DIY LED SVĚTLA

Send

Osvětlovací zařízení se postupně přepínají na LED lampy. K tomu nedošlo hned, došlo k prodlouženému přechodnému období s využitím tzv. Hospodyně - kompaktních plynových výbojek s vestavěným zdrojem energie (ovladač) a standardní kazety E27 nebo E14.

Takové lampy se dnes běžně používají, protože jejich náklady ve srovnání s LED světelnými zdroji nejsou tak „kousavé“.
Při dobré rovnováze mezi cenou a ekonomikou (rozdíl v ceně u konvenčních žárovek se v průběhu času vyplácí kvůli úsporám energie) mají plynové výbojky několik nevýhod:

Životnost je kratší než životnost žárovek.
Vysokofrekvenční rušení ze zdroje napájení.
Lampy, nelíbí se časté zapnutí / vypnutí.
Postupné snižování jasu.
Vliv na sousední povrchy: na povrchu stropu (nad lampou) se v průběhu času objeví tmavá skvrna.
Každopádně nechci mít v domě baňku s určitým množstvím rtuti.
Skvělou alternativou jsou LED světla. Seznam výhod je významný:
Ohromná ziskovost (až 10krát ve srovnání s žárovkami).
Obrovská životnost.
Perfektní a bezpečné zdroje napájení (ovladače).
Naprosto nezávislé na počtu inkluzí.
Při normálním chlazení téměř po celou dobu provozu neztrácí jas.
Plná mechanická bezpečnost (i když je dekorativní difuzor rozbitý, do místnosti nevniknou žádné škodlivé látky).

Nevýhoda dva:

Směrovost světelného toku vyžaduje vysoké požadavky na konstrukci difuzéru.
Stále jsou drahé (mluvíme o kvalitních značkách, výrobky středního jména jsou docela dostupné).

Pokud je problém s cenou upraven výběrem výrobce, pak designové prvky vám vždy neumožní jednoduše vyměnit lampu ve vašem oblíbeném lustru. Samozřejmě existuje široký výběr klasických hruškovitých LED žárovek, které se hodí pro jakoukoli velikost.
Ale právě v tomto návrhu leží „přepadení“.

Před námi je vysoce kvalitní (současně relativně levná) lampa s jasem 1 000 lm (odpovídá 100 wattové žárovce) a spotřebou energie 13 wattů. Takové LED světelné zdroje pro mě fungují mnoho let, svítí příjemným teplým světlem (teplota 2700 K) a v průběhu času není pozorována žádná degradace jasu.
Ale pro výkonné světlo je nutné vážné chlazení. Skříň této lampy 2/3 se proto skládá z radiátoru. Je plastová, nezkazí vzhled a je docela účinná. Hlavní nevýhoda vyplývá z návrhu - polokoule v horní části lampy je skutečným zdrojem světla. To ztěžuje výběr lampy - ne v každém lustru z rohlíku bude taková lampa vypadat harmonicky.
Existuje pouze jedna cesta ven - koupit hotové LED žárovky, jejichž konfigurace byla původně navržena pro specifické zdroje světla.
Klíčovým slovem je koupit. A co vaše oblíbené stojací lampy, lustry a další lampy v bytě?

Proto bylo rozhodnuto navrhnout LED žárovky samostatně

Hlavním kritériem je minimalizace nákladů.
Ve vývoji LED světelných zdrojů existují dva hlavní směry:
1. Použití LED s nízkou spotřebou (až 0,5 W). Vyžadují hodně, můžete nakonfigurovat libovolnou formu. Není třeba výkonného chladiče (málo tepla). Významnou nevýhodou je pečlivější shromáždění.
2. Použití výkonných (1 W - 5 W) LED prvků. Účinnost je vysoká, náklady na pracovní sílu jsou mnohokrát nižší. Bodové záření však vyžaduje výběr difuzéru a pro realizaci projektu jsou zapotřebí dobré radiátory.
Pro experimentální návrhy jsem vybral první možnost. Nejlevnější "surovina": 5 mm LED diody s rozptylem 120 ° v průhledném pouzdře. Říká se jim „slaměný klobouk“.

