Як самостійно зробити світлодіодний світильник: опис процесу виготовлення пристрою своїми руками

Світлодіод являє собою напівпровідниковий пристрій, що дозволяє перетворювати електричний струм у світлове випромінювання. Конструктивно це напівпровідниковий кристал (чіп), який власне і випромінює світло, підкладка, корпус з контактними виводами і оптична система.

Як ви вже знаєте, вони бувають різних кольорів, це залежить від матеріалу виготовлення і різних добавок. В корпус, як правило, встановлюється один кристал (чіп), але якщо є необхідність, виробник може встановити кілька кристалів.

Особливості видів світлодіодних світильників

Застосування у них вкрай широке, розділити їх можна на 2 групи:

Індикаторні (світлодіодні) — використовуються як індикатори, з-за того, що вони неяскраві і малопотужні. На вашому маршрутизаторі горять зелені лампочки — це індикаторні світлодіоди, на телевізорі горить лампочка в кутку — теж він.

Власне багато де застосовуються світлодіоди. В різних електронних приладах, підсвічування панелі автомобілів, підсвічування комп’ютерних дисплеїв, рк-телевізорів і незліченну кількість інших пристроїв.

Кольори можуть бути різні: червоний, жовтий, зелений, блакитний, фіолетовий, білий, навіть ультрафіолетовий. Запам’ятайте що колір світлодіода визначається не кольором пластику, з якого зроблений корпус, а з типу напівпровідникового матеріалу, з якого він зроблений. Але більшість світлодіодів виконана з прозорого пластика, і колір можна дізнатися, тільки включивши його.

Освітлювальні конструкції — використовуються, як ви вже зрозуміли, для освітлення. На відміну від індикаторних відрізняються своєю яскравістю і потужністю, зі стрімко знижується ціною їх застосовують в побутовому і промисловому освітленні, настільних лампах, світлодіодні світильники, освітлення офісів і робочих площ, скрізь де тільки можна.

Так як це дешевий, продуктивний і екологічний вид освітлення. Рівень розвитку технологій дозволяє виготовляти їх з дуже великим рівнем світловіддачі на 1 Вт. У потужних світлодіодів, що виробляються серійно, це значення досягає 140-й Люмен (одиниця вимірювання світлового потоку в СІ). Це дозволяє використовувати їх в дуже широкому спектрі застосування.

Використання світлодіода для світильників

Насамперед це їх головний плюс — довговічність. Механічно він надійний і міцний. В теорії, його термін роботи може досягати до 100 000 годин. Це приблизно в 100 разів більше терміну роботи, ніж у ламп розжарювання і в 10 разів більше ніж у люмінесцентних ламп.

Але термін служби світлодіода безпосередньо залежить від нього самого, силу подається на нього струму, охолодження чіпа (кристала) безпосередньо випромінюючого сам світ, і відповідно самого якості світлодіода.

Фірмові вироби будуть дорожче, але і прослужать набагато довше звичайних китайських безіменних світлодіодів. Це безпосередньо позначається на споживчих властивостях.

Варто також зазначити про екологічність. Вони є екологічно чистими джерелами світла, на відміну від люмінесцентних ламп, які містять ртуть.

Люминесцентны лампи після виходу їх з ладу слід здавати в спеціалізовані пункти прийому. А в наших реаліях такі лампи мало хто здає у відповідні пункти, а просто викидає на звалище, де вони завдають непоправної шкоди навколишньому середовищу.

Монтаж світлодіодного світильника своїми руками

А тепер давайте приступимо до створення нашого світлодіодного світильника, який ми зробимо своїми руками.

Світлодіод (освітлювальний) — як уже згадувалося вище, складається з кристала, підкладки, корпусу з контактними виводами і оптичною системою (лінзою). Для лампи ми використовуємо 8 шт. потужних 1W світлодіодів. Це дозволить зробити велику площу освітлення.

Драйвер (блок живлення) — для перетворення змінного струму 220V в постійний струм для подачі на схему. Потрібно визначити основні критерії для вибору драйвера, вони полягають в потужності використовуваних світлодіодів, це 1W, 3W, 5W. Також це полягає в кількості світлодіодів, вимоги до захисту від зовнішніх впливів.

Зверніть увагу, що при відсутності драйвера можна використовувати обмежувальні резистори, але драйвер буде краще. Чому запитаєте ви не заощадити на драйвері? Досить подивитися на ринок, купа недорогих світлодіодних ламп з купою світлодіодів і відносно недорого.

