Преимущества и недостатки
Филаментные лампы являются продуктом инновационной технологии, но имеют свои достоинства и недостатки. К преимуществам относятся:
- полная совместимость с осветительными приборами, рассчитанными на лампы накаливания;
- экономия электроэнергии;
- привычный дизайн;
- большой угол распространения света, по сравнению со светодиодными лампами, имеющими большой радиатор и однонаправленность диодов;
- большой срок службы;
- высокий уровень отдачи света за счет прозрачности конструкции, маленького радиатора;
- легкий вес – 20-40 г.
К минусам можно отнести:
- хрупкость корпуса, так как колба делается из стекла;
- отсутствуют модели, рассчитанные на низковольтную сеть;
- высокая цена.
Светодиодные лампы в зависимости от вида колбы
Разнообразие форм современных ламп позволяет выбрать подходящие типы для любых целей. Самыми распространенными формами колб являются «кукуруза», «груша», «свеча».
Кукуруза
Как следует из названия, колба напоминает кукурузный початок. Она имеет вытянутую цилиндрическую форму, по диаметру не намного превышает размер цоколя. Множество желтых диодов располагаются на подложках в виде многогранника и напоминают кукурузные зерна в початке. Лампы обладают хорошей способностью к рассеиванию света, угол которого может превышать 300 градусов. Такие виды светильников используются при горизонтальном расположении ламп, а также при точечном освещении с затеняющим плафоном.
Различные варианты исполнения колбы в форме кукурузы
Редко встречающийся тип лампы с колбой в форме кукурузы – это филаментные лампы. Размещение нитей в цилиндре не обеспечивает изделию почти никаких преимуществ, а только уменьшает количество гелия. При этом значительно сокращается мощность и ухудшается теплопроводность. Поэтому лампа-кукуруза на филаментных диодах может быть использована как умеренный точечный источник освещения.
Варианты исполнения филаментных ламп в форме кукурузы
Груша
Светодиодные лампы в форме груши напоминают обычные лампы накаливания. Лампы с точечными светодиодами обладают углом свечения до 180 градусов, поскольку все диоды размещены на одной стороне пластины. Груши используются, в основном для люстр центрального освещения с рожками, направленными вниз. Если патроны будут иметь ориентацию на потолок, то нижняя часть комнаты будет затенена.
Варианты исполнения колбы в виде груши
Колбы типа «груша» часто используются в филаментных лампах. Благодаря рассеиванию потока на 360 градусов комната освещается равномерно, а затененных участков почти не остается. Однако при желании создать локальный источник света к таким лампам придется применять затеняющий плафон.
Варианты исполнения филаментных ламп в форме груши
Свеча
Светодиодная «свечка» имеет ограниченный угол рассеивания и небольшую мощность. Для организации центрального освещения такие лампы должны быть представлены в большом количестве, с использованием люстры с рожками, направленными вниз. Если патроны обращены вверх, то под светильником образуется теневой участок. Оптимальное применение для свечи – ночники или настольные лампы.
Форма колб разнообразна, это могут быть как простые, так и витые свечи, а также имитация свечи на ветру, с загнутым верхом. К основным недостаткам подобной колбы относят небольшую мощность и слабый поток света. Поэтому их лучше использовать в люстрах с большим количеством патронов или для локального освещения (ночник, бра, прикроватная лампа).
Варианты исполнения колбы в виде свечи
Филаментное исполнение свечи позволяет добиться почти таких же преимуществ, как и у груши. Такие типы светодиодных ламп освещения обладают максимальным углом рассеивания и почти универсальны. При этом они компактны и безопасны.
Варианты исполнения филаментных ламп в форме свечи
Низкокачественные китайские лампочки
Ниже представлена светодиодная лампа в разобранном виде от неизвестного китайского изготовителя.
В отличие от предыдущего образца, в данном устройстве отсутствует радиатор и драйвер. Вместо драйвера установлен простой блок питания на основе неполярного конденсатора, который не способен надежно стабилизировать выходной ток. Размещается блок питания в центре платы со светодиодами. С одной стороны – это диодный мост с резисторами.
С другой – два конденсатора.
В результате простоты такой конструкции стоимость изделия имеет гораздо меньшую стоимость.
