Как сделать LED светильник с аккумулятором своими руками: самодельная светодиодная настольная лампа для рабочего стола с регулятором яркости. Как сделать LED светильник с аккумулятором своими руками: самодельная светодиодная настольная лампа для рабочего

Довольно часто в помещениях можно увидеть освещение со светодиодами. Связано это с тем, что светодиоды обладают отличными характеристиками в вопросе освещения, а также являются энергосберегающими в своем роде. В настоящее время большой популярностью пользуется светильник из светодиодной ленты, выполненный своими руками. Стоимость таких приборов в готовом виде довольно высока, поэтому некоторые потребители желают самостоятельно выполнить такое изделие.

В этой статье:

Лента светодиодная

Лента со светодиодами выглядит как прорезиненная плата. При этом она довольно гибкая. Здесь же и размещены светодиоды. Благодаря удобству конструкции не составит никакого труда выполнить светильник из светодиодной ленты своими руками. Затем устанавливать готовое изделие можно в любом месте.

Лента устроена таким образом, что есть возможность делить ее на кусочки требуемого размера. Помимо этого, полоса имеет самоклеящуюся прослойку, за счет чего устанавливать ее можно в любом месте.

Производители предлагают различные варианты в вопросе установки светодиодов, отличаться они будут направленностью и мощностью светового потока.

Самодельный светильник из светодиодной ленты можно выполнить из разного формата. Важно лишь придерживаться рекомендаций относительно сборки, учитывая особенности ленты.

Следует знать, что такие лампы выступают, как правило, дополнительными источниками освещения. В виде основного же необходим несколько иной формат люстры. Светодиоды отлично подойдут для подсветки шкафчиков, рабочего стола и подобных элементов мебели.

Ленты из светодиодов с разнящимися характеристиками могут быть применены практически везде, где есть потребность в искусственном освещении. О преимуществах светодиодов перед обычной лампой можно говорить много. Прежде всего, необходимо выделить основные характеристики:

• экономичность;
• большой период функционирования;
• разнообразие в сочетаниях цвета;
• исходные материалы доступны для потребителей.

Материалы для светильника

У ленты довольно высокая гибкость, за счет этого выполнить изделие можно в самом различном формате. Но при этом будут общие принципы в сборке для светильников любых моделей.

Прежде всего потребуется подготовить все материалы, которые будут участвовать в сборке. Это необходимое условие, чтобы конечный результат получился качественным и радовал хозяев жилища.

Подготовить необходимо будет такие материалы:

• непосредственно светодиодную ленту с необходимыми параметрами светодиодов;
• шурупы;
• алюминиевый уголок, который можно заменить пластиковым коробом;
• выключатель.

Также стоит позаботиться и об инструментах:

• дрели;
• карандаше с линейкой;
• электрическом лобзике;
• плоскогубцах.

Когда все требуемые материалы и инструменты готовы, можно приступать к самой сборке будущего изделия.

Процесс монтажа

Существует немалое число вариаций того, как можно сделать светильник с помощью светодиодной ленты.

Конкретный вариант будет определяться лишь тем, какой именно прибор хочется видеть в конечном счете. Они же представлены в следующих разновидностях:

• горизонтальный;
• вертикальный;
• с ножками.

Большинство этапов, которые потребуется исполнить в процессе сборки, не будут зависеть от вариации конечного прибора. Именно из-за этого они будут одинаковыми.

Сборка будет происходить поэтапно:

• прежде всего потребуется отмерить длину угла;
• затем просверливается требуемое отверстие в нем, благодаря нему изделие и будет закреплено на выбранной поверхности на шурупах;
• уголок нужно закрепить на выбранной территории;
• в место, где сделано отверстие, потребуется установить выключатель, также на месте, где имеется разрез, нужно припаять провода;
• ленту стоит обработать ацетоном, чтобы ее поверхность стала обезжиренной;
• к уголку крепится непосредственно сама лента.

Чтобы выполнить все гладко, лучше вначале приклеить слегка, а только убедившись, что все сделано ровно, разровнять ее по всей поверхности.

• после этого потребуется подключить все провода, как правило, мощность для таких приборов выбирают в 12 В.

Таким образом, на выходе получится прибор освещения, который можно устанавливать горизонтально. Отличный вариант, чтобы установить подсветку на рабочую поверхность на кухне. Помимо этого, и в других комнатах такие светильники пользуются спросом, например в детской. Очень удобно размещать их на выделенных полках.

Как дополнительный источник света, вариант со светодиодным светильником является оптимальным. Поскольку его можно использовать в качестве подсветки и он не будет раздражать глаза. Причем выполнить его собственными силами не составит никакого труда.

Можно ли своими руками от начала до конца сделать светодиодную лампу (LED), работающую от напряжения 220 вольт? Оказывается, можно. В этом увлекательном занятии вам помогут наши советы и инструкции.

Преимущества светодиодных ламп

Светодиодное освещение в доме - это не просто современно, но и стильно, и ярко. Консервативным любителям ламп накаливания остаются слабенькие «лампочки Ильича» – Федеральный закон «Об энергосбережении», принятый в 2009 году, с 1 января 2011 года запрещает производство, импорт и продажу ламп накаливания мощностью более 100 Вт. Продвинутые пользователи давно перешли на компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Но светодиоды обходят всех своих предшественников:

• энергопотребление светодиодной лампы меньше в 10 раз, чем у соответствующей лампы накаливания, и почти на 35% меньше, чем у КЛЛ;
• сила света LED лампы больше соответственно на 8 и на 36%;
• достижение полной мощности светового потока происходит мгновенно, в отличие от КЛЛ, которым для этого требуется около 2 минут;
• себестоимость - при условии изготовления лампы самостоятельно - стремится к нулю;
• светодиодные лампы экологичны, потому что не содержат ртути;
• срок службы светодиодов измеряется десятками тысяч часов. Поэтому LED лампы практически вечны.

Сухие цифры подтверждают: за LED - будущее.

Конструкция современной заводской LED лампы

Светодиод здесь изначально собран из множества кристаллов. Поэтому для того, чтобы собрать такую лампу, не нужно припаивать многочисленные контакты, надо присоединить лишь одну пару.

