Как сделать простой светодиодный светильник своими руками. Собираем LED лампу в домашних условиях

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

Резистор на 100 ОМ при включении защищает схему от бросков напряжения, если его нет, нужно использовать выпрямительный диодный мост большей мощности.
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.
Убедитесь в том, что используемый конденсатор рассчитан на рабочее напряжение не менее 350 В, оно должно в полтора раза превышать напряжение сети.
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.

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

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

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.

Светодиод - это полупроводниковое устройство, позволяющее преобразовывать электрический ток в световое излучение. Одна светодиодная лампа на 220 вольт позволяет сэкономить огромное количество электроэнергии. Экономия выходит в 2 раза больше лампы дневного света и в 10 раз, чем лампа накаливания. Если использовать для изготовления такой лампы детали от перегоревшего светильника, можно значительно снизить расходы. Светодиодную лампу своими руками можно собрать достаточно просто. Но не стоит забывать, что для этого необходимо иметь соответствующую квалификацию, так как придётся работать с высоким напряжением.

Преимущества светодиодов

В наше время можно найти огромное количество видов люстр со светодиодными лампами в магазинах. У них есть разные преимущества и недостатки. Модернизация энергосберегающих ламп позволяет воспользоваться всеми преимуществами люминесцентного света. Это касается самых распространённых светильников с цоколем E 27. А старые представители этого семейства были наделены неприятным мерцанием. Люминесцентные источники света - это действительно настоящее чудо. По сравнению с ними лампы накаливания очень сильно сдают свои позиции. Их высокое потребление энергии и низкую светоотдачу не перекрывает высокий индекс цветопередачи.

Долговечность - это главный их плюс. Механически он прочен и надёжен . Известно, что его срок работы может достигать до 100 000 часов. А также они считаются экологически чистыми источниками света в отличие от люминесцентных ламп, которые, в свою очередь, содержат ртуть. Но как известно, у ламп дневного света есть некоторые недостатки:

Пары, которые содержатся в трубках довольно ядовитые.
Из-за частого включения-выключения быстро могут выйти из строя.
Сама конструкция требует определённой утилизации.

Для того чтобы убрать этот маленький минус и обернуть его в хороший плюс, можно соорудить лампу из светодиодной ленты своими руками. Таким способом можно снизить стоимость источника света. Она будет намного ниже, чем у люминесцентных аналогов. А также такая лампа будет обладать рядом преимуществ:

Срок службы лампы составит рекордные 100 000 часов, но только при правильной сборке.
Стоимость самодельного устройства не выше, чем у люминесцентной лампы.
Эффективность ватт/люмен намного превосходит все аналоги.

Но также имеется один недостаток - на это изделие отсутствует гарантия. Она должна компенсироваться мастерством электрика и точным соблюдением инструкции.

Самодельные светильники

Для создания лампы своими руками имеется огромное количество способов. Использование старого цоколя от прогоревшей люминесцентной лампы является самым распространённым методом. Такие ресурсы имеются в каждом доме, поэтому с их поиском проблем не будет. А также понадобится:

В некоторых схемах может и не пригодиться один или два элемента из этого списка. Однако в других могут, наоборот, понадобится новые звенья цепи, например: драйвера или электролиты. В каждом конкретном случае нужно индивидуально составлять список необходимых материалов .

Как сделать светодиодный светильник своими руками

Чтобы приступить к монтажу лампы, необходимо подготовить две испорченные люминесцентные лампы с мощностью в 13 Вт и длиной полметра. Нет никакого смысла покупать новые, лучше всего найти неработающие старые. Но их обязательно нужно проверить на наличие трещин и сколов.

Далее в магазине необходимо приобрести светодиодную ленту. К этому нужно подойти ответственно, так как выбор очень велик. Лучше всего подойдут ленты с естественным или чисто-белым светом. Так как они не изменяют оттенки окружающих предметов и являются сверхяркими. Обычно в этих лентах светодиоды собраны в группы по три штуки. Мощность одной группы - 14 Вт, а напряжение - 12 вольт на метровую ленту.

