Πώς να φτιάξετε μια λάμπα LED

Οι τεχνίτες συχνά θέλουν να φτιάξουν τουλάχιστον έναν λαμπτήρα διόδου, επειδή εξοικονομεί 10 φορές περισσότερη ενέργεια από έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως. Αυτό είναι εξαιρετικά επωφελές από νομισματική άποψη. Αλλά η αυτοσυναρμολόγηση απαιτεί εμπειρία στην εργασία με κυκλώματα φωτισμού.

Θα πρέπει πρώτα να εξοικειωθείτε με τον τρόπο λειτουργίας ενός λαμπτήρα LED και να μάθετε ποιες ποικιλίες υπάρχουν. Μετά από αυτό, μπορείτε να αρχίσετε να επιλέγετε τα απαραίτητα υλικά και εργαλεία. Για να διαρκέσει ο λαμπτήρας για μεγάλο χρονικό διάστημα, είναι προτιμότερο να αγοράζετε μόνο κατασκευαστικά στοιχεία υψηλής ποιότητας.

Αρχή λειτουργίας ενός λαμπτήρα LED

Η λειτουργία των λαμπτήρων LED βασίζεται στη δράση ενός ημιαγωγού μεγέθους 1-2 mm. Στο εσωτερικό του, φορτισμένα στοιχειώδη σωματίδια κινούνται, μετατρέποντας το ρεύμα σε συνεχές ρεύμα από εναλλασσόμενο ρεύμα. Ωστόσο, ο κρύσταλλος του τσιπ διαθέτει επίσης έναν άλλο τύπο ηλεκτρικής αγωγιμότητας - αρνητικά ηλεκτρόνια.

Σχ.1 - αρχή λειτουργίας των λαμπτήρων LED.

Η πλευρά με τον ελάχιστο αριθμό ηλεκτρονίων ονομάζεται "p-τύπος". Η άλλη πλευρά, όπου υπάρχουν περισσότερα σωματίδια, είναι ο "τύπος n". Όταν συγκρούονται, δημιουργούνται σωματίδια φωτός - φωτόνια. Εάν το σύστημα τεθεί υπό τάση, οι λυχνίες LED θα συνεχίσουν να εκπέμπουν μια ροή φωτός. Όλοι οι σύγχρονοι λαμπτήρες LED λειτουργούν σύμφωνα με αυτή την αρχή.

Τύποι συσκευών LED

Ο τύπος ενός συγκεκριμένου λαμπτήρα καθορίζεται από τη διάταξη των LED:

• COB .. Η λυχνία LED είναι κολλημένη στην πλακέτα. Αυτό θα αυξήσει την ένταση του φωτισμού και θα προστατεύσει από την υπερθέρμανση,
• DIP. Εδώ ο κρύσταλλος είναι συνδεδεμένος με δύο αγωγούς και ένας μεγεθυντικός φακός είναι τοποθετημένος πάνω από αυτούς. Η τροποποίηση χρησιμοποιείται στην παραγωγή γιρλαντών και διαφημιστικών πανό,
• SMD .. Οι δίοδοι είναι τοποθετημένες στην κορυφή για τη βελτίωση της απαγωγής θερμότητας. Αυτό επιτρέπει στον λαμπτήρα να είναι μικρότερος σε μέγεθος,
• "Piranha. Πρόκειται για εξαιρετικά φωτεινές διόδους εκπομπής φωτός με αυξημένη προστασία από τους κραδασμούς. Στις περισσότερες περιπτώσεις εγκαθίστανται σε αυτοκίνητα, καθώς χαρακτηρίζονται από αξιοπιστία.

Μια παραλλαγή του DIP LED που ονομάζεται Straw Hat ή "καπέλο από άχυρο".

Το σημαντικότερο μειονέκτημα είναι ο σχεδιασμός COB. Εάν τουλάχιστον ένα τσιπ αποτύχει, δεν θα είναι δυνατή η αντικατάστασή του, θα πρέπει να αντικαταστήσετε ολόκληρο το μηχανισμό ή να αγοράσετε μια νέα λυχνία.

Ποια υλικά απαιτούνται για την κατασκευή

Για τη συναρμολόγηση ενός λαμπτήρα, πρέπει να αγοραστούν τα ακόλουθα κατασκευαστικά στοιχεία

• στέγαση,
• LED (μεμονωμένα ή τοποθετημένα σε λωρίδα)
• Δίοδοι ανορθωτή ή γέφυρα διόδων
• τις ασφάλειες (αν έχετε μια καμένη ανεπιθύμητη λάμπα, μπορείτε να τις αφαιρέσετε από αυτήν),
• πυκνωτή. Η χωρητικότητα και η τάση πρέπει να αντιστοιχούν στον αριθμό των τσιπ και στο διάγραμμα συνδεσμολογίας,
• Εάν πρέπει να φτιάξετε ένα πλαίσιο για τα τσιπ, θα πρέπει να προμηθευτείτε ένα ανθεκτικό στη θερμότητα υλικό που δεν άγει το ρεύμα. Το μέταλλο δεν είναι κατάλληλο, οπότε είναι προτιμότερο να αγοράσετε χοντρό χαρτόνι ή ισχυρό πλαστικό.

