самому лампочку меня надоумило вот это видео:
Рекомендуем: Как заработать деньги, продав старую бытовую технику?
- Находим сгоревший светодиод (или несколько).
- Обычно они отмечены черной точкой. В моем случае весь светодиод был выгоревший.
- Выкрашиваем погорельца ножом или отверткой.
- Капаем на оголившийся контакт флюсом и наносим капельку припоя.
Таким образом мы восстанавливаем цепь и лампочка снова начинает работать. Но! Есть одна загвоздка. Напряжение после этого повышается, и светодиоды будут гореть один за другим. Возможно, лампочка проработает еще месяц. А может быть, только один день.
Теоретическое обоснование
Светодиоды работают при низком напряжении – порядка 2-3В. Но самое главное, для нормальной работы требуется не стабильность напряжения, а стабильность тока, по ним протекающего. При понижении тока снижается яркость свечения, а превышение приводит к выходу из строя диодного элемента. Полупроводниковые устройства, к которым относятся светодиоды, имеют ярко выраженную зависимость от температуры. При нагреве сопротивление перехода падает и возрастает прямой ток.
Простой пример: источник стабильного напряжения выдает 3В, при токе потребления светодиода 20мА. При повышении температуры напряжение на светодиоде остается неизменным, а ток возрастает вплоть до недопустимых значений.
Для исключения описанной ситуации, источники света на полупроводниках запитывают от стабилизатора тока, он же драйвер. По аналогии с люминесцентными лампами драйвер иногда называют балластом для светодиодов.
Наличие входного напряжение 220В вместе с требованием стабилизации тока приводит необходимости создания сложной схемы питания светодиодных ламп.
