Что можно сделать со светодиодами – Самоделки из светодиодов, световая электроника LED своими руками

Содержание

Что можно сделать из светодиодов

Бурное развитие оптоэлектроники в последние годы позволило выйти твердотельным источникам света за пределы сегмента индикаторов и завоевать новые ниши на рынке, уверенно вытеснив газоразрядные и накальные источники света.

На основе светодиодов сегодня можно сделать практически любое светотехническое изделие с наилучшими характеристиками, а стоимость уже снизилась настолько, что традиционные источники света уже не могут с ними конкурировать. Вслед за промышленными гигантами светодиодные новинки начали быстро осваивать радиолюбители и подчас некоторые самоделки, изготовленные из светодиодов, превосходят свои промышленные аналоги по параметрам.

Неудивительно! Вещь, сделанная своими руками и для себя, должна быть такой. Попробуем сделать краткий обзор изделий, выполненных на основе светодиодов, которые можно сделать своими руками.

Содержание статьи

Декоративные изделия

Поделки радиолюбителей в этой области принимают самые разнообразные формы.

Горсть красных светодиодов и простенькая схема бегущих огней – вот вам и трогательное мерцающее сердце на день святого Валентина. Как известно, лучший подарок – сделанный своими руками!

Можно сделать кое-что и посложнее, если позволяет сноровка и терпение. Например, вот такие часы:

Светодиодные самоделки в канун Нового Года помогут оригинально украсить квартиру. Ёлочная гирлянда, сделанная своими руками, может стать предметом зависти Ваших гостей.

Различные сувенирные поделки из светодиодов умельцы-радиолюбители творят в таком разнообразии и великолепии, что им позавидуют и штатные работники искусства. Тут уж у кого, на что фантазии хватит…

Автомобильные применения

Используя схему плавного включения и выключения светодиодов, можно сделать оригинальное и экономичное освещение в салоне. Такие поделки уже не редкость, все необходимые рекомендации и схемы можно легко найти в интернете.  Снаружи можно оснастить автомобиль светодиодными противотуманными или габаритными фарами, подсветить номерные знаки. Если хочется чего-то более оригинального — мощными цветными светодиодами, размещенными на днище, можно создать автомобилю неповторимый ореол.

Архитектурная подсветка

Используя светодиоды можно своими руками сделать красивейшую подсветку своего дома (дачи) и приусадебного участка. При этом не стоит волноваться за энергопотребление, светодиод – самый экономичный источник света.

Освещение теплиц

На основе мощных светодиодов синего и красного цветов можно достаточно просто сделать эффективное освещение в теплице, которое будет способствовать быстрому росту растений и созреванию плодов. Подобные поделки могут значительно повысить урожайность при правильном изготовлении.

Портативные источники света

Преимущественное использование светодиодов в портативных источниках света обусловлено малым потреблением энергии, малыми габаритами и высокой механической прочностью. Самоделки в виде светодиодных фонариков – чуть ли не самые популярные и простые изделия, которые можно сделать своими руками. Для изготовления примитивного фонаря нужна лишь батарейка, резистор и собственно сам светодиод.

Общее освещение

С момента создания мощных белых светодиодов, стало понятно, что они не оставят шансов на существование традиционным источникам света. На основе светодиодов можно создавать светотехнические изделия практически любого назначения, что и делается в настоящее время как на промышленном, так и на любительском  уровне.

Для того чтобы изготовить светодиодный светильник или лампу своими руками, сегодня даже не обязательно обладать знаниями в области электроники и электротехники. На рынке сейчас широко представлены так называемые наборы для изготовления светодиодных светильников, которые обычно состоят из трех основных частей: светодиодного модуля (или модулей), источника питания и корпуса.

Выполнив ряд простых инструкций, получаем готовый светильник. Причем такие поделки, помимо интересного времяпрепровождения в процессе сборки, дают нам реальный экономический эффект при дальнейшем использовании. Естественно, при условии использования качественных комплектующих.

Если у человека имеются радиолюбительские навыки, то фронт работ со светодиодами становится значительно шире. Своими руками можно полностью модернизировать освещение в собственной квартире. Главное следить за тем, чтобы всё было эстетично и безопасно. Самоделки работающие от сети 220 В, выполненные дилетантом, могут привести к страшным последствиям.

Самое простое, что можно сделать – это заменить все цокольные лампы на светодиодные, собственного изготовления, не трогая при этом люстры и светильники. Корпус лучше использовать покупной, т.к. вытачивать самому радиатор из алюминия, вряд ли кому-то покажется интересным и полезным занятием. Источник питания можно изготовить самостоятельно (при наличии соответствующих знаний и опыта), а можно также взять готовый, подобрав по параметрам, соответствующим светодиодному модулю.

В зонах, где требуется повышенная освещенность, например над кухонным столом, можно сделать местное освещение на основе светодиодных лент или узких светодиодных линеек. Такого рода поделки также реализуются достаточно просто.

Светильники на лестничных клетках, которые работают круглосуточно тоже целесообразно заменить на светодиодные.  Такие самоделки с целью экономии можно выполнить в корпусах существующих светильников, благо мощности там требуются не большие.

le-diod.ru

Поделки из сломанных светодиодных ламп.

Фото 1.

 Не выбрасывайте неисправные светодиодные лампы! Даже если не можете их отремонтировать, всё равно не выкидывайте! Из них можно сделать бесчисленное множество поделок. 

