Как правильно сделать светодиодную лампу

У мастеров часто возникает желание сделать диодную лампочку как минимум по той причине, что она позволяет сэкономить в 10 раз больше электроэнергии, если сравнивать ее с лампой накаливания. Это крайне выгодно с точки зрения денежных затрат. Но для самостоятельной сборки необходим опыт в работе со схемами светотехники.

Сначала следует ознакомиться с принципом функционирования светодиодной лампы и узнать, какие существуют ее разновидности. После этого можно приступить к подбору необходимых материалов и инструментов. Чтобы лампочка прослужила долго, лучше покупать только качественные элементы конструкции.

Принцип работы светодиодной лампочки

В основе работы светодиодных ламп лежит действие полупроводника размером в 1-2 мм. Внутри него происходит движение заряженных элементарных частиц, преобразующих ток в постоянный из переменного. Однако кристалл чипа имеет и другой тип электропроводимости – отрицательных электронов.

Сторона с минимальным количеством электронов называется «p-тип». Другая, где находится больше частиц, – «n-тип». Когда они сталкиваются, происходит генерация частиц света – фотонов. Если система находится под напряжением, светодиоды продолжат излучать поток света. По данному принципу работают все современные лампочки-LED.

Виды устройств LED

Вид конкретной лампы определяется в зависимости от расположения светодиодов:

• COB. Светодиод впаивается в плату. Это повысит интенсивность свечения и защитит от перегрева;
• DIP. Здесь кристалл подключается к двум проводникам, а над ними устанавливается увеличитель. Модификацию используют при производстве гирлянд и рекламных баннеров;
• SMD. Для улучшения отведения тепла диоды монтируют сверху. За счёт этого удаётся уменьшить габариты лампочки;
• «Пиранья». Речь идет о сверхъярких светоизлучающих диодах с повышенной защитой от вибрации. В большинстве случаев устанавливаются в автомобили, так как характеризуются надежностью.

Какие материалы потребуются для изготовления

Для сборки лампочки нужно купить следующие элементы конструкции:

• корпус;
• светодиоды (по отдельности или установленные на ленту);
• выпрямительные диоды или диодный мост;
• предохранители (если есть сгоревшая ненужная лампа, их можно снять с неё);
• конденсатор. Емкость и напряжение должно соответствовать количеству чипов и электросхеме;
• если придётся изготавливать каркас для установки чипов, необходимо приобрести теплоустойчивый материал, который не проводит ток. Металл не подойдёт, поэтому лучше купить плотный картон или прочный пластик.

Из инструментов для работы понадобятся плоскогубцы, паяльник, ножницы, держатель и пинцет. Также потребуются жидкие гвозди или клей для монтажа светодиодов в случае использования картона.

Схемы светодиодных ламп

Перед тем как начинать сборку светодиодной лампы, нужно выбрать одну из возможных схем. Существует несколько вариантов, все они имеют свои преимущества и недостатки. Также всё зависит от цели изготовления светильника. Одна из самых распространённых схем включает в себя диодный мост и 4 светодиода.

Светодиодный элемент

Если в доме есть сломанный LED светильник, с него можно взять недостающие детали. Но прежде чем переставить какие-либо элементы, необходимо проверить их на корректность работы, используя аккумулятор на 12В. Вышедшие из строя детали следует изъять. Для этого нужно взять паяльник и распаять контакты, убрав сгоревшие диоды.

Не стоит забывать о соблюдении чередования катодов и диодов, крепящихся последовательно. Если проводится замена 2-3 чипов, их можно припаять на те же участки, где стояли сгоревшие чипы. Далее в ряд устанавливается около 10 диодов с соблюдением полярности. Также нужно проследить, чтобы спаянные концы не прикасались друг к другу. В противном случае при включении это приведет к короткому замыканию.

Схема преобразователя с диодным мостом

Как уже говорилось выше, схема включает в себя 4 светодиода, подключающихся разнонаправленно. Именно поэтому мост может трансформировать ток 220В в пульсирующий. Подобное происходит в процессе перехода по 2 чипам синусоидных волн.

Полярность утрачивается за счет их изменения. В процессе сборки к выходу с плюсом перед мостом нужно подключить конденсатор. Еще один должен находиться позади моста. Он будет выполнять сглаживающую функцию при перепадах напряжения.

Схемы для более мягкого свечения

Если перед мастером стоит задача избавиться от мерцания, которое свойственно практически всем светодиодным лампочкам, в схему нужно включить несколько дополнительных элементов. В целом в неё должны входить конденсаторы, резисторы и диодный мост.

Для защиты лампы от скачков напряжения в сети в начало схемы устанавливается резистор на 100 Ом, после стоит конденсатор на 400 нФ, далее монтируется мост, за ним резистор. Последними в цепь включают светодиоды.

