Dần dần, các thiết bị chiếu sáng đang chuyển sang sử dụng đèn LED. Điều này đã không xảy ra ngay lập tức, đã có một giai đoạn chuyển tiếp kéo dài với việc sử dụng cái gọi là quản gia - bóng đèn phóng điện bằng khí nhỏ gọn có bộ nguồn (trình điều khiển) tích hợp và ổ cắm E27 hoặc E14 tiêu chuẩn.
Những loại đèn như vậy vẫn được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay, vì giá thành của chúng so với các nguồn sáng LED không quá “chát”.
Mặc dù có sự cân bằng tốt giữa giá cả và hiệu quả (sự khác biệt về giá với đèn sợi đốt thông thường sẽ giảm dần theo thời gian do tiết kiệm năng lượng), nguồn sáng phóng điện bằng khí có một số nhược điểm:
- Tuổi thọ sử dụng thấp hơn so với đèn sợi đốt.
- Tiếng ồn tần số cao từ nguồn điện.
- Đèn không thích bật và tắt thường xuyên.
- Độ sáng giảm dần.
- Tác động lên các bề mặt lân cận: theo thời gian xuất hiện vết đen trên bề mặt trần (phía trên đèn).
- Và nói chung, tôi không thực sự muốn có một chiếc bình chứa một lượng thủy ngân nhất định trong nhà.
Một sự thay thế tuyệt vời là đèn LED. Danh sách các lợi thế rất đáng kể:
- Hiệu suất đáng kinh ngạc (gấp 10 lần so với đèn sợi đốt).
- Tuổi thọ sử dụng rất lớn.
- Nguồn điện (trình điều khiển) hoàn hảo và an toàn.
- Hoàn toàn độc lập với số lượng tạp chất.
- Khi làm mát bình thường, chúng không bị mất độ sáng trong gần như toàn bộ thời gian hoạt động.
- Hoàn toàn an toàn về mặt cơ học (ngay cả khi bộ khuếch tán trang trí bị hỏng, sẽ không có chất độc hại nào lọt vào phòng).
Hai nhược điểm:
- Hướng của luồng ánh sáng đặt ra yêu cầu cao về thiết kế của bộ khuếch tán.
- Tuy nhiên, chúng đắt tiền (chúng ta đang nói về các thương hiệu chất lượng cao, các sản phẩm tầm trung không tên có giá khá phải chăng).
Nếu vấn đề giá cả được quy định bởi việc lựa chọn nhà sản xuất, thì các đặc điểm thiết kế không phải lúc nào cũng cho phép bạn chỉ cần thay thế đèn trong chiếc đèn chùm yêu thích của mình. Tất nhiên, có rất nhiều loại đèn LED hình quả lê cổ điển phù hợp với mọi kích thước.
Nhưng chính trong thiết kế này, cuộc “phục kích” đã nằm.
Trước mắt chúng tôi là một loại đèn chất lượng cao (đồng thời tương đối rẻ tiền) với độ sáng 1000 Lm (tương đương với đèn sợi đốt 100 watt) và mức tiêu thụ điện năng là 13 W. Những nguồn sáng LED này đã hoạt động với tôi trong nhiều năm, chúng tỏa sáng với ánh sáng ấm áp dễ chịu (nhiệt độ 2700 K) và không thấy độ sáng bị suy giảm theo thời gian.
Nhưng để có ánh sáng mạnh thì cần phải làm mát nghiêm túc. Do đó, 2/3 thân đèn này bao gồm bộ tản nhiệt. Nó bằng nhựa, không làm hỏng vẻ ngoài và khá hiệu quả. Hạn chế chính xuất phát từ thiết kế - nguồn sáng thực là bán cầu ở phía trên đèn. Điều này gây khó khăn cho việc lựa chọn một chiếc đèn - không phải chiếc đèn chùm sừng nào cũng có một chiếc đèn như vậy trông hài hòa.
Chỉ có một lối thoát - mua đèn LED làm sẵn, cấu hình ban đầu được thiết kế cho các nguồn sáng cụ thể.
