โคมไฟ LED ทำเอง

อุปกรณ์ให้แสงสว่างจะค่อยๆ เปลี่ยนเป็นหลอด LED สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นทันที มีช่วงการเปลี่ยนแปลงที่ยืดเยื้อด้วยการใช้สิ่งที่เรียกว่าแม่บ้าน - หลอดไฟปล่อยก๊าซขนาดกะทัดรัดพร้อมแหล่งจ่ายไฟในตัว (ไดรเวอร์) และซ็อกเก็ต E27 หรือ E14 มาตรฐาน

หลอดไฟดังกล่าวยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันเนื่องจากต้นทุนเมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งกำเนิดแสง LED นั้นไม่ได้ "กัด" มากนัก

แม้ว่าจะมีความสมดุลที่ดีระหว่างราคาและประสิทธิภาพ (ความแตกต่างของราคากับหลอดไส้แบบธรรมดาจะให้ผลตอบแทนเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการประหยัดพลังงาน) แหล่งกำเนิดแสงที่ปล่อยก๊าซมีข้อเสียหลายประการ:

• อายุการใช้งานต่ำกว่าหลอดไส้
• สัญญาณรบกวนความถี่สูงจากแหล่งจ่ายไฟ
• หลอดไฟไม่ชอบการเปิดและปิดบ่อยครั้ง
• ความสว่างลดลงทีละน้อย
• ผลกระทบต่อพื้นผิวใกล้เคียง: มีจุดมืดปรากฏขึ้นบนพื้นผิวเพดาน (เหนือหลอดไฟ) เมื่อเวลาผ่านไป
• โดยทั่วไปแล้ว ฉันไม่อยากมีขวดที่มีสารปรอทอยู่ในบ้านเลย

  ทางเลือกที่ดีคือหลอดไฟ LED รายการข้อดีมีความสำคัญ:

• ประสิทธิภาพอันน่าทึ่ง (สูงถึง 10 เท่า เมื่อเทียบกับหลอดไส้)
• อายุการใช้งานยาวนาน
• อุปกรณ์จ่ายไฟที่สมบูรณ์แบบและปลอดภัย (ไดรเวอร์)
• เป็นอิสระจากจำนวนการรวมอย่างแน่นอน
• ด้วยการระบายความร้อนตามปกติพวกเขาจะไม่สูญเสียความสว่างไปเกือบตลอดระยะเวลาการทำงาน
• ความปลอดภัยทางกลไกอย่างสมบูรณ์ (แม้ว่าตัวกระจายลมตกแต่งจะชำรุด แต่ไม่มีสารที่เป็นอันตรายเข้ามาในห้อง)

ข้อเสียสองประการ:

• ทิศทางของฟลักซ์แสงทำให้การออกแบบตัวกระจายแสงมีความต้องการสูง
• ถึงกระนั้นพวกเขาก็มีราคาแพง (เรากำลังพูดถึงแบรนด์คุณภาพสูงผลิตภัณฑ์ระดับกลางที่ไม่ระบุชื่อนั้นมีราคาไม่แพงนัก)

หากปัญหาด้านราคาได้รับการควบคุมโดยการเลือกของผู้ผลิตคุณสมบัติการออกแบบจะไม่อนุญาตให้คุณเปลี่ยนหลอดไฟในโคมระย้าที่คุณชื่นชอบเสมอไป แน่นอนว่ามีหลอดไฟ LED รูปทรงลูกแพร์คลาสสิกให้เลือกมากมายที่เหมาะกับทุกขนาด

แต่การออกแบบนี้เองที่ "การซุ่มโจมตี" โกหกอยู่

ข้างหน้าเรามีหลอดไฟคุณภาพสูง (ในเวลาเดียวกันราคาไม่แพงนัก) ที่มีความสว่าง 1,000 ลิตร (เทียบเท่ากับหลอดไส้ 100 วัตต์) และการใช้พลังงาน 13 วัตต์ แหล่งกำเนิดแสง LED เหล่านี้ใช้งานได้สำหรับฉันมาหลายปีแล้ว โดยส่องสว่างด้วยแสงโทนอุ่นที่น่าพึงพอใจ (อุณหภูมิ 2700 K) และไม่มีการเสื่อมสภาพของความสว่างเมื่อเวลาผ่านไป