После чего нужно произвести разборку люминесцентных ламп на составные части. Необходимо действовать очень осторожно - не повредить провода и не разбить трубку, так как в этом случае вырвутся ядовитые пары. Все извлечённые внутренности не стоит выбрасывать. Они могут пригодиться в дальнейшем. Далее необходимо разрезать ленту на участки по 3 диода. После этого стоит достать дорогие и ненужные преобразователи. Большие крепкие ножницы или кусачки лучше всего подойдут для того, чтобы разрезать ленту.

В итоге должно оказаться 22 группы по 3 led или 66 светодиодов, которые должны быть подключены параллельно по всей длине. Чтобы преобразовать переменный ток в постоянный, необходимо стандартное напряжение 220 вольт увеличить до 250 в электрической сети. Это связано с процессом выпрямления. Следующим шагом будет выяснение количества секций светодиодов. Для этого необходимо разделить 250 вольт на 12 вольт (напряжение для 1 группы по 3 шт.). Получив в итоге 20,8 (3), нужно округлить в большую сторону - получится 21 группа. Лучше всего добавить ещё одну группу, так как общее количество светодиодов будет делиться на две лампы. А делить чётное количество намного легче.

Далее понадобится выпрямитель постоянного тока, который можно найти в извлечённых внутренностях люминесцентной лампы. При помощи кусачек извлекаем конденсатор из общей цепи преобразователя. Произвести это действие довольно легко, поскольку он находится отдельно от диодов, стоит только отломить плату.

Воспользовавшись суперклеем и пайкой, необходимо собрать всю конструкцию. Не стоит пытаться уместить все 22 секции в один светильник. Как говорилось выше, нужно найти 2 полуметровые лампы, так как разместить все светодиоды в одной просто невозможно. Не нужно рассчитывать на самоклеящийся слой, который располагается с обратной стороны ленты. Он не сможет прослужить долгое время. Поэтому для закрепления светодиодов лучше воспользоваться суперклеем или жидкими гвоздями.

Подводя итоги, можно разобрать все достоинства собранного изделия. Количество света у получившихся ламп в 1,5 раза больше, чем у аналогов. А вот потребляемая мощность намного меньше, чем у ламп дневного света. Срок службы этого источника света будет примерно в 10 раз больше. И также одно из преимуществ - это направленность света. Он направлен строго вниз и не имеет возможности рассеиваться. Поэтому лучше всего будет использоваться у рабочего стола или на кухне. Однако испускаемый свет не отличается высокой яркостью, но имеет низкое энергопотребление.

Постоянное использование лампы во включённом состоянии за год съест всего 4 кВт энергии. Стоимость потребляемой электроэнергии в год можно сопоставить со стоимостью билета в городском транспорте. Поэтому такие источники света часто используют там, где требуется постоянная подсветка, к примеру:

Улица.
Коридор.
Подсобка.
Аварийное освещение.

Простая лампочка из светодиодов

Есть другой способ создания светильника. Настольная лампа, люстра или фонарь нуждаются в цоколе E14 или E27. Соответственно, используемые диоды и схема будут отличаться. Сейчас распространены компактные люминесцентные лампы. Для монтажа понадобится один перегоревший патрон, а также изменённый список материалов. Необходимо:

Перейдём к созданию светодиодного модуля своими руками. Для начала надо произвести разборку старого светильника. В люминесцентных лампах цоколь крепится к пластинке с трубками и закрепляется при помощи защёлок. Цоколь можно отсоединить достаточно просто. Необходимо, найдя места с защёлками, поддеть их отвёрткой. Делать нужно всё довольно осторожно, чтобы не повредить трубки. При вскрытии необходимо следить, чтобы электропроводка, которая ведёт к цоколю, осталась цела.

Из верхней части с газоразрядными трубками нужно изготовить пластинку, к которой будут прикрепляться светодиоды. Для этого нужно отсоединить трубки лампочки . В оставшейся пластинке имеется 6 отверстий. Чтобы светодиоды плотно крепились в ней, нужно сделать картонное или пластмассовое «дно», которое также будет изолировать светодиоды. Использовать нужно светодиоды НК6, они многокристальные (по 6 кристаллов в диоде) с параллельным подключением.