Charakteristiky jsou následující:

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

Takové zboží se prodává za 3 rublů v balíčku na jakémkoli rádiovém trhu.
Koupil jsem si nějaké balíčky 100 ks. na aliexpress (odkaz na nákup). Stálo to o něco méně než 1 p. za kus.

Jako zdroje napájení (přesněji zdroje proudu) jsem se rozhodl použít osvědčený obvod s zhášecím (balastovým) kondenzátorem. Výhodou takového ovladače je extrémní levnost a minimální spotřeba energie. Protože neexistuje žádný regulátor PWM nebo lineární stabilizátor proudu, přebytečná energie nepřechází do atmosféry: v tomto obvodu nejsou žádné prvky s radiátorem odvádějícím teplo.
Nevýhodou je nedostatek současné stabilizace. To znamená, že s nestabilním síťovým napětím se změní jas záře. Mám přesně 220 (+/- 2 V) v mém soketu, takže je to nejlepší řešení.
Základna prvku také není drahá.

diodové můstky řady KTs405A (možné jsou všechny diody, alespoň Schottky)
630 voltové filmové kondenzátory (s rozpětím)
Odpory 1 - 2 W
47 mF elektrolytické kondenzátory při 400 voltech (můžete si vzít větší kapacitu, ale to jde nad rámec úspory)
takové maličkosti jako prkénko a pojistky jsou obvykle v arzenálu jakéhokoli radioamatéra

Aby nedošlo k znovuobjevení pouzdra s kazetou E27, používáme vyhořelé (další důvod, proč je odmítnout) hospodyně.

Po pečlivém vyjmutí (na ulici!) Baňka s rtuťovými výpary, zůstává vynikající blank pro kreativitu.

Základem je výpočet a princip činnosti aktuálního ovladače s zhášecím kondenzátorem

Na obrázku je znázorněn typický diagram:

Jak obvod funguje:

Rezistor R1 omezuje přepětí proudu, když je přivedeno napájení, dokud se obvod nestabilizuje (přibližně 1 sekunda). Hodnota je od 50 do 150 ohmů. Příkon 2 watty.
Rezistor R2 poskytuje zátěžový kondenzátor. Nejprve jej vybije, když je vypnuto napájení. Alespoň proto, abyste při odšroubování žárovky nedostali elektrický šok. Druhým úkolem je zabránit přepětí proudu v případě, kdy se polarita nabitého kondenzátoru a první poloviční vlna 220 voltů neshodují.
Základem obvodu je ve skutečnosti zhášecí kondenzátor C1. Je to druh aktuálního filtru. Při volbě kapacity můžete nastavit jakýkoli proud v obvodu. U našich diod by nemělo překročit 20 mA ve špičkových hodnotách síťového napětí.
Dále funguje diodový můstek (konec konců LED diody jsou prvky s polaritou).
Elektrolytický kondenzátor C2 je potřebný, aby se zabránilo blikání lampy. Při zapnutí / vypnutí LED diody nemají setrvačnost. Proto oko uvidí blikání při frekvenci 50 Hz. Mimochodem, levné čínské lampy to hřeší. Kvalita kondenzátoru se kontroluje pomocí libovolného digitálního fotoaparátu, dokonce i smartphonu. Při pohledu na hořící diody digitální maticí můžete vidět mrknutí, nerozeznatelné lidskému oku.
Navíc tento elektrolyt poskytuje neočekávaný bonus: lampy se nevypínají okamžitě, ale s ušlechtilým pomalým rozpadem, dokud není kapacita vybita.
Výpočet kondenzačního kondenzátoru se provádí podle vzorce:
I = 200 * C * (1,41 * U síť - U vedeno)
I - obdržel obvodový proud v ampérech
200 je konstanta (síťová frekvence 50 Hz * 4)
1,41 - konstanta
C je kapacita kondenzátoru C1 (hasícího) ve faradech
U síť - odhadované napětí sítě (ideálně 220 voltů)
U led - celkový úbytek napětí na LED (v našem případě 3,3 V násobený počtem LED prvků)
Při volbě počtu LED (se známým úbytkem napětí) a kapacity kondenzačního kondenzátoru je nutné dosáhnout požadovaného proudu. Neměl by být vyšší než LED uvedené v charakteristikách. Je to aktuální síla, kterou ovládáte jas záře a nepřímo úměrné životnosti LED.
Pro větší pohodlí si můžete vytvořit vzorec v Exelu.