 Потребовались мне как то светодиоды для макета, и сломанная светодиодная лампа оказалась под рукой. Только благодаря  неисправности лампы я обнаружил, что позаимствованные из неё светодиоды, светят намного ярче при меньшем потребляемом токе, чем те которые я использовал раньше в качестве индикаторов, и как оказалось впоследствии это явление связано с совершенно новыми технологиями, которые в настоящее время применяют для изготовления энергосберегающих ламп. Если приложить руки, то из вышедших из строя ламп можно сделать новые замысловатые светильники, гирлянды, подсветки садовых дорожек, ступенек….

 Впереди длинные зимние вечера – время засучить рукава.

 Итак, лампа сломана, и починить её не удалось, а это значит, что из неё можно сделать новую лампу, светильник, который уже не повторит все ранее существующие. На фото 1 светильник из фужера, предназначенного для маленьких свечек. Теперь благодаря 3-м светодиодам из энергосберегающей лампы он может работать ночи напролёт, не требуя обслуживания.
Фото 2.
Фото 3.

 Для примера я снял несколько светодиодов из неисправной лампы, соединил их параллельно в виде небольшой гирлянды и через ограничивающий резистор подключил к источнику питания, например к зарядке мобильного телефона, всё равно без дела лежит.  Светодиоды вставил внутрь высушенных плодов декоративного физалиса. Получился небольшой ночничок-подсвечник. Только теперь не говорите, что у светодиодов неправильный световой спектр, что для глаз это непривычно. Нет лучшего рассеивателя света, чем природная материя растения, создающая мягкое, тёплое, комфортное излучение. 

Вынутые из лампы светодиоды светят неприятно ярко (фото 2), но стоит их поместить в природные абажуры, неприятная резь в глазах сменяется теплом (фото 3). 
Фото 4.
  Преимущество этой свечи (фото 4) в её долгожительстве и отсутствии копоти.
Фото 5.
Фото 6.
 Это не керосиновый светильник (фото 5, 6 показаны при разном освещении), а электрический. Правда сетевой шнур давно обрезан и теперь это мобильная переноска с почти естественным светом огня и всё благодаря физалису.

                             На фото 7 

светильник ночник из шкалы ретро радиолы.




Фото 7.

 Но было бы нечестно навязывать вам свои фантазии, а поэтому я просто остановлюсь над технической стороной проекта.

                               Как снять светодиоды.

1.       С помощью двух паяльников. Здесь без комментариев, вроде всё понятно. 2.       С помощью строительного фена. Горящей струёй воздуха нагреваю обратную сторону монтажной платы светодиодов до момента, кода припой становится мягким. Далее диоды с помощью пинцета снимаю с нагретых контактных площадок. 3.       Вместо фена использую электропечь (печка с нагревающей платформой). Вместо печки может быть металлический брусок большой массы  положенный на пламя горелки и нагретый до температуры 220 градусов по Цельсию. На нагретый брусок кладу монтажную плату и когда припой размягчится, снимаю элементы. 4.       Если монтаж выполнен на плёночном покрытии, то участки контактных площадок с диодами можно вырезать ножницами. Во избежание выхода светодиодов из строя я не подвергаю их долго воздействию высокой температуры.

                            Отбраковка светодиодов.

 С одной ленты можно снять до 30 светодиодов. Как правило, такое большое количество элементов рассчитано на напряжение 3 вольта для каждого (в одном корпусе один полупроводниковый элемент) и если приложить это напряжение через резистор, ограничивающий ток, к диоду в прямом включении, то он будет светиться, что говорит о его исправности.  В обратном направлении ток через диод не потечёт и поэтому он функционировать не будет, и в то же время ему не грозит выход из строя.

Рис. 1.
 Однако попадаются лампы с меньшим количеством светодиодов, что говорит о том, что в одном корпусе соединены последовательно два полупроводниковых кристалла и для проверки их работоспособности потребуется напряжение в 2 раза больше, что составит 6 вольт. Дальше – больше, доходит прогресс и до 12 вольт, а также встречаются матрицы, включающие в себя большое количество полупроводниковых кристаллов, требующие большой ток  для яркого свечения и радиатор для отвода тепла.    Для поделок лучше и безопаснее использовать простые диодные сборки на 3 и 6 В. Такие элементы достаточно ярко горят при малом токе и совсем не выделяют тепла.  Для проверки светодиода на живучесть последовательно с ним необходимо включить резистор номиналом около 68 - 150 Ом, ограничивающий ток.

               Как включить несколько светодиодов.

 Я соединяю все диодные сборки параллельно и последовательно с ними устанавливаю резисторы, ограничивающие ток. 

Рис 2.
Такое включение компонентов удобно тем, что вышедший из строя диод не мешает продолжать светиться остальным и для такой схемы включения потребуется низковольтный источник питания.  Для создания декоративных светящихся композиций максимальное количество светодиодов следует выбирать исходя из максимально допустимого тока источника питания, батареи, аккумулятора, сетевого адаптера. Все эти источники питания, включая телефонную зарядку неспособны создать пульсирующий свет, который может появиться в результате некачественных деталей блоков питания энергосберегающей лампы.  Простые светодиодные матрицы, включающие в себя один – два компонента, достаточно хорошо светят при токе 5 мА, и если адаптер рассчитан на 1 А, сделаю поправку до 0,7 А (просто не верю надписям на иностранном), то количество подключённых деталей составит 700 мА / 5 мА = 140, то есть до 140 светящих точек получается.

       Как лучше включить ограничивающий ток резистор?

 Если я собираю гирлянду для себя, то резистор ограничивающий ток, включаю последовательно с каждым светодиодом (рис. 2). Это очень надёжно и долговечно. 

