Светодиодная лампа своими руками

Обновлено: 07.07.2024

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

Материалы

Я решил использовать светодиоды Cree MX6 Q5 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 ток 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!

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.

Светодиодная лампа 5,5 ватт

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:

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.

Форум по обсуждению материала КАК СДЕЛАТЬ СВЕТОДИОДНУЮ ЛАМПУ

Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.

Переделываем игрушку обычный трактор в радиоуправляемый - фотографии процесса и получившийся результат.

Микрофоны MEMS - новое качество в записи звука. Описание технологии.

Что такое OLED, MiniLED и MicroLED телевизоры - краткий обзор и сравнение технологий.

Год назад заказал себе для творчества одноваттных светодиодов. Вот решил сколхозить светодиодную лампочку в настольный светильник. Кому интересно, заходим.
Светодиоды на тот момент стоили немного дороже. Сегодня увидел цену 7,67 за сотню.
Светодиоды пришли в стандартном пакете с пупыркой внутри. Всё было упаковано по высшему классу. Распаковку показывать не вижу смысла.
Все характеристики написаны на пакете. Как не хватало в детстве таких игрушек!

Ровно 100шт.
А теперь к делу. Решился поэкспериментировать (внедрить в жизнь, так сказать).
Взял неисправную энергосберегайку. Вынул из неё аккуратно все потроха.

У нас в городе появились специальные контейнеры для сбора и утилизации энергосберегающих ламп. Дело хорошее, ведь они (лампочки) содержат соли ртути. При разборке будьте аккуратны.
Выпилил из алюминиевой (окрашенной в белый цвет) заготовки круг диаметром около 10см. Будет своеобразным радиатором. Выпилил такой же круг из фольгированного гетинакса. Этого добра у меня когда то было очень много.

В текстолите просверлил двенадцать отверстий для светодиодных глазков. Припаивать к плате буду немного навыворот, как бы наизнанку. Так удобнее их будет прижимать к радиатору.

С травлением платы заморачиваться не стал. Просто сделал пропилы в фольге там, где надо. Не очень красиво получилось. Но красоту видно не будет. Главное чтоб было надёжно.
При данной компоновке все светодиоды соединены последовательно. Если кому нужна другая схема подключения, придётся сделать на один пропил больше и поставить в другом месте перемычку.
Для лучшего теплоотвода каждый светодиод смазал пастой КПТ-8.

Теперь всю эту конструкцию прижимаю к алюминиевому диску.

Перед всеми этими операциями покрасил текстолит с видимой стороны никелем.

Осталось как раз два отверстия для крепления к энергосберегайке.

Вот, что получилось.

Для того, чтобы рассчитать мощность лампочки необходимо знать ток через светодиоды и падение напряжения на них. Падение напряжения на 12-ти последовательно соединённых светодиодах около 36В.
Ток можно рассчитать из формулы (2):

При ёмкости С1=2,2мкФ мощность лампочки будет около 4,6Вт
Для тех, кто не хочет сам паять драйвер, можно взять его из неисправной китайской. С1 придётся впаять новый, исходя из расчётной мощности.

Светильник изготовлен таким образом, что даже при применении балластного драйвера ни коим образом невозможно попасть под поражающее действие электрического тока. Все токоведущие части недоступны.

Всё работает.
Как правильно распорядиться сведениями из моего обзора каждый решает сам. Надеюсь, что хоть кому-то помог. Кому что-то неясно по поводу этого светильника, задавайте вопросы. С остальным – кидайте в личку, обязательно отвечу.
На этом ВСЁ!
Удачи!

У мастеров часто возникает желание сделать диодную лампочку как минимум по той причине, что она позволяет сэкономить в 10 раз больше электроэнергии, если сравнивать ее с лампой накаливания. Это крайне выгодно с точки зрения денежных затрат. Но для самостоятельной сборки необходим опыт в работе со схемами светотехники.

Сначала следует ознакомиться с принципом функционирования светодиодной лампы и узнать, какие существуют ее разновидности. После этого можно приступить к подбору необходимых материалов и инструментов. Чтобы лампочка прослужила долго, лучше покупать только качественные элементы конструкции.