Светодиодная лампа состоит из цоколя, драйвера, радиатора, самого светодиода и рассеивателя

Типы светодиодов

Светодиод - полупроводниковый многослойный кристалл с электронно-дырочным переходом. Пропуская через него постоянный ток, мы получаем световое излучение. От обычного диода светодиод отличается и тем, что при неправильном подключении он немедленно сгорает, так как имеет малое значение пробивного напряжения (несколько вольт). Если светодиод перегорает, его надо полностью менять, ремонт невозможен.

Есть четыре основных типа светодиодов:

Самодельная и правильно собранная LED лампа будет служить многие годы, при этом её можно будет ремонтировать.

Перед тем как приступить к самостоятельной сборке, нужно выбрать способ электропитания для нашей будущей лампы. Вариантов много: от батарейки до сети переменного тока на 220 вольт - через трансформатор или напрямую.

Проще всего собрать LED на 12 вольт из перегоревшей «галогенки». Но она потребует довольно массивного внешнего блока питания. Лампа же с обычным цоколем, рассчитанная на напряжение 220 вольт, подходит к любому патрону в доме.

Поэтому в нашем руководстве мы не будем рассматривать создание 12-вольтового LED источника света, а покажем пару вариантов конструирования лампы на 220 вольт.

Поскольку мы не знаем уровня вашей электротехнической подготовки, то не можем дать гарантии, что у вас на выходе получится правильно работающий прибор. Кроме того, вы будете работать с опасным для жизни напряжением, и если что-то будет сделано неточно и неправильно, возможны повреждения и ущерб, за что мы не будем нести ответственность. Поэтому будьте осторожны и внимательны. И у вас всё получится.

Драйверы для светодиодных ламп

Яркость свечения светодиодов прямо зависит от силы тока, проходящего через них. Для устойчивой работы они нуждаются в источнике постоянного напряжения и стабилизированном токе, не превышающем предельно допустимую для них величину.

Резисторами - ограничителями тока - можно обойтись лишь для маломощных светодиодов. Можно упростить несложный расчёт количества и характеристик резисторов, найдя в сети калькулятор светодиодов, в котором не только выдаются данные, но и создаётся готовая электрическая схема конструкции.

Для питания лампы от сети необходимо использовать специальный драйвер, преобразующий входное переменное напряжение в рабочее для светодиодов. Простейшие драйверы состоят из минимального количества деталей: входного конденсатора, нескольких резисторов и диодного моста.

В схеме простейшего драйвера через ограничительный конденсатор напряжение питания подаётся на выпрямительный мост, а затем на лампу

Подключение мощных светодиодов осуществляется через электронные драйверы, контролирующие и стабилизирующие ток и имеющие высокий КПД (90-95%). Они обеспечивают стабильный ток даже при резких изменениях напряжения питания в сети. Резисторы этого делать не умеют.

Рассмотрим самые простые и чаще всего используемые драйверы для светодиодных ламп:

• линейный драйвер совсем прост и применяется для малых (до 100 мА) рабочих токов или в случаях, когда напряжение источника равно падению напряжения на светодиоде;
• импульсный понижающий драйвер более сложен. Он разрешает запитывать мощные светодиоды источником намного более высокого напряжения, чем необходимо для их работы. Недостатки: большой размер и электромагнитные помехи, генерируемые дросселем;
• импульсный повышающий драйвер используется, когда рабочее напряжение светодиода больше, чем напряжение, получаемое от источника питания. Недостатки те же, что и у предыдущего драйвера.

В любую LED лампу на 220 вольт для обеспечения оптимального режима работы всегда встроен электронный драйвер.

Чаще всего несколько неисправных светодиодных ламп разбирают, удаляют перегоревшие светодиоды и радиодетали драйвера, а из целых монтируют одну новую конструкцию.

Но можно сделать светодиодную лампу и из обычной КЛЛ. Это вполне себе привлекательная идея. Мы уверены, что у многих рачительных хозяев в ящиках с деталями и запчастями сохраняются неисправные «энергосберегайки». Выкинуть жалко, применить некуда. Сейчас мы расскажем, как из энергосберегающей лампы (цоколь E27, 220 В) создать светодиодную лампу буквально за пару часов.

Неисправная КЛЛ всегда даёт нам качественный цоколь и корпус под светодиоды. Кроме того, из строя обычно выходит именно газоразрядная трубка, но не электронное устройство для её «поджига». Действующую электронику мы опять откладываем в загашник: её можно разобрать, а в умелых руках эти детали ещё послужат чему-нибудь хорошему.

Виды цоколей современных ламп

Цоколь - это резьбовая система для быстрого соединения и фиксации источника света и патрона, подачи питания источнику от электросети и обеспечения герметичности вакуумной колбы. Маркировка цоколей расшифровывается следующим образом:

1. Первая буква маркировки обозначает тип цоколя:
   • B - со штифтом;
   • Е - с резьбой (разработан ещё в 1909 году Эдисоном);
   • F - с одним штырём;
   • G - с двумя штырями;
   • H - для ксенона;
   • K и R - соответственно с кабельным и утопленным контактом;
   • P - фокусирующий цоколь (для прожекторов и фонарей);
   • S - софитный;
   • T - телефонный;
   • W - с контактными вводами в стекле колбы.
2. Вторая буква U, A или V показывает, в каких лампах применяется цоколь: в энергосберегающих, автомобильных или с коническим концом.
3. Следующие за буквами цифры обозначают диаметр цоколя в миллиметрах.

Самым распространённым цоколем с советских времён считается E27 - резьбовой цоколь диаметром 27 мм на напряжение 220 В.

Создание светодиодной лампы E27 из энергосберегающей с применением готового драйвера

Для самостоятельного изготовления светодиодной лампы нам понадобятся:

1. Вышедшая из строя лампа КЛЛ.
2. Пассатижи.
3. Паяльник.
4. Припой.
5. Картон.
6. Голова на плечах.
7. Умелые руки.

Мы будем переделывать под светодиодную неисправную КЛЛ марки «Космос».

