Светодиодная лампа на 220В своими руками: пошаговая инструкция, преимущества и недостатки

Проблемы самостоятельного изготовления

Главными вопросами, которые приходится решать при изготовлении LED-ламп, является перевод переменного электрического тока в пульсирующий и его выравнивание до постоянного. Помимо этого, предстоит ограничить силу электропотока 12 вольтами, что необходимо для питания диода.

Для самостоятельного создания светильника на светодиодах можно воспользоваться деталями, купленными в специализированных магазинах, или элементами из перегоревших приборов

Продумывая устройство, следует также решить ряд конструктивных задач, а именно:

как расположить схему и светодиоды;
как изолировать систему;
как обеспечить теплообмен в устройстве.

Перед сборкой желательно продумать все эти проблемы с учетом требований, которые предъявляются к самодельному источнику света.

Сборка светильников в корпусе со светодиодными лентами

Перед началом сборки рекомендуется изучить классическую схемы простого светильника, подключенного к сети 220 вольт. В ее состав входят два резистора на 12 кОм и два параллельно подключенных светодиода. Данная схема применяется при четном количестве светодиодных светильников.

Если же используется нечетное число светодиодов, в схему требуется включать драйвер для стабилизации выходного тока и напряжения. Рекомендуется приобрести уже готовое изделие, адаптированное под конкретный светильник. Самостоятельная сборка драйвера осуществляется с использованием выпрямительного моста, конденсаторов и обыкновенных диодов, используемых для преобразования сетевого напряжения в напряжение с нужным значением и частотой. Роль резисторов в данной схеме заключается в ограничении силы тока. Одним из наиболее простых вариантов светильника является светодиодная лента, которая крепится на любую плоскую поверхность двухсторонним скотчем. Основой могут служить неработающие светильники, при условии, что их габариты совпадают с размерами ленты. Когда все подготовительные работы выполнены, можно начинать изготовление светодиодных светильников своими руками.

После крепления вся рабочая часть подключается к блоку питания, которым можно купить в готовом виде или собрать своими руками. В последнем случае собранный блок можно разместить внутри корпуса светильника, в то время как готовый блок питания устанавливается только рядом со светильником. В обоих случаях собранный прибор освещения будет аккуратным и экономичным, обеспечивая нормальное освещение рабочей поверхности

При сборке следует обратить особое внимание на качество изоляции всех токопроводящих частей

Лампочка из LED-ленты

При недостатке навыков работы с паяльником и создания схемы на плате, можно собрать изделие при помощи LED-ленты. Вместо драйвера возможна установка блока питания для преобразования тока из 220 в 12 В. Из-за крупных габаритов блока этот способ подходит лишь для освещения с точечными светильниками, которые будут подключены к одному блоку, спрятанному в потолке.

Материалы:

кусок трубы из пластика (будущий каркас самоделки);
LED-лента;
медная проволока;
инструмент: паяльник.

Инструкция по сборке

Подготовить каркас.
Обклеить трубу отрезками ленты. Следует знать, что резать ленту можно лишь в указанных производителем местах.
Используя пайку, параллельно соединить диоды. К минусовой и плюсовой группам проводов пристыковать по куску медной проволоки, которые позже будут присоединены к блоку питания. При монтаже самодельной конструкции в цоколь старой энергосберегайки выводящие контакты ленты надо припаять к его проводкам.

Ремонт драйверов светодиодных ламп

Если стабилизатор тока теряет способность выполнять свои функции, это может привести к порче светодиодов

Важно вовремя определить поломку. Чтобы проверить драйвер светодиодной лампы, на его вход подают 220 В. На выходе исправного драйвера должно появиться постоянное напряжение

Причём его величина будет несколько больше, чем верхний диапазон, указанный на упаковке устройства. Такой способ прост в реализации, но не даёт возможности судить об исправности прибора

На выходе исправного драйвера должно появиться постоянное напряжение. Причём его величина будет несколько больше, чем верхний диапазон, указанный на упаковке устройства. Такой способ прост в реализации, но не даёт возможности судить об исправности прибора.