Рис.3
Так, если группу светодиодов подключить через один резистор (рис. 3), то при выходе одного светодиода ток начинает распределяться между соседними диодами, увеличивая яркость, что уменьшает их долговечность, то есть надёжность. Опять же, резистор для каждого светодиода, пропуская через себя слабый ток (5 мА) рассеивает минимальную мощность, а поэтому тепло на нём не выделяется, и его габариты могут быть самыми маленькими. На рисунке 3 смешанное соединение элементов.

   Выбор номинала резистора, ограничивающего ток.

 При питании от элемента с номинальным напряжением 3 вольта достаточно иметь резистор 68 Ом.  При питании  от напряжения 5 вольт, резистор, ограничивающий ток, имеет номинал около 430 – 470 Ом, а при 12 вольт – около 2,2 кОм.
Рис. 4.

  Не всегда удаётся узнать, какие светодиоды стоят в энергосберегающей лампе, поэтому проверку начинаю с 3-х вольт, постепенно увеличиваю напряжение. Без резистора, ограничивающего ток, уже при 5-и вольтах напряжения полупроводниковый кристалл вспыхнет единожды. При параллельном включении диодов (рис 3), ток, протекающий через резистор равен сумме токов каждого электронного компонента, поэтому номинал резистора уменьшится, (его номинал необходимо будет поделить на число светодиодов), при этом возрастёт мощность рассеивания на нём.  Так, если для светодиодной сборки, рассчитанной на напряжение 6 вольт, потребуется сопротивление 150 Ом, то если включить три диодные сборки параллельно через один резистор, его номинал составит 50 Ом.

                         Выбор источника питания.

 Можно запитать новый светильник от батареи, от аккумулятора, с последующей подзарядкой, от сетевого адаптера на 5 вольт, 6 – 12 вольт.

                               Монтаж светодиодов.

Рис. 5. D - светодиод, R - резистор.

 Снятые светодиоды для надёжности лучше распаять на печатных платах маленького размера.  Это спасёт их от расслоения в случае натяжения соединительных проводов. На этих же платах я располагаю резисторы (SMD) для планарного монтажа типоразмера 0603.
Время творить уже наступило!ыбор ограничивающрекламкламным,ным надписям лампы.лизости

dedclub.blogspot.com

схемы, фото, видео — Asutpp

Экономные лампы освещения уже есть практически в каждом доме. Предлагаем рассмотреть, как сделать светодиодный светильник своими руками, какие материалы для этого потребуются, а так же советы о том, по каким критериям их необходимо выбирать.

Пошаговая разработка светодиодного светильника

Первоначально, перед нами стоит задача – проверить работоспособность светодиодов и измерить питающее напряжение сети. При настройке данного устройства для предотвращения поражения электрическим током мы предлагаем использовать разделительный трансформатор 220/220 В. Это так же обеспечит более безопасное проведение измерений при настройке нашего будущего светодиодного светильника.

Нужно учесть, что если какие-либо элементы схемы будут подключены неправильно, возможен взрыв, так что строго следуйте инструкции, приведенной ниже.

Чаще всего проблемы неправильной сборки заключается именно в некачественной спайке компонентов.

При расчетах для измерения падения напряжения тока потребления светодиодов нужно использовать универсальный измерительный мультиметр. В основном такие самодельные светодиодные светильники используются на напряжении 12 В, но наша конструкция будет рассчитана на сетевое напряжение 220 В переменного тока.

Видео: Светодиодный светильник в домашних условиях

Высокая светоотдача достигается на диодах при токе 20-25 мА. Но дешевые светодиоды могут давать неприятное голубоватое свечение, которое еще и очень вредно для глаз, поэтому мы советуем разбавлять самодельный светодиодный светильник небольшим количеством красных светодиодов. На 10 дешевых белых будет достаточно 4 светодиода красного свечение.

Схема довольно проста и разработана для питания светодиодов непосредственно от сети, без дополнительного блока питания. Единственным недостатком такой схемы является то, что все ее компоненты не изолированы от питающей сети и светодиодный светильник не обеспечит защиту от возможного удара током. Так что будьте осторожны при сборке и установке данного светильника. Хотя в дальнейшем схему можно будет модернизировать и изолировать от сети.

Упрощённая схема светильника
  1. Резистор на 100 ОМ при включении защищает схему от бросков напряжения, если его нет, нужно использовать выпрямительный диодный мост большей мощности.
  2. Конденсатор 400 нФ ограничивает силу тока, которая необходима для нормального свечения светодиодов. При необходимости можно добавить еще светодиодов, если их суммарное потребление тока не превышает предела, установленного конденсатором.
  3. Убедитесь в том, что используемый конденсатор рассчитан на рабочее напряжение не менее 350 В, оно должно в полтора раза превышать напряжение сети.
  4. Конденсатор 10 мкФ необходим, чтобы обеспечить стабильный источник света, без мерцаний. Его номинальное напряжение должно быть в два раза больше того, что измеряется на всех последовательно соединенных светодиодах во время работы.

На фото вы видите сгоревшую лампу, которая скоро будет разобрана для светодиодного светильника своими руками.

Перегоревшая лампочка

Лампу разбираем, но очень осторожно, чтобы не повредить цоколь, после этого очищаем его и обезжириваем спиртом или ацетоном . Особое внимание уделяем отверстию. Его очищаем от лишнего припоя и еще раз обрабатываем. Это необходимо для качественной пайки компонентов в цоколе.

Фото: патрон лампы

Вставляем в него резистор на 100 Oм и два конденсатора по 220 нФ напряжением 400 В.