Okruh byl kontrolován opakovaně, první kopie byla sestavena téměř před 3 lety, funguje v lampě v kuchyni, nedošlo k žádným poruchám.
Obracíme se k praktické realizaci projektů. Nemá smysl diskutovat o počtu LED prvků a kapacitě kondenzátoru v samostatných obvodech: projekty jsou pro každou lampu individuální. Byly vypočteny přesně podle vzorce. Výše uvedené schéma 60 LED s kondenzátorem 68 mikrofaradů není jen příkladem, ale skutečným výpočtem proudu v obvodu 15 mA (pro prodloužení životnosti světel).

LED lampa v houkačce

Vykuchaná kazeta od hospodyně se používá jako kryt pro obvod a nosnou konstrukci. V tomto projektu jsem nepoužil prkénko, sestavil jsem ovladač na kulatý disk z PVC o tloušťce 1 mm. Ukázalo se to jen ve velikosti. Dva kondenzátory - vzhledem k výběru kapacitance: požadovaný počet mikrofarad nebyl v jednom prvku nalezen.

Jako příklad pro umístění LED prvků byla použita sklenice jogurtu. Při návrhu použil také ořezové listy z 3 mm pěnového PVC.

Po sestavení se ukázalo úhledně a dokonce krásně. Toto uspořádání patrony je spojeno s tvarem lustru: rohy jsou směřovány nahoru, ke stropu.

Dále umístíme LED: podle schématu, 150 ks. Prorážíme plast plastem, práce: jeden celý večer.

Když se podívám dopředu, řeknu: materiál těla se sám neospravedlnil, je příliš tenký. Další lampa byla vyrobena z 1 mm PVC fólie. Abych dal tvar, spočítal jsem rozmítání kužele pro stejných 150 diod.

Ukázalo se, že ne tak elegantně, ale spolehlivě a udržuje svůj tvar dokonale. Lampa je zcela zakryta v rohu lustru, takže vzhled není tak důležitý.

Vlastně instalace.

Svítí rovnoměrně, nezasahuje do očí.

Neměřil jsem lumen, cítil jsem se jasnější než 40 W žárovka, o něco slabší než 60 W.

LED lampa v ploché stropní lampě v kuchyni

Ideální dárce pro takový projekt. Všechny LED budou umístěny v jedné rovině.

Nakreslíme šablonu, vystřihneme matici, aby vyhovovala prvkům LED. S tímto průměrem se plochý plech z PVC deformuje. Proto jsem použil spodní část plastového kbelíku zpod stavebních směsí. Na vnějším obrysu je výztuha.

Diody se instalují pomocí obvyklých otvorů 2: 2 na značce.

Svítidlo je určeno pro 120 LED prvků, rozdělených do 2 skupin po 60 ks., Pro spolehlivost obvodu. Vyrábíme 2 stejné ovladače.

Montujeme je na dielektrické rozpěrky na zadní straně.

Pro připevnění disku do středu instalujeme pódium z PVC.

Lampu zavěsíme na strop, zapneme ji - všechno funguje.

Posouzení jasu: V rozích jsou 4 značkové LED žárovky od IKEA se světelným výkonem 400 lm.

LED lampa do koupelny

Také snadno realizovatelný projekt. Vytáhneme obsah lampy, instalujeme matici 30 LED a odpovídající ovladač.

Světlo je měkké, rovnoměrné, protože tato „místnost“ je více než dost.

Stolní lampa

K bydlení bylo použito čepice od deodorantu.

Kazeta E27 je tradičně od spáleného hospodyně.

Pouzdro obsahuje 55 LED.

Ukázalo se, že je kompaktní a elegantní.

U stolní lampy vypadá „instalace“ jako nativní.

A svítí docela sebejistě.

Osvětlení stolního počítače LED
Dítě, inspirované úspěchy táty, požádalo o osvětlení počítačového stolu. Byla nalezena elegantní krabice, do které se řidič vejde.