Из-за этого источник света получается сверхярким при минимальной мощности. В крышке нужно сделать по 2 отверстия для каждого светодиода. Прокалывать отверстия стоит аккуратно и равномерно, чтобы их расположение соответствовало друг другу и задуманной схеме. Если использовать в качестве «дна» кусок пластмассы, то светодиоды будут закрепляться прочно. А вот в случае применения куска картона потребуется склеить основание со светодиодами при помощи суперклея или жидких гвоздей.

Так как лампочка будет использоваться в сети с напряжением 220 вольт, то потребуется драйвер RLD2−1. К нему можно подсоединить 3 диода по 1 ватту. Для этой лампы ушло 6 светодиодов с мощностью по 0,5 ватт. Из этого следует, что схема соединения будет образовываться из двух последовательно соединённых частей из трёх параллельно подсоединённых светодиодов.

Перед тем как приступить к сборке, нужно изолировать драйвер и плату друг от друга. Для этого можно воспользоваться кусочком картона или пластика. Это позволит избежать короткого замыкания в будущем. Не стоит беспокоиться о перегреве, так как лампа совсем не греется. Осталось собрать конструкцию и испытать её в деле. Из-за белого света лампочка кажется значительно светлее. Световой поток собранного светильника равняется 100−120 люменам. Этого может хватить для освещения маленького помещения (коридора или подсобки).

Виды светильников

Светильники на светодиодах можно разделить на две группы: индикаторные (светодиодные) - используются как индикаторы, поскольку они являются маломощными и неяркими. Зелёные лампочки на маршрутизаторе - это индикаторные светодиоды. Такие диоды есть и на телевизоре. Их применение довольно разнообразно. Например:

Подсветка панели автомобиля.
Различные электронные приборы.
Подсветка компьютерных дисплеев.

Их цвета имеют огромное разнообразие: жёлтый, зелёный, красный, фиолетовый, голубой, белый и даже ультрафиолетовый. Стоит запомнить, что цвет светодиода не зависит от цвета пластика. Он определяется от типа полупроводникового материала, из которого он сделан. В большинстве случаев, чтобы узнать цвет, нужно включить его, так как они выполнены из бесцветного пластика.

Осветительная конструкция используется для освещения чего-либо. Имеет отличия по своей мощности и яркости. А также отличается очень сниженной ценой, поэтому нередко применяется в бытовом и промышленном освещении. Такой вид освещения считается производительным, экологическим и дешёвым. На сегодняшний день уровень развития технологии может позволить производить лампы с большим уровнем светоотдачи на 1 Ватт.

Технический прогресс двигается вперед с огромной скоростью. Источники света становятся все экономичней и миниатюрнее. Промежуточным звеном между светодиодными лампами и накаливания стали люминесцентные лампочки. Энергосберегайки были достаточно экономичны и долговечны, но зажигались не сразу и требовали времени на прогрев.

У меня на даче в прихожей стоял тонкий плоский люминсцентный светильник толщиной 3 см. Зажигался он очень тускло, уже успеешь раздеться, а он только начинает разгораться, в общем потемки одни. Так как потолок был низкий и отделан потолочной плиткой, толстый ставить было нельзя, головой его быстро снесут. Выбрасывать тоже жалко, выглядит симпатично.

И вот появились в продаже диодные лампы (лет 8 назад), но толщина в 30мм не позволяла за сунуть светодиодку. Поэтому она была разобрана и начинка интегрирована в новое тело.

1. Характеристики донора
2. Разборка донора
3. Как сделать светодиодный светильник своими руками?
4. Проверяем нагрев
5. Результат модернизации
6. Ремонт светодиодных светильников своими руками

Характеристики донора

5 месяцев назад ради светодиодных модулей и драйверов в местном магазине были куплены светодиодки ASD на 11W за 103р. штука. Реальная мощность у них оказалась всего 8,5W. При этом они имели ряд значительных недостатков:

корпус жутко вонял пластиком при нагреве;
слишком маленький радиатор внутри;
светодиоды без матовой колбы грелись до 95°, а с ней еще больше;
в корпусе не было отверстий для вентиляции.

