Светодиодная лампа своими руками: схема, нюансы конструкции, самостоятельная сборка

Светодиодное освещение с питанием от сети

Но для построения светодиодной схемы освещения необходимо построить специальные источники питания с регуляторами, трансформаторами или без них. В качестве решения нижеприведенная схема демонстрирует конструкцию светодиодного контура с питанием от сети без использования трансформаторов.

Схема светодиодной лампы на 220 В

Для питания этой цепи используется переменный ток 220 В, который подаётся в качестве входного сигнала. Ёмкостное реактивное сопротивление понижает напряжение переменного тока. Переменный ток поступает на конденсатор, пластины которого непрерывно заряжаются и разряжаются, а связанные токи всегда поступают в пластинки и выходят из них, что вызывает реактивное сопротивление, направленное против потока.

Реакция, создаваемая конденсатором, зависит от частоты входного сигнала. R2 сбрасывает накопленный ток из конденсатора, когда вся цепь выключена. Он способен хранить до 400 В, а резистор R1 ограничивает этот поток. Следующий этап схемы светодиодной лампы своими руками — это мостовой выпрямитель, который предназначен для преобразования сигнала переменного тока в постоянный ток. Конденсатор C2 служит для устранения пульсации в выпрямленном сигнале постоянного тока.

Резистор R3 служит в качестве ограничителя тока для всех светодиодов. В схеме использованы белые светодиоды, которые имеют падение напряжения около 3,5 В и потребляют 30 мА тока. Поскольку светодиоды подключены последовательно, потребление тока очень мало. Поэтому эта схема становится энергоэффективной и имеет бюджетный вариант изготовления.

Светодиодная лампа из отходов

LED 220 В может быть легко выполнена из неработающих ламп, ремонт или восстановление которых нецелесообразны. Лента из пяти светодиодов приводится в действие с использованием трансформатора. В цепи 0,7 uF / 400V полиэфирный конденсатор C1 снижает напряжение сети. R1 — это резистор для разрядки, который поглощает накопленный заряд от C1, когда вход переменного тока выключен.

Резисторы R2 и R3 ограничивают подачу тока при включении схемы. Диоды D1 — D4 образуют мост-выпрямитель, который выпрямляет пониженное напряжение переменного тока, а C2 действует как конденсатор фильтра. Наконец, стабилитрон D1 обеспечивает управление светодиодами.

Порядок изготовления настольной лампы своими руками:

Разберите и осторожно удалите разбитые стекла.
Аккуратно откройте сборку.
Снимите электронику и удалите её.
Соберите схему на 1 мм ламинатном листе.
Отрежьте круглый лист ламината (ножницами).
Отметьте положение шести круглых отверстий на листе.
Просверлите отверстия в соответствии со светодиодами заподлицо в шести отверстиях.
Используйте наконечник клея, чтобы удерживать светодиодную сборку в нужном положении.
Закройте сборку.
Убедитесь, что внутренняя проводка не касается друг друга.
Теперь осторожно протестируйте на 220 В.

LED для автомобиля

Используя ленту LED, можно легко изготовить самодельную красивую наружную подсветку автомобиля. Нужно использовать 4 светодиодных полосыы по одному метру для чёткого и яркого свечения. Для обеспечения водонепроницаемости и прочности соединения тщательно обрабатывают термоклеем. Правильное выполнение электрических соединений проверяется мультиметром. Реле IGN получает питание, когда двигатель работает и выключается после отключения двигателя. Чтобы понизить автомобильное напряжение, которое может достигать 14,8 V, в схему включается диод, обеспечивающий долговечность светодиодов.

Светодиодная лампа своими руками на 220в

Цилиндрическая лампа LED обеспечивает правильное и равномерное распределение генерируемой освещённости на всех 360 градусах, так что все помещение равномерно освещено.

Лампа оснащена интерактивной функцией защиты от перенапряжений, обеспечивающей идеальную защиту устройства от всех импульсов переменного тока.

40 светодиодов объединены в одну длинную цепь светодиодов, соединённых последовательно одна за другой. Для входного напряжения 220 В можно подключить около 90 светодиодов в ряд, для напряжения 120 В — 45 светодиодов.

