Pakāpeniski apgaismes ierīces pāriet uz LED lampām. Tas nenotika uzreiz, bija ieilgušais pārejas periods ar tā saukto mājkalpotāju izmantošanu - kompaktajām gāzizlādes spuldzēm ar iebūvētu barošanas bloku (draiveri) un standarta E27 vai E14 ligzdu.
Šādas lampas joprojām tiek plaši izmantotas mūsdienās, jo to izmaksas salīdzinājumā ar LED gaismas avotiem nav tik “nokošas”.
Lai gan ir labs līdzsvars starp cenu un efektivitāti (cenu starpība ar parastajām kvēlspuldzēm laika gaitā atmaksājas enerģijas taupīšanas dēļ), gāzizlādes gaismas avotiem ir vairāki trūkumi:
- Kalpošanas laiks ir mazāks nekā kvēlspuldzēm.
- Augstas frekvences troksnis no barošanas avota.
- Lampām nepatīk bieža ieslēgšana un izslēgšana.
- Pakāpeniska spilgtuma samazināšanās.
- Ietekme uz tuvējām virsmām: laika gaitā uz griestu virsmas (virs lampas) parādās tumšs plankums.
- Un vispār es ļoti nevēlos, lai manā mājā būtu kolba ar noteiktu daudzumu dzīvsudraba.
Lieliska alternatīva ir LED lampas. Priekšrocību saraksts ir nozīmīgs:
- Pārsteidzoša efektivitāte (līdz pat 10 reizēm salīdzinājumā ar kvēlspuldzēm).
- Milzīgs kalpošanas laiks.
- Perfekti un droši barošanas avoti (draiveri).
- Pilnīgi neatkarīgi no ieslēgumu skaita.
- Ar normālu dzesēšanu tie nezaudē spilgtumu gandrīz visu darbības laiku.
- Pilnīga mehāniskā drošība (pat ja ir salauzts dekoratīvais difuzors, telpā neiekļūs kaitīgas vielas).
Divi trūkumi:
- Gaismas plūsmas virziens izvirza augstas prasības difuzora konstrukcijai.
- Tomēr tie ir dārgi (mēs runājam par augstas kvalitātes zīmoliem, bezvārda vidēja līmeņa produkti ir diezgan pieņemami).
Ja cenu jautājumu regulē ražotāja izvēle, tad dizaina īpatnības ne vienmēr ļauj vienkārši nomainīt lampu savā iecienītākajā lustrā. Protams, plašā izvēlē ir klasiskās bumbierveida LED lampas, kas der jebkuram izmēram.
Bet tieši šajā dizainā slēpjas “slazds”.
Mūsu priekšā ir kvalitatīva (tajā pašā laikā salīdzinoši lēta) lampa ar 1000 Lm spilgtumu (atbilst 100 vatu kvēlspuldzei) un 13 W enerģijas patēriņu. Šie LED gaismas avoti man ir strādājuši jau daudzus gadus, tie spīd ar patīkamu siltu gaismu (temperatūra 2700 K), un laika gaitā nav novērojama spilgtuma pasliktināšanās.
Bet jaudīgai gaismai ir nepieciešama nopietna dzesēšana. Tāpēc 2/3 šīs lampas korpusa sastāv no radiatora. Tas ir plastmasas, nesabojā izskatu un ir diezgan efektīvs. Galvenais trūkums izriet no dizaina - īstais gaismas avots ir puslode lampas augšpusē. Tas apgrūtina lampas izvēli - ne katrai ragu lustrai šāds lukturis izskatīsies harmoniski.
Ir tikai viena izeja - iegādāties gatavas LED lampas, kuru konfigurācija sākotnēji bija paredzēta konkrētiem gaismas avotiem.
Atslēgas vārds ir pirkt. Ko darīt ar savām iecienītākajām stāvlampām, lustrām un citām lampām savā dzīvoklī?
Tāpēc tika nolemts LED lampas projektēt pašiem.
Galvenais kritērijs ir izmaksu samazināšana.
LED gaismas avotu attīstībā ir divi galvenie virzieni:
1. Mazjaudas izmantošana (līdz 0,5 W) Gaismas diodes. Jums ir nepieciešams daudz no tiem, jūs varat konfigurēt jebkuru formu. Nav nepieciešams jaudīgs radiators (tie uzsilst maz). Būtisks trūkums ir rūpīgāka montāža.
2. Jaudīgu (1 W - 5 W) LED elementu izmantošana. Efektivitāte ir augsta, darbaspēka izmaksas ir vairākas reizes mazākas. Bet punktveida starojumam ir jāizvēlas difuzors, un projekta īstenošanai ir nepieciešami labi radiatori.
Eksperimentālajiem projektiem es izvēlējos pirmo iespēju. Vislētākā “izejviela”: 5 mm Gaismas diodes ar 120° dispersiju caurspīdīgā korpusā. Tos sauc par "salmu cepurēm".
