LED светильники своими руками

Содержание
  1. Светодиодные светильники своими руками
  2. Что представляет собой светодиодный светильник?
  3. Состав и принцип работы светильника
  4. Сборка светильника
  5. Светильники в корпусе
  6. Светодиодные светильники на различной основе
  7. Сборка
  8. Энергосберегающая лампа
  9. Светильник из светодиодной ленты своими руками: необходимые материалы и этапы сборки
  10. Виды и параметры
  11. Типы применяемых led-диодов
  12. Для чего нужны контроллеры и блоки питания
  13. Подготовка материалов и деталей
  14. Особенности и этапы выполнения монтажных работ
  15. Светодиодный светильник своими руками
  16. . Что здесь будет, а что – нет
  17. Правила обращения с COB модулями
  18. Абажур
  19. Радиатор и остальная механика
  20. Принципиальная схема и расчёт элементов
  21. Выбор и крепление матриц
  22. Регулировка яркости
  23. Встроенные драйверы
  24. Торшер
  25. Ванная
  26. Прихожая
  27. Кухня
  28. LED светильники своими руками
  29. Светодиодный светильник своими руками: схемы простейших регулируемых и универсальных LED светильников (100 фото)
  30. Общие сведения о светодиодах
  31. Вариант сборки светильника с лентой
  32. Светильник на 220 в
  33. Потолочные светильники
  34. Ремонт светильников своими руками
  35. Фото светодиодного светильника своими руками

Светодиодные светильники своими руками

LED светильники своими руками

С удорожанием электроэнергии многие задумываются о покупке светодиодных источников света, которые приносят ощутимую экономию и являются прекрасными заменителями естественного освещения.

Однако сегодня не многие могут себе позволить светодиодный светильник, ведь их стоимость еще достаточно высока.

Поэтому, благодаря народным умельцам, в этой статье рассмотрим, как можно сделать осветительный прибор из светодиодов своими руками.

Что представляет собой светодиодный светильник?

Светодиоды – полупроводниковые электронные приборы, излучающие свет в результате прохождения электрического тока. Появившись 15 лет назад, приборы домашнего назначения буквально сходу завоевали рынок источников света. Сегодня можно купить светодиодные лампы любой формы, размера, мощности и цвета.

Но также можно сделать их самостоятельно, что под силу даже неопытному радиолюбителю. Простейшие приборы на светодиодах могут работать при напряжении 3-5 В, т.е. от обычной батарейки.

Однако его мощности хватит всего лишь для подсветки фонариком, поэтому ниже мы рассмотрим, как сделать более серьезные конструкции, позволяющие освещать комнаты.

Осветительный прибор

Состав и принцип работы светильника

Прежде, чем приступить к изготовлению светодиодного светильника своими руками, рассмотрим его конструкцию и принцип работы.
Диод – это полупроводниковый прибор, пропускающий ток через p-n переход только в одном направлении. В результате выделения энергии при рекомбинации электронов и дырок излучаются фотоны с выделением световой и тепловой энергии.

Отведение тепла в светодиодном приборе – является важной задачей при сборке светильника, ведь высокая температура приводит к деградации и выходу из строя светодиода. Поэтому наличие радиатора – обязательное условие при сборке любого светодиодного светильника.

Простейшим радиатором является алюминиевая подложка, на которой располагаются светодиоды, однако такого теплоотведения будет недостаточно, если прибор собирается на 3-х и более полупроводниках. В такие светильники устанавливают специальные металлические радиаторы. В комнатных приборах его заменяет корпус лампочки.

Кроме радиатора, LED-изделие имеет отражатель и рассеиватель, которые могут заменить металлизированный рефлектор, и линза.
Обычно светодиоды выпускаются готовой сборкой, но для того, чтобы яркий свет прибора не раздражал глаза, используют матовую колбу, которой накрывают корпус светильника.

Устройство лампочки

Сборка светильника

Схема простейшего светильника, работающего от сети 220 В, состоит из двух резисторов сопротивлением 12 кОм и двух светодиодов, установленных параллельно. Схема актуальна для четного количества LED-приборов.
Для нечетного — в схеме должен присутствовать драйвер, стабилизирующий выходной ток и напряжение.

Лучше всего приобрести готовый драйвер, который подбирается под светодиодный прибор. Кроме этого, драйвер также можно сделать своими руками, используя выпрямительный мост, конденсаторы и обычные диоды, которые в сборке преобразовывают напряжение сети в напряжение заданной частоты и значения.

Резисторы в такой схеме выполняют роль ограничителя силы тока.

Как видно из описанного выше, светодиодный прибор может собрать любой человек, который хотя бы раз в жизни держал в руках паяльник и умеет пользоваться интернетом, где представлено много примеров стандартных и нестандартных схем и решений для сборки светодиодного светильника.

Схема светильника

Светильники в корпусе

Светодиодная лента

Простейшую лампу можно сделать своими руками, используя светодиодную ленту, которую достаточно закрепить на любой плоской поверхности при помощи двухстороннего скотча.

Для большей надежности и расширения функциональных возможностей прибора светодиодную ленту удобно размещать в корпусе от неработающей люминесцентной лампы, длина которой не превышает 30 см.

Такой светильник приспосабливают на высоте не более 80 см над письменным столом, кухонной поверхностью, аквариумом или используют его для декоративной подсветки. Свет лампы прекрасно рассеивается и не утомляет зрение.

Применение светильника

Для изготовления светодиодных светильников подойдут следующие типы лент:

  • SMD 3528 (60 (4,8 Вт); 120 (7,2 Вт); 240 (16 Вт) светодиодов на погонном 1 метре);
  • SMD 5050 (30 (7,2 Вт); 60 (14 Вт); 120 (25 Вт).

Плотность светодиодов

Плотность и расположение светодиодов на лентах типа SMD 3528 и SMD 5050

Оптимальным выбором станет LED-лента SMD 5050, параметры которой соответствуют следующим значениям:

  • угол излучения – 120 градусов;
  • напряжение питания – 12 В;
  • ток – 1,2 А/м

Светодиодную ленту с помощью скотча необходимо приклеить к внутренней части корпуса. Для работы можно купить блок питания или собрать своими руками, используя схему, приведенную ниже.

Преимуществом самостоятельно собранного блока питания является то, что есть возможность скрыть его в корпусе светильника. Покупной – придется «пристроить» рядом с прибором.

В любом случае собранная конструкция будет выглядеть аккуратно и работать экономно, прекрасно освещая рабочий стол.

Электрическая схема блока питания

Важным моментом во время монтажа является качественная изоляция всех токопроводящих частей.

Лампа своими руками на основе светодиодной ленты по своим параметрам не отличается от покупного варианта. При этом его стоимость выходит значительно ниже, чем стоимость готового изделия.

Светодиодные светильники на различной основе

Свет светодиодов

Экономный вариант светодиодного светильника можно сделать своими руками на базе сгоревшей лампы. Для этого ее необходимо аккуратно разобрать перегоревшую лампу, не повредив цоколь и провести его чистку и обезжиривание.

В цоколе размещаем защитный резистор на 100 Ом и два конденсатора по 220 нФ, рабочее напряжение которых составляет 400 В, конденсатор на 10 мкФ, отвечающий за отсутствие мерцания, выпрямитель (диодный мост) и светодиоды в соотношении 1 (красного свечения) к 3 (белого).

Составные части схемы соединяем пайкой и изолируем монтажным клеем, заполняя все пространство цоколя между частями схемы и закрепляя их.

Кроме обычной лампы для создания светодиодного светильника своими руками используется галогенная лампа.

Галогенная лампа

Галогенная лампа

Для сборки светильника на галогенной лампе необходимы следующие составные части:

  • схема сборки, которую можно составить самостоятельно или взять из интернета;
  • светодиоды;
  • неработающая галогенная лампа;
  • быстросохнущий клей;
  • медный провод;
  • паяльник и припой;
  • алюминиевая подложка толщиной 0,2 мм, которая будет заменять радиатор;
  • резисторы;
  • дырокол.

Сборка

Процесс сборки происходит в следующей последовательности:

  • Очищаем галогенную лампу от всех составных частей и замазок.
  • Вынимаем ее из отражателя.
  • Подготавливаем диск-отражатель, на котором будут располагаться светодиоды. Диск наклеиваем на алюминиевую подложку (шаблон диска можно взять в интернете) и делаем в нем дырочки.
  • Согласно схеме, располагаем светодиоды на диске ножками вверх, учитывая их полярность. Между ними прокатываем немного клея, избегая попадания на контакты.
  • Паяем контакты светодиодов так, чтобы цепочка начиналась положительной полярностью («+») и заканчивается отрицательной («-»).
  • Положительные контакты соединяем между собой пайкой.
  • К отрицательным контактам при помощи пайки присоединяем резисторы и соединяем их контакты между собой припоем, получая отрицательно заряженные резисторы.
  • Контакты резисторов также соединяем между собой и припаиваем к ним медные провода. Во избежание короткого замыкания пространство между контактами и проводами заливаем клеем.
  • Склеиваем межу собой диск и отражатель галогенки.
  • После полимеризации клея можно подключать источник питания на 12 В.