Từ khóa là mua. Bạn nên làm gì với đèn sàn, đèn chùm và các loại đèn khác yêu thích trong căn hộ của mình?
Vì vậy, người ta quyết định tự mình thiết kế đèn LED.
Tiêu chí chính là giảm thiểu chi phí.
Có hai hướng chính trong việc phát triển nguồn sáng LED:
1. Sử dụng công suất thấp (tối đa 0,5 W) đèn LED. Bạn cần rất nhiều trong số chúng, bạn có thể cấu hình bất kỳ hình dạng nào. Không cần bộ tản nhiệt mạnh (chúng nóng lên ít). Một nhược điểm đáng kể là lắp ráp tỉ mỉ hơn.
2. Sử dụng các phần tử LED mạnh mẽ (1 W - 5 W). Hiệu quả cao, chi phí lao động ít hơn nhiều lần. Nhưng bức xạ điểm đòi hỏi phải lựa chọn bộ khuếch tán và cần có bộ tản nhiệt tốt để thực hiện dự án.
Đối với các thiết kế thử nghiệm, tôi đã chọn phương án đầu tiên. “Nguyên liệu thô” rẻ tiền nhất: 5 mm đèn LED với độ phân tán 120° trong hộp trong suốt. Chúng được gọi là "mũ rơm".
- dòng điện thuận = 20 mA (0,02 A)
- điện áp rơi trên 1 diode = 3,2-3,4 volt
- màu sắc – trắng ấm
Sự tốt lành như vậy được bán với giá 3 rúp một bó trên bất kỳ chợ radio nào.
Tôi đã mua vài gói 100 chiếc. trên AliExpress (liên kết để mua hàng). Nó có giá ít hơn 1 chà. một mảnh.
Là nguồn cung cấp năng lượng (chính xác hơn là nguồn hiện tại), tôi quyết định sử dụng một mạch đã được kiểm chứng với tụ điện dập tắt (dằn). Ưu điểm của trình điều khiển như vậy là chi phí cực thấp và tiêu thụ năng lượng tối thiểu. Vì không có bộ điều khiểnPWM hoặc bộ ổn định dòng tuyến tính nên năng lượng dư thừa không thoát vào khí quyển: trong mạch này không có bộ phận nào có bộ tản nhiệt tản nhiệt.
Nhược điểm: thiếu sự ổn định hiện tại. Tức là nếu điện áp nguồn không ổn định thì độ sáng của đèn sẽ thay đổi.Ổ cắm của tôi có chính xác 220 (+/- 2 volt), vì vậy mạch này vừa phải.
Cơ sở yếu tố cũng không đắt tiền.
- Cầu diode dòng KTs405A (có thể sử dụng bất kỳ điốt nào, kể cả điốt Schottky)
- tụ điện màng có điện áp 630 volt (có dự trữ)
- Điện trở 1-2 watt
- tụ điện 47 mF ở 400 volt (bạn có thể có công suất lớn hơn, nhưng điều này vượt quá phạm vi kinh tế)
- những thứ nhỏ nhặt như bảng mạch và cầu chì thường có trong kho vũ khí của bất kỳ đài phát thanh nghiệp dư nào
Để không phát minh ra nhà ở có hộp mực E27, chúng tôi sử dụng những người quản gia đã kiệt sức (một lý do khác để từ bỏ chúng).
Sau khi cẩn thận (trên đường phố!) loại bỏ bình chứa hơi thủy ngân, bạn sẽ có được một phôi tuyệt vời cho sự sáng tạo.
Cơ sở cơ bản là tính toán và nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển dòng điện có tụ điện dập tắt
Sơ đồ điển hình được thể hiện trong hình minh họa:
Cách thức hoạt động của chương trình:
Điện trở R1 hạn chế dòng điện tăng vọt khi cấp nguồn cho đến khi mạch ổn định (khoảng 1 giây). Giá trị từ 50 đến 150 Ohm. Công suất 2 W.