Але як правило, такі лампи живуть недовго, 4-5 місяців, і за цей час ще примудряється втратити мало не половину яскравості, все це з-за того, що в цій лампі заощадили на драйвері, его не поставили. А так як ми налаштовані на довгу роботу нашої лампи, зроблену своїми руками, то будемо використовувати драйвер як необхідний компонент пристрою.

Матеріал для корпусу освітлювального приладу

Для виготовлення корпусу можна використовувати старий світильник. Бажано взяти саме металевий корпус, так як світлодіоди — це напівпровідники, які пропускають електричний струм, і відповідно гріються.

Температура — один з основних показників довговічності, так що нам важливо щоб було гарне охолодження.

У перегрівається світлодіода термін служби зменшується в кілька разів. Корпус можна взяти зі старої люмінесцентної лампи, або з іншого відповідного нам за розміром об’єкта.

У разі якщо відсутній металевий корпус, а є лише пластмасовий, то можна це положення трохи виправити, наклеївши безпосередньо на пластмасовий корпус світильника алюмінієвий скотч, який зможе трохи відвести тепло.

Складання конструкції світлодіодного світильника

Приступимо безпосередньо до самої збірці освітлювального пристрою своїми руками.

Світлодіоди з заводської підкладкою з алюмінію кріпимо на радіатор, яким у цьому випадку виступає металевий корпус світильника або, якщо корпус пластмасовий, то алюмінієвий скотч, наклеєний на корпус, головне тут-відвід тепла. Споювати світлодіоди в схемі необхідно послідовно.

Так як світлодіод у нас з підкладкою, то кріпити його ми будемо на радіатор з допомогою термоклея, термоклей дозволяє відводити тепло від світлодіода, що збільшить термін життя останнього. Світлодіод ми візьмемо сверхяркий 1W на підкладці.

Наведемо його основні характеристики:

  • Напруга живлення 3.2–3.4 V (вольт).
  • Споживаний струм 350 ма (міліампер).
  • Довжина хвилі 6500K (кельвінів), холодне світло.
  • Світловий потік 140 lm (люмен).

Для світильника слід використовувати світлодіодний драйвер 12W LED.

Характеристики драйвера:

  1. Вхідна напруга (AC): 100–240V.
  2. Вихідна напруга (Output voltage): 18–46V.
  3. Вихідний струм (current Output):300 ma ± 5%.
  4. Температура роботи -45 +75 градусів за Цельсієм.

Важливе значення мають два параметри — робочий струм і напруга світлодіода. Робоча напруга ще можуть називати «падінням напруги». Цей термін позначає, що після світлодіода, напруга в мережі буде менше на розмір «падіння напруги».

Якщо по-простому, то якщо подати живлення на світлодіод, який має падіння напруги 3V, то для наступного елемента в мережі це напруга буде на 3V менше. У нашого світильника буде 8 світлодіодів з напругою живлення 3.2–3.4 вольта. В середньому — 3.3 V.

Драйвера для нашого світильника діапазон цього значення 18–46V. Ми як раз в нього потрапляємо, він нам підходить за цим показником.

Ще один показник у драйвера і світлодіода, від якого залежить працездатність лампи — це споживаний струм у світлодіода, і вихідний струм у драйвера. Це значення в світлодіоді 350 ma, а в драйвері 300 ma. Це теж підходить для функціонування нашої лампи.

Слід пам’ятати, що світлодіод не здатний контролювати споживання струму. Це також важлива причина, чому варто використовувати драйвер.

Зверніть увагу, що світлодіоди розташовуються вже на підкладці з алюмінію, що також буде сприяти відведенню тепла.

Залишилося тільки спаяти своїми руками саму схему. Не забувайте, що занадто довго тримати паяльник на контактах світлодіода не можна, щоб не нанести шкоди у вигляді перегріву.

Головне — це уважність, якщо спаяти все правильно, вийде яскравий і рівномірне світло лампи, від 8 світлодіодів потужністю 1W. Далі з допомогою термоклея приклеюємо наші світлодіоди на корпус лампи, який буде служити для відводу тепла, як передбачалося раніше.

Драйвер також кріпимо всередині для компактності пристрою. Закривши рассеивательным склом корпус, ми отримуємо чудову лампу, що випромінює в сумі 1120-й люмен, і споживає 8 Ват.

З часом при бажанні можна все освітлення в будинку перевести на світлодіодне, знову ж своїми руками, щоб не переплачувати зайве. Плюси цього освітлення явні: низьке енергоспоживання, екологічність, приємний і чистий світ. Так що сміливіше беріться за паяльник і робіть якісну світлодіодну лампу своїми руками.

Ссылка на основную публикацию