Мощный светодиодный светильник своими руками; разработка, установка

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

1. Резистор на 100 ОМ при включении защищает схему от бросков напряжения, если его нет, нужно использовать выпрямительный диодный мост большей мощности.
2. 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.
3. Убедитесь в том, что используемый конденсатор рассчитан на рабочее напряжение не менее 350 В, оно должно в полтора раза превышать напряжение сети.
4. 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.

Перегоревшая лампочка

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

Вставляем в него резистор на 100 Oм и два конденсатора по 220 нФ напряжением 400 В.

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

Далее дело за малым: припаиваем резистор на 100 Ом, он может подсоединяться к любой из плат, и изолируем клеем контакты.

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

Экономия энергии

За последние 10 лет технологи производства светодиодов шагнули далеко вперёд. Светодиоды стали более яркими и более дешевыми, у них существенно вырос индекс цветопередачи. Наступило время, когда светодиодные лампы можно использовать в качестве основного освещения дома, в офисе, на производстве и в уличных фонарях.

Современные светодиоды отличаются очень высокой светоотдачей (количество света в расчёте на один ватт мощности). По этому показателю они в 5-10 раз превосходят лампы накаливания, соответственно, для получения того же количества света, как и от лампы накаливания, достаточно светодиодной лампы в 5-10 раз меньшей мощности. Это приводит к существенной экономии расходов на электроэнергию.

Средний срок окупаемости светодиодной лампы (с учётом экономии на платежах за электроэнергию и расходов на замену перегоревших ламп накаливания) составляет от 6 месяцев до двух лет.

Продукция низкого качества

Большая часть светодиодных ламп китайских брендов перегорает по причине низкокачественной сборки. Под стильным внешним видом изделия может скрываться несколько неприятных сюрпризов:

• дешёвый электролитический конденсатор, который постепенно теряет ёмкость, работая в высокотемпературной среде;
• отсутствие качественного теплоотвода;
• отсутствие хорошего драйвера;
• «холодная пайка» контактных площадок и пр.

Если заглянуть внутрь корпуса перегоревшей светодиодной лампы, можно обнаружить, что термопаста нанесена на алюминиевую подложку лишь частично. В результате отвод тепла от платы к радиатору происходит неравномерно, что ведёт к перегреву излучающего SMD элемента, находящегося в худшем температурном режиме. Смышленые китайские инженеры выполняют расчет балластного блока питания так, чтобы выходное напряжение на нём было немного выше номинального. Первоначальная яркость такого изделия впечатляет покупателя, а значит, коммерческая цель достигнута. В лучшем случае, спустя несколько месяцев эксплуатации, световой поток снизится на 30%, в худшем – лампа перегорит.

Перечисленные факты свидетельствуют об умышленном ухудшении технических характеристик изделия производителем. Ведь, если все желающие перейдут на качественное светодиодное освещение, то кто будет покупать лампы?

«Ошибка» бортового компьютера при установке светодиодных ламп

Очень часто при установке светодиодов возникают неприятные «сюрпризы». В данной статье мы разберем все встречающиеся на практике нюансы, которые могут возникнуть при установке светодиодных источников света.

Очень часто при установке светодиодов возникают неприятные «сюрпризы». В данной статье мы разберем все встречающиеся на практике нюансы, которые могут возникнуть при установке светодиодных источников света.

– светодиодные лампы работают, но бортовой компьютер выдает «ошибку», что лампа перегорела.

– светодиодная лампа работает, но некорректно. Могут меняться режимы ее работы, светодиоды могут произвольно загораться при включении зажигания и проч. Бортовой компьютер может выдавать «ошибку», а может и не выдавать.

– светодиодная лампа не загорается. Меняем обратно на штатную лампу – все работает. Пробуем подключить напрямую от аккумулятора диодную – тоже все работает.

Причина вышеописанных случаев заключается в том, что диодные лампы для работы требуют значительно меньше электроэнергии. Поэтому бортовая система автомобиля определяет диодную лампу как перегоревшую, либо информирует водителя посредством панели приборов, либо же начинает блокировать подаваемое напряжение. Либо как-то иначе реагировать, что проявляется в некорректной работе диодных источников света. Причем последнее, очень редко, но все же может иметь место даже на автомобилях, не оборудованных бортовой системой слежения.