แต่สำหรับแสงที่ทรงพลัง จำเป็นต้องมีการระบายความร้อนอย่างจริงจัง ดังนั้น 2/3 ของตัวโคมไฟนี้จึงประกอบด้วยหม้อน้ำ เป็นพลาสติกไม่ทำให้เสียรูปลักษณ์และค่อนข้างมีประสิทธิภาพ ข้อเสียเปรียบหลักตามการออกแบบ - แหล่งกำเนิดแสงที่แท้จริงคือซีกโลกที่ด้านบนของหลอดไฟ ทำให้ยากต่อการเลือกโคมไฟ - ไม่ใช่ว่าโคมระย้าแบบแตรทุกอันจะมีโคมไฟที่ดูกลมกลืนกัน

มีทางเดียวเท่านั้นคือซื้อหลอดไฟ LED สำเร็จรูปซึ่งการกำหนดค่าเริ่มแรกออกแบบมาสำหรับแหล่งกำเนิดแสงเฉพาะ

คำสำคัญคือการซื้อ คุณควรทำอย่างไรกับโคมไฟตั้งพื้น โคมไฟระย้า และโคมไฟอื่นๆ ในอพาร์ทเมนต์ของคุณ?

ดังนั้นจึงตัดสินใจออกแบบโคมไฟ LED ด้วยตัวเอง

เกณฑ์หลักคือการลดต้นทุนให้เหลือน้อยที่สุด

มีสองทิศทางหลักในการพัฒนาแหล่งกำเนิดแสง LED:

1. การใช้พลังงานต่ำ (สูงสุด 0.5 W) ไฟ LED- คุณต้องการจำนวนมากคุณสามารถกำหนดค่ารูปร่างใดก็ได้ ไม่จำเป็นต้องใช้หม้อน้ำที่ทรงพลัง (พวกมันร้อนขึ้นเล็กน้อย) ข้อเสียเปรียบที่สำคัญคือการประกอบที่ต้องใช้ความอุตสาหะมากขึ้น

2. การใช้องค์ประกอบ LED ที่ทรงพลัง (1 W - 5 W) ประสิทธิภาพสูง ค่าแรงน้อยกว่าหลายเท่า แต่การแผ่รังสีแบบจุดจำเป็นต้องเลือกตัวกระจายสัญญาณ และจำเป็นต้องมีตัวกระจายรังสีที่ดีในการดำเนินโครงการ

สำหรับการออกแบบการทดลอง ฉันเลือกตัวเลือกแรก “วัตถุดิบ” ที่ถูกที่สุด: 5 มม ไฟ LED ด้วยการกระจาย 120° ในเคสใส พวกมันถูกเรียกว่า "หมวกฟาง"

• กระแสไปข้างหน้า = 20 mA (0.02 A)
• แรงดันตกคร่อม 1 ไดโอด = 3.2-3.4 โวลต์
• สี – วอร์มไวท์

ความดีดังกล่าวขายได้ในราคา 3 รูเบิลต่อพวงในตลาดวิทยุทุกแห่ง

ฉันซื้อหลายแพ็ค 100 ชิ้น ใน aliexpress (ลิงค์เพื่อซื้อ). มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่า 1 rub เล็กน้อย ชิ้น

ในฐานะที่เป็นแหล่งจ่ายไฟ (แหล่งจ่ายกระแสที่แม่นยำยิ่งขึ้น) ฉันตัดสินใจใช้วงจรที่ได้รับการพิสูจน์แล้วพร้อมกับตัวเก็บประจุดับ (บัลลาสต์) ข้อดีของไดรเวอร์ดังกล่าวคือต้นทุนต่ำมากและสิ้นเปลืองพลังงานน้อยที่สุด เนื่องจากไม่มีตัวควบคุม PWM หรือตัวปรับกระแสเชิงเส้น พลังงานส่วนเกินจึงไม่หลุดออกสู่ชั้นบรรยากาศ: ในวงจรนี้ไม่มีองค์ประกอบที่มีหม้อน้ำกระจายความร้อน

