Jak vyrobit levnou, ale velmi výkonnou LED lampu

Téměř rok jsem začal vyměňovat všechny lampy v domě za LED. Výsledky potěšily někdy více, někdy méně, ale jeden případ mě vedl k zajímavému řešení.

Důvod, proč jsem si vzal LED lampu

Jak často náhodou klepete na stolní lampu vy nebo někdo z vaší rodiny? Několikrát o mně mluvil ... Proto, když moje dítě opět upustilo stolní lampu s nevinným „Oh!“, Řekl jsem: „Dost!“
Varování! Zářivky používají rtuť, která je velmi toxická.
Pokud takovou lampu omylem nebo úmyslně rozbijete, doporučuje se místnost dobře větrat, aby nedošlo k toxickým výparům.
Rozhodl jsem se nahradit zářivku stolní lampy něčím odolnějším vůči nárazům ...
Moje lampa musí odolat manipulaci s 10letým dítětem a zároveň vyzařovat dostatek světla pro pohodlnou práci u stolu, aby mohla pracovat stabilně a levně. Před několika lety tento problém neměl jednoduché řešení, ale nyní je odpověď zřejmá - jedná se o LED lampu.

Materiály

Rozhodl jsem se použít LED diody Cree MX6 Q5 s maximálním světelným tokem 278 lm, který zůstal se mnou z posledního projektu. LED bude umístěna na chladicí radiátor 5 x 5 cm, který byl odstraněn ze starého PC.
Pro jednoduchost jsem se rozhodl použít pro telefon pulzní nabíječku, která zajistí dostatečné napětí a proud, aby LED lampa fungovala. Za tímto účelem jsem použil nefunkční nabíječku Siemens A52 s deklarovaným výstupem 5 V a proudem 420 mA.
Kazeta staré zářivky bude sloužit k ochraně elektroniky.
Měření
Podle továrních specifikací může být Cree MX6 Q5 napájen ze zdroje s maximálním proudem 1 A a napětím 4,1 V. Domníval jsem se, že k redukci napětí o 1 V potřebuji rezistor s odporem 1 Ohm (z 5 V, který napájecí zdroj dodával) ) až 4,1 V spotřebovávané LED, pokud pouze zdroj energie vydrží proud 1 A.
Abychom zkontrolovali maximální přípustnou proudovou sílu, kterou napájecí zdroj vydrží, připojil jsem ke svorkám různé odpory, v každém případě změřil napětí a vypočítal proudovou sílu.
Překvapilo mě, když jsem zjistil, že napájecí zdroj je navržen tak, aby omezil proudovou sílu na úroveň 0,6 A, s níž se normálně vyrovná. Při provádění studií tímto způsobem s jinými telefonními nabíječkami jsem se dozvěděl, že všechny z nich mají současný limit o 20% až 50% vyšší, než uvádí výrobce. To má smysl, protože každý výrobce navrhuje napájecí zdroj tak, aby se příliš nezohříval, a to ani v případě, že dojde k přerušení napájení, včetně zkratu. A nejjednodušší způsob, jak to zajistit, je omezit současnou sílu.
Měl jsem tedy generátor stejnosměrného proudu s proudovým omezením až 0,6 A, velmi účinný (napájení z mobilního telefonu není během používání příliš horké), napájeno přímo ze zdroje 220 V AC, vyráběného v továrně a velmi malé velikosti . A je to prostě perfektní.

Výroba lamp

Nejprve jsem rozebral napájecí zdroj, abych odstranil vnitřek a vložil je do nové lampy. Vzhledem k tomu, že většina napájecích zdrojů je při montáži lepena, použil jsem k jejich otevření pilový list.
Aby deska mohla zapadnout do patice lampy, musela být provedena určitá úprava.
K upevnění desky uvnitř kazety jsem použil silikonový tmel, který zůstává velmi odolný při vysokých teplotách. Před zavřením základny jsem ke krytu připojil chladič (se šroubem), na kterém byla upevněna LED.

