Диодный светильник своими руками для подсветки схема. Мощный светодиодный светильник своими руками – разработка, установка

В жизни часто возникают такие ситуации, когда необходимо дополнительно осветить какой-то конкретный предмет интерьера или целое помещение. Приборы дополнительного освещения при этом должны располагаться над конкретными площадями. Например, над кухней, рабочей поверхностью, столом, кроватью, и даже теплицей на даче. Поэтому многие интересуются, как это сделать технически грамотно, безопасно и с минимальными финансовыми затратами. Вариантов существует много, но наиболее экономичным и простым считается использование светодиодов. Сегодня вы узнаете, как собрать светодиодный светильник своими руками.

Изготовление мощного светодиодного светильника

Сегодня практически в любом доме можно встретить экономные лампы освещения. Предлагаем вам узнать, как сделать светильник из светодиодов своими руками на 220В. Для начала необходимо разобраться, какие материалы вам понадобятся и по каким критериям их выбирать.

Пошаговая разработка устройства, рассчитанного на сетевое напряжение в 220В, выглядит так:

• Первым делом следует проверить работоспособность всех светодиодов, измерить напряжение питающей сети. Настройку прибора лучше выполнять с помощью разделительного трансформатора 220/220В. Кроме того, этим вы обезопасите себя при проведении измерений в процессе настройки будущего светильника.

Важно! Если что-то подключить неправильно, то возможен даже взрыв, поэтому не отклоняйтесь от инструкции. Падение напряжения измерять следует с помощью мультиметра.

• Возьмите сгоревшую лампу для последующего разбора. Делайте все максимально аккуратно, чтобы цоколь остался целым, затем очистите его и обезжирьте ацетоном или спиртом. Уделите внимание отверстию — его также необходимо очистить от лишнего припоя и дополнительно обработать. Делается это для качественной пайки внутри цоколя всех компонентов. В него вставьте два конденсатора напряжением 400 В по 220 нФ и резистор на 100 Ом.
• С помощью обыкновенного паяльника и подготовленного диодного моста впаяйте крошечный выпрямитель, обработайте поверхность.

Важно! Работайте осторожно, чтобы не повредить ранее установленные элементы.

• Воспользуйтесь в качестве изоляции клеем и простым монтажным пистолетом. В принципе, подойдет и трубка из ПВХ. Но лучше использовать для заполнения пространства между всеми деталями предназначенный для этого материал. Все элементы необходимо тщательно зафиксировать. В итоге — вы получите готовую основу для будущего прибора.
• Приступаем к установке светодиодов. За основу возьмите монтажную плату, очистите ее от ненужных деталей. Проверьте все платы на работоспособность. Максимум внимания уделите контактам светодиодов — их необходимо зачистить и при необходимости заузить.
• К конденсатору припаяйте все четыре платы. Снова заизолируйте все клеем, проверьте все соединения диодов. Платы расположите на одинаковом расстоянии друг от друга, поскольку свет должен распространяться равномерно.
• Припаяйте конденсатор 10 мкФ без дополнительных проводов.
• Припаяйте резистор на 100 Ом к одной из плат, заизолируйте контакты клеем.
• Сверху лампу следует накрыть абажуром, поскольку светодиоды излучают слишком яркий цвет, сильно бьющий по глазам.

Важно! Такой самодельный светильник можно поместить в огранку, например, из ткани или бумаги, чтобы получился более мягкий свет, бра для детской комнаты или романтичный ночник. Если сменить мягкий абажур на обычный стеклянный купол, то вы получите более яркое свечение, которое глаза не раздражает. Это — идеальный вариант для дома или дачи.

Чтобы запитать лампу от USB или батареек, исключите из схемы выпрямитель и конденсатор на 400 нФ, вместо этого подключите к источнику постоянного тока созданный светодиодный светильник. Своими руками 220В подключить, как мы выяснили, не проблема.

Диодный светильник из ленты

Приобрести светодиодную ленту можно в любой точке продажи электротоваров. Стоит она недорого, внешне представляет собой уже готовую электрическую цепь из диодов и использоваться может на любой ровной поверхности. Чтобы осветить небольшой участок какой-либо поверхности, можно использовать горизонтальный диодный светильник. Своими руками его изготовить достаточно просто.

Монтаж горизонтального прибора освещения происходит в несколько этапов:

1. Первым делом подберите алюминиевый уголок, измерьте необходимый размер, подготовьте отверстия, непосредственно через которые вы прикрепите светильник.
2. Обезжирьте любой жидкостью, содержащей спирт, поверхность уголка, чтобы было легче закрепить на него ленту.
3. Определите место на уголке для установки выключателя. Выпилите паз для него.
4. Прикрепите с помощью шурупов уголок в выбранном месте.
5. Наклейте аккуратно светодиодную ленту и в пазу укрепите выключатель.
6. Припаяйте провода.