Энергосберегающая лампа

После того, как энергосберегающая лампа отслужила свой срок и сгорела, мастера hand-made рекомендуют не выбрасывать ее, а использовать прибор для создания светодиодного осветительного прибора.

Это возможно осуществить при наличии в лампе исправного электронного балласта (ЭБ) и целого корпуса с цоколем, которые станут основой нового изделия.

Чтобы завершить комплектацию, необходимо приобрести светодиоды типоразмера 5 мм и 4 сверхбыстрых диода типа UF4007.

Суть создания светодиодной лампы на основе энергосберегающей заключается в установке выпрямительного моста на выходе ЭБ, который позволит получить постоянное напряжение 100 В при токе 130 мА.

Для уменьшения частоты переменного напряжения на выходе ЭБ выпрямительный мост соберем из диодов UF4007, к выходу которого припаиваем конденсатор на 0,1 мкФ, работающий на напряжении 400 В. Диодный мост устанавливаем на место конденсатора С3 (см. типовую схему ЭБ лампы), соединяющего нити накаливания лампы, который потом замыкаем между собой.

Оригинал: https://1posvetu.ru/istochniki-sveta/cvetodiodnyj-svetilnik-svoimi-rukami.html

Светильник из светодиодной ленты своими руками: необходимые материалы и этапы сборки

LED светильники своими руками

Несколько лет назад популярность светодиодных лент просто зашкаливала.

На сегодняшний день потребность в них снизилась, но, несмотря на это, многие люди до сих пор используют данные источники света в качестве подсветки и украшения для натяжных или гипсокартонных потолков.

А следуя приведенным ниже инструкциям и правилам электротехнической безопасности, вы сможете смастерить уникальный светильник из светодиодной ленты своими руками.

Светодиодные светильники имеют массу преимуществ, но главным недостатком по-прежнему остается чересчур высокая стоимость.

Последнее нивелируется низким потреблением электроэнергии и большим рабочим ресурсом, но все же намного дешевле соорудить собственный осветительный прибор, отдельно купив дешевые гибкие платы и светодиоды.

Стоимость одного погонного метра светодиодной ленты составляет около 100–250 рублей.

Если желаете сэкономить, то покупайте ленту в бухтах по 10 м, тщательно выбирая необходимый класс светодиодов. Используются данные устройство во всех сферах жизнедеятельности, на объектах, где требуется искусственное освещение.

По сравнению с лампами накаливания у гибких источников света на led-диодах огромное количество преимуществ:

  • высокая экономичность;
  • продолжительный срок эксплуатации;
  • доступность;
  • возможность выбора форм;
  • безопасность;
  • гибкость.

Области применения светодиодной ленты безграничны.

Она используется в качестве подсветки для аквариума, потолка, мебели и других предметов интерьера, рабочих зон, витрин (чаще все-таки неоновые ленты). Перечислить все возможные варианты нереально.

Здесь главное – научиться правильно выбирать светодиодную ленту в зависимости от конкретной задачи, ориентируясь на технико-эксплуатационные характеристики.

Применение разноцветной гибкой платы на натяжных потолках обусловлено глянцевой поверхностью, отлично отражающей падающие световые лучи, что позволяет добиться интересных эффектов — от визуального увеличения комнаты до создания незабываемой романтической обстановки. Сделать это при помощи классической люстры или точечных светильников гораздо сложнее.

Вообще светодиодная лента — самый универсальный источник света. Из нее можно создавать неповторимые рисунки и формы, а для ее самостоятельного изготовления используются едва ли не любые материалы. Наиболее распространенными считаются приборы из пластика и поливинилхлорида.

Виды и параметры

Для самостоятельного изготовления светодиодного светильника нужно как следует изучить широкий модельный ряд диодов, представленный как бюджетными, так и элитными аналогами.

Наиболее востребованными считаются недорогие диодные конструкции следующих серий:

  1. SMD 3528 — диоды располагаются плотно друг другу, при этом на один погонный метр может быть как 60, так и 240 штук. Их количество влияет на мощность прибора (5–16 Вт) и световой поток (5–9 лм).
  2. SMD 2835 Premium — одна из лучших лент бюджетного исполнения, характеризующаяся более высокой яркостью по сравнению с остальными типами. На один погонный метр приходится 60–120 led-диодов, при этом отрезки могут нарезаться длиной по 5 см (около трех диодов). Идеальное решение для украшения и подсветки небольших предметов интерьера или создания точечного освещения. Величина светового потока насчитывает 20–23 лм.
  3. SMD 3014 схожа с предыдущей моделью. На одном погонном метре может быть от 60 до 120 полупроводников. В зависимости от их числа мощность составляет 36/72 Вт, световой поток — 6/11 лм.

Из светодиодных лент, оснащенных более мощными полупроводниками, выделим следующие модели:

  1. SMD 5050 — на один погонный метр приходится 30–120 светодиодов. Мощность варьируется от 7,2 до 25 Вт, световой поток — 50–60 лм.
  2. SMD 5630 и SMD 5730 — схожие серии, характеризующиеся повышенной мощностью, продолжительной эксплуатацией и яркостью 50–60 лм. Чаще всего эксплуатируются в светодиодных светильниках.

Помимо классических моделей уже изобретены более современные и неординарные конструкции:

  • высоковольтная гибкая плата, предназначенная для прямого подключения к сети на 220 В;
  • низковольтные решения на 12 или 24 В, в электрическую цепь которых подключают выпрямитель;
  • модели с влагозащитным корпусом.

Светодиодная лента продается в бухтах по 5–10 м, но при необходимости обычными ножницами может быть разрезана на отрезки необходимой длины. Если возникла необходимость в монтаже ленты на большую поверхность, то помните общее для всех правило: на каждые 15 пог. м нужно устанавливать один блок питания.

Высоковольтные платы не имеют каких-либо ограничений по метражу и реализуются в бухтах по 100 м. Обычно нарезка выполняется по длине 50 или 100 см.

Экземпляры с повышенной защитой от влаги конструктивно идентичны обычным платам.

Разница связана с наличием защитного силиконового покрытия, обеспечивающего определенную защиту от проникновения пыли и влаги:

  • IP44 — хорошая защита от попадания пыли и грязи;
  • IP65 — защита от пыли и влаги с сохранением высокой эластичности в условиях низких температур;
  • IP67 — защитное покрытие выполнено в форме прочной силиконовой трубки;
  • IP68 — повышенная защита в виде двухслойной силиконовой трубки со специальным наполнителем.

Изделия с классом защиты IP67 и IP68 используются для качественной подсветки аквариумов, бассейнов и других искусственных водоемов. При этом глубина погружения не должна превышать 1 м. Если на упаковке указан класс IP33, то такое устройство выпускается без силиконовой защиты.

Типы применяемых led-диодов

При создании самодельной ленты, светящейся одним цветом, подойдут полупроводники типа SMD 3028 или SMD 5050. Во втором случае используются три кристалла, поэтому свечение будет наиболее ярким, но и потребление электроэнергии выше. Также яркость зависит от числа элементов, расположенных на 1 пог. м.

Количество светодиодов на условный метр влияет на суммарную нагрузку изделия:

  • 30 элементов типа SMD 5050 — 7,2 Вт;
  • 60 SMD З528 — 4,8 Вт;
  • 60 SMD 5050 — 15 Вт;
  • 120 SMD З528 — 9,6 Вт;
  • 120 SMD 5050 — 25 Вт;
  • 240 SMD З528 — 19,2 Вт;

Платы с полупроводниками, расположенными в несколько рядов, именуются многорядными. В таких случаях обычно используют технологию RGB, позволяющую получить разноцветное свечение.

Ввиду наличия нескольких стандартов производители изготавливают ленту, работающую от источника постоянного тока напряжением 12 или 24 В, или напрямую от сети переменного тока 220 В.

Для чего нужны контроллеры и блоки питания

При изготовлении самодельных осветительных приборов на основе светодиодов необходимо установить специальный адаптер (выпрямитель, блок питания), который будет преобразовывать переменное электричество 220 В в постоянный ток 12/24 В в соответствии с мощностью используемых полупроводников.

Чтобы сделать правильный выбор и купить подходящий блок питания, подсчитайте количество диодов на одном погонном метре, после чего сначала умножьте его на мощность одного led-диода, а затем — на количество погонных метров. В конце обязательно следует дать небольшой запас — около 10–15%.

К примеру, если вы используете диоды типа SMD 5050, устанавливаете приблизительно по 60 штук на погонный метр и протяженность платы составляет 5 м, то (исходя из таблицы выше) общая нагрузка будет равна 15*5=75 Вт.

Увеличьте значение на 15% и получите необходимую мощность адаптера — 86–87 Вт.

При сборке гибкой платы с регулируемым уровнем яркости и переключением света электрическая схема должна быть дополнена контроллером и пультом ДУ.

Подготовка материалов и деталей

Прежде чем приступать к работе, подсчитайте требуемое число светодиодов, их яркость и мощность используемого адаптера.

