Способы самостоятельного изготовления светодиодной лампы

Светильники и их влияние на растения

Начинающие огородники часто сталкиваются со многими проблемами. Одной из них является освещение теплицы. Наукой давно доказано положительное влияние света на растения. Стоит вспомнить спектральный анализ белого света. Он состоит из зеленого, синего и красного цветов. Практически все растения имеют зеленую окраску листьев. Это означает то, что из солнечного света они для себя поглощают синий и красный цвет, а зеленый отражают, он им абсолютно не нужен.

Если смешать красный цвет с синим, мы увидим фиолетовый. Именно он и нужен для здоровья растений. Поэтому для их роста лучше использовать светодиодное освещение, применять лампы для теплиц, в которых нет зеленого цвета. В них отсутствуют и вредные ультрафиолетовые и инфракрасные цвета. Поэтому спектр светодиодных ламп сегодня считается самым эффективным для подсветки будущего урожая.

Принцип работы обычного светодиода очень прост. На него подают ток, который, в свою очередь, преобразуется в световые лучи. Светодиодная лампочка состоит из таких деталей:

• оптической системы;
• корпуса;
• отводящей тепло подложки.

Такие лампы для дома и в теплицу стоят довольно дорого, зато могут хорошо работать при низких температурах. Высокие же температуры значительно снижают их ресурс, могут вывести светодиод из строя. Лампы за счет подложки не нагреваются. Их можно ставить рядом с растениями. Подключение к сети происходит с помощью обычного цоколя Е27 и Е14

Приобретая лампы или ленты светодиодов, следует обращать внимание на такие параметры:

• площадь освещаемой территории;
• срок службы лампы;
• напряжение питания;
• мощность прибора;
• угол освещения;
• размер;
• вес.

Угол освещения может быть от 90 до 360°. Габариты и вес осветительных приборов также имеют значительные отличия. Можно проверить лампу на ее мерцание, посмотрев на нее через видоискатель цифрового фотоаппарата. Как сделать светодиодную лампу своими руками? Требуется при ее изготовлении учитывать несколько факторов:

Для управления лампой нужно специальное устройство — драйвер, который необходимо вставить в цоколь.
Для теплицы большой площади нужны соответствующие лампочки большой мощности.

В мощных светильниках светодиодов очень много. Их может быть более ста штук. Часто в заводских условиях светильники для теплиц комплектуют светодиодами красного и синего цвета. Особые отражатели обеспечивают направленное светодиодное освещение для теплицы. Каждое посаженное растение в таком случае получает определенную порцию света. Освещение включается каждое утро и вечер.

Светильники для теплиц обладают следующими достоинствами:

• они очень экономичны;
• имеют высокую долговечность;
• обладают большой светоотдачей;
• экономят электроэнергию;
• изделия экологически чистые;
• не требуют утилизации в особых условиях;
• не несут вреда растениям и человеку;
• отличаются ремонтопригодностью;
• урожай созревает на 10-15 дней раньше обычного.

Светильники для теплиц в 10 раз меньше обычного тратят электроэнергии. Работать беспрерывно они могут не менее 50 тысяч часов, а зачастую и до 100 тысяч. Это более 10 лет. Даже после такого периода горения они просто снижают уровень светового потока, но далеко не всегда перегорают. Единственный недостаток светодиодного освещения теплиц — высокая стоимость аппаратуры. Поэтому стоит попробовать сделать лампы для выращивания растений самостоятельно.

Выбор светодиодной ленты

Итак, длина люминесцентного светильника 30 см, потребляемая мощность 8 Вт. Для того чтобы яркость света была достаточной, чтобы нормально работать за письменным столом, необходимо правильно подобрать саму ленту.

Во-первых, необходимо отметить, что светодиодная лента – это, по сути, плато гибкого типа, на котором установлены светодиоды и резисторы (токоограничивающие).
Во-вторых, обратите внимание на ее технические характеристики, особенно это касается яркости горения диодов. Оптимальный вариант: 780-900 Lm/м.
В-третьих, подогнать под размер светильника саму ленту не проблема

Она подрезается по участкам, которые на ней обозначены. В других местах резать нельзя.
В-четвертых, на обратной стороне ленты нанесен клеящийся слой, так что закрепить ее на поверхности светильника будет просто.

Место для отрезания светодиодной ленты

Схемы светодиодных ламп

Выравнивание переменного пота и создание необходимой мощности и сопротивления для светодиодных светильников решается двумя способами. Схемы условно можно разделить на:

• с диодным мостом;
• резисторные, с четным количеством светодиодных элементов.

Каждый вариант имеет простые схемы и свои преимущества.