Важно! Существует масса вариантов изготовления подобных устройств. К примеру, можно изготовить светильник из двух алюминиевых уголков между собой соединенных шурупами. Лента при этом крепится к одному уголку таким образом, чтобы располагалась она параллельно поверхностям двух других уголков. По такой же схеме может быть изготовлена настольная лампа из светодиодной ленты своими руками.

ЛЕД-светильник из светодиодов своими руками

Если у вас под рукой не оказалось светодиодной ленты, то отчаиваться не стоит, ведь чтобы сделать ЛЕД-светильник своими руками, вам достаточно подготовить набор следующих элементов:

• Несколько выводных светодиодов мощностью в 1Вт.
• Теплопроводящий двухсторонний скотч.
• Драйвера.
• Алюминиевую поверхность для изготовления радиатора.
• Паяльник.

Но есть несколько нюансов, с которыми следует ознакомиться до начала работы:

• Размер алюминиевой поверхности определяется из расчета 50 на 50 мм на каждый одноваттный светодиод. Только при соблюдении этого условия тепло сможет рассеиваться эффективно.
• Драйвера имеют маркировку, указывающую на количество светодиодов, которые выводятся из него. Случается, что маркировка отсутствует, тогда ориентироваться необходимо на выходное напряжение устройства.
• Чтобы избежать конфузов, необходимо знать, что драйвер может иметь фильтр электромагнитных воздействий или нет.

Важно! Если после подключения самодельного устройства начались проблемы с работой компьютера или телевизора, то рекомендуется просто установить драйвер с фильтром.

Схема сборки светильника имеет такой вид:

1. Обезжирьте спиртовым раствором поверхность радиатора, приклейте к нему теплопроводящий скотч.
2. Обработайте спиртом основание каждого светодиода.
3. Установите на скотч диоды так, чтобы “плюс” располагался рядом с “минусом” соседнего устройства. Немного прижмите их руками, затем с помощью паяльника нанесите на выводы немного олова.
4. Припаяйте драйвера, подключите светильник.

Важно! Оставьте прибор в рабочем состоянии на некоторое время, спустя несколько минут дотроньтесь пальцем до его тыльной стороны: если она окажется теплой, но не горячей, значит — все расчеты и сборку вы выполнили правильно. Это говорит и о том, что его можно вставлять в корпус.

Многие зададутся вопросом - зачем делать светодиодную люстру своими руками, если такую вещь можно купить в магазине?
Отчасти этот вопрос действительно справедлив. Существуют недорогие китайские люстры, которые легче приобрести в готовом виде т.к. выигрыш в цене от самодельного изготовления такой вещи будет всё равно не таким уж существенным.

Однако совсем по-другому обстоят дела с дорогими большими моделями, такими, какие вы можете увидеть в хороших ресторанах, отелях или театрах. Их цена чаще всего лежит в диапазоне от 60 000 рублей и более. Во многих случаях эта сумма может оказаться неподъёмной. В то же время себестоимость такого изделия вполне может уложиться в 3000 - 6000.

Кроме того, возникают ситуации, когда для оформления интерьера требуется абсолютно индивидуальный подход, и ни одна покупная стандартная модель просто не будет смотреться.

В общем, иногда делать люстру самому может быть очень выгодно.

Сегодня мы рассмотрим небольшой пример, целью которого не являлось сделать шедевр. Нам просто хотелось бы показать несколько интересных практических приёмов в этом вопросе. Зная их, вы можете придумать свой интересный дизайн и воплотить его в жизнь.

Итак - нам потребуется:
1) Пластина оргстекла чёрного цвета 50см на 50 см
2) Штук 200 прозрачных стеклянных шариков
3) Ргб светодиоды
4) Контроллер для светодиодов
5) Термоусадка
6) Блок питания
7) Клей
8) Оптоволокно
9) Лист фанеры
10) Изолента, розетка и ряд других мелочей, список которых напрямую зависит от вашей задумки.

Первым делом разметим на фанере основу нашей люстры. В рассматриваемом случае это будет круг. Аккуратно вырезаем его, монтируем туда розетку и подключаем блок питания. В нашем случае мы использовали розетку аналогичную той, что имеется на обратной стороне системного блока компьютера. Этот выбор, по сути, ни чем не обусловлен - вы можете использовать любой другой вариант.

Затем делаем крепление для нашей люстры и отрезаем цепочки нужной длины, висеть она будет именно на них. Вырезаем второй фанерный круг и очень ровный круг из орг стекла, так чтобы он был миллиметров на 5 побольше, чем фанерный. Затем мы соединим их воедино. Этот шаг нужен, чтобы укрепить орг стекло, которое не рассчитано на нагрузки.