Чтобы проверить, исправен ли драйвер, сделайте следующее:

На выход стабилизатора тока установите резистор. Его сопротивление подбирается с учётом заданного тока. Определяется по закону Ома: R=U/I.
Возьмите резистор с расчётным сопротивлением и соответствующей мощностью.
Установив резистор, измерьте с помощью тестера напряжение на выходе. Если оно не выходит за пределы рабочего диапазона, устройство исправно.

Второй способ поиска поломок драйвера:

Если в устройстве предусмотрен предохранитель, прозвоните его. Тестер должен показать, что сопротивление равно нолю. Если сопротивление стремится к бесконечности, заменяют предохранитель. Если лампа после включения в сеть горит, ремонт окончен.
Если предохранитель не перегорел, ищите поломку дальше. Проверьте диодный мост.
Если выпрямитель в порядке, придётся выпаять сглаживающий конденсатор и прозвонить его. Маленькое сопротивление, растущее на глазах, указывает на исправность конденсатора.
Для простого драйвера подобных проверок будет достаточно, чтобы найти источник проблемы. В сложных стабилизаторах тока вам придётся прозванивать все диоды и электролитические конденсаторы.

Пытаясь найти поломку, учитывайте принцип работы схемы:

Линейная. В таких драйверах защита от перепадов напряжения осуществляется с помощью резисторов 5-100 Ом. Одно сопротивление ставят на вход выпрямителя (диодный мост). Для уменьшения мерцания параллельно нагрузке подключают электролитический конденсатор большой ёмкости.
Импульсная. В этих преобразователях стоят микросхемы, имеющие защиту от всех угроз – перегрева, перегрузок и перенапряжений. Они не должны ломаться, но с китайскими драйверами всё случается.

Проблема ремонта драйверов заключается в сложности подбора нужных микросхем. Особенно, если стабилизатор сделан в Китае.

Если ни один способ не позволяет найти причины поломки стабилизатора тока, придётся обратиться к специалисту. Или купить другой драйвер.

LED-лампа Е27 из энергосберегайки и готового драйвера

Можно использовать цоколь от неисправной светодиодной лампы Чтобы сделать светодиодную лампочку, понадобятся неисправное КЛЛ изделие, светодиоды НК-6, паяльник, пассатижи, припой и картонная основа. Работа осуществляется пошагово:

Из старой лампочки мощностью 20 Вт извлекается цоколь. Понадобится поддеть защелки или высверлить участки с точеным кернением.
Пустой цоколь очищается от излишков припоя, обрабатывается спиртом или косметической жидкостью для снятия лака.
Находится 6 отверстий на крышке цоколя. На кусочке картона делает разметка круглых ниш, которая потом вырезается при помощи маникюрных ножниц.
Разбирается лента диодов из параллельно соединенных 6 кристаллов.
Кристаллы соединяются по 3 параллельно.
Две готовые цепочки с параллельными светодиодами крепятся последовательно.
На готовый драйвер из сломанной LED-лампочки подключается 6 элементов мощностью 1 Вт.
Из картона вырезается круг, укладывается между драйвером и платой. Драйвер устанавливается в цоколь.
Лампочка полностью собирается и проверяется на предмет работоспособности.

В результате получится белый яркий аналог лампочки накаливания на 30 Вт. Яркость изделия будет 150-200 Лм, а мощность – 3 Вт.

Советы по безопасности

Несмотря на то, что самостоятельное изготовление LED-лампочки достаточно простое занятие, не стоит даже пытаться ее собрать, не обладая необходимыми знаниями и навыками электротехнических работ. В противном случае самоделки могут вызвать короткое замыкание, способное навредить всей домашней сети. Для светодиодной техники характерно, что при неверной схеме подключения возможен также взрыв.
В домашней сети используется переменный ток с напряжением 220 вольт. Об этом всегда надо помнить и не подключать к домашней сети светильники и другие приборы, рассчитанные на 12 вольт.
Рекомендуется соединять контакты при помощи пайки. Если вместо этого применять клеящий состав, то надежность соединения будет низкой, изделие быстро выйдет из строя.

