Настольные светодиодные светильники своими руками

Как своими руками сделать светодиодный светильник

Led-освещение распространено и в частных. и в общественных помещения.

Однако покупка и установка оборудования для него обходится достаточно дорого.

Поэтому рассмотрим, как сделать светильник из светодиодов и подручных материалов своими руками, какие устройства, расходники, инструменты для этого потребуются, и какие варианты приборов могут при этом получиться.

Как подобрать светодиодные лампы для светильника

При создании светодиодных светильников применяют два вида led-лампочек по мощности:

1. До полуватта. Их главные особенности – минимальный нагрев и возможность задать осветительному прибору любую форму, благодаря большому количеству точек. Недостаток – их монтаж весьма трудоемок, если учесть, что паять и соединять нужно своими руками.
2. От 1 до 5 Вт. Большая мощность диодов позволяет существенно снизить их количество в устройстве, что уменьшает трудозатраты. Однако эффективная эксплуатация осветительного прибора на их основе невозможна без правильного подбора радиатора и рассеивателя света.

Изготовление led-светильников возможно также на основе светодиодных лент. Мощность освещения, цветовая подборка и плотность расположения лампочек в полосе определяется условиями эксплуатации и личными предпочтениями того, кто будет собирать их своими руками. В ширину стандартно они достигают 8-10 мм, а в длину – до 5 метров (именно такую протяженность имеют в продаваемых катушках). Питание осуществляется от источника постоянного тока с напряжением около 12 вольт и выше. Для подключения их от бытовой сети потребуется соответствующий блок питания. Также их можно собрать и на батарейках.

Расчет и принцип работы драйвера с гасящим конденсатором

Чтобы оснастить уже имеющиеся люстры и прочие светильники в квартире дешевым источником светодиодного света можно применить схему драйвера с гасящим конденсатором.

Главная его особенность – низкое потребление энергии. Собирая блок своими руками, каждый убедится, что он достаточно прост и в нем нет ничего лишнего, в том числе стабилизатора. Применяемые диоды не выделяют много тепла, поэтому в устройстве также отсутствует радиатор.

Единственный минус такой схемы – прямое подключение к сети 220В. Это значит, что если будут постоянные перебои напряжения, светильник станет постоянно мигать. Чтобы собрать подобный драйвер, потребуется подготовить исходные материалы:

1. Макетная плата.
2. Одно-двухваттные резисторы.
3. Предохранители.
4. Конденсаторы 47 mF на 500 В.
5. Диодные мосты типа КЦ405А.
6. Конденсаторы пленочные на 600 вольт (можно взять больше).

Если светодиодный светильник изготавливается для потолочной люстры под стандартный патрон, в качестве базы можно взять цоколь от перегоревшей экономной люминесцентной лампы. Для этого нужно своими руками, лучше вне помещения, аккуратно отсоединить лампу.

Схема

Работы схемы конденсатора, изготовленного своими руками, подчиняется следующему алгоритму:

1. Резистор (обозначаемый на схеме R1) снижает скачки в сети до момента стабилизации схемы. На это уходит порядка одной секунды. Его параметры – сопротивление 50-150 Ом, мощность – 2 Вт.
2. Резистор (на иллюстрации R2) поддерживает работу конденсатора-балласта – разряжает его, когда питание отключается. На практике это полезно для того, чтобы в случае необходимости проведения ремонта своими руками, мастер не подвергался действию электричества. Помимо этого, он препятствует образованию токового броска при не совмещении первой полуволны переменного сетевого тока с полярностью конденсатора.
3. С1 непосредственно гасящий конденсатор. Это главный элемент схемы светодиодного светильника на основе ленты или ламп. Его функция – фильтрация тока. С его помощью (варьируя параметр мощности) можно задать любое значение силы тока в цепи. Так, для диодов, приведенных в качестве основы (см. выше) его значение не долго превышать 20 мА при пиковом напряжении.
4. Дальше по схеме включается диодный мост.
5. С2 (конденсатор электролитического типа) предотвращает ламповое мерцание. Кроме того, благодаря медленному разряжению электролита светильник затухает не немедленно, а постепенно.

Важно! Led-элементы светодиодной ленты не обладают эффектом инертности. Поэтому при включении и выключении глаз человека может замечать изменение стабильности освещения только при частоте в 50 Гц. Однако если посмотреть на светильник через камеру смартфона, можно сразу обнаружить его качество. Как правило, дешевые китайские диоды сразу выдают себя мерцанием, незаметным невооруженным глазом.

