Лампа из диодов своими руками. Изготавление светодиодной лампы своими силами

Лампа из диодов своими руками. Изготавление светодиодной лампы своими силами

Светодиодная лампа на сегодняшний день до сих пор является непонятной и дорогой вещью, имеющая не всем понятный принцип работы. На самом деле многие желают иметь у себя подобный источник света, но останавливает цена. Предлагаем рассмотреть, как сделать светодиодную лампу своими руками, а также познакомиться с их достоинствами.

Вам наверняка будут интересны следующие статьи:

1 .

3.

4.

5.

Естественно, что для того, чтобы сделать светодиодную лампу своими руками вам потребуется достаточно много времени и терпения. Однако, с другой стороны, вам будут обеспечены огромное количество часов яркого чистого света, а это стоит потраченных сил. Светодиодные лампы изготавливаются на основе обычных галогенновых ламп GU4 (MR11), и в конечном итоге получается устройство рассчитанное на 12 вольт, которое можно применять как на улице, так и в доме.

Для изготовления светодиодной лампы своими руками вам потребуется:

  • Одна галогенная лампа со снятым стеклом, перегоревшая или же можете взять и разобрать новую, это все по желанию.
  • Светодиоды. Количество по желанию. Однако помните, что при работе более чем с 22 светодиодами процесс становится достаточно сложным.
  • Потребуется также и доступ к он-лайн калькулятору разработки схем для монтажа светодиодных ламп. Этот сервис выдает вам схему как раз по вашему случаю, а именно количество светодиодов, напряжение источника питания и так далее. Калькулятор вы сможете найти на сайте .
  • Монтажный клей и супер-клей. В принципе подойдет любой обычный клей, который способен быстро схватываться и высыхать.
  • Кусок медного провода.
  • Маленький кусок листового алюминия толщиной около 0,2 мм. Для этого будет подходить даже жестяная банка, в том случае, если получится разравнять отрезанный кусок.
  • Резисторы. Какие резисторы потребуются следует смотреть по схеме полученной из калькулятора.
  • Еще несколько бытовых предметов и достаточно много терпения.


Последовательность действий по сбору светодиодной лампы:

1. Вынимайте все содержимое и ненужное из галогеновой лампы. Берите обыкновенную отвертку и начинайте вынимать замазку возле ножек лампы, она белого цвета и хорошо видна. Она отлично поддается крошению. Удалите всю замазку до того, как начать следующий шаг. Помните, что действовать следует осторожно, т.к. галогеновая лампа очень хрупкая. Не нужно испортить ее чересчур сильным давлением отвертки.


2. Удалите лампочку из отражателя. После удаления замазки, нужно взять молоток и положить лампочку ножками наверх. Далее необходимо ударить по этим ножкам молотком, сильно, но мягко. После этого галогеновая лампочка выпадет на стол, а отражатель станет пустым. В том случае, если в лампе будет оставаться чуть-чуть замазки, не обращайте внимания, т.к. она может быть полезной в последующих операция.


3. Изготовьте алюминиевый диск, на котором в последующем станут крепиться светодиоды. Этот полученный диск еще станет работать отражателем. Для его изготовления потребуется бумажный шаблон. Подобные шаблоны можете найти по адресу — http://www.instructables.com/files/orig/FPR/GJDA/FM2KBQ0E/FPRGJDAFM2KBQ0E.pdf . Эти шаблоны рассчитываются на светодиоды в 5 мм и их следует распечатывать так, как они есть, т.е. в натуральную величину. Подготовьте необходимый вам шаблон (распечатайте и вырежьте, но дырочки вырезать не следует). Далее капелькой клея приклейте шаблон к алюминиевому листу и обрежьте лист по шаблону, а после этого выбивайте дырки с помощью дырокола.


4. Следующим шагом будет генерация схемы соединения светодиодов. Для этого на странице http://led.linear1.org/led.wiz заполняйте 4 поля:

  • Source voltage – это напряжения источников питания. Чаще всего для светодиодных ламп оно составляет 12 вольт;
  • Diode forward voltage – это напряжение светодиода. Здесь различия существуют в зависимости от цвета светодиода: Красный цвет – 2.0, зеленый – 2.2, желтый – 2.1, истинный зеленый – 3.3, ультрафиолетовый – 3.3, белый – 3.3, синий – 3.3, синий (430 nm) – составляет 4.6 В.
  • Diode forward current – это сила тока используемого светодиода, измеряемое в миллиамперах. Это значение должно быть определено на заводской упаковке светодиодов. В том случае, если этого значения на упаковке не имеется, то следует ставить здесь значение 20.
  • Number of LEDs in your array – это количество светодиодов в вашей лампе.


5. Далее следует собирать вместе все светодиоды. Диск нужно положить на какую-либо подставку, типа как на фотографии. Если похожего ничего не найдете, то вполне подойдет часть любой трубки, которая подходит по диаметру. Затем вставляйте в дырки круга светодиоды ножками к верху. Обращайте внимание на расположение светодиодов – ножка катода одного светодиода должна располагаться рядом с анодом другого. Благодаря этому станет легче их пропаять.


Между светодиодами нужно наносить немного клея. Это делать нужно с аккуратностью и следить за тем, чтобы клей не попадал на ножки свтеодиодов. В противном случае во время пайки клей будет испаряться дымком, который является токсичным и опасным для глаз.