Фото: резисторы и транзистор

Теперь нужно впаять крошечный выпрямитель, мы используем для этих целей обычный паяльник и уже заранее приготовлены диодный мост и обрабатываем поверхность, работаем очень аккуратно, чтобы не повредить ранее установленные детали.

Фото: пайка выпрямителя

В качестве изоляционного слоя модно использовать клей простого монтажного термопистолета. Подойдет так же ПВХ трубка, но желательно воспользоваться специально предназначенным для этого материалом, заполняющим все пространство между деталями и одновременно фиксируя их. У нас получилась готовая основа для будущего светильника.

Фото: клей и патрон

После этих манипуляций приступаем к самому интересному: установки светодиодов. Используем как основу специальную монтажную плату, её можно купить в любом магазине электронных компонентов или даже извлечь из какой-нибудь старой и ненужной техники, предварительно очистив плату от ненужных деталей.

Фото: светодиоды на доске

Очень важно проверить каждую из наших плат на работоспособность, ведь иначе весь труд зря. Особенное внимание уделяем контактам светодиодов, при необходимости их дополнительно очищаем и зауживаем.

Теперь собираем конструктор, нужно припаять все платы, у нас их четыре, к конденсатору. После этой операции снова все изолируем клеем, проверяем соединения диодов между собой. Располагаем платы на одинаковом расстоянии друг от друга, чтобы свет распространялся равномерно.

Соединение светодиодов

Также без дополнительных проводов подпаиваем конденсатор 10 мкФ, это хороший опыт пайки для будущих электриков.

Готовая мини лампа

Далее дело за малым: припаиваем резистор на 100 Ом, он может подсоединяться к любой из плат, и изолируем клеем контакты.

Резистор и лампа

Все готово. Мы советуем накрыть нашу лампу абажуром, т.к. светодиоды излучают чрезвычайно яркий свет, который очень бьет по глазам. Если поместить наш самодельный светильник в «огранку» из бумаги, к примеру, или ткани, то получится очень мягкий свет, романтичный ночник или бра в детскую. Поменяв мягкий абажур на стандартный стеклянный, мы получим достаточно яркое свечение, не раздражающее глаз. Это хороший и очень красивый вариант для дома или дачи.

Если вы хотите сделать питание лампы на батарейках или от USB, нужно исключить из схемы конденсатор на 400 нФ и выпрямитель, подключив схему непосредственно к источнику постоянного тока напряжением 5-12 В.

Это неплохой прибор для подсветки аквариума, но нужно подобрать специальную влагозащищенную лампу, ее можно найти посетив любой магазин электромеханических приборов, такие существуют в любом городе, будь-то Челябинск или Москва.

Фото: лампа в действии

Светильник в офис

Можно сделать креативный настенный, настольный светильник или напольный торшер в рабочий кабинет из нескольких десятков светодиодов. Но для этого будет поток света будет недостаточен для чтения, здесь нужен достаточный уровень освещенности рабочего места.

Для начала нужно определить количество светодиодов и номинальную мощность.

После выяснить нагрузочную способность выпрямительного диодного моста и конденсатора. Подключаем группу светодиодов на отрицательный контакт диодного моста. Подключаем все светодиоды, как показано на рисунке.

 

Схема: подключение ламп

Паяем все 60 светодиодов вместе. Если нужно подсоединять дополнительные светодиоды, просто продолжайте последовательную их спайку плюса к минус. Используйте провода, чтобы соединить минус одной группы светодиодов с последующей, пока не завершится весь процесс сборки. Теперь добавьте диодный мост. Подключите его, как показано на рисунке ниже. Положительный вывод к положительному проводу первый группы светодиодов, соедините отрицательный вывод к общему проводу последнего светодиода в группе.

Короткие провода светодиодов

Дальше нужно подготовить цоколь старой лампочки, отрезав провода от платы и припаять их к входам переменного напряжения на диодном мосте, отмеченные знаком ~. Вы можете использовать пластиковые крепления, винты и гайки для соединения двух плат вместе, если все диоды размещены на отдельных платах. Не забываем залить платы клеем, изолируя их от короткого замыкание. Это достаточно мощный сетевой светодиодный светильник, который прослужит до 100 000 часов непрерывной работы.

Добавляем конденсатор

Если увеличить напряжение питание на светодиодах, для того, чтобы свет был ярче, то светодиоды начнут нагреваться, из-за чего значительно понижается их долговечность. Для того чтобы этого избежать, нужно соединить встраиваемый или настольный светильник на 10 Вт с дополнительным конденсатором. Просто подключите одну сторону цоколя к минусовому выходу мостового выпрямителя а положительный, через дополнительный конденсатор, к плюсовому выводу выпрямителя. Вы можете использовать 40 светодиодов вместо предложенных 60, увеличив тем самым общую яркость лампы.

Видео: как правильно сделать светодиодный светильник своими руками

При желании аналогичный светильник можно сделать и на мощном светодиоде, просто тогда понадобится уже конденсаторы другого номинала.

Как видите, особой сложности сборка или ремонт обычного светодиодного светильника, сделанного своими руками, не представляет. И это не займет много времени и сил. Такая лампа подойдет и как дачный вариант, например для теплицы, ее свет абсолютно безвреден для растений.

www.asutpp.ru

Делаем светодиод своими руками

Вопрос: «Можно ли сделать светодиод своими руками?» среди рядовых мастеров наверняка вызовет удивление. Казалось бы, зачем придумывать то, что давно придумано и серийно выпускается? Однако существует такая категория людей, которые обожают мастерить что-то необычные. Для них конструирование светодиода – это возможность повторить эксперименты О.В. Лосева, проводимые около ста лет назад, и шанс доказать себе и друзьям реальность создания светодиода в домашних условиях.