Схема преобразователя с диодным мостом

Диодный мост состоит из 4 диодов, направленных в разные стороны. Его задача превратить синусоидальный переменный ток в пульсирующий. Каждая полуволна проходит через два элемента, и минус меняет свою полярность.

В схеме, для светодиодной лампы, перед мостом со стороны источника переменного тока на плюс подсоединяется конденсатор С10,47х250 v. Перед минусовой клеммой ставится сопротивление на 100 Ом. Позади моста, параллельно ему, устанавливается еще один конденсатор – С25х400 v, который сглаживает перепад напряжений. Сделать своими руками такую схему легко, достаточно иметь навыки работы с паяльником.

Светодиодный элемент

Плата со светодиодными элементами применяется стандартная, от вышедшего из строя светильника. Необходимо проверить перед сборкой, чтобы все детали были рабочими. Для этого используется аккумулятор на 12 V, можно от автомобиля. Нерабочие элементы можно заменить, распаяв аккуратно контакты и поставив новые. Внимательно следите за расположением ножек анода и катода. Они соединяются последовательно.

При замене 2 – 3 деталей, вы просто припаиваете их в соответствии с положением, которое занимали вышедшие из строя элементы.

Собирая новый светодиодный светильник своими руками, нужно помнить простое правило. Лампы соединяются по 10 последовательно, затем эти цепи подключаются параллельно. На практике это выглядит так:

1. 10 светодиодов ставите в ряд и спаиваете ножки анод одной с катодом второй. Получается 9 соединений и по одному свободному хвостику по краям.
2. Все цепочки припаиваете к проводам. К одному катодные концы, к другому анодные.

В текстах часто используется словесное обозначение контактов, на схемах значки. Напоминание для начинающих электриков:

• катод, положительный — «+», присоединяется к минусу;
• Анод отрицательный – «-», присоединяется к плюсу.

При сборке схем своими руками, следите, чтобы спаянные концы не касались других. Это приведет к замыканию и сгорит вся схема, которую вы сумели сделать.

Схемы для более мягкого свечения

Чтобы светодиодная лампа не раздражала глаза миганием, в схему сборки надо добавить несколько деталей. В целом преобразователь тока состоит из:

• диодный мост;
• конденсаторы на 400 нФ и 10 мкФ;
• резисторы на 100 и 230 Ом.

Для защиты от скачков напряжения, вначале ставится резистор на 100 Ом, и за ним впаивается конденсатор в 400 нФ. В предыдущем варианте они установлены на разных концах входа. За конденсатором после диодного моста устанавливается еще один резистор 230 Ом. За ним идет последовательная цепочка светодиодов (+).

Начнем, пожалуй, с преимуществ

По сути их всего лишь два. Первое: это действительно уменьшенное энергопотребление, приблизительно в десять раз меньше в сравнении с лампой накаливания. Во вторых — длительность их службы (по словам производителей). Светодиодная лампа выдерживает около ста тысяч часов работы, это почти одиннадцать полных лет непрерывного свечения, что, согласитесь, привлекательно для экономии. Как бонус можно назвать их безвредность и простую утилизацию в связи с отсутствием ртути в составе, но все это относительно, и еще неизвестно есть ли в составе какие-либо другие вредные вещества, о которых не упоминается производителями.

Устройство LED-диодов

Устройство светодиодной лампы на 220 вольт не отличается большой сложностью и вполне может быть рассмотрено даже на любительском уровне. Классическая светодиодная лампа на 220 вольт включает в свой состав следующие обязательные элементы:

• Несущий корпус с цоколем;
• Специальную рассеивающую линзу;
• Отводящий тепло радиатор;
• Модуль светодиодов LED;
• Драйверы светодиодной лампы;
• Блок питания.

Ознакомиться со строением LED-лампы на 220 вольт (технология СОВ) можно на размещённом ниже рисунке.

Строение светодиодного осветителя

Этот светодиодный прибор изготавливается как единое целое и содержит в своей конструкции большое количество однородных кристаллов, распаиваемых при сборке с образованием многочисленных контактов. Для его подключения к драйверу достаточно присоединить всего одну из контактных пар (остальные кристаллы подключены параллельно).

По своей форме эти изделия могут быть круглыми и цилиндрическими, а к сети они подсоединяются посредством специального резьбового или штырькового цоколя. Для светодиодной системы общего пользования, как правило, выбираются светильники, показатель цветовой температуры которых составляет 2700К, 3500К или 5000К (при этом градации спектра могут принимать любые значения). Такие приборы довольно часто применяются в декоративных целях и для освещения рекламных баннеров и щитов.

