أضواء LED DIY

Send

تدريجيا ، تتحول أجهزة الإضاءة إلى مصابيح LED. لم يحدث هذا على الفور ، فقد كانت هناك فترة انتقالية طويلة باستخدام ما يسمى بالمدبرة المنزلية - لمبات تفريغ الغاز المدمجة المزودة بمصدر طاقة مدمج (برنامج تشغيل) وخرطوشة E27 أو E14 قياسية.

تستخدم هذه المصابيح على نطاق واسع اليوم ، لأن تكلفتها مقارنة بمصادر ضوء LED ليست "قاسية".
مع وجود توازن جيد بين السعر والاقتصاد (الفرق في السعر مع المصابيح المتوهجة التقليدية يؤتي ثماره مع مرور الوقت بسبب توفير الطاقة) ، فإن مصادر ضوء تصريف الغاز لها عيوب عديدة:

عمر الخدمة أقل من عمر المصابيح المتوهجة.
تدخل التردد العالي من امدادات الطاقة.
مصابيح ، لا أحب متكررة على / قبالة.
انخفاض تدريجي في السطوع.
التأثير على الأسطح المجاورة: تظهر بقعة مظلمة على سطح السقف (فوق المصباح) مع مرور الوقت.
على أي حال ، لا أريد حقًا الحصول على قارورة تحتوي على كمية معينة من الزئبق في المنزل.
بديل رائع هو مصابيح LED. قائمة المزايا مهمة:
ربحية هائلة (تصل إلى 10 مرات مقارنة مع المصابيح المتوهجة).
خدمة الحياة ضخمة.
إمدادات الطاقة مثالية وآمنة (السائقين).
مستقلة تماما عن عدد الادراج.
مع التبريد العادي ، لا تفقد فترة التشغيل بأكملها تقريبًا سطوعها.
أمان ميكانيكي كامل (حتى لو كان الناشر مُكسرًا ، فلن تدخل الغرفة أي مواد ضارة).

العيب الثاني:

اتجاهية تدفق الضوء تجعل مطالب عالية في تصميم الناشر.
ومع ذلك ، فهي باهظة الثمن (نحن نتحدث عن العلامات التجارية عالية الجودة ، ومنتجات الاسم الأوسط بأسعار معقولة جدا).

إذا تم تنظيم مشكلة السعر عن طريق اختيار الشركة المصنعة ، فإن ميزات التصميم لا تسمح لك دائمًا باستبدال المصباح في الثريا المفضلة لديك. بالطبع ، هناك مجموعة واسعة من مصابيح LED الكلاسيكية على شكل الكمثرى التي تناسب أي حجم.
ولكن في هذا التصميم يكمن "الكمين".

أمامنا مصباح عالي الجودة (في نفس الوقت غير مكلف نسبيًا) بسطوع 1000 لومن (مكافئ للمصباح المتوهج بقوة 100 واط) ، واستهلاك طاقة قدره 13 واط. تعمل مصادر الإضاءة LED هذه لسنوات عديدة ، فهي تتألق بمصباح دافئ لطيف (درجة الحرارة 2700 كلفن) ، ولا يلاحظ أي تدهور في السطوع مع مرور الوقت.
ولكن للضوء القوي ، مطلوب تبريد خطير. لذلك ، يتكون غلاف المصباح 2/3 من المبرد. إنه بلاستيك ، لا يفسد المظهر ، وهو فعال للغاية. يتبع العيب الرئيسي من التصميم - نصف الكرة في الجزء العلوي من المصباح هو مصدر ضوء حقيقي. هذا يجعل من الصعب اختيار مصباح - ليس في كل الثريا الخروب مثل هذا المصباح سيبدو متناغم.
لا يوجد سوى مخرج واحد - لشراء مصابيح LED جاهزة الصنع ، والتي تم تصميم تكوينها في الأصل لمصادر إضاءة محددة.
الكلمة الرئيسية هي شراء. وماذا عن مصابيح الكلمة المفضلة لديك والثريات والمصابيح الأخرى في الشقة؟

لذلك ، فقد تقرر تصميم مصابيح LED بشكل مستقل

المعيار الرئيسي هو تقليل التكلفة.
هناك اتجاهان رئيسيان في تطوير مصادر ضوء LED:
1. استخدام المصابيح منخفضة الطاقة (تصل إلى 0.5 واط). أنها تتطلب الكثير ، يمكنك تكوين أي شكل. لا حاجة لمشعاع قوي (حرارة صغيرة). العيب الكبير هو مجموعة أكثر صعوبة.
2. استخدام عناصر LED قوية (1 W - 5 W). الكفاءة مرتفعة ، وتكاليف العمالة أقل عدة مرات. لكن إشعاع النقطة يتطلب اختيار موزع ، وهناك حاجة إلى مشعات جيدة لتنفيذ المشروع.
للتصاميم التجريبية ، اخترت الخيار الأول. "المواد الخام" الأكثر تكلفة: المصابيح 5 مم مع نشر 120 درجة في علبة شفافة. يطلق عليهم "قبعة القش".