В зависимости от предназначения светильника длина платы будет составлять:

  • ночник, подсветка для выключателя или розетки — небольшой отрезок с тремя диодами;
  • аквариум — отрезок, равный длине стенки или периметру емкости;
  • освещение грядки — несколько частей, длина которых соответствует протяженности грядки;
  • подсветка для компьютерной клавиатуры — в соответствии с длиной периферийного оборудования;
  • при замене люминесцентной лампы — несколько частей, длина которых соответствует длине лампы.

Яркость свечения ленты, ее размеры и плотность расположенных полупроводников зависят от конкретных условий. Мощность блока, как отмечалось выше, должна равняться общей нагрузке с запасом 10–15%.

Также вам могут пригодиться провода, трубка для термоусадки и изоляции, паяльник, олово, канифоль. Вместо паяльника можно использовать специальные коннекторы. Ни в коем случае не паяйте ленту с помощью кислоты, которая приведет к окислению и разрушению проводников или короткому замыканию.

В случае применения платы в качестве подсветки для аквариума воспользуйтесь прозрачной трубкой, а для повышения влагозащиты используйте силиконовый герметик.

Особенности и этапы выполнения монтажных работ

Для создания необычного светильника из диодной ленты подойдут самые разные предметы — от стандартного цоколя лампы накаливания до корпуса люминесцентного источника света.

Подобные процедуры сопровождаются многочисленными требованиями, главные из которых:

  1. При подключении самодельного прибора нужно использовать многожильную проводку. Один конец оборудуется наконечником с сечением 0,75 мм и коммутируется с контроллером, а другой припаивается к концам светодиодной платы. Для повышения фиксации следует применить термоусадочные трубки.
  2. Если устройство монтируется на навесные потолки, то желательно использовать самоклеющуюся ленту. Перед поклейкой предварительно очистите и обезжирьте поверхность потолка, дав ей как следует просохнуть. Снимать защитную пленку на тыльной стороне гибкой платы нужно непосредственно перед монтажом. Малейшая грязь или пыль, осевшая на клеевом слое, приведет к ухудшению адгезии. Негативно на адгезии сказывается и наличие влаги. Если лента устанавливается в помещении с повышенной влажностью, то обязательно следует наладить проветривание. На улице подобные действия нужно выполнять исключительно в сухую погоду.
  3. При расстоянии свыше 7 м между блоком питания и самодельной лентой нужно увеличить сечение провода.

Подключение адаптера выполняется с соблюдением полярности и клемм:

  • для одноцветных лент технология максимально проста — «плюс» спаивается с «плюсом», а «минус» — с «минусом»;
  • для разноцветных лент присуща своя маркировка — V+ (напряжение), R, G, B для переключения цвета (к контроллеру).

Дополнительно разноцветные светодиодные платы оснащаются диммерами, предназначенными для изменения яркости и смены цвета свечения. В комплекте с ними идет пульт для дистанционного управления. Низковольтное оборудование на 12 или 24 В — идеальное решение для дома или квартиры, высоковольтные гибкие платы — для организации уличного освещения.

Соблюдая ряд технических рекомендаций и правил безопасности, вы с легкостью сможете создать необычную подсветку предметов интерьера, аквариума, бассейна, потолка и т. д. Стоимость светильников, изготовленных по этому принципу своими руками, гораздо ниже заводских led-приборов.

Светильник из светодиодной ленты своими руками: необходимые материалы и этапы сборки

Оригинал: https://220.guru/osveshhenie/svetilniki/iz-svetodiodnoj-lenty-svoimi-rukami.html

Светодиодный светильник своими руками

LED светильники своими руками

Точнее, речь пойдёт о СОВ (Chip-On-Board) матрицах и, соответственно, уже светильниках с незаменяемым (не так просто заменяемым) излучателем. Отбросим, наконец, позапрошлого века эдисоновский (и какой-либо другой) цоколь, бесполезно съедающий массу пространства и ограничивающий возможности теплоотвода и дизайна. Ведь наши "лампочки" менять не придётся НИКОГДА.

Единственным плюсом LED-ламп со стандартным патроном остаётся применение в старых светильниках: экономия на конструкции и моральный фактор для консерваторов – постепенное привыкание.

Но при этом теряются многие преимущества светодиодного освещения, да и экономия скорее кажущаяся, если разобраться.

Так что будем считать, для привыкания прошло достаточно лет, пора использовать новые технологии в полном объёме.

. Что здесь будет, а что – нет

Прежде всего, этот материал является продолжением (а также "работой над ошибками") статьи, опубликованной более 5 лет назад. Предварительное ознакомление с ней абсолютно необходимо: данный текст рассчитан на тех, кто уже знает её содержание.

Многие советы и выводы, сделанные в ней, будут использованы как известные истины – уже без объяснений и доказательств. Некоторые моменты, наоборот, скорректируются в соответствии с современной техникой и практическим опытом использования предложенных решений.

Например, продолжаем борьбу с пульсациями светового потока (уже без подробностей – почему они вредны или как их измерять в домашних и "полевых" условиях).

А вот спектры оставляем в покое: качество цветопередачи LED-источников повысилось (если у самых дешёвых изделий пока и оставляет желать лучшего, то не настолько, чтобы "подкрашивать" белый свет дополнительными цветными излучателями).

В общем же, как и в первой статье, будут рассмотрены все аспекты – электрические, оптические, механические, эргономические, эстетические – конструирования самодельных LED-светильников, но более мощных и на современной элементной базе.

(Эстетика, соответственно перечислению, на последнем месте.

Тот, для кого она на первом, может отдавать десятки тысяч рублей за промышленные изделия – сверкающие никелем, а то и позолотой, – но по техническим характеристикам, включая срок службы и БЕЗВРЕДНОСТЬ света, уступающие нашим).

Правила обращения с COB модулями

Прежде чем брать в руки современный мощный светодиодный модуль, нужно помнить, что одной из особенностей СОВ-матриц является отсутствие жесткой и химически инертной внешней линзы: оптическая её функция теряется из-за множества источников на достаточно большой площади, а защитная… Просто предполагается использование в пылезащищённых конструкциях. Без специальных мер очень много шансов повредить (не говоря уж испачкать) нежнейший материал с уникальными свойствами. И вспоминать об этом нужно не только при пайке или механическом монтаже, а уже при покупке и транспортировке (обращать внимание на упаковку: если она не "родная", лучше выбрать другого поставщика).

СОВы покрыты очень мягким, нежным силиконом. Совсем не тем, которым защищаются водостойкие LED-ленты (тот не то что растворить, а и разрезать непросто). Покрытие матрицы содержит люминофор – определяющий и энергетические, и спектральные характеристики излучателя и на сегодняшний день его наиболее слабое звено.

Скорость деградации люминофора (то есть срок службы матрицы) напрямую связан с температурой. Тепла там предостаточно и от самих полупроводниковых кристаллов.

Совершенно лишней была бы добавка из-за разогрева силикона вследствие снижения прозрачности или внешнего загрязнения: ведь интенсивность света в этой зоне колоссальная.

Таким образом:

  1. единичные прилипшие частицы, пылинки лучше удалить механически – медицинской иглой под хорошей лупой (лучше даже царапина, чем грязь);
  2. если уж умудрились забрызгать, например, флюсом или поставить отпечаток пальца (из-за ультрафиолета он со временем потемнеет и сможет поглощать ощутимый процент светового потока и на несколько градусов повысить температуру люминофора), можно попытаться отмыть очень мягким и безворсовым тампоном с РН-нейтральным (и без кремовых добавок!) моющим средством, сполоснуть дистиллированной водой – и всё это очень быстро, за считанные секунды, и ничем не вытирать, а сдуть сильным напором воздуха (не горячим и не прямо изо рта);
  3. лучше всего просто не покупать грязные модули и применять все меры по защите при монтаже – вплоть до установки каких-то временных колпачков;
  4. учитывать фактор чистоты и невозможности очистки при общем проектировании светильника.

Абажур

В соответствии с четвёртым пунктом предыдущей главы принимаем аксиому: матрица должна быть защищена если не газо-, то, по крайней мере, пыле-непроницаемым колпаком с высокой прозрачностью (последняя нужна не только чтобы не терять световой поток, но и чтобы не превращать его в дополнительное тепло). Также материал должен многие годы не менять оптических свойств (помутнение, пожелтение) под излучением высокой интенсивности и оказывать как можно меньшее теплоизоляционное действие (последнее решается за счёт минимальной толщины).

Возможны 2 принципиально различных варианта:

  1. небольшие колпачки, прикрывающие непосредственно светодиоды (остальная конструкция открыта для проветривания;
  2. общий абажур, скрывающий весь светильник.

У первого лишь одно преимущество – лучше теплоотвод.

Во всём остальном перевешивает второй:

  • периодическая чистка от пыли одного большого колпака куда проще, чем нескольких маленьких (вместе с радиаторами и прочими элементами);
  • колпачок вблизи излучателя пронизан в десятки раз большим световым потоком, следовательно, подвержен усиленному оптическому старению и нагреву, причем практически половина выделившегося тепла возвращается к матрице (собственно, поэтому производители их и не накрывают);
  • в домашних условиях очень непросто достичь такого эстетического совершенства радиаторов, при котором они сами могут быть элементами дизайна, как это практикуется в промышленных изделиях стиля модерн или техно, а под общим (разумеется, рассеивающим) абажуром можно спрятать самую топорную работу!