Теперь мы имеем один фанерный круг и одни двухслойный (фанера + оргстекло). Это основа нашей люстры.

Соединим эти 2 уровня небольшими аккуратными дощечками, чтобы получилось некоторое подобие цилиндра.

Размечаем круг концентрическими окружностями, обозначив тем самым контуры, где будут расположены шарики.

Насверливаем небольшие дырочки там, где будут находиться центры шариков.

Теперь нужно собрать коробочку в которой свет от РГБ светодиода будет переходить в оптоволокно. В примере мы использовали 12 Вольтовый светодиод, однако в реальной жизни мы бы посоветовали поставить 4 последовательно подключенных РГБ светодиода на 3 Вольт. Подключаем к светодиодам контроллер.

В качестве зажима для оптоволокна используем пластиковый фитинг.

Приступаем к подготовке шариков, в каждом из которых следует просверлить не сквозное отверстие приблизительно до центра. Это непростое дело, требующее довольно много времени. Лучше всего воспользоваться дремелем. Также важно продумать вопрос крепления шарика в процессе сверления.

Главной особенностью нашего проекта является использование оптоволокна. Именно им далее и займёмся. Очень аккуратно нарезаем волокно.
ВНИМАНИЕ! Учитывайте тот факт, что помимо длины волокна от шарика до оргстекла должен быть некоторый запас на подключение к светодиоду.

В нашем случае размеры получились следующие

7 нитей 75см + 10 см = 85см
21 нить 60см + 15 см = 75 см
35 нитей 45см + 20 см = 65 см
50 нитей 30 см + 25см = 55см
64 нити 15 см + 30 см = 45см

Собираем оптоволокно в пучок, надеваем на конец термоусадочную трубку, упираем пучок в стол (в результате все волокна будут на одном и том же уровне), нагреваем термоусадку так, чтобы она плотно сжала волокна друг к другу. Получается как бы «метёлка» с ручкой. Закрепляем сжатый термоусадкой конец в фитинге и разводим волокна по просверленным в орг стекле дырочкам.

Налейте немного клея на бумажку, обмокните в него зубочистку и аккуратно обмажьте отверстие в шарике. Вставьте туда волокно и временно закрепите соединение скотчем. Дайте немного времени, чтобы всё застыло. Проверьте прочность соединения. Важно исключить возможность того, чтобы шарик отвалился.

Подвешиваем люстру вместе с шариками и аккуратнейшим образом регулируем длины волокон для каждого шарика. Нужно достичь того, чтобы шарики висели идеально на запланированном уровне. Закрепляем правильное положение оптоволокна термоклеем.

Затем делаем бока для нашего цилиндра.

Всё! В итоге мы имеем оригинальную люстру со светящимися шариками, которые могут менять свой цвет в зависимости от нажатой вами кнопки на пульте. Также в вашем распоряжении окажется множество любопытных эффектов.

Эта идея кажется нам очень перспективной и имеет несколько расширений, например:

Очевидно, что в описанной выше схеме обычным светом она не светит и может быть лишь элементом декора. Но никто не мешает Вам сделать самостоятельно боле полную версию, добавив в неё обычные белые светодиоды.

Можно сделать так, чтобы внешние кольца шариков светились одним цветом (например, красным), а внутренние были с управляемым цветом. Получится очень красивая разноцветная люстра. В этом случае вам потребуется сделать несколько фитингов, в каждый из которых будет светить свой цвет.

В общем, данный подход предоставляет по настоящему широкое поле для манёвра!

Простейший настольный или настенный светодиодный светильник своими руками можно собрать даже при отсутствии опыта в области электрической техники.

При этом понадобится приобрести минимальный набор материала и инструмента.

Какие светодиоды стоит использовать?

Выбор диодов в настоящее время очень широкий.

В зависимости от типа светового потока и конструктивных особенностей светодиоды могут быть:

• источники общего назначения, отличающиеся формированием качественного рассеянного света и предназначенные для монтажа в жилых и офисных помещениях;
• источники направленного светового потока, используемые для обустройства акцентированного подсвечивания отдельных участков;
• источники линейного типа, востребованные для освещения офисных помещений и торговых залов.

Источники света выполняются на основе индикаторных светодиодов, SMD-диодов, COB-диодов и филаментных диодов. Светодиоды с высокими показателями мощности значительно выгоднее, что обусловлено повышенной трудоемкостью. Оптимальным является сверхяркий диод 1W с питанием 3,2-3,4V, потребляемым током 350 ma, длиной волны 6500K и световым потоком 140l m.

При выборе источника света целесообразно отдавать предпочтение выводным светодиодам, так как их применение позволяет выполнить все монтажные работы максимально быстро и легко.

Источники питания

Любые светодиоды отличаются повышенной чувствительностью к разнообразным внешним воздействиям, способным очень негативно сказываться на сроке эксплуатации и качественных характеристиках освещения.