ข้อเสีย: ขาดเสถียรภาพในปัจจุบัน นั่นคือหากแรงดันไฟหลักไม่เสถียร ความสว่างของแสงจะเปลี่ยนไปเต้ารับของฉันมีไฟ 220 (+/- 2 โวลต์) พอดี ดังนั้นวงจรนี้จึงถูกต้อง

ฐานองค์ประกอบก็ไม่แพงเช่นกัน

• สะพานไดโอดของซีรีย์ KTs405A (สามารถใช้ไดโอดใดก็ได้แม้แต่ Schottky)
• ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มที่มีแรงดันไฟฟ้า 630 โวลต์ (พร้อมสำรอง)
• ตัวต้านทาน 1-2 วัตต์
• ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า 47 mF ที่ 400 โวลต์ (คุณสามารถใช้ความจุที่มากขึ้นได้ แต่สิ่งนี้อยู่นอกเหนือขอบเขตของความประหยัด)
• สิ่งเล็กๆ น้อยๆ เช่น เขียงหั่นขนม และฟิวส์ มักจะอยู่ในคลังแสงของนักวิทยุสมัครเล่น

เพื่อไม่ให้สร้างที่อยู่อาศัยด้วยคาร์ทริดจ์ E27 เราใช้แม่บ้านที่ถูกไฟไหม้ (อีกเหตุผลหนึ่งที่จะละทิ้งพวกเขา)

หลังจากค่อยๆ ถอดขวดที่มีไอปรอทออกอย่างระมัดระวัง (บนท้องถนน!) คุณจะเหลือชิ้นงานที่ยอดเยี่ยมสำหรับการสร้างสรรค์

พื้นฐานของพื้นฐานคือการคำนวณและหลักการทำงานของไดรเวอร์ปัจจุบันพร้อมตัวเก็บประจุดับ

แผนภาพทั่วไปแสดงในภาพประกอบ:

โครงการนี้ทำงานอย่างไร:

ตัวต้านทาน R1 จะจำกัดกระแสไฟกระชากเมื่อมีการจ่ายไฟจนกว่าวงจรจะเสถียร (ประมาณ 1 วินาที) ค่าตั้งแต่ 50 ถึง 150 โอห์ม กำลังไฟฟ้า 2 วัตต์

ตัวต้านทาน R2 ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานของตัวเก็บประจุบัลลาสต์ ประการแรก มันจะคายประจุออกเมื่อปิดเครื่อง อย่างน้อยที่สุดเพื่อป้องกันไม่ให้คุณตกใจเมื่อคลายเกลียวหลอดไฟ ภารกิจที่สองคือการป้องกันกระแสไฟกระชากในกรณีที่ขั้วของตัวเก็บประจุที่มีประจุและครึ่งคลื่นแรกของ 220 โวลต์ไม่ตรงกัน

ที่จริงแล้วตัวเก็บประจุแบบหน่วง C1 เป็นพื้นฐานของวงจร มันเป็นตัวกรองกระแสชนิดหนึ่ง เมื่อเลือกความจุ คุณสามารถตั้งค่ากระแสใดๆ ในวงจรได้ สำหรับไดโอดของเรา ไม่ควรเกิน 20 mA ที่แรงดันไฟหลักสูงสุด

จากนั้นสะพานไดโอดก็ใช้งานได้ (หลังจากนั้น ไฟ LED - สิ่งเหล่านี้คือองค์ประกอบที่มีขั้ว)

จำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุไฟฟ้า C2 เพื่อป้องกันไม่ให้หลอดไฟกะพริบ ไฟ LED ไม่มีความเฉื่อยเมื่อเปิดและปิด ดังนั้นตาจะมองเห็นการสั่นไหวด้วยความถี่ 50 เฮิรตซ์ อย่างไรก็ตามโคมไฟจีนราคาถูกมีความผิดในเรื่องนี้ ตรวจสอบคุณภาพของตัวเก็บประจุโดยใช้กล้องดิจิตอลใด ๆ แม้แต่สมาร์ทโฟน เมื่อมองดูไดโอดที่กำลังลุกไหม้ผ่านเมทริกซ์ดิจิทัล คุณจะมองเห็นการกะพริบซึ่งตามนุษย์แยกไม่ออก

