Как устроен светильник светодиодный – как самому сделать настольный, настенный, потолочный светильник из светодиодов, led-освещение под 220в и вариант на батарейках

Содержание

Устройство светодиодных потолочных светильников

Светодиодные светильники для дома потолочные могут отличаться оформлением, но всегда имеют общий принцип работы. Основа конструкции – лампа из одного либо нескольких светодиодов.

Простейшая схема состоит из двух компонентов: диодов и гасящего резистора. В более сложные модели входят:

  • Преобразователь;
  • Катушка индуктивности;
  • Стабилизатор тока;
  • Дополнительная защита от импульсных помех и статического электричества;
  • Некоторые другие компоненты.

Важно также обеспечить терморегуляцию, ведь при работе выделяется тепло, требующее отведения.

Количество светодиодов в одной лампе может варьироваться вплоть до нескольких десятков световых элементов. Обычно они объединены в одну цепь, подключенную к блоку питания для вывода к управляющей схеме.

Схема подключения светодиодов

Есть несколько основных вариантов подключения диодов в светильнике. Эта информация необходима каждому, кто планирует заниматься монтажом самостоятельно, а не поручить работу профессиональным бригадам.

  • Последовательное подключение. Распространенный тип, чаще всего использующийся при промышленном производстве. Самая простая, универсальная и наименее финансово затратная схема, за счет этого остающаяся достаточно уязвимой.
  • Параллельное подключение. Такая схема требует использования токоограничивающих резисторов, которые последовательно подключаются к каждой лампе, обеспечивая безопасность и стабильность работы.
  • Смешанное подключение. В этом случае параллельно соединяются целые блоки, собранные из последовательно подключенных элементов. Эта схема достаточно универсальна и часто используется в домах или офисах.

Выбор зависит от специфики поставленной задачи и условий эксплуатации. Важно также помнить о недостатках того или иного вида. Например, при последовательном подключении выход из строя одного светильника приведет к перегрузке или разрыву всей цепи.

При использовании параллельного подключения, поломка одного элемента не препятствует работе остальных. Максимум, она сказывается на итоговой мощности системы. Но такое подключение обходится гораздо дороже.

Смешанный тип сочетает преимущества обоих вариантов, позволяя достичь максимальной эффективности. Однако, это достаточно сложная схема, которая требует максимального профессионализма при реализации.

К содержанию ↑

Типы LED потолочных светильников

Сфера эксплуатации светодиодных потолочных светильников обширна и разнообразна. За счет этого разные модели могут существенно отличаться по техническим параметрам, особенностям конструкции и способам монтажа.

Исходя из предназначения, классифицируют светильники:

  • Общего назначения. Их задача – рассеянный, приятный свет, приближенный к естественному. Это оптимальный вариант для домов и офисов, позволяющий обойтись без традиционных массивных люстр.
  • Направленного света. Преимущественно декоративный элемент, который используется в интерьере и дизайне для подсветки отдельных участков или создания акцентов.
  • Линейные. Светильники в виде трубки с поворотным цоколем, благодаря чему можно менять угол освещения. Такие модели популярны в офисах, торговых помещениях, при организации стендов и выставочных площадок.

 

Для разных типов потолков необходимы разные конструкции. Отдельного внимания заслуживают:

  • Натяжные;
  • Подвесные;
  • Реечные;
  • Потолки армстронг;
  • Потолки грильято;
  • Более редкие и специфические разновидности.

Все они предполагают разный способ монтажа и крепления, что чрезвычайно важно учитывать при выборе.

Чаще всего потолочные светодиодные светильники представлены в двух категориях:

  • Встраиваемые или врезные (встроенные), которые идеально подходят для подвесных потолков или гипсокартонных конструкций. Они легко устанавливаются или заменяются, а также практически не нагреваются при использовании.
  • Накладные, предполагающие подготовительные работы с поверхностью. Они отличаются разнообразным дизайном и необычным оформлением, позволяя воплощать интересные и оригинальные идеи.

Характеристики и технические параметры

Существует несколько основных характеристик, исходя из которых следует выбирать светодиодные потолочные светильники:

  • Сила светового потока. Влияет на качество и количество освещения. Зачастую на упаковке указывается характеристика эквивалентной лампы накаливания.
  • Потребляемая мощность. Обычно варьируется в пределах 1-10 Вт. От этого показателя зависит, насколько энергосберегающей будет лампа.
  • Срок службы. Светодиодные светильники чрезвычайно долговечны, но со временем мощность постепенно снижается. Средний срок службы начинается от 25 тысяч часов.
  • Угол расходимости. Характеризует распределение светового потока по помещению: чем шире угол – тем равномернее свет. Лампы с небольшим показателем подходят для создания акцентов, а широкий угол – для полноценного освещения комнаты.
  • Цветопередача. Каждый осветительный прибор обладает своим коэффициентом, который должен обязательно указываться производителем. Оптимальный показатель – более 70.
  • Цвет излучения. Зависит от цветовой температуры лампы. Для дома наиболее комфортным считается освещение желтоватого оттенка, ведь слишком холодный и белый цвет мало пригоден для жилых помещений.
  • Пульсация. Любой световой поток пульсирует во время своего распространения. Такие колебания незаметны для человеческого глаза, но могут способствовать повышению утомляемости, если показатель будет слишком высок.

 К содержанию ↑

Монтаж потолочных светильников

Перед началом монтажных работ необходимо обратить внимание на некоторые особенности. Мощность светильников зависит от специфики помещения, начиная его размерами и заканчивая оформлением.

Не существует единственной схемы точного расчета, так что все нюансы должны учитываться индивидуально.

Использование исключительно потолочных светильников не всегда целесообразно. Для многих помещений оптимальным решением станет

комбинация разных источников освещения, включая настенные, напольные, настольные модели, а также споты.

В некоторых случаях вместо стандартных светодиодных светильников можно использовать светодиодную ленту или другие оригинальные решения.

Перед установкой разрабатывается схема будущей проводки. В ней необходимо учесть типы соединения и основные функциональные точки. Угол падения света всегда равнее углу отражения, что немаловажно в помещениях с телевизорами и мониторами.

Для прокладки электропроводки используется специальный провод двойной изоляции.

Для потолочного освещения сечение обязательно рассчитывается отдельно, в зависимости от мощности и потребления тока. Монтаж может проводиться на любом этапе ремонта, исходя из текущего плана и удобства.