Начинка была хорошая за невысокую цену, но на радиаторе и пластике сильно сэкономили. Часть были разобраны на комплектующие, часть модернизированы и поставлены в кладовку и на лестничную площадку. Еще хочу поставить их в подъезде после того, как поставлю систему видеонаблюдения. А то шпана все таки утащила одну кукурузу, которая освещала домофон.

Разборка донора

Повторим вышеуказанный процесс модернизации с обычным круглым матовым светильником. Многие из читателей вообще никак не разбираются в светодиодах и не знают принцип работы. А паяльник в руках когда-то держали и очень хочется избавиться от энергосберегаек.

Сделать светодиодный светильник своими руками очень просто. Не надо заморачиваться с поиском пластинки со светодиодами и подбором драйвера к нему. Просто купите диодную лампу на 220В, там уже все есть, продаются везде.

Сперва демонтируем колбу, она бывает из пластика и стекла. Стекло у меня не получалось снять, вклеено сильно и всегда трескалось. Пластик обычно прочный поликарбонат, ломать сложно. Чтобы определить материал, попробуйте поцарапать, стекло не царапается.

Затем достаём модуль с 20 светодиодами SMD 5730 и драйвер с питанием от сети 220V. Белую термопасту обязательно сохраняем, вытирать не надо, она будет использована дальше.

Как сделать светодиодный светильник своими руками?

Перед установкой модуля в корпус светильника, необходимо убрать слой краски, для непосредственного контакта с металлом. Обводим пластинку из алюминия и шкурим этот квадрат.

Сверлим 2 отверстия для крепления пластины, подбираем пару болтов с гайками.

Перепаиваем провода питания, переносим с задней части на переднюю, чтобы они не мешали плотно прижимать.

Плату драйвера изолируем в целях предотвращения замыканий и соблюдения техники безопасности, ведь на ней 220 Вольт. Защитимся от поражений электрическим током при непосредственном прикосновении, и чтобы на корпусе не было фазы, если корпус металлический.

Смазываем дополнительно термопастой. У меня контакт с зашкуренным местом получился плохой, железо не очень толстое и деформировалось. Особенно когда кернил и сверлил. Пятно контакта проверяется по отпечатку пасты, чем больше, тем лучше. У меня получился контакт примерно на 30%, может и этого будет достаточно. Оказалось супруга во время приборки маленький пакетик с белым пластилином (термопаста) выбросила и мазать оказалось нечем. может хватит того, что осталось при разборке.

Проверяем нагрев

Светодиодный накладной светильник включаем на 30 минут в открытом виде без крышки. Желательно чтобы нагрев не превышал 80°, в светодиодной лампе для дома модуль грелся до 95°. Так как изделие бюджетное, то качественные леды они туда точно не поставили, которые могут длительно работать при таком нагреве.

Если даже будет выше 80°, то это не так страшно, ведь он стоит в кладовке, работаю максимум по 30 минут в день. Таким образом он проработает не 100, а всего 30-50 лет, что тоже очень не плохо.

Конечно, хватило бы и штатного радиатора лампочки, который изначально стоит в ней в абсолютно замкнутых условиях без циркуляции воздуха. На открытом воздухе он охлаждался бы гораздо лучше, и вполне мог обеспечить приемлемую температуру около 80-85°.

Алюминиевый радиатор можно было одеть на керамический патрон с цоколем E27. Можно расправить из цилиндрической формы в плоскую. Но при разгибании алюминий не выдерживает деформации и начинает ломаться, соответственно теплопроводность в таком узком месте становится еще хуже.

Замеры показали в среднем 79,5°, это хороший показатель. Для объективности данных провел еще 10 замеров через различные промежутки времени. Всё в норме.

Результат модернизации

После сборки корпуса изделие получает законченный вид и готово к настенному монтажу, накладным образом.