Рассмотрим отдельные модули светодиодной лампы более подробно.

Драйвер

В упрощённом виде схема драйвера, используемого для питания лампы от сети 220 Вольт, выглядит, как это изображено на рисунке ниже.

Схема простейшего драйвера

Количество деталей в этом устройстве, выполняющем согласовательную функцию, относительно невелико, что объясняется особенностями схемного решения. Его электрическая схема содержит в своём составе два гасящих резистора R1, R2 и подключённые к ним по встречно-параллельному принципу светодиоды HL1и HL2.

Дополнительная информация. Такое включение ограничительных элементов обеспечивает  защищённость схемы от обратных выбросов напряжения питания. Помимо этого, в результате такого включения частота поступающего на лампы сигнала возрастает вдвое (до 100 Гц).

Сетевое напряжение питания с действующим значением 220 Вольт подаётся в схему через ограничительный конденсатор С1, с которого оно поступает на выпрямительный мостик, а затем – непосредственно на лампу.

Источник питания

Типовая схема источника питания LED-лампы изображена на рисунке, представленном ниже.

Схема модуля питания с драйвером

Эта часть осветительного прибора выполнена в виде отдельного блока и поэтому может свободно извлекаться из корпуса (с целью её ремонта своими руками, например). На входе схемы имеется выпрямительный электролит (конденсатор), после которого пульсации с частотой 100 Герц частично исчезают.

Резистор R1 необходим для образования цепочки разряда конденсатора при отключении схемы от источника питания.

Как выбрать светодиоды?

Все зависит от того, где вы эти самодельные лампы будете использовать. Если вам надо яркий свет в гостиной, то необходимы сверхяркие приборы в большом количестве. А если для коридора, туалета, ванной или прихожей – достаточно несколько штук.

Все довольно просто – больше светодиодов, больше света. Иногда необходимы просто индикаторные лампы, показывающие работу устройства, или то, что напряжение подано. Такое иногда необходимо на предприятиях и на заводском оборудовании. В таком случае достаточно одного обычного светодиода красного или зеленого цвета. Можно даже использовать советские АЛ307, широко используемые в старых магнитофонах и другой аппаратуры.

Собираем простую лампочку из светодиодов

Прежде чем решиться на
сборку светодиодной лампы своими руками, нужно тщательно продумать, где и как
будет крепиться и помещаться такая схема. Рассмотрим, какие основные материалы
для этого понадобятся, какие варианты корпусов для них можно применить и как
выглядит пошагово процесс сборки самодельного светильника.

Материалы для изготовления

Для изготовления
светодиодной лампы с заданными характеристиками своими руками потребуются
следующие материалы:

1. Светодиоды. Это могут быть как отдельные элементы, например, НК6 с силой тока 100 мА и падением напряжения в 3 В, так и готовые лед-полоски.
2. Диоды-выпрямители или мосты, например, 1N4007.
3. Предохранитель (можно извлечь из цоколя отработанной лампы).
4. Конденсатор, емкостью и величиной напряжения равными лэд-кристаллам в собранной цепочке.
5. Основа для крепления светодиодов. Это может быть пластиковая или картонная конструкция с хорошими электроизолирующими и пожаробезопасными свойствами.
6. Клеящее средство для монтажа диодов к каркасу.

Корпуса для светодиодных приборов

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

1. Цоколь лампы
   накаливания.
2. Корпус
   люминесцентного светильника.
3. Галогеновая
   лампочка.
4. Специально
   изготовленный каркас.

Использование первого
метода предполагает извлечение колбы и спирали, а затем размещение внутри
схемы, а снаружи на плате диодных элементов. Собранную конструкцию можно
закрутить в любой патрон, однако эстетичность такого светильника будет не на
высоте. Поэтому подходит больше для закрытых плафонов.

Второй способ более
удобен и практичен. При этом сначала колбу нужно демонтировать, а плату из
цоколя извлечь. Далее возможны следующие варианты сборки:

1. Лед-кристаллы вставляются в заранее просверленные отверстия в крышке, размещаемой под колбой, а компоненты устанавливаются в цоколь.
2. Плата со светодиодами помещается внутри цоколя, при этом лэд-элементы крепятся в крышке из-под пластиковой бутылки или подходящего размера кружка из пластика.

Оба варианта имеют эстетичный вид и вполне позволяют использовать такую светодиодную лампу в открытой люстре. Применение галогенок для этой цели весьма ограниченно – ввиду невозможности потом вкрутить их в стандартный патрон. Такой метод применим для изготовления своими руками индикаторов и специальных приборов.