Перед началом работ на потолок переносится вся разметка с точками крепления и установки. Провода закрепляются каждые 40-50 сантиметров, чтобы в будущем избежать провисания. В процессе могут использоваться специальные дюбель-хомуты и прочая фурнитура.

Обычно после финишных потолочных работ проводка становится недоступной для полноценного обслуживания, так что каждый шаг должен быть выполнен максимально профессионально и надежно. Для сокращения объемов работ используются предварительно заготовленные жгуты и другие приемы.

Для закрепления светильника в потолке подготавливается отверстие, диаметр которого чуть меньше фланца корпуса.

Большинство моделей обладают специальными ушками на пружине, которые сводятся для проникновения в это отверстие, после чего отпускаются и фиксируют лампу. Конструкция позволяет с легкостью скрыть крепление, а также заменить элемент при необходимости.

Для работы с

пластичными материалами потолка существуют дополнительные системы, благодаря которым со временем они не провиснут.

Специальная арматура, представленная в разных вариациях и размерах, чаще всего используясь для создания скрытой платформы, к которой и будут крепиться светильники.

После монтажа корпуса к нему подводится провод и фиксируется при помощи клеммной колодки. На цоколь надевается патрон, в корпуса вставляется лампочка, к примеру на 220в, а вся система снова фиксируется разжимной пружиной.

Установка светильников потолочных встроенных светодиодных

Замена лампочки светодиодной 220в для светильников потолочных

При замене лампы обязательно необходимо помнить о технике безопасности. Все работы должны производиться только на устойчивой поверхности и с выключенным освещением.

Сама замена состоит из трех основных этапов:

  • Разблокировка лампочки в корпусе, в котором она держится специальным фиксирующим кольцом, как  на фото выше.
  • Изучение характеристик лампы;
  • Замена на аналогичную модель и фиксация конструкции.

 

Если при использовании светодиодных ламп не хватало освещения, можно приобрести модель с другим цветом излучения – белым вместо желтого. Это позволит увеличить световой поток, не влияя на мощность.

 

Лучше использовать лампы одной модели, ведь только так можно достичь максимально равномерного и гармоничного освещения. Для работы рекомендуется использовать перчатки, чтобы не повредить лампу и не сократить срок ее службы.

Согласно отзывам экспертов особое внимание при выборе стоит уделить таким известным компаниям как Ecola и CREE, так как на данный момент именно они являются лидерами светодиодного освещения.

Преимущества светодиодных потолочных светильников

Сравнительно с традиционными лампами накаливания, светодиодные светильники имеют множество преимуществ:

  • Минимальное потребление энергии без ущерба для качества освещения;
  • Длительный срок службы, измеряющийся в годах и десятилетиях;
  • Практически мгновенное достижение максимальной мощности при включении;
  • Возможность выбора светильников с разным цветом освещения;
  • Создание привычного теплого света, оптимального для человеческого глаза;
  • Минимальные колебания для снижения утомляемости и повышения трудоспособности;
  • Отсутствие ультрафиолетового излучения;
  • Безопасность для здоровья;
  • Легкость монтажа, ухода и замены;
  • Возможность установки диммера для регуляции яркости света.

 К содержанию ↑

Недостатки светодиодных потолочных светильников

  • Стоимость, которая в несколько раз превышает цены на другие модели аналогичной эффективности.
  • Постепенная потеря яркости, которая снижается с годами интенсивной эксплуатации. Чаще всего это происходит если купить недорогие варианты. Впрочем, даже такие светильники сполна окупаются за счет энергосбережения.
  • Узконаправленный свет, за счет которого придется установить больше точек освещения.
  • Неприятный спектр излучения, недостаточно подходящий для комфортного проживания. Но это зачастую касается или дешевых, или неправильно подобранных моделей.

 

Область применения светодиодных потолочных светильников для дома

Светодиодные светильники в доме подходят для освещения практически любых помещений.

  • Спальня. Необходимо, чтобы свет не был слишком ярким или резким, ведь такое освещение контрастирует с самим предназначением комнаты.
  • Гостиная. Следует подобрать модели, которые будут вписываться в оформление. Светодиодные светильники в гостиной отлично подходят как для полноценного освещения, так и для воплощения необычных дизайнерских идей.
  • Ванная комната. Различные вариации позволяют добиться максимально комфортного освещения или выделить отдельные зоны, как например зеркало.
  • Кухня. Для кухни незаменимой находкой может стать направленная подсветка над рабочей поверхностью, мойкой или плитой. Нельзя устанавливать светильники поблизости от конфорок плиты, чтобы избежать отрицательного влияния разогретого воздуха.

Светодиодные потолочные светильники можно устанавливать не только в доме, но и за его пределами: в мастерских, гаражах и других хозяйственных постройках.

Заключение

Светодиодные потолочные светильники для дома – универсальный и практичный выбор.

Важно лишь подойти к вопросу взвешенно и тщательно планировать работы на каждом этапе. Любая комната может полностью преобразиться за счет грамотно установленного светодиодного освещения.

К содержанию ↑

Расскажите друзьям!

Понравилась статья? Подписывайтесь на обновления сайта по RSS, или следите за обновлениями В Контакте, Одноклассниках, Facebook, Twitter или Google Plus.

Подписывайтесь на обновления по E-Mail:

Если вы нашли неточность или у вас есть вопрос, напишите в форме комментария ниже:

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.

схема светильникаУпрощённая 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 лампочкаПерегоревшая 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.

патрон лампыФото: патрон лампы

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

резисторы и транзисторФото: 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.

пайка выпрямителяФото: 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.

клей и патронФото: 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.

светодиоды на доскеФото: 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 светодиодовСоединение светодиодов

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

готовая мини лампаГотовая мини лампа

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

резистор и лампаРезистор 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.

лампа в действииФото: 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.

 

подключение лампСхема: 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 светодиодовКороткие 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.

Блог :: Как устроен светодиодный светильник

 

В этой статье мы расскажем об особенностях светодиодного освещения с точки зрения светодиодного светильника, в котором используются полупроводниковые источники света или по другому светодиоды. Светодиодный светильник — это больше мобильный телефон, чем домашняя лампочка накаливания. Почему? Прежде всего в осветительном приборе используются все те же компоненты, что и у вас в мобильном телефоне. Импульсный источник питания, светодиодные источники, которые аналогичные жидкокристаллическому экрану телефона, корпус, теплоотвод, иногда аккумуляторные источники, системы управления и т.д.