Функцию охлаждения в таких лампочках выполняют небольшие отверстия в корпусе. Их эффективность крайне мала, что подтверждено перегоранием кристаллов светоизлучающих диодов. Плата крепится к пластиковому корпусу при помощи защелок. Электрически плата соединяется с цоколем двумя запаянными проводами. Простота такой конструкции не надежна и не способна обеспечить долгосрочную работоспособность устройства.
Изготовление лампы своими руками
Сложно представить, но даже светодиодную лампу можно сделать своими руками и существенно сэкономить на покупке приборов.
Инструменты и материалы
Качество материалов и инструментов, необходимых для создания лампы на 220 В, играет важную роль. От этого зависят надёжность и безопасность, долговечность изделия.
Своими руками легко сделать лампы направленного света
Для работы нужны такие элементы, как:
- галогенная лампа без стекла;
- светодиоды в количестве до 22 штук;
- быстродействующий клей;
- медный провод и листовой алюминий, толщина которого составляет 0,2 мм;
- резисторы, подбирающиеся в зависимости от схемы.
Перед работой необходимо составить схему соединения всех деталей, которая зависит от конкретной ситуации. Для этой цели используют разнообразные онлайн-калькуляторы, позволяющие получить точный результат. При количестве светодиодов более 22 соединение отличается сложностью и требуется особенный подход.
Схема подбирается в зависимости от ситуации
В качестве инструментов используются отвёртка, молоток, дырокол, маленький паяльник. В процессе работы также потребуется небольшая подставка, позволяющая с удобством разместить диоды на отражающем диске.
Пошаговая инструкция изготовления лампы
Изготовление светодиодной лампы на 220 В своими руками не требует профессиональных знаний и сложных инструментов.
- Предварительно нужно подготовить неисправную лампу, открыв корпус. Цоколь отсоединяется от него очень аккуратно, а для этого можно использовать отвёртку.
- Внутри конструкции присутствует плата пускорегулирующего электронного аппарата, которая понадобится для дальнейшей работы. А также необходимы светодиоды. Верхняя часть изделия имеет крышку с отверстиями. Из неё следует изъять трубки. Из пластика или плотного картона изготавливается основание.
- На пластиковой основе светодиоды будут держаться более надёжно, чем на картоне. Поэтому лучше всего использовать кусок пластика.
- Питание лампы будет осуществляться с помощью драйвера RLD2–1, который подходит для сети с напряжением в 220 В. При этом можно подключить последовательно 3 белых одноваттных светодиода. Три элемента соединяются параллельно, а затем все цепочки фиксируются последовательно.
- Провода в цоколе могут повредиться во время разборки конструкции лампы. В этом случае нужно припаять элементы на место, что обеспечит простую технику дальнейшей сборки изделия.
- Кусок пластика нужно разместить также между драйвером и платой. Это позволяет избежать замыкания. При этом можно использовать и картон, ведь светодиодная лампа не греется. После этого конструкция собирается, а прибор вкручивается в патрон и проверяется на работоспособность.
После сборки нужно проверить работоспособность устройства
Мощность такой лампы составляет примерно 3 Ватта. Прибор подключается в сети с напряжением в 220 В и обеспечивает яркое освещение. Лампа эффективна в качестве вспомогательного источника света. На основе этого примера изготовления своими руками легко создать более мощные конструкции.
Делаем драйвер
Устройство стабилизации тока и источник постоянного напряжения — драйвер — присутствует в конструкции лампы, подключаемой к сети с напряжением в 220 В. Без него невозможно создание источника света, а изготовить такой элемент можно своими руками. Для этого следует аккуратно разобрать лампу, отрезать провода, ведущие к цоколю и к стеклянным колбам. При этом стоит учесть, что один из окольных проводов может иметь резистор. В таком случае отрезать элемент следует за резистором, так как он нужен при создании драйвера.
После отсечения проводов остается такая деталь
Каждый вариант платы отличается в зависимости от производителя, мощности устройства и других особенностей. Для светодиодов мощностью 10 Вт нет необходимости переделывать драйвер. Если же лампа отличается интенсивностью потока света, то лучше всего взять преобразователь от прибора большей мощности. На дроссель лампы в 20 Вт следует намотать 18 витков эмальпровода, а затем подпаять его вывод к диодному мосту. Далее на лампу подаётся напряжение и проверяется мощность на выходе. Так можно создать изделие, характеристики которого соответствуют требованиям.
