LED žiarovky sa široko používajú pri organizácii domáceho, pouličného, priemyselného osvetlenia. Ich dôležitými výhodami sú ziskovosť, šetrnosť k životnému prostrediu, nenáročnosť na služby.
Samoobslužná LED lampa určite nájde uplatnenie vo vašej domácnosti. Podrobné výrobné pokyny, ako aj schémy montáže, nájdete v článku.
Princíp činnosti LED zariadenia
Základom LED žiarovky je jednostranný polovodič, ktorého hodnota je niekoľko milimetrov. V ňom sa vyskytuje jednosmerný pohyb elektrónov, ktorý vám umožňuje prevádzať striedavý prúd na jednosmerný prúd.
Kryštál LED pozostávajúci z niekoľkých vrstiev je charakterizovaný dvoma typmi elektrickej vodivosti: pozitívne a negatívne nabité častice.
Strana, na ktorej je obsiahnutý minimálny počet elektrónov, sa nazýva diera (typ p), zatiaľ čo druhá strana s veľkým počtom týchto častíc sa nazýva elektrón (typ n).
Medzi oboma stranami prvku LED je podmienená hranica - prechod elektrónovými dierami (p-n). Tu sa častice navzájom zrážajú, v dôsledku čoho je pozorovaná žiara.
Keď sa prvky zrazia na križovatke pn, zrážajú sa a vytvárajú fotóny svetelných častíc. Ak je systém v tejto dobe udržiavaný konštantný, bude LED emitovať stály prúd svetla. Tento efekt sa používa vo všetkých dizajnoch LED žiaroviek.
Štyri druhy LED zariadení
V závislosti od umiestnenia diód LED sa tieto modely dajú rozdeliť do nasledujúcich kategórií:
- ponorenie, Kryštál je usporiadaný s dvoma vodičmi, nad ktorými je lupa. Úprava sa široko používala pri výrobe vývesných tabúľ a girlandy.
- "Piranha", Nástroje sú zostavené podobne ako v predchádzajúcej verzii, poskytujú však štyri závery. Na vybavenie automobilov sa najčastejšie používajú spoľahlivé a odolné konštrukcie.
- SMD, Kryštál je umiestnený na vrchu, čo výrazne zlepšuje odvádzanie tepla a tiež pomáha zmenšovať veľkosť zariadení.
- OWL, V tomto prípade sa LED spájkuje priamo na dosku, čo prispieva k zvýšeniu intenzity žiarenia a ochrane proti prehriatiu.
Významnou nevýhodou zariadení COB je nemožnosť výmeny jednotlivých prvkov, čo je dôvod, prečo je potrebné získať nový mechanizmus kvôli jedinému zlyhanému čipu.
Lustre a iné výrobky pre osvetlenie domácnosti zvyčajne používajú dizajn SMD.
LED žiarovka
LED žiarovka sa skladá z týchto šiestich častí:
- Dióda vyžarujúca svetlo;
- suterén;
- vodič;
- difúzor;
- radiátor.
Aktívnym prvkom takéhoto zariadenia je LED dióda, ktorá generuje prúd svetelných vĺn.
LED zariadenia môžu byť navrhnuté pre rôzne napätia. Najobľúbenejšie sú malé výrobky s výkonom 12 - 15 wattov a väčšie žiarovky s výkonom 50 wattov
Podstavec, ktorý môže mať odlišný vzhľad a veľkosť, sa používa aj pre iné typy žiaroviek - žiarivky, halogény, žiarovky. Niektoré LED zariadenia, napríklad LED pásky, sa dokážu obísť bez tejto časti.
Dôležitým konštrukčným prvkom je ovládač, ktorý prevádza sieťové napätie na prúd, na ktorom kryštál pracuje.
Účinná prevádzka žiarovky do značnej miery závisí od tohto uzla. Okrem toho vysokokvalitný ovládač, ktorý má dobrú galvanickú izoláciu, poskytuje jasný konštantný svetelný výkon bez náznaku blikania.