Светодиодный светильник приближается по сложности к стандартным электронным устройствам, которые мы используем в своей повседневной жизни. Здесь есть свои плюсы и минусы. Дело в том, что светильник является сложным прибором и соответственно множаться возможные ошибки. Для того, чтобы избежать эти ошибки у завода Фокус существует инженерная команда, которая более 15 лет разрабатывает уникальные решения. Какие сложности возникают в процессе производства и эксплуатации светодиодного светильника? Прежде всего это сами светодиоды, которые являются достаточно чувствительными элементами перепаду напряжения и к токам, проходящих через светодиод. Поэтому, для того, чтобы работать со светодиодами, необходимо поддерживать постоянный ток. Этим занимается источник питания или по другому LED драйвер. Кроме того необходимо отвести тепло, т.к. срок службы светодиода зависит от температуры окружающей среды и его нагрева. Энергию, которую необходимо отвести нужно передать на некую поверхность, которая в свою очередь является теплопроводящим материалом. Обычно корпус светодиодного светильника выполнен из алюминиевого профиля, который имеет определенную степень жесткости. Для того, чтобы передать энергию от светодиода необходимо использовать специальные платы. Не те платы, которые используются в мобильных телефонах, а более сложные, так называемые алюминиевые платы. Это пирог с различными слоями теплопроводящими материалами. Чтобы передать энергию от кристалла светодиода на алюминиевую плату и потом на теплоотвод. Второй по сложности элемент это истояник питания, который помогает не только стабилизировать ток на светодиоде, но и поддерживать его срок службы, но и также получить его энергетические параметры для прохождения сертификации, для уменьшения пульсаций светового потока. Для стабильной работы источника питания в промышленных или городских сетях важный момент это корректор коэффициента мощности.

 

 

Источник питания состоит из электронной части, трансформаторов, конденсаторов, дросселей, предохранителей. Все компоненты закупаются у известных мировых производителей. Потому что источник питания это ключевое звено в сроке службы светодиодного светильника. Если светодиод используется в правильном режиме, то проблем сроком службы его не существует. А вот источник питания это то звено, которое принимает на себя все проблемы в электрической сети. 

Следующий важный элемент светильника это плафон или стекло, которое пропускает световой поток. Материал должен быть устойчив к ударам, не должен трескаться, устойчив к ультрафиолету, чтобы не происходило пожелтение, высокая устойчивость к высоким и низким температурам. Поэтому идеальный вариант это поликарбонат. Этот материал лучший по светопропускаемости, светильник с таким стеклом не слепит и является комфортным. 

Еще один элемент светодиодного светильника это система изоляции. Лучший материал для этого подходит силикон. Для чего это нужно? Даже если светильник будет работать в нормальном режиме, во внутрь может попасть пыль. которая негативно может повлиять на работу прибора или даже вывести его из строя. У светодиодного светильника должна быть максимальная степень защиты от попадания влаги и пыли. 

 

 

Светодиодный светильник состоит из: светодиод, светодиодная плата, к которой крепится светодиод, источник питания, корпус светильника, стекло, изоляторы, торцевые крышки, провод, регулятор яркости при необходимости, различные варианты креплений. Также возможны беспроводные системы управления светодиодным светильником. В итоге все эти компоненты собираются в одно сложное решение  — светодиодный светильник, срок службы которого будет десятки тысяч часов. Мы настоятельно рекомендуем не покупать китай или дешевые отечественные разработки, т.к. надежность таких светильников очень низка. Помните поговорку — скупой платит дважды.

LED светильники своими руками

Постепенно приборы освещения переходят на светодиодные лампы. Произошло это не сразу, был затяжной переходный период с применением так называемых экономок – компактных газоразрядных лампочек со встроенным блоком питания (драйвером) и стандартным патроном Е27 или Е14.
LED светильники своими руками
Такие лампы широко применяются и сегодня, поскольку их стоимость в сравнение с LED источниками света не такая «кусачая».
При неплохом балансе цены и экономичности (разница в цене с обычными лампами накаливания со временем окупается за счет экономии электроэнергии), газоразрядные источники света имеют ряд недостатков:
  • Срок службы ниже, чем у ламп накаливания.
  • Высокочастотные помехи от блока питания.
  • Лампы, не любят частого включения – выключения.
  • Постепенное снижение яркости.
  • Влияние на расположенные рядом поверхности: на поверхности потолка (над лампой) со временем появляется темное пятно.
  • Да и вообще, иметь в доме колбу с некоторым количеством ртути как-то не очень хочется.
    Прекрасная альтернатива – светодиодные светильники. Список достоинств весомый:
  • Потрясающая экономичность (до 10 раз в сравнение с лампами накаливания).
  • Огромный срок службы.
  • Совершенные и безопасные блоки питания (драйверы).
  • Абсолютно не зависят от количества включений.
  • При нормальном охлаждении не теряют яркости практически весь период эксплуатации.
  • Полная механическая безопасность (даже если разбить декоративный рассеиватель, никаких вредных веществ в помещение не попадет).

Недостатка два:
  • Направленность светового потока предъявляет высокие требования при конструировании рассеивателя.
  • Все-таки они дорого стоят (речь идет о качественных брендах, безымянные изделия среднего уровня вполне доступны).

Если ценовой вопрос регулируется подбором производителя, то конструктивные особенности не всегда позволяют просто заменить лампу в любимой люстре. Разумеется, есть богатый выбор классических грушевидных LED ламп, которые подходят под любой размер.
Но именно в этой конструкции кроется «засада».
LED светильники своими руками
Перед нами качественная (при этом относительно недорогая) лампа с яркостью свечения 1000 Lm (эквивалент 100 ваттной лампы накаливания), и потребляемой мощностью 13 Вт. У меня такие LED источники света работают по много лет, светят приятным теплым светом (температура 2700 K), и никакой деградации яркости со временем не наблюдается.
Но для мощного света, требуется серьезное охлаждение. Поэтому корпус у этой лампы на 2/3 состоит из радиатора. Он пластиковый, не портит внешний вид, и достаточно эффективен. Из конструкции следует главный недостаток – реальным источником света является полусфера в верхней части лампы. Это затрудняет подбор светильника – не в каждой рожковой люстре такая лампа будет выглядеть гармонично.
Есть лишь один выход – покупать готовые LED светильники, конфигурация которых изначально рассчитана под конкретные источники света.
Ключевое слово – покупать. А куда девать любимые торшеры, люстры и прочие светильники в квартире?