الخصائص هي كما يلي:

الحالي إلى الأمام = 20 مللي أمبير (0.02 a)
انخفاض الجهد في 1 الصمام الثنائي = 3.2-3.4 فولت
اللون - أبيض دافئ

وتباع هذه السلع لمدة 3 روبل حزمة في أي سوق الراديو.
اشتريت بعض الحزم 100 جهاز كمبيوتر شخصى. على aliexpress (رابط الشراء). يكلف أقل قليلا من 1 ص. لكل منهما.

كمصدر للطاقة (بتعبير أدق ، المصادر الحالية) ، قررت استخدام دائرة مجربة مع مكثف تبريد (الصابورة). مزايا مثل هذا السائق هي الرخص القصوى ، والحد الأدنى من استهلاك الطاقة. نظرًا لعدم وجود جهاز تحكم PWM أو مثبت تيار خطي ، فإن الطاقة الزائدة لا تدخل في الغلاف الجوي: في هذه الدائرة لا توجد عناصر بها مشع لتبديد الحرارة.
العيب هو عدم الاستقرار الحالي. وهذا هو ، مع الجهد التيار الكهربائي غير المستقر ، سيتغير سطوع التوهج. لديّ 220 (+/- 2 فولت) في المقبس ، لذلك هذا هو الحل الأفضل.
قاعدة العنصر هي أيضا ليست مكلفة.

جسور الصمام الثنائي لسلسلة KTs405A (أي الثنائيات ممكنة ، على الأقل شوتكي)
المكثفات فيلم 630 فولت (مع هامش)
1-2 واط المقاومات
مكثفات إلكتروليتية بقدرة 47 مللي متر عند 400 فولت (يمكنك أن تأخذ سعة أكبر ، لكن هذا يتجاوز نطاق الاقتصاد)
تافه مثل اللوح والصمامات وعادة ما تكون في ترسانة أي هواة الراديو

حتى لا نعيد اختراع الصندوق باستخدام خرطوشة E27 ، فإننا نستخدم مدبرة المنزل المحروقة (سبب آخر لرفضهم).

بعد إزالة بعناية (في الشارع!) قارورة مع أبخرة الزئبق ، يبقى فارغا ممتازا للإبداع.

أساس الأساسيات هو حساب ومبدأ تشغيل برنامج التشغيل الحالي باستخدام مكثف تبريد

يظهر رسم تخطيطي نموذجي في الرسم التوضيحي:

كيف تعمل الدائرة:

يحد المقاوم R1 الزيادة الحالية عند استخدام الطاقة حتى تستقر الدائرة (حوالي ثانية واحدة). القيمة من 50 إلى 150 أوم. قوة 2 واط.
يوفر R2 المقاوم مكثف الصابورة. أولاً ، يتم تفريغها عند إيقاف الطاقة. على الأقل حتى لا تتعرض لصدمة كهربائية عندما تقوم بفك المصباح الكهربائي. المهمة الثانية هي منع حدوث زيادة حالية في الحالة عندما لا تتزامن قطبية المكثف المشحون والنصف الأول من الموجة 220 فولت.
في الواقع ، فإن مكثف التبريد C1 هو أساس الدائرة. إنه نوع من التصفية الحالية. اختيار القدرات ، يمكنك ضبط أي تيار في الدائرة. بالنسبة للثنائيات الخاصة بنا ، يجب ألا يتجاوز 20 مللي أمبير في قيم ذروة جهد التيار الكهربائي.
بعد ذلك ، يعمل جسر الصمام الثنائي (بعد كل شيء ، المصابيح هي عناصر ذات قطبية).
هناك حاجة إلى مكثف كهربائيا C2 لمنع المصباح من الخفقان. لم يكن لديك المصابيح الجمود عند تشغيل / إيقاف. لذلك ، سوف ترى العين وميض على تردد 50 هرتز. بالمناسبة ، المصابيح الصينية الرخيصة تخطئ في ذلك. يتم فحص جودة المكثف باستخدام أي كاميرا رقمية ، حتى الهاتف الذكي. بالنظر إلى الثنائيات المحترقة من خلال المصفوفة الرقمية ، يمكنك رؤية وميض لا يمكن تمييزه بالعين البشرية.
بالإضافة إلى ذلك ، يعطي هذا المنحل بالكهرباء مكافأة غير متوقعة: المصابيح لا تتوقف على الفور ، ولكن مع تسوس بطيء النبيلة ، حتى يتم تفريغ القدرات.
يتم حساب مكثف التبريد باستخدام المعادلة:
I = 200 * C * (1.41 * شبكة U - بقيادة الولايات المتحدة)
أنا - تلقى الدائرة الحالية في أمبير
200 ثابت (تردد الشبكة 50 هرتز * 4)
1.41 - ثابت
C هي سعة المكثف C1 (الإطفاء) في farads
شبكة يو - الجهد المقدر للشبكة (مثالي 220 فولت)
الصمام U - انخفاض الجهد الكلي عبر المصابيح (في حالتنا ، 3.3 فولت مضروبة في عدد عناصر الصمام)
عند اختيار عدد المصابيح (مع انخفاض الجهد المعروف) وقدرة مكثف التبريد ، من الضروري تحقيق التيار المطلوب. لا ينبغي أن يكون أعلى من المصابيح المحددة في الخصائص. إنها القوة الحالية التي تتحكم في سطوع التوهج ، وتتناسب عكسياً مع عمر المصابيح.
للراحة ، يمكنك إنشاء صيغة في Exel.