Bežná LED produkuje smerový lúč svetla. Na zmenu uhla jeho distribúcie a zabezpečenie vysokokvalitného osvetlenia sa používa rozptyľovač. Ďalšou funkciou tohto komponentu je ochrana obvodu pred mechanickými a environmentálnymi vplyvmi.
Radiátor je určený na odvádzanie tepla, ktorého nadmerné množstvo môže zariadenie poškodiť. Spoľahlivá prevádzka radiátora vám umožňuje optimalizovať prevádzku žiarovky a predĺžiť jej životnosť.
Čím je táto časť menšia, tým väčšie tepelné zaťaženie bude musieť LED vydržať, čo ovplyvní rýchlosť jej vyhorenia.
Výhody a nevýhody domácej lampy
Špecializované predajne ponúkajú veľký výber LED zariadení. V sortimente však niekedy nie je možné nájsť zariadenie, ktoré spĺňa potrebné parametre. Okrem toho sú zariadenia LED tradične veľmi drahé.
Medzi nevýhody týchto výrobkov patrí nedostatočná záruka výrobcu. Okrem toho, pri neopatrnej montáži môžu mať takéto zariadenia neatraktívny vzhľad.
Medzitým je možné ušetriť peniaze a získať dokonalú lampu dokončením montáže sami. Je to jednoduché a bude stačiť základných technických znalostí a praktických zručností.
Samostatne vyrábané LED zariadenie má oproti analógu zakúpenému v obchode niekoľko významných výhod. Sú hospodárne: s starostlivou montážou a použitím vysokokvalitných dielov doba prevádzky dosahuje 100 tisíc hodín.
Takéto zariadenia vykazujú vysoký stupeň energetickej účinnosti, ktorý je určený pomerom spotreby energie a jasu generovaného svetla. A konečne, ich cena je rádovo nižšia ako v prípade výrobných partnerov.
Problémy, ktoré urobili sami
Pri výrobe LED žiaroviek je potrebné sa zaoberať hlavne premenou striedavého elektrického prúdu na pulzovanie a jeho vyrovnaním na konštantnú hodnotu. Ďalej je potrebné obmedziť silu elektrického prúdu na 12 voltov, čo je potrebné na napájanie diódy.
Na nezávislé vytvorenie svietidla pomocou LED diód môžete použiť diely zakúpené v špecializovaných predajniach alebo položky z vyhorených spotrebičov.
Pri uvažovaní prostredníctvom zariadenia by ste mali vyriešiť aj niekoľko problémov s návrhom, a to:
- Ako usporiadať obvod a LED;
- ako izolovať systém;
- ako zabezpečiť prenos tepla v zariadení.
Pred zmontovaním je vhodné zvážiť všetky tieto problémy, berúc do úvahy požiadavky, ktoré sa vzťahujú na domáci svetelný zdroj.
Schémy LED žiaroviek
Najprv by ste mali vypracovať možnosť montáže. Existujú dva hlavné spôsoby, z ktorých každý má svoje vlastné klady a zápory. Ďalej ich budeme podrobnejšie skúmať.
Diode Bridge Option
Obvod obsahuje štyri diódy, ktoré sú spojené rôznymi smermi. Vďaka tomu mostík získa príležitosť transformovať sieťový prúd 220 V na pulzujúci.
Obvod LED mostíka je jednoduchý a logický. Dokonca aj začiatočník môže zvládnuť základy samostatnej práce
Stáva sa to nasledovne: pri prechode dvoma diódami sínusových polvlnov sa menia, čo spôsobuje stratu polarity.
Počas montáže je kondenzátor spojený s kladným výstupom pred mostom; pred negatívnym terminálom - odpor 100 ohmov. Za mostík je nainštalovaný ďalší kondenzátor: bude potrebné vyrovnať poklesy napätia.
Výroba prvkov LED
Najjednoduchší spôsob, ako vytvoriť LED svietidlo, je vytvoriť zdroj svetla založený na zlomenom svietidle. Je potrebné skontrolovať funkčnosť detegovaných častí, čo je možné vykonať pomocou 12 V batérie.