Поэтому было принято решение конструировать LED лампы самостоятельно


Основной критерий – минимизация стоимости.
Есть два основных направления при разработке светодиодных источников света:
1. Применение маломощных (до 0.5 Вт) светодиодов. Их требуется много, можно сконфигурировать любую форму. Не нужен мощный радиатор (мало греются). Существенный недостаток – более кропотливая сборка.
2. Использование мощных (1 Вт – 5 Вт) LED элементов. Эффективность высокая, трудозатраты в разы меньше. Но точечное излучение требует подбора рассеивателя, и для реализации проекта нужны хорошие радиаторы.
Для экспериментальных конструкций я выбрал первый вариант. Самое недорогое «сырье»: 5 мм светодиоды с рассеиванием 120° в прозрачном корпусе. Их называют «соломенная шляпа».
LED светильники своими руками
Характеристики следующие:
  • прямой ток = 20 мА (0.02 А)
  • падение напряжения на 1 диоде = 3,2-3,4 вольта
  • цвет – теплый белый

Такое добро продается по 3 рубля пучок на любом радиорынке.
Я купил несколько упаковок по 100 шт. на aliexpress (ссылка на покупку). Обошлось чуть меньше, чем по 1 р. за штуку.
LED светильники своими руками
В качестве блоков питания (точнее сказать источников тока), я решил использовать проверенную схему с гасящим (балластным) конденсатором. Достоинства такого драйвера – экстремальная дешевизна, и минимальное потребление энергии. Поскольку нет ШИМ контроллера, или линейного стабилизатора тока – лишняя энергия в атмосферу не уходит: в этой схеме нет элементов с рассеивающим тепло радиатором.
Недостаток – отсутствие стабилизации тока. То есть, при нестабильном напряжении электросети, яркость свечения будет меняться. У меня в розетке ровно 220 (+/- 2 вольта), поэтому такая схема в самый раз.
Элементная база тоже не из дорогих.
LED светильники своими руками
  • диодные мосты серии КЦ405А (можно любые диоды, хоть Шоттки)
  • пленочные конденсаторы с напряжением 630 вольт (с запасом)
  • 1-2 ваттные резисторы
  • электролитические конденсаторы 47 mF на 400 вольт (можно взять емкость побольше, но это выходит за рамки экономности)
  • такие мелочи, как макетная плата и предохранители, обычно есть в арсенале любого радиолюбителя

Чтобы не изобретать корпус с патроном Е27, используем сгоревшие (еще один повод от них отказаться) экономки.
LED светильники своими руками
После аккуратного (на улице!) извлечения колбы со ртутными парами, остается прекрасная заготовка для творчества.
LED светильники своими руками

Основа основ – расчет и принцип работы токового драйвера с гасящим конденсатором


Типовая схема изображена на иллюстрации:
LED светильники своими руками

Как работает схема:


Резистор R1 ограничивает скачок тока при подаче питания, пока схема не стабилизируется (около 1 секунды). Значение от 50 до 150 Ом. Мощность 2 Вт.
Резистор R2 обеспечивает работу балластного конденсатора. Во-первых, он его разряжает при отключении питания. Как минимум для того, чтобы вас не тряхнуло током при выкручивании лампочки. Вторая задача – не допустить токового броска в случае, когда полярность заряженного конденсатора и первой полуволны 220 вольт не совпадают.
Собственно, гасящий конденсатор С1 – основа схемы. Он является своеобразным фильтром тока. Подбирая емкость, можно установить любой ток в цепи. Для наших диодов он не должен превышать 20 мА в пиковых значениях напряжения сети.
Далее работает диодный мост (все-таки светодиоды – это элементы с полярностью).
Электролитический конденсатор C2 нужен для предотвращения мерцания лампы. Светодиоды не имеют инертности при включении-выключении. Поэтому глаз будет видеть мерцание с частотой 50 Гц. Кстати, этим грешат дешевые китайские лампы. Проверяется качество конденсатора с помощью любого цифрового фотоаппарата, хоть смартфона. Посмотрев на горящие диоды через цифровую матрицу, можно увидеть моргание, неразличимое для человеческого глаза.
Кроме того, этот электролит дает неожиданный бонус: светильники выключаются не сразу, а с благородным медленным затуханием, пока емкость не разрядится.
Расчет гасящего конденсатора производится по формуле:
I = 200*C*(1.41*U cети — U led)
I – полученный ток цепи в амперах
200 – это константа (частота сети 50Гц * 4)
1,41 – константа
С – емкость конденсатора С1 (гасящего) в фарадах
U сети – предполагаемое напряжение сети (в идеале – 220 вольт)
U led – суммарное падение напряжения на светодиодах (в нашем случае – 3,3 вольта, помноженное на количество LED элементов)
Подбирая количество светодиодов (с известным падением напряжения) и емкость гасящего конденсатора, надо добиться требуемого тока. Он должен быть не выше указанного в характеристиках светодиодов. Именно силой тока вы регулируете яркость свечения, и обратно пропорционально – срок жизни светодиодов.
Для удобства можно создать формулу в Exel.
LED светильники своими руками
Схема проверена неоднократно, первый экземпляр собран почти 3 года назад, трудится в светильнике на кухне, сбоев в работе не было.
Переходим к практической реализации проектов. Количество LED элементов и емкость конденсатора в отдельных схемах обсуждать нет смысла: проекты индивидуальные для каждого светильника. Рассчитывались строго по формуле. Приведенная выше схема на 60 светодиодов с конденсатором на 68 микрофарад – не просто пример, а реальный расчет для тока в цепи 15 мА (для продления жизни светикам).