Схемы на резисторах

Данная схема вполне по силам даже начинающим мастерам. Чтобы собрать устройство на её основе, необходимо купить 2 резистора по 12к, а также пару цепей с одинаковым количеством последовательно припаянных чипов с учетом полярности. Одну полосу диодов со стороны (R2) подсоединяют анодом, а другую (R1) – катодом. Устройства, которые собраны по данной схеме, отличаются мягким светом, поскольку в момент включения светодиоды зажигаются поочередно.

Благодаря этому эффекту невооруженный глаз практически не видит пульсации. Такая лампочка лучше всего подходит для настольного светильника. Чтобы получить оптимальное освещение, рекомендуется приобретать ленты с 20-40 диодами. Если их будет меньше, это даст незначительный световой поток. Но чем больше элементов, тем сложнее работа в техническом плане.

Этапы изготовления

Сборка будет рассмотрена на основе стандартного цоколя от люминесцентной лампы. На первом этапе необходимо разобрать светильник. Все люминесцентные устройства подсоединяется к цоколю защелками через пластину с трубками. Здесь задача мастера заключается в том, чтобы найти места креплений и отсоединить цоколь с помощью ножа или плоской отвертки.

В процессе разборки стоит быть осторожным, чтобы случайно не повредить трубки, в которых содержатся ядовитые вещества. Также следует не допустить повреждения электропроводки, подсоединённой к цоколю. Верхняя часть с трубками используется для изготовления пластинки под установку светодиодов. Для этого трубчатые элементы необходимо убрать.

На следующем этапе понадобится пластмассовая или картонная крышка, она будет служить для изоляции светодиодов. Например, если в лампу устанавливаются диоды HK6, в каждом из них есть 6 параллельно подключённых кристаллов. При минимальном потреблении энергии они дадут максимально яркий свет.

Чтобы подключить каждый из чипов, в пластинке следует проколоть по 2 отверстия согласно выбранной схеме. На данном материале диоды можно зафиксировать максимально прочно, поэтому плотный картон стоит использовать только в крайних случаях. Но если других вариантов нет, к основанию светодиоды крепят с помощью суперклея или жидких гвоздей.

Согласно приведенному примеру устройство рассчитано на 6 чипов мощностью по 0,5 Вт, поэтому в схему следует включить параллельно подсоединенные элементы. В лампочку, работающую от 220 вольт, нужно установить драйвер. На данном этапе важно изолировать его от оплаты с помощью картона или пластика, чтобы избежать короткого замыкания. О перегреве беспокоиться не стоит, так как эта лампа практически не нагревается.

На следующем этапе можно приступать к сборке. Лампочки, работающие от стандартного патрона и сети 220В, отличаются незначительным энергопотреблением и мощностью до 3 Вт. Собранная лампа имеет характеристики светового потока от 100 до 120 Лм. Но благодаря белому свету она кажется яркой. Изделие подойдёт для освещения кладовой, коридора или установки в настольную лампу.

Выбор корпуса для лампы

С корпусом следует определиться еще до того, как выбрать схему. В данном случае можно воспользоваться несколькими вариантами:

• цоколь от лампы накаливания;
• самостоятельно изготовленное приспособление;
• использование корпуса от галогеновой или энергосберегающей лампы.

Мастера предпочитают последний вариант, так как он самый простой.

Корпус энергосберегающей лампы

Изготавливать корпус для светодиодной лампы, сделанной своими руками, рекомендуется только в том случае, если у мастера достаточно опыта. В большинстве случаев берется часть конструкции от энергосберегающей лампы или накаливания. Перегоревшую лампочку следует разобрать и достать преобразовательную плату. Схема устанавливается одним из следующих способов:

1. Спрятать в цоколь. Подойдет крышка от пластиковой бутылки.
2. Поместить диоды в отверстия, проделанные под колбой в крышке.
3. Расположить схемы внутри цоколя. Этот вариант отличается повышенными характеристиками теплообмена. Здесь чипы подключены через уже имеющиеся отверстия.

Цоколь с лампы накаливания

Некоторые мастера выбирают для установки схемы цоколь от лампы накаливания, так как он отличается важным преимуществом: после сборки у мастера не возникнет сложностей с закручиванием лампочки в патрон, что обеспечит теплообмен.

Цоколю от лампы накаливания свойственны и свои минусы. В готовом виде конструкция не будет иметь красивый внешний вид, также не удастся сделать качественную изоляцию.

Заключение

Самостоятельную сборку светодиодной лампы следует начать с выбора корпуса. Далее выбирают схему в зависимости от разновидности лампы и предназначения. Чтобы набраться опыта, начинающему мастеру лучше начать с замены перегоревших светодиодов — это даст возможность ознакомиться с конструкцией и принципом работы лампочки.