Τα εργαλεία που θα χρειαστείτε περιλαμβάνουν πένσα, κολλητήρι, ψαλίδι, υποδοχή και τσιμπιδάκι. Θα χρειαστείτε επίσης υγρά καρφιά ή κόλλα για να τοποθετήσετε τις λυχνίες LED, αν χρησιμοποιείτε χαρτόνι.

Διάγραμμα ενός λαμπτήρα LED

Πριν ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση της λάμπας LED, πρέπει να επιλέξετε ένα από τα πιθανά σχήματα. Υπάρχουν διάφορες επιλογές, οι οποίες έχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Εξαρτάται επίσης από τον σκοπό κατασκευής του λαμπτήρα. Ένα από τα πιο συνηθισμένα κυκλώματα περιλαμβάνει μια γέφυρα διόδων και 4 λυχνίες LED.

Στοιχείο LED

Εάν έχετε ένα σπασμένο φως LED στο σπίτι σας, μπορείτε να πάρετε τα εξαρτήματα που λείπουν από αυτό. Αλλά πριν αντικαταστήσετε οποιοδήποτε από τα στοιχεία, θα πρέπει να ελέγξετε ότι λειτουργούν σωστά χρησιμοποιώντας μια μπαταρία 12 βολτ. Τα ελαττωματικά μέρη πρέπει να αφαιρεθούν. Για να το κάνετε αυτό, πάρτε ένα κολλητήρι και ξεκολλήστε τις επαφές, αφαιρώντας τις καμένες διόδους.

Σχ.3 - τελική πλατφόρμα με στοιχεία LED.

Μην ξεχνάτε να κρατάτε τις καθόδους και τις διόδους σε σειρά. Εάν αντικατασταθούν 2-3 τσιπ, μπορούν να συγκολληθούν στις ίδιες περιοχές με τα καμένα τσιπ. Στη συνέχεια τοποθετούνται περίπου 10 δίοδοι στη σειρά, τηρώντας την πολικότητα. Βεβαιωθείτε επίσης ότι τα συγκολλημένα άκρα δεν ακουμπούν μεταξύ τους. Διαφορετικά, αυτό θα προκαλέσει βραχυκύκλωμα όταν ενεργοποιηθεί.

Κύκλωμα μετατροπέα με γέφυρα διόδων

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το κύκλωμα περιλαμβάνει 4 λυχνίες LED συνδεδεμένες σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η γέφυρα μπορεί να μετατρέψει ένα ρεύμα 220V σε παλμικό ρεύμα. Μια παρόμοια διαδικασία συμβαίνει όταν ένα ημιτονοειδές ρεύμα μεταδίδεται στα 2 τσιπ.

Το σχήμα 4 είναι ένα κύκλωμα γέφυρας διόδων.

Η πολικότητα χάνεται με την αντιστροφή τους. Κατά τη διαδικασία συναρμολόγησης πρέπει να συνδεθεί ένας πυκνωτής στην έξοδο συν μπροστά από τη γέφυρα. Ένα άλλο πρέπει να τοποθετηθεί πίσω από τη γέφυρα. Αυτό θα εκτελέσει μια λειτουργία εξομάλυνσης σε περίπτωση διακυμάνσεων της τάσης.

Κυκλώματα για πιο απαλή λάμψη

Εάν ένας τεχνίτης θέλει να απαλλαγεί από το τρεμόπαιγμα, το οποίο είναι κοινό σε όλους σχεδόν τους λαμπτήρες LED, το κύκλωμα θα πρέπει να περιλαμβάνει ορισμένα πρόσθετα στοιχεία. Σε γενικές γραμμές, θα πρέπει να περιλαμβάνει πυκνωτές, αντιστάσεις και μια γέφυρα διόδων.

Για την προστασία των λαμπτήρων από τις υπερτάσεις στο δίκτυο στην αρχή του κυκλώματος τοποθετείται μια αντίσταση 100 ωμ, μετά από έναν πυκνωτή 400 nF, στη συνέχεια τοποθετείται μια γέφυρα, ακολουθούμενη από μια αντίσταση. Οι λυχνίες LED είναι οι τελευταίες που πρέπει να συμπεριληφθούν στο κύκλωμα.

Κυκλώματα αντιστάσεων

Αυτό το κύκλωμα είναι αρκετά εύχρηστο ακόμη και για αρχάριους. Για να κατασκευάσετε ένα κύκλωμα θα πρέπει να αγοράσετε 2 αντιστάσεις 12k και ένα ζευγάρι κυκλωμάτων με τον ίδιο αριθμό διόδων σε σειρά κολλημένες ώστε να ταιριάζει η πολικότητα. Η μία λωρίδα διόδων στο πλάι (R2) συνδέεται ως άνοδος και η άλλη (R1) ως κάθοδος. Οι συσκευές που συναρμολογούνται σύμφωνα με αυτό το κύκλωμα χαρακτηρίζονται από ένα απαλό φως, καθώς οι λυχνίες LED ανάβουν εναλλάξ όταν ενεργοποιούνται.

Το Σχ.5 είναι μια αντίσταση για τη λυχνία LED.

Χάρη σε αυτό το φαινόμενο το γυμνό μάτι δεν μπορεί να δει σχεδόν καθόλου παλμούς. Αυτός ο λαμπτήρας είναι ο καταλληλότερος για επιτραπέζιο φωτιστικό. Για βέλτιστο φωτισμό, συνιστάται η αγορά ταινιών με 20-40 διόδους. Αν είναι λιγότερα, αυτό θα δώσει ασήμαντη φωτεινή ροή. Αλλά όσο περισσότερα στοιχεία, τόσο πιο πολύπλοκο τεχνικά είναι το έργο.

Στάδια κατασκευής

Το συγκρότημα θα θεωρηθεί με βάση μια τυπική βάση από λαμπτήρα φθορισμού. Το πρώτο βήμα είναι η αποσυναρμολόγηση του φωτιστικού. Όλες οι μονάδες φθορισμού συνδέονται με τη βάση μέσω μιας πλάκας σύρτη με σωλήνες. Εδώ, το καθήκον του τεχνίτη είναι να εντοπίσει τα σημεία στερέωσης και να αποσυνδέσει την πλάκα βάσης χρησιμοποιώντας ένα μαχαίρι ή ένα κατσαβίδι με επίπεδη κεφαλή.

Σχ. 6 - Αφαίρεση της βάσης ενός λαμπτήρα φθορισμού.

Κατά την αποσυναρμολόγηση, προσέξτε να μην προκαλέσετε κατά λάθος ζημιά στους σωλήνες, οι οποίοι περιέχουν τοξικές ουσίες. Επίσης, αποφύγετε να προκαλέσετε ζημιά στην καλωδίωση που είναι συνδεδεμένη στη βάση. Το πάνω μέρος με τους σωλήνες χρησιμοποιείται για να φτιάξετε μια πλάκα για την τοποθέτηση των LED. Για το σκοπό αυτό, πρέπει να αφαιρεθούν τα σωληνοειδή στοιχεία.

Σχ.7 - ο λαμπτήρας αποσυναρμολογημένος.

Το επόμενο βήμα είναι να χρησιμοποιήσετε ένα πλαστικό ή χαρτονένιο κάλυμμα για να μονώσετε τις λυχνίες LED. Για παράδειγμα, εάν ο λαμπτήρας περιέχει διόδους HK6, κάθε μία έχει 6 κρυστάλλους συνδεδεμένους παράλληλα. Με ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας θα δώσουν το λαμπρότερο δυνατό φως.

Για να συνδεθεί κάθε ένα από τα τσιπ, θα πρέπει να διανοιχθούν 2 οπές στην πλάκα σύμφωνα με το επιλεγμένο σχέδιο. Οι δίοδοι μπορούν να στερεωθούν όσο το δυνατόν πιο σταθερά σε αυτό το υλικό, οπότε το βαρύ χαρτόνι θα πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο ως έσχατη λύση. Αν όμως δεν υπάρχουν άλλες επιλογές, οι λυχνίες LED μπορούν να στερεωθούν στη βάση με τη χρήση κόλλας ή υγρών καρφιών.

Σύμφωνα με το παράδειγμα που δίνεται, η συσκευή έχει σχεδιαστεί για 6 τσιπ των 0,5 W, οπότε το κύκλωμα θα πρέπει να περιλαμβάνει στοιχεία συνδεδεμένα παράλληλα. Ένας λαμπτήρας 220 volt πρέπει να είναι εφοδιασμένος με οδηγό. Σε αυτό το στάδιο είναι σημαντικό να το μονώσετε από τη φόρτιση με χαρτόνι ή πλαστικό για να αποφύγετε το βραχυκύκλωμα. Δεν χρειάζεται να ανησυχείτε για υπερθέρμανση, καθώς αυτός ο λαμπτήρας δεν θερμαίνεται σχεδόν ποτέ.