LED лампа в рожковую люстру


Выпотрошенный патрон от экономки используем в качестве корпуса для схемы и несущей конструкции. В этом проекте я не использовал макетную плату, собрал драйвер на кругляше из ПВХ толщиной 1 мм. Получилось как раз в размер. Два конденсатора – по причине подбора емкости: не нашлось нужного количества микрофарад в одном элементе.
LED светильники своими руками
В качестве корпуса для размещения LED элементов использована баночка от йогурта. В конструкции также использовал обрезки листов вспененного ПВХ 3 мм.
LED светильники своими руками
После сборки получилось аккуратно и даже красиво. Такое расположение патрона связано с формой люстры: рожки направлены вверх, на потолок.
LED светильники своими руками
LED светильники своими руками
Далее размещаем светодиоды: по схеме 150 шт. Протыкаем пластик шилом, трудозатраты: один полноценный вечер.
LED светильники своими руками
LED светильники своими руками
Забегая вперед, скажу: материал корпуса себя не оправдал, слишком тонкий. Следующий светильник был изготовлен из листового ПВХ 1 мм. Для придания формы рассчитал развертку конуса на те же 150 диодов.
LED светильники своими руками
Получилось не так изящно, но надежно, и отлично держит форму. Лампа полностью скрыта в рожке люстры, поэтому внешность не столь важна.
LED светильники своими руками
LED светильники своими руками
Собственно, установка.
LED светильники своими руками
Светит равномерно, в глаза не бьёт.
LED светильники своими руками
Люмены не мерял, по ощущениям – ярче, чем лампа накаливания 40 Вт, немного слабее 60 Вт.
LED светильники своими руками
LED светильники своими руками

LED лампа в плоский потолочный светильник на кухню


LED светильники своими руками
Идеальный донор для подобного проекта. Все светодиоды буду расположены в одной плоскости.
LED светильники своими руками
Рисуем шаблон, вырезаем матрицу для размещения LED элементов. При таком диаметре плоский лист ПВХ будет деформироваться. Поэтому я использовал донышко от пластикового ведра из-под строительных смесей. По внешнему контуру есть ребро жесткости.
LED светильники своими руками
Диоды устанавливаются с помощью привычного шила: 2 дырки по разметке.
LED светильники своими руками
Светильник рассчитан на 120 LED элементов, разбитых на 2 группы по 60 шт., для надежности схемы. Изготавливаем 2 одинаковых драйвера.
LED светильники своими руками
Монтируем их на диэлектрических проставках с обратной стороны.
LED светильники своими руками
Для крепления диска, в центре устанавливаем подиум из ПВХ.
LED светильники своими руками
Вешаем светильник на потолок, включаем – все работает.
LED светильники своими руками
Для оценки яркости: по углам расположены 4 фирменных LED лампы от IKEA, со светоотдачей по 400 Lm.

LED светильник для санузла


Тоже легко реализуемый проект. Извлекаем содержимое светильника, устанавливаем матрицу на 30 светодиодов, и соответствующий драйвер.
LED светильники своими руками
Свет мягкий, равномерный, для данной «комнаты» более чем достаточно.
LED светильники своими руками

Настольная лампа


В качестве корпуса использован колпачок от дезодоранта.
LED светильники своими руками
Патрон Е27 традиционно от сгоревшей экономки.
LED светильники своими руками
В корпус вместилось 55 светодиодов.
LED светильники своими руками
Получилось компактно и аккуратно.
LED светильники своими руками
В настольной лампе «инсталляция» смотрится, как родная.
LED светильники своими руками
И светит вполне уверенно.
LED светильники своими руками
LED освещение компьютерного стола
Ребенок, вдохновленный успехами папы, попросил подсветку для компьютерного стола. Была найдена какая-то изящная коробочка, в которую поместился драйвер.
LED светильники своими руками
В качестве корпуса я применил короб для прокладки кабеля. Размер профиля: 10*10 мм.
LED светильники своими руками
Чтобы свет не бил в глаза, а был направлен сверху вниз, конструкция разместилась на уголке со стороной 25 мм, из белого ПВХ.
LED светильники своими руками

Итог:


Все работы выполнены из компонентов, которые практически ничего не стоят. Кроме того, это прекрасный повод попрактиковаться в радиоделе.

Сборка линейного светодиодного светильника / Habr

Сейчас одним из самых популярных и модных решений освещения являются линейные светодиодные светильники.
 В этой статье мы разберемся, как устроены современные LED системы освещения и соберем один светильник своими руками.

Конструкция



Линейный светильник включает в себя: алюминиевый светодиодный профиль с поликарбонатным светорассеивающим стеклом, источник света (светодиодная лента или светодиодная линейка), LED драйвер. Так же к профилям предлагается огромное множество комплектующих (подвесы, заглушки, крепления и многое др.)

Из плюсов такой простой конструкции можно отметить широкие возможности конфигурации и выбора. Практически каждый такой светильник является уникальным. Неоспоримое преимущество линейных систем освещения заключается в том, что мы можем делать светильники любой длины. 


Разновидности


Линейные светильники бывают: встраиваемые, подвесные, накладные. Отличаются они по способу монтажа, который предусмотрен производителем.

Приступим


Выбор корпуса


Мы приняли решение собрать подвесной светильник, который найдет свое применение как в гараже, так и в офисе. Среди широкого ассортимента алюминиевых светодиодных профилей мы нашли подходящий. Наш выбор остановился на профиле который называется U-S35. Габариты этого профиля 35*35*2500мм.
Выбор источника света


Изучив рынок светодиодных лент, посмотрев обзоры и прочитав отзывы, мы захотели применить в нашем будущем светильнике новинку.

Японский светодиодный модуль HOKASU. Модуль обладает огромным преимуществом перед светодиодной лентой.

Злейший враг светодиодов это тепло. От температуры, которую выделяют мощные LED’ы, светодиоды деградируют, теряют проценты своей первоначальной яркости. Очень важен мгновенный отвод точечного тепла, которое концентрируется у самого основания кристалла. Так как, светодиодная лента — это гибкий проводник с smd- светодиодами, при монтаже их на охлаждающую поверхность у нас получается тепловой зазор. Лента не очень плотно клеится к поверхности, мгновенному отводу тепла мешает клей (двойной скотч 3M). Линейки лишены этого недостатка, т.к плата на заводе припаяна к алюминиевой полосе, которая в свою очередь уже крепится к поверхности.

Итак, характеристики в студию:
  • Напряжение питания, V: 24
  • Световой поток, lm / m: 2700
  • Мощность, Вт / м: 26
  • Размер светодиодов: 2835 (2.8×3.5мм)
  • Цветовая температура, K: 4000

Комплектация


Из материалов мы использовали

  • Алюминиевый профиль
  • Заглушки + подвесы + крепления для накладного монтажа
  • Светодиодный модули
  • Источник питания 24v 150w

Для сборки нам понадобится

  • Паяльник
  • Мультиметр
  • Щипцы для резки и зачистки проводов
  • Флюс, олово
  • Прямые руки

Сборка


Для начала мы примерим линейки в профиле и обрежем их до нужного нам размера.
Кстати, их можно резать каждые 4 см.