Представленные выше способы сборки не требуют значительных денежных затрат, кроме покупки светодиодов и небольшого количества расходных материалов. Основные используемые элементы — бывшие в употреблении детали от перегоревших приборов. Себестоимость самоделки в несколько раз ниже купленной в магазине. Получив навыки монтажа, вы можете изготовить светильники различной яркости по своему желанию.

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.

Материалы для самостоятельной сборки

Многокристальные светодиоды HK6

Делать самостоятельно источник света на диодах можно при помощи таких материалов:

цоколя от сгоревшей люминесцентной лампочки;
LED-элементов с силой тока 100-120 мА и напряжением 3-3,3 В – понадобится лента или отдельные светодиоды НК-6;
диодного моста или диодов-выпрямителей с маркировкой 1N4007;
предохранителя из цоколя сгоревшего источника света;
конденсатора – параметры зависят от схемы сборки и числа светодиодов;
пластикового каркаса для крепления светодиодов;
суперклея или жидких гвоздей;
электролитов и драйверов.

Составляйте список материалов заранее.

Простейшая в сборке лампочка из светодиодов

Вам потребуется:

неисправная энергосберегающая лампочка;
светодиоды HK6;
картон;
инструменты: пассатижи, паяльник.

Пошаговая инструкция

Аккуратно отделить цокольную часть от корпуса-рассеивателя энергосберегайки

Обычно она собирается при помощи специальных защелок, которые надо найти и осторожно зацепить. Если цоколь прикреплен с помощью точечных углублений на нем, необходимо аккуратно просверлить их или срезать ножовкой

Цоколь почистить и обезжирить спиртом/ацетоном. В местах спайки тщательно удалить излишки припоя.
На цокольной крышке располагается шесть отверстий, использовавшихся для крепления газоотводных трубок. Они будут местом установки ЛЕД-элементов, для фиксации которых понадобится еще кусок картона соответствующего диаметра с вырезанными в нем отверстиями.
Светодиоды HK6 состоят из шести параллельно соединенных кристаллов. Мощность их небольшая, но поток света достаточно яркий. Вставив светоизлучатели в ячейку-основание, соединить их в две ветки по три штуки по параллельной схеме. Далее обе цепи последовательно должны присоединяться к выходящим проводам драйвера.
Поместить в цоколь драйвер. Между ним и диодной платой установить еще один круг из картона (чтобы не произошло короткое замыкание между диодными контактами и элементами драйвера).

Входящие провода драйвера распределить следующим образом: один выводится наружу через центр цоколя и припаивается, другой будет фиксироваться на цокольной резьбе при сборке. Закрепить драйвер с помощью термоклея.

Присоединить контакты диодов ко второй паре проводов драйвера. Все соединения припаять.
Установив пластинку, приклеить термоклеем, собрать цоколь.
Выведенный наружу провод припаять к резьбе.
В качестве рассеивателя можно приспособить нижнюю часть пластиковой бутылки подходящего размера.

Этот самый простой способ изготовления обходится практически даром, за исключением покупки шести светоизлучателей.

Схемы светодиодных ламп

Существует два основных варианта схем для светодиодных ламп, которые можно изготовить своими руками:

На диодном мосте.
С резисторным сопротивлением.

Рассмотрим их подробно, а также как изготовить светодиодный элемент на их основе.

Вариант с диодным мостом

Данная схема включает четыре разнонаправленно подключаемых диодных элемента. Подобный мост преобразует обычный ток сети на 220 В синусоидального характера в необходимый для самодельной лэд-лампочки – пульсирующий. Принцип его работы достаточно прост: каждая полуволна пропускается через два диода-модуля, и потому они переменяются, теряя свою полярность. Подключение выглядит следующим образом:

Перед самим мостом (со стороны подсоединения бытовой сети) на «+» подводится конденсатор, например, С10,47х250 В.
Перед контактом «-» устанавливается блок сопротивления на 100 Ом.
С тыла моста параллельно монтируется еще один с аналогичными параметрами конденсатор. Его назначение – сглаживание перепада напряжения сети.

Схемы на резисторах

Простой вариант драйвера для самодельного светодиодного светильника состоит из двух резисторов по 12 кОм. Между ними впаивают две полосы светодиодов, чередуя направленность. Со стороны первого резистора одна полоса подключается катодом, другая — анодом.

Анод первой полосы и катод второй, соответственно, припаиваются ко второму резистору. При таком подключении цепочки светодиодов горят поочередно, так что луч от лампы становится ровным и совсем не раздражает глаза. Светильник данного типа отлично подходит на роль настольного.

Схема с гасящим конденсатором

Количество светодиодов — не менее 20-ти, обычно соединяют 40. При большем количестве сильно усложняется сборка: ножки диодов располагаются слишком близко. Можно использовать более мощные диоды — тогда их число сокращается до 4-6.

В этом случае схему требуется пересчитать, подобрав новый номинал резисторов и конденсаторов. В этом помогут специальные онлайн-калькуляторы, размещенные на посвященных электротехнике сайтах.

Какие виды светодиодов можно встретить на прилавках

Такие световые элементы могут отличаться по множеству признаков, но все же виды их классифицируют по конструктивным особенностям. Их можно отличить по маркировке, в которой указываются следующие обозначения:

DIP – это как раз индикаторный светодиод с небольшой силой светового потока. Корпус его состоит из эпоксидной смолы и имеет форму цилиндра с выпуклым или впалым верхом, играющим роль линзы. Внутри может быть 1, 2 или 3 кристалла разных цветов. В таком случае и ножек выводов будет больше – 2, 3 и 4 соответственно. Его прямым потомком стал диод «пиранья», который имел повышенную светоотдачу, однако он сильно нагревался и имел большой размер, а потому его производство прекратилось;
SMD – это уже современные элементы, о которых сегодня мы расскажем подробно. Они имеют малые размеры, но яркость их значительно выше, чем у предшественников. Они используются для осветительных приборов, таких как лампы и светодиодные ленты;
COB – одно из последних достижений в этой области. Представляет собой пластину, в которой находится множество кристаллов. Такие элементы имеют ровный и яркий свет и используются, помимо простых ламп, в прожекторах;
«Cree» — сверхъяркие компоненты, которые производит одноименная фирма, не передающая технологию и право изготовления никому. Фонари на таких элементах могут светить на расстояние даже в 2 км.

Светодиоды «Cree» — они очень маленькие

Теперь, поняв какие бывают светодиоды, можно перейти к разбору их положительных и отрицательных качеств.

Есть ли минусы у осветительных светодиодов?

О положительных сторонах таких элементов можно говорить очень долго. Мы постараемся слишком не нагружать уважаемого читателя большим объемом информации, описав все наиболее кратко.

Осветительные приборы на таких элементах очень экономичны – вся потребляемая электроэнергия преобразовывается в световую (нагрева практически нет), что и позволяет повысить их коэффициент полезного действия почти до 100% (для сравнения, КПД лампы накаливания всего 5-15%). Срок их службы обычно около 50000 часов, что может составить от 6 до 10 лет, что создает дополнительную экономию бюджета на приобретении осветительных приборов. Да и отсутствие нити накала вкупе с прочным корпусом создает дополнительную защиту от вибрации.

Многоцветные светодиодные ленты сейчас очень востребованы

Большим преимуществом является пожарная безопасность. Подобные LED-лампы работают при помощи драйверов, которые понижают напряжение, подаваемое на светодиоды. Так же драйвер регулирует и напряжение, не позволяя резкому скачку вывести из строя элементы или создать ситуацию, при которой они могут взорваться.

Что же касается недостатков, то они совсем незначительны. Конечно, раньше стоимость таких осветительных приборов была довольно высока. Но сейчас, если сравнивать цены на светодиодные лампы и стоимость КЛЛ, то они практически сравнялись. Многие считают недостатком то, что светодиодную ленту необходимо подключать через блок питания. Однако, как выяснилось, это скорее достоинство, обеспечивающее безопасность.

Удивительное оформление праздника при помощи светодиодов

Купить или сделать

Светодиодная лампа это оптимальное решение для освещения квартиры. Но как лучше поступить приобрести готовые лампы или сделать их своими руками?

В пользу самодельных лампочек из светодиодов говорит несколько фактов:

Это самый дешевый способ получить светодиодное освещение,
Схема сборки не сложная, что позволяет выполнить работу своими руками даже начинающему электрику,
При правильной самостоятельной сборке эффективность свечения не будет уступать фабричным устройствам,
Для работы самодельной светодиодной лампы потребуется напряжение 220 Вольт.

А в чем выигрывают покупные светодиодные лампы?

Это гарантия качества изделия. Но только при условии, что вы покупаете продукцию проверенного производителя.
Длительный срок службы, превосходящий обычные лампы накаливания в несколько раз.
Эффективное световое излучение, обеспечивающее качественное освещение помещений.
Гарантия от производителя. Некоторые фирмы позволяют вернуть деньги за лампочку или обменять светодиодное устройство на новое в случае возникновения неисправностей или обнаружения заводского брака.

Но не стоит забывать, что покупная лампочка обойдется значительно дороже, чем сделанная собственными силами.

Выбор всегда за вами. Если вы начинающий электрик и хотите самостоятельно сделать устройство полезное для дома, проблем возникнуть не должно. Мы расскажем, как можно сделать из светодиодов полноценную лампу, которая будет питаться от 220 Вольт.

Параметры и управление светодиодами

Фото Gidotdelki.ru.

Светодиод представляет собой полупроводник, помещённый в линзу. При контакте с током обеспечивается свечение. Существует очень много марок светодиодов, которые делятся на:

индикаторные;
осветительные.

При возможном использовании в самостоятельном ремонте или конструировании светильника следует обращать внимание на маркировку:

SMD –яркие светодиоды, используются для светодиодной продукции, освещения и подсветки;
«Piranha» (Пиранья) – сверхъяркие диоды, для рекламной и автомобильной подсветки;
COB – это собственно чип для потолочного светильника;
DIP — обладают небольшой силой свечения;
Straw Hat – характеризуется типа лампа накаливания».

Для правильного выбора источника света надо знать его характеристики:

ток потребления в большинстве – 20 мА;
цвет и напряжение. Цвету соответствует и напряжение: красный – 1,5-2,6В, зелёный – 1,7-4,0В, жёлтый – 1,7-2,5В, оранжевый – 1,7-2,8В;
мощность рассеивания – по этому параметру можно определить, какой блок питания выбрать для нужного количества светодиодов;
угол свечения – осветительный угол больше, у индикаторных – меньше, но в общим колеблется от 4 до 180 градусов;
температура свечения – обозначается на упаковках и измеряется в Кельвинах. Тепловые оттенки 2700-3000К, нейтральные 3500-4000К, холодные 5700-7000К;
период старения – зависит от правильности эксплуатации и может не совпадать с обозначенным.

Отличие между БП и драйвером

Управление светодиодами осуществляется через (БП). Драйвер участвует в управлении, но это не БП и между ними есть различие.

При питании прибора от 220 В это БП, а 12В или 24В – это драйвер. Он не преобразует входное напряжение, а стабилизирует ток и позволяет управлять интенсивностью освещения светодиодов.

Надпись driver на БП, свидетельствует о стабилизации тока на выходе. Конструктивно в светодиодных приборах БП могут размещаться внутри или вне корпуса и приобретается отдельно. БП делятся на:

изолированные;
неизолированные.

Знания этих характеристик способствуют правильному подбору светодиодов и средств управления.

Конструктивно БП бывают:

открытые;
полу герметичные;
герметичные.

При подключении светодиодов различного цвета необходим контроллер. Информация, на первый взгляд, сложна в понимании, но не ориентируясь в ней, невозможно произвести элементарный ремонт светодиодного светильника своими руками, не говоря уже о сборке.

Мероприятия по борьбе с мерцанием светодиодов

Светодиодная лампа из энергосберегающей своими руками имеет огромное преимущество, но нужно потрудиться, чтобы при работе самоделки пользователей не беспокоило излишнее мерцание LED:

Управляйте светодиодными продуктами с использованием источника питания светодиода, который предназначен для их расчётной нагрузки.
Убедитесь, что все используемые продукты LED совместимы с цепями управления и источником питания.
Проверьте отсутствие проводов и других неисправностей светильника и убедитесь, что диммеры не перегружены.
Рассмотрите возможность использования постоянного тока светодиодного драйвера.
При установке системы поэкспериментируйте, чтобы узнать, есть ли минимальный уровень затемнения, который вам мешает.

Чтобы избежать влияния мерцания светодиодов, нужно всегда помнить о вышеуказанных моментах.

Реальные сроки службы

При указании срока службы диодных источников света приводятся различные цифры, но в большинстве случаев идет речь о десятках тысяч часов.

Максимальный заявленный период эксплуатации составляет 50 тыс. часов. Лампы накаливания могут прослужить не более 10 тыс. часов. Часто информация указывается производителем после проведения тестов отдельных элементов, при этом не учитывается то, как на источник света влияет окружающая среда.

Срок службы LED-лампочек (в часах) указывается производителем в инструкции по применению или непосредственно на корпусе. В большинстве случаев используется числовое значение, но может наносится и соответствующая маркировка.

Собираем простую лампочку из светодиодов

Прежде чем решиться на сборку светодиодной лампы своими руками, нужно тщательно продумать, где и как будет крепиться и помещаться такая схема. Рассмотрим, какие основные материалы для этого понадобятся, какие варианты корпусов для них можно применить и как выглядит пошагово процесс сборки самодельного светильника.

Материалы для изготовления

Для изготовления светодиодной лампы с заданными характеристиками своими руками потребуются следующие материалы:

Светодиоды. Это могут быть как отдельные элементы, например, НК6 с силой тока 100 мА и падением напряжения в 3 В, так и готовые лед-полоски.
Диоды-выпрямители или мосты, например, 1N4007.
Предохранитель (можно извлечь из цоколя отработанной лампы).
Конденсатор, емкостью и величиной напряжения равными лэд-кристаллам в собранной цепочке.
Основа для крепления светодиодов. Это может быть пластиковая или картонная конструкция с хорошими электроизолирующими и пожаробезопасными свойствами.
Клеящее средство для монтажа диодов к каркасу.

Корпуса для светодиодных приборов

Для максимальной просты и быстроты сборки светодиодной схемы можно использовать следующие варианты корпуса:

Цоколь лампы накаливания.
Корпус люминесцентного светильника.
Галогеновая лампочка.
Специально изготовленный каркас.

Использование первого метода предполагает извлечение колбы и спирали, а затем размещение внутри схемы, а снаружи на плате диодных элементов. Собранную конструкцию можно закрутить в любой патрон, однако эстетичность такого светильника будет не на высоте. Поэтому подходит больше для закрытых плафонов.

Оригинальные идеи

Существует много идей создания настольного светильника, но некоторые отличаются своей оригинальностью.

Из подручных материалов

Не стоит сразу бежать в магазин за деталями для создания настольного светильника. Лампу можно сделать из подручных материалов. Для этого понадобится:

гайка;
металлические элементы;
кабель-канал;
проволока;
кнопка включения/выключения;
патрон;
лампа.

Поэтапное выполнение:

Из гайки и металлических усиков делается крепление.
Отмеряется нужное количество кабеля и кабель-канала.
Проволока помещается внутрь кабель-канала.
Кабель канал одним концом одевается на крепление.
Верхний конец провода соединяется с патроном.
Проводится изоляция всех контактов. Для этого используется термоклей.
К нижней части лампы припаивается кнопка.
К кнопке припаивается провод, который непосредственно подключается к розетке.
Все контакты изолируются изолентой.
Все прокрашивается в цвет кабель-канала.
Чтобы предотвратить рассеивание лампы, можно ее переделать: снимается стеклянная колба, вместо нее приклеивается пластиковый кружок.
Настольная лампа готова.

Такой вариант подойдет для освещения рабочей поверхности.

Модель на основе энергосберегающей лампочки

Вам потребуются:

неисправная энергосберегающая лампочка;
кусок стеклотекстолита;
резисторы;
конденсатор;
светодиоды;
вспомогательные материалы: соль поваренная, лак д/ногтей, медный купорос;
инструменты: паяльник, дрель.