LUCI A LED FAI DA TE

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A poco a poco, i dispositivi di illuminazione passano alle lampade a LED. Questo non è accaduto subito, c'è stato un lungo periodo di transizione con l'uso dei cosiddetti governanti: lampadine compatte a scarica di gas con un alimentatore incorporato (driver) e una cartuccia E27 o E14 standard.

Tali lampade sono ampiamente utilizzate oggi, perché il loro costo rispetto alle sorgenti luminose a LED non è così "pungente".
Con un buon equilibrio tra prezzo ed economia (la differenza di prezzo con le lampade a incandescenza convenzionali ripaga nel tempo a causa del risparmio energetico), le sorgenti luminose a scarica di gas presentano numerosi svantaggi:

La durata è inferiore a quella delle lampade a incandescenza.
Interferenza ad alta frequenza dall'alimentazione.
Lampade, non mi piace accendere / spegnere frequentemente.
Riduzione graduale della luminosità.
Influenza su superfici adiacenti: nel tempo appare una macchia scura sulla superficie del soffitto (sopra la lampada).
Comunque, non voglio davvero avere una fiaschetta con una certa quantità di mercurio in casa.
Un'ottima alternativa sono le luci a LED. L'elenco dei vantaggi è significativo:
Ottima redditività (fino a 10 volte rispetto alle lampade a incandescenza).
Enorme durata.
Alimentatori perfetti e sicuri (driver).
Assolutamente indipendente dal numero di inclusioni.
Con un raffreddamento normale, quasi l'intero periodo di funzionamento non perde luminosità.
Piena sicurezza meccanica (anche se il diffusore decorativo è rotto, nessuna sostanza nociva entrerà nella stanza).

Svantaggio due:

La direttività del flusso luminoso richiede requisiti elevati nella progettazione del diffusore.
Tuttavia, sono costosi (stiamo parlando di marchi di qualità, i prodotti di secondo nome sono abbastanza convenienti).

Se il problema del prezzo è regolato dalla selezione del produttore, le caratteristiche del design non ti consentono sempre di sostituire semplicemente la lampada nel tuo lampadario preferito. Naturalmente, c'è una vasta selezione di lampade a LED classiche a forma di pera che si adattano a qualsiasi dimensione.
Ma è in questo disegno che si trova l '"agguato".

Davanti a noi è una lampada di alta qualità (allo stesso tempo relativamente economica) con una luminosità di 1000 Lm (equivalente a una lampada a incandescenza da 100 watt) e un consumo energetico di 13 watt. Tali sorgenti luminose a LED funzionano da molti anni, brillano con una piacevole luce calda (temperatura 2700 K) e non si osserva alcun degrado della luminosità nel tempo.
Ma per una luce potente, è necessario un serio raffreddamento. Pertanto, l'alloggiamento di questa lampada 2/3 è costituito da un radiatore. È di plastica, non rovina l'aspetto ed è abbastanza efficace. Lo svantaggio principale deriva dal design: l'emisfero nella parte superiore della lampada è una vera fonte di luce. Ciò rende difficile scegliere una lampada: non in tutti i lampadari a carruba una lampada del genere sembrerà armoniosa.
C'è solo una via d'uscita: acquistare lampade a LED già pronte, la cui configurazione è stata originariamente progettata per sorgenti luminose specifiche.
La parola chiave è comprare. E le tue lampade da terra, lampadari e altre lampade preferite nell'appartamento?

Pertanto, è stato deciso di progettare lampade a LED in modo indipendente

Il criterio principale è la minimizzazione dei costi.
Esistono due direzioni principali nello sviluppo di sorgenti luminose a LED:
1. L'uso di LED a bassa potenza (fino a 0,5 W). Richiedono molto, è possibile configurare qualsiasi modulo. Non c'è bisogno di un potente radiatore (poco calore). Uno svantaggio significativo è un assemblaggio più scrupoloso.
2. L'uso di potenti elementi LED (1 W - 5 W). L'efficienza è elevata, i costi del lavoro sono molte volte inferiori. Ma la radiazione puntuale richiede la selezione di un diffusore e sono necessari buoni radiatori per attuare il progetto.
Per i progetti sperimentali, ho scelto la prima opzione. La "materia prima" più economica: LED da 5 mm con una diffusione di 120 ° in una custodia trasparente. Sono chiamati "cappello di paglia".