После того как мы обрезали линейку, желательно проверить её на сопротивление, т.к после первой попытки, когда я резал обычной пилой, линейка замыкала с самого края.

Это связано с тем, что основание изготовлено из алюминия и проводит ток. И при неаккуратном разрезе с торца медные дорожки задевают подложку.

Далее мы проклеиваем линейки (у них предусмотрен клейкий слой 3M):

Сейчас наш светильник практически готов, нам осталось запаять все линейки между собой. Как заявляет производитель: допустимо последовательное соединение до 3м. (Это мы проверим позже, замерив общую мощность готового линейного светильника.)

Припаиваем с одного конца провод и закрываем экран. 
(Для провода нужно сделать отверстие и вывести его за профиль, но мы пока делать этого не будем.)

Я подключил светильник к лабораторному источнику питания для того, чтобы посмотреть какой ток потребляют светодиоды.
 Довольно распространенная проблема, что при подключении мощных лент более 2м идет потеря мощности. Это связано с недостаточной проводимостью медных дорожек. У меня получилось, что суммарная мощность светильника 2.7*24 = 64.8Вт (26 Вт/м).

Показатели скакали от температуры, но усреднено 26 Вт/м. 
С учетом того, что заявленная мощность одного модуля 26Вт, я считаю это идеальный показатель.

Применимость


Для наглядности я повесил светильник над рабочим столом и сделал несколько фотографий. В будущем найду ему постоянное место.

Стоимость


Линейный светильник 65Вт, 2.5м.
  • Профиль U-S35: 2400р
  • Модули HOKASU: 2370
  • Комплектующие: ~300р
  • Источник питания: 1150р

Итого: 6220р.


Одного такого светильника хватит на 2 или даже на 3 рабочих места. Его можно разрезать пополам и установить над разными столами, подключив к одному источнику питания.

Светодиодные потолочные светильники часть 2, работа над ошибками. Описание, устройство светодиодных светильников и отзывы

Почти пять лет назад я публиковал обзор светильников, где рассказывал о проблемах с которыми тогда столкнулся и вот мне опять понадобились подобные светильники, но так как у меня уже есть печальный опыт знакомства с подобной продукцией, то в данном случае я подошел к их выбору немного по другому.

Для начала скажу, что понадобилось мне много светильников, в ванную комнату, прихожую и кухню, а чтобы не ломать голову то решил заказать одинаковые потолочные светильники.
Из того, что мне не понравилось в прошлый раз:
1. Мощность оказалась занижена, вместо 5 Ватт я получил 2.82
2. Из-за рефлектора на стенах были точки повышенной яркости, которые раздражали.

Но справедливости ради стоит сказать, что три из четырех светильников работают отлично до сих пор, четвертый пол года назад вышел из строя, проблема оказалась с самим светодиодным модулем СОВ, предположу что из-за перегрева так как светильник стоит над газовой плитой.

В общем на распродаже 11.11 я купил 24 светильника, со всеми купонами и т.п. они мне вышли в 180 долларов. Вы конечно спросите, а что, нельзя было купить их в оффлайне. Нет, я честно пытался найти что-то нормальное, но тот хлам, который мне предлагали за эти деньги меня категорически не устроил, у них даже не было нормального радиатора…
Альтернативным вариантом был галоген, мало того, даже проводка была под него заложена, т.е. все трансформаторы размещались в другом помещении, а к светильникам шел кабель 3х2.5мм.кв. Но потребляют они больше, да и нормальный держатель для ламп стоит порядка тех же 7-8 долларов, плюс сама галогенка, плюс трансформатор.

Продавец оказался немного странным, из-за большого количества я разбил заказ на три равные части, на трех получателей. Но он в итоге дал мне 6 треков, один из которых не работал. В итоге я получил 5 посылок в которых было не 8+8+8 как я изначально задумывал, а 6+6+4+4+4.
Коробочек вышло действительно много.

Состояние их варьировалось от очень аккуратного, до сильно помятого и даже мокрого (из одного пакета вода капала в буквальном смысле), но к счастью ничего в итоге не пострадало.

Сами светильники не пострадали потому, что были замотаны в полиэтиленовые пакеты, а драйверам просто повезло.

У продавца есть:
три варианта цвета свечения
два варианта цвета корпуса
четыре варианта мощности
два варианта — диммируемые или нет

Большей частью я заказывал серебристые — ссылка, и немного белых — ссылка.
Первая исправленная ошибка, светильники заказывал с запасом, мне надо было 19-20шт, думал взять 22, но если брать 23, то еще один выходил фактически бесплатно из-за скидок, потому купил 24.

Форма немного отличается, у серебристых по торцу есть фаска, у белых ее нет, но по большому счету это непринципиально. Белые заказывал для прихожей, но покрутив в руках подумал, что мне они даже больше нравятся. Единственное что останавливало, ванная, побоялся что могут быть проблемы с крашеными. Также волновался что могут быть повреждения, была жалоба в отзывах, но все отлично, ни одной царапки.

Имеется возможность немного направлять свет за счет поворота светодиодного модуля относительно основания, в данном случае это скорее было просто приятным бонусом.

Здесь никакой работы над ошибками не было, в предыдущих тоже были хорошие радиаторы, эти выбирал также исходя из его размеров, светодиоды должны хорошо охлаждаться.

Размеры светильников зависят от мощности, у продавца есть 5, 7, 10 и 12 Ватт, я покупал все на 10 Ватт, соответственно получил такие размеры:
1. Основание без пружин
2. Основание с пружинами
3. Наружный диаметр
4. Высота.

Драйвер подключается при помощи разъема, провода от светильника дополнительно изолированы тряпичной трубкой.

Отключаем пока драйвер и лезем внутрь. Изначально я пытался открутить радиатор, но он не хотел откручиваться, пришлось выкрутить пару винтов которые крепят между собой основание и светодиодный модуль.

Затем просто выкручиваем радиатор вместе с рефлектором и вынимаем светорассеиватель.

Вот в светорассеивателе и кроется вторая работа над ошибками, в прошлый раз блики от рефлектора были отчетливо видны на стенах из-за чего казалось что она или грязная или просто такие странные обои.