Что понадобится

Основной конструкционный материал – кусочек карбида кремния. В обычном магазине его не купишь, но если постараться, то можно найти в интернете среди частных объявлений. Кроме него понадобится иголка от булавки, соединительные провода, два мебельных гвоздя с широкой шляпкой и регулируемый источник напряжения (0-10 вольт). Также понадобится припой и немного умения пользоваться паяльником. Для измерений параметров самодельного светодиода подойдет простой мультиметр.

Подготовительная работа

Первым делом нужно найти участок на поверхности карбида кремния, способный к излучению света. Для этого исходный материал придётся раздробить на несколько кусочков размером 2-5 мм. Затем каждый из них поочередно кладут на металлическую пластинку, подключенную к плюсу источника питания напряжением около 10В. Вторым электродом выступает острый щуп или игла, присоединённая к минусу источника питания.

Затем исследуемый кусочек нужно прижать пинцетом к пластине, и острой иглой прощупать его верхнюю часть в поисках светящегося участка. Таким образом, отбирают кристалл с наибольшей яркостью. Стоит отметить, что карбид кремния может излучать свет в спектре от оранжевого до зелёного.

Изготовление светодиода

Для удобства монтажа лучше взять гвоздик длиной 10-15 мм с большой шляпкой и хорошо её залудить. Она послужит основанием и теплоотводом для кристалла. С помощью паяльника олово на шляпке доводят до жидкого состояния и пинцетом слегка утапливают подготовленный экземпляр карбида. Естественно, что излучающий участок должен быть направлен вверх. После затвердевания припоя нужно убедиться в надёжной фиксации кристалла.

Для изготовления отрицательного электрода понадобится острая часть булавки и одножильный медный провод. Как видно из фото, обе детали лудятся и надёжно спаиваются между собой. Затем на проволоке делают петлю для придания ей свойства пружины. Свободный конец провода запаивают на шляпку второго гвоздя. Оба гвоздика прикрепляют к монтажной плате на небольшом расстоянии друг от друга.

На заключительном этапе к ножкам гвоздей подводят питание соответствующей полярности. Замыкается электрическая цепь иголкой, которую фиксируют в точке кристалла с максимальным свечением. Плавно наращивая напряжение питания, можно определить значение, при котором яркость перестаёт интенсивно нарастать. В результате проведенных измерений падение напряжения составило 9В, а прямой ток 25 мА. При смене полярности карбид кремния перестаёт излучать свет, что частично объясняет его полупроводниковые свойства.

Не удивлюсь, если радиолюбители со стажем выскажут свой негатив в адрес получившейся необычной конструкции, напоминающей простейший светодиод. Однако иногда собирать подобные вещи самостоятельно – это интересно и даже полезно. Примером служат радиолюбительские кружки для школьников, в которых дети знакомятся со свойствами разных материалов, учатся паять и познают азы полупроводников.

Читайте так же

ledjournal.info

Светодиодная лампа своими руками: конструкциz, схема, самостоятельная сборка

LED-светильники находят широкое применение в организации бытового, уличного, промышленного освещения. Их важными достоинствами является экономичность, экологичность, неприхотливость в обслуживании.

Изготовленная светодиодная лампа своими руками обязательно найдет свое применение в вашем доме. Подробную инструкцию по изготовлению, как и схемы сборки вы найдете в представленной статье.

Содержание статьи:

Принцип работы LED-устройства

Основой светодиодной лампы является односторонний полупроводник, величина которого составляет несколько миллиметров. В нем происходит однонаправленное движение электронов, что позволяет преобразовывать переменный ток в постоянный.

Состоящему из нескольких слоев кристаллу светодиода свойственны два типа электропроводимости: положительно и отрицательно заряженных частиц.

Сторона, где содержится минимальное количество электронов, получила названия дырочной (p-тип), тогда как другая с большим количеством этих частиц именуется электронной (n-тип).

Между двумя сторонами светодиодного элемента имеется условная граница – электронно-дырочный переход (p-n). Здесь частицы сталкиваются между собой, в результате чего наблюдается свечение.

При столкновении элементов на p-n-переходе они сталкиваются, генерируя частицы света фотоны. Если в это время поддерживать систему в постоянном напряжении, светодиод будет излучать стабильный поток света. Этот эффект используется во всех конструкциях LED-ламп.

Четыре разновидности светодиодных устройств

В зависимости от размещения светодиодов подобные модели можно разделить на следующие категории:

  1. DIP. Кристалл скомпонован с двумя проводниками, над которыми находится увеличитель. Модификация получила широкое распространение при изготовлении вывесок и гирлянд.
  2. «Пиранья». Приборы собирают аналогично предыдущему варианту, но предусматривают четыре вывода.  Надежные и прочные конструкции чаще всего применяют для оснащения автомобилей.
  3. SMD. Кристалл размещается сверху, что значительно улучшает отведение тепла, а также помогает уменьшить габариты устройств.
  4. СОВ. В этом случае светодиод впаивается непосредственно в плату, что способствует увеличению интенсивности свечения и защите от перегрева.

Существенный недостаток COB-устройств — невозможность замены отдельных элементов, из-за чего приходится приобретать новый механизм из-за одного-единственного вышедшего из строя чипа.

В люстрах и других бытовых осветительных приборах обычно применяется конструкция SMD.

Устройство LED-ламп

Светодиодная лампа состоит из шести следующих частей:

  • светодиод;
  • цоколь;
  • драйвер;
  • рассеиватель;
  • радиатор.