В качестве источника питания для светодиодного светильника можно рассматривать три основных направления, представленных:

• источниками тока в виде блока питания или драйвера;
• блоками аварийного питания;
• защитными устройствами для светодиодных осветительных приборов.

Популярные модели источников тока от ведущих производителей разрабатываются с учетом всех основных особенностей отечественных электрических сетей.

Серии источников питания для осветительных приборов светодиодного типа отличаются мощностью, выходным напряжением и токами, коэффициентами пульсации и многими другими основными параметрами.

Использование радиатора для светодиодов

С целью охлаждения светодиодных светильников и компонентов, выделяющих значительное количество тепловой энергии, применяются радиаторы, работающие по принципу:

• излучения тепловой энергии или тепловой конвекции;
• турбулентной конвекции.

Первый вариант является способом пассивного охлаждения, при котором определенное количество энергии выделяется в атмосферные слои посредством инфракрасного потока, а некоторое количество – посредством воздушной циркуляции. Второй вариант относится к категории активных способов, поэтому предполагает применение вентиляторов или иных механических приспособлений.

Радиатор для светодиода

Достоинства и недостатки используемых систем охлаждения:

• Пассивная система не обладает действующими механизмами, поэтому не нуждается в каком-либо обслуживании. Однако такой вариант потребует установки большого, достаточно тяжелого и дорогостоящего теплового отвода. Предпочтение рекомендуется отдавать алюминиевым радиаторам.
• Активная система чаще всего основана на процессе охлаждения с высокими показателями производительности. Такой способ отличается повышенной чувствительностью ко многим климатическим условиям и повышенными показателями шума.

Для светодиодных осветительных приборов оптимальными температурными показателями являются 65 о С. Тем не менее, при низких температурных режимах повышается уровень КПД светодиодного источника света и ресурс работоспособности.

Перед выполнением сборки светодиодного устройства требуется определить вид применяемого радиатора:

• штыревого или игольчатого типа с естественным охлаждением;
• ребристого типа с принудительным охлаждением.

Как показывает практика, радиатор штыревого типа при равных габаритах с ребристыми радиаторами обладает производительностью примерно на 65-70 %.

Стандартный расчёт общей площади охлаждающего элемента для осветительного прибора в виде светодиодной лампы осуществляется посредством проектного и поверочного способа.

Процесс изготовления светильника своими руками

Рассмотрим, как сделать светодиодный светильник своими руками. Основные материалы и элементы для самостоятельного изготовления светильника светодиодного типа представлены:

• светодиодами выводного типа;
• источником питания в виде драйвера тока без корпуса с наличием гальванической развязки;
• алюминиевым, рассеивающим тепло радиатором в виде П-образного строительного профиля;
• теплопроводящим двусторонним скотчем.

В качестве корпуса целесообразно использовать металлическую конструкцию, так как полупроводники, представленные диодами, под воздействием электрического тока способны значительно нагреваться.

Самодельный светильник

Лучше всего воспользоваться для изготовления диодным драйвером на 12W LED с уровнем входного напряжения на 100-240V и выходным напряжением на 18-46V.

Основные этапы самостоятельного изготовления светодиодного светильника своими руками следующие:

• вставить в цокольную часть резистор и пару конденсаторов;
• впаять небольшой выпрямитель;
• обработать поверхность;
• создать изолирующую прослойку при помощи полимерной трубки;
• осмотреть светодиодные контакты и проверить их работоспособность;
• собрать конструкцию, припаяв платы на конденсатор;
• выполнить заключительную изоляцию клеящим составом;
• проверить соединение диодов;
• подпаять конденсатор и резистор.

На заключительном этапе осуществляется клеевая изоляция всех контактов. Полностью готовая к эксплуатации осветительная конструкция может быть оставлена в исходном состоянии или накрыта абажуром, что позволит значительно смягчить свечение светильника.

Для самостоятельного создания мощного диодного светильника на основе сразу нескольких десятков светодиодов потребуется выполнить мероприятия, представленные:

• определением количества диодов;
• определением номинальной мощности;
• подключением светодиодов к отрицательному контакту диодного моста;
• спаиванием всех диодов «плюс на минус»;
• объединением всех групп проводами;
• добавлением диодного моста.

Вывод на плюс подключается к плюсовому проводу на первой группе, а отрицательный - к общему проводу на последнем диоде группы. Затем готовится цокольная часть, а провода припаиваются на входы переменного напряжения диодного моста.

Заключительные работы включают в себя соединение платы винтами и гайками, а также изоляцию плат схемы при помощи клеящего состава.

Крепление патрона к резистору и транзистору

Паяльные работы включают в себя тщательную зачистку поверхности и последующий монтаж выпрямителя. Затем производится термоусадка монтажным клеем. Готовый осветительный светодиодный прибор нужно протестировать с целью определения его работоспособности.