- tiešā strāva = 20 mA (0,02 A)
- sprieguma kritums 1 diodei = 3,2-3,4 volti
- krāsa - silti balta
Tādu labumu jebkurā radio tirgū pārdod par 3 rubļiem ķekarā.
Nopirku vairākus iepakojumus 100 gab. vietnē aliexpress (saite uz pirkumu). Tas maksāja nedaudz mazāk par 1 rubli. gabals.
Kā barošanas avotus (precīzāk, strāvas avotus) es nolēmu izmantot pārbaudītu ķēdi ar dzesēšanas (balasta) kondensatoru. Šāda vadītāja priekšrocības ir ārkārtīgi zemas izmaksas un minimāls enerģijas patēriņš. Tā kā nav PWM kontrollera vai lineārās strāvas stabilizatora, liekā enerģija neizplūst atmosfērā: šajā ķēdē nav elementu ar siltumu izkliedējošu radiatoru.
Trūkums: strāvas stabilizācijas trūkums. Tas ir, ja tīkla spriegums ir nestabils, mirdzuma spilgtums mainīsies.Manā kontaktligzdā ir tieši 220 (+/- 2 volti), tāpēc šī ķēde ir tieši piemērota.
Elementu bāze arī nav dārga.
- KTs405A sērijas diožu tilti (var izmantot jebkuras diodes, pat Schottky diodes)
- plēves kondensatori ar spriegumu 630 volti (ar rezervi)
- 1-2 vatu rezistori
- elektrolītiskie kondensatori 47 mF pie 400 voltiem (varat uzņemt lielāku jaudu, taču tas pārsniedz ekonomijas jomu)
- tādi sīkumi kā maizes dēlis un drošinātāji parasti ir jebkura radioamatiera arsenālā
Lai neizgudrotu korpusu ar E27 kārtridžu, izmantojam izdegušus (vēl viens iemesls, lai no tiem atteikties) mājkalpotāji.
Pēc rūpīgas (uz ielas!) kolbas izņemšanas ar dzīvsudraba tvaikiem, jums paliek lieliska radošā darba detaļa.
Pamatu pamatā ir strāvas draivera ar dzesēšanas kondensatoru aprēķins un darbības princips
Tipiska diagramma ir parādīta attēlā:
Kā shēma darbojas:
Rezistors R1 ierobežo strāvas pieaugumu, kad tiek pieslēgta jauda, līdz ķēde stabilizējas (apmēram 1 sekunde). Vērtība no 50 līdz 150 omiem. Jauda 2 W.
Rezistors R2 nodrošina balasta kondensatora darbību. Pirmkārt, tas izlādējas, kad strāva ir izslēgta. Vismaz, lai izvairītos no šoka, atskrūvējot spuldzi. Otrs uzdevums ir novērst strāvas pārspriegumu gadījumā, ja uzlādētā kondensatora polaritāte un pirmais 220 voltu pusviļņs nesakrīt.
Faktiski slāpēšanas kondensators C1 ir ķēdes pamatā. Tas ir sava veida strāvas filtrs. Izvēloties kapacitāti, ķēdē var iestatīt jebkuru strāvu. Mūsu diodēm tas nedrīkst pārsniegt 20 mA pie maksimālā tīkla sprieguma.
Tad diodes tilts darbojas (galu galā Gaismas diodes - tie ir elementi ar polaritāti).
Elektrolītiskais kondensators C2 ir nepieciešams, lai novērstu lampas mirgošanu. Gaismas diodes nav inerces, ieslēdzot un izslēdzot. Tāpēc acs redzēs mirgošanu ar frekvenci 50 Hz. Starp citu, pie tā ir vainīgas lētas ķīniešu lampas. Kondensatora kvalitāti pārbauda, izmantojot jebkuru digitālo kameru, pat viedtālruni. Skatoties uz degošajām diodēm caur digitālo matricu, var redzēt mirgojošu, cilvēka acij neatšķiramu.
Turklāt šis elektrolīts sniedz negaidītu bonusu: lampas neizslēdzas uzreiz, bet ar cēlu lēnu vājināšanos, līdz jauda ir izlādējusies.
Dzēšanas kondensatoru aprēķina pēc formulas:I = 200*C* (1,41*U tīkls — U LED)
I – iegūtā ķēdes strāva ampēros
200 ir konstante (tīkla frekvence 50 Hz * 4)
1,41 – konstante
C – kondensatora C1 kapacitāte (rūdīšana) farādos
U tīkls — aptuvenais tīkla spriegums (ideālā gadījumā 220 volti)
U LED – kopējais sprieguma kritums visā Gaismas diodes (mūsu gadījumā - 3,3 volti, reizināts ar LED elementu skaitu)
Daudzuma izvēle Gaismas diodes (ar zināmu sprieguma kritumu) un dzēšanas kondensatora kapacitāti, ir nepieciešams sasniegt nepieciešamo strāvu. Tas nedrīkst būt augstāks par specifikācijās norādīto Gaismas diodes. Tas ir strāvas stiprums, ar kuru jūs regulējat spīduma spilgtumu, un tas ir apgriezti proporcionāls gaismas diožu kalpošanas laikam.