Действующим элементом подобного прибора является светодиод, генерирующий поток световых волн.

Светодиодные приборы могут быть рассчитаны на различное напряжение. Наиболее востребованы небольшие изделия на 12-15 Вт и более крупные светильники на 50 ватт

Цоколь, который может иметь различный вид и размер, применяется и для других видов ламп – люминесцентных, галогенных, накаливания. В то же время некоторые LED-приборы, например, светодиодные ленты, могут обходиться без этой детали.

Важным элементом конструкции служит драйвер, преобразующий сетевое напряжение в тягу, на которой работает кристалл.

От этого узла во многом зависит эффективная работа лампы, кроме того, качественный , имеющий хорошую гальваническую развязку, обеспечивает яркий постоянный световой поток без намека на моргание.

Обычный светодиод производит направленный пучок света. Чтобы изменить угол его распределения и обеспечить качественное освещение, используется рассеиватель. Еще одной функцией этого компонента является защита схемы от механических и природных воздействий.

Радиатор предназначен для отвода тепла, излишки которого могут повредить прибору. Надежная работа радиатора позволяет оптимизировать работу лампы и продлить ей жизнь.

Чем меньше эта деталь, тем большую тепловую нагрузку придется выдерживать светодиоду, что скажется на быстроте его выгорания.

Преимущество и недостатки самодельной лампы

Специализированные магазины предлагают большой выбор светодиодных аппаратов. Однако порой в ассортименте невозможно найти прибор, отвечающий необходимым параметрам. Кроме того, LED-приборы традиционно отличаются высокой стоимостью.

К недостаткам изделий следует отнести отсутствие гарантии от производителя. Кроме того, при небрежной сборке подобные устройства могут иметь непривлекательный внешний вид

Между тем, вполне возможно сэкономить средства и получить идеальную лампу, выполнив сборку самостоятельно. Сделать это несложно и достаточно будет элементарных технических знаний и практических умений.

Выполненное своими руками LED-устройство имеет ряд значительных преимуществ над приобретенным в магазине аналогом.  Они отличаются экономичностью: при аккуратной сборке и использовании качественных деталей период эксплуатации достигает 100 тысяч часов.

Такие приборы показывают высокую степень энергоэффективности, которая определяется соотношением потребляемой мощности и яркости выработанного света. Наконец, их стоимость на порядок ниже, чем фабричных аналогов.

Проблемы самостоятельного изготовления

Главными вопросами, которые приходится решать при изготовлении LED-ламп, является перевод переменного электрического тока в пульсирующий и его выравнивание до постоянного. Помимо этого, предстоит ограничить силу электропотока 12 вольтами, что необходимо для питания диода.

Для самостоятельного создания светильника на светодиодах можно воспользоваться деталями, купленными в специализированных магазинах, или элементами из перегоревших приборов

Продумывая устройство, следует также решить ряд конструктивных задач, а именно:

  • как расположить схему и светодиоды;
  • как изолировать систему;
  • как обеспечить теплообмен в устройстве.

Перед сборкой желательно продумать все эти проблемы с учетом требований, которые предъявляются к самодельному источнику света.

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.

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.

Важный элемент: светодиодный драйвер

Для корректной работы LED-устройства, выполненного своими руками, следует решить вопрос с драйвером. Схема этого узла довольно проста. Алгоритм функционирования состоит в прохождении переменного тока в 220V на диодный мост через конденсатор C1.

Выпрямленный ток переходит на последовательно подключенные светодиоды HL1-HL27, количество которых могут достигать 80 штук.

Драйвер для самодельного светодиодного устройства собирается по приведенной схеме. Можно также воспользоваться и готовыми элементами bp 3122, bp 2832а или bp 2831а

Чтобы и добиться стабильно ровного цвета желательно использовать конденсатор С2, который должен иметь как можно большую емкость.

Корпуса для светодиодных приборов

Перед сборкой важно определиться, где будет помещаться собранная схема.

Существует несколько вариантов решения этой проблемы — для размещения устройства можно использовать:

  • накаливания;
  • корпуса от перегоревших энергосберегающих или галогенных ламп;
  • выполненные своими руками приспособления.

Первый вариант имеет важное преимущество. При его использовании легко закрутить собранное светодиодное устройство в патрон, тем самым обеспечив теплообмен.

Следует учесть, что помимо очевидного плюса, этот способ имеет и явные минусы. Собранная конструкция имеет не слишком эстетичный вид, кроме того, в этом случае сложно выполнить надежную изоляцию.

Для того чтобы воспользоваться перегоревшей лампой накаливания для создания светодиодной, нужно предварительно аккуратно отделить стеклянную колбу от цоколя, после чего извлечь спираль. В образовавшееся пространство осторожно укладывается собранная схема, а над платой укрепляется лампочка

Удобный и практичный вариант — поместить самодельный прибор в корпус энергосберегающей лампы. Для этого первоначально необходимо разобрать перегоревший прибор, достав из него преобразовательную плату.

Собранную схему можно вставить, применив разные способы:

  • Диоды помещаются в отверстия, которые проделываются в крышке под стеклянной колбой.
  • Схему можно расположить внутри цоколя, что гарантирует теплообмен. В этом случае LED-элементы вставляются и закрепляются в уже имеющиеся отверстия.
  • Плату можно спрятать в цоколь. Для выполнения процесса удобно воспользоваться обычной пластиковой крышкой от бутылки с водой.

Для размещения светодиодов мастера часто применяют сделанный своими руками кружок из пластика или картона, в котором сверлятся отверстия под диоды. При тщательно выполненной работе такие устройства смотрятся довольно эстетично.