Điện trở R2 đảm bảo hoạt động của tụ dằn. Đầu tiên, nó xả điện khi tắt nguồn. Tối thiểu để tránh cho bạn khỏi bị giật khi tháo bóng đèn. Nhiệm vụ thứ hai là ngăn chặn dòng điện tăng vọt trong trường hợp cực tính của tụ điện tích điện và nửa sóng 220 volt đầu tiên không trùng nhau.
Trên thực tế, tụ điện giảm chấn C1 là cơ sở của mạch điện. Nó là một loại bộ lọc hiện tại. Bằng cách chọn điện dung, bạn có thể đặt bất kỳ dòng điện nào trong mạch. Đối với điốt của chúng tôi, nó không được vượt quá 20 mA ở điện áp nguồn cao nhất.
Sau đó cầu diode hoạt động (rốt cuộc đèn LED - đây là những phần tử có cực tính).
Cần có tụ điện C2 để đèn không bị nhấp nháy. đèn LED không có quán tính khi bật và tắt. Do đó, mắt sẽ nhìn thấy nhấp nháy có tần số 50 Hz. Nhân tiện, đèn Trung Quốc giá rẻ có tội trong việc này. Chất lượng của tụ điện được kiểm tra bằng bất kỳ máy ảnh kỹ thuật số nào, thậm chí cả điện thoại thông minh. Nhìn vào các điốt đang cháy thông qua ma trận kỹ thuật số, bạn có thể thấy nhấp nháy, mắt người không thể phân biệt được.
Ngoài ra, chất điện phân này còn mang lại một lợi ích bất ngờ: đèn không tắt ngay lập tức mà có độ suy giảm chậm đáng kể cho đến khi hết công suất.
Tụ điện dập tắt được tính theo công thức:I = 200*C*(Mạng 1,41*U - U led)
I – dòng điện thu được tính bằng ampe
200 là hằng số (tần số mạng 50Hz * 4)
1,41 – hằng số
C – điện dung của tụ C1 (dập tắt) tính bằng fara
Mạng U - điện áp mạng ước tính (lý tưởng là 220 volt)
U led - tổng điện áp rơi trên đèn LED (trong trường hợp của chúng tôi – 3,3 volt, nhân với số phần tử LED)
Lựa chọn số lượng đèn LED (với mức giảm điện áp đã biết) và công suất của tụ điện dập tắt, cần phải đạt được dòng điện yêu cầu. Nó không được cao hơn quy định trong thông số kỹ thuật đèn LED. Chính cường độ dòng điện giúp bạn điều chỉnh độ sáng của đèn LED và tỷ lệ nghịch với tuổi thọ của đèn LED.
Để thuận tiện, bạn có thể tạo công thức trong Excel.
Mạch đã được kiểm tra nhiều lần, bản đầu tiên được lắp ráp cách đây gần 3 năm, hoạt động trong đèn bếp, không có trục trặc gì.
Hãy chuyển sang thực hiện thực tế các dự án. Không có ích gì khi thảo luận về số lượng phần tử LED và công suất tụ điện trong các mạch riêng lẻ: các dự án là riêng cho từng đèn. Tính toán đúng theo công thức.Mạch trên dành cho 60 đèn LED với tụ điện 68 microfarad không chỉ là một ví dụ mà còn là một phép tính thực tế cho dòng điện trong mạch 15 mA (để kéo dài tuổi thọ của đèn).
Đèn LED trong đèn chùm
Chúng tôi sử dụng hộp mực đã rút ruột của người quản gia làm vỏ cho mạch điện và cấu trúc hỗ trợ. Trong dự án này, tôi không sử dụng bảng mạch bánh mì, tôi lắp ráp trình điều khiển trên một tấm tròn PVC dày 1 mm. Hóa ra nó có kích thước phù hợp. Hai tụ điện - do lựa chọn điện dung: không tìm thấy số lượng microfarad cần thiết trong một phần tử.
Một lọ sữa chua được sử dụng làm hộp đựng các bộ phận LED. Trong thiết kế, tôi cũng sử dụng các mảnh nhựa PVC xốp 3 mm.