Výsledek: stolní lampa

Zde je sestava lampy. Spotřeba energie nepřesahuje 2,5 W a osvětlení je 190 lm, ideální pro úspornou a spolehlivou stolní lampu. A to vše za hodinu provozu, s výjimkou vytvrzování silikonového tmelu a sušení horkého lepidla, které bylo použito k fixaci LED na chladiči.
Byl jsem tak povzbuzen úspěchem a jednoduchostí projektu, že jsem o několik hodin později už měl další lampu.

Výsledek: Chodba

Díky dojmu z výsledků jsem stejným způsobem pokračoval ve výměně několika zářivek v mém bytě. Představím je a bude se zabývat pouze některými detaily.
Pro osvětlení v chodbě jsem použil dva prvky Cree MX6 Q5 se spotřebou energie 3 W a maximálním světelným tokem 278 lm. Každý je napájen starou nabíječkou mobilních telefonů Samsung. Navzdory skutečnosti, že výrobce deklaroval proudovou sílu 0,7 A, zjistil jsem měřením, že omezení bylo nastaveno na 0,75 A.
Všechno je upevněno textilním uzávěrem (suchý zip), lepidlem a plastovými držáky na základní desku.
Celková spotřeba energie konstrukce je 6 W při světelném toku 460 lm.

Výsledek: koupelna

Pro koupelnu jsem vyrobil lampu z Cree XM-L T6, která byla poháněna dvěma nabíječkami pro mobilní telefon LG. Podle továrních specifikací může produkovat proud 0,9 A, ale v praxi jsem zjistil, že je omezen na 1 A. Dvě jednotky jsou zapojeny paralelně na celkový proud 2 A.
Taková lampa spotřebovává 6 wattů energie a poskytuje osvětlení 700 lm.

Výsledek: kuchyně

Pokud v případě chodby a koupelny nebylo zajištění minimálního osvětlení příliš významné, pak se příběh liší od kuchyně. Nechtěl jsem, aby moje žena nebo kdokoli jiný prořezával prst při vaření a obviňoval mě, nebo co je horší, mé milované LED lampy ...
Pro zajištění dobrého osvětlení kuchyně jsem se rozhodl použít ne jeden, ale dva prvky Cree XM-L T6, se spotřebou energie 9 W a světelným tokem 910 lm. Jako prvek chladiče jsem použil chladič z mikroprocesoru Pentium III, ke kterému jsem připojil dvě LED diody horkým lepidlem.
Přestože Cree XM-L T6 může pracovat při maximálním proudu 3 A, výrobce doporučuje použít pro stabilní provoz 2 A, při kterém bude LED emitovat přibližně 700 lm. Testování několika zdrojů napájení ukázalo, že proud v nich buď není omezen, nebo limit překračuje požadovaný 2 A. Podařilo se mi najít zdroj energie, který na základě technických charakteristik dává 12 V při proudu 1,5 A. Po kontrole pomocí rezistory, ukázalo se, že proudová síla je omezena na 1,8 A, což je velmi blízko požadovaných 2 A. Skvělé!
K izolaci chladiče a dvou LED diod jsem použil dva neodymové magnety z nefunkční jednotky DVD a plastové držáky pro základní desku. Všechno je fixováno lepidlem a suchým zipem.
Přestože jsem očekával, že taková lampa bude produkovat světelný tok 1300 lm, stejně jako 23 W zářivka, kterou nahradila, byl jsem příjemně překvapen zjištěním, že světlo produkované novou lampou bylo výrazně jasnější a spotřeba energie byla 12 W - téměř polovina tolik.

Závěr

Nejchladnější částí tohoto projektu je to, že může být provedeno pomocí předmětů, které mají, s výjimkou LED, téměř všichni po ruce.
Je tedy možné získat LED lampu za poloviční nebo dokonce čtyřikrát nižší cenu, než je cena LED lampy v obchodě.
Doufám, že nyní budou staré nabíječky pro mobilní telefony opět užitečné a nebudou padat do koše.
Děkuji za pozornost!
Původní článek v angličtině