Как сделать светодиодный светильник своими руками

Преимущества и недостатки

Преимущества LED:

1. Не нагревается.
2. Излучает мало тепла, поэтому не нагревает близлежащие предметы: плафон, декоративные элементы.
3. Высокая экономичность.
4. Не мерцает, как лампа накаливания.
5. Широкий диапазон цветовой температуры — от 1800 до 6000°K. В зависимости от назначения можно выбрать светодиодную лампу любого тона: холодного, нейтрального, тёплого.
6. Разнообразный дизайн.

Недостатки такого освещения:

1. Высокая цена.
2. Не всегда комфортный для глаз свет.

Преимущества самодельной LED-лампы:

1. Экономия на деталях. Для сборки такой лампы можно использовать минимум инструментов, даже бывшие в употреблении детали от неисправных аналогов.
2. Экономия на вызове мастера. Если такая лампа сломается, её легко починить собственноручно, так как устройство прибора будет хорошо знакомо.

Важно
Светодиоды необходимо эксплуатировать в подходящих для них условиях, иначе элементы могут быстро выйти из строя. Условия эксплуатации описаны на упаковке производителя.

тут

Подготовка материалов и деталей

Начинать подготовку следует с выбора конструкции и технологии. Необходимо решить, как сделать светильник из светодиодной ленты своими руками, определиться с его формой, размерами и прочими параметрами. Только после этого можно будет подсчитать количество материалов, определиться с инструментами и прочими нужными элементами. В любом случае понадобится:

• светодиодная лента;
• блок питания;
• паяльник;
• ножницы;
• клей;
• изолента.

Для изготовления своими руками светильника также потребуется опорная конструкция, несущий элемент, на который будет крепиться светодиодная лента. Этот вопрос также должен быть решен заранее, на стадии проектирования.

Форма светильника может быть разной. Особенность светодиодной ленты состоит в гибкости, способности устанавливаться как на плоскую, так и на криволинейную поверхность. Возможно создание подвесной линейной конструкции, настенный или настольный вариант.

Поскольку нужно лишь в установке светодиодной ленты на определенную опорную систему, то основной задачей становится выбор того или иного вида конструкции или дизайна. Большинство пользователей обходятся подручными материалами, но существуют и более сложные изделия, когда из светодиодной ленты делают люстру, изготавливают светильник, напоминающий отдельную лампочку и т.п.

Для них также требуются исходные детали или материалы, которые необходимо приготовить заранее. Форма или конструкция опорной части принципиального значения не имеет, но одно правило следует учитывать в обязательном порядке: поскольку светодиодная лента чувствительна к температуре, опорный элемент должен являться также радиатором, эффективно отводящим тепловую энергию. Оптимальным вариантом является самодельный корпус из массивных металлических деталей, хромированных мебельных труб и прочих подобных предметов.

Что делать если нет готовой светодиодной ленты

Отсутствие светодиодной ленты не обязательно ставит крест на всей затее. Ее можно изготовить самостоятельно, используя для этого определенное количество обычных светодиодов. Способов изготовления может быть много, рассмотрим наиболее простой и удобный. Понадобятся:

• светодиоды с рабочим напряжением 3 В;
• полоски гетинакса или иного, менее жесткого пластика с хорошей теплопроводностью;
• прозрачная термоусадочная трубка;
• пластиковая бутылка, желательно зеленого цвета;
• провода, паяльник и припой.

Порядок действий:

На полосках гетинакса шириной 1 см по всей длине сверлят отверстия, куда будут вставлены корпуса светодиодов. Расстояние между центрами выбирается таким, чтобы на элементы равномерно размещались по длине и не слишком отдалялись друг от друга (размещение с шагом 3 см выглядит достаточно привлекательно).
После установки контакты соединяются между собой (если их длины не хватает, наращивают тонким проводом), на лицевую сторону полосок укладываются полосы пластика такой же ширины, нарезанные из бутылок

Они играют роль светофильтра и хороши при использовании прозрачных (бесцветных) светодиодов.
Затем аккуратно натягивают прозрачную термоусадку и, осторожно нагревая ее, обтягивают получившуюся светодиодную ленту, обеспечивая качественную защиту от влаги.
Получившиеся отрезки соединяют в группу из 4 параллельных элементов, чтобы можно было использовать стандартный 12-вольтный источник.

Остается только подключить блок питания и установить светильник в отведенное место.

Электрическая схема

После подключения к источнику энергии ток с патрона переходит в цоколь. К цоколю припаяны провода, через которые происходит подача электроэнергии на драйвер. После преобразования ток подается на плату с диодами. Схема драйвера светодиодной лампы на 220 вольт может отличаться в зависимости от производителя.

Драйвер led-лампы на 220 В может быть:

• без стабилизации;
• со стабилизацией напряжения;
• со стабилизацией тока.

Самый простой первого типа. Второй тип скорее блок питания, а не то, что называется драйвером. Настоящий полноценный драйвер стабилизирует ток.

Особая разновидность – компактные автономные светильники, которые можно установить стационарно и перемещать. При наличии подключения к сети светодиод работает от нее, параллельно заряжается аккумулятор. В момент, когда сетевое напряжение отключается, схема переключается на работу освещения от АКБ. Изменение режима осуществляется при помощи выключателя, размещенного на корпусе.

Схемы с конденсаторами для снижения напряжения

Блоки питания без стабилизации используют некоторые китайские производители. Принцип работы основан на снижении напряжения на входе при помощи конденсатора. Лампа работает исправно, если в сети напряжение относительно стабильное.

На входе (кроме гасящего конденсатора) стоят резисторы. Ток поступает на диодный мост (выпрямляется), далее – на еще один конденсатор, потом – через резистор на последовательную цепочку светодиодов.

По строению такой драйвер вовсе не драйвер. При скачках напряжения светильник мигает, при повышении напряжения сгорает. Нормально такой источник света может работать только при отсутствии «скачков» в электросети. Есть 2 плюса – такие лампы стоят дешево и просто ремонтируются.

Принцип действия электрической схемы блока питания со стабилизацией напряжения достаточно простой. Конденсатор на входе снижает вольтаж до 20 В, потом ток поступает на диодный мост для выпрямления, после сглаживания вторым конденсатором переходит на стабилизатор, сглаживается третьим конденсатором, через резистор поступает на последовательную цепочку светодиодов.

Монтаж потолочного светильника своими руками

1. Размечаем место монтажа.

В первую очередь необходимо разметить место установки, а именно нанести на потолок положение крепежных отверстий основания. Для этого прикладываем к потолку основание светильника, как показано на изображении ниже, центруем, выравниваем и отмечаем места для крепежа.

В нашем светильнике таких отверстий три, их достаточно просто определить из массы других технологических отверстий основания по характерной форме и симметричному расположению относительно центра (см.изображение ниже).

2. Делаем отверстия в потолке в отмеченных местах.

Если бетонный потолок, как в нашем случае, то бурим перфоратором отверстия диаметром 6мм. Если же у вас деревянные перекрытия, то прикрепить основание светильника можно напрямую, саморезами.

3. Подключаем накладной потолочный светильник к питающему кабелю.

Данная модель, хотя и имеет три лампы, рассчитана на подключение к одноклавишному выключателю, другими словами, она, при включении загорается сразу вся. Из потолка при этом должно выходить два (фаза+ноль) или три (фаза+ноль+заземление) провода, схема электропроводки следующая:

Если же вы захотите подключить накладной потолочный светильник к двухклавишному выключателю, в случае, когда у вас из потолка три (фаза1+фаза2+ ноль) или четыре (фаза1+фаза2+ноль+заземление) провода, схема электропрводки:

То вам необходимо несколько переделать светильник по ЭТОЙ инструкции, это довольно просто.

Мы же будем подключать к одноклавишному выключателю. Для это, с тыльной стороны основания, есть клемма, к которой сведены все провода от ламп светильника, к ней и подключаются питающие провода в следующем порядке:

Как определить какой из проводов фаза, ноль, а какой заземление самостоятельно, вам поможет наша подробная инструкция – ЗДЕСЬ.

Если у вашего потолочного светильника всего одна лампа, возможно с тыльной стороны основания не будет клеммы для подключения. В этом случае, питающий кабель выводится в одно из технологических отверстий и подключается напрямую к патрону, как показано на изображении ниже.

4. Фиксируем светильник на потолке.

После завершения подключения питающих проводов к клемме, крепим основание к потолку. Для этого, можно воспользоваться крепежом из комплекта поставки, либо использовать свой, в данном случае дюбель-гвозди.

В проделанные в потолке отверстия помещаем дюбели-пластиковые пробки.

После чего, прикладываем к потолку светильник, совмещая монтажные отверстия основания с теми, что мы проделали в потолке и вкручиваем саморезы.

5. Устанавливаем лампы.

Следующим этапом аккуратно устанавливаем лампы в патроны светильника.

6. Проверяем работу светильника.

Когда лампы установлены, еще раз внимательно осматриваем светильник, все контакты, места подключений, положения ламп и т.д., ищем возможные неполадки, разрывы, плохие контакты и т.д.

7. Устанавливаем рассеиватель/плафон.

Последним этапом монтажа является установка рассеивателя. Выполнять это необходимо только при выключенном светильнике. На большинстве подобных потолочных светильников, не зависимо от производителя, рассеиватель света устанавливается одинаково.  

Для фиксации плафона на основании есть три скобы, одна из которых подвижная, подпружиненная.

Для установки рассеивателя необходимо:

— Упереть рассеиватель в две неподвижные скобы

— Отвести на себя скобу с пружиной

— Прижать плафон к основанию светильника

— Плавно надвинуть на него подвижную скобу

На этом установка потолочного светильника завершена. Как видите, в этом нет ничего сложного и вы, обладая минимальными навыками и инструментом, а главное желанием, сможете выполнить монтаж своими руками.

Как самому сделать светильник для рассады

Для выращивания рассады необходимо соблюдать определенную освещенность. При отсутствии достаточного естественного солнечного света, необходимо подсвечивать рассаду.

Также следует учитывать цветовой спектр, который состоит из цветов:

• красного;
• синего;
• зеленого.

Эти цвета способны вырабатывать фотосинтез у растений.

Существует множество различных фитоламп:

• люминесцентные;
• натриевые;
• индукционные;
• светодиодные.

Самый простой способ изготовить их из фитодиодов, которые можно купить в любом магазине радиодеталей. Каждый диод имеет номинальные характеристики. Более эффективны трехватные фитодиоды. Они имеют достаточно большой ресурс и КПД. Ток потребления составляет 700 мА и напряжение 3,2 В. Эти условия необходимо поддерживать контроллером на входе. Устанавливать диоды необходимо на алюминиевый радиатор для охлаждения.

Что понадобится

Для сборки в домашних условиях фитосветильника необходимо заготовить следующие материалы и инструменты:

• паяльник;
• дрель со сверлом диаметром 3 мм;
• наждачная бумага;
• термопаста;
• алюминиевый радиатор;
• фитодиоды;
• деревянный брус 20 мм;
• провод многожильный с сечением 1 мм;
• саморезы по дереву.

Пошаговая инструкция

Последовательность сборки происходит следующим образом:

1. Необходимо изготовить каркас из деревянного бруса.
2. Устанавливаем фитодиоды на алюминиевый п-образный профиль, используя термопасту.
3. Необходимо припаять провода к элементам.
4. После подключения диодов согласно схеме, необходимо установить профиль на каркас.

Схема подключения фитодиодов

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

Начиная с потолка

Подвес светильника к потолку или стене – наиболее ответственный и уязвимый узел. Подвешивать светильники в 1-й точке допускается только, если основа – вязкий прочный материал, напр. дубовые балки, поз. а) на рис. В прочих случаях нужно либо использовать не менее 2-х точек подвеса, либо анкер светильника должен давить на материал сверху, т.е. потолочное перекрытие должно работать на сжатие, поз. в) – д).

Арматура для 1-точечного подвеса светильника к потолку

Способы подвешивания люстры к потолку

Люстру весом до 5 кг подвешивают с помощью крепежной планки, см. рис. справа. Расстояние между центрами крепежных отверстий в планке должно составлять, для бетонного потолка, не менее 9-ти их диаметров. Если потолок гипсокартонный, или подвесной, или натяжной, то подвес опускают с основного потолка до уровня декоративного с помощью крестовин деревянных или из металлопрофиля либо фанерных плит, вверху там же. Как делать подвес в некоторых других случаях, посмотрим далее.

Главное требование к подвесу – светильник ни в коем случае не должен висеть на проводах. Держать его должна либо жесткая штанга, либо прочный шнур/канат, либо люлька из цепей или тех же шнуров. Под верхним колпаком подвеса кабель питания должен лежать свободной петлей, и нигде не должен быть натянут, передавлен или зажат.

Расчет и принцип работы драйвера с гасящим конденсатором

Чтобы оснастить уже имеющиеся люстры и прочие светильники в квартире дешевым источником светодиодного света можно применить схему драйвера с гасящим конденсатором.

Главная его особенность – низкое потребление энергии. Собирая блок своими руками, каждый убедится, что он достаточно прост и в нем нет ничего лишнего, в том числе стабилизатора. Применяемые диоды не выделяют много тепла, поэтому в устройстве также отсутствует радиатор.

Единственный минус такой схемы – прямое подключение к сети 220В. Это значит, что если будут постоянные перебои напряжения, светильник станет постоянно мигать. Чтобы собрать подобный драйвер, потребуется подготовить исходные материалы:

1. Макетная плата.
2. Одно-двухваттные резисторы.
3. Предохранители.
4. Конденсаторы 47 mF на 500 В.
5. Диодные мосты типа КЦ405А.
6. Конденсаторы пленочные на 600 вольт (можно взять больше).

Если светодиодный светильник изготавливается для потолочной люстры под стандартный патрон, в качестве базы можно взять цоколь от перегоревшей экономной люминесцентной лампы. Для этого нужно своими руками, лучше вне помещения, аккуратно отсоединить лампу.

Схема

Работы схемы конденсатора, изготовленного своими руками, подчиняется следующему алгоритму:

1. Резистор (обозначаемый на схеме R1) снижает скачки в сети до момента стабилизации схемы. На это уходит порядка одной секунды. Его параметры – сопротивление 50-150 Ом, мощность – 2 Вт.
2. Резистор (на иллюстрации R2) поддерживает работу конденсатора-балласта – разряжает его, когда питание отключается. На практике это полезно для того, чтобы в случае необходимости проведения ремонта своими руками, мастер не подвергался действию электричества. Помимо этого, он препятствует образованию токового броска при не совмещении первой полуволны переменного сетевого тока с полярностью конденсатора.
3. С1 непосредственно гасящий конденсатор. Это главный элемент схемы светодиодного светильника на основе ленты или ламп. Его функция – фильтрация тока. С его помощью (варьируя параметр мощности) можно задать любое значение силы тока в цепи. Так, для диодов, приведенных в качестве основы (см. выше) его значение не долго превышать 20 мА при пиковом напряжении.
4. Дальше по схеме включается диодный мост.
5. С2 (конденсатор электролитического типа) предотвращает ламповое мерцание. Кроме того, благодаря медленному разряжению электролита светильник затухает не немедленно, а постепенно.

Основы расчета

Чтобы правильно рассчитать конденсатор, необходимо воспользоваться следующей формулой: I = 200*C*(1.41*U cети — U led): I – ток цепи (А); цифра «200» — постоянная, полученная умножением частоты тока 50 Гц на «4»; значение «1.41» — еще одна постоянная; С – емкость гасящего конденсатора, выраженная в фарадах; U cети – напряжение в используемой сети, обычно 220В; U led – общее падение напряжение на светодиодной полосе или отдельных диодов, например если каждый элемент имеет по 3,3В, то это значение нужно умножить на общее их количество и получится величина U led.

Правило подбора тока цепи (I) достаточно просто. Необходимо подобрать емкость гасящего конденсатора и количество диодов с заданным напряжением так, чтобы искомое значение тока цепи не превышало указанно в параметрах led-элементов. Задавая величину I можно устанавливать яркость свечения. Период времени службы диодов находится от нее в обратной зависимости.

На изображении приведена иллюстрация схемы типичного драйвера с гасящим конденсатором.

Как подключить светильники в подвесном потолке

Аналогично выше рассмотренному примеру подключаются светодиодные светильники в подвесном варианте потолка. Однако в отличие от него, когда спот просто вешают с помощью монтажной защелки на обратную сторону гипсокартонного листа, здесь требуется специальная крепежная подвеска.

Если она не представлена в комплекте к прибору освещения, ее можно купить или изготовить своими руками из монтажной металлической ленты и платформы по следующему алгоритму:

1. Закладную универсальную платформу нужно подогнать под диаметр светильника.
2. Примерить корпус фонаря, удостоверившись, что он подходит.
3. Измерить расстояние от базового потолка до нижней кромки крепежного профиля под ткань.
4. Из монтажной ленты вырезать отрезок необходимой длины (в зависимости от диаметра светодиодного светильника) и придать ему П-образный вид.
5. Затем к его основанию с помощью мини-саморезов закрепить закладную платформу.
6. Далее аналогичным образом изготовить нужное количество крепежных подвесок по числу лед-светильников и в соответствии с планом выполнить их монтаж на потолок.

Схема установки светильника, монтажной подвески в натяжном потолке представлена на следующем изображении:

В отличие от ПВХ-панелей и гипсокартона ткань натяжного потолка очень чувствительна к нагреву – малейшие отклонения от условий ее эксплуатации приведут к короблению. Поэтому монтаж светодиодного светильника должен осуществляться обязательно через термоизоляционное кольцо, препятствующий прямому контакту корпуса фонаря с материалом.

Электрическая схема

Касательно электрической части между светодиодными лампами на 220В разных ценовых категорий также много отличий. В этом можно убедиться сразу после демонтажа рассеивателя. Достаточно рассмотреть качество пайки SMD элементов и соединительных проводов.

Недорогой китайской лампы на 220В

В лампочках стоимостью 2-3$ отсутствует какая-либо симметрия на плате со светодиодами, что свидетельствует о ручной пайке, а провода выбраны с минимально возможным сечением. Вместо надежного драйвера в них собрана простая схема бестрансформаторного питания с конденсаторами и выпрямителем. Напряжение сети сначала снижается неполярным металлопленочным конденсатором, выпрямляется, а затем сглаживается и повышается до нужного уровня. Ток нагрузки ограничивается обычным SMD резистором, который расположен на печатной плате со светодиодами

При диагностике и ремонте светодиодных ламп такого типа важно соблюдать технику безопасности, т.к. все элементы электрической цепи потенциально находятся под высоким напряжением

Прикоснувшись пальцем к токоведущей части схемы по неосторожности можно получить электрический удар, а соскользнувший щуп мультиметра может закоротить провода с неприятными последствиями

Фирменной светодиодной лампы

Фирменная светодиодная продукция отличается не только приятным внешним видом, но и качеством элементной базы. Непосредственно драйвер имеет более сложное устройство и зачастую собирается одним из двух способов. Первый предусматривает наличие импульсного трансформатора, импульсного преобразователя напряжения с последующей стабилизацией тока нагрузки.

Во втором случае обходятся без трансформатора, а основная функциональная нагрузка ложится на специальную микросхему – сердце драйвера. Её универсальность в том, что она стабилизирует входное напряжение, поддерживает выходной ток с заданной частотой (ЧИМ) или шириной импульса (ШИМ), допускает возможность диммирования, имеет систему отрицательной обратной связи. В качестве примера можно назвать, например, CPC9909. Светодиоды в лампе на 220В с токовым драйвером надёжно защищены от перепадов напряжения и помех в сети, ток через них соответствует номинальному паспортному значению, а радиатор обеспечивает качественный теплоотвод. Такие лампочки прослужат намного дольше дешёвых китайских аналогов, тем самым доказывая преимущество светодиодов на деле.