В современных условиях стоимость электроэнергии постоянно возрастает, поэтому светодиодные источники света приобретают все более широкую популярность у потребителей. Они отлично заменяют естественное освещение и позволяют экономить денежные средства. Однако существенным недостатком этих осветительных приборов является их высокая стоимость. Поэтому домашние мастера предпочитают изготовить светодиодный светильник своими руками. Те кто владеют основами знаний по электротехнике и умеют обращаться с электроинструментом, вполне могут сделать рабочее устройство, чтобы сделать домашнее освещение более разнообразным.
Светодиоды: назначение, устройство и принцип действия
Светодиоды относятся к категории электронных полупроводниковых приборов, способных излучать свет под действием электрического тока. Они появились сравнительно недавно и стали очень популярными на рынке осветительных приборов. В настоящее время конструкции светодиодных ламп представлены различными формами, цветами, размерами и мощностью. При решении вопроса, как сделать светодиодный светильник своими руками, в первую очередь рассматриваются более мощные варианты светильников, которые могут быть использованы для освещения помещений.
Перед тем как собственноручно изготавливать светодиодные светильники, нужно изучить их принцип действия и другие особенности. Световая и тепловая энергия выделяется в результате действия электрического тока, оказывающего определенное влияние на дырки и электроны. Сам ток проходит через р-п-переход полупроводника лишь в одном направлении.
В связи с выделением большого количества тепла светодиодным прибором, возникает серьезная задача по его отведению. Этот фактор нужно обязательно учитывать при сборке светильника, поскольку под действием высокой температуры светодиод очень быстро деградирует и выходит из строя. Поэтому при собственноручном изготовлении для осветительного прибора следует обязательно предусмотреть радиатор.
В качестве простейшего радиатора используется алюминиевая подложка, являющаяся местом расположения светодиодов. Тем не менее, подобное отведение тепла будет явно недостаточно, особенно в случае сборки осветительного прибора из трех и более полупроводников. Когда решается задача, как собрать светодиодный светильник своими руками, в конструкции предусматривается установка специальных металлических радиаторов. В приборах комнатного освещения его функцию выполняет сам корпус лампочки.
Помимо радиатора, осветительное устройство оборудуется отражателем и рассеивателем, которые в случае необходимости могут быть заменены металлизированным рефлектором и линзой. Во избежание раздражения глаз слишком ярким светом, применяется матовая колба, закрывающая корпус светильника.
Сборка светильников в корпусе со светодиодными лентами
Перед началом сборки рекомендуется изучить классическую схемы простого светильника, подключенного к сети 220 вольт. В ее состав входят два резистора на 12 кОм и два параллельно подключенных светодиода. Данная схема применяется при четном количестве светодиодных светильников.
Если же используется нечетное число светодиодов, в схему требуется включать драйвер для стабилизации выходного тока и напряжения. Рекомендуется приобрести уже готовое изделие, адаптированное под конкретный светильник. Самостоятельная сборка драйвера осуществляется с использованием выпрямительного моста, конденсаторов и обыкновенных диодов, используемых для преобразования сетевого напряжения в напряжение с нужным значением и частотой. Роль резисторов в данной схеме заключается в ограничении силы тока.
Одним из наиболее простых вариантов светильника является светодиодная лента, которая крепится на любую плоскую поверхность двухсторонним скотчем. Основой могут служить неработающие светильники, при условии, что их габариты совпадают с размерами ленты. Когда все подготовительные работы выполнены, можно начинать изготовление светодиодных светильников своими руками.
После крепления вся рабочая часть подключается к блоку питания, которым можно купить в готовом виде или собрать своими руками. В последнем случае собранный блок можно разместить внутри корпуса светильника, в то время как готовый блок питания устанавливается только рядом со светильником. В обоих случаях собранный прибор освещения будет аккуратным и экономичным, обеспечивая нормальное освещение рабочей поверхности. При сборке следует обратить особое внимание на качество изоляции всех токопроводящих частей.
Светодиодный светильник из перегоревшей лампы
Экономичным вариантом светодиодной лампы может стать сгоревший светильник, используемый в качестве корпуса. Это позволяет изготовить даже настольный светодиодный светильник своими руками или другую конструкцию, наиболее подходящую для конкретного помещения.
Старый перегоревший прибор аккуратно разбирается так, чтобы цоколь оставался неповрежденным. После этого его нужно почистить и обезжирить. Схема, размещаемая внутри цоколя, состоит из двух защитных резисторов на 100 Ом, двух конденсаторов по 220 нФ и рабочим напряжением 400 вольт, одного конденсатора на 10 мкФ, нейтрализующего мерцание. Здесь же размещается диодный мост, он же выпрямитель и светодиоды разных цветов в пропорции 1 красный к 3 белым. Все элементы соединяются между собой с помощью пайки, а затем изолируются монтажным клеем, который должен заполнить все пространство внутри цоколя и закрепить все детали.
Изготовление светодиодного светильника из галогенной лампы
Вначале лампа очищается от замазки и других лишних элементов, а потом аккуратно вынимается из отражателя. Для установки и крепления светодиодов нужно подготовить специальный диск-отражатель, приклеиваемый к алюминиевой подложке. После этого в диске делаются отверстия.
В соответствии со схемой, светодиоды располагаются на диске в положении ножками вверх с учетом их полярности. Между ними наносится небольшое количество клея, так чтобы он не попадал на контакты. Во время пайки вся цепочка должна начинаться с плюса и заканчиваться минусом. Далее выполняется соединение положительных контактов при помощи пайки. Отрицательные контакты соединяются с резисторами и между собой. В результате, получаются резисторы с отрицательным зарядом.
Контакты резисторов соединяются между собой, после чего к ним припаиваются медные провода. Промежуток между проводами и контактами заливается клеем, чтобы избежать короткого замыкания. Затем диск и отражатель склеиваются между собой. После того как клей высохнет, можно подключаться к источнику питания на 12 вольт.
Светильники из энергосберегающих ламп
Энергосберегающие лампы, выслужившие свой срок, не стоит выбрасывать, их можно использовать в качестве основы для светодиодных светильников. Корпус лампы вместе с цоколем должен быть целым, а электронный балласт полностью исправным, поскольку именно они будут основой нового светильника. Кроме того, потребуются светодиоды типоразмером 5 мм и сверхбыстрые диоды в количестве 4 штук.
На выходе энергосберегающей лампы устанавливается выпрямительный мост, обеспечивающий поступление постоянного напряжения в 100 вольт при силе тока в 130 мА. Отдельно собирается последовательная цепь из 30 светодиодов, количество таких цепочек может доходить до пяти.