Le caratteristiche sono le seguenti:

corrente diretta = 20 mA (0,02 A)
caduta di tensione su 1 diodo = 3,2-3,4 volt
colore - bianco caldo

Tali beni sono venduti per 3 rubli al sacco su qualsiasi mercato radio.
Ho comprato dei pacchi 100 pezzi su aliexpress (link per l'acquisto). Costa un po 'meno di 1 p. a testa.

Come alimentatori (più precisamente, fonti di corrente), ho deciso di utilizzare un circuito collaudato con un condensatore di spegnimento (alimentatore). I vantaggi di un tale driver sono l'estrema economicità e il minimo consumo di energia. Poiché non esiste un controller PWM o uno stabilizzatore di corrente lineare, l'energia in eccesso non entra nell'atmosfera: in questo circuito non ci sono elementi con un radiatore dissipatore di calore.
Lo svantaggio è la mancanza di stabilizzazione attuale. Cioè, con una tensione di rete instabile, la luminosità del bagliore cambierà. Ho esattamente 220 (+/- 2 volt) nella mia presa, quindi questa è la soluzione migliore.
Anche la base Element non è costosa.

ponti a diodi della serie KTs405A (sono possibili tutti i diodi, almeno Schottky)
Condensatori a film da 630 volt (con margine)
Resistori da 1-2 watt
Condensatori elettrolitici da 47 mF a 400 volt (puoi prendere una capacità più grande, ma questo va oltre l'ambito dell'economia)
sciocchezze come una breadboard e micce sono di solito nell'arsenale di qualsiasi radioamatore

Per non reinventare il caso con la cartuccia E27, utilizziamo le governanti bruciate (un altro motivo per rifiutarle).

Dopo aver rimosso con cura (per strada!) Un pallone con vapori di mercurio, rimane un eccellente spazio per la creatività.

La base delle basi è il calcolo e il principio di funzionamento del driver corrente con un condensatore di spegnimento

Un diagramma tipico è mostrato nell'illustrazione:

Come funziona il circuito:

Il resistore R1 limita l'impulso di corrente quando viene applicata l'alimentazione fino a quando il circuito si stabilizza (circa 1 secondo). Il valore è compreso tra 50 e 150 ohm. Potenza 2 watt.
Il resistore R2 fornisce un condensatore di zavorra. In primo luogo, lo scarica quando viene spenta. Almeno in modo da non ricevere scosse elettriche quando si svita la lampadina. Il secondo compito è prevenire un picco di corrente nel caso in cui la polarità del condensatore carico e la prima semionda di 220 volt non coincidano.
In realtà, il condensatore di spegnimento C1 è la base del circuito. È una specie di filtro corrente. Scegliendo la capacità, è possibile impostare qualsiasi corrente nel circuito. Per i nostri diodi, non dovrebbe superare i 20 mA nei valori di picco della tensione di rete.
Successivamente, il ponte a diodi funziona (dopo tutto, i LED sono elementi con polarità).
Il condensatore elettrolitico C2 è necessario per evitare lo sfarfallio della lampada. I LED non hanno inerzia quando si accendono / spengono. Pertanto, l'occhio vedrà uno sfarfallio a una frequenza di 50 Hz. A proposito, le lampade cinesi a buon mercato peccano con questo. La qualità del condensatore viene controllata utilizzando qualsiasi fotocamera digitale, anche uno smartphone. Osservando i diodi in fiamme attraverso la matrice digitale, è possibile vedere il battito di ciglia, indistinguibile dall'occhio umano.
Inoltre, questo elettrolita offre un bonus inaspettato: le lampade non si spengono immediatamente, ma con un nobile decadimento lento, fino a quando la capacità non viene scaricata.
Il calcolo del condensatore di tempra viene effettuato secondo la formula:
I = 200 * C * (1.41 * Rete U - Led U)
I - ricevuto corrente del circuito in ampere
200 è una costante (frequenza di rete 50Hz * 4)
1,41 - costante
C è la capacità del condensatore C1 (estinguente) nei farad
Rete U - la tensione stimata della rete (idealmente 220 volt)
Led U - la caduta di tensione totale attraverso i LED (nel nostro caso, 3,3 volt moltiplicata per il numero di elementi LED)
Scegliendo il numero di LED (con una caduta di tensione nota) e la capacità del condensatore di spegnimento, è necessario raggiungere la corrente richiesta. Non dovrebbe essere superiore ai LED specificati nelle caratteristiche. È la forza della corrente che controlli la luminosità del bagliore e inversamente proporzionale alla vita dei LED.
Per comodità, puoi creare una formula in Exel.