Chybné položky sa musia vymeniť. Za týmto účelom by ste mali odpredať kontakty, odstrániť vyhorené prvky a umiestniť na ich miesto nové. Je dôležité sledovať striedanie anód a katód, ktoré sú namontované v sérii.
Ak chcete zmeniť iba 2 - 3 kusy čipu, jednoducho ich spájkujte do oblastí, kde sa predtým nachádzali zlyhané komponenty.
Pri úplnej montáži je potrebné pripojiť 10 diód za sebou pri dodržaní pravidiel polarity. Niekoľko dokončených obvodov sa spájkuje s vodičmi.
Pri výrobe žiarovky môžete použiť dosky s LED diódami, ktoré nájdete vo vyhorených zariadeniach. Je dôležité len skontrolovať ich výkon
Pri montáži obvodov je dôležité zabezpečiť, aby sa spájkované konce sa navzájom nedotýkali, pretože to môže viesť k skratu zariadenia a zlyhaniu systému.
Príslušenstvo pre mäkšie svetlo
Aby sa predišlo blikaniu, ktoré je vlastné LED žiarovkám, je možné vyššie uvedenú schému doplniť niekoľkými podrobnosťami. Mal by sa teda skladať z diódového mostíka, odporov 100 a 230 Ohm, kondenzátorov 400 nF a 10 uF.
Na ochranu zariadenia pred prepätím na napätie sa na začiatok obvodu umiestni odpor 100 Ohm, po ktorom sa spájkuje kondenzátor 400 nF, po ktorom sa nainštaluje diódový mostík a ďalší rezistor 230 Ohm, po ktorom nasleduje zostavená reťaz LED.
Odporové zariadenia
Podobná schéma je tiež dosť prístupná pre začínajúceho majstra. Vyžaduje dva 12 k rezistory a dva reťazce s rovnakým počtom LED diód, ktoré sa spájkujú postupne s prihliadnutím na polaritu. V tomto prípade je jeden prúžok zo strany R1 spojený katódou a druhý pomocou R2 anódou.
Svietidlá vyrobené podľa tejto schémy majú mäkšie svetlo, pretože aktívne prvky sa striedavo zapaľujú, vďaka čomu je pulzácia zábleskov voľným okom takmer neviditeľná.
Na výpočet výkonu žiarovky musíte poznať množstvo prúdu, ktoré prechádza cez LED. Túto hodnotu je možné vypočítať pomocou vyššie uvedeného vzorca. Malo by sa pamätať na to, že miera poklesu napätia v 12 LED zapojených do série je približne 36 V
Zariadenia sa úspešne používajú ako stolová lampa a na iné účely. Na vytvorenie optimálneho osvetlenia odporúčajú odborníci použitie stužiek s 20 - 40 diódami. Čím menšie množstvo vytvára malý svetelný tok, spojenie väčšieho počtu prvkov je technicky dosť náročné.
Dôležitý prvok: LED ovládač
Pre správnu činnosť zariadenia LED, ktoré ste sami vytvorili, by ste mali vyriešiť problém s ovládačom. Usporiadanie tohto uzla je pomerne jednoduché. Prevádzkový algoritmus spočíva v prechode striedavého prúdu 220 V na diódový most cez kondenzátor Cl.
Usmernený prúd prechádza do sériovo zapojených LED diód HL1-HL27, ktorých počet môže dosiahnuť 80 kusov.
Ovládač domáceho LED zariadenia je zostavený podľa vyššie uvedeného diagramu. Môžete tiež použiť hotové prvky bp 3122, bp 2832a alebo bp 2831a
Aby sa zabránilo blikaniu a dosiahlo sa rovnomerne zafarbenie, je žiaduce použiť kondenzátor C2, ktorý by mal mať najväčšiu možnú kapacitu.
Kryty LED
Pred montážou je dôležité sa rozhodnúť, kam sa zmontovaný obvod zmestí.
Existuje niekoľko riešení tohto problému - zariadenie môžete umiestniť:
- základne žiaroviek;
- puzdrá z fúkaných energeticky úsporných alebo halogénových žiaroviek;
- Vybavenie pre domácich majstrov.