Видео на тему

Постепенно приборы освещения переходят на светодиодные лампы. Произошло это не сразу, был затяжной переходный период с применением так называемых экономок – компактных газоразрядных лампочек со встроенным блоком питания (драйвером) и стандартным патроном Е27 или Е14.

Такие лампы широко применяются и сегодня, поскольку их стоимость в сравнение с LED источниками света не такая «кусачая».
При неплохом балансе цены и экономичности (разница в цене с обычными лампами накаливания со временем окупается за счет экономии электроэнергии), газоразрядные источники света имеют ряд недостатков:

• Срок службы ниже, чем у ламп накаливания.
• Высокочастотные помехи от блока питания.
• Лампы, не любят частого включения – выключения.
• Постепенное снижение яркости.
• Влияние на расположенные рядом поверхности: на поверхности потолка (над лампой) со временем появляется темное пятно.
• Да и вообще, иметь в доме колбу с некоторым количеством ртути как-то не очень хочется.
  Прекрасная альтернатива – светодиодные светильники. Список достоинств весомый:
• Потрясающая экономичность (до 10 раз в сравнение с лампами накаливания).
• Огромный срок службы.
• Совершенные и безопасные блоки питания (драйверы).
• Абсолютно не зависят от количества включений.
• При нормальном охлаждении не теряют яркости практически весь период эксплуатации.
• Полная механическая безопасность (даже если разбить декоративный рассеиватель, никаких вредных веществ в помещение не попадет).

Недостатка два:

• Направленность светового потока предъявляет высокие требования при конструировании рассеивателя.
• Все-таки они дорого стоят (речь идет о качественных брендах, безымянные изделия среднего уровня вполне доступны).

Если ценовой вопрос регулируется подбором производителя, то конструктивные особенности не всегда позволяют просто заменить лампу в любимой люстре. Разумеется, есть богатый выбор классических грушевидных LED ламп, которые подходят под любой размер.
Но именно в этой конструкции кроется «засада».

Перед нами качественная (при этом относительно недорогая) лампа с яркостью свечения 1000 Lm (эквивалент 100 ваттной лампы накаливания), и потребляемой мощностью 13 Вт. У меня такие LED источники света работают по много лет, светят приятным теплым светом (температура 2700 K), и никакой деградации яркости со временем не наблюдается.
Но для мощного света, требуется серьезное охлаждение. Поэтому корпус у этой лампы на 2/3 состоит из радиатора. Он пластиковый, не портит внешний вид, и достаточно эффективен. Из конструкции следует главный недостаток – реальным источником света является полусфера в верхней части лампы. Это затрудняет подбор светильника – не в каждой рожковой люстре такая лампа будет выглядеть гармонично.
Есть лишь один выход – покупать готовые LED светильники, конфигурация которых изначально рассчитана под конкретные источники света.
Ключевое слово – покупать. А куда девать любимые торшеры, люстры и прочие светильники в квартире?

Поэтому было принято решение конструировать LED лампы самостоятельно

Основной критерий – минимизация стоимости.
Есть два основных направления при разработке светодиодных источников света:
1. Применение маломощных (до 0.5 Вт) светодиодов. Их требуется много, можно сконфигурировать любую форму. Не нужен мощный радиатор (мало греются). Существенный недостаток – более кропотливая сборка.
2. Использование мощных (1 Вт – 5 Вт) LED элементов. Эффективность высокая, трудозатраты в разы меньше. Но точечное излучение требует подбора рассеивателя, и для реализации проекта нужны хорошие радиаторы.
Для экспериментальных конструкций я выбрал первый вариант. Самое недорогое «сырье»: 5 мм светодиоды с рассеиванием 120° в прозрачном корпусе. Их называют «соломенная шляпа».

Характеристики следующие:

• прямой ток = 20 мА (0.02 А)
• падение напряжения на 1 диоде = 3,2-3,4 вольта
• цвет – теплый белый

Такое добро продается по 3 рубля пучок на любом радиорынке.
Я купил несколько упаковок по 100 шт. на aliexpress (ссылка на покупку). Обошлось чуть меньше, чем по 1 р. за штуку.

В качестве блоков питания (точнее сказать источников тока), я решил использовать проверенную схему с гасящим (балластным) конденсатором. Достоинства такого драйвера – экстремальная дешевизна, и минимальное потребление энергии. Поскольку нет ШИМ контроллера, или линейного стабилизатора тока – лишняя энергия в атмосферу не уходит: в этой схеме нет элементов с рассеивающим тепло радиатором.
Недостаток – отсутствие стабилизации тока. То есть, при нестабильном напряжении электросети, яркость свечения будет меняться. У меня в розетке ровно 220 (+/- 2 вольта), поэтому такая схема в самый раз.
Элементная база тоже не из дорогих.