Σχ.8 - οδηγός για τον λαμπτήρα LED.

Στο επόμενο βήμα μπορείτε να προχωρήσετε στη συναρμολόγηση. Οι λαμπτήρες που λειτουργούν από τυπική πρίζα και δίκτυο 220 V χαρακτηρίζονται από χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και ισχύ έως 3 Watt. Ο συναρμολογημένος λαμπτήρας έχει φωτεινή ροή 100 έως 120 Lm. Αλλά λόγω του λευκού φωτός φαίνεται φωτεινό. Το προϊόν είναι κατάλληλο για το φωτισμό ενός ντουλαπιού, ενός διαδρόμου ή για εγκατάσταση σε επιτραπέζιο φωτιστικό.

Επιλογή περιβλήματος λαμπτήρα

Το περίβλημα του λαμπτήρα θα πρέπει να αποφασιστεί πριν από την επιλογή του κυκλώματος. Υπάρχουν διάφορες επιλογές σε αυτή την περίπτωση:

• μια υποδοχή λαμπτήρα πυρακτώσεως,
• Αυτοσχέδιο φωτιστικό,
• Χρήση του περιβλήματος από λαμπτήρα αλογόνου ή λαμπτήρα εξοικονόμησης ενέργειας.

Οι δάσκαλοι προτιμούν τη δεύτερη επιλογή, καθώς είναι η ευκολότερη.

Περίβλημα λαμπτήρα εξοικονόμησης ενέργειας

Η κατασκευή ενός περιβλήματος για έναν λαμπτήρα LED, κατασκευασμένο με το χέρι, συνιστάται μόνο εάν ο τεχνίτης έχει αρκετή εμπειρία. Στις περισσότερες περιπτώσεις, είναι μέρος ενός λαμπτήρα εξοικονόμησης ενέργειας ή πυρακτώσεως. Ένας καμένος λαμπτήρας πρέπει να αποσυναρμολογηθεί και να αφαιρεθεί η πλακέτα του μετατροπέα. Το κύκλωμα εγκαθίσταται με έναν από τους ακόλουθους τρόπους:

1. Κρυμμένο στη βάση. Το κάλυμμα ενός πλαστικού μπουκαλιού είναι κατάλληλο.
2. Τοποθετήστε τις διόδους στις οπές που έχουν δημιουργηθεί κάτω από τη λάμπα στο κάλυμμα.
3. Τοποθετήστε τα κυκλώματα μέσα στη βάση. Αυτή η παραλλαγή χαρακτηρίζεται από αυξημένα χαρακτηριστικά μεταφοράς θερμότητας. Εδώ, τα τσιπ συνδέονται μέσω των υφιστάμενων οπών.

Για να τοποθετήσετε τις μάρκες, απλά κόψτε έναν κύκλο από χοντρό χαρτόνι ή πλαστικό. Εάν η εργασία γίνει με ακρίβεια, η συσκευή θα έχει αισθητική εμφάνιση.

Η βάση ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως

Ορισμένοι τεχνίτες επιλέγουν την υποδοχή λαμπτήρα πυρακτώσεως για την εγκατάσταση του κυκλώματος επειδή έχει ένα σημαντικό πλεονέκτημα: Μετά τη συναρμολόγηση ο τεχνίτης δεν θα δυσκολευτεί να βιδώσει τον λαμπτήρα στην υποδοχή, γεγονός που θα εξασφαλίσει την ανταλλαγή θερμότητας.

Σχ. 9 - υποδοχή λαμπτήρα πυρακτώσεως.

Η βάση του λαμπτήρα πυρακτώσεως έχει τα δικά της μειονεκτήματα. Ο προκατασκευασμένος σχεδιασμός δεν θα έχει ωραία εμφάνιση και αίσθηση και δεν θα είναι δυνατόν να γίνει καλή μόνωση.

Σας συμβουλεύουμε να παρακολουθήσετε το βίντεο: Πώς να κατασκευάσετε μια λάμπα LED με τα χέρια σας.

Συμπέρασμα

Η αυτοσυναρμολόγηση ενός λαμπτήρα LED θα πρέπει να ξεκινήσει με την επιλογή του περιβλήματος. Στη συνέχεια, επιλέξτε ένα κύκλωμα ανάλογα με τον τύπο του λαμπτήρα και τη χρήση για την οποία προορίζεται. Για να αποκτήσει εμπειρία, ο αρχάριος τεχνίτης θα πρέπει να ξεκινήσει με την αντικατάσταση καμένων LED για να εξοικειωθεί με την κατασκευή και τη λειτουργία του λαμπτήρα.