ไฟ LED DIY

Send

อุปกรณ์ให้แสงสว่างค่อยๆเปลี่ยนเป็นหลอด LED สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นทันทีมีช่วงเปลี่ยนผ่านที่ยืดเยื้อกับการใช้งานของแม่บ้านที่เรียกว่า - หลอดไฟปล่อยก๊าซขนาดกะทัดรัดพร้อมแหล่งจ่ายไฟในตัว (คนขับ) และตลับหมึก E27 หรือ E14 มาตรฐาน

โคมไฟดังกล่าวมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันเนื่องจากค่าใช้จ่ายเมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งกำเนิดแสง LED นั้น "กัด" ไม่ได้
ด้วยความสมดุลของราคาและเศรษฐกิจที่ดี (ความแตกต่างของราคากับหลอดไส้แบบธรรมดาจ่ายออกเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการประหยัดพลังงาน) แหล่งกำเนิดแสงที่ปล่อยก๊าซมีข้อเสียหลายประการ:

อายุการใช้งานต่ำกว่าหลอดไส้
สัญญาณรบกวนความถี่สูงจากแหล่งจ่ายไฟ
โคมไฟไม่ชอบเปิด / ปิดบ่อย
ความสว่างลดลงทีละน้อย
อิทธิพลบนพื้นผิวที่อยู่ติดกัน: มีจุดมืดปรากฏขึ้นบนพื้นผิวของเพดาน (เหนือหลอดไฟ) เมื่อเวลาผ่านไป
อย่างไรก็ตามฉันไม่ต้องการขวดที่มีสารปรอทจำนวนหนึ่งอยู่ในบ้าน
ทางเลือกที่ดีคือไฟ LED รายการข้อดีคือสิ่งสำคัญ:
การทำกำไรอย่างยิ่งใหญ่ (มากถึง 10 เท่าเมื่อเปรียบเทียบกับหลอดไส้)
อายุการใช้งานมาก
แหล่งจ่ายไฟที่สมบูรณ์แบบและปลอดภัย (ไดรเวอร์)
ไม่ขึ้นกับจำนวนของการรวม
ด้วยการระบายความร้อนตามปกติเกือบตลอดระยะเวลาการใช้งานจะไม่สูญเสียความสว่าง
ความปลอดภัยเชิงกลอย่างเต็มรูปแบบ (แม้ว่าตัวกระจายการตกแต่งชำรุดจะไม่มีสารอันตรายใด ๆ เข้ามาในห้อง)

ข้อเสียเปรียบสอง:

ทิศทางของการไหลของแสงทำให้ความต้องการสูงในการออกแบบของ diffuser
ถึงกระนั้นพวกมันก็มีราคาแพง (เรากำลังพูดถึงแบรนด์คุณภาพสินค้าระดับกลางค่อนข้างแพง)

หากปัญหาราคาถูกควบคุมโดยการเลือกของผู้ผลิตคุณสมบัติการออกแบบนั้นไม่อนุญาตให้คุณเปลี่ยนหลอดไฟในโคมระย้าที่คุณชื่นชอบ แน่นอนว่ามีหลอดไฟ LED รูปทรงลูกแพร์ที่หลากหลายให้เลือกขนาดใดก็ได้
แต่มันอยู่ในการออกแบบนี้ที่ "ซุ่มโจมตี" ตั้งอยู่

ต่อหน้าเราคือหลอดไฟคุณภาพสูง (ในเวลาเดียวกันราคาไม่แพง) ที่มีความสว่าง 1,000 Lm (เทียบเท่ากับหลอดไส้ 100 วัตต์) และการใช้พลังงาน 13 วัตต์ แหล่งกำเนิดแสง LED นั้นทำงานให้ฉันมาหลายปีแล้วพวกมันส่องแสงอบอุ่นอบอุ่น (อุณหภูมิ 2700 K) และไม่มีการเสื่อมของความสว่างเมื่อเวลาผ่านไป
แต่สำหรับแสงที่ทรงพลังจำเป็นต้องมีการระบายความร้อนที่รุนแรง ดังนั้นตัวเรือนของหลอดไฟ 2/3 นี้จึงมีหม้อน้ำ มันเป็นพลาสติกที่ไม่ทำให้เสียรูปลักษณ์และมีประสิทธิภาพมาก ข้อเสียเปรียบหลักดังต่อไปนี้จากการออกแบบ - ซีกโลกในส่วนบนของหลอดไฟเป็นแหล่งกำเนิดแสงจริง ทำให้ยากที่จะเลือกหลอดไฟ - ไม่ได้อยู่ในโคมระย้าทุก carob เช่นหลอดไฟจะดูกลมกลืน
มีทางเดียวเท่านั้นที่จะซื้อหลอดไฟ LED สำเร็จรูปการกำหนดค่าที่ได้รับการออกแบบมาสำหรับแหล่งกำเนิดแสงที่เฉพาะเจาะจง
คำสำคัญคือการซื้อ แล้วโคมไฟตั้งพื้นโคมไฟระย้าและโคมไฟอื่น ๆ ที่คุณชอบในอพาร์ทเมนต์ล่ะ