Конструкция "на отвяжись", СОВ просто приклеен к радиатору, а рефлектор в свою очередь приклеен к СОВ матрице. У предыдущих мне нравилось больше.

Светодиодный модуль состоит из 20 мелких светодиодов размещенных на одном основании и залитых одной массой. Соединение (как я потом выяснил) 2P10S, т.е. 10 последовательно.

Драйверы в немного смешных корпусах, у них даже есть имитация шлицов пластмассовых винтов на пластмассовых "клемниках" 🙂
Заявленный ток 300мА, что при напряжении в 33 Вольта и должно дать заявленные 10 Ватт.

Разбираются очень просто, на нижней крышке есть пара отверстий для крепления драйвера.

Платки очень мелкие, существенно меньше самого корпуса.

Впрочем для заявленных 10 Ватт они имеют неплохой трансформатор и общую конструкцию.

1. По входу стоит конденсатор я заявленной емкостью 10 мкФ, что нормально для нашей сети и заявленной мощности.
2. Вместо предохранителя стоит резистор.
3. Собран драйвер на базе ШИМ контроллера FT8350.
4. По выходу есть конденсатор 47мкФ 50 Вольт, причем параллельно ему стоит резистор и даже не забыли межобмоточный конденсатор для снижения помех в эфир.

В интернете я нашел как даташит, так и вариант применения.

В даташите была и типовая схема включения.

Но мало того, выяснилось что плата моих драйверов один в один с тем что указано в описании.

Здесь же указаны рабочие температуры и КПД при разном напряжении питания и выходе под 12 последовательно включенных светодиодов с током в 250 мА. Все на китайском, но в принципе понять где что вполне реально.

Перед подтверждением получения все 24 светильника были проверены. У одного внутри корпуса драйвера болтался выходной конденсатор, то ли выпаялся, то ли не был запаян, в остальном ни одной проблемы.

Свет равномерный, здесь вопросов нет, правда дается это уменьшенным световым потоком, рассеиватель довольно плотный.

У продавца было три варианта цветовой температуры, холодный, теплый и нейтральный, я выбрал теплый так как знаю что холодный обычно слишком холодный, а теплый подходил больше под отделку также выполненную в теплых тонах.
В принципе я примерно что хотел, то и получил, но при детальном рассмотрении можно заметить что цвет отдает зеленым, в реальности немного меньше, но все равно.
Слева фото при обычном освещении ЛН и автоматической калибровке ББ по листу бумаги, справа тот же лист с освещением этим светильником без повторной коррекции ББ.

Третья работа над ошибками. Так как я прекрасно понимал что заявленной мощности все равно не будет, то вместо 7 Ватт брал светильник на 10 Ватт.
Вооще цепочка выглядит немного по другому, мне надо было около 5 Ватт, но для надежности я думал снизить с 7 до 5, но так как реальных 7 обычно нет, то брал на 10 🙂

В реальности оказалось что мощность близка к заявленной.
1, 2. Потребление от сети 9 Ватт в самом начале и 9.3-9.4 через минуту прогрева, дальше мощность не меняется.
3, 4. Напряжение на модуле по мере прогрева немного падает и составляет около 30.8 Вольта
5, 6. Ток по мере прогрева почти не меняется и держится на уровне 257 мА.

Того выходит что на светодиодную матрицу идет около 7.91 Ватта, что составляет почти 80% от заявленной. Как по мне, разница не так и велика, спор открывать не стал так как ждал даже худшего результата.

Ну и конечно тесты на нагрев. Сначала просто взял пару светильников, один серебристый, другой белый и включил.

Погонял так минут 15, но потом подумал что ведь светильники будут стоять в запотолочном пространстве и накрыл один из светильников пластиковой банкой 🙂

В итоге имеем:
1. Через 15 минут после включения температура радиатора 42 градуса, дальше я один из светильников закрыл.
2. Открытый светильник через еще 20 минут — 55 градусов
3. Закрытый светильник через те же 20 минут — 60.5 градуса.

На мой взгляд результаты неплохие.

1. Драйвер разогрелся до 77 градусов, самый горячий компонент — трансформатор
2. Температура под рефлектором — 53 градуса.
3. Температура самой матрицы около 65 градусов.

На самом деле на последние два значения можно смело накинуть градусов 10-15 так как хотя я не выключал светильник, но потребовалось время на разборку и попутно конструкция немного охладилась, соответственно температура упала. Но в любом случае перегрева я не увидел даже в штатном режиме работы.

Дальше идет попытка измерить уровень освещенности, для чего я подвесил светильник на высоте 1.5м от пола и положил под ним смартфон в качестве люксметра, второе измерение делалось на пол метра правее оптической оси.

Все шло нормально, пока я не решил для эксперимента сравнить показания двух смартфонов.
Слева результаты с Lenovo P2, справа с UMI Plus E, ощутимая разница?

Выше я писал, что хотел уменьшить мощность светильников в ущерб яркости, но в угоду долговечности, для этого надо изменить номиналы токоизмерительных резисторов драйвера.
В данном случае это два резистора, 1.74 и 1.65 Ома включенные параллельно.

На схеме это резистор подключенный к выводу CS (Current Sense).

Если этот резистор рассчитывается изначально, то его номинал подчиняется определенной зависимости от необходимого выходного тока, но мне надо было уменьшить мощность примерно в 1.5 раза, потому я сделал проще.
1. Посчитал какое общее сопротивление у резисторов. Можно сделать это при помощи калькулятора, но я так обленился что просто залез в интернет и ввел значения в специальный калькулятор.

Номинал 0.847 Ома.
2. Для уменьшения тока в 1.5 раза надо этот номинал увеличить в те же 1.5 раза, т.е. получить 1.27 Ома.
3. Так как резисторов лучше ставить два, то умножил 1.27 на 2 и получил около 2.5 Ома. Упрощенно — два резистора номиналом 2.5 Ома включенные параллельно дадут сопротивление в 1.25 Ома что близко к требуемому.
4. 2.5 Ома резисторов не было, потому зашел в магазин и купил сотню номиналом 2.4 Ома и на всякий случай еще сотню на 3 Ома (2.4+3 дадут 1.33 Ома).

Запаял для пробы пару по 2.4 Ома.

В итоге получил примерно то что и хотел, мощность по входу 6.4 Ватта, ток 181мА, напряжение около 29.9 Вольта, по мере прогрева оно немного снижается, но уже меньше чем было до переделки.
На матрицу идет 5.4 Ватта вместо 7.9 что меня полностью устроило, получается что на каждый из 20 светодиодов матрицы теперь идет 0,27 Ватта.