Видео: изготовление светодиодной лампы своими руками
https://youtube.com/watch?v=ZlP3mgKIzRw
Сделать светодиодную лампу на 220 В своими руками легко, но предварительно нужно определить необходимую мощность, схему и подобрать все элементы. Далее процесс не вызывает трудностей даже у начинающих мастеров. В результате получится экономичное и надёжное устройство для освещения любых помещений.
Собираем простую лампочку из светодиодов
Прежде чем решиться на сборку светодиодной лампы своими руками, нужно тщательно продумать, где и как будет крепиться и помещаться такая схема. Рассмотрим, какие основные материалы для этого понадобятся, какие варианты корпусов для них можно применить и как выглядит пошагово процесс сборки самодельного светильника.
Материалы для изготовления
Для изготовления светодиодной лампы с заданными характеристиками своими руками потребуются следующие материалы:
- Светодиоды. Это могут быть как отдельные элементы, например, НК6 с силой тока 100 мА и падением напряжения в 3 В, так и готовые лед-полоски.
- Диоды-выпрямители или мосты, например, 1N4007.
- Предохранитель (можно извлечь из цоколя отработанной лампы).
- Конденсатор, емкостью и величиной напряжения равными лэд-кристаллам в собранной цепочке.
- Основа для крепления светодиодов. Это может быть пластиковая или картонная конструкция с хорошими электроизолирующими и пожаробезопасными свойствами.
- Клеящее средство для монтажа диодов к каркасу.
Корпуса для светодиодных приборов
Для максимальной просты и быстроты сборки светодиодной схемы можно использовать следующие варианты корпуса:
- Цоколь лампы накаливания.
- Корпус люминесцентного светильника.
- Галогеновая лампочка.
- Специально изготовленный каркас.
Использование первого метода предполагает извлечение колбы и спирали, а затем размещение внутри схемы, а снаружи на плате диодных элементов. Собранную конструкцию можно закрутить в любой патрон, однако эстетичность такого светильника будет не на высоте. Поэтому подходит больше для закрытых плафонов.
Второй способ более удобен и практичен. При этом сначала колбу нужно демонтировать, а плату из цоколя извлечь. Далее возможны следующие варианты сборки:
- Лед-кристаллы вставляются в заранее просверленные отверстия в крышке, размещаемой под колбой, а компоненты устанавливаются в цоколь.
- Плата со светодиодами помещается внутри цоколя, при этом лэд-элементы крепятся в крышке из-под пластиковой бутылки или подходящего размера кружка из пластика.
Оба варианта имеют эстетичный вид и вполне позволяют использовать такую светодиодную лампу в открытой люстре. Применение галогенок для этой цели весьма ограниченно – ввиду невозможности потом вкрутить их в стандартный патрон. Такой метод применим для изготовления своими руками индикаторов и специальных приборов.
Пошаговая инструкция
Рассмотрим, как изготовить своими руками простейшую светодиодную лампу на базе люминесцентного цоколя типа Е27. Для начала необходимо подготовить следующие материалы:
- Цоколь модификации Е27 от перегоревшей старой энергосберегающей лампы.
- RLD2-1-драйвер.
- НК6-диоды.
- Фрагмент плотного картона, лучше пластика.
- Моментальный клей.
- Провода.
- Ножницы, паяльная станция, плоская отвертка, плоскогубцы и прочие сопутствующие инструменты.
Сама инструкция по сборке своими руками элементарной светодиодной лампы выглядит так:
- Разбирается старая люминесцентная лампа. Для этого на цоколе находятся углубления с защелками. Их нужно просто поддеть отверткой, и трубка с платой отсоединится.
- Далее нужно демонтировать светоизлучающие трубки и извлечь круглую пластинку с шестью отверстиями.
- К пластике закрепляется аналогичного диаметра картонное или пластиковое основание – для надежного крепления светодиодов.
- В основании прокалываются по два отверстия под каждый из шести монтируемых диодов. Если используется картон, то последние нужно приклеить, а если пластик – просто прижать лед-элементы за счет электродов.