Принцип работы светодиодной лампочки

В основе работы светодиодных ламп лежит действие полупроводника размером в 1-2 мм. Внутри него происходит движение заряженных элементарных частиц, преобразующих ток в постоянный из переменного. Однако кристалл чипа имеет и другой тип электропроводимости – отрицательных электронов.

Виды устройств LED

Вид конкретной лампы определяется в зависимости от расположения светодиодов:

Самым существенным недостатком обладает конструкция COB. Если из строя выйдет хотя бы один чип, заменить его не получится, придётся менять механизм полностью или покупать новую лампу.

Какие материалы потребуются для изготовления

Для сборки лампочки нужно купить следующие элементы конструкции:

корпус;
светодиоды (по отдельности или установленные на ленту);
выпрямительные диоды или диодный мост;
предохранители (если есть сгоревшая ненужная лампа, их можно снять с неё);
конденсатор. Емкость и напряжение должно соответствовать количеству чипов и электросхеме;
если придётся изготавливать каркас для установки чипов, необходимо приобрести теплоустойчивый материал, который не проводит ток. Металл не подойдёт, поэтому лучше купить плотный картон или прочный пластик.

Из инструментов для работы понадобятся плоскогубцы, паяльник, ножницы, держатель и пинцет. Также потребуются жидкие гвозди или клей для монтажа светодиодов в случае использования картона.

Схемы светодиодных ламп

Перед тем как начинать сборку светодиодной лампы, нужно выбрать одну из возможных схем. Существует несколько вариантов, все они имеют свои преимущества и недостатки. Также всё зависит от цели изготовления светильника. Одна из самых распространённых схем включает в себя диодный мост и 4 светодиода.

Светодиодный элемент

Если в доме есть сломанный LED светильник, с него можно взять недостающие детали. Но прежде чем переставить какие-либо элементы, необходимо проверить их на корректность работы, используя аккумулятор на 12В. Вышедшие из строя детали следует изъять. Для этого нужно взять паяльник и распаять контакты, убрав сгоревшие диоды.

Не стоит забывать о соблюдении чередования катодов и диодов, крепящихся последовательно. Если проводится замена 2-3 чипов, их можно припаять на те же участки, где стояли сгоревшие чипы. Далее в ряд устанавливается около 10 диодов с соблюдением полярности. Также нужно проследить, чтобы спаянные концы не прикасались друг к другу. В противном случае при включении это приведет к короткому замыканию.

Схема преобразователя с диодным мостом

Как уже говорилось выше, схема включает в себя 4 светодиода, подключающихся разнонаправленно. Именно поэтому мост может трансформировать ток 220В в пульсирующий. Подобное происходит в процессе перехода по 2 чипам синусоидных волн.

Полярность утрачивается за счет их изменения. В процессе сборки к выходу с плюсом перед мостом нужно подключить конденсатор. Еще один должен находиться позади моста. Он будет выполнять сглаживающую функцию при перепадах напряжения.

Схемы для более мягкого свечения

Если перед мастером стоит задача избавиться от мерцания, которое свойственно практически всем светодиодным лампочкам, в схему нужно включить несколько дополнительных элементов. В целом в неё должны входить конденсаторы, резисторы и диодный мост.

Для защиты лампы от скачков напряжения в сети в начало схемы устанавливается резистор на 100 Ом, после стоит конденсатор на 400 нФ, далее монтируется мост, за ним резистор. Последними в цепь включают светодиоды.

Схемы на резисторах

Данная схема вполне по силам даже начинающим мастерам. Чтобы собрать устройство на её основе, необходимо купить 2 резистора по 12к, а также пару цепей с одинаковым количеством последовательно припаянных чипов с учетом полярности. Одну полосу диодов со стороны (R2) подсоединяют анодом, а другую (R1) – катодом. Устройства, которые собраны по данной схеме, отличаются мягким светом, поскольку в момент включения светодиоды зажигаются поочередно.

Благодаря этому эффекту невооруженный глаз практически не видит пульсации. Такая лампочка лучше всего подходит для настольного светильника. Чтобы получить оптимальное освещение, рекомендуется приобретать ленты с 20-40 диодами. Если их будет меньше, это даст незначительный световой поток. Но чем больше элементов, тем сложнее работа в техническом плане.