Расчёт получен путём деления выпрямленного напряжения 310 В постоянного тока (от 220 В переменного тока) на прямое напряжение светодиода. 310/3,3 = 93 единиц, а для входов 120 В — 150/3,3 = 45 единиц. Если уменьшить количество светодиодов ниже этих цифр, возникнет риск перенапряжения и выход со строя собранной схемы.

Светодиод

Светодиоды — основа нашей лампы. Необходимо определиться с их количеством и типом. Логично что от их количества будет зависеть мощность собираемой лампы. Из типов, выбирая между мощными и маломощными светодиодами, желательно остановиться именно на мощных. В первую очередь это из-за трудностей при сборки. Так как для того чтобы заменить один светодиод мощностью в 1 Вт придется использовать от пятнадцати до двадцати маломощных, работы с паяльником будет во многие разы больше. Поэтому лучший вариант — мощные. Они же в свою очередь делятся на два подвида — выводные или же поверхностного монтажа. Для упрощения конструирования легче использовать именно выводные. И мощность — желательно остановиться на 1 Вт.

Особенности монтажа своими руками в квартире

Во время монтажа нужно учитывать особенности подсветки. Следует соблюдать технику безопасности и инструкцию по установке ламп.

Схемы точечного диодного освещения помещений

Точечное освещение должно быть смонтировано таким образом, чтобы был отвод тепла

Особенно это важно для натяжных потолков. Есть разные схемы расстановки светильников – круглые, овальные, с центральной люстрой и без нее

Светодиодная лента

Ленту устанавливают в алюминиевый профиль, который будет выступать в качестве отвода тепла. ЛЕД ленты продаются в бобинах по 5 метров. Если нужен меньший кусок, ее разрезают строго по намеченным линиям. Дополнительно приобретается источник питания.

Установка люстры

Люстры бывают с управлением и без него. Прежде чем ставить люстру, ее нужно собрать. Перед монтажом также подключаются все провода в соответствии с инструкцией к прибору. Затем ее можно вешать на потолок и проверять.

Работа проводится при отключенном электропитании!

Лед панели

Панели для потолков фиксируются как на бетонную, так и на деревянную поверхность. Устанавливаются при помощи тросов, которые позволяют регулировать высоту светильников

Важно правильно выполнить разметку на потолке, чтобы затем монтировать панель

Монтаж беспроводного объемного светильника

Беспроводные светильники удобны тем, что для их работы не требуются кабели. Их можно установить в любом месте квартиры – в качестве ночников, подсветки кухонной гарнитуры. Потолочные беспроводные светильники благодаря их малому весу можно крепить на натяжные потолки и изделия из гипсокартона. Настенные крепятся в удобное для пользователей место. ЛЕД подсветка – это эффективный способ создать качественный свет в любом помещении и на улице. Светодиоды обладают массой преимуществ перед классическими источниками. Они экологичны, экономичны, долговечны, безопасны. Разнообразие форм диодных источников позволяет создавать уникальные дизайнерские решения.

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.

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:

1. 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.
2. Диоды-выпрямители или мосты, например, 1N4007.
3. Предохранитель (можно извлечь из цоколя отработанной лампы).
4. Конденсатор, емкостью и величиной напряжения равными лэд-кристаллам в собранной цепочке.
5. Основа для крепления светодиодов. Это может быть пластиковая или картонная конструкция с хорошими электроизолирующими и пожаробезопасными свойствами.
6. Клеящее средство для монтажа диодов к каркасу.

Корпуса для светодиодных приборов

Для максимальной просты
и быстроты сборки светодиодной схемы можно использовать следующие варианты
корпуса:

1. Цоколь лампы
   накаливания.
2. Корпус
   люминесцентного светильника.
3. Галогеновая
   лампочка.
4. 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:

1. Лед-кристаллы вставляются в заранее просверленные отверстия в крышке, размещаемой под колбой, а компоненты устанавливаются в цоколь.
2. 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:

1. Цоколь модификации Е27 от перегоревшей старой энергосберегающей лампы.
2. RLD2-1-драйвер.
3. НК6-диоды.
4. Фрагмент плотного картона, лучше пластика.
5. Моментальный клей.
6. Провода.
7. 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.

Краткий обзор и тестирование популярных LED-ламп

Хотя принципы построения схем драйверов различных осветительных устройств похожи, между ними имеются отличия и в последовательности подключения элементов, и в их выборе.