Il circuito è stato controllato ripetutamente, la prima copia è stata assemblata quasi 3 anni fa, funziona in una lampada in cucina, non ci sono stati malfunzionamenti.
Passiamo all'attuazione pratica dei progetti. Non ha senso discutere il numero di elementi LED e la capacità del condensatore in circuiti separati: i progetti sono individuali per ogni lampada. Sono stati calcolati rigorosamente secondo la formula. Lo schema sopra di 60 LED con un condensatore a 68 microfarad non è solo un esempio, ma un vero calcolo per la corrente nel circuito da 15 mA (per prolungare la durata delle luci).

Lampada a LED nel clacson

La cartuccia sventrata della governante viene utilizzata come alloggiamento per il circuito e la struttura di supporto. In questo progetto, non ho usato una breadboard, ho montato un driver su un disco rotondo in PVC spesso 1 mm. Si è rivelato solo di dimensioni. Due condensatori - a causa della selezione della capacità: il numero richiesto di microfarad non è stato trovato in un elemento.

Come caso per il posizionamento di elementi a LED, è stato utilizzato un barattolo di yogurt. Ha anche usato fogli di rifilatura di PVC espanso da 3 mm nel design.

Dopo il montaggio, si è rivelato ordinato e persino magnificamente. Questa disposizione della cartuccia è associata alla forma del lampadario: le corna sono dirette verso l'alto, verso il soffitto.

Successivamente, posizioniamo i LED: secondo lo schema, 150 pezzi. Trafiggiamo la plastica con un punteruolo, fatica: una sera intera.

Guardando al futuro, dirò: il materiale del corpo non si è giustificato da solo, è troppo sottile. La lampada successiva è stata realizzata con un foglio di PVC da 1 mm. Per dare forma, ho calcolato lo sweep del cono per gli stessi 150 diodi.

Si è rivelato non così elegante, ma affidabile e mantiene perfettamente la sua forma. La lampada è completamente nascosta nel corno del lampadario, quindi l'aspetto non è così importante.

In realtà, l'installazione.

Brilla uniformemente, non colpisce gli occhi.

Non ho misurato i lumen, mi è sembrato più luminoso di una lampada a incandescenza da 40 W, un po 'più debole di 60 W.

Lampada a LED in una plafoniera piatta in cucina

Un donatore ideale per un tale progetto. Tutti i LED saranno posizionati su un piano.

Disegniamo un modello, ritagliamo la matrice per accogliere gli elementi LED. Con questo diametro, un foglio piatto di PVC si deformerà. Pertanto, ho usato il fondo di un secchio di plastica da sotto le miscele dell'edificio. Sul contorno esterno è presente un rinforzo.

I diodi vengono installati utilizzando il solito punteruolo: 2 fori sul markup.

L'apparecchio d'illuminazione è progettato per 120 elementi del LED, divisi in 2 gruppi di 60 pezzi., Per l'affidabilità del circuito. Produciamo 2 driver identici.

Li montiamo su distanziali dielettrici sul lato posteriore.

Per montare il disco, al centro installiamo un podio in PVC.

Appendiamo la lampada al soffitto, la accendiamo - tutto funziona.

Per valutare la luminosità: negli angoli sono presenti 4 lampade a LED di marca IKEA, con una potenza luminosa di 400 Lm.

Lampada a LED per il bagno

Anche un progetto facilmente implementabile. Estraiamo il contenuto della lampada, installiamo una matrice di 30 LED e il driver corrispondente.

La luce è morbida, uniforme, perché questa "stanza" è più che sufficiente.

Lampada da tavolo

Un cappuccio di un deodorante è stato usato come custodia.

La cartuccia E27 viene tradizionalmente da una governante bruciata.

L'alloggiamento contiene 55 LED.

Si è rivelato compatto e pulito.

In una lampada da tavolo, l '"installazione" sembra nativa.

E brilla abbastanza fiducioso.

Illuminazione da scrivania a LED
Il bambino, ispirato dai successi di papà, chiese l'illuminazione per una scrivania del computer. È stata trovata una scatola elegante in cui si adattava il conducente.

Come caso, ho usato una scatola per la posa del cavo. Dimensione del profilo: 10 * 10 mm.

In modo che la luce non colpisca gli occhi, ma sia diretta dall'alto verso il basso, il design si trova su un angolo con un lato di 25 mm, realizzato in PVC bianco.