تم فحص الدائرة مرارا وتكرارا ، تم تجميع النسخة الأولى قبل 3 سنوات تقريبا ، وأنها تعمل في مصباح في المطبخ ، لم تكن هناك أعطال.
ننتقل إلى التنفيذ العملي للمشاريع. ليس من المنطقي مناقشة عدد عناصر LED وسعة المكثف في دوائر منفصلة: المشاريع فردية لكل مصباح. تم حسابها بدقة وفقا للصيغة. لا يمثل الرسم البياني أعلاه لـ 60 مصباحًا مزودًا بمكثف microfarad 68 مثالًا فحسب ، بل إنه حساب حقيقي للتيار في الدائرة 15 مللي أمبير (لإطالة عمر الأضواء).

مصباح LED في القرن

يتم استخدام الخرطوشة المدمّرة من مدبرة المنزل كغطاء للدائرة وهيكل الدعم. في هذا المشروع ، لم أستخدم لوحًا ، قمت بتجميع برنامج تشغيل على قرص دائري مصنوع من مادة PVC بسماكة 1 مم. اتضح فقط في الحجم. اثنين من المكثفات - بسبب اختيار السعة: لم يتم العثور على العدد المطلوب من microfarads في عنصر واحد.

كحالة لوضع عناصر الصمام ، تم استخدام جرة من اللبن. كما استخدم ألواح التشذيب المصنوعة من الـ 3 مم الرغوية البلاستيكية في التصميم.

بعد التجميع ، اتضح بشكل رائع وجميل. يرتبط هذا الترتيب للخرطوشة بشكل الثريا: يتم توجيه الأبواق لأعلى ، إلى السقف.

بعد ذلك ، نضع المصابيح: وفقا للمخطط ، 150 جهاز كمبيوتر شخصى. نثقب البلاستيك بخرسانة مخملية: أمسية كاملة.

بالنظر إلى المستقبل ، أقول: إن مادة الجسم لم تبرر نفسها ، إنها رقيقة جدًا. المصباح التالي مصنوع من ورقة PVC 1 مم. لإعطاء الشكل ، حسبت اكتساح المخروط لنفس الثنائيات 150.

اتضح ليس بشكل رائع ، ولكن بشكل موثوق ، ويحافظ على شكله بشكل مثالي. يتم إخفاء المصباح بالكامل في قرن الثريا ، وبالتالي فإن المظهر ليس مهمًا جدًا.

في الواقع ، التثبيت.

يضيء بالتساوي ، لا تضرب العينين.

لم أقم بقياس شمعة ، لقد شعرت أكثر إشراقًا من مصباح ساطع 40 واط ، أضعف قليلاً من 60 واط

مصباح LED في مصباح سقف مسطح في المطبخ

متبرع مثالي لمثل هذا المشروع. جميع المصابيح سوف تكون موجودة في طائرة واحدة.

نرسم قالبًا ، ونقطع المصفوفة لاستيعاب عناصر LED. مع هذا القطر ، سوف تشوه ورقة مسطحة من PVC. لذلك ، استخدمت الجزء السفلي من دلو من أسفل مخاليط البناء. على المحيط الخارجي هناك أكثر صلابة.