Рассмотрим схемы 4 ламп, которые продаются в свободном доступе. При желании их можно отремонтировать своими руками.

Если существует опыт работы с контроллерами, можно заменить элементы схемы, перепаять ее, слегка усовершенствовать.

Однако скрупулезная работа и усилия по поиску элементов не всегда оправданы – легче купить новый осветительный прибор.

Вариант #1 – LED-лампа BBK P653F

У марки BBK существует две очень похожие модификации: лампа P653F отличается от модели P654F лишь конструкцией излучающего узла. Соответственно, и схема драйвера, и конструкция прибора в целом у второй модели построена по принципам устройства первой.

Плата имеет компактные размеры и продуманное расположение элементов, для крепления которых применены обе плоскости. Наличие пульсаций объясняется отсутствием фильтрующего конденсатора, который должен быть на выходе

В конструкции легко обнаружить недостатки. Например, место установки контроллера: частично в радиаторе, при отсутствии изоляции, частично в цоколе. Сборка на микросхеме SM7525 выдает на выходе 49,3 В.

Вариант #2 – LED-лампа Ecola 7w

Радиатор выполнен из алюминия, цоколь – из термостойкого полимера серого цвета. На печатной плате толщиной в полмиллиметра закреплены 14 диодов, подключенных последовательно.

Между радиатором и платой – слой теплопроводящей пасты. Цоколь зафиксирован саморезами.

Схема контроллера простая, реализована на компактной плате. Светодиоды нагревают плату-основание до +55 ºС. Пульсаций практически нет, радиопомехи также исключены

Плата полностью помещена внутрь цоколя и присоединена укороченными проводами. Возникновение коротких замыканий невозможно, так как вокруг находится пластмасса – изоляционный материал. Результат на выходе контроллера – 81 В.

Вариант #3 – разборная лампа Ecola 6w GU5,3

Благодаря разборной конструкции можно самостоятельно производить ремонт или совершенствовать драйвер устройства.

Однако портит впечатление неприглядный внешний вид и конструкция прибора. Габаритный радиатор утяжеляет вес, поэтому при креплении лампы к патрону рекомендуется дополнительная фиксация.

Плата имеет компактные размеры и продуманное расположение элементов, для крепления которых применены обе плоскости. Наличие пульсаций объясняется отсутствием фильтрующего конденсатора, который должен быть на выходе

Недостатком схемы является наличие заметных пульсаций светового потока и высокая степень радиопомех, что обязательно скажется на сроке эксплуатации. Основа контроллера – микросхема BP3122, показатель на выходе – 9,6 В.

Больше информации о светодиодных лампочках марки Ecola  мы рассмотрели в другой нашей статье.

Вариант #4 – лампа Jazzway 7,5w GU10

Внешние элементы лампы отсоединяются легко, поэтому до контроллера можно добраться достаточно быстро, открутив две пары саморезов. Защитное стекло держится на защелках. На плате зафиксированы 17 диодов с последовательной связью.

Однако сам контроллер, находящийся в цоколе, щедро залит компаундом, а провода запрессованы в клеммах. Чтобы их освободить, нужно воспользоваться сверлом или применить распайку.

Недостаток схемы в том, что функцию ограничителя тока выполняет обычный конденсатор. При включении лампы возникают броски тока, результатом чего является или перегорание светодиодов, или выход из строя светодиодного моста

Радиопомех не наблюдается – и все благодаря отсутствию импульсного контроллера, но на частоте 100 Гц наблюдаются ощутимые пульсации света, доходящие до 80% от максимального показателя.

Результат работы контроллера – 100 В на выходе, но по общей оценке лампа относится скорее к слабым приборам. Стоимость ее явно завышена и приравнена к стоимости марок, которые отличаются стабильным качеством продукции.

Другие особенности и характеристики ламп этого производителя мы привели в следующей статье.

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.

Рис.1 – принцип работы LED-ламп.

Сторона с минимальным количеством электронов называется «p-тип». Другая, где находится больше частиц, – «n-тип». Когда они сталкиваются, происходит генерация частиц света – фотонов. Если система находится под напряжением, светодиоды продолжат излучать поток света. По данному принципу работают все современные лампочки-LED.