Ērtības labad varat izveidot formulu programmā Excel.
Shēma ir pārbaudīta vairākas reizes, pirmais eksemplārs salikts gandrīz pirms 3 gadiem, darbojas virtuves lampā, nav bijuši nekādi traucējumi.
Pāriesim pie projektu praktiskas īstenošanas. Nav jēgas apspriest LED elementu skaitu un kondensatora jaudu atsevišķās shēmās: projekti ir individuāli katrai lampai. Aprēķināts stingri pēc formulas.Iepriekš minētā shēma 60 gaismas diodēm ar 68 mikrofaradu kondensatoru nav tikai piemērs, bet gan reāls aprēķins strāvai ķēdē 15 mA (lai pagarinātu lukturu kalpošanas laiku).
LED lampa lustrā
Mēs izmantojam mājkalpotājas izķidāto patronu kā ķēdes un nesošās konstrukcijas korpusu. Šajā projektā es neizmantoju maizes dēli; es saliku draiveri uz 1 mm biezas PVC apaļas. Tas izrādījās tieši pareizais izmērs. Divi kondensatori - kapacitātes izvēles dēļ: vienā elementā netika atrasts nepieciešamais mikrofaradu skaits.
Jogurta burka tika izmantota kā korpuss LED elementu ievietošanai. Dizainā izmantoju arī 3 mm putu PVC lokšņu atgriezumus.
Pēc montāžas tas izrādījās glīts un pat skaists. Šis kontaktligzdas izvietojums ir saistīts ar lustras formu: ragi ir vērsti uz augšu, pret griestiem.
Tālāk ievietojam gaismas diodes: saskaņā ar shēmu 150 gab. Plastmasu caurduram ar īlenu, darbaspēka izmaksas: viens pilns vakars.
Raugoties uz priekšu, teikšu: lietas materiāls sevi neattaisnoja, ir pārāk plāns. Nākamā lampa tika izgatavota no 1 mm PVC loksnes. Lai piešķirtu tai formu, es aprēķināju konusa skenēšanu tām pašām 150 diodēm.
Tas izrādījās ne tik elegants, bet uzticams un lieliski saglabā savu formu. Lampa ir pilnībā paslēpta lustras rokā, tāpēc izskats nav tik svarīgs.
Patiesībā uzstādīšana.
Tas vienmērīgi spīd un nekaitē acīm.
Es nemērīju lūmenus, bet tas šķita spilgtāks par 40 W kvēlspuldzi, nedaudz vājāks par 60 W.
LED lampa plakanā griestu lampā virtuvei
Ideāls donors šādam projektam. Visas gaismas diodes atradīsies vienā plaknē.
Mēs uzzīmējam veidni un izgriežam matricu, lai pielāgotos LED elementiem. Ar šo diametru plakana PVC loksne tiks deformēta. Tāpēc es izmantoju celtniecības maisījumu plastmasas spaiņa dibenu.Gar ārējo kontūru ir stingrāka riba.
Diodes tiek uzstādītas, izmantojot parasto īleni: 2 caurumi atbilstoši marķējumam.
Lampa ir paredzēta 120 LED elementiem, kas sadalīti 2 grupās pa 60 gabaliem, lai nodrošinātu ķēdes uzticamību. Izgatavojam 2 identiskus draiverus.
Mēs tos uzstādām uz dielektriskiem starplikām aizmugurē.
Lai piestiprinātu disku, centrā uzstādām PVC pjedestālu.
Piekaram lampu pie griestiem, ieslēdzam - viss darbojas.
Lai novērtētu spilgtumu: stūros ir 4 firmas LED lampas no IKEA, katra ar gaismas jaudu 400 Lm.
LED lampa vannas istabai
Arī viegli īstenojams projekts. Mēs izņemam lampas saturu, instalējam 30 gaismas diožu matricu un atbilstošo draiveri.
Gaisma ir maiga, viendabīga, vairāk nekā pietiekami šai "istabai".
Galda lampa
Dezodoranta vāciņš tiek izmantots kā ķermenis.
E27 kārtridžs tradicionāli ir no sadedzinātas mājkalpotājas.
Lieta ir paredzēta 55 Gaismas diodes.
Tas izrādījās kompakts un veikls.
Galda lampā “instalācija” izskatās kā sava.
Un tas spīd diezgan pārliecinoši.
Bērns, tēta panākumu iedvesmots, lūdza savam datora galdam apgaismojumu. Tika atrasta kaut kāda eleganta kaste, kurā ietilpa šoferis.
Kā korpusu izmantoju kabeļu kārbu. Profila izmērs: 10*10 mm.
Lai gaisma netrāpītu acīs, bet būtu vērsta no augšas uz leju, konstrukcija tiek novietota uz stūra ar 25 mm malu, izgatavota no balta PVC.
Rezultāts:
Viss darbs ir izgatavots no detaļām, kas praktiski nemaksā neko. Turklāt šī ir lieliska iespēja praktizēt savas radio prasmes.