Кстати, о рассеивании света. Это не только эстетика, но и эргономика. Храбрецы с девизом "мне яркие точки не мешают!" реально портят зрение.

Даже кратковременные, боковые, скользящие взгляды на неприкрытый мощный светодиод не полезнее, чем ловля "зайчиков" от электросварки или лазерной указки: один раз или несколько – вроде ничего страшного, но если регулярно…

А чтобы из-за рассеяния терять поменьше люменов и люксов, следует использовать материалы не матовые по всему объёму и тем более не покрашенные чем-то по сути непрозрачным.

Лучший (на мой взгляд, и эстетически более привлекательный) вариант – рассеиватели фактурные, которые свет лишь преломляют и почти не поглощают.

Это, например, стекло с разводами (только не цветное), специальный светотехнический полистирол «призма», «колотый лёд» и т.п. Конечно, свойства лучше у поликарбоната или оргстекла (ПММА), но выше и цена.

Какая бы ни была фактура, её лучше направить вовнутрь, чтобы наружная сторона была гладкой: ведь именно её отмывать от пыли. И оптически эффективнее, когда свет падает на неровную поверхность, а выходит через ровную.

По форме рекомендую что-нибудь в виде колпака, прилегающего отсутствующей стороной к потолку. По эстетике, как говорится, на вкус и цвет…

А объективные преимущества у такой конструкции есть:

  • максимально свободен объём помещения (без опаски за люстру делаем зарядку, двигаем шкафы, снимаем одежду через голову, бьём комаров подушками…);
  • удобен и надёжен крепёж (описано далее);
  • главное – отсутствуют поверхности, собирающие пыль, ведь она садится в основном сверху, а не на вертикальные или тем более перевёрнутые предметы, то есть мыть такое изделие не только просто, но и значительно реже придётся.

Поскольку конвективный теплообмен между радиаторами светодиодов и окружающей средой отсутствует, всё терло идёт через абажур и потолок.

Следовательно есть ограничения по его размерам: не менее 1 дм2 на каждый ватт мощности светильника (считаем внешнюю площадь абажура + площадь, занимаемую им на потолке). Или, кому известен объём используемого колпака – не более 5 Вт на литр.

Конечно, следует делать поправку на особо жаркий климат (или размещение на кухне). Бетонный же потолок (ничем не обклеенный), наоборот, улучшает теплоотвод раза в полтора.

Абажуром может быть перевёрнутая полусфера (не обязательно полу-, любой сегмент, но не превышающий значительно половину, чтобы не создавать поверхность для оседания пыли сверху), в разной степени усеченная пирамида или конус (тоже отсутствующим большим основанием – к потолку), цилиндр, призма (включая куб) и т.д.

Многие из этих форм существуют готовые (можно не делать, а только подобрать, хотя бы и б/у): сферическими и коническими бывают промышленные абажуры подвесных светильников (только перевернуть при необходимости, а меньшее отверстие закроется крепёжной шайбой).

В виде сфер, параллелепипедов и шестигранных призм производят аквариумы – в том числе акриловые (рассеяние можно создать, аккуратно нагрев оргстекло до образования внутренних пузырьков или, скажем, обклеив изнутри бесцветным бисером).

Можно самостоятельно склеить любую фигуру из листового материала, набрать тело абажура из стеклянных или пластиковых палочек, навить (плотно, виток к витку) нагретую акриловую трубку на соответствующую основу (например, ведро – усеченный конус). Наконец, можно заказать эксклюзивную конструкцию (многие фирмы, торгующие пластиком, могут его резать, сваривать и гнуть).

Пример такого решения из подручных материалов. Ободок из сантехнической (предназначенной для оформления фитингов настенного смесителя) никелированной шайбы с бортиком диаметром 60 мм, в качестве рассеивателя – декоративный винт с головкой из "совершенно бриллиантовой" пуговицы.

Короче, возможностей масса – в соответствии с фантазией и ресурсами мастера.

Принципиальные же моменты резюмируем так:

  • герметичный или почти герметичный общий абажур с отсутствующей самой большой стенкой, плотно прилегающий этой стороной к потолку;
  • материал – прозрачный пластик (вес и хрупкость стекла в любом случае не важны) с фактурным рассеиванием и минимальной толщиной – лишь бы не деформировался под собственным весом.

И упомяну – для неленивых и готовых жертвовать уймой времени ради эстетики – вариант комбинированный: совсем прозрачный колпак (не обработанный аквариум, даже упаковка от торта) для герметичности, а красоту наводить уже, обклеивая его стразами, обвешивая бусами (тоже прозрачными, акриловыми). Подобные рассеиватели могут быть не плотными, но вместе с колпаком всё-таки достаточными. Зато, при наличии терпения и определённых художественных талантов, таким способом можно создавать настоящие шедевры наподобие классических хрустальных люстр.

Но не забывайте: кроме изготовления, эту красоту придётся хотя бы раз в год как-то разбирать и мыть, смахиванием пыли кисточкой тут не отделаться!

Радиатор и остальная механика

Максимально допустимая температура корпуса для большинства светодиодов (люминофорных прежде всего) не превышает 70°C. Это не значит, что при 75° сразу сгорит. Просто резко снижается срок службы.

Который, в свою очередь, тоже выражается не в полным отказе, а в снижении светоотдачи, искажении спектра.

Но лучше не переваливать и за 60° (особенно с дешёвыми излучателями), иначе теряется смысл нашего основного принципа – эксплуатации LED при пониженном токе.

Причина старения – перегрев. Ток – только один из факторов, влияющих на температуру светодиода. Второй – теплоотвод.

Другими словами, светодиод, отдающий, например, 90% мощности при температуре 60° (благодаря хорошему радиатору), прослужит дольше, чем отдающий всего 50%, но при 70°.

Но это не умаляет того факта, что 10-ваттный, используемый на 4 Вт, греться будет практически так же, но переживёт (при том же качестве, производителе) 5-ваттного брата, тоже выдающего 4 Вт на таком же радиаторе и прочих равных условиях.

В нашем случае – в небольшом замкнутом пространстве – нет смысла особо усердствовать с повышением как толщины радиаторов, так и их площади: температура в этом "котле" всё равно почти уравняется, важнее площадь самого абажура. Вполне подойдёт доступный и простой в обработке листовой алюминий толщиной 1,5–2 мм или несложный профиль шириной 40–60 мм (не много-рёберный или специальный светодиодный, а максимум П-образный с низкими полками).

По форме лучше всего перевёрнутая усечённая пирамида высотой от 10 см (тогда в качестве абажуров подойдёт много готовых изделий) до полуметра (если что-то сверхмощное) с количеством боковых граней, равным количеству матриц (рекомендую 4 или 6, поскольку 5-гранная очень уж неудобна конструктивно).

Наклон граней – около 45° (варьируется в зависимости от желания больше или меньше света направлять на потолок). Но возможна и всего 2-лепестковая конструкция (тоже с различными углами), если не волнует круговая равномерность освещения (для кого-то два противоположно направленных луча вдоль потолка – даже красивее или больше соответствует интерьеру).

Естественно, если та же мощность приходится на 2 радиатора, они должны быть посолиднее.

При использовании лепестков неизменной ширины (прямоугольных граней) к потолку они будут расходиться, и это хорошо: без отверстий хуже конвекция и крайне затруднителен монтаж.

Выше середины (но не под самым потолком) их можно соединить неширокими полосками для повышения площади и жёсткости.

Матрицы же лучше крепить ниже середины (ближе к перевёрнутой вершине): так эффективнее освещение потолка, да и чуть прохладнее им внизу.

Монтировать всю конструкцию можно, конечно, при помощи отверстий по краям лепестков (не обязательно всех, если абажур лёгкий) и соответствующих в потолке.

Но если светильник вешается на место бывшей люстры, можно использовать готовый крюк! Это отличное решение не столько для лентяев (повозиться, возможно, придётся даже дольше, только не под потолком, а за столом всё-таки), сколько для тех, у кого бетонные перекрытия, а своего перфоратора нет. Плюс "всё пройдёт без шума и пыли".

Вот почти сборочный чертёж сего изобретения (не по всем правилам, но sapienti sat). Для наглядности деталей всё раздвинуто, а при сборке стягивается, подтягивается к потолку. Не прорисованы, чтобы не загромождать мелочами (М3, а то и меньше), винты/гайки крепления лепестков и самих матриц.

В связи со слабым разрешением веб-страниц приводим также увеличенное изображение центральной части:

В центре малого основания (усечённой вершине) делается отверстие с резьбой М4–М6. Если оно для резьбы слабовато (алюминий или пластик тоньше 3 мм, сталь тоньше двух) или нечем нарезать резьбу, можно приклеить (припаять, вплавить) над отверстием готовую гайку – широкую или с шайбой. Но лучше всё-таки основание покрепче.

На расстоянии 10–15 мм с противоположных сторон от центрального – еще 2 отверстия диаметром 3,5–4,5 мм (в зависимости от будущей шпильки) без резьбы. Тоже при необходимости усиливаются шайбами, но уже снизу.