Этапы изготовления

Сборка будет рассмотрена на основе стандартного цоколя от люминесцентной лампы. На первом этапе необходимо разобрать светильник. Все люминесцентные устройства подсоединяется к цоколю защелками через пластину с трубками. Здесь задача мастера заключается в том, чтобы найти места креплений и отсоединить цоколь с помощью ножа или плоской отвертки.

В процессе разборки стоит быть осторожным, чтобы случайно не повредить трубки, в которых содержатся ядовитые вещества. Также следует не допустить повреждения электропроводки, подсоединённой к цоколю. Верхняя часть с трубками используется для изготовления пластинки под установку светодиодов. Для этого трубчатые элементы необходимо убрать.

На следующем этапе понадобится пластмассовая или картонная крышка, она будет служить для изоляции светодиодов. Например, если в лампу устанавливаются диоды HK6, в каждом из них есть 6 параллельно подключённых кристаллов. При минимальном потреблении энергии они дадут максимально яркий свет.

Чтобы подключить каждый из чипов, в пластинке следует проколоть по 2 отверстия согласно выбранной схеме. На данном материале диоды можно зафиксировать максимально прочно, поэтому плотный картон стоит использовать только в крайних случаях. Но если других вариантов нет, к основанию светодиоды крепят с помощью суперклея или жидких гвоздей.

Согласно приведенному примеру устройство рассчитано на 6 чипов мощностью по 0,5 Вт, поэтому в схему следует включить параллельно подсоединенные элементы. В лампочку, работающую от 220 вольт, нужно установить драйвер. На данном этапе важно изолировать его от оплаты с помощью картона или пластика, чтобы избежать короткого замыкания. О перегреве беспокоиться не стоит, так как эта лампа практически не нагревается.

На следующем этапе можно приступать к сборке. Лампочки, работающие от стандартного патрона и сети 220В, отличаются незначительным энергопотреблением и мощностью до 3 Вт. Собранная лампа имеет характеристики светового потока от 100 до 120 Лм. Но благодаря белому свету она кажется яркой. Изделие подойдёт для освещения кладовой, коридора или установки в настольную лампу.

Выбор корпуса для лампы

С корпусом следует определиться еще до того, как выбрать схему. В данном случае можно воспользоваться несколькими вариантами:

цоколь от лампы накаливания;
самостоятельно изготовленное приспособление;
использование корпуса от галогеновой или энергосберегающей лампы.

Мастера предпочитают последний вариант, так как он самый простой.

Корпус энергосберегающей лампы

Изготавливать корпус для светодиодной лампы, сделанной своими руками, рекомендуется только в том случае, если у мастера достаточно опыта. В большинстве случаев берется часть конструкции от энергосберегающей лампы или накаливания. Перегоревшую лампочку следует разобрать и достать преобразовательную плату. Схема устанавливается одним из следующих способов:

Спрятать в цоколь. Подойдет крышка от пластиковой бутылки.
Поместить диоды в отверстия, проделанные под колбой в крышке.
Расположить схемы внутри цоколя. Этот вариант отличается повышенными характеристиками теплообмена. Здесь чипы подключены через уже имеющиеся отверстия.

Для размещения чипов достаточно вырезать круг из плотного картона или пластика. Если выполнить работу аккуратно, устройство будет иметь эстетичный внешний вид.

Цоколь с лампы накаливания

Некоторые мастера выбирают для установки схемы цоколь от лампы накаливания, так как он отличается важным преимуществом: после сборки у мастера не возникнет сложностей с закручиванием лампочки в патрон, что обеспечит теплообмен.

Цоколю от лампы накаливания свойственны и свои минусы. В готовом виде конструкция не будет иметь красивый внешний вид, также не удастся сделать качественную изоляцию.

Советуем посмотреть видео: Как собрать светодиодную (LED) лампу своими руками.

Заключение

Самостоятельную сборку светодиодной лампы следует начать с выбора корпуса. Далее выбирают схему в зависимости от разновидности лампы и предназначения. Чтобы набраться опыта, начинающему мастеру лучше начать с замены перегоревших светодиодов - это даст возможность ознакомиться с конструкцией и принципом работы лампочки.

Сегодня сложно представить, как раньше люди жили при свечах, а дети делали уроки при керосиновых лампах. Лампами накаливания тоже ныне никого не удивишь. Прогресс пошёл ещё дальше. Пожалуй, нет помещения, где бы сегодня не применялись светодиодные приборы всевозможных конструкций и дизайна.