Пошаговая инструкция

Рассмотрим, как
изготовить своими руками простейшую светодиодную лампу на базе люминесцентного
цоколя типа Е27. Для начала необходимо подготовить следующие материалы:

1. Цоколь модификации Е27 от перегоревшей старой энергосберегающей лампы.
2. RLD2-1-драйвер.
3. НК6-диоды.
4. Фрагмент плотного картона, лучше пластика.
5. Моментальный клей.
6. Провода.
7. Ножницы, паяльная станция, плоская отвертка, плоскогубцы и прочие сопутствующие инструменты.

Сама инструкция по
сборке своими руками элементарной светодиодной лампы выглядит так:

• Разбирается старая люминесцентная лампа. Для этого на цоколе находятся углубления с защелками. Их нужно просто поддеть отверткой, и трубка с платой отсоединится.
• Далее нужно демонтировать светоизлучающие трубки и извлечь круглую пластинку с шестью отверстиями.
• К пластике закрепляется аналогичного диаметра картонное или пластиковое основание – для надежного крепления светодиодов.
• В основании прокалываются по два отверстия под каждый из шести монтируемых диодов. Если используется картон, то последние нужно приклеить, а если пластик – просто прижать лед-элементы за счет электродов.
• К каждой паре из 3 светодиодов по 0,5 Вт подсоединяется параллельно по одному драйверу RLD2-1 в соответствии со следующей схемой.

• Припаять входные контакты драйверов к клеммам цоколя и установить их внутрь.
• При этом между ними и платой обязательно положить еще одну картонную или пластиковую прокладку для электроизоляции.
• Вставить основание с диодами в цоколь.
• Подключить к сети и проверить работоспособность светодиодной лампы.

Собранный своими руками
по такой схеме лед-светильник будет потреблять всего 3 ватта и выдавать
светимость порядка 120 Лм. Ее можно закрутить в любой подходящий по параметрам
электропатрон.

Идея №1 – Модернизируем галогенную лампочку

Проще всего самому сделать светодиодную лампу из перегоревшей галогенной лампочки с типом цоколя – GU4. В этом случае Вам понадобятся следующие материалы и инструменты:

Светодиоды. Их количество выберите сами в зависимости от того, насколько ярким должно быть светодиодное освещение

Сразу же обращаем Ваше внимание на то, что больше 22 диодов выбирать не стоит (это усложнит процесс сборки и к тому же сделает лампочку чересчур яркой).
Супер-клей (подойдет и обычный, но он будет дольше застывать, что не позволит сделать LED лампу быстро).
Небольшой кусок медного провода.
Резисторы. Их количество и мощность рассчитает онлайн-калькулятор.
Небольшой кусок листового алюминия (альтернативный вариант – обычная банка из под пива либо газированного напитка).
Доступ к интернету

Вам нужно будет открыть специальный онлайн калькулятор для расчета схемы светодиодной лампы.
Молоток, паяльник и дырокол.

Подготовив все материалы можно переходить непосредственно к сборке диодной лампочки. Инструкцию по созданию самодельного источника света мы предоставим пошагово, с фото примерами каждого этапа, чтобы Вы наглядно увидели процесс монтажа.

Итак, чтобы сделать светодиодную лампу на 12 вольт, Вам необходимо выполнить следующие действия:

1. Удалите из старой галогенной лампочки верхнее стекло, а также белую замазку возле штырькового цоколя (как показано на фото ниже). Для этого лучше всего использовать отвертку.
2. Переверните лампу цоколем вверх и аккуратно с помощью молотка выбейте штырьки из посадочного места. Старая галогенная лампочка должна выпасть.
3. Согласно выбранного Вами количества светодиодов придумайте схему их расположения, на основании чего сделайте бумажный трафарет. Можете воспользоваться уже существующей заготовкой и распечатать одну из готовых схем, которые предоставлены на картинке:
4. Приклейте трафарет к листу алюминия с помощью супер-клея, вырежьте лист по форме трафарета, после чего дыроколом сделайте посадочные места под светодиоды.
5. Сгенерируйте в интернете чертеж сборки светодиодной лампы для Ваших условий. В нашем случае для создания LED лампочки в домашних условиях из 22 диодов нужно собрать следующую схему:
6. Положите алюминиевый диск на удобную подставку и вставьте в посадочные места светодиоды, как показано на фото. Чтобы упростить процесс пайки, подгибайте ножку катода одного диода к ножке анода другого.
7. Аккуратно проклейте все светодиоды, сделав их единой конструкцией. Важный момент – клей не должен попасть на ножки диодов, т.к. при пайке будет выделятся крайне неприятный дым.
8. Когда клей застынет, приступите к пайке ножек. Кстати, для этого рекомендуем Вам сделать паяльник своими руками, что также не займет много времени. Согласно схеме спаяйте диоды LED лампы, оставив только одну плюсовую ножку и одну минусовую для подключения питания. Ножку «-» рекомендуется вполовину обрезать, чтобы в последующем не перепутать полярность контактов самодельной светодиодной лампочки.
9. Согласно схеме припаяйте резисторы к минусовым контактам. В результате согласно нашему примеру должно получиться 6 плюсовых выводов и 6 минусовых (с резисторами).
10. Спаяйте резисторы согласно сгенерированной схеме.
11. К образовавшимся двум контактам припаяйте по одинаковому кусочку медного провода, что в результате позволит сделать штырьковой цоколь светодиодной лампы в домашних условиях. По аналогии с предыдущим советом одну ножку на время сделайте покороче (минусовую), чтобы потом ничего не перепутать и правильно выполнить подключение.
12. Чтобы в будущем не произошло короткое замыкание, тщательно проклейте пространство между выведенными ножками.
13. Выполните финишную сборку LED лампочки: диск поместите на отражатель и тщательно проклейте его.
14. Маркером подпишите на корпусе собранной светодиодной лампы где «+» и где «-», также обозначьте, что самодельный источник света рассчитан на подключение к питанию 12 Вольт, а не 220.
15. Выполните проверку собранной самоделки. Для этого подключите светодиодную лампочку к автомобильному аккумулятору либо блоку питания 220/12 Вольт.