6. Далее необходимо провести окончательную проклейку. После выставления всех светодиодов строительным клеем заливайте светодиоды вплоть до ножек, таким образом, чтобы обеспечивалась единость конструкции. Время на застывание может потребоваться различное, все будет зависеть от используемого клея, но в любом случае нужно ожидать полного его высыхания.

7. После этого можно приступать к пайке светодиодов. Подрезайте ножки светодиодов, но не забывайте, что анод одного располагается рядом с катодом другого. Главной задачей будет не спутать их.


Схема рекомендует спаивать цепи по четыре светодиода в каждой, а значит и вам нужно пропаять четыре светодиода последовательно – минус к плюсу. У первого светодиода в цепи, который потом будет подключаться к питанию следует плюсовую ножку оставлять длинной, а у последнего длинной оставить минусовую. Советуем для того, чтобы не спутать минусы и плюсы, сделать ножки на минус более короче плюсовых, лучше всего в половину.


8. Подключайте резисторы. После пайки у вас должна получиться цепь светодиодов, у который выступают 6 плюсовых ножек (длинные) и 6 ножек минуса (покороче). Настало время припаивать резисторы к минусовым выводам.


Однако для начала нужно пропаять плюсовые ножки таким образом, чтобы все светодиоды были соединены. Обращайте внимание на то, чтобы ножки «+» не были в контакте ни с чем другим и тем более с « -», в противном случае получите короткое замыкание. После этого припаивайте резисторы вертикально к минусовым выводам. Не стоит торопиться, т.к. температура от паяльника легко сможет разрушить рядом находящийся светодиод.


Следующим шагом будет пропайка резисторов по схеме, но теперь рекомендуем их укладывать на светодиоды, для того, чтобы позже можно было все поместить в отражатель.



После процедуры пайки, в итоге, должны оставаться две группы выводов – плюсовые светодиодов и минусовые резисторов. Далее нужно припаять к ним по кусочку медного провода. Это дает возможность сымитировать цоколь лампы. Тот кусок, который припаивается к минусовым выводам, должен быть выполнен короче. Дополнительно можете сделать следующее. Если имеется клеевой пистолет, то заполняйте все пространство между ножками, во избежание их закорочения.



9. Теперь приступает непосредственно к сборке светодиодной лампы своими руками. На отражатель светодиодной лампы нужно вставить светодиодный диск. Места должно хватать, если расположение элементов примерно, как на фото. Приклеивайте диск к отражателю любым клеем. Проклейку нужно выполнить качественно, т.к. только клей соединяет два элемента.



Во время застывания клея лучше всего будет подержать отражатель и светодиодный диск прижатыми. После застывания нужно написать на цоколе, где находится минус, а где плюс. Не забудьте про номинальное напряжение.


10 Завершающим этапом будет отрезание проволоки таким образом, чтобы их длина соответствовала длине ножек галогенной лампы.


Все, можете проверять. Подсоединяйте к источнику питания 12 В и пользуйтесь своим творением.


Когда вы будете разбираться, как сделать светодиодную лампу своими руками, то учитывайте, что достаточно важным моментом будет выбор светодиодов. В описанном случае лучше работать будет чуть-чуть рассеянный свет, чем узконаправленный. И напоследок еще один совет: собранная своими руками светодиодная лампа будет лучше работать не с обычным напряжением 220 вольт, а как раз на 12 вольтовом напряжении.

А вот если использовать в качестве источника света светодиодную ленту, то схема светодиодной лампы будет следующая:

Достоинства энергосберегающих ламп

Достоинства использования энергосберегающих ламп всем знакомы. Во-первых, небольшое потребление электроэнергии. Во-вторых, высокая надежность. На сегодняшний день самыми популярными являются люминесцентные лампы, которые потребляют около 20 Вт и имеют такую степень освещенности, как и обычные лампы накаливания мощностью 100 Вт. Сделать вывод о экономии довольно просто.

В настоящее время все активнее начинают осваивать диодные лампы не имеющие цоколя. Параметры подобных ламп на порядок выше, чем имеют люминесцентные светильники. По сравнению с лампами накаливания они потребляют до 10 раз меньше электроэнергии, а долговечность достигает до 50 тыс. часов против 1 тыс. у ламп накаливания. А люминесцентные имеют ресурс около 4 тыс. часов, которых они обычно не выдерживают. Прочитайте как сделать светодиодную подсветку потолка своими руками .

Подобные диодные лампы, конечно же, стоят дороже обычных лампочек, но потребляемая мощность и ресурс работы с лихвой компенсируют их дороговизну.

Преимущества самостоятельного изготовления

Распространенные в продаже светодиодные лампы обычно имеют повышенные характеристики. Производители заявляют количество света, дающего светильник, исходя из суммы световых потоков светодиодов, имеющихся в светильнике. Однако, это не верно.

Объясняется это следующими вещами. Отражатель, линза или рассеиватель обычно уменьшают количество света, которое дает лампа. Например, галогенные лампы под матовым рассеивателем теряют до половины своего светового потока.

Нужно знать о подобных вещах, чтобы не было разочарований после покупки светодиодных светильников. К тому же продавцы часто не способны давать качественные консультации в этой сфере. Именно поэтому разобраться, как сделать диодную лампу своими руками быть уверенным, что собранный источник света будет иметь те характеристики, которые и были нужны.

Видео. Как сделать светодиодную лампу своими руками


Светодиодная лампа стоит довольно дорого, а в некоторых случаях ее использование является наиболее целесообразным благодаря надежности, длительному сроку службы и высокой интенсивности освещения. Например, возле дома или квартиры, в подъезде, где лампочка накаливания постоянно перегорает.

Устройство и схема лампочки

В конструкцию светодиодных ламп входит цоколь, радиатор, излучатели, драйвер, позволяющий подключить осветительный элемент к выделенному источнику питания 220 вольт. В покупном варианте предусматривается еще и колба с рассеивателем, внутри которой располагаются диоды. Но лампочка, сделанная своими руками, имеет больше сходств с моделью «кукуруза», которая предполагает расположение излучателей на цилиндрическом корпусе.

Схема работы диодного источника света на 220 вольт

Напряжение питания проходит через токоограничивающий конденсатор на выпрямительный мост. Проходя через электролитический конденсатор, сглаживающий пульсации, выпрямленное напряжение подается на диоды.

Какие материалы потребуются?

В качестве основы будет выступать основание (цоколь, радиатор и плата драйвера) энергосберегающей лампы 220 вольт. Нефункционирующую колбу нужно удалить. Детали для драйвера можно частично взять с платы люминесцентного источника света. Если под рукой имеется нерабочий светодиодный светильник, готовый берется из его конструкции.

В этом случае придется своими руками выпаять нерабочие элементы и установить новые – с нужными параметрами.

Необходимые материалы

Предохранитель можно также использовать тот, что являлся частью . Параметры элементов указаны на схеме. Что касается излучателей, то здесь вариантов может быть несколько: светодиодная лента, точечные диоды. Во многом проще реализовать первый вариант, так как для этого можно использовать любой материал, который легко обрабатывается, например, пенокартон.

Если из подручных материалов ничего не подошло или нет возможности выпаивать элементы с платы, можно приобрести нужные детали на радиорынке или в магазинах электроники.

Этапы изготовления

В соответствии со схемой своими руками припаиваются все элементы. Используя наиболее простой вариант светодиодных ламп – с применением ленты, нужно правильно сделать их нарезку. При этом ориентиром являются насечки.

Схема питания самодельной светодиодной лампы

Для источника света на напряжение 220 вольт и с достаточной эффективностью освещения достаточно использовать четыре отрезка ленты, каждый из которых содержит по 3 диода.

Готовый вариант лампочки

Подключать заготовки нужно последовательно посредством пайки. Учитывая ширину светодиодных лент, своими руками вырезается корпус будущей лампы 220 вольт из пенокартона подходящих размеров.

Внешние характеристики полученного изделия в таком виде не лучшие. Поправить ситуацию вполне реально, используя жидкие гвозди. С их помощью можно покрыть поверхность таких самодельных ламп, исключая диоды. В результате внешне изделие станет похожим на покупные источники света.

Особенность таких ламп на 220 вольт, сделанных своими руками, заключается в способности выдерживать даже существенные перепады напряжения, так как светить излучатели начинают уже при 40 вольтах. Интенсивность освещения может быть разной, все зависит от типа диодов на ленте. Световой поток самодельных ламп на 220 вольт достигает 180 лм.

Прогнозируемый срок службы изделия

На практике светодиодные источники света, сделанные своими руками по данной инструкции, работают исправно длительный период. Опытным путем доказано, что как минимум год лампа прослужит. Дальнейшие прогнозы пока сделать нет возможности по причине короткого периода эксплуатации. Но по всему видно, что источник света в таком исполнении может функционировать достаточно долго.

Себестоимость изделия небольшая. При определении конечной цены таких ламп нужно учитывать затраты на комплектующие. Принимается во внимание, что было взято из собственных запасов, что приобреталось, какое количество диодов использовано. В среднем цена самодельной лампочки составляет примерно 1-2 доллара.

Кроме бытовых осветительных элементов, есть возможность сделать автомобильные лампы на базе диодов. При этом нельзя забывать о таком элементе, как обманка. Это нагрузочный резистор. С его помощью создается дополнительная нагрузка, так как диоды потребляют минимум энергии. Чтобы бортовой компьютер не выводил ошибок о состоянии осветительного элемента, используется обманка.

Есть еще один нюанс: в работе при монтаже балласта светодиодных ламп рекомендуется использовать пайку. Если крепить элементы на клеящий состав, качество изделия будет низким и долго он не прослужит. При возникновении необходимости изготовить более яркую лампу, используются конденсаторы большей емкости.

Также следует быть осторожным при эксплуатации самодельного источника света, потому что при включении имеет место гальваническая связь с сетью.

Таким образом, при изготовлении осветительного элемента на базе диодов можно задействовать свою фантазию и знания. Наиболее простой вариант – самодельная конструкция на основе энергосберегающей лампы. Важным этапом является подбор элементов для балласта. Делается это в соответствии со схемой. Если дома имеются старые светодиодные светильники, можно посмотреть в их конструкции нужные элементы.

Наилучший способ крепления комплектующих – пайка. В качестве излучателей могут выступать точечные диоды или светодиодная лента. Их количество рассчитывается, исходя из того, какой уровень освещенности требуется получить. Себестоимость готовой лампы будет намного ниже, чем в случае с покупным готовым изделием.

При многообразии на прилавках страны, остаются вне конкуренции по причине экономичности и долговечности. Однако не всегда приобретается качественное изделие, ведь в магазине товар не разберешь для осмотра. Да и в этом случае не факт, что каждый определит, из каких деталей она собрана. перегорают, а покупать новые становится накладно. Выходом становится ремонт светодиодных ламп своими руками. Работа эта под силу даже начинающему домашнему мастеру, а детали недороги. Сегодня разберемся, как проверить , в каких случаях изделие ремонтируется и как это сделать.

Известно, что светодиоды не могут работать напрямую от сети 220 В. Для этого им нужно дополнительное оборудование, которое, чаще всего, и выходит из строя. О нем сегодня и поговорим. Рассмотрим схему , без которого невозможна работа осветительного прибора. Попутно и проведем ликбез для тех, кто ничего не понимает в радиоэлектронике.

драйвер gauss 12w

Схема драйвера светодиодной лампы 220 В состоит из:

  • диодного моста;
  • сопротивлений;
  • резисторов.

Диодный мост служит для выпрямления тока (превращает его из переменного в постоянный). На графике это выглядит как отсекание полуволны синусоиды. Сопротивления ограничивают ток, а конденсаторы накапливают энергию, увеличивая частоту. Рассмотрим принцип действия на схеме светодиодной лампы на 220 В.

Принцип работы драйвера в лампе на светодиодах

Вид на схеме Порядок работы

Напряжение 220 В подается на драйвер и проходит через сглаживающий конденсатор и сопротивление, ограничивающее ток. Это нужно для того, чтобы обезопасить диодный мост.

Напряжение подается на диодный мост, состоящий из четырех разнонаправленных диодов, которые отсекают полуволну синусоиды. На выходе ток постоянный.

Теперь, посредством сопротивления и конденсатора, ток снова ограничивается и ему задается нужная частота.

Напряжение с необходимыми параметрами поступает на равнонаправленные световые диоды, которые служат и как ограничение тока. Т.е. при перегорании одного из них напряжение повышается, что приводит к выходу из строя конденсатора, если он недостаточно мощный. Такое происходит в китайских изделиях. Качественные приборы от этого защищены.

Поняв принцип работы и схему драйвера, решение как починить светодиодную лампу на 220V уже не будет казаться сложным. Если говорить о качественных , то неприятностей от них ждать не стоит. Они работают весь положенный срок и не тускнеют, хотя есть «болезни», которым подвержены и они. Как с ними справиться сейчас поговорим.

Причины выхода из строя осветительных LED-приборов

Чтобы проще было разобраться с причинами, обобщим все данные в одной общей таблице.

Причина поломки Описание Решение проблемы
Перепады напряжения Такие светильники в меньшей мере подвержены поломкам из-за перепадов напряжения, однако чувствительные скачки могут «пробить» диодный мост. В результате перегорают LED-элементы. Если скачки чувствительны, нужно установить , который значительно продлит срок службы светового оборудования, но и остальных бытовых приборов.
Неправильно подобран светильник Отсутствие должной вентиляции влияет на драйвер. Выделяемое им тепло не отводится. В результате происходит перегрев. Выбрать с хорошей вентиляцией, которая обеспечит нужный теплообмен.
Ошибки монтажа Неправильно выбранная система освещения, его подключение. Неверно высчитанное сечение электропроводки. Здесь выходом будет разгрузить линию освещения или заменить осветительные приборы устройствами, потребляющие меньше мощности.
Внешний фактор Повышенная влажность, вибрации, удары или запыленность при неправильном подборе IP. Правильный подбор или устранение негативных факторов.

Полезно знать! Ремонт светодиодных светильников невозможно выполнять до бесконечности. Намного проще исключит негативные факторы, влияющие на долговечность и не приобретать дешевые изделия. Экономия сегодня обернется затратами завтра. Как говорил экономист Адам Смит: «Я не настолько богат, чтобы покупать дешевые вещи».

Ремонт светодиодной лампы на 220 В своими руками: нюансы производства работ

Перед тем, как отремонтировать светодиодную лампу своими руками, обратите внимание на некоторые детали, требующие меньшего количество трудозатрат. Проверка патрона и напряжения в нем – первое, что стоит сделать.

Важно! Ремонт ЛЕД-ламп требует наличия мультиметра – без него не получится прозвонить элементы драйвера. Так же потребуется паяльная станция.

мультиметры бытовые

Паяльная станция необходима для ремонта светодиодных люстр и светильников. Ведь перегрев их элементов приводит к выходу из строя. Температура нагрева при пайке должна быть не выше 2600, в то время как паяльник разогревается сильнее. Но выход есть. Используем кусок медной жилы, сечением 4 мм, который наматывается на жало паяльника плотной спиралью. Чем сильнее удлинить жало, тем ниже его температура. Удобно, если на мультиметре присутствует функция термометра. В этом случае ее можно отрегулировать точнее.


паяльная станция

Но перед тем, как выполнить ремонт светодиодных прожекторов, люстр или ламп нужно определить причину выхода из строя.

Как разобрать светодиодную лампочку

Одна из проблем, с которой сталкивается начинающий домашний мастер – как разобрать светодиодную лампочку. Для этого понадобится шило, растворитель и шприц с иглой. Рассеиватель LED-лампы приклеен к корпусу герметиком, который нужно удалить. Проводя аккуратно вдоль кромки рассеивателя шилом, шприцем вводим растворитель. Через 2÷3 минуты, легко покручивая, рассеиватель снимается.

Некоторые световые приборы изготовлены без проклейки герметиком. В этом случае достаточно провернуть рассеиватель и снять его с корпуса.

Выявляем причину выхода из строя светодиодной лампочки

Разобрав осветительный прибор, обратите внимание на LED-элементы. Часто сгоревший определяется визуально: на нем имеются подпалины или черные точки. Тогда меняем неисправную деталь и проверяем работоспособность. Подробно о замене мы расскажем в пошаговой инструкции.

Если LED-элементы в порядке, переходим к драйверу. Для проверки работоспособности его деталей нужно их выпаять из печатной платы. Номинал резисторов (сопротивлений) указывается на плате, а параметры конденсатора – на корпусе. При прозвонке мультиметром в соответствующих режимах отклонений быть не должно. Однако часто конденсаторы, вышедшие из строя, определяются визуально – они вздуваются либо лопаются. Решение – замена подходящим по техническим параметрам.


Замену конденсаторов и сопротивлений, в отличие от светодиодов, часто выполняют обычным паяльником. При этом следует соблюдать осторожность, не перегревать ближайшие контакты и элементы.

Замена светодиодов лампочки: насколько это сложно

При наличии паяльной станции или фена работа эта проста. Паяльником работать сложнее, но тоже возможно.

Полезно знать! Если под рукой нет рабочих LED-элементов можно установить перемычку вместо сгоревшего. Долго такая лампа не проработает, но некоторое время выиграть удастся. Однако такой ремонт производится только если количество элементов более шести. В противном случае день – это максимум работы ремонтного изделия.

Современные лампы работают на SMD LED-элементах, которые можно выпаять из светодиодной ленты. Но стоит подбирать подходящие по техническим характеристикам. Если таковых нет, лучше поменять все.

Статья по теме:

Для правильного выбора LED-приборов надо знать не только общие . Пригодятся сведения о современных моделях, электрических схемах рабочих устройств. В этой статье вы найдете ответы на эти и другие практические вопросы.

Ремонт драйвера светодиодной лампы при наличии электрической схемы устройства

Если драйвер состоит из SMD-компонентов, которые имеют меньший размер, воспользуемся паяльником с медной проволокой на жале. При визуальном осмотре выявлен сгоревший элемент – выпаиваем и подбираем подходящий по маркировке. Нет видимых повреждений – это сложнее. Придется выпаивать все детали и прозванивать по отдельности. Найдя сгоревший, меняем на работоспособный и . Удобно использовать для этого пинцет.

Полезный совет! Не стоит удалять с печатной платы все элементы одновременно. Они похожи по внешнему виду, можно перепутать впоследствии местоположение. Лучше выпаивать элементы по одному и, проверив, монтировать на место.


Как проверить и заменить блок питания светодиодных светильников

При монтаже освещения в помещениях с повышенной влажностью ( или ) используются стабилизирующие , которые понижают напряжение до безопасного (12 или 24 вольта). Стабилизатор может выйти из строя по нескольким причинам. Основные из них – это избыточная нагрузка (потребляемая мощность светильников) или неправильный выбор степени защиты блока. Ремонтируются такие устройства в специализированных сервисах. В домашних условиях это нереально без наличия оборудования и знаний в области радиоэлектроники. В этом случае БП придется заменить.


Блок питания для светодиодов

Очень важно! Все работы по замене стабилизирующего блока питания светодиодов производятся при снятом напряжении. Не стоит надеяться на выключатель – он может быть неправильно скоммутирован. Напряжение отключается в распределительном щитке квартиры. Помните, что прикосновение рукой к токоведущим частям опасно для жизни.

Нужно обратить внимание на технические характеристики устройства – мощность должна превышать параметры ламп, которые от него запитаны. Отключив вышедший из строя блок, подключаем новый согласно схеме. Она находится в технической документации прибора. Сложностей это не представляет – все провода имеют цветовую маркировку, а контакты – буквенное обозначение.


Играет роль и степень защиты устройства (IP). Для ванной комнаты прибор должен иметь маркировку не ниже IP45.

Статья

Несмотря на высокую стоимость, потребление электроэнергии полупроводниковыми светильниками (LED) намного меньше, чем у ламп накаливания, а срок службы в 5 раз больше. Схема светодиодной лампы работает при подаче 220 вольт, когда входной сигнал, вызывающий свечение, преобразуется до рабочей величины с помощью драйвера.

Светодиодные светильники на 220 В

Каким бы ни было напряжение питания, на один светодиод подается постоянное напряжение 1,8-4 В.

Типы светодиодов

Светодиод – это полупроводниковый кристалл из нескольких слоев, преобразующий электричество в видимый свет. При изменении его состава получается излучение определенного цвета. Светодиод делается на основе чипа – кристалла с площадкой для подключения проводников питания.

Чтобы воспроизвести белый свет, “синий” чип покрывается желтым люминофором. При излучении кристалла люминофор испускает собственное. Смешивание желтого и синего света образует белый.

Разные способы сборки чипов позволяют создавать 4 основных типа светодиодов:

  1. DIP – состоит из кристалла с расположенной сверху линзой и присоединенными двумя проводниками. Он наиболее распространен и используется для подсветки, в световых украшениях и табло.
  2. “Пиранья” – похожая конструкция, но с четырьмя выводами, что делает ее более надежной для монтажа и улучшает отвод выделяющегося тепла. Большей частью применяется в автомобильной промышленности.
  3. SMD-светодиод – размещается на поверхности, за счет чего удается уменьшить габариты, улучшить теплоотвод и обеспечить множество вариантов исполнения. Используется в любых источниках света.
  4. СОВ-технология, где чип впаивается в плату. За счет этого контакт лучше защищен от окисления и перегрева, а также значительно повышается интенсивность свечения. Если светодиод перегорает, его надо полностью менять, поскольку ремонт своими руками с заменой отдельных чипов не возможен.

Недостатком светодиода является его маленький размер. Чтобы создать большое красочное световое изображение, требуется много источников, объединенных в группы. Кроме того, кристалл со временем стареет, и яркость ламп постепенно падает. У качественных моделей процесс износа протекает очень медленно.

Устройство LED-лампы

В состав лампы входят:

  • корпус;
  • цоколь;
  • рассеиватель;
  • радиатор;
  • блок светодиодов LED;
  • бестрансформаторный драйвер.

Устройство LED-лампы на 220 вольт

На рисунке изображена современная LED-лампа по технологии СОВ. Светодиод выполнен как одно целое, с множеством кристаллов. Для него не требуется распайка многочисленных контактов. Достаточно присоединить всего одну пару. Когда делается ремонт светильника с перегоревшим светодиодом, его меняют целиком.

По форме лампы бывают круглыми, цилиндрическими и прочими. Подключение к сети питания производится через резьбовые или штырьковые цоколи.

Под общее освещение выбираются светильники с цветовой температурой 2700К, 3500К и 5000К. Градации спектра могут быть любыми. Их часто используют для освещения реклам и в декоративных целях.

Простейшая схема драйвера для питания лампы от сети изображена на рисунке ниже. Количество деталей здесь минимальное, за счет наличия одного или двух гасящих резисторов R1, R2 и встречно-параллельного включения светодиодов HL1, HL2. Так они защищают друг друга от обратного напряжения. При этом частота мерцания лампы увеличивается до 100 Гц.

Простейшая схема подключения LED-лампы в сеть 220 вольт

Напряжение питания 220 вольт поступает через ограничительный конденсатор С1 на выпрямительный мост, а после – на лампу. Один из светодиодов можно заменить на обычный выпрямительный, но при этом мерцание изменится до 25 Гц, что плохо повлияет на зрение.

На рисунке ниже изображена классическая схема источника питания LED-лампы. Он применяется во многих моделях, и его можно извлекать, чтобы производить ремонт своими руками.

Классическая схема включения LED-лампы в сеть 220 В

На электролитическом конденсаторе выпрямленное напряжение сглаживается, что устраняет мерцание с частотой 100 Гц. Резистор R1 разряжает конденсатор при отключении питания.

Ремонт своими руками

В простой LED-лампе с отдельными светодиодами можно сделать ремонт с заменой неисправных элементов. Она легко разбирается, если аккуратно отделить от стеклянного корпуса цоколь. Внутри располагаются светодиоды. У лампы MR 16 их 27 штук. Для доступа к печатной плате, на которой они размещены, надо удалить защитное стекло, поддев его отверткой. Порой эту операцию сделать довольно трудно.

Лампа светодиодная на 220 вольт

Прогоревшие светодиоды сразу заменяются. Остальные следует прозвонить тестером или подать на каждый напряжение 1,5 В. Исправные должны загораться, а остальные подлежат замене.

Изготовитель рассчитывает лампы так, чтобы рабочий ток светодиодов был как можно выше. Это значительно снижает их ресурс, но “вечные” устройства продавать невыгодно. Поэтому последовательно к светодиодам можно подключить ограничивающий резистор.

Если светильники моргают, причиной может быть выход из строя конденсатора С1. Его следует заменить на другой, с номинальным напряжением 400 В.

Изготовить своими руками

Заново светильники на светодиодах делают редко. Лампу проще изготовить из неисправной. Фактически получается, что ремонт и изготовление нового изделия – это один процесс. Для этого LED-лампу разбирают и восстанавливают перегоревшие светодиоды и радиодетали драйвера. В продаже часто бывают оригинальные светильники с нестандартными лампами, которым в дальнейшем трудно найти замену. Простой драйвер можно взять из неисправной лампы, а светодиоды – из старого фонарика.

Схема драйвера собирается по классическому образцу, рассмотренному выше. Только к ней добавляется резистор R3 для разрядки конденсатора С2 при отключении и пара стабилитронов VD2,VD3 для его шунтирования на случай обрыва цепи светодиодов. Можно обойтись одним стабилитроном, если правильно подобрать напряжение стабилизации. Если конденсатор выбрать под напряжение больше 220 В, можно обойтись без дополнительных деталей. Но в этом случае его размеры увеличатся и после того, как будет сделан ремонт, плата с деталями может не поместиться в цоколь.

Драйвер LED-лампы

Схема драйвера приведена для лампы из 20 светодиодов. Если их количество будет другим, необходимо подобрать такую величину емкости конденсатора С1, чтобы через них проходил ток 20 мА.

Схема питания LED-лампы является чаще всего бестрансформаторной, и следует соблюдать осторожность при монтаже своими руками на металлическом светильнике, чтобы не было замыкания фазы или нуля на корпус.

Конденсаторы подбираются по таблице, в зависимости от количества светодиодов. Их можно закрепить на алюминиевой пластине в количестве 20-30 шт. Для этого в ней сверлятся отверстия, и на термоклей устанавливаются светодиоды. Их пайка производится последовательно. Все детали можно разместить на печатной плате из стеклотекстолита. Они располагаются со стороны, где отсутствуют печатные дорожки, за исключением светодиодов. Последние – крепятся пайкой выводов на плате. Их длина составляет около 5 мм. Затем устройство собирается в светильнике.

Настольная лампа на светодиодах

Лампа на 220 В. Видео

Об изготовлении светодиодной лампы на 220 В своими руками можно узнать из этого видео.

Правильно изготовленная самодельная схема светодиодной лампы позволит эксплуатировать ее многие годы. Для нее бывает возможным ремонт. Источники питания могут быть любые: от обычной батарейки до сети на 220 вольт.

Постепенно приборы освещения переходят на светодиодные лампы. Произошло это не сразу, был затяжной переходный период с применением так называемых экономок – компактных газоразрядных лампочек со встроенным блоком питания (драйвером) и стандартным патроном Е27 или Е14.

Такие лампы широко применяются и сегодня, поскольку их стоимость в сравнение с LED источниками света не такая «кусачая».
При неплохом балансе цены и экономичности (разница в цене с обычными лампами накаливания со временем окупается за счет экономии электроэнергии), газоразрядные источники света имеют ряд недостатков:

  • Срок службы ниже, чем у ламп накаливания.
  • Высокочастотные помехи от блока питания.
  • Лампы, не любят частого включения – выключения.
  • Постепенное снижение яркости.
  • Влияние на расположенные рядом поверхности: на поверхности потолка (над лампой) со временем появляется темное пятно.
  • Да и вообще, иметь в доме колбу с некоторым количеством ртути как-то не очень хочется.
    Прекрасная альтернатива – светодиодные светильники. Список достоинств весомый:
  • Потрясающая экономичность (до 10 раз в сравнение с лампами накаливания).
  • Огромный срок службы.
  • Совершенные и безопасные блоки питания (драйверы).
  • Абсолютно не зависят от количества включений.
  • При нормальном охлаждении не теряют яркости практически весь период эксплуатации.
  • Полная механическая безопасность (даже если разбить декоративный рассеиватель, никаких вредных веществ в помещение не попадет).
Недостатка два:
  • Направленность светового потока предъявляет высокие требования при конструировании рассеивателя.
  • Все-таки они дорого стоят (речь идет о качественных брендах, безымянные изделия среднего уровня вполне доступны).
Если ценовой вопрос регулируется подбором производителя, то конструктивные особенности не всегда позволяют просто заменить лампу в любимой люстре. Разумеется, есть богатый выбор классических грушевидных LED ламп, которые подходят под любой размер.
Но именно в этой конструкции кроется «засада».


Перед нами качественная (при этом относительно недорогая) лампа с яркостью свечения 1000 Lm (эквивалент 100 ваттной лампы накаливания), и потребляемой мощностью 13 Вт. У меня такие LED источники света работают по много лет, светят приятным теплым светом (температура 2700 K), и никакой деградации яркости со временем не наблюдается.
Но для мощного света, требуется серьезное охлаждение. Поэтому корпус у этой лампы на 2/3 состоит из радиатора. Он пластиковый, не портит внешний вид, и достаточно эффективен. Из конструкции следует главный недостаток – реальным источником света является полусфера в верхней части лампы. Это затрудняет подбор светильника – не в каждой рожковой люстре такая лампа будет выглядеть гармонично.
Есть лишь один выход – покупать готовые LED светильники, конфигурация которых изначально рассчитана под конкретные источники света.
Ключевое слово – покупать. А куда девать любимые торшеры, люстры и прочие светильники в квартире?

Поэтому было принято решение конструировать LED лампы самостоятельно

Основной критерий – минимизация стоимости.
Есть два основных направления при разработке светодиодных источников света:
1. Применение маломощных (до 0.5 Вт) светодиодов. Их требуется много, можно сконфигурировать любую форму. Не нужен мощный радиатор (мало греются). Существенный недостаток – более кропотливая сборка.
2. Использование мощных (1 Вт – 5 Вт) LED элементов. Эффективность высокая, трудозатраты в разы меньше. Но точечное излучение требует подбора рассеивателя, и для реализации проекта нужны хорошие радиаторы.
Для экспериментальных конструкций я выбрал первый вариант. Самое недорогое «сырье»: 5 мм светодиоды с рассеиванием 120° в прозрачном корпусе. Их называют «соломенная шляпа».


Характеристики следующие:
  • прямой ток = 20 мА (0.02 А)
  • падение напряжения на 1 диоде = 3,2-3,4 вольта
  • цвет – теплый белый
Такое добро продается по 3 рубля пучок на любом радиорынке.
Я купил несколько упаковок по 100 шт. на aliexpress (ссылка на покупку). Обошлось чуть меньше, чем по 1 р. за штуку.


В качестве блоков питания (точнее сказать источников тока), я решил использовать проверенную схему с гасящим (балластным) конденсатором. Достоинства такого драйвера – экстремальная дешевизна, и минимальное потребление энергии. Поскольку нет ШИМ контроллера, или линейного стабилизатора тока – лишняя энергия в атмосферу не уходит: в этой схеме нет элементов с рассеивающим тепло радиатором.
Недостаток – отсутствие стабилизации тока. То есть, при нестабильном напряжении электросети, яркость свечения будет меняться. У меня в розетке ровно 220 (+/- 2 вольта), поэтому такая схема в самый раз.
Элементная база тоже не из дорогих.

  • диодные мосты серии КЦ405А (можно любые диоды, хоть Шоттки)
  • пленочные конденсаторы с напряжением 630 вольт (с запасом)
  • 1-2 ваттные резисторы
  • электролитические конденсаторы 47 mF на 400 вольт (можно взять емкость побольше, но это выходит за рамки экономности)
  • такие мелочи, как макетная плата и предохранители, обычно есть в арсенале любого радиолюбителя
Чтобы не изобретать корпус с патроном Е27, используем сгоревшие (еще один повод от них отказаться) экономки.


После аккуратного (на улице!) извлечения колбы со ртутными парами, остается прекрасная заготовка для творчества.

Основа основ – расчет и принцип работы токового драйвера с гасящим конденсатором

Типовая схема изображена на иллюстрации:

Как работает схема:

Резистор R1 ограничивает скачок тока при подаче питания, пока схема не стабилизируется (около 1 секунды). Значение от 50 до 150 Ом. Мощность 2 Вт.
Резистор R2 обеспечивает работу балластного конденсатора. Во-первых, он его разряжает при отключении питания. Как минимум для того, чтобы вас не тряхнуло током при выкручивании лампочки. Вторая задача – не допустить токового броска в случае, когда полярность заряженного конденсатора и первой полуволны 220 вольт не совпадают.
Собственно, гасящий конденсатор С1 – основа схемы. Он является своеобразным фильтром тока. Подбирая емкость, можно установить любой ток в цепи. Для наших диодов он не должен превышать 20 мА в пиковых значениях напряжения сети.
Далее работает диодный мост (все-таки светодиоды – это элементы с полярностью).
Электролитический конденсатор C2 нужен для предотвращения мерцания лампы. Светодиоды не имеют инертности при включении-выключении. Поэтому глаз будет видеть мерцание с частотой 50 Гц. Кстати, этим грешат дешевые китайские лампы. Проверяется качество конденсатора с помощью любого цифрового фотоаппарата, хоть смартфона. Посмотрев на горящие диоды через цифровую матрицу, можно увидеть моргание, неразличимое для человеческого глаза.
Кроме того, этот электролит дает неожиданный бонус: светильники выключаются не сразу, а с благородным медленным затуханием, пока емкость не разрядится.
Расчет гасящего конденсатора производится по формуле:
I = 200*C*(1.41*U cети - U led)
I – полученный ток цепи в амперах
200 – это константа (частота сети 50Гц * 4)
1,41 – константа
С – емкость конденсатора С1 (гасящего) в фарадах
U сети – предполагаемое напряжение сети (в идеале – 220 вольт)
U led – суммарное падение напряжения на светодиодах (в нашем случае – 3,3 вольта, помноженное на количество LED элементов)
Подбирая количество светодиодов (с известным падением напряжения) и емкость гасящего конденсатора, надо добиться требуемого тока. Он должен быть не выше указанного в характеристиках светодиодов. Именно силой тока вы регулируете яркость свечения, и обратно пропорционально – срок жизни светодиодов.
Для удобства можно создать формулу в Exel.


Схема проверена неоднократно, первый экземпляр собран почти 3 года назад, трудится в светильнике на кухне, сбоев в работе не было.
Переходим к практической реализации проектов. Количество LED элементов и емкость конденсатора в отдельных схемах обсуждать нет смысла: проекты индивидуальные для каждого светильника. Рассчитывались строго по формуле. Приведенная выше схема на 60 светодиодов с конденсатором на 68 микрофарад – не просто пример, а реальный расчет для тока в цепи 15 мА (для продления жизни светикам).

LED лампа в рожковую люстру

Выпотрошенный патрон от экономки используем в качестве корпуса для схемы и несущей конструкции. В этом проекте я не использовал макетную плату, собрал драйвер на кругляше из ПВХ толщиной 1 мм. Получилось как раз в размер. Два конденсатора – по причине подбора емкости: не нашлось нужного количества микрофарад в одном элементе.


В качестве корпуса для размещения LED элементов использована баночка от йогурта. В конструкции также использовал обрезки листов вспененного ПВХ 3 мм.


После сборки получилось аккуратно и даже красиво. Такое расположение патрона связано с формой люстры: рожки направлены вверх, на потолок.



Далее размещаем светодиоды: по схеме 150 шт. Протыкаем пластик шилом, трудозатраты: один полноценный вечер.



Забегая вперед, скажу: материал корпуса себя не оправдал, слишком тонкий. Следующий светильник был изготовлен из листового ПВХ 1 мм. Для придания формы рассчитал развертку конуса на те же 150 диодов.


Получилось не так изящно, но надежно, и отлично держит форму. Лампа полностью скрыта в рожке люстры, поэтому внешность не столь важна.



Собственно, установка.


Светит равномерно, в глаза не бьёт.


Люмены не мерял, по ощущениям – ярче, чем лампа накаливания 40 Вт, немного слабее 60 Вт.


LED лампа в плоский потолочный светильник на кухню


Идеальный донор для подобного проекта. Все светодиоды буду расположены в одной плоскости.


Рисуем шаблон, вырезаем матрицу для размещения LED элементов. При таком диаметре плоский лист ПВХ будет деформироваться. Поэтому я использовал донышко от пластикового ведра из-под строительных смесей. По внешнему контуру есть ребро жесткости.


Диоды устанавливаются с помощью привычного шила: 2 дырки по разметке.