Prvá možnosť má dôležitú výhodu. Pri použití je ľahké zaskrutkovať zostavené LED zariadenie do kazety, čím sa zabezpečí prenos tepla.
Je potrebné poznamenať, že okrem zrejmého plusu má táto metóda zrejmé nevýhody. Zostavená konštrukcia má málo estetický vzhľad, navyše v tomto prípade je ťažké vykonať spoľahlivú izoláciu.
Aby ste mohli na vytvorenie LED použiť fúkanú žiarovku, musíte najprv opatrne oddeliť sklenenú žiarovku od základne a potom odstrániť špirálu. Zostavený obvod sa opatrne položí do vytvoreného priestoru a nad doskou sa upevní svetlo
Pohodlnou a praktickou možnosťou je umiestniť domáce zariadenie do krytu energeticky úspornej žiarovky. Najprv je potrebné demontovať vyhorené zariadenie a z neho vybrať dosku prevodníka.
Zostavený obvod je možné vložiť rôznymi spôsobmi:
- Diódy sa umiestnia do otvorov, ktoré sú vyrobené vo veku pod sklenenou bankou.
- Okruh môže byť umiestnený vo vnútri základne, čo zaručuje prenos tepla. V tomto prípade sa prvky LED vkladajú a upevňujú do existujúcich otvorov.
- Doska môže byť skrytá v základni. Na uskutočnenie postupu je vhodné použiť obvyklý plastový uzáver fľaše z fľaše s vodou.
Na umiestnenie LED diódy remeselníci často používajú kruh pre domácich majstrov vyrobený z plastu alebo kartónu, do ktorého sa vŕtajú diery pre diódy. Pri starostlivo vykonanej práci tieto zariadenia vyzerajú dosť esteticky.
Ďalšou možnosťou je použitie krytu halogénovej žiarovky. Neprijal širokú distribúciu, pretože v tomto prípade nie je možné skrútiť lampu do objímky. Takáto úprava sa však používa na výrobu domácich indikátorov a iných zariadení.
Ak sa rozhodnete použiť puzdro žiarovky na prácu, odporúčame vám prečítať si náš ďalší článok, v ktorom sme podrobne opísali, ako rozobrať rôzne typy žiaroviek. Viac informácií - kliknite na odkaz.
Materiály pre domácu výrobu
Na vytvorenie žiarovky budú okrem krytu potrebné ďalšie prvky. Ide predovšetkým o LED diódy, ktoré je možné zakúpiť vo forme LED pásov alebo jednotlivých prvkov NK6. Prúdová sila každej časti je 100 - 120 mA; napätie 3-3,3 V.
Zostavenie niektorých schém zahŕňa použitie ďalších odkazov, napríklad vodiča, takže sada komponentov pre každý konkrétny prípad sa posudzuje osobitne.
Vyžadujú sa tiež usmerňovacie diódy 1N4007 alebo diódový mostík, ako aj poistky, ktoré sa nachádzajú v spodnej časti starého zariadenia.
Potrebujete tiež kondenzátor, ktorého kapacita a napätie musia zodpovedať použitému elektrickému obvodu a počtu použitých prvkov LED.
Ak nepoužívate hotovú dosku, musíte premýšľať o ráme, ku ktorému sú pripojené LED. Na jeho výrobu je vhodný tepelne odolný materiál, ktorý nie je kovovým a nevodivým elektrickým prúdom.
Spravidla je takáto časť vyrobená z odolných plastov alebo hrubej lepenky. Na pripevnenie prvkov LED k rámu potrebujete tekuté klince alebo superglue.
Uvedenie jednoduchej LED žiarovky
Zvážte použitie žiarovky v štandardnej základni z žiarivky. Aby sme to dosiahli, budeme musieť mierne zmeniť vyššie uvedený zoznam materiálov.
V tomto prípade používame:
- stará základňa E27;
- LED NK6;
- Ovládač RLD2-1;
- kus z plastu alebo hrubej lepenky;
- Super lepidlo;
- elektroinštalácie;
- spájkovačka, kliešte, nožnice.
