Làmpada LED DIY: esquema, matisos de disseny, autoassemblatge

Les làmpades LED s’utilitzen àmpliament en l’organització d’il·luminació domèstica, de carrer, industrial. Els seus avantatges importants són la rendibilitat, la facilitat ambiental, la pretenció en el servei.

Una làmpada LED pròpia, sens dubte, trobarà la seva aplicació a casa vostra. Podeu trobar instruccions detallades sobre la fabricació, així com esquemes de muntatge a l'article.

El principi de funcionament del dispositiu LED

La base de la làmpada LED és un semiconductor a una cara, el valor dels quals és de diversos mil·límetres. En ella es produeix el moviment unidireccional d’electrons, que permet convertir el corrent altern en corrent directe.

El cristall LED format per diverses capes es caracteritza per dos tipus de conductivitat elèctrica: partícules carregades positivament i negativament.

El costat on es conté el nombre mínim d’electrons s’anomena forat (tipus p), mentre que l’altre amb un gran nombre d’aquestes partícules s’anomena electró (tipus n).

Entre els dos costats de l’element LED hi ha un límit condicional: la transició dels forats d’electrons (p-n). Aquí les partícules xoquen entre si, a conseqüència del qual s’observa un resplendor.

Quan els elements xoquen a la unió pn, xoquen, generant fotons de partícules lleugeres. Si el sistema es manté constant en aquest moment, el LED emetrà un flux de llum constant. Aquest efecte s'utilitza en tots els dissenys de làmpades LED.

Quatre varietats de dispositius LED

Depenent de la col·locació dels LED, aquests models es poden dividir en les categories següents:

1. Immersió. El cristall està disposat amb dos conductors sobre els quals es troba la lupa.La modificació va ser àmpliament utilitzada en la fabricació de rètols i garlandes.
2. Piranha. Els instruments es reuneixen de manera similar a la versió anterior, però proporcionen quatre conclusions. Les estructures fiables i duradores s’utilitzen més sovint per equipar cotxes.
3. SMD. Es col·loca el cristall a la part superior, la qual cosa millora significativament la dissipació de calor, i també ajuda a reduir la mida dels dispositius.
4. PROPIETAT. En aquest cas, el LED es solda directament a la placa, cosa que contribueix a un augment de la intensitat de brillantor i protecció contra el sobreescalfament.

Un inconvenient important dels dispositius COB és la impossibilitat de substituir elements individuals, per la qual cosa és necessari adquirir un nou mecanisme a causa d'un únic xip fallit.

Lustres i altres productes d’il·luminació per a la llar utilitzen normalment el disseny SMD.

Dispositiu de làmpada LED

La làmpada LED consta de les sis parts següents:

• LED
• soterrani;
• conductor
• difusor;
• radiador

L’element actiu d’un dispositiu d’aquest tipus és un LED que genera un flux d’ones de llum.

Els dispositius LED es poden dissenyar per a diferents tensions. Els més populars són els productes petits a 12-15 watts i els llums més grans a 50 watts

La base, que pot tenir un aspecte i mida diferent, també s’utilitza per a altres tipus de làmpades: fluorescents, halògenes, incandescents. Al mateix temps, alguns dispositius LED, com ara tires LED, poden prescindir d’aquesta part.

Un element important de disseny és el controlador, que converteix la tensió de xarxa en el corrent on opera el cristall.

El funcionament efectiu de la làmpada depèn en gran mesura d’aquesta unitat, a més, d’alta qualitat conductoramb un bon aïllament galvànic, proporciona un flux de llum constant lluminós sense que hi hagi un parpelleig.

Un LED convencional produeix un feix direccional de llum. Per canviar l’angle de la seva distribució i proporcionar una il·luminació d’alta qualitat, s’utilitza un difusor. Una altra funció d’aquest component és protegir el circuit d’influències mecàniques i ambientals.

El radiador està dissenyat per eliminar calor, excés del qual pot danyar el dispositiu. El funcionament fiable del radiador permet optimitzar la làmpada i allargar la seva vida útil.

Com més petita sigui aquesta part, més càrrega de calor haurà de suportar el LED, cosa que afectarà la velocitat de la seva combustió.

Avantatges i desavantatges d’una làmpada casolana

Les botigues especialitzades ofereixen una gran selecció de dispositius LED. Tot i així, de vegades a l’assortiment és impossible trobar un dispositiu que compleixi els paràmetres necessaris. A més, tradicionalment els dispositius LED tenen un cost elevat.

Els desavantatges dels productes són la manca de garantia del fabricant. A més, amb un muntatge descuidat, aquests dispositius poden tenir un aspecte poc atractiu.

Mentrestant, és molt possible estalviar diners i obtenir la làmpada perfecta completant el muntatge tu mateix. Per fer-ho, és senzill i serà suficient coneixements tècnics bàsics i habilitats pràctiques.

Un dispositiu LED fabricat per si mateix té diversos avantatges significatius respecte d’un analògic adquirit a una botiga. Són econòmics: amb un muntatge i un ús acurats de peces d’alta qualitat, el període d’operació arriba als 100 mil hores.

Aquests dispositius mostren un alt grau d'eficiència energètica, que es determina en relació amb el consum d'energia i la brillantor de la llum generada. Finalment, el seu cost és inferior a la de les companyies.

Problemes elaborats per si mateixos

Els principals problemes que s’han d’abordar en la fabricació de làmpades LED són la conversió de corrent elèctric altern a pulsatiu i la seva equiparació a constant. A més, cal limitar la força del corrent elèctric a 12 volts, cosa que és necessària per alimentar el díode.

Per a la creació independent d’una lluminària amb leds, podeu utilitzar peces comprades en botigues especialitzades o articles d’aparells cremats

Pensant a través del dispositiu, també hauríeu de resoldre diversos problemes de disseny, a saber:

• Com organitzar el circuit i els leds;
• com aïllar el sistema;
• com es pot proporcionar una transferència de calor al dispositiu.

Abans de muntar, és recomanable pensar tots aquests problemes tenint en compte els requisits que s’apliquen a una font de llum casolana.

Esquemes de llums LED

Abans de res, hauríeu d’elaborar una opció de muntatge. Hi ha dues maneres principals, cadascuna de les quals té els seus propis i contres. A continuació, els considerarem amb més detall.

Opció Bridge Diode

El circuit inclou quatre díodes connectats en direccions diferents. Gràcies a això, el pont obté l’oportunitat de transformar el corrent de xarxa de 220 V en impulsos.

El circuit del pont LED és simple i lògic. Fins i tot un mestre novell el pot dominar, controlant els fonaments bàsics del treball independent

Això succeeix de la manera següent: quan es passen per dos díodes de mitges ones sinusoïdals, canvien, cosa que provoca una pèrdua de polaritat.

Durant el muntatge, un condensador està connectat a la sortida positiva davant del pont; davant del terminal negatiu - resistència de 100 ohms. Al darrere del pont hi ha instal·lat un altre condensador: caldrà suavitzar les baixades de tensió.

Fabricació d’elements LED

La manera més fàcil de crear una lluminària LED és fer una font de llum basada en una lluminària trencada. Cal comprovar la operativitat de les peces detectades, que es poden fer mitjançant una bateria de 12 V.

S'han de substituir els elements defectuosos. Per fer-ho, hauríeu de vendre els contactes, traient-ne els elements cremats, i situant-ne de nous. És important observar l’alternança d’ànodes i càtodes, que es munten en sèrie.

Si voleu canviar només 2-3 peces del xip, només heu de soldar-les a les zones on es localitzaven els components anteriorment fallits.

Amb un autoensamblaje complet, cal connectar 10 díodes seguits seguint les regles de polaritat. Es solden diversos circuits acabats als cables.

Per a la fabricació de la làmpada, podeu utilitzar taulers amb LED, que es poden trobar en dispositius cremats. Només és important comprovar el seu rendiment

En el muntatge dels circuits, és important assegurar-se que els extrems soldats no es toquin entre ells, ja que això pot provocar un curtcircuit del dispositiu i una fallada del sistema.

Accessoris per a una llum més suau

Per evitar el parpelleig inherent a les làmpades LED, l’esquema descrit anteriorment es pot complementar amb diversos detalls. Per tant, hauria de consistir en un pont de díodes, resistències de 100 i 230 ohms, condensadors de 400 nF i 10 uF.

Per protegir el dispositiu de les tensions de tensió, al principi del circuit es col·loca una resistència de 100 Ohm, seguida d’un condensador de 400 nF, un pont de díodes i una altra resistència de 230 Ohm, després d’instal·lar-lo, seguit d’un circuit LED assemblat.

Dispositius resistents

Un esquema similar també és força accessible per al mestre inicial. Es necessiten dues resistències de 12k i dues cadenes del mateix nombre de LED, que es solden seqüencialment tenint en compte la polaritat. En aquest cas, una banda del costat de R1 està connectada pel càtode, i l’altra des de R2 per l’ànode.

Les lluminàries realitzades segons aquest esquema tenen una llum més suau, ja que els elements actius s’encenen al seu torn, de manera que la pulsació dels flaixos és gairebé invisible a simple vista.

Per calcular la potència de la làmpada, heu de conèixer la quantitat de corrent que passa pels LED. Aquest valor es pot calcular mitjançant la fórmula anterior. Cal tenir en compte que la velocitat de caiguda de tensió en 12 LED connectats en sèrie és d'aproximadament 36V

Els dispositius s’utilitzen amb èxit com a làmpada de taula i amb altres finalitats. Per crear una il·luminació òptima, els experts recomanen l’ús de cintes de 20-40 díodes. Una quantitat menor proporciona un petit flux lluminós, la connexió d’un major nombre d’elements és pràcticament difícil de realitzar.

Element important: controlador LED

Per al correcte funcionament del dispositiu LED, fet a mà, haureu de solucionar el problema amb el controlador. La disposició d’aquest node és força senzilla. L’algoritme de funcionament consisteix a passar corrent altern de 220V al pont del díode mitjançant el condensador C1.

El corrent rectificat passa als LED connectats en sèrie HL1-HL27, el nombre dels quals pot arribar a arribar a 80 peces.

El controlador d’un dispositiu LED casolà es munta segons l’esquema anterior. També podeu utilitzar elements preparats bp 3122, bp 2832a o bp 2831a

A Eviteu parpellejar i per aconseguir un color uniformement uniforme, és desitjable utilitzar un condensador C2, que hauria de tenir la major capacitat possible.

Recintes LED

Abans del muntatge, és important decidir on s’ajustarà el circuit muntat.

Hi ha diverses solucions a aquest problema: podeu utilitzar per col·locar el dispositiu:

• bases de làmpades incandescent;
• estoigs procedents de làmpades d’estalvi o d’halògens;
• Accessoris de bricolatge

La primera opció té un avantatge important. Quan s'utilitza, és fàcil de cargolar el dispositiu LED muntat al cartutx, de manera que es garanteix la transferència de calor.

Cal destacar que, a més del plus obvi, aquest mètode presenta inconvenients evidents. El disseny muntat té un aspecte no gaire estètic, a més, en aquest cas és difícil fer un aïllament fiable.

Per tal d’utilitzar una làmpada incandescent bufada per crear un LED, primer heu de separar acuradament la bombeta de vidre de la base, i després treure l’espiral. El circuit muntat es col·loca acuradament a l’espai format i es fixa una llum per sobre de la junta

Una opció còmoda i pràctica és col·locar un dispositiu casolà a l’allotjament d’una làmpada d’estalvi d’energia. Per fer-ho, primer és necessari desmuntar el dispositiu cremat, eliminant-ne la placa convertidora.

El circuit muntat es pot inserir mitjançant diferents mètodes:

• Els díodes es col·loquen en forats que es fan a la tapa sota un matràs de vidre.
• El circuit es pot situar dins de la base, cosa que garanteix la transferència de calor. En aquest cas, els elements LED s’insereixen i es fixen a les obertures existents.
• El tauler es pot amagar a la base. Per realitzar el procés, és convenient utilitzar una tapa de botella de plàstic regular d’una ampolla d’aigua.

Per col·locar els LED, els artesans solen utilitzar un cercle de plàstic o cartró en el qual es perfora forats per als díodes. Amb un treball minuciosament executat, aquests dispositius semblen estèticament agradables.

Una altra opció és utilitzar una carcassa amb llum halògena. No va rebre una distribució àmplia, ja que en aquest cas no hi ha manera de torçar la làmpada al cartutx. No obstant això, aquesta modificació s'utilitza per fer indicadors casolans i altres dispositius.

Si decidiu utilitzar la carcassa de la bombeta per treballar, us recomanem que llegiu el nostre altre article, on us descrivim detalladament com es pot desmuntar diversos tipus de bombetes. Més detalls: aneu a l’enllaç.

Materials per fer casolans

A més de la carcassa, es necessitaran altres elements per crear la làmpada. Es tracta, en primer lloc, de LEDs, que es poden adquirir en forma de tires LED o elements NK6 ​​individuals. La força actual de cada part és de 100-120 mA; tensió 3-3,3 V.

El muntatge d'alguns esquemes implica l'ús d'enllaços addicionals, per exemple, un controlador, de manera que el conjunt de components per a cada cas concret es considera per separat

També són necessaris diodes rectificadors 1N4007 o un pont de díodes, així com fusibles que es poden trobar a la base de l’antic dispositiu.

També necessitareu un condensador, la capacitat i la tensió que hauran de correspondre al circuit elèctric utilitzat i el nombre d’elements LED que s’utilitzin.

Si no utilitzeu una placa acabada, heu de pensar en el marc al qual s’adhereixen els LED. Per a la seva fabricació, és adequat un material resistent a la calor que no sigui un metall i un corrent elèctric no conductor.

Per regla general, aquesta part està feta de plàstics duradors o cartró gruixut. Per connectar els elements LED al marc, cal ungles líquides o superglue.

Posar una senzilla làmpada LED

Considereu la implementació de la làmpada en una base estàndard a partir d’una làmpada fluorescent. Per fer-ho, hem de modificar lleugerament la llista de materials anterior.

En aquest cas, utilitzem:

• base antiga E27;
• LEDs NK6;
• Controlador RLD2-1;
• un tros de plàstic o cartró gruixut;
• superglue;
• cablejat elèctric;
• soldadura, alicates, tisores.

Inicialment, es requereix desmuntar la làmpada. Per a dispositius fluorescents, la base es connecta a la placa amb tubs mitjançant panys. És important localitzar el fixador i punxar els elements amb un tornavís, cosa que facilita la presa del cartutx.

El procés de muntatge d’una làmpada LED casolana és senzill. S’insereix un controlador a l’allotjament de l’antic dispositiu, al damunt del qual hi ha instal·lada una placa amb LED

Quan es desmunti el dispositiu, s’ha de tenir molta cura per no danyar els tubs a l’interior dels quals es troba la substància verinosa. Al mateix temps, cal vigilar la integritat del cablejat elèctric connectat a la base, i també mantenir els detalls que hi ha.

Utilitzem la part superior amb els tubs de descàrrega connectats per fer necessària la placa per connectar els LEDs. N’hi ha prou de treure els elements tubulars i fixar les parts del LED als forats rodons restants.

Per a la seva fixació fiable, és millor fer una funda addicional de plàstic o cartró, que serveixi per aïllar les fitxes.

A la làmpada s’utilitzaran els leds NK6, cadascun dels quals consta de 6 cristalls amb connexió paral·lela. Permeten crear un dispositiu d’il·luminació força brillant amb un mínim d’electricitat consumida.

Per connectar cada LED a la coberta, s’han de fer dos forats. S'han de perforar amb cura d'acord amb l'esquema.

La part de plàstic permet fixar amb fermesa els elements LED, mentre que l’ús de cartró requereix un fixació addicional dels LED a la base amb claus o supergull líquid.

Com que el dispositiu està dissenyat per utilitzar sis LEDs amb una potència de 0,5 watts cadascun, és necessari preveure tres elements connectats en paral·lel al circuit.

Es pot fer una làmpada efectiva mitjançant una tira LED. Aquest element s’insereix al tub utilitzat per a una il·luminació fluorescent.

En un disseny que funcionarà en una xarxa d’alimentació de 220 V, s’ha de proporcionar el controlador RLD2-1, que s’ha de comprar al magatzem o realitzar-lo de manera independent.

Per evitar un curtcircuit, abans de muntar, és important aïllar el conductor i el tauler els uns dels altres mitjançant plàstic o cartró. Com que la làmpada gairebé no s’escalfa, no us preocupeu de sobreescalfament.

Un cop recollits tots els components, podeu muntar l'estructura segons l'esquema i, després, connectar-la a la xarxa per comprovar la brillantor.

El dispositiu, alimentat per un cartutx estàndard de 220 V, té un consum baix i una potència de 3 watts. Aquest darrer indicador és 2-3 vegades menor que el dels dispositius luminescents i 10 vegades menys que el de les làmpades incandescents.

Tot i que el flux lluminós és de només 100-120 lúmens, gràcies al enlluernador color blanc, la làmpada sembla molt més brillant. La làmpada muntada es pot utilitzar com a làmpada de taula o per il·luminar una habitació compacta, per exemple, un passadís o un armari.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Al vídeo següent, podeu veure una història detallada d’un especialista sobre l’assemblatge automàtic d’una làmpada LED:

Les làmpades LED, fabricades de forma independent, presenten altes característiques tècniques. Gairebé no són inferiors als models de fàbrica en qualitats com la resistència, la fiabilitat, la durabilitat.

El muntatge d'aquests dispositius està disponible per a gairebé tothom: per a la seva correcta implementació només cal seguir estrictament els esquemes i dur a terme totes les manipulacions prescrites.

Potser ja havíeu de muntar la làmpada LED tu mateix i podreu donar consells valuosos als visitants del nostre lloc? O després de llegir l'article teniu preguntes? Si us plau, deixeu els vostres comentaris al quadre següent.