Решить проблему можно двумя способами: либо приобрести диодную лампу со встроенным резистором, либо установить отдельно в сеть резистор-обманку.

Приобретение диодных ламп со встроенной обманкой, на первый взгляд, самое простое решение. Но на практике это не всегда так. Все дело в том, что производители на данный момент выпускают лампы с резисторами только для цоколей с потребляемой мощностью до 5-10 Вт. Это маломощные лампочки, которые применяются в габаритных огнях, подсветке салона, багажника. Что касаемо цоколей, с потребляемой мощностью выше 10 Вт., тут все немного сложнее. Часто бывает, что производитель позиционирует мощную светодиодную лампу как CanBus (т.е. со встроенной обманкой), но по факту эта обманка может «не работать». Загвоздка в том, что лампа действительно имеет резистор, тут не придерешься, но он настолько слаб, что суммарной потребляемой мощности диодов и резистора не хватает, чтобы «обмануть» систему. Почему же не удается до сих пор изготовить мощную диодную лампу с «обманкой», которая бы корректно работала? Причина в том, что мощный резистор при работе выделяет большое количество тепла. Если разместить в одном корпусе светодиоды и мощный резистор, то нагрев передастся диодам, которые критичны к высоким температурам, и лампа очень быстро выйдет из строя. Поэтому в случае мощных ламп мы советуем ставить резистор-обманку отдельно. Резистор можно установить либо в сеть с помощью специальных зажимов, которые идут в комплекте. Либо же его можно установить как переходник. В нашем магазине, помимо светодиодных ламп, предоставлены резисторы-обманки всех типов и под все цоколи!

Моргание светодиодной лампочки

Вопрос вынесен в отдельный пункт, потому что эта проблема часто встречается в быту, и многие не знают, как починить светодиодную лампу в этом случае. Причем моргание бывает двух типов:

• В выключенном состоянии лампочка ярко мигает, периодичность разная – от раза в секунду до нескольких раз в минуту, а то и в час. На этом месте продолжает мигать даже замененная лампа. Возможны случаи, когда в темноте она едва заметно, слабо горит – это также приводит к постепенно перегорающим светодиодам, и необходим ремонт.
• Во включенном состоянии периодически гаснет на секунду или даже на несколько минут, затем загорается вновь.

Первый случай возникает из-за наличия выключателя с индикатором. Его работа обеспечивается протеканием малого тока сквозь слабый диод, поэтому он светится. Этот ток продолжает свой путь в люстру, заряжая конденсатор в лампочках. Когда накапливается достаточный заряд, драйвер пытается запустить свечение, но оно мгновенно прекращается после разряда конденсатора. Можно ли решить такую проблему в домашних условиях? В такой ситуации нужно использовать параллельно подключенный между выключателем и лампочкой резистор, который гасит слабый ток. Как дополнительную нагрузку используют лампу накаливания в этой же цепи, хватает миниатюрного варианта буквально на 10 Вт. Еще можно поменять выключатель на вариант без индикатора.

Бывает, что мигание наблюдается даже при обычном выключателе. Это вызвано неправильным подключением контактов – фаза подается на лампочку постоянно, а размыкается ноль. Правильно будет, если выключатель размыкает фазу, а ноль постоянный. В лампе современного типа на 220 вольт (например, Gauss) светодиоды защищены от такого воздействия установленными резисторами.

Если возникает периодическое отключение ламп во время их работы, это может быть вызвано двумя причинами: постоянно изменяющееся напряжение в сети или неисправность в контактах. Первая проблема решается стабилизацией напряжения с помощью соответствующих приборов или заменой лампочки на ту, которая имеет больший диапазон работы. Вторая – способом, который описан в пункте ремонта LED-ламп (прозвонка и протирка контактов, перепайка поврежденных резисторов и конденсаторов).

Некорректное подключение LED ламп

Иногда мерцание, гудение и ряд других неисправностей связаны не с самим светильником, а особенностями подводящих сетей и дополнительных устройств.