(К этим отверстиям прикладывается сила, которая тянет всю конструкцию к потолку, а к центральному – вес и прижим абажура, направленный вниз).

Если светильник будет с неравномерной диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, а крюк без возможности поворота (или при его повороте есть шанс повредить проводку), следует заранее продумать правильный азимут оси, на которой лежат все три отверстия: радиатор устанавливается только в двух положениях – когда она перпендикулярна плоскости крючка. Ну, может, градусов на 10 можно будет скорректировать и в таком положении подтянуть: трение радиатора о потолок не даст шпильке повернуться в точности так, как требует форма подвеса.

Изготавливается U-образная шпилька под резьбу М3–М4 в зависимости от требующейся прочности: она будет держать вес абажура + силу его прижима к потолку (хотя бы 0,1 кгс) + вес радиатора + силу его прижима к потолку, которая должна немного превышать вес абажура + силу его прижима (если абажур не стеклянный, будет 0,5–1 кгс).

Расстояние между ножками шпильки должно точно соответствовать отверстиям без резьбы (чтобы проваливалась в них без усилий, иначе будет очень трудно собрать под потолком), а высота – равняться разнице высоты абажура и длины крючка.

Запас по высоте не помешает и в несколько сантиметров: и погрешности будут не страшны, и наживить гайки на шпильку можно будет ещё внизу, до подвешивания (а не попадать в отверстия висящими концами), и электрическое присоединение удобнее производить, когда радиатор уже подвешен, но не подтянут, до потолка есть зазор для пальцев (очень рекомендую пружинные клеммы WAGO 224-101).

А если после подтягивания вниз вылезут слишком длинные резьбовые концы, упирающиеся в абажур, их можно просто откусить: эта часть не должна разбираться никогда, но в крайнем случае скрутить гайку можно и через повреждённую резьбу.

Конструкция подтягивается к потолку за шпильку, подвешенную на крюк, с таким усилием, чтобы при последующей подтяжке абажура за центральное отверстие радиатор от потолка не отходил (для этого описанное выше соотношение сил).

Винт крепления абажура должен иметь умеренный запас по длине (чтобы не упираться в крюк) и декоративную головку. Можно обычный болт вклеить (вплавить) в какой-нибудь красивый колпачок от косметики и т.п. Затягиваем же всё равно только пальцами, совсем легонько.

Но отверстие в абажуре должно быть на всякий случай меньше металлической головки, а не наклеенной шляпки.

В качестве гаек на шпильке лучше использовать "барашки" или достаточно высокие цилиндрические – тоже для затягивания без инструмента: тут усилие больше, чем в абажуре, но всё равно незначительное.

Именно U-образная шпилька не позволяет светильнику упасть, вырывая провода, даже если сорвётся резьба на одной из гаек. Он просто чуть просядет и перекосится – безопасно, но сразу заметно, чтобы своевременно поправить.

Возможен и более сложный (а для кого-то, может, и простой) крепёж, в котором вместо ножек шпильки используются 2 длинных винта (в самодельных вместо головки можно просто расплескать один конец: видеть никто не будет, и закручивать, скорее всего, один раз), а вместо её центральной части – специальная плоская стальная перемычка с резьбовыми отверстиями на таком же расстоянии, что и не резьбовые в основании. Чтобы не ездить по крючку от винта к винту, этой детали лучше иметь хомутообразную форму. Такой вариант, кроме страховки от срыва одной резьбы, обладает тем преимуществом, что запас длины винта выходит не вниз, а вверх – хоть до самого потолка. Диапазон подтягивания – безо всякого откусывания – достигает длины крючка + глубина хомутика. А те, кто предпочитает простоту перестраховке, могут подтянуть радиатор к крючку просто толстой проволокой или даже леской достаточной прочности (только как-то не перекрывая ею центральное отверстие).

Если потолок подвесной или натяжной, такой светильник крепится (уже без шпилек, через отверстия в верхней части лепестков) к подходящему или специальному конструкционному элементу в плоскости каркаса. Отверстие в декоративном листе или полотне должно быть больше радиатора, но меньше абажура.

Также можно крепить и к основному потолку (даже логичнее: светильник переживёт все евроремонты) – через соответствующую прокладку или непосредственно, если сразу делать более высокий радиатор, чтобы излучатели получились на несколько сантиметров ниже декоративной поверхности.

Абажур всё равно подвешиваем на радиаторе – просто более длинным винтом.

Принципиальная схема и расчёт элементов

В ходе 5-летней эксплуатации конструкций из первой статьи выяснилось, что параллельный стабилизатор на транзисторе, как и релейная защита, абсолютно себя не оправдали.

Так что за основу берём самую первую схему, только вместо стабилитрона VD1, защищающего конденсатор С2 от перенапряжения при обрыве цепи светодиодов, используем динистор с напряжением открывания Uv выше суммарного рабочего на матрицах, но ниже максимально допустимого для конденсатора.

Резистор R3 (0,5–1 Вт) ограничивает разрядный ток С2 при срабатывании защиты на уровне максимально допустимого импульсного тока динистора Iv: R3 = Uv/Iv.

В отличие от стабилитрона, динистор при срабатывании не просто начинает проводить ток, а перескакивает в открытое устойчивое состояние с низким прямым напряжением. В результате и сам почти не греется, и вся схема в аварийном режиме практически не потребляет активной энергии: ток прежний, обусловленный емкостным балластом, а напряжение на активной нагрузке близко к нулю.

Ярко выраженный отрицательный ТКН большинства динисторов вынуждает производить отбор по напряжению (его разброс относительно паспортного огромен) при температуре близкой к рабочей – порядка 50°С.

Зато он же превращает этот предохранитель напряжения еще и в термопредохранитель: при возрастании температуры до 70° напряжение открывания упадёт на несколько вольт и, если оно было подобрано без большого запаса, произойдёт срабатывание защиты даже без обрыва цепи светодиодов.

Допустимый постоянный ток динистора должен быть не менее номинального для светильника I. С учётом соответствия ещё и напряжения, подходящего может не найтись.

В этом случае динистор можно заменить его аналогом из трёхэлектродного тиристора со стабилитроном между управляющим электродом и анодом и резистором между УЭ и катодом, обеспечивающим напряжение не отпирания при обратном токе стабилитрона (обычно порядка 1 кОм). Стабилитрон подходит маломощный, и уж их ассортимент всегда достаточен.

Остальные элементы выбираются из тех же соображений и расчётов, что и в первой статье.

 Допустимое напряжение балластного конденсатора С1 должно быть не менее 400 В (кроме случаев использования специальных пусковых, на которых указывается действующее значение переменного напряжения, – тогда от 250 В), а его ёмкость – обеспечивать необходимое для номинального тока емкостное сопротивление:

Rc1 = 1/315С (на практике – примерно 1 мкф на каждые 50 мА, но не забываем, что у дешёвых плёночных конденсаторов большой ёмкости разброс номинала составляет десятки процентов).

С2 – высокотемпературный (не менее 100°С) на напряжение выше суммарного рабочего у светодиодов, а ёмкость – чем больше, тем лучше (для снижения коэффициента пульсаций).

Но, учитывая, что все конденсаторы имеют габариты и цену, вполне достаточно 1000 мкф на каждые 100 мА рабочего тока. Под местное особо качественное освещение для чтения, ювелирных работ и т.п.

– можно и больше, а для помещений некритичных – коридор, туалет (если там не читают), балкон (если там не мастерская) – значительно меньше.

R1 – порядка 1МОм, 0,25 Вт.

R2 = 300/Iм, где Iм – предельно допустимый импульсный ток диодов моста. Его мощность будет R2*I2 (номинальный ток светильника).

Поэтому мост не помешает помощнее, тем более что при наличии в нём крепёжного отверстия (как в BR-3, KBU) на его достаточно жёстких выводах можно распаять практически всю остальную схему (кроме С1 и R1, которые лучше закрепить непосредственно в клемме подсоединения питания). Но можно обойтись и копеечными 1N4007 с импульсным током 30 А. Тогда (при I, например, 200 мА) R2 будет 10 Ом; 0,5 Вт.

А ещё R2 не должен быть коротким, независимо от мощности: обычные МЛТ-0,5 и даже МЛТ-1 (не говоря уже про МТ, ВС и уменьшенные импортные) в этой схеме нередко пробиваются по поверхности, выгорая потом до обрыва.

Во всяком случае, так это потом выглядит, трудно сказать, как и из чего развивался процесс.

Поэтому следует использовать как минимум 2-ваттные или какие-то экзотические типы с полностью изолированным корпусом – покрытым не тонкой эмалью, а пластиком или керамикой.

Выбор и крепление матриц

Пожалуй, это главное: ведь сами светодиоды – основа светильника, приобретение неудачных моделей или некорректная установка могут свести на нет все преимущества LED-технологий. Но не забываем и основную идею: эксплуатация в недогруженном режиме делает вечными даже самые дешёвые изделия.

При выборе электрических и оптических характеристик справедливы те же соображения, что подробно расписаны в первой статье относительно маломощных излучателей.