Ремонт светодиодных светильников своими руками

Чтобы вам было проще разобраться в конструкции светодиодного светильника, считайте, что он конструктивно аналогичен диодной лампе. Как правило, имеет те же недостатки:

перегрев LED;
плохой контакт пластины с диодами и радиатора;
плохая сборка;
блок питания с плохой стабилизацией тока;
слишком маленькая система охлаждения;
колба сделана из матового пластика с низкой светопропускаемостью.

Чтобы определить неисправный элемент своими руками, вам потребуется замерять напряжение на проводах, идущих к диодному модулю:

если напряжение есть, значит неисправен один из диодов в последовательной цепи;
напряжения нет, значит проблема в драйвере, источнике тока.

Если есть опыт то можно перепаять самостоятельно. Если опыта нет, то можно обратится к соседу или мастеру.

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.

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».

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».

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.

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.

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.

После аккуратного (на улице!) извлечения колбы со ртутными парами, остается прекрасная заготовка для творчества.

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

Типовая схема изображена на иллюстрации:

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.

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.

В качестве корпуса для размещения LED элементов использована баночка от йогурта. В конструкции также использовал обрезки листов вспененного ПВХ 3 мм.

После сборки получилось аккуратно и даже красиво. Такое расположение патрона связано с формой люстры: рожки направлены вверх, на потолок.

Далее размещаем светодиоды: по схеме 150 шт. Протыкаем пластик шилом, трудозатраты: один полноценный вечер.

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.

Получилось не так изящно, но надежно, и отлично держит форму. Лампа полностью скрыта в рожке люстры, поэтому внешность не столь важна.

Собственно, установка.

Светит равномерно, в глаза не бьёт.

Люмены не мерял, по ощущениям – ярче, чем лампа накаливания 40 Вт, немного слабее 60 Вт.

LED лампа в плоский потолочный светильник на кухню

Идеальный донор для подобного проекта. Все светодиоды буду расположены в одной плоскости.

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.

Диоды устанавливаются с помощью привычного шила: 2 дырки по разметке.

Как элементы осветительных приборов, светодиоды появились на рынке относительно недавно. Первые светодиоды были созданы в 1962 году, они излучали слабый красный свет. Для освещения такие приборы не использовались в связи с тем, что излучался очень узкий спектр света, а цена на них была довольно высока.

Светодиодное освещение дома

С развитием технологии изготовления светодиодов появились другие цвета видимого спектра излучения, снизилась стоимость продукции, расширился диапазон применения светоизлучающих приборов. Но по-прежнему им было еще далеко до экономных осветительных систем. Применялись в основном для индикации в электро,- и радиоприборах. Положительными качествами были малое энергопотребление и долговечность.

Светодиоды разного цвета и формы

Плюсы светодиодного освещения

Освещение с помощью светодиодных панелей стало широко применяться при появлении светодиодов с КПД более 50%, в то время как лампа накаливания выдает 3,5-4% КПД. Преимуществ а э той системы освещения:

малое энергопотребление;
экологичность;
срок службы порядка 30000 часов;
надежность;
неограниченное количество включений-выключений;
большая светоотдача;
широкий рабочий диапазон температуры окружающей среды;
малые геометрические размеры;
возможность получения нужного спектра излучения (красный, желтый, зеленый, белый);
возможность регулирования силы светового потока;
низкая рабочая температура.

Положительных качеств много, и они дают преимущество перед традиционными лампами накаливания и энергосберегающей люминесцентной лампой.

Лампа из светодиодов

Как сделать светодиодную лампу? Ее можно изготовить из отдельных светодиодов. Для этого понадобятся штучные излучающие диоды. Соединяя последовательно необходимое количество, можно получить заданную мощность.

Для защиты от выхода из строя элементов требуется установка резистора, который ограничит ток в цепи полупроводника.

Независимо от напряжения питания такой лампы, 220 В или 12 В от автомобиля, резистор рассчитывают так, чтобы рабочий ток не превышал паспортные значения диода. После сборки и проверки можно встроить конструкцию в обычной лампочки накаливания. Самодельная светодиодная лампа ничуть не хуже заводской, даже имеет преимущество – ее в случае отказа в работе легко исправить, чего не скажешь о заводских изделиях.