Вот таким вот простым способом можно сделать светодиодную лампу своими руками из подручных средств. Как Вы видите, ничего сложно нет и особо много времени на сборку потратить не потребуется! Рекомендуем обязательно просмотреть несколько лучших идей по созданию лампочки в домашних условиях, которые мы предоставили в видео галерее:

https://youtube.com/watch?v=ISalGPhtjtQ

Как сделать светильник своими руками: подробные инструкции

Теперь рассмотрим самые популярные варианты изготовления светильников на основе светодиодных элементов. Разберем подробно, как своими руками сделать их корпус, и какие материалы лучше использовать для настольных и настенных ламп, а также декоративных приборов освещения и некоторых других моделей.

Настольный

Для изготовления своими руками настольного светильника в первую очередь потребуется модернизировать уже имеющий прибор освещения. Для этого нужно:

1. Извлечь родной патрон.
2. В качестве базы взять цоколь от вышеописанной экономной лампочки и поместить в него, соединяя по схеме, драйвер с гасящим конденсатором.
3. В качестве корпуса для светодиодных элементов можно использовать, к примеру, колпачок от дезодоранта подходящего размера.
4. По всей его площади просверливаются/пробиваются отверстия подходящего диаметра под 5-миллиметровые диоды (всего около 50-60).
5. К остатку цоколя от экономной лампочки корпус прикрепляется на небольшие саморезы к круглому пластиковому основанию диаметром как у колпачка. При этом сама основа крепится на небольшие уголки-подиумы также на крепежные элементы.
6. После фиксации и сбора светильник просто вкручивается вместо обычной лампы накаливания в плафон для настольника.

Настенный

Настенный светодиодный светильник может применяться в различных помещениях – ванной и санузле, на кухне и в детской, гостиной и прихожей, коридоре. Процедура изготовления его в форме круглого плафона своими руками выглядит следующим образом:

1. Прежде всего необходимо подобрать основание под монтаж диодов. Оно должно быть соразмерно рассеивателю. Например, можно вырезать дно от пластикового строительного ведра.
2. Рассчитав необходимое количество диодов (в среднем 100-120), необходимо строго по разметке равномерно проделать отверстия.
3. На обратной стороне основания закрепляется драйвер, при необходимости несколько штук.
4. Основание с диодами и драйверами обязательно фиксируется к базе плафона на саморезы. Для этого по середине необходимо установить пластиковый или металлический подиум.
5. Собранный прибор закрепляется на стену и закрывается рассеивателем.

Такой светильник с некоторой модернизацией можно приспособить не только для настенного, но и потолочного монтажа.

Декоративный

Светодиодные ленты представлены на рынке в достаточно широком разнообразии – по мощности, световой температуре, цветовым оттенкам и прочих параметрам. Самоделка на их основе не представляет ничего сложно, по крайней мере, сделать из них плафон для украшения намного проще, чем светильник с драйвером по вышеописанной схеме.

При этом оформление его корпуса и рассеивателя будет ограничиваться лишь рамками фантазии самого изготовителя. К светодиодной ленте потребуется блок питания, а также модуль управления, если планируется варьировать характеристики ее работы по цвету, световому потоку, интенсивности, времени.