Разве что – благодаря существенному снижению цен – исчезла дилемма между облегчением режима светодиодов и расходами на покупку "лишних": просто смешно колебаться между приобретением (для обеспечения с запасом мощности, например, 4 Вт) одной 5-ваттной матрицы или двух 3-ваттных, когда 10-ваттную (зная места и акции) можно заказать за 16 центов!

Резюмируем готовые выводы-советы.

  • Наилучшей является эксплуатация излучателей при мощности около половины паспортной. Выше – снижается эффективность и срок службы, а ниже – не рациональны затраты средств и труда (даже если они копеечные, под каждую ведь нужно сверлить отверстия, шлифовать площадку, каждую смазывать, паять…)
  • Паспортная мощность матриц должна лежать в пределах 3-10 Вт. Это оптимально и экономически, и оптически, и термически, и конструктивно. Даже если нужна мощность более 50 Вт, лучше взять 12 штук 10-ваттных и разместить на шести больших радиаторах (вспоминаем п.3.2 о количестве лепестков). Но вообще такие мощности для LED-светильников – это очень много, всё равно что 500-ваттные лампы накаливания. Для театральной люстры?.. Большие площади экономичнее и эргономичнее освещать с помощью нескольких не столь мощных светильников.
  • В связи с балластным питанием следует стремиться к наименьшему рабочему току – пускай лучше растёт напряжение (но в сумме не превышает 150 В). То есть выбирать матрицы с номинальным током не 1200 мА и даже не 750 мА, а 300 мА, и соединять их последовательно. Так экономятся ёмкости С1 и С2, а значит – цены и габариты.

Установку же излучателей на теплоотвод рассмотрим подробнее: в первой статье это не описано совсем. Прежде всего, необходимо вспомнить из курса физики, что такое тепловое сопротивление и от чего оно зависит. Плюс выделенное в п.3.2. Тогда будет понятно, что термопаста – не панацея от всех бед.

Её теплопроводность в разы хуже, чем у металла, сплошной её слой только мешает. Её задача – лишь заполнение царапин или макроскопических неровностей. При идеальной же подгонке поверхностей матрицы и радиатора (когда они слипаются даже сухие) паста вообще не нужна.

К тому же она очень густая, подложки матриц (да и тонкие радиаторы) мягкие, выдавить излишки почти невозможно – получается тот самый сплошной слой.

Но если уж взялись за это занятие, необходимо помнить о долговременной текучести (свойственной всем аморфным веществам, даже стеклу), затягивать винты крепления поочерёдно и постепенно – в течение нескольких минут, а не секунд, по возможности хотя бы немного двигая (вращая) матрицу в пределах люфта крепления после подтягивания каждого винта.

При затягивании, винты (особенно с отдельной гайкой) выталкиваются из отверстий, не позволяют зажать основательно.

Выход – достаточно толстый радиатор, чтобы нарезать резьбу, либо специальная пластина с резьбами под все используемые отверстия матрицы, накладываемая с обратной стороны радиатора.

Последняя тоже не даст винтам качаться, как с гайкой, тем более, если отверстия в самом радиаторе сделать "в натяг", с припуском в сторону центра излучателя, но без малейшего наружу.

Ещё одно неудобство в том, что у многих матриц очень близко к отверстиям проходят печатные проводники, покрытые тонкой не особо прочной изоляцией – как слой краски. Следует соблюдать предельную осторожность при затягивании, возможно подложить под винты изолирующие шайбы.

Совсем "неудобокрепимые" матрицы можно прижимать консольной (далеко выступающей за центр крепления) пластиной – независимо от отверстий, за любое удобное место поближе к центру (самому чипу, силикону).

Прижимающая кромка должна быть не острой и иметь дополнительную изоляцию (если в точке соприкосновения не голая подложка без печатных проводников).

Загиб с дальней от светодиодов стороны детали (вместо которого может быть встречный винт – не стягивающий, а упорный) должен быть больше, чем толщина матрицы + изолятор, чтобы был некоторый угол, касание только краем. Материал не мягкий – сталь, бронза толщиной 1–2 мм. Также можно найти готовые изделия.

Например, плоские гайки из коробочек УК-2П с тремя резьбами М4 (одну из крайних используем под упорный винт, центральную – под стягивающий) или опять-таки крепёж транзисторов – в этот раз изогнутые ступенькой упругие пластинки с одним отверстием для корпусов ТО-220.

Наконец, излучатели можно просто приклеить. Существует специальный (недешёвый) теплопроводящий силиконовый состав, на котором держатся матрицы во многих промышленных светильниках. Но без механической подстраховки в столь жёстком тепловом режиме… Я бы не рисковал.

Не стоит забывать, что даже приличные производители заинтересованы в том, чтобы их изделия выходили из строя на следующий день после истечения гарантийного срока.

Мы же делаем для себя, лет на сто! Впрочем, на «Циакрине» (он же Super Glue, «Секунда» и прочие цианоакрилаты) модули одного светильника (п.5.2) у меня держатся уже 5 лет.

Как говорилось выше, при сверхтонких слоях теплопроводность не так важна, и усилий там никаких, главное – долговечность клея. Но о ней, к сожалению, даже реклама молчит, и ускоренно её не испытать.

Регулировка яркости

Прежде всего, диммирование далеко не везде необходимо: во всяких коридорах, кладовках вообще достаточна освещенность минимальная – чего уж там регулировать. Вряд ли это имеет смысл и на кухне: хотя там и должно быть светлее, но всегда примерно на одном уровне.

В ванной – может быть: режим "попасть ногой в тапок" и режим, скажем, "для бритья" (хотя для последнего логичнее просто добавлять освещение местное и совсем не сверху). В спальнях и гостиной, вероятно, нужно: режим ночника (если опять-таки не используется отдельный) или просмотра телевизора и режим нормальный.

То есть, если и требуется регулировка мощности, то не плавная, а ступенчатая, причем максимум 2-3 ступени, кроме выключенного положения.

Промышленные диммеры (независимо от конструкции – с ручкой потенциометра вместо выключателя, кнопками «+» и «-», дистанционным управлением) не всегда благополучно работают с конденсаторным балластом.

Тут рекомендации дать сложно, необходимо пробовать, рискуя сжечь сей девайс. Но 3 ступени позволяет получить обычный спаренный выключатель.

Со строенным могут быть проблемы, а спаренных полно – любого цвета и дизайна, в том числе моделей с достатком свободного места внутри.

Место понадобится, если используется старая проводка, где к светильнику шло только 2 провода: тогда прямо в выключателе располагают 2 комплекта С1, R1 и R2, а общий после них провод уходит к мосту, который уже в светильнике. При трёхпроводной же схеме всё проще разместить в светильнике (в любом случае там места больше, чем в выключателе).

апример, С1 = 1 мкф, С1’ = 2 мкф, R1 = R1’ = 1 M, R2 = 10 Ом, R2’ = 5 Ом (см. расчёты выше). Тогда при включении С1 будет ток около 50 мА, при включении С1’ – 100 мА, а при совместном – 150 мА. То есть при суммарном рабочем напряжении светодиодов, скажем, 60 В получим мощность 3 Вт, 6 Вт и 9 Вт. (Для режима ночника делаются ступени не одинаковые – первая порядка 0,5 Вт).

Встроенные драйверы

Миниатюризация и интеграция электроники в последние годы привела не только к появлению многоэлементной LED-матрицы на одной плате-подложке (Chip-On-Board), но и к размещению на ней же всех деталей драйвера – Driver-On-Board или DOB.

Благодаря использованию ШИМ-стабилизатора всё компактно, дёшево и удобно, плату можно подключать прямо к сети ~220 В, но:

  1. мы возвращаемся к импульсному преобразователю, отсутствие которого так превозносили в первой статье, описывая преимущества балластных схем;
  2. низкочастотные пульсации также никак не подавляются (на этих платах вообще нет существенных емкостей);
  3. как и на всех промышленных изделиях, выставлен максимально допустимый ток светодиодов, а не 50%.

Однако при столь малых размерах и мощностях, а также за счёт очень близкого размещения элементов схемы к массивному металлическому основанию, излучения импульсных помех в эфир практически не будет.

В сеть они не проникнут благодаря сглаживающей ёмкости (о ней ниже) и индуктивности самой проводки, а высокочастотных пульсаций светового потока не создадут из-за инерционности люминофора.

Побороть же низкочастотные и уменьшить ток можно!

Для этого просто выбираем модели, не залитые крепким компаундом, с мощностью примерно вдвое больше необходимой и производим некоторую модернизацию.

  1. Устанавливаем (выносим на проводах) на выходе моста (там, где «+» и «-» или соединённые вместе катоды и аноды дискретных диодов) конденсатор с допустимым напряжением не менее 350 В и ёмкостью около 1 мкф на каждый ватт мощности. Если оксидный, то плюсом к «+» моста или катодам. (Сглаживание пульсаций по "высокой" стороне эффективнее: не полные – до нуля – провалы напряжения выровняет стабилизатор). 
  2. Добавляем последовательно с фазой ограничительный резистор, аналогичный R2 из нашей схемы, чтобы уменьшить импульсы тока через мост из-за зарядки конденсатора при включении.
  3. Находим на плате резистор, задающий ток стабилизации. Он почти всегда внешний, но лучше присмотреться еще до приобретения изделия. Иногда возле резистора даже указана мощность, выставленная при данном сопротивлении. Они практически обратно пропорциональны: втрое больше сопротивление – втрое меньше мощность. НО! Кроме этого, мощность возрастёт примерно в 1,4 раза из-за конденсатора. Учитывая всё это, заменяем резистор на соответствующий.