• диодные мосты серии КЦ405А (можно любые диоды, хоть Шоттки)
• пленочные конденсаторы с напряжением 630 вольт (с запасом)
• 1-2 ваттные резисторы
• электролитические конденсаторы 47 mF на 400 вольт (можно взять емкость побольше, но это выходит за рамки экономности)
• такие мелочи, как макетная плата и предохранители, обычно есть в арсенале любого радиолюбителя

Чтобы не изобретать корпус с патроном Е27, используем сгоревшие (еще один повод от них отказаться) экономки.

После аккуратного (на улице!) извлечения колбы со ртутными парами, остается прекрасная заготовка для творчества.

Основа основ – расчет и принцип работы токового драйвера с гасящим конденсатором

Типовая схема изображена на иллюстрации:

Как работает схема:

Резистор R1 ограничивает скачок тока при подаче питания, пока схема не стабилизируется (около 1 секунды). Значение от 50 до 150 Ом. Мощность 2 Вт.
Резистор R2 обеспечивает работу балластного конденсатора. Во-первых, он его разряжает при отключении питания. Как минимум для того, чтобы вас не тряхнуло током при выкручивании лампочки. Вторая задача – не допустить токового броска в случае, когда полярность заряженного конденсатора и первой полуволны 220 вольт не совпадают.
Собственно, гасящий конденсатор С1 – основа схемы. Он является своеобразным фильтром тока. Подбирая емкость, можно установить любой ток в цепи. Для наших диодов он не должен превышать 20 мА в пиковых значениях напряжения сети.
Далее работает диодный мост (все-таки светодиоды – это элементы с полярностью).
Электролитический конденсатор C2 нужен для предотвращения мерцания лампы. Светодиоды не имеют инертности при включении-выключении. Поэтому глаз будет видеть мерцание с частотой 50 Гц. Кстати, этим грешат дешевые китайские лампы. Проверяется качество конденсатора с помощью любого цифрового фотоаппарата, хоть смартфона. Посмотрев на горящие диоды через цифровую матрицу, можно увидеть моргание, неразличимое для человеческого глаза.
Кроме того, этот электролит дает неожиданный бонус: светильники выключаются не сразу, а с благородным медленным затуханием, пока емкость не разрядится.
Расчет гасящего конденсатора производится по формуле:
I = 200*C*(1.41*U cети - U led)
I – полученный ток цепи в амперах
200 – это константа (частота сети 50Гц * 4)
1,41 – константа
С – емкость конденсатора С1 (гасящего) в фарадах
U сети – предполагаемое напряжение сети (в идеале – 220 вольт)
U led – суммарное падение напряжения на светодиодах (в нашем случае – 3,3 вольта, помноженное на количество LED элементов)
Подбирая количество светодиодов (с известным падением напряжения) и емкость гасящего конденсатора, надо добиться требуемого тока. Он должен быть не выше указанного в характеристиках светодиодов. Именно силой тока вы регулируете яркость свечения, и обратно пропорционально – срок жизни светодиодов.
Для удобства можно создать формулу в Exel.

Схема проверена неоднократно, первый экземпляр собран почти 3 года назад, трудится в светильнике на кухне, сбоев в работе не было.
Переходим к практической реализации проектов. Количество LED элементов и емкость конденсатора в отдельных схемах обсуждать нет смысла: проекты индивидуальные для каждого светильника. Рассчитывались строго по формуле. Приведенная выше схема на 60 светодиодов с конденсатором на 68 микрофарад – не просто пример, а реальный расчет для тока в цепи 15 мА (для продления жизни светикам).

LED лампа в рожковую люстру

Выпотрошенный патрон от экономки используем в качестве корпуса для схемы и несущей конструкции. В этом проекте я не использовал макетную плату, собрал драйвер на кругляше из ПВХ толщиной 1 мм. Получилось как раз в размер. Два конденсатора – по причине подбора емкости: не нашлось нужного количества микрофарад в одном элементе.

В качестве корпуса для размещения LED элементов использована баночка от йогурта. В конструкции также использовал обрезки листов вспененного ПВХ 3 мм.

После сборки получилось аккуратно и даже красиво. Такое расположение патрона связано с формой люстры: рожки направлены вверх, на потолок.

Далее размещаем светодиоды: по схеме 150 шт. Протыкаем пластик шилом, трудозатраты: один полноценный вечер.

Забегая вперед, скажу: материал корпуса себя не оправдал, слишком тонкий. Следующий светильник был изготовлен из листового ПВХ 1 мм. Для придания формы рассчитал развертку конуса на те же 150 диодов.

Получилось не так изящно, но надежно, и отлично держит форму. Лампа полностью скрыта в рожке люстры, поэтому внешность не столь важна.