Изготовить своими руками

Заново светильники на светодиодах делают редко. Лампу проще изготовить из неисправной. Фактически получается, что ремонт и изготовление нового изделия – это один процесс. Для этого LED-лампу разбирают и восстанавливают перегоревшие светодиоды и радиодетали драйвера. В продаже часто бывают оригинальные светильники с нестандартными лампами, которым в дальнейшем трудно найти замену. Простой драйвер можно взять из неисправной лампы, а светодиоды – из старого фонарика.

Схема драйвера собирается по классическому образцу, рассмотренному выше. Только к ней добавляется резистор R3 для разрядки конденсатора С2 при отключении и пара стабилитронов VD2,VD3 для его шунтирования на случай обрыва цепи светодиодов. Можно обойтись одним стабилитроном, если правильно подобрать напряжение стабилизации. Если конденсатор выбрать под напряжение больше 220 В, можно обойтись без дополнительных деталей. Но в этом случае его размеры увеличатся и после того, как будет сделан ремонт, плата с деталями может не поместиться в цоколь.

Схема драйвера приведена для лампы из 20 светодиодов. Если их количество будет другим, необходимо подобрать такую величину емкости конденсатора С1, чтобы через них проходил ток 20 мА.

Корпуса для светодиодных ламп

Собранную лампу для удобства эксплуатации помещают в корпус, в этом качестве могут выступать разные изделия:

• цоколь от лампы накаливания;
• корпус компактной люминесцентной лампы (КЛЛ);
• корпус галогенной лампы.

Размещение в цоколе дает два преимущества:

1. лампу можно включать в стандартный патрон;
2. обеспечивается хороший теплоотвод.

Теплоотвод крайне важен для светодиодов, поскольку в условиях перегрева они деградируют: уменьшается иллюминация и сокращается срок службы.

Цоколь с лампы накаливания

От перегоревшей лампочки аккуратно отделяют колбу, затем вынимают спираль. В освободившийся цоколь помещают собранную на текстолите или алюминиевой пластине светодиодную лампу.

Основа последней должна иметь соответствующие размеры: на текстолите или алюминиевом листе вычерчивается круг такого диаметра, чтобы его можно было утопить в цоколе на 1-2 мм.

У данного варианта есть два недостатка:

1. отсутствует качественная изоляция;
2. лампа смотрится не очень привлекательно.

Потому зачастую для установки светодиодной лампы используют другие изделия.

Корпус энергосберегающей лампы

Наилучший вариант. Лампу аккуратно разбирают, отделяя газоразрядные трубки. Затем извлекают схему, предназначенную для розжига и поддержания горения.

Для светодиодной лампы она не нужна, но некоторые детали могут пригодиться. Используют предохранитель (его так и оставляют в цоколе) и диод (обычно в лампах КЛЛ устанавливается диод марки 1N4007).

Лампа крепится к цоколю двумя способами:

1. на защелках (наиболее распространенный). Их необходимо поддеть отверткой;
2. точечным кернением по всей окружности. Разборка осуществляется путем высверливания фиксаторов либо спиливанием этой части ножовкой.

Светодиоды в подобном корпусе крепят разными способами:

1. в лампах с 3-мя U-образными газоразрядными трубками: в отверстиях под трубки (их 6 шт.). Здесь диоды крепят термопистолетом или силиконовым герметиком. Драйвер же размещают в цоколе;
2. в лампах прочих видов устанавливают в корпус крышку от пластиковой бутылки и затем в нее — плату со светодиодами. А можно вырезать круг по размерам корпуса и проделать в нем отверстия под ножки светодиодов, как это было описано выше.

Существует несколько видов цоколя. Их идентифицируют по буквенно-цифровому обозначению. Так, литера «Е» указывает на наличие резьбы, «В» — штифта, «F» — штыря и т.д.

Может присутствовать еще одна буква — U, A или V: обозначает, в каких лампах применяется цоколь (соответственно, в энергосберегающих, автомобильных, с коническим концом). Далее следуют цифры, обозначающие его диаметр.

Наиболее популярный на постсоветском пространстве цоколь — Е27.

Корпус галогенной лампы

Для извлечения колбы галогенной лампы из корпуса — достаточно удалить отверткой удерживающий ее клей

Работу следует вести с предельной осторожностью, поскольку хрупкую колбу легко можно повредить

Далее лампу располагают контактными ножками вверх и слегка бьют по ним молотком. Светоэлемент при этом выпадет.