Яркость снизилась, но не так чтобы уж сильно, освещенность в сравнении с не переделанным вариантом, вверху до переделки, внизу — после, при этом слева смартфон Леново, справа UMI.

Да и температура заметно снизилась, результаты после примерно 40-50 минут прогрева:
1. В открытом виде
2. В закрытом
3. Драйвер.

Можно сказать что конструкция почти и не греется, можно оставить так.

Уже когда отделял драйверы от светильников чтобы переделать, то случайно заметил, что у некоторых провода к светильнику не типа ШВВП, а обычные в тряпичной трубке. Раскрыл и увидел что драйвер там другой.

Эти драйверы внешне немного больше, при этом и трансформатор явно чуть мощнее, но выходной ток тот же самый.

Собран на базе ШИМ контроллера BP3125, номиналы резисторов установки тока немного другие.
Сам драйвер также отличается, есть отдельный выпрямитель для питания контроллера, да и вообще плата сделана по другому, часть компонентов расположена под трансформатором.

В принципе контроллер как контроллер, огонек на логотипе мне у них не очень нравится 🙂

Хоть номиналы резисторов установки тока и другие, общее сопротивление у них то же самое, потому для переделки подойдут те же 2.4 Ома что я использовал выше.

По итогу могу сказать что нарекание у меня есть только в зеленоватому оттенку светодиодных матриц, в реальности это почти не заметно, но в некоторых условиях видно. В остальном здесь нет перегрева, что нехарактерно для китайских устройств, есть неплохая конструкция, нормальная цена. Даже по мощности различие с заявленным значением не такое уж и большое, что также удивило 🙂

На этом у меня пока все, но это пока так как я буду еще дорабатывать драйверы для увеличения их срока службы, так что продолжение следует.

Принципы работы светодиодов и светодиодных светильников

Светодиод – полупроводниковый кристалл, генерирующий свет конкретного цвета. Диапазон спектра излучения светодиода в значительной степени зависит от химического состава использованных полупроводников. Он кардинально отличается от традиционных источников освещения (ламп накаливания, люминесцентных и газоразрядных ламп). В светодиоде нет нити накала и газа, а также отсутствуют хрупкая стеклянная колба и ненадежные подвижные детали.

 История развития светодиодов

Первый светодиод с красным спектром излучения создан в 1962 г. Ником Холоньяком в корпорации General Electric. Монохромные красные светодиоды в 60-е годы XX века применялись для производства маленьких световых индикаторов в различных электроприборах. Первые светодиоды испускали слабый свет, имели относительно высокое энергопотребление, однако, данное направление оказалось очень перспективным и получило бурное развитие. В 70-х годах XX века появились светодиоды, излучающие желтый и зеленый свет. Их начали применять в различной мелкой электронике — калькуляторах, часах, аварийных указателях и т.п. Световой поток светодиодов постоянно улучшался, и к 1990 году вырос до значения 1 люмен (Лм).

В 1993 году в японской компании Nichia инженер Суджи Накамура впервые создал первый синий светодиод повышенной яркости. Так как синий, красный и зеленый цвета — главные составляющими света, то после этого изобретения, можно было получить любой цвет излучения светодиодов, в том числе и белый. Первые белые светодиоды изготовлены в 1996 году. В конце 90-х годов светодиодное освещение постепенно сменяет традиционные лампы с вольфрамовой нитью накала там, где необходим окрашенный свет.

В 2001 – 2005 годах световой поток светодиодов значительно увеличился и достиг значений в 100 лм и выше. Белые светодиоды обрели оттенки — теплые и холодные, приближенные к естественному освещению. Высокоэффективные светодиодные источники освещения составили конкуренцию традиционным практически во всех областях, уличное освещение в городах начали переводить на светодиодное. Получили распространение такие изделия как прожектор светодиодный и офисный светодиодный светильник. В настоящее время светодиодные источники освещения производятся различных форм, характеристик и назначения, например, светодиодные прожекторы, офисные светильники, светильники для бытового освещения, промышленные и уличные светодиодные светильники.

 

Принцип работы светодиодов

Светодиод состоит из одного полупроводникового p-n-перехода. В результате легирования, материал n-типа собирает отрицательные заряды, а материал р-типа – положительные. Атомы в материале n-типа обогащаются дополнительными электронами, а атомы в материале р-типа обогащаются вакантными местами на внешних электронных орбитах атомов.

При попадании диода в электрическое поле, электроны и дырки стремятся к p-n-переходу. При приближении носителей зарядов к p-n-переходу, электроны проникают в материал р-типа. При подключении отрицательного напряжения к материалу n-типа через диод протекает электрический ток в направлении от материала n-типа в материал р-типа, данный эффект назван прямым смещением.

Все светодиоды освещения схожи по строению. Они состоят из полупроводникового кристалла, установленного на подложку, контактов для подключения к сети, соединительных проводников для подсоединения контактов к кристаллу, теплоотводящего элемента, оптической линзы и корпуса.

Индикаторные светодиоды являются маломощными, поэтому все генерируемое в них тепло рассеивается внутри них самих. Осветительные же светодиоды выделяют значительно больше тепла, поэтому им дополнительно требуется корпус с прямым припаиванием к поверхности для обеспечения интенсивного отвода тепла (типичный пример массивного теплоотводящего корпуса — уличный светодиодный светильник)

 

Основные элементы и строение светодиодных приборов

Для использования в освещении, светодиоды должны быть объединены в единую систему, состоящую из драйвера, оптических линз, источника питания и теплоотводящего материала. Данные компоненты присутствуют в любом светодиодном светильнике.

Типовые светодиодные светильники включают в себя следующие составляющие:

  • Светодиодные элементы.

  • Блок питания, схемы управления и преобразователи напряжения.

  • Вентиляционные отверстия и радиаторы и другие устройства для отвода тепла.

  • Оптические линзы для смешивания, направления и рассеивания света.

 

 

Также светодиодные светильники включают в себя кабели для подключения к электропитанию. Линейные светильники, например, светильники для подсветки рабочей зоны на кухне, обычно снабжены соединительными элементами и перемычками для установки устройств в различной конфигурации.

 

Читайте также: Основные преимущества светодиодного освещения и светильников

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *