DIY LED-lamp: schema, ontwerpnuances, zelfassemblage

LED-lampen worden veel gebruikt bij de organisatie van huishoudelijke, straat-, industriële verlichting. Hun belangrijke voordelen zijn winstgevendheid, milieuvriendelijkheid, bescheiden service.

Een zelfgemaakte LED-lamp zal zeker zijn toepassing bij u in huis vinden. Gedetailleerde fabricage-instructies en montageschema's vindt u in het artikel.

Het werkingsprincipe van het LED-apparaat

De basis van de LED-lamp is een eenzijdige halfgeleider, met een waarde van enkele millimeters. Daarin vindt de unidirectionele beweging van elektronen plaats, waardoor u wisselstroom in gelijkstroom kunt omzetten.

Het uit meerdere lagen bestaande ledkristal wordt gekenmerkt door twee soorten elektrische geleidbaarheid: positief en negatief geladen deeltjes.

De kant waar het minimumaantal elektronen zit, wordt gat (p-type) genoemd, terwijl de andere met een groot aantal van deze deeltjes elektronisch wordt genoemd (n-type).

Tussen de twee zijden van het LED-element is er een voorwaardelijke grens - de elektronen-gatovergang (p-n). Hier botsen de deeltjes met elkaar, waardoor een gloed wordt waargenomen.

Wanneer elementen op de pn-kruising botsen, botsen ze en produceren ze fotonen van lichtdeeltjes. Als het systeem op dit moment constant wordt gehouden, zal de LED een constante lichtstroom uitstralen. Dit effect wordt gebruikt in alle LED-lampontwerpen.

Vier soorten LED-apparaten

Afhankelijk van de plaatsing van LED's, kunnen dergelijke modellen worden onderverdeeld in de volgende categorieën:

1. Dip. Het kristal is voorzien van twee geleiders waarover de loep is geplaatst.De wijziging werd veel gebruikt bij de vervaardiging van uithangborden en slingers.
2. Piranha. Instrumenten worden op dezelfde manier geassembleerd als de vorige versie, maar bieden vier conclusies. Betrouwbare en duurzame constructies worden meestal gebruikt om auto's uit te rusten.
3. SMD. Het kristal is bovenop geplaatst, wat de warmteafvoer aanzienlijk verbetert en ook helpt de grootte van de apparaten te verkleinen.
4. UIL. In dit geval wordt de LED direct op het bord gesoldeerd, wat bijdraagt ​​aan een verhoging van de gloedintensiteit en bescherming tegen oververhitting.

Een belangrijk nadeel van COB-apparaten is de onmogelijkheid om individuele elementen te vervangen, daarom is het nodig om een ​​nieuw mechanisme aan te schaffen vanwege een enkele defecte chip.

Kroonluchters en andere huishoudelijke verlichtingsproducten gebruiken meestal het SMD-ontwerp.

LED-lamp apparaat

De LED-lamp bestaat uit de volgende zes onderdelen:

• LED
• kelder;
• bestuurder
• diffuser;
• radiator.

Het actieve element van zo'n apparaat is een LED die een stroom lichtgolven genereert.

LED-apparaten kunnen worden ontworpen voor verschillende spanningen. De meest populaire zijn kleine producten van 12-15 watt en grotere lampen van 50 watt

De voet, die een ander uiterlijk en andere afmetingen kan hebben, wordt ook gebruikt voor andere soorten lampen - fluorescerend, halogeen, gloeiend. Tegelijkertijd kunnen sommige LED-apparaten, zoals LED-strips, zonder dit onderdeel.

Een belangrijk ontwerpelement is de driver, die de netspanning omzet in de stroom waarop het kristal werkt.

De effectieve werking van de lamp hangt grotendeels af van dit toestel, bovendien van hoge kwaliteit bestuurdermet een goede galvanische isolatie, zorgt voor een heldere constante lichtstroom zonder een vleugje knipperen.

Een conventionele LED produceert een gerichte lichtstraal. Om de distributiehoek te veranderen en verlichting van hoge kwaliteit te bieden, wordt een diffuser gebruikt. Een andere functie van deze component is om het circuit te beschermen tegen mechanische en omgevingsinvloeden.

De radiator is ontworpen om warmte te verwijderen, waarvan een teveel het apparaat kan beschadigen. Door de betrouwbare werking van de radiator kunt u de lamp optimaliseren en de levensduur verlengen.

Hoe kleiner dit onderdeel, hoe groter de warmtebelasting die de LED zal moeten weerstaan, wat de snelheid van de burn-out zal beïnvloeden.

Voor- en nadelen van een zelfgemaakte lamp

Gespecialiseerde winkels bieden een grote selectie LED-apparaten. Soms is het echter in het assortiment onmogelijk om een ​​apparaat te vinden dat aan de nodige parameters voldoet. Bovendien zijn LED-apparaten traditioneel van hoge kosten.

De nadelen van de producten zijn onder meer het ontbreken van garantie van de fabrikant. Bovendien kunnen dergelijke apparaten bij onzorgvuldige montage er onaantrekkelijk uitzien.

Ondertussen is het heel goed mogelijk om geld te besparen en de perfecte lamp te krijgen door de montage zelf te voltooien. Dit is eenvoudig en het zal voldoende technische basiskennis en praktische vaardigheden zijn.

Een zelfgemaakt LED-apparaat heeft een aantal belangrijke voordelen ten opzichte van een analoog gekocht in een winkel. Ze zijn zuinig: met zorgvuldige montage en gebruik van hoogwaardige onderdelen bereikt de bedrijfsduur 100 duizend uur.

Dergelijke apparaten vertonen een hoge energie-efficiëntie, die wordt bepaald door de verhouding tussen energieverbruik en helderheid van het gegenereerde licht. Ten slotte zijn hun kosten een orde van grootte lager dan die van fabriekstegenhangers.

Zelfgemaakte problemen

De belangrijkste problemen die moeten worden aangepakt bij de fabricage van LED-lampen zijn de conversie van elektrische wisselstroom naar pulserend en de vereffening ervan naar constant. Bovendien is het noodzakelijk om de sterkte van de elektrische stroom te beperken tot 12 volt, wat nodig is om de diode van stroom te voorzien.

Voor het zelfstandig creëren van een armatuur met behulp van LED's, kunt u onderdelen gebruiken die u in gespecialiseerde winkels hebt gekocht, of elementen van uitgebrande apparaten

Als u door het apparaat denkt, moet u ook een aantal ontwerpproblemen oplossen, namelijk:

• Hoe het circuit en de LED's te rangschikken;
• hoe het systeem te isoleren;
• hoe warmteoverdracht in het apparaat te voorzien.

Alvorens te monteren, is het raadzaam om al deze problemen door te nemen, rekening houdend met de eisen die gelden voor een zelfgemaakte lichtbron.

LED-lampschema's

Allereerst moet u een montageoptie uitwerken. Er zijn twee manieren, die elk hun eigen voor- en nadelen hebben. Hieronder zullen we ze in meer detail bekijken.

Diode Bridge-optie

Het circuit bevat vier diodes die in verschillende richtingen zijn verbonden. Hierdoor krijgt de brug de mogelijkheid om de netstroom van 220 V om te zetten in pulserend.

Het circuit van de LED-brug is eenvoudig en logisch. Zelfs een beginnende meester kan het onder de knie krijgen en de basis van onafhankelijk werk beheersen

Dit gebeurt als volgt: bij het passeren van twee diodes van sinusvormige halve golven veranderen ze, wat een verlies van polariteit veroorzaakt.

Tijdens de montage wordt een condensator aangesloten op de positieve uitgang voor de brug; voor de negatieve pool - 100 Ohm weerstand. Achter de brug is een andere condensator geïnstalleerd: deze zal nodig zijn om spanningsdalingen op te vangen.

Fabricage van LED-elementen

De eenvoudigste manier om een ​​ledarmatuur te maken is door een lichtbron te maken op basis van een kapotte armatuur. Het is noodzakelijk om de werking van de gedetecteerde onderdelen te controleren, wat kan worden gedaan met een 12 V-batterij.

Defecte items moeten worden vervangen. Om dit te doen, moet u de contacten solderen, de uitgebrande elementen verwijderen en nieuwe plaatsen. Het is belangrijk om de afwisseling van anodes en kathoden, die in serie zijn gemonteerd, te observeren.

Als u slechts 2-3 stukjes van de chip wilt vervangen, soldeert u ze gewoon op plaatsen waar eerder defecte componenten zich bevonden.

Bij volledige zelfmontage is het noodzakelijk om 10 diodes achter elkaar aan te sluiten, met inachtneming van de polariteitsregels. Verschillende voltooide circuits zijn aan de draden gesoldeerd.

Bij de vervaardiging van de lamp kunt u borden met LED's gebruiken, die te vinden zijn in uitgebrande apparaten. Het is alleen belangrijk om hun prestaties te controleren

Bij het samenstellen van de circuits is het belangrijk ervoor te zorgen dat de gesoldeerde uiteinden elkaar niet raken, omdat dit kan leiden tot kortsluiting van het apparaat en storing van het systeem.

Accessoires voor zachter licht

Om de flikkering die inherent is aan LED-lampen te voorkomen, kan het hierboven beschreven schema worden aangevuld met verschillende details. Het moet dus bestaan ​​uit een diodebrug, 100 en 230 Ohm weerstanden, 400 nF en 10 uF condensatoren.

Om het apparaat tegen spanningspieken te beschermen, wordt aan het begin van het circuit een weerstand van 100 Ohm geplaatst, gevolgd door een condensator van 400 nF, een diodebrug en daarna een andere weerstand van 230 Ohm, gevolgd door een gemonteerd LED-circuit.

Weerstandsapparaten

Een soortgelijk schema is ook vrij toegankelijk voor de beginnende meester. Het vereist twee 12k-weerstanden en twee kettingen van hetzelfde aantal LED's, die opeenvolgend worden gesoldeerd rekening houdend met de polariteit. In dit geval wordt één strip vanaf de zijkant van R1 verbonden door de kathode en de andere vanaf R2 door de anode.

De armaturen die volgens dit schema zijn gemaakt, hebben een zachter licht, omdat de actieve elementen beurtelings worden verlicht, zodat de pulsatie van de flitsen bijna onzichtbaar is voor het blote oog.

Om het lampvermogen te berekenen, moet u weten hoeveel stroom er door de leds gaat. Deze waarde kan worden berekend met de bovenstaande formule. Houd er rekening mee dat de snelheid van spanningsverlies bij 12 in serie geschakelde LED's ongeveer 36V is

Apparaten worden met succes gebruikt als tafellamp en voor andere doeleinden. Om optimale verlichting te creëren, raden experts het gebruik van linten van 20-40 diodes aan. Een kleinere hoeveelheid geeft een kleine lichtstroom, de aansluiting van een groter aantal elementen is technisch vrij moeilijk uit te voeren.

Belangrijk element: LED-driver

Voor de juiste werking van het LED-apparaat, met de hand gemaakt, moet u het probleem met de bestuurder oplossen. De lay-out van dit knooppunt is vrij eenvoudig. Het werkingsalgoritme bestaat uit het doorgeven van wisselstroom van 220V naar de diodebrug via condensator C1.

De gelijkgerichte stroom gaat naar de in serie geschakelde LED's HL1-HL27, waarvan het aantal 80 stuks kan bereiken.

De driver voor een zelfgemaakt LED-apparaat wordt gemonteerd volgens het bovenstaande diagram. U kunt ook gebruiksklare elementen bp 3122, bp 2832a of bp 2831a gebruiken

Aan vermijd flikkering en om een ​​consistent gelijkmatige kleur te verkrijgen, is het wenselijk om een ​​condensator C2 te gebruiken, die de grootst mogelijke capaciteit moet hebben.

LED-behuizingen

Vóór de montage is het belangrijk om te beslissen waar het geassembleerde circuit past.

Er zijn verschillende opties om dit probleem op te lossen - u kunt gebruiken om het apparaat te plaatsen:

• lampvoeten gloeiend;
• gevallen van opgeblazen energiebesparende of halogeenlampen;
• DIY armaturen.

De eerste optie heeft een belangrijk voordeel. Bij gebruik is het eenvoudig om het geassembleerde LED-apparaat in de cartridge te schroeven, waardoor warmteoverdracht wordt gegarandeerd.

Opgemerkt moet worden dat deze methode naast het voor de hand liggende pluspunt duidelijke nadelen heeft. Het geassembleerde ontwerp heeft een niet erg esthetisch uiterlijk, bovendien is het in dit geval moeilijk om betrouwbare isolatie te maken.

Om een ​​opgeblazen gloeilamp te gebruiken om een ​​LED te creëren, moet u eerst de glazen bol voorzichtig van de voet scheiden en vervolgens de spiraal verwijderen. Het geassembleerde circuit wordt zorgvuldig in de gevormde ruimte gelegd en er wordt een lamp boven het bord bevestigd

Een handige en praktische optie is om een ​​zelfgemaakt apparaat in de behuizing van een spaarlamp te plaatsen. Om dit te doen, moet u eerst het uitgebrande apparaat demonteren en de converterkaart eruit verwijderen.

Het geassembleerde circuit kan op verschillende manieren worden ingevoegd:

• Diodes worden in gaten geplaatst die in het deksel onder een glazen kolf zijn gemaakt.
• Het circuit kan in de basis worden geplaatst, wat warmteoverdracht garandeert. In dit geval worden de LED-elementen ingevoegd en bevestigd in bestaande openingen.
• Het bord kan verborgen worden in de basis. Om het proces uit te voeren, is het handig om een ​​gewone plastic dop van een waterfles te gebruiken.

Voor het plaatsen van de leds gebruiken vakmensen vaak een doe-het-zelfcirkel van kunststof of karton, waarin gaten voor diodes worden geboord. Met zorgvuldig uitgevoerd werk zien dergelijke apparaten er behoorlijk esthetisch uit.

Een andere optie is het gebruik van een halogeenlampbehuizing. Hij ontving geen brede distributie, omdat in dit geval de lamp niet in de cartridge kan worden gedraaid. Desalniettemin wordt een dergelijke aanpassing gebruikt om zelfgemaakte indicatoren en andere apparaten te maken.

Als u besluit om de lampbehuizing voor uw werk te gebruiken, raden we u aan ons andere artikel te lezen, waarin we in detail hebben beschreven hoe u verschillende soorten lampen kunt demonteren. Meer details - ga naar de link.

Materialen voor het maken van zelfgemaakt

Naast de behuizing zijn er nog andere elementen nodig om de lamp te creëren. Dit zijn in de eerste plaats LED's, die kunnen worden gekocht in de vorm van LED-strips of individuele NK6-elementen. De huidige sterkte van elk onderdeel is 100-120 mA; spanning 3-3,3 V.

De assemblage van sommige schema's omvat het gebruik van extra links, bijvoorbeeld een stuurprogramma, dus de set componenten voor elk specifiek geval wordt afzonderlijk beschouwd

Gelijkrichterdiodes 1N4007 of een diodebrug, evenals zekeringen, die zich in de basis van het oude apparaat bevinden, zijn ook vereist.

Je hebt ook een condensator nodig, waarvan de capaciteit en spanning moeten overeenkomen met het gebruikte elektrische circuit en het aantal LED-elementen dat erin wordt gebruikt.

Als u geen afgewerkt bord gebruikt, moet u nadenken over het frame waaraan de LED's zijn bevestigd. Voor de fabricage is een hittebestendig materiaal dat geen metaal is en niet-geleidende elektrische stroom geschikt.

Een dergelijk onderdeel is in de regel gemaakt van duurzame kunststoffen of dik karton. Om de LED elementen aan het frame te bevestigen heb je vloeibare spijkers of superlijm nodig.

Een eenvoudige LED-lamp plaatsen

Overweeg de implementatie van de lamp in een standaardvoet van een fluorescentielamp. Om dit te doen, zullen we de bovenstaande lijst met materialen enigszins moeten wijzigen.

In dit geval gebruiken we:

• oude basis E27;
• LED's NK6;
• RLD2-1-stuurprogramma;
• een stuk plastic of dik karton;
• superlijm;
• elektrische bedrading;
• soldeerbout, tang, schaar.

In eerste instantie moet de lamp worden gedemonteerd. Voor fluorescerende apparaten is de basis door middel van sloten met buizen verbonden met de plaat. Het is belangrijk om de sluiting te lokaliseren en de elementen los te wrikken met een schroevendraaier, waardoor het gemakkelijk is om de patroon te verwijderen.

Het samenstellen van een zelfgemaakte LED-lamp is eenvoudig. Vanaf het oude apparaat wordt een driver in de behuizing gestoken, waarop een bord met LED's is geïnstalleerd

Bij het demonteren van het apparaat moet uiterste zorg worden betracht om de buizen waarin de giftige stof zich bevindt niet te beschadigen. Tegelijkertijd is het noodzakelijk om de integriteit van de elektrische bedrading die op de basis is aangesloten te bewaken en ook om de details erin te bewaren.

We gebruiken het bovenste deel met de aangesloten ontladingsbuizen om de plaat nodig te maken voor het aansluiten van de leds. Het volstaat om de buisvormige elementen te verwijderen en de LED-onderdelen in de resterende ronde gaten te bevestigen.

Voor hun betrouwbare bevestiging is het beter om een ​​extra plastic of kartonnen hoes te maken, die zal dienen om de chips te isoleren.

In de lamp worden NK6 LED's gebruikt, die elk bestaan ​​uit 6 kristallen met parallelle verbinding. Hiermee kunt u een vrij helder verlichtingsapparaat maken met een minimum aan verbruikte elektriciteit.

Om elke led op de kap aan te sluiten, moeten er twee gaten worden gemaakt. Ze moeten zorgvuldig worden doorboord in strikte overeenstemming met het schema.

Met het plastic deel kunt u de LED-elementen stevig bevestigen, terwijl het gebruik van karton een extra bevestiging van de LED's aan de basis vereist met vloeibare nagels of superlijm.

Omdat het apparaat is ontworpen om zes LED's te gebruiken met elk een vermogen van 0,5 watt, is het noodzakelijk om te voorzien in drie parallel verbonden elementen in het circuit.

Met een ledstrip kan een effectieve lamp gemaakt worden. Dit element wordt in de buis voor fluorescentieverlichting gestoken.

In een ontwerp dat werkt op een 220 V-voedingsnetwerk, moet de RLD2-1-driver worden geleverd, die in de winkel moet worden gekocht of onafhankelijk moet worden uitgevoerd.

Om kortsluiting te voorkomen, is het voor de montage belangrijk om de driver en het bord van elkaar te isoleren met plastic of karton. Omdat de lamp bijna niet warm wordt, hoeft u zich geen zorgen te maken over oververhitting.

Nadat u alle componenten heeft opgehaald, kunt u de structuur volgens het schema monteren en vervolgens op het lichtnet aansluiten om de gloed te controleren.

Het apparaat wordt gevoed door een standaard 220 V-cartridge, heeft een laag stroomverbruik en een vermogen van 3 watt. De laatste indicator is 2-3 keer minder dan die van lichtgevende apparaten en 10 keer minder dan die van gloeilampen.

Hoewel de lichtstroom slechts 100-120 lumen is, lijkt de lamp dankzij de oogverblindende witte kleur veel helderder. De gemonteerde lamp kan worden gebruikt als tafellamp of voor het verlichten van een compacte kamer, bijvoorbeeld een gang of een kast.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

In onderstaande video ziet u een gedetailleerd verhaal van een specialist over zelfmontage van een LED-lamp:

Zelfgemaakte LED-lampen hebben hoge technische kenmerken. Ze zijn bijna niet onderdoen voor fabrieksmodellen in kwaliteiten als sterkte, betrouwbaarheid, duurzaamheid.

De montage van dergelijke apparaten is voor bijna iedereen beschikbaar: voor een succesvolle implementatie is het alleen nodig om de schema's strikt te volgen en zorgvuldig alle voorgeschreven manipulaties uit te voeren.

Misschien moest u de LED-lamp al zelf monteren en kunt u waardevol advies geven aan bezoekers van onze site? Of heb je na het lezen van het artikel nog vragen? Laat uw opmerkingen achter in het onderstaande vak.