Самая простая проверка мерцающей/жужжащей светодиодной лампочки — это тестовая замена ее на ИС накаливания или люминесцентную с таким же цоколем. Если тестовая лампа горит нормально, значит:

• Используется диммер, не предназначенный для работы с LED.
• Ваша светодиодная лампочка не является диммируемой.

Бывает, потребители сталкиваются с «эффектом призрака»: светильник выключен, но продолжает светиться. Это может происходить по следующим причинам:

• Нейтральный провод не заземлен или у заземления слишком высокое сопротивление.
• Из-за электромагнитной индукции кабели, проложенные рядом друг с другом, наводят паразитную ЭДС, которой достаточно для тусклого свечения LED лампы.

Рис. 11. Тусклое свечение LED лампы после ее выключения называют «эффектом призрака» (ghost effect).

Эффективный и полный срок службы

Угадайте, на какой коробке срок работы завышен?

Хорошие изготовители светодиодного освещения в характеристиках указывают, что срок службы соответствует общепринятому стандарту L70 или LM70. Если световой поток по стандарту L70 равен 30000 часов, значит через 30 т.ч яркость составит 70% от первоначального. Так указывают производители, которые ставят хорошие комплектующие, тем самым гарантируя световой поток.

Для низкокачественной продукции (ширпотреба) не очень добросовестные изготовители указывают полный срок службы. То есть период времени, в течение которого светодиодный прожектор будет светить, пока полностью не потухнет.

Например, для прожектора IEK СДО01-50 на 50W указали срок в 65000ч. Конечно, он не проживет эти 65 тыс.ч, потухнет на 35000ч. А по общепринятому стандарту L70, этот прожектор проработает только 10.000ч. А это в 3 раза меньше, чем у качественного изделия.

Получается светильник с периодом эксплуатации в 30 тыс.ч, по сравнению с 10 тыс.ч ,будет привлекательней для покупателя. Чтобы превратить этот недостаток в достоинство, и указывается полный срок службы. Полный исчисляется до тех пор, когда светильник будет светить как керосинка. Покупатели этого не знают этой особенности указания срока службы и при равной мощности купят тот, у которого указано больше часов. Таким образом нам впаривают китайский ширпотреб, часто по цене качественной светотехники.

При круглосуточной работе:

• 1г. равен 9000ч.;
• 2г. это 18.000ч.;
• 3г. это 27.000ч.

Гарантия от X-Flash 5 лет

Но обратите внимание на гарантийный период, это косвенный показатель:

1. для совсем низкого качества он устанавливается 1 год, чтобы избежать массового гарантийного обмена;
2. при среднем качестве дают 2 года;
3. если изготовитель уверен в своей продукции, то даст от 3 до 5 лет.

Основные причины неисправностей LED ламп

Итак, несмотря на то, что LED-лампы сегодня выступают как самые современные и надежные приборы, вопрос, почему перегорела светодиодная лампочка становиться все более актуальным. И здесь, как и в аналогии с обычными лампами накаливания выступают несколько очевидных причин, которые условно можно разделить на несколько групп:

• техническая причина неисправности;
• качество лед продукции;
• человеческий фактор;
• тепловые нагрузки;
• неправильное подключение;
• внешнего воздействия.

При более детальном изучении проблемы почему перегорают диодные лампочки наверняка можно будет выделить и другие причины, но именно эти факторы чаще всего и становятся причиной поломок приборов.

Основная причина в том, что в погоне за прибылью производители сильно экономят и выпускают слабоватые драйвера, которые работают на пределе, плюс к этому происходит нагрев, а отвод тепла происходит слабо.

Как устроена лампа

Вывод

В настоящее время вопрос «надо ли утилизировать светодиодные лампы?» все еще остается актуальным, в том числе и в связи со слабо развитой системой приема таких отходов на вторичную переработку.

Однако уже в ближайшие годы государство планируют расширять сеть пунктов, принимающих светодиодные светильники, а также производств, где данные отходы будут перерабатываться по всем правилам. Так что уже наши дети вряд ли будут задаваться подобными вопросами, сдавая отслужившие свой срок лампочки в любом магазине, сохраняя тем самым природу для будущих поколений.