Собственно, установка.

Светит равномерно, в глаза не бьёт.

Люмены не мерял, по ощущениям – ярче, чем лампа накаливания 40 Вт, немного слабее 60 Вт.

LED лампа в плоский потолочный светильник на кухню

Идеальный донор для подобного проекта. Все светодиоды буду расположены в одной плоскости.

Рисуем шаблон, вырезаем матрицу для размещения LED элементов. При таком диаметре плоский лист ПВХ будет деформироваться. Поэтому я использовал донышко от пластикового ведра из-под строительных смесей. По внешнему контуру есть ребро жесткости.

Диоды устанавливаются с помощью привычного шила: 2 дырки по разметке.

Настольная светодиодная лампа очень полезна и присутствует дома практически у каждого. Люди используют LED светильники для чтения и обучения. Наиболее часто можно встретить флуоресцентные настольные лампы, но они потребляют слишком много энергии и их нужно подключать к внешнему блоку питания.

Светодиодные лампы стоят гораздо дешевле и они более энергоэффективны, но их стоимость в магазинах и интернете обычно превышает 600р. Что если сделать такую лампу своими руками? Она легко собирается из дешевых базовых элементов, сборка в домашних условиях займёт кое-какое время и позволит сэкономить, ведь стоимость деталей лампы обойдётся в 300-1000р.

Вы, возможно, уже видели инструкции по сборке ламп, но особенность этой состоит в том, что она очень дешева и её основа собирается из металлической линейки и картона, что обычно находится под рукой у большинства людей. В лампе нет дерева, пластика, акрила, поэтому вам не придётся использовать специальные инструменты для резки материалов.

Самодельный светильник питается от 4V кислотных аккумуляторов и состоит из 36 светодиодов, которые производят достаточно света для чтения в темноте. Также в схему встроен диммер, работающий на базе интегральной схемы 555 ic и с помощью него можно менять яркость, настраивая потенциометр. Лампу можно заряжать при помощи 9V адаптера.

Я написал детальное руководство как сделать светодиодный светильник своими руками и уверен, что его поймёт даже новичок.

Шаг 1: Собираем нужны части

Для создания лампы вам понадобятся детали, перечисленные в следующем списке. Цена каждой детали может сильно варьироваться в зависимости от места, в котором вы её покупаете.

Список компонентов:

• 36x светодиодов
• 36x транзиторов на 82 Ом
• 2x герметичная свинцово-кислотная аккумуляторная батарея на 4v 1.5ah
• 1x регулятор напряжения 7805
• 1x выключатель
• 1x красный или зеленый светодиод
• 1x разъём-мама 3.5мм
• 1x потенциометр 50 кОм
• 1x кнопка на потенциометр
• 1x таймер 555 ic
• 2x 1n4001 или аналогичные диоды
• 1x 8-пиновый сокет DIP IC
• 2x резистора 1 кОм
• 1x резистор 330 Ом
• 2x керамический конденсатор 0.1 uf
• 1x TIP 31c или другой npn транзистор
• Макетная плата
• Кабель «радуга»

Инструмент:

• Паяльник
• Провода
• Вытяжка для дыма
• Ножницы

• Картонная коробка
• Стальная линейка на 30 см
• Скотч (изолента)
• Листы черной и белой бумаги
• Самоклейка

Шаг 2: Собираем батарею

Источник питания для нашей лампы должен быть больше, чем на 5V. Если напряжение будет менее 5V, то мы не добьёмся максимальной яркости от светодиодов. Таким образом, вы должны использовать батареи на 6 и более вольт, но напряжение не должно превышать 12V, иначе регулятор напряжения перегреется. Я купил батареи на 4V, так как они были самыми дешевыми и общее их напряжение в 8V позволит производить достаточно энергии для питания лампы.

Свинцово-кислотные аккумуляторные батарейки были выбраны для удешевления проекта. Их особенность состоит в том, что их можно подключит напрямую к адаптеру питания, и они не нуждаются в дополнительных переходниках. Использование литий-ионных или никель-кадмиевых, алкалиновых и других типов батареек сделают этот проект значительно более дорогим, но при этом такие батареи будут работать дольше.

Для сборки батарей скрепите их двусторонним скотчем и соедините последовательно, что значит соедините положительную клемму одной батареи с отрицательной клеммой другой батареи. Затем припаяйте по проводу к оставшимся свободным клеммам. Соединение батарей в последовательную цепь увеличит их напряжение (общий вольтаж будет равен сумме напряжений каждой батареи), в то время как параллельное соединение увеличит время их работы или силу тока. Спаивайте клеммы батарей быстро, так как перегрев может вывести их из строя.