ดังนั้นจึงตัดสินใจออกแบบหลอดไฟ LED อย่างอิสระ

เกณฑ์หลักคือการลดต้นทุน
มีสองทิศทางหลักในการพัฒนาแหล่งกำเนิดแสง LED:
1. การใช้ไฟ LED พลังงานต่ำ (สูงถึง 0.5 W) พวกเขาต้องการมากคุณสามารถกำหนดค่ารูปแบบใด ๆ ไม่จำเป็นต้องมีหม้อน้ำที่ทรงพลัง (ความร้อนเล็กน้อย) ข้อเสียเปรียบที่สำคัญคือการประกอบที่เพียรมากขึ้น
2. การใช้องค์ประกอบ LED ที่ทรงพลัง (1 วัตต์ - 5 วัตต์) ประสิทธิภาพสูงต้นทุนแรงงานลดลงหลายเท่า แต่รังสีที่จุดต้องมีการเลือก diffuser และจำเป็นต้องมี radiators ที่ดีในการดำเนินโครงการ
สำหรับการออกแบบการทดลองฉันเลือกตัวเลือกแรก "วัตถุดิบ" ที่ไม่แพงที่สุด: LED 5 มม. ที่มีการกระจาย 120 °ในเคสใส พวกเขาถูกเรียกว่า "หมวกฟาง"

ลักษณะดังต่อไปนี้:

ไปข้างหน้าปัจจุบัน = 20 mA (0.02 A)
แรงดันไฟฟ้าตกที่ 1 diode = 3.2-3.4 volts
สี - สีขาวอบอุ่น

สินค้าดังกล่าวขายได้ 3 รูเบิลต่อชุดในตลาดวิทยุ
ฉันซื้อแพ็คเกจมา 100 ชิ้น ใน aliexpress (ลิงก์ไปยังการซื้อ) ราคาน้อยกว่า 1 p เล็กน้อย คนละ

ในฐานะที่เป็นแหล่งจ่ายไฟ (แม่นยำกว่าแหล่งที่มาปัจจุบัน) ฉันตัดสินใจที่จะใช้วงจรที่พิสูจน์แล้วด้วยตัวเก็บประจุดับ (บัลลาสต์) ข้อดีของไดรเวอร์ดังกล่าวคือราคาถูกมากและใช้พลังงานน้อยที่สุด เนื่องจากไม่มีตัวควบคุม PWM หรือโคลงกระแสเชิงเส้นพลังงานส่วนเกินจึงไม่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ: ในวงจรนี้ไม่มีองค์ประกอบที่มีหม้อน้ำระบายความร้อน
ข้อเสียคือการขาดเสถียรภาพในปัจจุบัน นั่นคือด้วยแรงดันไฟที่ไม่แน่นอนความสว่างของแสงจะเปลี่ยนไป ฉันมี 220 (+/- 2 โวลต์) ในซ็อกเก็ตของฉันดังนั้นนี่คือทางออกที่ดีที่สุด
องค์ประกอบพื้นฐานก็ไม่แพง

สะพานไดโอดของซีรี่ส์ KTs405A (ไดโอดใด ๆ ที่เป็นไปได้อย่างน้อย Schottky)
ตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม 630 โวลต์ (พร้อมส่วนต่าง)
ตัวต้านทาน 1-2 วัตต์
ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าขนาด 47 mF ที่ 400 โวลต์ (คุณสามารถเพิ่มความจุได้ แต่จะเกินขอบเขตของเศรษฐกิจ)
มโนสาเร่เช่นเขียงหั่นขนมและฟิวส์มักจะอยู่ในคลังแสงของวิทยุสมัครเล่นใด ๆ

เพื่อไม่ให้รวมตัวใหม่กับตลับคาร์ทริดจ์ E27 เราใช้แม่บ้านที่ถูกไฟไหม้ (อีกสาเหตุหนึ่งในการปฏิเสธพวกเขา)

หลังจากนำออกอย่างระมัดระวัง (บนถนน!) ขวดที่มีไอระเหยของปรอทจะยังคงว่างเปล่าที่ยอดเยี่ยมสำหรับความคิดสร้างสรรค์

พื้นฐานของพื้นฐานคือการคำนวณและหลักการของการทำงานของไดรเวอร์ปัจจุบันด้วยตัวเก็บประจุดับ

แผนภาพทั่วไปแสดงในภาพประกอบ:

วงจรทำงานอย่างไร:

ตัวต้านทาน R1 จำกัด กระแสไฟกระชากเมื่อกระแสไฟฟ้าถูกนำไปใช้จนกระทั่งวงจรมีเสถียรภาพ (ประมาณ 1 วินาที) ค่าอยู่ระหว่าง 50 ถึง 150 โอห์ม กำลังไฟ 2 วัตต์
ตัวต้านทาน R2 ให้บัลลาสต์ตัวเก็บประจุ ประการแรกมันจะปล่อยมันออกมาเมื่อปิดเครื่อง อย่างน้อยคุณจะไม่ได้รับไฟฟ้าช็อตเมื่อคุณคลายเกลียวหลอดไฟ ภารกิจที่สองคือการป้องกันกระแสไฟฟ้ากระชากในกรณีที่ขั้วของตัวเก็บประจุที่มีประจุและคลื่นครึ่งแรกของ 220 โวลต์ไม่ตรง
ที่จริงแล้วตัวเก็บประจุดับ C1 เป็นพื้นฐานของวงจร มันเป็นชนิดของตัวกรองปัจจุบัน การเลือกความจุคุณสามารถตั้งค่ากระแสใด ๆ ในวงจร สำหรับไดโอดของเรามันไม่ควรเกิน 20 mA ในค่าสูงสุดของแรงดันไฟ
ถัดไปไดโอดบริดจ์ทำงาน (หลังจากทั้งหมด LED เป็นองค์ประกอบที่มีขั้วไฟฟ้า)
จำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าเพื่อป้องกันไม่ให้หลอดกะพริบ ไฟ LED ไม่ได้มีความเฉื่อยเมื่อเปิด / ปิด ดังนั้นตาจะเห็นการสั่นไหวที่ความถี่ 50 Hz โดยวิธีการที่โคมไฟจีนราคาถูกบาปนี้ คุณภาพของตัวเก็บประจุถูกตรวจสอบโดยใช้กล้องดิจิตอลใด ๆ แม้แต่สมาร์ทโฟน เมื่อมองไปที่ไดโอดการเผาไหม้ผ่านเมทริกซ์ดิจิตอลคุณจะเห็นการกะพริบตาซึ่งแยกไม่ออกจากสายตามนุษย์
นอกจากนี้อิเล็กโทรไลต์นี้ยังให้โบนัสที่ไม่คาดคิด: หลอดไฟจะไม่ปิดในทันที แต่ด้วยการสลายตัวที่ช้าของขุนนางจนกระทั่งความจุหมดลง
การคำนวณของตัวเก็บประจุดับจะดำเนินการตามสูตร:
I = 200 * C * (1.41 * เครือข่าย U - นำโดย U)
I - ได้รับกระแสวงจรเป็นแอมแปร์
200 เป็นค่าคงที่ (ความถี่เครือข่าย 50Hz * 4)
1.41 - คงที่
C คือความจุของตัวเก็บประจุ C1 (ดับ) ใน farads
เครือข่าย U - แรงดันไฟฟ้าโดยประมาณของเครือข่าย (ในอุดมคติ 220 โวลต์)
U led - แรงดันไฟฟ้าตกทั่ว LED (ในกรณีของเรา 3.3 โวลต์คูณด้วยจำนวนองค์ประกอบ LED)
การเลือกจำนวนไฟ LED (ที่มีแรงดันตกที่รู้จัก) และความจุของตัวเก็บประจุดับจำเป็นต้องใช้กระแสไฟที่ต้องการ ไม่ควรสูงกว่า LED ที่ระบุในคุณสมบัติ มันเป็นจุดแข็งของกระแสที่คุณควบคุมความสว่างของแสงและเป็นสัดส่วนผกผันกับอายุการใช้งานของ LED
เพื่อความสะดวกคุณสามารถสร้างสูตรใน Exel

วงจรได้รับการตรวจสอบซ้ำ ๆ สำเนาแรกถูกประกอบขึ้นเกือบ 3 ปีที่ผ่านมาทำงานในหลอดไฟในห้องครัวไม่มีความผิดปกติ
เราหันไปใช้การปฏิบัติจริงของโครงการ มันไม่มีเหตุผลที่จะพูดถึงจำนวนขององค์ประกอบ LED และความจุของตัวเก็บประจุในวงจรแยก: โครงการเป็นรายบุคคลสำหรับแต่ละหลอด พวกเขาคำนวณอย่างเคร่งครัดตามสูตร รูปแบบข้างต้นของ 60 LED พร้อมตัวเก็บประจุขนาด 68 microfarad ไม่ได้เป็นเพียงตัวอย่างเท่านั้น แต่เป็นการคำนวณจริงสำหรับกระแสในวงจร 15 mA (เพื่อยืดอายุของแสง)

หลอดไฟ LED แบบแตร

คาร์ทริดจ์ gutted จากแม่บ้านใช้เป็นที่อยู่อาศัยสำหรับวงจรและโครงสร้างสนับสนุน ในโครงการนี้ฉันไม่ได้ใช้เขียงหั่นขนมฉันรวบรวมไดรเวอร์บนดิสก์ทรงกลมที่ทำจากพีวีซีหนา 1 มม. มันปรากฏออกมาในขนาด ตัวเก็บประจุสองตัว - เนื่องจากการเลือกความจุ: ไม่พบจำนวนไมโครไฟเบอร์ที่ต้องการในองค์ประกอบเดียว

เป็นกรณีสำหรับการวางองค์ประกอบ LED ใช้ขวดโยเกิร์ต นอกจากนี้เขายังใช้แผ่นโฟม PVC ขนาด 3 มม. ในการออกแบบ

หลังจากการชุมนุมมันเปิดออกอย่างประณีตและสวยงาม การจัดเรียงของคาร์ทริดจ์นี้สัมพันธ์กับรูปร่างของโคมไฟระย้า: แตรจะพุ่งขึ้นไปบนเพดาน

ต่อไปเราวางไฟ LED: ตามรูปแบบ 150 ชิ้น เราเจาะพลาสติกด้วยสว่านใช้แรงงาน: เย็นวันหนึ่งเต็ม

มองไปข้างหน้าฉันจะบอกว่า: วัสดุร่างกายไม่ได้พิสูจน์ตัวเองมันผอมเกินไป โคมไฟถัดไปทำจากแผ่นพีวีซีขนาด 1 มม. เพื่อให้มีรูปร่างฉันคำนวณการกวาดของกรวยสำหรับ 150 ไดโอดเดียวกัน

มันกลับกลายเป็นไม่หรูหรา แต่น่าเชื่อถือและรักษารูปร่างได้อย่างสมบูรณ์ โคมไฟถูกซ่อนอยู่อย่างสมบูรณ์ในแตรของโคมระย้าดังนั้นรูปลักษณ์จึงไม่สำคัญ

จริง ๆ แล้วการติดตั้ง

มันส่องแสงอย่างสม่ำเสมอไม่กระทบตา

ฉันไม่ได้วัดลูเมนรู้สึกว่าสว่างกว่าหลอดไส้ 40 วัตต์เล็กกว่า 60 วัตต์เล็กน้อย

หลอดไฟ LED ในโคมไฟเพดานแบบแบนในห้องครัว

ผู้บริจาคในอุดมคติสำหรับโครงการดังกล่าว LED ทั้งหมดจะอยู่ในระนาบเดียว

เราวาดเทมเพลตตัดเมทริกซ์เพื่อรองรับองค์ประกอบ LED ด้วยเส้นผ่าศูนย์กลางนี้แผ่นพีวีซีแบบแบนจะทำให้เสียโฉม ดังนั้นฉันจึงใช้ด้านล่างของถังพลาสติกจากใต้อาคารผสม บนรูปร่างภายนอกมีความแข็ง