นอกจากนี้ อิเล็กโทรไลต์นี้ยังให้โบนัสที่ไม่คาดคิดอีกด้วย: หลอดไฟจะไม่ดับทันที แต่จะลดทอนลงอย่างช้าๆ จนกระทั่งความจุหมด

I = 200*C*(1.41*เครือข่าย U - U led)

ผม - ส่งผลให้กระแสวงจรเป็นแอมแปร์

200 เป็นค่าคงที่ (ความถี่เครือข่าย 50Hz * 4)

1.41 – คงที่

C – ความจุของตัวเก็บประจุ C1 (การดับ) ในหน่วยฟารัด

เครือข่าย U - แรงดันไฟฟ้าเครือข่ายโดยประมาณ (ตามหลักการคือ 220 โวลต์)

U led – แรงดันตกคร่อมทั้งหมด ไฟ LED (ในกรณีของเรา - 3.3 โวลต์คูณด้วยจำนวนองค์ประกอบ LED)

การเลือกปริมาณ ไฟ LED (เมื่อทราบแรงดันไฟฟ้าตก) และความจุของตัวเก็บประจุดับจึงจำเป็นต้องบรรลุกระแสที่ต้องการ ไม่ควรสูงกว่าที่ระบุไว้ในข้อกำหนด ไฟ LED- ความแรงของกระแสไฟที่คุณควบคุมความสว่างของแสงเรืองแสง และแปรผกผันกับอายุการใช้งานของ LED

เพื่อความสะดวก คุณสามารถสร้างสูตรใน Excel ได้

วงจรได้รับการทดสอบหลายครั้ง สำเนาชุดแรกประกอบเมื่อเกือบ 3 ปีที่แล้ว ใช้งานได้กับโคมไฟในห้องครัว ไม่มีความผิดปกติใดๆ

มาดูการดำเนินโครงการจริงกันดีกว่า ไม่มีประโยชน์ที่จะพูดถึงจำนวนองค์ประกอบ LED และความจุของตัวเก็บประจุในแต่ละวงจร: โปรเจ็กต์เป็นรายบุคคลสำหรับหลอดไฟแต่ละดวง คำนวณตามสูตรอย่างเคร่งครัดวงจรด้านบนสำหรับ LED 60 ดวงที่มีตัวเก็บประจุไมโครฟารัด 68 ตัวไม่ได้เป็นเพียงตัวอย่าง แต่เป็นการคำนวณจริงสำหรับกระแสในวงจร 15 mA (เพื่อยืดอายุของไฟ)

โคมไฟ LED ในโคมระย้า

เราใช้คาร์ทริดจ์ที่เสียแล้วจากแม่บ้านเป็นตัวเรือนสำหรับวงจรและโครงสร้างรองรับ ในโครงการนี้ ฉันไม่ได้ใช้เขียงหั่นขนม ฉันประกอบไดรเวอร์บนแผ่นกลม PVC หนา 1 มม. ปรากฎว่ามีขนาดที่พอเหมาะพอดี ตัวเก็บประจุสองตัว - เนื่องจากการเลือกความจุ: ไม่พบไมโครฟารัดตามจำนวนที่ต้องการในองค์ประกอบเดียว

โถโยเกิร์ตถูกใช้เป็นตัวเรือนสำหรับบรรจุส่วนประกอบ LED ในการออกแบบฉันยังใช้เศษแผ่นพีวีซีโฟมขนาด 3 มม.

หลังจากประกอบแล้วดูเรียบร้อยและสวยงามยิ่งขึ้น การจัดเรียงซ็อกเก็ตนี้สัมพันธ์กับรูปทรงของโคมระย้า: เขาสัตว์หันขึ้นด้านบนไปทางเพดาน

ต่อไปเราวาง LED: ตามแบบแผน 150 ชิ้น เราเจาะพลาสติกด้วยสว่าน ค่าแรง: เย็นวันหนึ่งเต็ม

เมื่อมองไปข้างหน้าฉันจะพูดว่า: วัสดุของเคสไม่ได้พิสูจน์ตัวเอง แต่มันบางเกินไป โคมต่อไปทำจากแผ่นพีวีซีหนา 1 มม. เพื่อให้มีรูปร่าง ฉันคำนวณการสแกนแบบกรวยสำหรับไดโอด 150 ตัวเดียวกัน

มันดูไม่หรูหรานัก แต่น่าเชื่อถือและคงรูปร่างได้อย่างสมบูรณ์แบบ โคมไฟถูกซ่อนไว้อย่างสมบูรณ์ในแขนโคมระย้า ดังนั้นรูปลักษณ์ภายนอกจึงไม่สำคัญนัก

จริงๆแล้วการติดตั้ง

มันส่องแสงสม่ำเสมอและไม่ทำร้ายดวงตาของคุณ

ฉันไม่ได้วัดลูเมน แต่ให้ความรู้สึกสว่างกว่าหลอดไส้ 40 วัตต์ ซึ่งอ่อนกว่า 60 วัตต์เล็กน้อย

โคมไฟ LED ในโคมไฟเพดานแบนสำหรับห้องครัว

ผู้บริจาคในอุดมคติสำหรับโครงการดังกล่าว LED ทั้งหมดจะอยู่ในระนาบเดียวกัน

เราวาดเทมเพลตและตัดเมทริกซ์ออกเพื่อรองรับองค์ประกอบ LED ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ แผ่นพีวีซีแบนจะเสียรูป ดังนั้นฉันจึงใช้ก้นถังพลาสติกที่ผสมส่วนผสมในการก่อสร้างมีซี่โครงแข็งทื่อตามแนวด้านนอก

ไดโอดได้รับการติดตั้งโดยใช้สว่านปกติ: 2 รูตามเครื่องหมาย

หลอดไฟได้รับการออกแบบสำหรับส่วนประกอบ LED 120 ชิ้น แบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม กลุ่มละ 60 ชิ้น เพื่อความน่าเชื่อถือของวงจร เราสร้างไดรเวอร์ที่เหมือนกัน 2 อัน

เราติดตั้งไว้บนตัวเว้นระยะอิเล็กทริกที่ด้านหลัง

ในการติดดิสก์เราจะติดตั้งแท่น PVC ไว้ตรงกลาง

เราแขวนโคมไฟไว้บนเพดาน เปิดเครื่อง - ทุกอย่างใช้งานได้

เพื่อประเมินความสว่าง: ที่มุมห้องมีหลอดไฟ LED ยี่ห้อ IKEA จำนวน 4 ดวง กำลังส่องสว่างดวงละ 400 ลูเมน

โคมไฟ LED สำหรับห้องน้ำ

เป็นโครงการที่ใช้งานง่าย เราแยกเนื้อหาของหลอดไฟติดตั้งเมทริกซ์ LED 30 ดวงและไดรเวอร์ที่เกี่ยวข้อง

แสงนุ่มนวลสม่ำเสมอ เพียงพอสำหรับ "ห้อง" นี้

โคมไฟตั้งโต๊ะ

หมวกระงับกลิ่นกายถูกใช้เป็นร่างกาย

ตลับ E27 นั้นมาจากแม่บ้านที่ถูกไฟไหม้

เคสนี้ใส่ได้ 55 ไฟ LED.

มันดูกะทัดรัดและเรียบร้อย

ในโคมไฟตั้งโต๊ะ "การติดตั้ง" ดูเหมือนเป็นของตัวเอง

และก็ส่องประกายได้อย่างมั่นใจ

เด็กน้อยได้รับแรงบันดาลใจจากความสำเร็จของพ่อ โดยขอแสงไฟจากโต๊ะคอมพิวเตอร์ พบกล่องหรูหราบางประเภทที่คนขับพอดี

ฉันใช้กล่องเคเบิลเป็นที่อยู่อาศัย ขนาดโปรไฟล์: 10*10 มม.

เพื่อไม่ให้แสงเข้าตาแต่ส่องจากบนลงล่างโครงสร้างวางเป็นมุมด้านละ 25 มม. ทำจาก PVC สีขาว

ผลลัพธ์:

งานทั้งหมดทำจากส่วนประกอบที่ไม่มีต้นทุนเลย นอกจากนี้ นี่เป็นโอกาสที่ดีในการฝึกฝนทักษะด้านวิทยุของคุณ