Spočiatku je potrebné lampu rozobrať. V prípade luminiscenčných zariadení je základňa spojená s doskou rúrkami pomocou západiek. Je dôležité lokalizovať upevňovací prvok a vypáčiť prvky pomocou skrutkovača, čo uľahčuje odpojenie náplne.
Proces montáže domácej LED lampy je jednoduchý. Vodič je vložený do krytu zo starého zariadenia, na ktorom je nainštalovaná doska s LED diódami
Pri demontáži zariadenia sa musí postupovať mimoriadne opatrne, aby sa nepoškodili skúmavky, v ktorých sa nachádza jedovatá látka. Zároveň je potrebné monitorovať integritu elektrického vedenia pripojeného k základni a tiež uchovávať v nej obsiahnuté podrobnosti.
Hornú časť s pripojenými výbojkami používame na výrobu dosky potrebnej na pripojenie LED.Stačí odstrániť rúrkové prvky a upevniť časti LED do zostávajúcich kruhových otvorov.
Pre ich spoľahlivé upevnenie je lepšie vyrobiť ďalší plastový alebo kartónový kryt, ktorý slúži na izoláciu triesok.
Lampa bude používať NK6 LED, z ktorých každá pozostáva zo 6 kryštálov s paralelným pripojením. Umožňujú vám vytvoriť celkom jasné osvetľovacie zariadenie s minimálnou spotrebou elektrickej energie.
Na pripojenie každej LED k krytu je potrebné urobiť dva otvory. Mali by byť prepichnutí opatrne v prísnom súlade so schémou.
Plastová časť umožňuje pevné pripevnenie prvkov LED, zatiaľ čo pri použití kartónu je potrebné ďalšie pripevnenie LED k základni pomocou tekutých klincov alebo lepidla.
Pretože zariadenie je navrhnuté tak, aby používalo šesť LED diód s výkonom 0,5 wattu, je potrebné v obvode zabezpečiť tri paralelne spojené prvky.
Účinnú žiarovku je možné vyrobiť pomocou LED pásika. Tento prvok sa vloží do trubice použitej na žiarivkové osvetlenie.
Pri návrhu, ktorý bude fungovať na 220 V napájacej sieti, je potrebné zabezpečiť ovládač RLD2-1, ktorý by sa mal kúpiť v obchode alebo prevádzkovať nezávisle.
Aby ste predišli skratu, je pred montážou dôležité izolovať vodiča a lepenku od seba plastom alebo lepenkou. Pretože sa lampa takmer nezahrieva, nemusíte sa obávať prehriatia.
Po vyzdvihnutí všetkých komponentov môžete zostaviť štruktúru podľa schémy a potom ju zapojiť do siete a skontrolovať žiaru.
Zariadenie napájané štandardnou kazetou s napájaním 220 V má nízku spotrebu energie a výkon rovný 3 wattom. Posledný uvedený ukazovateľ je 2 - 3 krát nižší ako u luminiscenčných zariadení a 10-krát nižší ako u klasických žiaroviek.
Aj keď je svetelný tok iba 100 - 120 lúmenov, vďaka oslnivej bielej farbe sa žiarovka javí oveľa jasnejšia. Zmontovaná žiarovka môže byť použitá ako stolová lampa alebo na osvetlenie kompaktnej miestnosti, napríklad chodby alebo skrine.
Vo videu nižšie môžete vidieť podrobný príbeh odborníka o montáži LED žiarovky:
LED žiarovky vyrobené samostatne, majú vysoké technické vlastnosti. Takmer nie sú horšie ako modely v továrni v takých kvalitách, ako je pevnosť, spoľahlivosť, životnosť.
Zostavenie takýchto zariadení je k dispozícii takmer každému: pre jeho úspešnú implementáciu je potrebné striktne dodržiavať schémy a starostlivo vykonávať všetky predpísané manipulácie.
Možno ste už museli sami zostaviť LED žiarovku a návštevníkom našich stránok môžete poskytnúť cenné rady? Alebo po prečítaní článku máte otázky? Svoje komentáre zanechajte v rámčeku nižšie.