Шаг 3: Подготавливаем линейку

Согните линейку руками или плоскогубцами как показано на фотографии, а затем покройте её бумагой черного цвета. Линейка нужна для поддержки светодиодов. Причина, по которой я использовал линейку — её дешевизна, гибкость и доступность.

Шаг 4: Подготавливаем плату

Покройте плату белой бумагой. Так как вся плата теперь покрыта бумагой, то для проделывания в ней отверстий приготовьте иглу.

Шаг 5: Припаиваем светодиоды

Так как источник питания на выходе имеет 5V, а светодиодам нужно 3.6V, то их нельзя подключать последовательно. Если соединить их параллельно, то им всё равно нужно будет 3.6V, и если подать на них 5V, то они повредятся. Чтобы избежать этой проблемы, мы добавим в цепь для каждого светодиода резистор. Формула для расчёта значений резистора такая:

Значение резистора (в Омах)= (напряжения блока питания — напряжение источника) / сила тока, необходимая каждому светодиоду (в амперах)

5 — 3.6 / 0.02 (20 миллиампер = 0.02 A)
= 1.4 / 0.02
= 70 Ом

Так как 70 Ом — это нестандартное значение, то нам понадобится резистор на 68 или 82 Ом.

При припаивании светодиодов ссылайтесь на приложенную схему.

Шаг 6: Припаиваем светодиоды (шаг 2)

После того, как вы припаяли все светодиоды, последовательно соедините все наборы светодиодов. Затем просто соедините два длинных конца провода с положительной и отрицательной дорожкой.

Шаг 7: Отрежьте лишнюю часть платы

Отрежьте лишнюю часть макетной платы. У вас должна получиться квадратная форма с перпендикулярным выступом, который скрепляется с линейкой. Не выбрасывайте остатки платы, так как они пригодятся для сборки электросхемы диммера.

Шаг 8: Подготавливаем потенциометр

Причина, по которой этот шаг идёт первым кроется в том, что он будет нужен для прототипирования схемы следующего шага. Припаяйте к потенциометру два диода, а затем два провода, как показано на картинке — один к среднему пину, а второй к точке, где соединяются два диода.

Шаг 9: Прототипирование схемы (опционально)

Этот шаг не обязателен и описан для тех людей, кто считает, что сборка схемы сразу на плате не является хорошей идеей. Так что можете собрать приложенную схему на плате прототипирования, подключить 5V источник питания и покрутите потенциометр. На приложенных фотографиях показана работа светильника на 5% и 95% (наименьшая и наибольшая яркость).

Шаг 10: Паяем схему диммера

555 может работать максимум на 200mA, поэтому соединение всех диодов напрямую с выходом перегреет его. Я доработал схему и добавил в неё транзистор tip31c, что позволило безопасно подключить диоды.

Спаяйте всё согласно приложенной схеме. Не припаивайте интегральную схему напрямую, так как её перегрев может повредить устройство — используйте сокет.

Шаг 11: Приклеиваем линейку

При помощи горячего клея или клейкой ленты, приклейте линейку к центру задней части коробки.

Шаг 12: Приклейте плату

Приклейте печатную плату к линейке согласно приложенной фотографии.

Шаг 13: Присоедините батарею

Двусторонним скотчем приклейте батарею к коробке. Убедитесь, что коробку легко закрыть и в ней остается достаточно места.

Шаг 14: Присоединяем выключатель

Выключатель нужен для включения и выключения лампы. Соедините его согласно приложенной схеме.

Шаг 15: Присоединяем потенциометр

Средний пин потенциометра соединяется с пином 2 интегральной схемы, а пин, соединённый с диодом потенциометра соединяется с пином 7 интегральной схемы.

Шаг 16: Подключаем светодиоды

Сделайте отверстие на задней стенке коробки и пропустите в неё провода от светодиодов. Затем соедините положительный провод светодиодов с пином 8 интегральной схемы, а отрицательный провод с коллектором транзистора.

Шаг 17: Подключаем разъём адаптера

Диод соединяется с разъёмом адаптера, поэтому светодиод индикации зарядки горит только во время подключения адаптера, но не горит во время работы лампы. Соедините разъём адаптера с положительной и отрицательной клеммами батареи.

Шаг 18: Присоединяем светодиод индикации зарядки

Соедините светодиод индикации зарядки напрямую с разъемом адаптера и резистором на 330 Ом, подключенным последовательно.

Шаг 19: Приклейте схему

Когда вы всё подключите, приклейте электросхему поверх батареи. Убедитесь, что в коробке еще есть свободное пространство.

Шаг 20: Делаем отверстия

Проделайте в коробке в выбранных вами местах 4 отверстия. Они нужны для установки выключателя, потенциометра, разъёма адаптера и светодиода индикации зарядки. Я разместил выключатель и потенциометр на передней стенке коробки. Для проделывания отверстия подойдёт обыкновенный карандаш.