Основы расчета

Чтобы правильно рассчитать конденсатор, необходимо воспользоваться следующей формулой: I = 200*C*(1.41*U cети – U led): I – ток цепи (А); цифра «200» – постоянная, полученная умножением частоты тока 50 Гц на «4»; значение «1.41» – еще одна постоянная; С – емкость гасящего конденсатора, выраженная в фарадах; U cети – напряжение в используемой сети, обычно 220В; U led – общее падение напряжение на светодиодной полосе или отдельных диодов, например если каждый элемент имеет по 3,3В, то это значение нужно умножить на общее их количество и получится величина U led.

Правило подбора тока цепи (I) достаточно просто. Необходимо подобрать емкость гасящего конденсатора и количество диодов с заданным напряжением так, чтобы искомое значение тока цепи не превышало указанно в параметрах led-элементов. Задавая величину I можно устанавливать яркость свечения. Период времени службы диодов находится от нее в обратной зависимости.

На изображении приведена иллюстрация схемы типичного драйвера с гасящим конденсатором.

Интересно! Как вариант в качестве источника питания может использоваться аккумулятор. Светильник на батарейках можно подключать без драйвера. При этом при расчете его мощности нужно учитывать суммарное падение напряжение всех светодиодных элементов.

Какие материалы можно использовать

В ходе изготовления самодельных светильников пригодны любые материалы, сочетающиеся со светодиодными лентами и лампочками. Корпус можно изготовить как своими руками, так и взять за основу ранее использовавшийся прибор. При этом обязательно нужно учесть теплоотдачу led-элементов. Без правильно подобранного радиатора они быстро испортятся.

Для диодов большой мощности потребуется теплопроводящий материал. Например, это может быть алюминиевый профиль, труба, конус и прочие металлические предметы. Для таких элементов, как светодиоды 5 мм «соломенная шляпа» с углом распределения светового потока в сто двадцать градусов можно использовать любой материал – пластик, бумагу, дерево, картон – так как они не нагреваются.

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.

Совет! Используя вышеприведенную технологию, можно своими руками изготовить светильники для обычных подвесных люстр, а также плафонов, вывешиваемых для освещения подсобных помещений, гаражах, бань, подвалов. Вместо обычных ламп накаливания или «экономок» в них будут применены светодиодные самоделки.

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.

Основные правила сборки самодельных led-светильников

Чтобы сделать рабочий светильник на основе светодиодов, необходимо убедиться как в грамотности его схемы, так и в правильности подбора его элементов:

1. Сборку диодов осуществлять строго по приведенной схеме. При неправильном подключении возможен взрыв!
2. Качество спайки компонентов должны быть на высоком уровне. В противном случае возможно разъединение контактов и поломка светильника.
3. Для точного расчета всех параметров, в том числе падения напряжения, необходимо проводить предварительные замеры точными приборами, мультиметром.
4. Чтобы устранить эффект голубоватой подсветки (раздражающих глаза) белых диодов, необходимо на каждые 10 led-элементов монтировать 3-4 красных.

Интересно! Приведенная выше схема изготовления светильника своими руками достаточно проста, эффективна и экономна. Однако она подключена напрямую к сети с напряжением в 220В, что не исключает поражения электрическим током, и потому требует соблюдения правил безопасности как с любым другим бытовым электроприбором.

Основные выводы

Изготовить светильник своими руками можно с применением подручных средств и недорогих радиотоваров. Также для этого потребуется непосредственно светодиодные элементы – лампы или ленты. Они могут быть как маломощными, так и сильными. При выборе материала для корпуса нужно исходить из параметров их теплоотдачи. Чтобы подключить такой прибор в сеть без блока питания, потребуется изготовить драйвер с гасящим конденсатором, предварительно рассчитав его по формуле.

С помощью предложенной технологии можно изготовить светильники любой формы и параметров для установки их в качестве основного или декоративного источника освещения. Монтировать своими руками их можно на потолок и стены в плафоны, в люстры и настольные лампы, а также в любую другую специально изготовленную художественную конструкцию.

Источник

Переделка обычной настольной лампы в светодиодную с сенсором включения

Наверняка, хоть раз но вы видели вот такую настольную лампу, чаще, подобные конструкции применяют при манипуляциях в салонах красоты.
Однако, и в обычной домашней жизни, такая лампа очень удобна.

Поскольку, я достаточно времени провожу за ноутбуком, мне такое освещение на довольно длинном штативе пришлось как раз. Только вот испускаемый ею холодный белый свет (CW) я не считаю комфортным. Лампа проработала у меня более года, и я стал подозревать, что скоро, срок работы люминесцентной лампочки подойдет к концу, и заблаговременно заказал катушечку светодиодной ленты. Лента пришла, и мне осталось только дождаться перегорания лампы – что через несколько дней и случилось.