«Космос» является одной из самых популярных марок современных энергосберегающих ламп, поэтому у многих рачительных хозяев обязательно найдётся несколько её неисправных экземпляров

Пошаговая инструкция изготовления светодиодной лампы

1. Находим неисправную энергосберегающую лампу, которая давно лежит у нас «на всякий случай». Наша лампа имеет мощность 20 Вт. Пока главный интересующий нас компонент - цоколь.
2. Аккуратно разбираем старую лампу и удаляем из неё все, кроме цоколя и идущих от него проводов, с которыми мы потом соединим пайкой готовый драйвер. Лампа собрана с помощью выступающих над корпусом защёлок. Нужно разглядеть их и чем-нибудь поддеть. Иногда цоколь крепится к корпусу сложнее - кернением точечных углублений по окружности. Тут придётся высверлить точки кернения или аккуратно пропилить их ножовкой. Один питающий провод припаян к центральному контакту цоколя, второй - к резьбе. Оба они очень короткие. Трубки при этих манипуляциях могут лопнуть, поэтому надо действовать осторожно.
3. Очищаем цоколь и обезжириваем его ацетоном или спиртом. Повышенное внимание стоит уделить отверстию, которое тоже тщательно очищаем от лишнего припоя. Это нужно для дальнейшей пайки в цоколе.

   

   Пусковая плата для газоразрядной трубки, встроенная в люминесцентную лампу, для создания светодиодного устройства нам не подойдёт

4. Крышечка цоколя имеет шесть отверстий - в них крепились газоразрядные трубки. Используем эти дырки для наших светодиодов. Подложим под верхнюю часть вырезанный маникюрными ножницами круг такого же диаметра из подходящего кусочка пластика. Сгодится и плотный картон. Он и зафиксирует контакты светодиодов.

   

   С обратной стороны цоколь имеет шесть круглых отверстий, в которые мы будем устанавливать светодиоды

5. У нас имеются многокристальные светодиоды HK6 (напряжение 3,3 В, мощность 0,33 Вт, ток 100-120 мА). Каждый диод собран из шести кристаллов (соединённых параллельно), поэтому светит ярко, хотя мощным и не называется. Учитывая мощность этих светодиодов, соединяем их по три штуки параллельно.

   

   Каждый светодиод светит довольно ярко сам по себе, поэтому шесть штук в составе лампы обеспечат хорошую силу света

6. Обе цепочки соединяем последовательно.

   

   Две цепочки из трёх параллельно включённых светодиодов каждая соединяются последовательно

В результате получаем довольно красивую конструкцию.



Шесть вставленных в гнёзда светодиодов образуют мощный и равномерный источник света

7. Простой готовый драйвер можно взять из сломанной светодиодной лампы. Сейчас, чтобы подключить шесть белых одноваттных светодиодов, мы используем такой драйвер на 220 вольт, например, RLD2–1.

   

   Драйвер подключается к светодиодам по параллельной схеме

8. Вставляем драйвер в цоколь. Ещё один вырезанный круг пластика или картона помещаем между платой и драйвером, чтобы избежать замыкания между контактами светодиодов и деталями драйвера. Лампа не нагревается, поэтому прокладка годится любая.

   

   Положительное отличие китайских цоколей от российских: паяются они гораздо лучше

9. Собираем нашу лампу и проверяем, работает ли она.

   

   Собрав лампу, необходимо подключить её к источнику напряжения и убедиться, что она горит

Мы создали источник с силой света примерно 150-200 лм и мощностью около 3 Вт, аналогичный 30-ваттной лампе накаливания. Но из-за того, что наша лампа имеет белый цвет свечения, она визуально выглядит ярче. Освещаемый ею участок комнаты можно увеличить, подогнув светодиодные выводы. К тому же мы получили замечательный бонус: трехваттную лампу можно даже не выключать - счётчик её практически не «видит».

Создание светодиодной лампы с применением самодельного драйвера

Гораздо интереснее не применять готовый драйвер, а сделать его самостоятельно. Конечно, если вы хорошо владеете паяльником и имеете базовые навыки чтения электрических схем.

Мы рассмотрим травление платы после рисования на ней схемы вручную. И, конечно, всем будет интересно возиться с химическими реакциями, применяя доступные химикалии. Как в детстве.

Нам понадобятся:

1. Кусок фольгированного медью с двух сторон стеклотекстолита.
2. Элементы нашей будущей лампы согласно сгенерированной схеме: резисторы, конденсатор, светодиоды.
3. Дрель или мини-дрель для сверления стеклотекстолита.
4. Пассатижи.
5. Паяльник.
6. Припой и канифоль.
7. Лак для ногтей или канцелярский корректирующий карандаш.
8. Поваренная соль, медный купорос или раствор хлорида железа.
9. Голова на плечах.
10. Умелые руки.
11. Аккуратность и внимательность.

Текстолит используется в случаях, когда нужны электроизоляционные свойства. Это многослойный пластик, слои которого состоят из ткани (в зависимости от вида волокон тканевого слоя бывают базальттекстолиты, углеродотекстолиты и прочие) и связующего вещества (полиэфирная смола, бакелит и прочее):

• стеклотекстолит - это стеклоткань, пропитанная эпоксидной смолой. Он отличается высоким удельным сопротивлением и термостойкостью - от 140 до 1800 o C;
• фольгированный стеклотекстолит - это материал, покрытый слоем гальванической медной фольги толщиной 35-50 мкм. Он используется для изготовления печатных плат. Толщина композита - от 0,5 до 3 мм, площадь листа - до 1 м 2 .

Для изготовления печатных плат используется фольгированный стеклотекстолит

Схема драйвера для светодиодной лампы

Драйвер для LED лампы вполне можно сделать самостоятельно, например, опираясь на простейшую схему, которую мы рассмотрели в начале статьи. Туда необходимо лишь добавить несколько деталей:

1. Резистор R3, чтобы разряжать конденсатор при отключении питания.
2. Пару стабилитронов VD2 и VD3 для шунтирования конденсатора, если сгорит или оборвётся светодиодная цепь.

Если мы правильно подберём напряжение стабилизации, то сможем ограничиться и одним стабилитроном. Если же мы заложим напряжение больше 220 В, а под него выберем конденсатор, то обойдёмся вообще без дополнительных деталей. Но драйвер получится по размеру больше, и плата может не уместиться в цоколе.

Эта схема позволяет изготовить драйвер для лампы из 20 светодиодов

Эту схему мы создали, чтобы сделать лампу из 20 светодиодов. Если их больше или меньше, нужно подобрать другую ёмкость конденсатора С1, чтобы через светодиоды по-прежнему проходил ток 20 мА.

Драйвер будет понижать напряжение сети и пытаться сгладить скачки напряжения. Через резистор и токоограничивающий конденсатор напряжение сети подаётся на мостовой выпрямитель на диодах. Через другой резистор подаётся постоянное напряжение на блок светодиодов, и они начинают светить. Пульсации этого выпрямленного напряжения сглаживаются конденсатором, а когда лампа от сети отключается, то первый конденсатор разряжается ещё одним резистором.

Будет удобнее, если конструкция драйвера смонтирована с помощью печатной платы, а не представляет собой некий ком в воздухе из проводов и деталей. Плату вполне можно сделать самому.

Пошаговая инструкция по изготовлению светодиодной лампы с самодельным драйвером

1. Генерируем с помощью компьютерной программы собственный рисунок для травления платы согласно задуманной конструкции драйвера. Очень удобна и популярна среди радиолюбителей бесплатная компьютерная программа Sprint Layout, позволяющая самостоятельно проектировать печатные платы невысокой сложности и получать изображение их разводки. Есть ещё одна прекрасная отечественная программа - DipTrace, рисующая не только платы, но и принципиальные схемы.
   

   

   Бесплатная компьютерная программа Sprint Layout генерирует подробную схему травления платы для драйвера

2. Вырезаем из стеклотекстолита круг диаметром 3 см. Это и будет наша плата.
3. Выбираем способ переноса схемы на плату. Все способы - страшно интересные. Можно:
   • нарисовать схему прямо на куске стеклотекстолита канцелярским корректирующим карандашом или специальным маркером для печатных плат, который продаётся в магазине радиодеталей. Тут есть тонкость: лишь этот маркер позволяет рисовать дорожки меньше или равные 1 мм. В остальных случаях ширина дорожки, как ни старайся, не будет меньше 2 мм. Да и медные пятачки для пайки выйдут неаккуратными. Поэтому нужно после нанесения рисунка подкорректировать его бритвой или скальпелем;
   • распечатать схему на струйном принтере на фотобумаге и припарить распечатку утюгом к стеклотекстолиту. Элементы схемы покроются краской;
   • нарисовать схему лаком для ногтей, который точно есть в любом доме, где живёт женщина. Это самый простой способ, им и воспользуемся. Старательно и аккуратно кисточкой от флакона рисуем дорожки на плате. Ждём, пока лак хорошо высохнет.
4. Разводим раствор: 1 столовую ложку медного купороса и 2 столовые ложки поваренной соли размешиваем в кипятке. Медный купорос используется в сельском хозяйстве, поэтому его можно купить в садоводческих и строительных магазинах.
5. Опускаем плату в раствор на полчаса. В результате останутся только медные дорожки, которые мы защитили лаком, остальная медь исчезнет во время реакции.
6. Ацетоном удаляем оставшийся лак со стеклотекстолита. Сразу же нужно залудить (покрыть припоем с помощью паяльника) края платы и места контактов, чтобы медь стремительно не окислилась.

   

   Места контактов пропаиваются слоем припоя, смешанного с канифолью, чтобы защитить медные дорожки от окисления

7. Согласно схеме делаем отверстия дрелью.
8. Пропаиваем на плате светодиоды и все детали самодельного драйвера со стороны печатных дорожек.
9. Устанавливаем плату в корпус лампы.

   

   После всех проведённых операций должна получиться светодиодная лампа, эквивалентная 100-ваттной лампе накаливания

Замечания по безопасности

1. Хотя самостоятельная сборка светодиодной лампы - не очень сложный процесс, к нему не стоит даже приступать, если вы не обладаете хотя бы начальными электротехническими знаниями. Иначе собранная вами лампа при внутреннем коротком замыкании может навредить всей электрической сети вашего дома, включая дорогие электроприборы. Специфика светодиодной техники в том, что если некоторые элементы её схемы подключить неправильно, то возможен даже взрыв. Так что надо быть предельно аккуратным.
2. Обычно светильники используются при напряжении 220 В переменного тока. Но конструкции, рассчитанные на напряжение в 12 В, подключать к обычной сети ни в коем случае нельзя, и вы должны об этом всегда помнить.
3. В процессе изготовления самодельной светодиодной лампы компоненты светильника часто не могут быть сразу полностью изолированы от питающей сети 220 В. Поэтому вас может серьёзно ударить током. Даже если конструкция подключена к сети через блок питания, то вполне возможно, что она имеет простую схему без трансформатора и гальванической развязки. Поэтому к конструкции нельзя прикасаться руками, пока конденсаторы не разрядятся.
4. Если лампа не заработала, то в большинстве случаев виновата некачественная спайка деталей. Вы были невнимательны или поспешно действовали паяльником. Но не отчаивайтесь. Пробуйте дальше!

Видео: учимся паять

Странное дело: в наш век, когда в магазинах есть абсолютно всё, как правило, недорогое и весьма разнообразное, после двадцатилетней эйфории люди всё чаще возвращаются к тому, чтобы делать домашние вещи своими руками. Немыслимо расцвело рукоделие, занятия столярным и слесарным мастерством. И в этот ряд уверенно возвращается простая прикладная электротехника.

При любой работе, а также во время отдыха нужен хороший свет. Можно приобрести светильник, но иногда это стоит недешево. В магазине вместо готового светильника можно приобрести светодиодную ленту. Она стоит относительно недорого и режется на куски любой длины. Если поместить ее в корпус или закрепить другим способом, то получится самодельный светильник со светодиодной лентой. Такую лампу можно взять с собой в палатку на рыбалку. В походных условиях светодиодный светильник подключается к автомобильному аккумулятору.

Область применения самодельных LED светильников

Самодельные светодиодные светильники под светодиодную ленту можно использовать вместо обычных:

• подсветка рабочего места при выполнении мелких работ в мастерской или гараже;
• подсветка сверху аквариума (если лента водозащищенная или в герметичном корпусе, то светильник можно опустить в воду);
• подсветка рассады или комнатных растений зимой;
• ночник или настольная лампа;
• подсветка выключателей и розеток;
• освещение клавиатуры компьютера;
• для замены люминесцентных ламп.

В сети Интернет можно найти много других видов торшеров и потолочных люстр из светодиодной ленты с фото и видео, а также отзывы людей, которые собирали и пользовались такими лампами.

Виды и параметры светодиодных лент

Варианты расцветок светодиодной ленты

Светодиодные ленты выпускаются разного исполнения по типу защищенности. Они могут быть разной яркости и различного цвета, который определяется цветовой температурой – от теплого белого (2700К) до холодного (6800К), а также цветные или способные менять свой цвет – ленты RGB. Это дает возможность подобрать тип устройства для конкретных целей.

Устройство светодиодной ленты

Светодиодная лента – это гибкая пластиковая полоска с нанесенными на ней токопроводящими полосками. Две расположены по краям и к ним производится подключение. Остальные соединяют светодиоды и резисторы между собой. Они расположены группами – три светодиода, соединенных последовательно, и резистор, служащий для ограничения тока, протекающего через них.

Параметры светодиодной ленты

Саму полоску можно разрезать на участки, кратные трем светодиодам. В этих местах есть отметки, указывающие место реза и контактные площадки, к которым припаиваются или подключаются с помощью коннекторов провода.

Светодиоды могут быть покрыты слоем силикона с одной или двух сторон. Это определяет степень защиты от внешних воздействий. С обратной стороны на полосу нанесен клеящий слой, как на двухстороннем скотче. С его помощью светодиоды крепятся к основанию.

Самое распространенное напряжение питания – постоянное, 12В. Встречаются конструкции, рассчитанные на подключение к напряжению 24В и более высокое, но это малораспространенные конструкции.

Типы применяемых светодиодов

Светодиоды и резисторы в ленте используются серии SMD, без выводов. Светодиоды при производстве используются различного размера, который определяет маркировку ленты – 5050 и 3528. Эти цифры показывают размер светодиода в десятых долях миллиметра

Наглядное отличие 5050 и 3528

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Задать вопрос эксперту

Чем больше размер, тем выше яркость и потребляемые ток и мощность. Она зависит также от количества светодиодов на метр длины.

Соответственно, маркировка ленты SMD 5050 с плотностью 60 светодиодов означает, что на метр длины установлены 60 светодиодов SMD 5050.

Контроллеры, блоки питания для светодиодных лент

контроллер и блок питания

Так как светодиодная лента рассчитана на постоянное напряжение 12В, то для подключения необходим блок питания или контроллер.

Важно! При включении светодиодной ленты в сеть 220 вольт, она мгновенно перегорит!

Блоки питания производятся разной мощности и формы. От маломощных, похожих на зарядные устройства от планшета до мощных конструкций в металлическом корпусе со встроенными кулерами.

Мощность блока питания светодиодных лент

Некоторые блоки питания оснащаются диммерами и пультами дистанционного управления. Для лент RGB необходим RGB-контроллер, позволяющий управлять цветом.

Есть модели с управлением по WiFi, с цветомузыкальными эффектами, например, ARILUX® AL-LC01.

Если нет в наличии специального блока, то можно использовать:

• Любой трансформатор с выходным напряжением 12В. К выходу необходимо подключить диодный мост и сглаживающий конденсатор.
• Блок питания компьютера как в самом компьютере, так и отдельно.
• Если нужны 3-6 светодиодов, то для ограничения тока можно использовать конденсатор, а также диодный мост и конденсатор, сглаживающий пульсации свечения. Такая схема применяется в светодиодных лампах, устанавливаемых вместо ламп накаливания. Емкость конденсатора можно вычислить с помощью онлайн-калькулятора.
• Сделать из платы неисправной энергосберегающей лампы.
• Соединить последовательно 20 кусочков светодиодной ленты и подключить через диодный мост и сглаживающий конденсатор в сеть 220В.

Подготовка материалов и деталей

создание светильника своими руками

Перед началом работы нужно определить необходимое количество и яркость светодиодной полоски, а также мощность блока питания.

Прежде всего, нужно определить длину. Для светильников, используемых в разных местах нужны:

• ночник и подсветка выключателей и розеток – отрезок в три светодиода;
• аквариумная подсветка – по длине стенки;
• подсветка грядки с рассадой – несколько кусков, длиной, равной длине грядок;
• компьютерная клавиатура – по длине клавиатуры;
• для замены люминесцентной лампы необходимо несколько кусков, длиной, равной длине лампы.

Яркость ленты, размер и плотность светодиодов определяется исходя из конкретных условий.

Мощность блока питания должна быть не меньше мощности светодиодного светильника, а, желательно, на 20% больше. Это необходимо для более надежной работы блока.

Кроме того, понадобятся провода, термоусадочная трубка для изолирования места подключения, паяльник с оловом и канифолью или коннектор для подключения.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Внимание! Паять ленту кислотой нельзя! Пары кислоты окисляют и разрушают провода, а также могут привести к короткому замыканию.

Если светильник будет использоваться в аквариуме для внутренней подсветки, то понадобиться прозрачная трубка и силиконовый герметик для обеспечения герметичности конструкции.После разработки конструкции будущего светильника и подготовки всех инструментов и материалов собирается сам светильник.

Иногда весь процесс сборки заключается в наклеивании ленты на основание, например, при подсветке клавиатуры, находящейся на выдвижной полке под столом.

В других случаях необходимо светильник необходимо изготовить или переделать существующий.

Особенности и этапы выполнения монтажных работ

Монтаж и подключение светильника из светодиодной ленты имеет ряд особенностей:

• Блок питания должен располагаться как можно ближе к светодиодам. Чем длиннее провода, тем больше потери напряжения в них, что приводит к потерям яркости светильника.
• Желательно изолировать светодиоды от основания, если оно металлическое.
• При подключении устройства прямо от сети 220В (через конденсатор) использовать только ленту, покрытую силиконом с двух сторон.

Осторожно! На такой ленте присутствует высокое напряжение, поэтому все манипуляции с ней производятся в отключенном состоянии.

Что делать, если нет готовой светодиодной ленты

Если нет готовой светодиодной ленты, то ее можно сделать самостоятельно.

Для этого необходимое количество светодиодов необходимо соединить последовательно, и подключить к ним токоограничивающее сопротивление. Собрать такую конструкцию можно на полоске гетинакса или текстолита, где для монтажа светодиодов сверлятся отверстия. Такое устройство можно собрать на любое необходимое напряжение и количество светодиодов.

Экономичные полупроводниковые элементы, из которых удаётся изготовить светодиодные светильники своими руками, появились на нашем рынке сравнительно недавно. Первые образцы изделий из светодиодных ламп были разработаны ещё в 1962 году, но их качество оставляло желать лучшего (современные модели – на фото ниже).

Объяснялось это тем, что самодельная светодиодная лампа в те годы могла изготавливаться лишь на основе полупроводниковых приборов, излучающих в очень узком диапазоне светового спектра (только красный цвет). Кроме того, эти элементы имели высокую стоимость, вследствие чего изготавливать из них самодельные осветители было нецелесообразно с экономической точки зрения. С появлением новых технологий удалось расширить спектр излучения полупроводниковых компонентов до жёлтого, зелёного и белого цветов.

Одновременно с этим резко снизилась стоимость этих изделий, так что задача сделать лампу из светодиодов своими руками не казалось уже такой трудно выполнимой.

Особенности выбора светодиодов

Требования к осветительным элементам

Перед тем, как сделать светодиодную лампу своими руками, обязательно нужно определиться, какие излучающие диоды оптимально подходят для этих целей.

Дополнительная информация. В общем случае сделать лампу на основе светодиодов возможно лишь при условии, что их КПД превышает 50% (сравните: для обычной лампы накаливания этот показатель составляет всего лишь 3,5-4%).

Особенности выбора этих элементов предполагают учёт следующих определяющих факторов:

• Возможность получения подходящего для заданных условий спектра излучения лампы своими руками изготовленной из светодиодов (красного, жёлтого, зелёного или белого). Образец изделия с белым свечением приводится на фото ниже;

• Высокая светоотдача самодельного светильника;
• Низкое энергопотребление при его питании от бытовой сети;
• Длительные сроки службы (не менее 30000 часов) и экологическая чистота;
• Надежность конструкции на светодиодах (способность выдерживать неограниченное число включений и выключений).

В этих изделиях должна быть предусмотрена возможность управления интенсивностью светового потока, а также обеспечиваться низкая температура в районе расположения излучающих элементов.

Порядок выбора

Всем перечисленным выше условиям вполне удовлетворяют современные LED светодиодные лампы для дома, ассортимент которых широко представлен на отечественном рынке.

Добавим к этому, что на изготовление самодельной конструкции не потребуется расходование дополнительных материальных средств. Для этих целей вполне могут подойти старые электронные узлы и изделия, содержащие соответствующие детали.

Прекрасным образцом рационального подхода к их изготовлению может служить светильник из телевизора с ж/к экраном (не работающего по каким-либо причинам), из которого можно «позаимствовать» исправные светодиоды подсветки. Образец такого дисплея приводится на фото ниже.

Устройство и схема лампы

Особенности конструкции

Для того чтобы иметь чёткое представление о том, как сделать светодиодный светильник своими руками, прежде всего, необходимо определиться со следующими вопросами:

• Тип и напряжение питания диодной лампочки, выпаянной из старого прибора и предназначенной для использования в светильнике;
• Количество излучающих ламп, необходимых для получения нужной светоотдачи;
• Возможные схемы их подключения к бытовой питающей цепи, используемые именно для светодиодов.

Если светодиодная лампочка своими руками изготавливается из подручных средств и старых элементов, перед их использованием нужно определиться с напряжением, которое будет на неё подаваться.

Важно! Перед тем, как собрать электронную схему, обязательно следует проверить работоспособность б/у изделий, подав на них рабочее напряжение от внешнего источника (аккумулятора, например). При этом не следует забывать о соблюдении полярности включения полупроводниковых элементов.

Для получения требуемой светоотдачи нужно будет самому последовательно соединить необходимое их количество, обеспечивающее заданную излучающую мощность. Этот вариант чаще всего прорабатывается в том случае, когда изготавливается светодиодная люстра своими руками (в её состав может входить несколько отдельных светильников).

Схемные решения и детали

Большинство современных LED светодиодов рассчитаны на сравнительно небольшие постоянные напряжения (от 4,5 до 12-ти Вольт), вследствие чего для их включения в питающую сеть используются специальные преобразующие схемы.

Дополнительная информация. Оптимальным вариантом является схема, работающая по принципу импульсного преобразования (её можно взять из энергосберегающей лампы, светильник которой сгорел, а модуль ЭПРА ещё исправен).

Вследствие возможности такого выбора настольная светодиодная лампа своими руками изготавливаемая из старых деталей и заготовок обязательно должна оснащаться типовым цоколем, подходящим под классический патрон.

Для питания таких светодиодных ламп иногда применяется простейшая схема выпрямителя на полупроводниковых диодах, рассчитанных на напряжение порядка 400 Вольт. Последовательно с диодным мостиком включается ограничивающий резистор, сопротивление которого достаточно для того, что понизить потенциал на лампочке до 5-12 Вольт.

Рабочую схему собираем таким образом, чтобы параллельно выпрямительному мосту с резистором подсоединялся электролитический конденсатор с номинальной ёмкостью от 500 до 2200 микрофарад (чем больше, тем лучше). Этот элемент, рассчитанный примерно на 25 Вольт, необходим для окончательного выпрямления питающего напряжения (сглаживания остаточных пульсаций).

Ленточные светодиоды

Ленточная конструкция представляет собой набор из одинаковых светодиодов, объединенных по определённой схеме ещё при их производстве (то есть в заводских условиях). Она уже имеет встроенный ограничительный элемент (резистор) и может разрезаться на отдельные секции, соединяемые в параллельные, смешанные и последовательные цепочки.

Дополнительная информация. Ленточные светодиодные структуры, как правило, рассчитаны на постоянное напряжение 12в (а также 24, 36 и 220 Вольт), которое подаётся к ним с готового выпрямительного блока.

За счёт произвольного сочетания различным образом подключаемых секций удаётся получать осветительные устройства с заданной освещенностью и потребляемой мощностью. Для подключения такой конструкции к бытовой сети на 220в потребуется специальный модуль, обеспечивающий понижение питающего напряжения до нужной величины.

Любой самодельный светильник из светодиодной ленты должен рассчитываться на определённое количество элементов, от которого будет зависеть суммарный световой поток готового изделия (его образец приведён ниже).

Классический светильник из светодиодной ленты своими руками собираемый из набора определённой длины может быть выполнен как торшер с четырьмя гранями, в каждую из которых помещают по секции из 5-7-ми диодов.

Размещённую таким образом ленточку из светодиодов соединяют параллельно с остальными отрезками и подключают к питающему блоку, рассчитанному на выходное напряжение 12 Вольт, и току нагрузки порядка 0,5 Ампер.

Таким образом, кажущийся поначалу сложным вопрос, как сделать светильник из светодиодной ленты, на деле решается достаточно просто, если в распоряжении имеется нужный блок питания.

Самодельные светильники в автомобиле

Автомобильные самоделки для освещения салона машины заметно проще в изготовлении, чем уже рассмотренные ранее изделия. Дело в том, что в этом случае в распоряжении пользователя уже имеется бортовое напряжение автомобиля 12 Вольт, подводку которого к светильнику просто следует оформить соответствующим образом.

Для этого можно воспользоваться имеющимся в салоне гнездом прикуривателя, на которое с АКБ поступает постоянное напряжение. Таким образом, чтобы подключить применяемый для авто светодиодный светильник достаточно приобрести ответную часть гнезда прикуривателя (смотрите рисунок ниже).

После припаивания подводящих проводов к фирменному разъёму на основе всех собранных вместе частей питающего узла получается готовый модуль для подсоединения самодельного светильника.

Обратите внимание! В этом случае при его изготовлении также может применяться ленточная светодиодная конструкция, рассчитанная на 12 Вольт, правда для её подключения потребуется специальный драйвер.

В заключение обзора отметим, что сделанная своими руками светодиодная лампа или светильник практически ни в чём не уступает фирменному изделию. Если соблюдать все рассмотренные выше условия, то никаких проблем с их изготовлением и эксплуатацией, как правило, не возникает.

Видео

Для того чтобы в квартире, на даче или в офисе интерьер был уютней и комфортней, необходимо периодически менять систему освещения. Тратить на это деньги необязательно, можно применять материалы, которые используются в повседневной жизни. Каждая веточка, банка и некоторые деревянные изделия могут использоваться в изготовлении светильников своими руками.

[ Скрыть ]

Из каких подручных материалов лучше делать светильник?

Основным элементом любого светильника является лампа. Лампы лучше использовать светодиодные, так как они не выделяют тепло.

Для предания второй жизни светильникам можно применить:

• пряжу;
• бутылки;
• бумагу;
• веревку;
• нить;
• светодиодную ленту;
• фитодиод;
• банки.

Из этих материалов получаются оригинальные и презентабельные осветительные приборы.

Фотогалерея

Ниже представлены образцы изделий из подручных материалов.

Бра из винной бутылки Светильник из веток

Светильник из светодиодной ленты

Перед тем как приступать к модернизации или изготовлению светильника из светодиодной ленты, необходимо изучить свойства светодиодов:

1. Они ослепляют человеческий глаз, поэтому их следует монтировать под матовым стеклом или в нишах.
2. Место для установки контроллера и блока питания ленты выбирается при проекте заранее. Эти элементы необходимы для поддержания характеристик светодиодов.
3. Лента основана на клеевом двухстороннем скотче, что позволяет надежно закрепить на место установки.
4. При сборке люстры следует учитывать осторожность, так как лента может легко повредиться.

Что понадобится

Для сборки и модернизации светильника своими руками необходимо приготовить следующие материалы:

1. Закупаем светодиодную ленту нужной длины.
2. Выбираем блок питания и контроллер.
3. Для сборки необходимо использовать многопроволочные провода с сечением 1 мм2.
4. Клеевой пистолет и ручной инструмент.

Пошаговая инструкция

Модернизация будет производиться на базе люминесцентного светильника из четырех ламп для подвесных потолков в следующем порядке:

1. Производится демонтаж навесного оборудования светильника.
2. Монтаж светодиодной ленты, контроллера и блока питания.
3. Установка матового стекла и монтаж на потолок.

Канал Thomas Superleds демонстрирует модернизацию светильника армстронг.

Фотогалерея

Ниже представлены картинки сборки светильников по шагам.

Схема подключения фитодиодов

Канал GrowByLEDs com представляет подробное изготовления светильника для рассады из фитодиодов.

Фотогалерея

Установка фитодиодов на радиатор охлаждения Сборка каркаса светильника

Как сделать подвесной светильник из бумаги

Для того чтобы придать яркость в дизайне интерьера, можно изготовить красивый и необычный бумажный светильник.

Следует учитывать, что лампы необходимо использовать только светодиодные, т. к. светильники из бумаги при нагревании склонны воспламениться.

Что понадобится

Для изготовления люстры из бумаги можно использовать старую люстру.

Необходимо применить следующие инструменты и материалы:

• пергаментная бумага;
• клей ПВА;
• тонкая нить и проволока;
• ножницы;
• паторон Е27 и лампочка;
• швейная машинка.

Пошаговая инструкция

Сборка происходит следующим образом:

1. Снимаем каркас со старой люстры и очищаем от бижутерии.
2. Выглаживаем пергаментную бумагу и нарезаем круги диаметром 8 см.
3. Все нарезанные круги следует сшиваем на швейной машинке.
4. Соединять необходимо в центральной части круга.
5. Закрепляем сшитые круги на каркас люстры с помощью проволоки.

После сборки всех элементов необходимо вкрутить светодиодную лампу и установить люстру на место.

Принцип изготовления светильника из бумаги можно увидеть на видео от канала Roman Tkachev.

Фотогалерея

Для доработки светильника из бумаги применены довольно простые инструменты, которые изображены ниже.

Каркас старой люстры Сшивание круглых деталей Установка сшитых элементов на каркас Установка и подключение обновленной люстры

Светильник из дерева

Для изготовления светильника из дерева требует умения работать с древесным материалом.

Такой светильник можно применить:

• на кухне;
• в бане;
• в кафе.

Что понадобится

Для создания светильника из древесины, необходимо заготовить следующие материалы:

• древесина;
• светодиодная лента;
• лобзик;
• эпоксидная смола;
• провода.

Пошаговая инструкция

Алгоритм сборки представлен в следующем виде:

1. Необходимо вырезать брусок размером 100*100*100 мм, в котором нужно сделать канавку лобзиком для светодиодной ленты.
2. Следует подключить ленту и залить канавку эпоксидной смолой и дать высохнуть.
3. После того как клей высох, необходимо обработать мелкой наждачной бумагой поверхность светильника.

Принцип изготовления светильника из дерева показан на видео от канала Антон Велигорский.

Фотогалерея

Изготовление в заготовке прорези для светодиодной ленты Подключение светильника из дерева

Изготовление светильника из веток

Светильник из веток можно изготовить после похода в лес, насобирав ветки и шишки. Для создания такого осветительного прибора нужно применить минимальный набор материалов. Этот оригинальный светильник можно повесить на стену.

Что понадобится

Для изготовления светильника из веток понадобятся следующие комплектующие:

• ветки и шишки;
• клеевой пистолет;
• провод с патроном для лампы;
• старая ваза.

Пошаговая инструкция

Перед сборкой светильника необходимо просушить ветки. Затем вазу зачистить крупной наждачной бумагой и обезжирить для лучшей склейки.

Сборка производится в следующем порядке:

1. Вырезаем ветки примерно одинаковой длины.
2. Приклеивать саженец к вазе необходимо через расстояние 5 мм между ветками.
3. Приклеиваем шишки и всходы поверх веток.
4. Устанавливаем и подключаем провод с лампой.

Канала Light You показывает изготовление светильника из веток своими руками.

Фотогалерея

Подключение к сети Приклеивание веток к вазе

Интересный светильник из веревки и клея

Для украшения в кухне можно изготовить светильник из вощеной веревки и клея. Изготовление не займет не более часа. Рекомендуется подвешивать несколько шаров для вписания в интерьер.

Что понадобится

Для создания светильника из веревки понадобятся следующие инструменты и материалы:

• надувной шар;
• веревка;
• клей ПВА;
• клеевый пистолет;
• маркер.

Пошаговая инструкция

Логика сборки представлена с следующем порядком:

1. Надуваем шар до нужного размера.
2. Внизу шара чертим окружность 10 см для рассеивания света.
3. В емкость наливаем клей и замачиваем веревку.
4. Равномерно наматываем веревку на шар.
5. Как нить высохла, пробиваем шар иглой.
6. Приклеиваем клеевым пистолетом патрон с лампой к шару из веревки.
7. Устанавливаем на место установки.

Канал Do it yourself показывает пошаговую сборку светильника из веревки

Фотогалерея

Наматываем веревку Оставляем высохнуть Прокалываем шар Установка готового светильника

Светильник в детскую комнату «Солнце за тучкой»

В детской комнате, кроме основного освещения, должно присутствовать дополнительное. В качестве дополнительного можно изготовить светильник «Солнце за тучкой». Для изготовления пондадобится минимальный набор материалов.

Что понадобится

Для создания светильника понадобятся следующие материалы:

• кусок ДВП 30*50 см.;
• ножницы;
• лобзик;
• термопистолет;
• два металлических кронштейна для патрона.

Пошаговая инструкция

При работе над сборкой осветительного прибора следует соблюдать очередность:

1. Вырезаем из бумаги шаблон неба.
2. Прикладываем шаблон к листу ДВП и вырезаем.
3. Устанавливаем кронштейны крепления патрона.
4. Монтируем патрон вместе с подводящим проводом.
5. Закрепляем шаблон неба из ДВП и разукрашиваем.

Ниже рассмотрена подробная сборка светильника в детскую комнату на видео от канала Pavel Zhidovkin.

Фотогалерея

Схема сборки осветительного прибора «Солнце за тучкой» представлена ниже.

Шаблон из бумаги Небо вырезанное из ДВП Установка патрона Подключение светильника к сети

Как сделать переносной светильник из точечного

Точечный светильник можно применять не только в конструкциях из гипсокартона, но и для самоделок. В гараже или на даче есть нужда в переносных точечных светильниках.

Что понадобится

Для создания переносного светильника понадобятся следующие компоненты:

• точечный светильник;
• розетка внутреннего исполнения;
• шнур длиною 10 метров;
• кусок 110-й канализационной пластиковой трубы;
• обрезки небольшие жести;
• алюминиевые заклепки;
• плафон;
• профиль строительный.

Пошаговая инструкция

Монтаж светильника производится в следующем режиме:

1. Разбираем точечный светильник и разворачиваем патрон на 180 градусов.
2. В нижней части софита устанавливаем розетку.
3. Закрываем контактную часть спереди крышкой, а сзади канализационной трубой.
4. Вырезаем из жестянки необходимую конструкцию и устанавливаем к софиту на заклепках.
5. Подключаем шнур к патрону и пользуемся переноской.

Фотогалерея

Установка патрона с переключателем Монтаж розетки в нижней части Изготовление шаблона защиты светильника Защита светильника Разборка точечного светильника Установка защиты светильника

Настольный светильник из ниток и шарика

Светильник из шара и ниток является одним из самых популярных самодельных осветительных приборов. За основу берётся обычная нить. Шар можно изготовить буквально за 1 час.

Что понадобится

Следующий набор компонентов необходимо иметь при создании светильника из ниток:

• надувной шар;
• ПВА клей;
• игла;
• патрон Е27;
• сетевой шнур для подключения.

Пошаговая инструкция

Для создания осветительного прибора из ниток необходимо учитывать вариант сборки.