Торшер

Именно из последней, изображенной в п.4.4, только 5-ваттной DOB-матрицы, купленной примерно за 20 центов специально "для опытов", была изготовлена переставляемая лампа с цоколем Е27 от сгоревшей "энергосберегашки" для вкручивания в софитообразный торшер, под которым читают, шьют и т.п. То есть для очень эргономичного освещения.

Поскольку используется весьма приличный для такой мощности радиатор (обрезанный от видеокарты) и стабилизатор, защищающий от всплесков напряжения, LED эксплуатируются при токе не вдвое, а лишь незначительно меньше номинального – уполовиненном при замене 20-омного задающего резистора на 40-омный, но возросшем благодаря установке конденсатора (от той же КЛЛ) на 10 мкф, 400 В.

Конденсатор и ограничительный резистор (10 Ом, 1 Вт) закреплены (в дополнительной изоляции) хомутами на обратной стороне радиатора и прикрыты задней частью корпуса КЛЛ (в связи с наличием резьбовых стоек он привинчен, но может быть и приклеен).

Сама матрица DOB прижата, как на рисунке в конце п.4.2, широкими прямоугольными гайками с изолированными ПХВ-трубкой краями и рёбрами радиатора в качестве наклоняющего упора.

Близкие к центру платы точки приложения силы обеспечили мощный и равномерный зажим – тончайший (буквально прозрачный) слой термопасты еще и выдавился.

Прикрыта плата колпачком от светодиодной же китайской лампы, приклеенным по всему периметру. По ощущениям он съедает половину светового потока, но рассеивает очень эффективно и мягко.

Меньше эстетики и эргономичности, но значительно больше света будет, если вместо него использовать обрезанное на высоте 1-2 см донышко от одноразового стакана из полистирола, поликарбоната, полипропилена  – любого прозрачного (не рассеивающего) пластика.

Включённая лампы в торшере – на втором сверху рисунке в начале статьи.

Китайским мультиметром подложка с элементами схемы не "звонится" абсолютно, но высоковольтным мегометром не проверял и, поскольку подключение штепсельное, не стационарное (даже выключатель торшера может разрывать не фазу, а нейтраль), при касании к самому радиатору – для выкручивания, вытирания пыли – лучше вынимать вилку из розетки.

Ванная

Здесь тоже конструкция совсем не та, что описана в теоретической части, но продолжу о ней, так как и исторически она делалась раньше, и технически является переходным вариантом между дискретными диодами и СОВ: собрана на модулях из нескольких планарных излучателей – не под общим силиконом, но на одной подложке. Использовано два 5-ваттных линейных (36 В, 120 мА) и два 3-ваттных круглых (9 В, 240 мА).

Анонсируемая мощность не совсем соответствует номиналам тока и напряжения, но это лишь подтверждает то, что в промышленных светильниках китайцы разгоняют свои изделия даже более чем на 100%.

Я же в данном случае установил немногим больше половины (около 140 мА, для чего С1 = 3,3 мкф): слабый радиатор, а температура воздуха, когда купаются, может быть очень большой. Поскольку номинальный ток модулей отличается в 2 раза, линейные соединены параллельно (через них идёт по 70 мА), а круглые – последовательно с ними.

В сумме на всех LED получается 54 В, что при умножении на 140 мА даёт около 7,5 Вт. Перед зеркалом, над которым светильник расположен, освещенность вполне достаточная для бритья и т.п.

Вообще, для ванной переделка промышленного изделия в виде открытой стеклянной трубы со стальной подставкой была совершенно безобразной в отношении надёжности и безопасности.

К столь влажному помещению с проводящими стенами, массой заземлённых предметов и регулярным босикохождением по-хорошему и близко 220 В подводить не следовало бы.

Но если уж никак не обойтись, то все электроприборы должны иметь герметичный корпус (и заземлённый, если частично металлический). А тут… Как говорится, зато красиво…

Круглые модули с очень удобным крепежом привинчены прямо к боковым кронштейнам и светят в торцы трубы, а линейные – приклеены тем самым «Циакрином» к алюминиевому уголку между ними.

После быстрого схватывания максимально тонкого слоя по всей площади углы между радиатором и подложкой по периметру ещё несколько дней прокапывались/сушились, пока не образовался примерно миллиметровый "плинтус" из клея, значительно упрочняющий соединение.

Полки уголка направлены на 15° вверх и 75° вниз от горизонта. То есть, кроме "среднего" заполнения комнаты, часть света идёт на потолок, а другая (больше) – в зеркало, освещая лицо не только сверху.

С2 выбран на 63 В, 1000 мкф (пульсации не критичны, если в ванной не читают и вообще часами не сидят).

VD1 – тиристор КУ201Д с 1-ваттным импортным стабилитроном (анод – УЭ) на 56 В и резистором (катод – УЭ) 560 Ом 0,25 Вт.

Прихожая

Вот это уже конструкция недавняя и поэтому в полном соответствии с 3.1 и 3.2. Только двулепестковый радиатор почти совсем расплющен, так как на высоту светильника, включая головку винта, накладывалось ограничение в 5 см: чтобы не мешал дверцам антресолей под самым потолком.

Использованы 3 квадратные матрицы (10 Вт, 12 В), о плохой изоляции подложек которых говорилось. Поэтому основание между лепестками диэлектрическое (фторопласт – очень легко пилить, сверлить и нарезать резьбу).

Поскольку старый светильник крепился без крючка на саморезах, в новом тоже никаких шпилек: прямо в лепестках просверлены отверстия, совпадающие с готовыми в потолке.

Для плафона нашлось подходящее почти плоское стеклянное блюдо с бесцветными разводами. Чтобы совсем не просвечивали детали, можно придать матовость, обработав изнутри плавиковой кислотой, положив рассеивающую плёнку или насыпав тонкий слой прозрачного бисера (даже без клея).

Я пока не стал: раз такую эстетику терпят, зачем лишняя работа и потеря люменов?

Отверстие в стекле делается трубчатым алмазным сверлом сквозь слой воды (её можно просто налить в блюдо, если сверлим изнутри) – без давления (особенно – в конце сверления) и максимально лёгкой дрелью (шуруповёртом). Если есть только тяжёлая, нужно хотя бы блюдо поставить на что-то мягкое, чтобы осевое дрожание не создавало ударов.

Начать отверстие без рыскания сверла по гладкой поверхности поможет временно наклеенный (например, на двухсторонний скотч) ограничитель из плоского куска металла, пластика или тонкой фанеры с отверстием, в котором сверло свободно проворачивается – без усилий, но и без люфта. Делать его этим же сверлом не стоит: мягкий материал забьёт и сгладит весь алмазный абразив.

Каждые 5–10 секунд давать воде промыть отверстие.

Декоративный винт сделан из обычного болта, шляпка которого залита силиконом в нержавеющем колпачке от крепежа для зеркал. Небольшой избыток клея создаёт слегка выпуклый мениск – незаметный, но обеспечивающий мягкий (не металл к стеклу) прижим. Или можно просто добавить резиновую шайбу.

Для уплотнения неровного края блюда хотел надеть на него разрезанную вдоль резиновую или ПВХ-трубку. Но не пригодилось: обои на потолке (или клей под ними) оказались какими-то мягкими и легко поглотили выступы.

Регулирование яркости не требуется, но используется режим ночника: подсветка "перекрёстка дорог" всей квартиры плюс выманивание комаров из спален. В соответствии с 4.

3, часть деталей размещена в спаренном выключателе:

С1 = 0,47 мкф, С1’ = 2,2 + 1,5 мкф

R1 = R1’ = 1 M, R2 = 10 Ом 1 Вт, R2’ = 4,7 Ом 2 Вт.

При суммарном напряжении на матрицах 34 В (ток-то меньше номинального вчетверо) получаем мощности 0,8 Вт и 6 Вт.

В связи с очень короткими соединениями и надёжной пайкой удобных выводов матриц защита по напряжению не делалась. Тем более что С2 в коридоре вообще не обязателен. В моём случае установлен всего 470 мкф 50 В (и взрываться-то нечему), чтобы не было пульсаций в ночнике (для тока порядка 25 мА такой ёмкости достаточно).

Кухня

Наиболее мощный и правильный из моих светильников на сегодняшний день. После его завершения и было решено опубликовать свежий материал о подобных самоделках. Теоретическая часть писана практически под него. Соответственно, и инструкцией по изготовлению является почти вся статья. (Фото в начале глав 1 и 3.1 – тоже его).

Центральная деталь – почти готовая, часто применявшаяся в советской мебели и для стяжки двойных деревянных окон: овальная силуминовая пластина толщиной 8 мм с абсолютно подходящими вертикальными отверстиями. Она идеальна для усиления тонких малых оснований (см. п.3.