Светодиодные светильники

Светильники, в которых активным элементом служит светодиод, называют светодиодными светильниками. Можно использовать существующую люстру, вставив в нее полупроводниковую лампу или же , чтобы использовать его для освещения дома. При наличии навыков можно изготовить светильник из светодиодной ленты, применяя разработанные принципиальные схемы.

Светодиодная лента для изготовления светильника

Лента представляет собой набор светодиодов, соединенных между собой должным образом в заводских условиях. Ее можно резать по секциям и соединять в параллельные и последовательные цепи. В схему встроен ограничивающий ток резистор. Напряжение питания обычно применяется 12, 24, 36 и 220 В.

Комбинируя количество секций, можно получить требуемую освещенность и потребляемую мощность. Для подключения к сети 220 В можно собрать схему понижения напряжения, если планируется использовать ее для освещения автомобиля (на напряжение 12В). При использовании ленты из светодиодов на напряжение 12В применяют специальные драйвера, или стоит потратить время на изготовление самодельного электропитающего устройства.

Светильник своими руками

Можно создать конструкцию потолочного, настенного, напольного или настольного светильника по своему вкусу и под существующий интерьер. Использовать можно любые подручные материалы: от воздушных шаров до железных конструкций.

Необходимо определиться с типом применяемых светодиодов или готовой ленты. Если это диоды – просчитать нужное количество, если лента – нужную длину.

Эти данные понадобятся для расчета потребляемой светильником мощности.

Светодиоды соединяют последовательно по 3-4 штуки, в зависимости от рабочего напряжения диода и последовательно с ними ставится ограничительный резистор, предотвращающий перегорание диода при превышении номинального тока. При необходимости увеличения светового потока, параллельно устанавливают еще 2-3 таких блока. Так можно сделать и настольную лампу, и лампу для автомобиля.

Мощность потребления известна. Один из вариантов – приобретение драйвера. Его параметры должны соответствовать параметрам потребления светильника или быть немного большими.

Если параметры потребления будут больше параметров драйвера, он выйдет из строя и, что вполне вероятно, выйдет из строя сама светодиодная конструкция.

Схема блока питания на 12 В

Трансформатор Т1 с параметрами: входное напряжение 220 В, выходное – 9-12 В. Можно использовать готовый трансформатор от старого телевизора. Следующий элемент – диодный мост Д1-Д4. При наличии свободного диодного моста от зарядного устройства автомобиля, можно использовать его. Напряжение, на которое рассчитана работа диодов, должно быть выше 12 В, а ток выпрямления больше тока потребления светодиодного светильника.

Элемент А1 – любой стабилизатор напряжения с рабочим током, превышающим ток потребления светильника, и напряжением на выходе 12 В. Все элементы схемы доступны в любом магазине радиодеталей. Собрать и спаять схему можно с помощью паяльника, закрепив все детали в пластиковый корпус. Печатный монтаж здесь будет излишним, подойдет навесной с соблюдением правил качественной пайки.

Напряжение входной цепи 220 В опасно для жизни человека. При работе следует соблюдать правила техники безопасности.

После окончания монтажа нужно закрепить все детали в корпусе и вывести наружу два провода для подключения входного напряжения и два для 12В. Обязательно пометить провода входные «+» и «-» выхода для исключения переполюсовки. Из практики: красный провод обозначает плюс, синий – минус.

Диодный светильник для дома своими руками сделан, он радует глаз и экономит электроэнергию.

Светильник для авто

Напряжение автомобильного аккумулятора – 12 В. При работе автомобиля на больших оборотах генератор вырабатывает большее напряжение – 14-14,5 В. Это необходимо для зарядки аккумулятора автомобиля. Эту информацию важно учитывать для того, чтобы собрать энергосберегающую лампу для авто.

Подсветка днища автомобиля светодиодной лентой

Если использовать для этого светодиодную ленту, то никакой дополнительной схемы применять не надо. Взять ленту на 12В, отрезать необходимый размер и, соблюдая полярность, подключить ее к сети автомобиля вместо обычной лампочки.