Предлагаю вам вместе со мной переделать эту очень удобную конструкцию на:
— применение ее со светодиодной лентой;
— подумать (и реализовать) о том, какие новые качества эта лампа может приобрести;
— немного подремонтировать узел поворотного плафона;
— немного помечтать, чего еще можно было бы, при желании, добавить к уже готовому светильнику.

Разборка

В подставке светильника, обнаружилась пластиковая емкость с залитым в нее цементом, это меня приятно удивило – я ожидал найти мешочек с песком. Конечно, этот утяжелитель придется чем-то заменить. Забегая вперед скажу что на тот момент, я склонялся к песку, но замена нашлась.

Сама катушка с лентой на 2835 светодиодах. Выбор был не случайным. Слишком большую мощность (яркость) я не хотел, так как, пришлось бы думать об отведении значительного тепла. Усложнять конструкции диммированием я так же не хотел – так как, не люблю долгосторои. И лента обязательно должна быть WW – теплого белого свечения. В общем, я купил именно то, что я и хотел.

Лента была нарезана на 8 отрезков, и приклеена липким слоем к штатному отражателю.
Тут я приуныл, поняв, что сколько мне придется паять..

Отрезав подходящий кусочек монтажной платы, я приготовил и облудил 16 проводников. При этом, группа из восьми проводников разместилась в центре монтажной платы и была определена как положительные проводники, а две группы по четыре проводника, предназначались для подсоединения к отрицательному полюсу источника питания.

К моей радости, паялось очень легко, и буквально через 7 минут, у меня уже получился готовый вариант.

Саму платку я посадил на термоклей, и проверил работу при сниженном напряжении, — результат меня порадовал.

Блок питания и подставка.

Поскольку, штатный утяжелитель я разместить уже не мог, я было схватился за полиэтиленовый мешочек с песком, но, вспомнил, что лет шесть назад, занимался отливкой полуколец утяжелителей из свинца и сбежал в свой волшебный сарайчик. В том же сарайчике, я набрел и на проколотый мной резиновый мяч из моего прошлого проекта.

Полукольца были уплощены на наковаленке, так как, по высоте они мешали сборке основания светильника, и были обернуты в половинки от сдутого мяча – получилось и плотно и упруго.

Да, обратите внимание на отрезок витого шнура — он был одним концом припаян к 12v от блока питания, пропущен в отверстие на обратной стороне подставки. На другой его конец, был принаян штекер для подсоединения к ответному гнезду, которое я расположил в пустой кубической полости оставшейся после извлечения дросселя.

Общий вид получился вот такой:

Мелкий ремонт.

После годичной эксплуатации, голова светильника с отражателем перестала фиксироваться в горизонтальном положении. Иными словами, если голову светильника повернуть под углом к верхней тяге ножки светильника, поворотный узел не выдерживал веса головы, и сама голова, опускалась вниз.

В этом, конечно был виноват вес люминесцентной лампочки. И хотя, вес всего узла светильника значительно уменьшился, — проблема эта осталась.

Разобрать этот узел было невозможно, и я просто спилил пластмассовые отливы распорки узла, и ввинтил между пружинящими лепестками саморез.

Все, кому попадалась такая лампа – с этим сталкивались – разберетесь =)

Сенсорное управление.

В общем, три я подарил, а два оставил. Светодиоды в одном из них потеряли яркость, особенно это заметно в сравнении с новым.

Внутри светильника скрываются:
— микросхема TPP223;
— полевой P канальный транзистор SI2301;
— три светодиода;
— и SMD обвязка всего этого.

Как вы понимаете, — это уже готовая схема управления, и не польститься на это, я не смог.

Я, как смог, постарался правильно нарисовать итоговую схему, надеюсь Иван_Похмельев, разглядит и поправит меня, если я чего напутал. =)

Единственное что, на TPP223 я подал с интегрального стабилизатора 3.3v. Два светодиода я сковырнул с платы, а один крайний оставил – для отладки.

Ну и итог:

Суммарный ток оказался в районе 0.85A.
На заднем плане вы видите монитор, внутрь которого я встроил УМЗЧ и я выпущу об этом отдельную статейку, а на малом ноуте, вы видите уже почти законченный проект «нашкафной» управляемой по радиоканалу светодиодной подсветки, — я ее почти закончил, и на днях, опубликую так же =)

Что можно было бы сделать иначе.

Я, как вы видите, применил габаритный блок питания – но такой уж был.
Вы так же видели, что кубическая полость, в которой размещался дроссель, осталась пустой. Если под руками будет малогабаритный блок питания на 12v, то его лучше разместить именно там. Тогда, в подставке, можно разместить катушки беспроводной зарядки, они прямо так туда и напрашиваются, а для разъемного соединения подставки и блока питания, можно использовать тот же прием, который использовал и я =)

Источник