Схемы подключения светодиода к 220В

Полупроводник пропускает ток только в одном направлении. Однако в сети в 220В имеется переменный ток, где с частотой в 50 Гц направление тока меняется. Чтобы компенсировать этот эффект и подключить светодиодную лампу, требуется выпрямитель какого-либо типа, способный погасить обратное напряжение.

В таком качестве выступает резистор, конденсатор, выпрямительный мост. Соответственно, подключить светодиод к сети в 220 Вольт можно несколькими способами. Чаще всего в быту используется схема с резистором, поскольку такой способ прост в монтаже и доступен по стоимости.

Как подключить светодиодный светильник последовательным способом

Такое подсоединение выполняется очень легко и вполне годится для бытовых светодиодных приборов и сети в 220 Вольт.

1. Для начала рассчитывают требуемую мощность резистора и учитывают необходимость в защите от обратного напряжения. Теоретически при подсоединении светодиода, мощностью, например, в 3 Вольта, «избыток» в 217 Вольт оседает на резисторе. Однако на деле обратная полуволна в этом случае подается на светодиод, а не на резистор, а так как обратное напряжение у полупроводников невелико – до 30 Вольт, прибор быстро выходит из строя.
2. Все элементы цепи – резистор, диод защиты и светодиод подключаются последовательно.

Важно! В схеме следует установить резистор мощностью не менее 2 Вт, так как устройство здесь заметно нагревается.

Как подключить светодиодный светильник к 220В параллельным способом

Подсоединить светодиодный светильник можно и параллельно. Такая схема более надежна, хотя не исключает эффект мерцания.

1. Индикаторный диод подключают параллельно светодиоду. Диод должен иметь обратное включение. При первой полуволне работает индикаторный диод, при второй – светодиод. Напряжение, падающее на последний, не превышает 1 Вольт, что делает такую схему более долговечной.
2. Мощность резистора и здесь должна быть избыточной – он нагревается.

Снизить эффект мерцания позволяет параллельная установка 2 светодиодов. При подсоединении к сети в 220В при одной полуволне включается 1 светодиод, при второй – параллельный ему. При таком расположении оба элемента в нужной степени защищены от избыточного обратного напряжения.

Важно! Окончательно от эффекта мерцания и в этом случае избавиться нельзя.

Схема включения светодиода в сеть 220 вольт лучевым соединением

Запитать светодиод от сети 220В таким способом – лучший вариант, так как метод предупреждает излишний нагрев всех деталей цепи и исключает заметные для глаза мерцания. Кроме того, цепь, включающая конденсатор, потребляет меньше тока. Минус схемы – подключение светодиодных ламп требует больше времени и подразумевает цепь из большого количества элементов.

1. Вместо резистора основную нагрузку по выпрямлению тока берет на себя конденсатор. Использовать необходимо пленочное устройство – электролит не годится. Рассчитано на напряжение как минимум в 250 Вольт, а лучше в 400 Вольт.
2. Параллельно конденсатору в цепь включают резистор. Его задача – разряд конденсатора после того, как светильник отключают от сети в 220 Вольт.
3. Параллельно светодиоду подсоединяют диодный мост – его можно приобрести готовым, а можно самостоятельно сделать из 4 диодов с подходящими характеристиками. Максимальная сила тока моста должна быть выше, чем аналогичный показатель у светодиода. Возможное обратное напряжение – не менее 400 Вольт. Мост подсоединяется в обратном направлении по сравнению со светодиодным элементом.
4. Последовательно конденсатору в цепь вставляют еще один резистор – токоограничительный. Его цель – защитить схему от случайных скачков напряжения в сети на 220 Вольт.

В такой схеме все элементы нагреваются незначительно, что обеспечивает высокую долговечность и надежность.

Схема шунтирования светодиода обычным диодом

Необходимость шунтирования доказана практикой. Теоретическая схема подключения светодиода без дополнительного элемента оказывается несостоятельной.

Рабочая схема включает индикаторный обычный диод с той же полярностью, что и светодиодное устройство. При этом излишне высокое напряжение обратной волны оседает на диодном элементе, а остаточное напряжение светодиод пробить уже не может. Диод монтируют между резистором и светодиодом.