Еще одним вариантом является применение корпуса галогенной лампы. Он не получил широкого распространения, поскольку в данном случае нет возможности закрутить светильник в патрон. Тем не менее подобная модификация используется для выполнения самодельных индикаторов и иных приборов.

Если вы приняли решение для работы использовать корпус лампочки, то рекомендуем прочесть другую нашу статью, где мы подробно описали способы разборки различных видов лампочек. Подробнее – переходите по .

Материалы для изготовления самоделки

Помимо корпуса, для создания лампы потребуются и другие элементы. Это, прежде всего светодиоды, которые можно приобрести в виде LED-лент или отдельных элементов НК6. Сила тока каждой детали равна 100-120 мА; напряжение 3-3,3 V.

Сборка некоторых схем предполагает использование дополнительных звеньев, например, драйвера, поэтому набор компонентов для каждого конкретного случая рассматривается отдельно

Необходимы также выпрямительные диоды 1N4007 либо диодный мост, а также предохранители, обнаружить которые можно в цоколе старого прибора.

Понадобится и конденсатор, емкость и напряжение которого должны соответствовать используемой электросхеме и количеству использованных в ней LED-элементов.

Если не используется готовая плата, нужно подумать о каркасе, к которому крепятся светодиоды. Для его изготовления подойдет теплоустойчивый материал, не являющийся металлом и непроводящий электрический ток.

Как правило, подобную деталь выполняют из прочных пластиков или плотного картона. Для крепления светодиодных элементов к каркасу понадобятся жидкие гвозди или суперклей.

Собираем простую LED-лампу

Рассмотрим выполнение светильника в стандартном цоколе от люминесцентной лампы. Для этого нам придется несколько изменить приведенный выше список материалов.

В этом случае мы используем:

  • старый цоколь Е27;
  • светодиоды НК6;
  • драйвер RLD2-1;
  • кусок пластика или плотного картона;
  • суперклей;
  • электропроводку;
  • паяльник, плоскогубцы, ножницы.

Первоначально требуется разобрать светильник. У люминесцентных устройств подсоединение цоколя к пластинке с трубками осуществляется с помощью защелок. Важно обнаружить место крепежа и поддеть элементы отверткой, что позволит легко отсоединить патрон.

Процесс сборки самодельной светодиодной лампы простой. В корпус от старого прибора вставляется драйвер, поверх которого устанавливается плата со светодиодами

Разбирая прибор, нужно соблюдать предельную осторожность, чтобы не нанести вреда трубкам, внутри которых находится ядовитое вещество. Одновременно необходимо следить за целостностью электропроводки, подсоединенной к цоколю, а также сохранять детали, содержащиеся в нем.

Верхнюю часть с подсоединенными газоразрядными трубками мы используем для выполнения пластинки, необходимой для подсоединения светодиодов. Достаточно удалить трубчатые элементы, а в оставшиеся круглые отверстия закрепить LED-детали.

Для их надежного крепления лучше сделать дополнительную пластмассовую или картонную крышку, которая послужит для изолирования чипов.

В лампе будут применяться светодиоды НК6, каждый из которых состоит из 6 кристаллов с параллельным подключением. Они позволяют создать довольно яркий осветительный прибор при минимуме потребляемого электричества.

Для подключения каждого светодиода к крышке необходимо выполнить по два отверстия. Прокалывать их следует аккуратно в строгом соответствии схеме.

Пластиковая деталь позволяет прочно зафиксировать LED-элементы, тогда как использование картона требует дополнительного закрепления светодиодов к основанию при помощи жидких гвоздей либо суперклея.

Так как устройство рассчитано на применение шести светодиодов мощностью по 0,5 ватт каждый, в схеме нужно предусмотреть три параллельно подсоединенных элемента.

Эффектный светильник можно выполнить, используя светодиодную ленту. Этот элемент вставляется в трубку, применяющуюся для люминесцентного освещения

В конструкции, которая будет работать от электросети мощностью 220 В, нужно предусмотреть драйвер RLD2-1, который следует приобрести в магазине или выполнить самостоятельно.

Во избежание короткого замыкания перед началом сборки важно заизолировать драйвер и плату друг от друга, используя пластик или картон. Поскольку лампа почти не нагревается, не стоит беспокоиться о перегреве.

Подобрав все компоненты можно собрать конструкцию по схеме, а затем подключить ее к электросети, чтобы проверить свечение.

Устройство, работающее от стандартного патрона с питанием 220 В, имеет низкое энергопотребление и мощность равную 3 Ваттам. Последний показатель в 2-3 раза меньше, нежели у люминесцентных устройств и в 10 раз меньше, чем у ламп накаливания.

Хотя световой поток равен всего лишь 100-120 люменов, благодаря ослепительно белому цвету лампа кажется значительно ярче. Собранный светильник можно применять в качестве настольного либо для освещения компактного помещения, например, коридора или чулана.

Выводы и полезное видео по теме

В приведенном ниже видеоролике вы можете увидеть подробный рассказ специалиста о самостоятельной сборке LED-светильника:

Лампы на светодиодах, выполненные самостоятельно, обладают высокими техническими характеристиками. Они почти не уступают фабричным моделям по таким качествам, как прочность, надежность, долговечность.

Сборка подобных устройств доступна практически каждому: для успешного ее выполнения необходимо лишь строго следовать схемам и аккуратно выполнять все предписанные манипуляции.