Купить такой светильник проблем не составляет. Пользуются ими уже довольно давно и у многих имеются в доме в нерабочем состоянии. Поэтому возникает желание светодиодный светильник сделать своими руками из тех деталей, что уже есть, или отремонтировать.

Содержимое статьи

Параметры и управление светодиодами

LED-технологии – это преобразование тока в световое излучение. Для тех, кто, возможно, захочет отремонтировать или задастся вопросом, как сделать светодиодный светильник своими руками, информация об этом полезна.

ток потребления в большинстве – 20 мА;
цвет и напряжение. Цвету соответствует и напряжение: красный – 1,5-2,6В, зелёный – 1,7-4,0В, жёлтый – 1,7-2,5В, оранжевый – 1,7-2,8В;
мощность рассеивания – по этому параметру можно определить, какой блок питания выбрать для нужного количества светодиодов;
угол свечения – осветительный угол больше, у индикаторных – меньше, но в общим колеблется от 4 до 180 градусов;
температура свечения – обозначается на упаковках и измеряется в Кельвинах. Тепловые оттенки 2700-3000К, нейтральные 3500-4000К, холодные 5700-7000К;
период старения – зависит от правильности эксплуатации и может не совпадать с обозначенным.

Отличие между БП и драйвером

Управление светодиодами осуществляется через (БП). Драйвер участвует в управлении, но это не БП и между ними есть различие.

При питании прибора от 220 В это БП, а 12В или 24В – это драйвер. Он не преобразует входное напряжение, а стабилизирует ток и позволяет управлять интенсивностью освещения светодиодов.

Знания этих характеристик способствуют правильному подбору светодиодов и средств управления.

Конструктивно БП бывают:

открытые;
полу герметичные;
герметичные.

При подключении светодиодов различного цвета необходим контроллер. Информация, на первый взгляд, сложна в понимании, но не ориентируясь в ней, невозможно произвести элементарный ремонт светодиодного светильника своими руками, не говоря уже о сборке.

Варианты сборки и ремонта светодиодных светильников

Приступая к самостоятельной работе надо помнить, что это сопряжено с риском, ведь напряжение 220 В опасно для жизни. И всё, что придётся предпринять, делается на свой страх и риск.

Вариант первый

Для работ по этому варианту необходимы элементарные знания по электротехнике, умение пользоваться паяльником и измерительным прибором мультиметром. Для исходного материала можно использовать неисправную светодиодную лампу.

Отделить (выбор способа произвольный) колбу от цоколя, в котором уже имеется источник управления светодиодами (драйвер).
Осмотреть плату со светодиодами. При обнаружении чёрной точки на полупроводнике – выпаяв из платы, впаять новый.

Этот вариант, более подходящий для сборки потолочного светодиодного светильника своими руками.

Вариант второй

компоновка схемы;
резистор на 100Ом;
мощный выпрямитель на диодах;
конденсатор на 400пФ номиналом напряжении не мене 350В;
сглаживающая емкость на 10 мкФ.

Третий вариант

Спаять последовательно не менее 60 светодиодов и подключить через диодный мост к сети 220В. Это типичные варианты как сделать светодиодный светильник на 220В своими руками.

Четвёртый вариант

светодиодная лента;
БП промышленного изготовления (см. выше по тексту).

Преимущества светодиодной техники

Работа в тяжёлых условиях.
Малая потребительская мощность и более высокий КПД, чем у ламп накаливания.
Экологическая чистота.
Более долговечный срок эксплуатации.
Возможный вариант ремонта.

Неисправную лампочку накаливания выбрасывают. Светодиодный же прибор спешить отправлять в мусор не следует. Нужно задаться вопросом: Как отремонтировать светодиодный светильник своими руками?

светодиодного модуля;
цоколя со светофильтром;
драйвера.

отсутствие свечения;
кратковременное мерцание;
пропадание света.

Многие неисправности указаны в инструкциях на прибор. Используя это во время самостоятельной сборки, можно избежать ошибок и собрать надёжный и оригинальный с точки зрения дизайна прибор.

Все, кто связан с ремонтом светодиодных приборов утверждают, что самый лучший ремонт, это замена неисправного элемента на новый.

Читайте также: