Treptat, dispozitivele de iluminat trec la lămpi cu LED. Acest lucru nu s-a întâmplat imediat; a existat o perioadă de tranziție prelungită cu utilizarea așa-numitelor menajere - becuri compacte cu descărcare în gaz, cu o sursă de alimentare încorporată (șofer) și o priză standard E27 sau E14.
Astfel de lămpi sunt încă utilizate pe scară largă astăzi, deoarece costul lor în comparație cu sursele de lumină LED nu este atât de „mușcător”.
Deși există un echilibru bun între preț și eficiență (diferența de preț cu lămpile cu incandescență convenționale se plătește în timp datorită economiilor de energie), sursele de lumină cu descărcare în gaz au o serie de dezavantaje:
- Durata de viață este mai mică decât cea a lămpilor cu incandescență.
- Zgomot de înaltă frecvență de la sursa de alimentare.
- Lămpilor nu le place pornirea și oprirea frecventă.
- Scăderea treptată a luminozității.
- Impact asupra suprafețelor din apropiere: o pată întunecată apare pe suprafața tavanului (deasupra lămpii) în timp.
- Și, în general, nu vreau să am un balon cu o anumită cantitate de mercur în casa mea.
O alternativă excelentă sunt lămpile cu LED. Lista avantajelor este semnificativă:
- Eficiență uimitoare (de până la 10 ori comparativ cu lămpile cu incandescență).
- Durată de viață uriașă.
- Surse de alimentare (drivere) perfecte și sigure.
- Absolut independent de numărul de incluziuni.
- Cu o răcire normală, nu își pierd din luminozitate aproape toată perioada de funcționare.
- Siguranță mecanică completă (chiar dacă difuzorul decorativ este spart, nu vor pătrunde substanțe nocive în cameră).
Doua dezavantaje:
- Direcția fluxului de lumină impune cerințe mari asupra designului difuzorului.
- Totuși, sunt scumpe (vorbim despre mărci de calitate, produsele de nivel mediu fără nume sunt destul de accesibile).
Dacă problema prețului este reglementată de selecția producătorului, atunci caracteristicile de design nu vă permit întotdeauna să înlocuiți pur și simplu lampa în candelabru preferat. Desigur, există o selecție largă de lămpi LED clasice în formă de peră, care se potrivesc oricărei dimensiuni.
Dar tocmai în acest design se află „ambulasca”.
Avem în fața noastră o lampă de înaltă calitate (în același timp relativ ieftină) cu o luminozitate de 1000 Lm (echivalent cu o lampă cu incandescență de 100 de wați) și un consum de energie de 13 W. Aceste surse de lumina LED functioneaza pentru mine de multi ani, stralucesc cu o lumina calda placuta (temperatura 2700 K), si nu se observa degradarea luminozitatii in timp.
Dar pentru o lumină puternică, este necesară o răcire serioasă. Prin urmare, 2/3 din corpul acestei lămpi este format dintr-un radiator. Este din plastic, nu strică aspectul și este destul de eficient. Principalul dezavantaj rezultă din design - sursa reală de lumină este emisfera din partea superioară a lămpii. Acest lucru face dificilă selectarea unei lămpi - nu orice candelabru cu corn va avea o astfel de lampă să arate armonioasă.
Există o singură cale de ieșire - să cumpărați lămpi cu LED-uri gata făcute, a căror configurație a fost proiectată inițial pentru anumite surse de lumină.
Cuvântul cheie este cumpără. Ce ar trebui să faci cu lămpile de podea, candelabrele și alte lămpi preferate din apartamentul tău?
Prin urmare, s-a decis să proiectăm noi lămpi cu LED.
Criteriul principal este minimizarea costurilor.
Există două direcții principale în dezvoltarea surselor de lumină LED:
1. Utilizarea energiei reduse (până la 0,5 W) LED-uri. Ai nevoie de multe dintre ele, poți configura orice formă. Nu este nevoie de un calorifer puternic (se încălzesc puțin). Un dezavantaj semnificativ este asamblarea mai minuțioasă.
2. Utilizarea elementelor LED puternice (1 W - 5 W). Eficiența este mare, costurile cu forța de muncă sunt de câteva ori mai mici. Dar radiația punctuală necesită selectarea unui difuzor și sunt necesare radiatoare bune pentru implementarea proiectului.
Pentru modelele experimentale, am ales prima variantă. Cea mai ieftină „materie primă”: 5 mm LED-uri cu dispersie de 120° într-o carcasă transparentă. Se numesc „pălării de paie”.
- curent direct = 20 mA (0,02 A)
- căderea de tensiune la 1 diodă = 3,2-3,4 volți
- culoare – alb cald
O astfel de bunătate se vinde cu 3 ruble o grămadă pe orice piață de radio.
Am cumparat mai multe pachete 100 buc. pe aliexpress (link spre achiziție). A costat puțin mai puțin de 1 frecare. o bucată.
Ca surse de alimentare (mai precis, surse de curent), am decis să folosesc un circuit dovedit cu un condensator de stingere (balast). Avantajele unui astfel de șofer sunt costul extrem de scăzut și consumul minim de energie. Deoarece nu există controler PWM sau stabilizator de curent liniar, excesul de energie nu scapă în atmosferă: în acest circuit nu există elemente cu un radiator de disipare a căldurii.
Dezavantaj: lipsa stabilizării curentului. Adică, dacă tensiunea rețelei este instabilă, luminozitatea strălucirii se va schimba.Priza mea are exact 220 (+/- 2 volți), așa că acest circuit este potrivit.
De asemenea, baza elementului nu este scumpă.
- punți de diode din seria KTs405A (pot fi folosite orice diode, chiar și cele Schottky)
- condensatoare cu film cu o tensiune de 630 volți (cu rezervă)
- Rezistoare de 1-2 wați
- condensatoare electrolitice 47 mF la 400 volți (puteți lua o capacitate mai mare, dar acest lucru depășește domeniul de aplicare al economiei)
- lucruri mici, cum ar fi o placă și siguranțe se află de obicei în arsenalul oricărui amator de radio
Pentru a nu inventa o carcasă cu cartuș E27, folosim menajere arse (un alt motiv pentru a le abandona).
După ce ai îndepărtat cu grijă (pe stradă!) balonul cu vapori de mercur, rămâi cu o piesă excelentă pentru creativitate.
Baza elementelor de bază este calculul și principiul de funcționare a unui driver de curent cu un condensator de stingere
O diagramă tipică este prezentată în ilustrație:
Cum funcționează schema:
Rezistorul R1 limitează supratensiunea curentă atunci când este aplicată puterea până când circuitul se stabilizează (aproximativ 1 secundă). Valoare de la 50 la 150 Ohm. Putere 2 W.
Rezistorul R2 asigură funcționarea condensatorului de balast. În primul rând, îl descarcă atunci când alimentarea este oprită. Cel puțin, pentru a preveni să fiți șocați când deșurubați becul. A doua sarcină este de a preveni o creștere a curentului în cazul în care polaritatea condensatorului încărcat și prima jumătate de undă de 220 de volți nu coincid.
De fapt, condensatorul de amortizare C1 este baza circuitului. Este un fel de filtru de curent. Selectând capacitatea, puteți seta orice curent din circuit. Pentru diodele noastre, nu ar trebui să depășească 20 mA la tensiunea de vârf a rețelei.
Apoi, puntea de diode funcționează (la urma urmei LED-uri - acestea sunt elemente cu polaritate).
Condensatorul electrolitic C2 este necesar pentru a preveni pâlpâirea lămpii. LED-uri nu au inerție la pornire și oprire. Prin urmare, ochiul va vedea o pâlpâire cu o frecvență de 50 Hz. Apropo, lămpile chinezești ieftine sunt vinovate de acest lucru. Calitatea condensatorului este verificată folosind orice cameră digitală, chiar și un smartphone. Privind diodele care arde printr-o matrice digitală, puteți vedea clipind, imposibil de distins pentru ochiul uman.
În plus, acest electrolit oferă un bonus neașteptat: lămpile nu se sting imediat, ci cu o atenuare nobilă lentă până când capacitatea este descărcată.
Condensatorul de stingere se calculează folosind formula:I = 200*C*(rețea 1,41*U - led U)
I – curentul de circuit rezultat în amperi
200 este o constantă (frecvența rețelei 50 Hz * 4)
1,41 – constantă
C – capacitatea condensatorului C1 (stingere) în faradi
Rețea U - tensiune estimată a rețelei (ideal 220 volți)
Led U – căderea totală de tensiune LED-uri (în cazul nostru – 3,3 volți, înmulțit cu numărul de elemente LED)
Selectarea cantității LED-uri (cu o cădere de tensiune cunoscută) și capacitatea condensatorului de stingere, este necesar să se realizeze curentul necesar. Nu trebuie să fie mai mare decât cea specificată în specificații LED-uri. Puterea curentului este aceea că reglați luminozitatea strălucirii și invers proporțională cu durata de viață a LED-urilor.
Pentru comoditate, puteți crea o formulă în Excel.
Circuitul a fost testat de mai multe ori, primul exemplar a fost asamblat acum aproape 3 ani, funcționează într-o lampă de bucătărie, nu au fost defecțiuni.
Să trecem la implementarea practică a proiectelor. Nu are rost să discutăm despre numărul de elemente LED și capacitatea condensatorului în circuitele individuale: proiectele sunt individuale pentru fiecare lampă. Calculat strict conform formulei.Circuitul de mai sus pentru 60 de LED-uri cu un condensator de 68 microfarad nu este doar un exemplu, ci un calcul real pentru un curent în circuit de 15 mA (pentru a prelungi durata de viață a luminilor).
Lampă cu LED într-un candelabru
Folosim cartușul eviscerat de la menajeră ca carcasă pentru circuit și structura de susținere. În acest proiect nu am folosit o placă, ci am asamblat driverul pe un rotund din PVC de 1 mm grosime. S-a dovedit a avea dimensiunea potrivită. Două condensatoare - datorită selecției capacității: numărul necesar de microfarad nu a fost găsit într-un element.
Un borcan de iaurt a fost folosit drept carcasă pentru a găzdui elementele LED. În design am folosit și resturi de foi de PVC spumat de 3 mm.
După asamblare a ieșit îngrijit și chiar frumos. Această aranjare a prizei este asociată cu forma candelabrei: coarnele sunt îndreptate în sus, spre tavan.
Apoi plasăm LED-urile: conform schemei, 150 buc. Perforăm plasticul cu o punte, costă forța de muncă: o seară plină.
Privind în perspectivă, voi spune: materialul cazului nu s-a justificat, este prea subțire. Următoarea lampă a fost realizată din folie de PVC de 1 mm. Pentru a-i da o formă, am calculat scanarea conului pentru aceleași 150 de diode.
Nu sa dovedit atât de elegant, dar de încredere și își păstrează perfect forma. Lampa este complet ascunsă în brațul lustrei, așa că aspectul nu este atât de important.
De fapt, instalare.
Strălucește uniform și nu vă rănește ochii.
Nu am măsurat lumenii, dar se simțea mai strălucitor decât o lampă cu incandescență de 40 W, puțin mai slabă decât 60 W.
Lampă cu LED într-o lampă de tavan plat pentru bucătărie
Un donator ideal pentru un astfel de proiect. Toate LED-urile vor fi amplasate în același plan.
Desenăm un șablon și decupăm o matrice pentru a găzdui elementele LED. Cu acest diametru se va deforma o foaie plată de PVC. Așa că am folosit fundul unei găleți de plastic cu amestecuri de construcție.Există o nervură de rigidizare de-a lungul conturului exterior.
Diodele sunt instalate folosind awl obișnuit: 2 orificii conform marcajelor.
Lampa este concepută pentru 120 de elemente LED, împărțite în 2 grupe de 60 de piese, pentru fiabilitatea circuitului. Facem 2 drivere identice.
Le montem pe distanțiere dielectrice pe revers.
Pentru a atașa discul, instalăm un podium din PVC în centru.
Atârnăm lampa pe tavan, o aprindem - totul funcționează.
Pentru a evalua luminozitatea: în colțuri sunt 4 lămpi LED de marcă de la IKEA, cu o putere de lumină de 400 Lm fiecare.
Lampa LED pentru baie
De asemenea, un proiect ușor de implementat. Extragem conținutul lămpii, instalăm o matrice de 30 de LED-uri și driverul corespunzător.
Lumina este moale, uniformă, mai mult decât suficientă pentru această „camera”.
Lampa de birou
Un capac deodorant este folosit ca corp.
Cartușul E27 este în mod tradițional de la o menajeră arsă.
Carcasa găzduiește 55 LED-uri.
A ieșit compact și îngrijit.
În lampa de masă, „instalarea” arată ca a ei.
Și strălucește destul de încrezător.
Copilul, inspirat de succesul tatălui său, a cerut o lumină de fundal pentru biroul computerului său. S-a găsit un fel de cutie elegantă în care încapea șoferul.
Am folosit o cutie de cablu ca carcasă. Dimensiune profil: 10*10 mm.
Pentru ca lumina sa nu loveasca in ochi, ci sa fie directionata de sus in jos, structura este asezata pe un colt cu latura de 25 mm, din PVC alb.
Rezultat:
Toate lucrările sunt realizate din componente care nu costă practic nimic. În plus, aceasta este o oportunitate excelentă de a-ți exersa abilitățile radio.