2 ниже сборочного чертежа – о шайбах), а в моём случае вообще заменяет основание. Добавлены лишь два горизонтальных отверстия М3 строго между имеющимися, чтобы не касались их при пересечении (можно и без резьбы – под длинные винты).

С их помощью крепятся два узких (зато профильных) лепестка, а еще два – плоских, но широких – образованы при соединении узких листовым алюминием.

Планировалось использовать 4 матрицы с номиналом 5 Вт; 0,3 А; 15-17 В – с отлично изолированными подложками – и потому без изоляции лепестков радиатора.

С обратной стороны широких и более тонких лепестков для улучшения растекания тепла у самого излучателя добавлялся отрезок профиля (с совпадающими отверстиями, естественно), а на профильных – наоборот П-образный кусок тонкого листа: всё для выравнивания тепловых режимов.

Пришлось повозиться с "самовыталкивающимися" винтами М2,5. Поэтому и придумал потом (п.4.2), как этого избегать в будущем.

Следующая ошибка: каждая матрица при испытании с током 0,2 А (на который рассчитывался светильник, чтобы иметь мощность 12 Вт) показала напряжение 15 В, но оказалось, что 15 х 4 = 64… А уже были куплены (и смонтированы!) конденсаторы С2 на 63 В, отобран (среди десятков!) динистор на 65 В…

Решил вместо одной из матриц установить 6 диодов 2,4-вольтовых (не разламывая заводской блок) – тем более что были в наличии. У них светоотдача значительно больше (подделка под CREE), так что люменов бы меньше и не стало.

Но опять оказалось, что 2,4 х 6 = 15,2… Один пришлось отключить – не удаляя, поскольку очень уж удачно закрепились: согласно с рекомендациями п.4.2 – потайными винтами, но с упорами. Только не круговыми, а ровными (гвозди без шляпок, зажатые между коническими головками винтов): выталкиваются крайние винты не от центра, а параллельно.

Для обратной стороны нашлись (видны на предыдущем рисунке) многорезьбовые планки, объединяющие по 2 винта крепёжных с одним упорным и не дающие им наклоняться.

Абажур – из полипропиленовой крышки для микроволновки.

Но об этом не каждый и догадается, потому что:

  1. добавился декоративный винт (такой же, как в п.5.3),
  2. вместо отверстия для пара вклеен крупный "бриллиант",
  3. внутренняя поверхность приобрела фактуру.

Последнее делалось детской выжигалкой по фанере с загнутой градусов под 45 U-образной проволочкой и на минимальной температуре (думается, около 200°С): секундное касание – и остаётся неглубокий, до 1 мм, след без обугливания и даже пожелтения. И так, располагая "подковки" хаотично, примерно 6000 раз… Ничего страшного, каких-то 2-3 часа! Дым (в нашем случае даже скорее пар) ПП практически не токсичен.

Можно сделать насадку на паяльник – чем крупнее, тем быстрее, но и больше риск прожечь насквозь.

Для тока 0,2 А (12 Вт) детали:

R1 = 1 Мом; 0,25 Вт 
R2 = 4,7 Ом; 2 Вт
R3 = 10 Ом; 1 Вт
VD1 – КН102Г (подбор)
С1 – 2 х 2,2 мкф 400 В
С2 – 2 х 1000 мкф 63 В

(Имеется в виду, разумеется, параллельное соединение конденсаторов).

Оригинал: https://led-displays.ru/svetodiodniy_svetilnik_svoimi_rukami.html

LED светильники своими руками

LED светильники своими руками

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:

Оригинал: https://sam-sdelay.ru/raznoe/led-svetilniki-svoimi-rukami/

Светодиодный светильник своими руками: схемы простейших регулируемых и универсальных LED светильников (100 фото)

LED светильники своими руками

Светодиодные светильники являются популярной альтернативой благодаря своей экономичности. Они достаточно хорошо освещают как все помещение, так и отдельные его зоны.

Такой прибор можно приобрести, а можно сделать самостоятельно во втором случае его стоимость будет существенно меньше. Как его сделать разберем далее детальнее.

Общие сведения о светодиодах

Светодиоды – это специальные приборы, излучающие свет благодаря подаче электрического тока. Они на рынке появились не так давно, но сразу приобрели популярность.

На сегодняшний день существует большое разнообразие по форме и оттенкам приборов. Для самостоятельного изготовления приборов нужно выбирать мощность больше.

Для сборки светильников своими руками прежде необходимо ознакомиться с их особенностями, а также с принципом работы. Энергетическая сила прибора возникает в результате подачи электрического тока, он в свою очередь оказывает влияние на работу электронов. Ток проходит через специальный проводник в одном направлении.

Поскольку во время работы прибора будет выделяться достаточное количество тепла, следует позаботиться о выборе мощных элементов, а также установить радиатор, чтобы избежать быстрой поломки прибора.

Простая алюминиевая подложка будет служить отличной альтернативой радиатору.

Также следует при самостоятельной сборке светильника снабдить прибор отражателем, а также рассеивателем. Для лучшего восприятия цвета прибор можно снабдить матовой колбой.

Вариант сборки светильника с лентой

Рассматривая фото светодиодных светильников выполненных самостоятельно, невольно возникает желание сделать такой же себе. Перед началом сборки следует изучить схему сбора простого светильника подключающегося к сети.

В комплектацию подобного рода приборов входят несколько резисторов мощностью 5 Вт и несколько диодов. В таком варианте имеется четное количество диодов.

Если в приборе имеется нечетное количество диодов тогда к комплектации нужно дополнять стабилизатор напряжения. Следует приобретать уже готовое изделие, поскольку в таком случае оно наибольшим образом подойдет под ваш будущий прибор.

Самым простым вариантом прибора света есть светодиодная лента, она прикрепляется с помощью скотча на ровную поверхность. За основу можно брать сломанные приборы, единственное условие, чтобы размеры совпадали.

После закрепления ленты следует заготовку прибора подключить к питанию, в данном случае также могут использоваться или готовый вариант или сделанный самостоятельно.

Собранный самостоятельно блок легко поместить внутри прибора, приобретенный же устанавливается только рядом. Предельное внимание следует обратить на качество изоляции проводов.

Светильник на 220 в

Светодиодный светильник на 220 в. можно сделать самостоятельно, разберем, каким образом детальнее.

Для начала нужно найти не функционирующий цоколь, светодиоды, диодный мост, предохранитель (можно использовать от нерабочей старой системы), конденсатор, каркас для будущего светильника, средство для крепления (клей или жидкие гвозди).

Для создания светильника нужно несколько не пригодных к использованию ламп, без видимых внешних повреждений.

Затем следует приобрести светодиодную ленту, с естественным цветом, поскольку он не изменяет зрительное восприятие окружающей среды.

Затем следует демонтировать лампы на части, стоит предельно осторожно подходить к разбору прибора, чтобы не повредить имеющиеся в нем детали.

Стоит разделить ленту на части, оставить по три штуки, убрать из нее преобразователи. Спаять нужные детали между собой. В результате получается шестьдесят шесть светодиодов подключенных по длине параллельно.

Сложностей в расчетах не должно возникать, поскольку для перенаправления сменного тока на постоянный, стандартное напряжение необходимо увеличить на 30 вольт.

В итоге получается 21 группа, но следует добавить еще одну, поскольку в данном случае схема будет безопаснее.

Далее следует взять выпрямитель постоянного тока, достать его из преобразователя путем удаления конденсатора из общей сети. Затем стоит собрать все детали.

Не стоит помещать все диоды в один светильник. Проще разделить их на два. При креплении лучше использовать суперклей.

Потолочные светильники

Потолочные светодиодные светильники можно сделать, самостоятельно используя алюминиевые уголки и т-образные профили. Разделить их на нужные размеры, сделать каркас и соединить уголками с помощью винтов и гаек.

Бока можно облагородить пластиком с помощью оклеивания его фольгой.

Основание заклеиваем листом алюминия, на нем будет закреплена лента. Стоит отметить, что теплоотвод у данного материала будет лучше.

Вырезаем квадраты из оргстекла, размером 50*50 сантиметров.

Далее крепим светодиодную ленту около десяти метров, подключаем через блок питания. Закрепляем на потолке, подключаем к сети, закрываем квадратами оргстекла.

Ремонт светильников своими руками

Варианты сборки светодиодных светильников мы рассмотрели, теперь стоит сказать о том, как починить светильники своими руками.

Для этого потребуется провести внешний осмотр устройства, а также диодов. В случае обнаружения неисправного диода следует заменить его. Причиной поломки также может быть неисправный резистор, в редких случаях могут быть поломки конденсатора.

Проверить диоды на наличие неисправностей поможет специальный прибор. В случае исправности всех диодов стоит перейти к проверке резистора, а затем и конденсатора.

Если нашли неисправности в одной из деталей ее нужно заменить на новую. Вот вариант, как отремонтировать светильник самостоятельно.

Фото светодиодного светильника своими руками

Помогите сайту, сделайте репост ;)

Оригинал: https://svoimirykami.info/svetodiodnyj-svetilnik-svoimi-rukami/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Тратосфера