Возможно вам уже приходилось собирать светодиодную лампу своими руками и вы можете дать ценный совет посетителям нашего сайта? Или после прочтения статьи появились вопросы? Пожалуйста, оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке.

sovet-ingenera.com

Делаем елочные игрушки из светодиодных лент / Habr

Как-то перед Новым Годом остался я без ёлки и без ёлочных игрушек (так как дело было посреди океана). А душа требовала праздника… Ёлку я ещё кое-как сымитировал, а вот над игрушками пришлось подумать. Тут-то под руку и попались остатки светодиодных лент разноцветных.
Далее для начала разжую, а затем вкратце опишу как сделать оригинальные светодиодные ёлочные украшения. А заодно и рассмотрим варианты подключения.

Для этого берем светодиодные ленты разных цветов, не в силиконе.
Первый будет круглым, его и разжуем


Дальше правильно было бы описать как и к чему эту радость подключать, но это будет попозже, а сейчас я хочу рассмотреть, какие еще варианты есть.
Другие варианты с большим числом отрезков

Квадрат

Дальше по нарастающей количества отрезков идет квадрат из четырех отрезков. Разжевывать уже не буду, думаю по фото можно понять принцип. Только хотел обратить внимание на верхние два провода, они оба нужны для полной цепи. На фото не видно, но верхний провод я сделал в виде петельки.
Звезда

Звезда, естественно, состоит уже из пяти отрезков. Здесь особенность в том, что проводов практически нет, а отрезки ленты крепятся между собой путем пайки двух контактных площадок между собой (не забываем соблюдать полярность!).
Шестиконечная звезда

Состоит из шести отрезков. Вернее это два переплетенных треугольника, причем я сделал их из разных лент (разных цветов).
Шарик

Еще я попытался сделать что-то в объемное и получился вот такой шарик. Но это мне не очень понравилось и я на этом остановился.
Больше отрезков

Можно пойти дальше по наращиванию отрезков лент, но, имхо, это уже перебор, дальше только клеить на какую-то основу и делать аппликации снежинок.
В работе

Примерно вот так это выглядит, когда светится:

Подключение

Вариант 1: по простому в 12в

Самый простой способ, это тупо включить все в 12 вольт и будут разноцветные игрушки стабильно светить. Просто припаиваем разъем, который висит на каждой бабине с 5ти метровыми лентами и втыкаем туда обычный 12ти вольтовый блок питания, который продается там же где и ленты.

Игрушки припаиваем последовательно друг за дружком.

Вариант 2: RGB контроллер

Более интересный вариант, это подключить к RGB контроллеру, которые на данный момент более чем доступные, с большим выбором и по функциям и по мощностям.
Если подключить одинакового цвета игрушки в ряды на соответствующий вывод контроллера (ряд красных на вывод R, зеленых на G, синих на B) получим елку в стиле MoodLamp — с настраиваемым цветом по желанию.
Обратите внимание, что на таких контроллерах управление осуществляется по «земле» (как правило), т.е. общий для всех каналов является провод «плюс».
Вариант 3: Микроконтроллер

Это самый веселый вариант, хотя и самый сложный и трудоемкий. Т.е. оптимально взять какую-нибудь Ардуинку и шилд с TLC5940, подключить светодиодные игрушки на 16 каналов, подключить датчик звука и получить диско-елку.
Именно так я делал в прошлом году:

Здесь небольшой прошло-новогодний видео отчет:

зы. Кому нужен скетч с этого видео он тут

Спасибо

Надеюсь моя небольшая идея пригодится и кто-то с ее помощью сможет сделать Новый Год еще более веселым и красочным. Благодарю всех, кто нашел время просмотреть мою статью. Жду ваших отзывов и комментариев.

habr.com

Светодиоды для начинающих. Как их готовить и с чем есть. Part 2. — DRIVE2

Всех приветствую! Первая статья, учитывая ее простоту, оставила пару не раскрытых вопросов и породила много вторичных. Радиотехника очень объемная наука и не хотелось превратить простую статейку в скучную курсовую про теорию электрических цепей.
Но народ требует, а это для автора закон.
Про простое подключение одного диода через один резистор мы поговорили.

Расчет резистора для одного светодиода

Напряжение, которое должен погасить резистор: Uпад=Uцепи-Uдиода=14В-3В=11В
Теперь посчитаем резистор, который погасит 11В: R=Uпад/Iд=11В/0,02А= 550 Ом
Где Uдиода и Iд- справочные величины, указанные в даташите на светодиод.

Электрическая цепь, схема

Рассмотрим примитивную электрическую цепь. Токи I1, I2, I3, I4 равны между собой, потому что это, по сути — один и тот же ток. Он так и бегает все время по кольцу: аккумулятор — выключатель — резистор — светодиод — батарейка… Значит, через светодиод и резистор течет один и тот же ток.
Можете спросить у Капитана Очевидность, он подтвердит правдивость этого постулата.
Типы соединений, их три: последовательное, параллельное и смешанное.
1. Если вы хотите подключить несколько светодиодов сразу – это можно сделать последовательно.

Последовательное сопротивление нескольких светодиодов

Все светодиоды, которые соединены последовательно, должны быть одного типа. Расчет прост. Напряжения последовательных светодиодов складываются. Полное напряжение Uдиодов равно сумме напряжений каждого диода. Uдиодов=Uдиода1+Uдиода2+Uдиода3+Uдиода4=3+3+3+3=12В. (Почему 4 диода?, потому как очень удобно для 12В борт сети).
Напряжение, которое должен погасить резистор: Uпад=Uцепи-Uдиодов=14В-12В=2В
Теперь посчитаем резистор, который погасит 2В: R=Uпад/Iд=2В/0,02А= 100 Ом

www.drive2.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о