Sau khi lắp ráp nó trở nên gọn gàng và thậm chí còn đẹp mắt. Sự sắp xếp ổ cắm này gắn liền với hình dạng của đèn chùm: các sừng hướng lên trên, hướng lên trần nhà.
Tiếp theo chúng ta đặt đèn LED: theo sơ đồ, 150 chiếc. Chúng tôi dùng dùi xuyên qua tấm nhựa, tốn công: trọn một buổi tối.
Nhìn về phía trước, tôi sẽ nói: chất liệu của vụ án không tự biện minh được, nó quá mỏng. Chiếc đèn tiếp theo được làm từ tấm PVC 1 mm. Để tạo hình dạng cho nó, tôi đã tính toán quét hình nón cho 150 điốt giống nhau.
Hóa ra nó không quá thanh lịch nhưng đáng tin cậy và giữ được hình dạng một cách hoàn hảo. Đèn được giấu hoàn toàn trong tay đèn chùm nên hình thức bên ngoài không quá quan trọng.
Trên thực tế, cài đặt.
Nó tỏa sáng đều và không làm tổn thương mắt bạn.
Tôi không đo lumen nhưng có cảm giác nó sáng hơn đèn sợi đốt 40 W, yếu hơn 60 W một chút.
Đèn LED trong đèn trần phẳng cho nhà bếp
Một nhà tài trợ lý tưởng cho một dự án như vậy. Tất cả các đèn LED sẽ được đặt trong cùng một mặt phẳng.
Chúng tôi vẽ một mẫu và cắt ra một ma trận để chứa các phần tử LED. Với đường kính này tấm PVC phẳng sẽ bị biến dạng. Vì vậy, tôi đã sử dụng đáy thùng nhựa đựng hỗn hợp xây dựng.Có một đường gân cứng dọc theo đường viền bên ngoài.
Các điốt được lắp đặt bằng cách sử dụng dùi thông thường: 2 lỗ theo dấu.
Đèn được thiết kế cho 120 phần tử LED, được chia thành 2 nhóm 60 phần, nhằm đảm bảo độ tin cậy của mạch điện. Chúng tôi tạo 2 trình điều khiển giống hệt nhau.
Chúng tôi gắn chúng trên các miếng đệm điện môi ở mặt sau.
Để gắn đĩa, chúng tôi lắp một bục PVC ở giữa.
Chúng tôi treo đèn lên trần nhà, bật nó lên - mọi thứ đều hoạt động.
Để đánh giá độ sáng: ở các góc có 4 đèn LED mang thương hiệu IKEA, với công suất chiếu sáng 400 Lm mỗi đèn.
Đèn LED cho phòng tắm
Cũng là một dự án dễ thực hiện. Chúng tôi trích xuất nội dung của đèn, cài đặt ma trận gồm 30 đèn LED và trình điều khiển tương ứng.
Ánh sáng dịu nhẹ, đồng đều, quá đủ cho “căn phòng” này.
Đèn bàn
Mũ khử mùi được dùng làm body.
Hộp mực E27 theo truyền thống là của một người quản gia bị cháy.
Trường hợp chứa 55 đèn LED.
Hóa ra nhỏ gọn và gọn gàng.
Trong chiếc đèn bàn, “cài đặt” trông giống như của chính nó.
Và nó tỏa sáng khá tự tin.
Đứa trẻ, được truyền cảm hứng từ thành công của cha mình, đã yêu cầu một chiếc đèn nền cho bàn máy tính của mình. Một số loại hộp trang nhã đã được tìm thấy trong đó có tài xế.
Tôi đã sử dụng hộp cáp làm vỏ. Kích thước hồ sơ: 10 * 10 mm.
Để ánh sáng không chiếu vào mắt mà hướng từ trên xuống dưới, kết cấu được đặt trên một góc có cạnh 25 mm, làm bằng nhựa PVC trắng.
Kết quả:
Tất cả công việc đều được thực hiện từ các thành phần gần như không tốn kém gì. Ngoài ra, đây còn là cơ hội tuyệt vời để bạn rèn luyện kỹ năng phát thanh của mình.