- К каждой паре из 3 светодиодов по 0,5 Вт подсоединяется параллельно по одному драйверу RLD2-1 в соответствии со следующей схемой.
- Припаять входные контакты драйверов к клеммам цоколя и установить их внутрь.
- При этом между ними и платой обязательно положить еще одну картонную или пластиковую прокладку для электроизоляции.
- Вставить основание с диодами в цоколь.
- Подключить к сети и проверить работоспособность светодиодной лампы.
Собранный своими руками по такой схеме лед-светильник будет потреблять всего 3 ватта и выдавать светимость порядка 120 Лм. Ее можно закрутить в любой подходящий по параметрам электропатрон.
Преимущества и недостатки
Как мы уже отмечали ранее, такой тип осветительных приборов стал популярным за счет значительных преимуществ перед их ближайшими конкурентами. К преимуществам светодиодных ламп относят:
- Продолжительный срок эксплуатации – от 10 до 100 тысяч часов, в сравнении с лампочкой накаливания, которая может обеспечить только 1 тысячу часов.
- Куда более эффективная светоотдача – от 90 до 120Лм/Вт, лампы накаливания могут похвастаться лишь 5 – 8Лм/Вт, а люминесцентные светильники 25 – 50Лм/Вт.
- Обладает широкой гаммой цветовых температур, что делает их использование комфортным для любых помещений и нужд, а RGB светодиодные ленты могут выдавать несколько вариантов цвета свечения.
- Не боятся разгерметизации и нарушения целостности колбы, в отличии от устройств с нитью накаливания, галогенных ламп и других газосодержащих, будет с тем же успехом светить даже без наружного рассеивателя.
- Широкий диапазон рабочих температур – светодиодные аналоги не теряют своих характеристик в промежутке от – 60 до + 60°С.
- Устойчивы к незначительным отклонениям рабочего напряжения от номинального значения.
- Не выделяют вредных веществ, в отличии от люминесцентных ламп, которые содержат ртуть.
К недостаткам светодиодных ламп следует отнести их относительно высокую себестоимость, но она с лихвой окупается рабочими параметрами и сроком эксплуатации. Также существуют ситуации, когда лампочки накаливания нельзя или нецелесообразно менять на светодиодные модели.
Устройство светодиодных источников
Конструкция светодиодной лампы
Общая конструкция ламп идентична, могут быть небольшие отличия. Они сложнее с технической точки зрения, чем лампы накаливания. Чтобы узнать, из чего состоит лампочка, ее нужно разобрать, в то время как в классическом источнике света с нитью накала просмотреть внутреннюю часть можно через стеклянную колбу.
Из чего состоит светодиодный светильник:
- Led. В лампе устанавливается один или несколько светодиодов. Они отличаются по мощности, цвету свечения, размерам. Количество диодов в матрице может быть различным, вычисляется на производстве для обеспечения оптимального уровня света. Диоды припаиваются к алюминиевой или текстолитовой плате разных размеров и форм. Группы соединяются друг с другом последовательно.
- Драйвер. Используется для преобразования сетевого напряжения в необходимую для работы светодиодов величину. Схемы драйверов бывают разными, чаще всего применяются трансформаторные. По конструкции выделяют открытые и закрытые, которые устанавливаются прямо в корпус лампочки. В дешевых китайских изделиях часто ставятся некачественные драйверы, которые неэффективны и могут навредить здоровью.
- Цоколь. Светодиодные лампочки пришли на замену лампам накаливания, поэтому устанавливаться должны аналогичным образом. Изготавливаются приборы со стандартными цоколями Е27 и Е14.
- Корпус. Колба изготавливается из пластика или стекла. Полная герметичность не требуется, так как в составе нет вредных паров ртути и газов.
- Радиатор. Так как во время работы выделяется некоторое количество тепла, его нужно отвести, чтобы не было перегрева. Алюминиевая плата понижает негативное влияние температуры, но этого может быть недостаточно. Поэтому дорогие качественные лампочки дополнительно оснащаются радиаторами.
Ассортимент изделий с цоколем Е14 и Е27 можно разделить на три категории — брендовые, низкокачественные и филаментные.
Брендовая продукция
Брендовая Led-лампа
Устройство светодиодного светильника, изготовленного известной компанией, обязательно включает в себя:
- Рассеиватель в форме полусферы. Может изготавливаться из пластика или стекла.
- Алюминиевая печатная плата на теплопроводящей пасте.
- Набор чипов.
- Драйвер. Состоит из импульсного трансформатора, микросхем, полярных конденсаторов, планарных элементов. Также является соединителем цоколя и радиатора.
- Основание цоколя из полиэтилентерефталата.
- Цоколь с резьбой необходимого диаметра, выполненный из латуни с никелевым покрытием.
Низкокачественные изделия
Разобранная китайская светодиодная лампа
Приборы неизвестного производства обычно имеют низкую стоимость. Это связано с использованием некачественных материалов и отсутствием важных деталей – радиатора и драйвера. Вместо драйвера применяется обычный блок питания, размещенный рядом со светодиодами. Роль радиатора выполняет корпус, в котором проделывают отверстия. Такой способ малоэффективен, поэтому дешевые лампочки быстро выходят из строя.
Плата крепится к корпусу при помощи специальной защелки. Цоколь и плата соединяются пайкой. Такое соединение не может обеспечить высокую надежность и продолжительную работу светодиодов.
Филаментные приборы
Светодиодная филаментная лампа
Внешне филаментная лампочка похожа на лампу накаливания
Ее важное отличительное свойство – не требуется дополнительный отвод тепла. Такая светодиодная лампочка состоит из филамента и колбы
Работает на основе светодиодных нитей. Их количество выбирается в зависимости от мощности лампы. Светодиоды размещены на тонком стеклянном стержне — эта конструкция и называется филаментом. По всей длине нанесен люминофор, поэтому лампа желтая. Отвод тепла производится через колбу, внутри которой находится смесь газов.
Филаментные лампы
Филаментный источник света внешне напоминает лампу накаливания, но конструктивно остается светодиодным изделием. В таком случае пропадает необходимость в отводе тепла, но применение устройств в бытовой сфере связано с исключительно эстетическими соображениями.
Основной элемент филаментного прибора — светодиодная нить. В зависимости от количества таких нитей производят изделия разной мощности. Филамент — тонкий стержень из стекла, на поверхности которого имеются SMD-диоды. Верхняя часть покрывается люминофором, дающим желтый оттенок. Для отвода тепла применяют стеклянную колбу, внутренняя часть которой заполняется газом.
Из-за отсутствия места для драйвера внутри производители размещают низкокачественный модуль питания. Это повышает пульсацию, негативно сказывающуюся на зрительных органах. Для избавления от мерцания между цоколем и колбой добавляется пластиковое кольцо с качественным драйвером.
Как выбрать светодиодную лампу
Форма
Для декоративной люстры подойдёт свечевидная форма, или так называемая «кукуруза». Особенно если патроны направлены вверх.
В плафонах хорошо смотрятся шарообразные и грушевидные осветители.
Рефлекторы создают акцентное освещение.
Выбор цоколя
Список распространённых цоколей для светодиодных ламп:
- E27 Самый привычный цоколь Эдисон диаметром 27 мм.
- E14 Народное название «Миньон». Винтовой Эдисон 14 мм. Ставят на маломощные лампы.
- E40 применяется для крупных мощных ламп (в основном для уличного освещения).
Штырьковые модели (безцокольные) G для галогеновых ламп, также скопированы и в светодиодных устройствах, чтобы заменить ими галогены.
- G4 – для миниатюрных ламп.
- GU5.3 – ими оснащены популярные лампы MR16 для мебели и потолков. Такие же, как галогеновые MR16.
- GU10 – похожий на предыдущий, только с расстоянием между контактами в 10мм. Примечательная особенность – увеличенный диаметр на кончиках штырьков.
- GX53 – светильники, встраиваемые и накладные для потолков и мебели, которые имеют плоскую широкую форму.
- G13 – цоколь, аналогичный линейным люминесцентным лампам. Поворотный цоколь, применялся в аналогичных трубчатых лампах T8.
Пульсация
Чем меньше мерцание лампочки, тем лучше для глаз человека. Особенно этот показатель важен, когда речь идёт о выборе освещения для рабочего места. Существуют специальные измерительные приборы, показывающие уровень пульсации в цифровом обозначении. Но если прибора нет.
Определить мерцание можно двумя бытовыми методами:
- Поднести к лампочке карандаш и быстро подвигать им из стороны в сторону. Если глаз отчётливо видит несколько карандашей – лампочку можно ставить только в помещения общего назначения. Например, коридор, туалет или лестничную клетку. В стабильном, немерцающем потоке, будет видно карандаш в крайних точках и размытое изображение между ними.
- Навести на лампу камеру любого цифрового устройства. Хорошие лампочки светят ровно, а мерцающие дают тёмные полосы на экране. Глаза будут утомляться от такого освещения.
Радиатор
Как уже говорилось, хорошее отведение тепла – залог долгой работы лампочки.
Радиатор должен быть выполнен из алюминия.
Однако стремясь к неоправданной экономии, некоторые производители делают пластиковый радиатор и покрывают его серебристой краской.
При покупке слегка постучите по радиатору металлическим предметом. По звуку можно определить, какой использован материал.
Интенсивность свечения
Диммируемые лампы (светодиодные лампы работающие с диммером) можно регулировать по яркости, приглушая или добавляя света. О том, что лампочка способна на это, скажет пиктограмма в виде регулятора, на упаковке.
Виды и типы светодиодных ламп.
Четкая классификация у светодиодных ламп отсутствует: изделия производятся слишком разных форм, цветов и конфигураций.
По способу применения:
- Источники света общего назначения для освещения квартир и офисов. Характеризуются углом рассеивания от 20 до 360.
- Изделия направленного света. Такие лампочки называют спотами. Они используются для создания подсветок или выделения интерьерных зон в комнате.
- Изделия линейного типа, схожие с привычными люминесцентными лампами. Изготавливаются в виде трубок. Применяются в технических помещениях, офисах, залах магазинов и в других пространствах, где важна пожарная безопасность. Создают яркую, красивую подсветку, которая подчеркнет необходимые детали.
По назначению светодиодные лампы делятся на:
- Изделия для уличного применения. Изготавливаются в пыле- и влагозащищенном корпусе.
- Изделия для производственных целей, коммунальных служб. Дополняются антивандальным прочным корпусом. Изготавливаются с особыми требованиями к характеристикам освещения: стабильность, срок службы, условия эксплуатации.
- Бытовые лампы. Характеризуются невысокой мощностью, стильным дизайном, электро- и пожаробезопасностью, качеством светового потока (индекс цветопередачи, коэффициент пульсации и др.).
Исходя из потребляемого напряжения тоже выделяют три вида ламп:
- С питанием 4 В. Маломощные светодиоды, которые потребляют от одного до 4,5 В. Излучают свет разных длин волн от инфракрасного до ультрафиолетового.
- С питанием 12 В. Такое напряжение безопасно для человека, поэтому эти источника света подходят для помещений с повышенной влажностью. Часто выпускаются со штырьковыми цоколями, что усложняет процесс подключения. Дополнительная трудность может быть в необходимости специального блока питания, который снизит напряжение сети до 12 В. Удобны для использования автолюбителям и туристам: они могут организовать освещение от аккумулятора.
- С питанием 220 В. Самый распространенный вид. Широко применяются для бытовых нужд.
Типы цоколей.
Чтобы LED источники света подходили к уже применяемой схеме электроснабжения домов, их оснащают винтовыми цоколями. В качестве альтернативы светильникам галогенного типа выпускают лампы со штырьковыми цоколями. Основные типы представлены в таблице.
Тип цоколя | Назначение | Фото |
Е27 | Самый распространенный винтовой тип для бытовых источников света. | |
Е14 | Винтовой цоколь для маломощных ламп. | |
Е40 | Винтовой цоколь для мощных источников света ( в основном уличных). | |
G4 | Штырьковые контакты для маленьких лампочек. | |
GU5.3 | Штырьковый контакт для мебельных и потолочных источников света. | |
GU10 | Аналогично GU5.3, но расстояние между контактами составляет 10 мм. | |
GX53 | Штырьковый контакт для плоских светильников. | |
G13 | Контакт, аналогичный люминесцентным трубчатым лампам. |
Схемы светодиодных ламп
Прежде всего, следует выработать вариант сборки. Существует два основных способа, каждый из которых имеет собственные плюсы и минусы. Ниже мы рассмотрим их подробнее.
Вариант с диодным мостом
Схема включает четыре диода, которые подключаются разнонаправленно. Благодаря этому мост приобретает возможность трансформировать сетевой ток в 220 V в пульсирующий.
Схема светодиодного моста отличается простотой и логичностью. Выполнить ее может даже начинающий мастер, осваивающий азы самостоятельной работы
Происходит это следующим образом: при проходе по двум диодам синусоидальных полуволн, они изменяются, что вызывает потерю полярности.
При сборке к плюсовому выходу перед мостом подключается конденсатор; перед минусовой клеммой – сопротивление на 100 Ом. Еще один конденсатор устанавливается позади моста: он понадобится для сглаживания перепадов напряжения.
Изготовление светодиодного элемента
Наиболее простым способом создания LED светильника является выполнение источника света на основе сломанного светильника. Необходимо проверить работоспособность обнаруженных деталей, что можно сделать с помощью аккумулятора на 12 V.
Неисправные элементы нужно заменить. Для этого следует распаять контакты, убрав перегоревшие элементы, поставить на их место новые
При этом важно соблюдать чередование анодов и катодов, которые крепятся последовательно
Если требуется поменять лишь 2-3 штуки чипа, достаточно просто припаять их на участки, где ранее находились вышедшие из строя компоненты.
При полной самостоятельной сборке нужно соединять в ряд по 10 диодов, соблюдая правила полярности. Несколько выполненных цепей припаиваются к проводам.
При изготовлении лампы можно воспользоваться платами со светодиодами, которые можно найти в перегоревших устройствах
Важно лишь проверить их работоспособность. При сборке схем важно следить, чтобы спаянные концы не касались друг друга, поскольку это может привести к замыканию прибора и выхода системы из строя
При сборке схем важно следить, чтобы спаянные концы не касались друг друга, поскольку это может привести к замыканию прибора и выхода системы из строя
Приспособления для более мягкого света
Чтобы избежать мерцания, свойственного LED-светильникам, описанную выше схему можно дополнить несколькими деталями. Таким образом, она должна состоять из диодного моста, резисторов на 100 и 230 Ом, конденсаторов на 400 нФ и 10 мкФ.
Чтобы защитить устройство от перепадов напряжения в начале схемы помещается резистор в 100 Ом, за которым впаивается конденсатор 400 нФ, после него устанавливается диодный мост и еще один резистор на 230 Ом, за которым идет собранная цепочка светодиодов.
Приборы с резисторным сопротивлением
Подобная схема также вполне доступна начинающему мастеру. Для ее выполнения требуются два резистора 12k и две цепочки из одинакового числа светодиодов, которые припаиваются последовательно с учетом полярности. При этом одна полоса со стороны R1 подсоединяется катодом, а другая – с R2 – анодом.
Выполненные по этой схеме светильники имеют более мягкий свет, поскольку действующие элементы зажигаются по очереди, благодаря чему пульсация вспышек почти незаметна невооруженному глазу.
Для расчета мощности лампы необходимо знать величину тока, который проходит через светодиоды. Эту величину можно рассчитать по приведенной формуле. При этом нужно учесть, что на показатель падения напряжения в последовательно соединенных 12 светодиодах составляет примерно 36В
Устройства успешно применяются в качестве настольной лампы и в других целях. Для создания оптимального освещения специалисты рекомендуют применять ленты из 20-40 диодов. Меньшее количество дает небольшой световой поток, соединение большего числа элементов технически довольно сложно выполнить.
Безопасность при подключении
При подключении к 220В следует учитывать, что выключатель освещения обычно размыкает фазный провод. Ноль при этом проводится общим по всему помещению. Кроме того, электросеть зачастую не имеет защитного заземления, поэтому даже на нулевом проводе присутствует некоторое напряжение относительно земли. Также следует иметь в виду, что в некоторых случаях провод заземления подключается к батареям отопления или водопроводным трубам. Поэтому при одновременном контакте человека с фазой и батареей, особенно при монтажных работах в ванной комнате, есть риск попасть под напряжение между фазой и землей.
В связи с этим, при подключении в сеть лучше отключать и ноль, и фазу при помощи пакетного автомата во избежание поражения током при прикосновении к токоведущим проводам сети.
Светодиодные и энергосберегающие лампы это одно и то же? И если нет, какие лучше?
Конечно, светодиодные лампы можно считать энергосберегающими, однако, в русском языке слово «энергосберегающие» закрепилось за компактными люминесцентными лампами (КЛЛ), а КЛЛ и светодиодные лампы — совсем разные вещи.
Светодиодные лампы гораздо лучше КЛЛ по нескольким причинам:
- cветодиодная лампа не содержит опасных веществ, а в колбе любой КЛЛ содержится ртуть;
- cветодиодная лампа потребляет меньше энергии при том же световом потоке;
- cветодиодная лампа мгновенно зажигается на полную яркость, а КЛЛ плавно набирает яркость от 20% до 100% за минуту при комнатной температуре и гораздо медленнее при низких температурах;
- У КЛЛ плохой спектр, состоящий из пиков нескольких цветов. Спектр светодиодной лампы гораздо ближе к естественному освещению и свету лампы накаливания.
Принцип работы и устройство ламп.
Конструкция LED лампы.
Светодиодный источник света состоит из нескольких элементов, соединенных в одном корпусе. Это цоколь, драйвер, радиатор, светодиод и светорассеивающая колба.
- Цоколь – элемент, который вкручивается в патрон люстры или другого светильника. Чаще всего для бытового применения выпускают винтовой цоколь типа Е27 и Е14. Он изготовлен из латуни с никелевым антикоррозийным покрытием. Для других нужд выпускаются источники света со штырьковым цоколем.
- Драйвер – элемент, который стабилизирует поступающее напряжение, преобразуя переменный ток в постоянный. Также он обеспечивает питание светодиода. Драйвер состоит из микросхем, импульсного трансформатора, конденсаторов. В недорогих LED изделиях драйвер может отсутствовать. Вместо него применятся простой блок питания, не обеспечивающий стабилизации тока и напряжения. Также драйвер не устанавливают в миниатюрных лампочках из-за нехватки места внутри корпуса.
- Радиатор – элемент, который отводит тепло от светодиодов и обеспечивает для них оптимальный температурный режим работы. Обычно он составляет видимую часть корпуса осветительного прибора. Радиатор может изготавливаться из различных материалов: от дорогой керамики до дешевого пластика. Алюминиевые и композитные материалы занимают среднюю нишу: они достаточно бюджетны и качественно отводят тепло.
- Рассеиватель – прозрачный «колпак», который помогает распределять свет в пространстве. Изготавливается в виде полусферы для рассеивания пучков света под широким углом. В качестве материала применяют поликарбонат или пластик. Кроме этого рассеиватель предотвращает попадание внутрь корпуса пыли и влаги. Для смягчения резкости света и уменьшения раздражающего влияния на глаза этот элемент изнутри покрывают люминофором. При этом достигается цветовая температура, аналогичная естественному освещению.
- Светодиоды – главный рабочий элемент лампы. За счет работы диода и появляется свечение.
Принцип работы светодиодных ламп основан на физических процессах в полупроводниках. Свечение появляется после прохождения электрического тока через границу соприкосновения двух полупроводников (n и p), в одном из которых должны преобладать отрицательно заряженные электроны, а в другом – положительно заряженные ионы. Стоит отметить, что данные материалы пропускают ток только в одну сторону. При его прохождении в носители заряда осуществляют рекомбинацию – электроны переходят на другой энергетический уровень. В результате появляется видимое глазу световое излучение. Кроме свечения происходит еще и выделение тепла, которое отводится от светодиода при помощи радиатора.
Схема появления оптического излучения в LED-элементе.
На заре появления светодиоды могли испускать только определенную световую волну: зеленую, красную или желтую. Поэтому LED-элементы встраивались в электрические схемы в виде индикаторов. В процессе развития микроэлектроники были найдены материалы, позволяющие получить световую волну широкого спектра. Однако полностью эта проблема не решена: в свечении светодиодных ламп преобладает или синяя длина волны или красная с желтым. По этой причине они и делятся на холодные и теплые соответственно.
