LUCES LED DE BRICOLAJE

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Poco a poco, los dispositivos de iluminación cambian a lámparas LED. Esto no sucedió de inmediato, hubo un período de transición prolongado con el uso de las llamadas amas de casa: bombillas compactas de descarga de gas con una fuente de alimentación incorporada (controlador) y un cartucho estándar E27 o E14.

Tales lámparas se usan ampliamente hoy en día, porque su costo en comparación con las fuentes de luz LED no es tan "mordaz".
Con un buen equilibrio de precio y economía (la diferencia de precio con las lámparas incandescentes convencionales se amortiza con el tiempo debido al ahorro de energía), las fuentes de luz de descarga de gas tienen varias desventajas:

La vida útil es inferior a la de las lámparas incandescentes.
Interferencia de alta frecuencia de la fuente de alimentación.
Lámparas, no les gusta encendido / apagado frecuente.
Disminución gradual del brillo.
Influencia en superficies adyacentes: con el tiempo aparece una mancha oscura en la superficie del techo (encima de la lámpara).
De todos modos, realmente no quiero tener un matraz con una cierta cantidad de mercurio en la casa.
Una gran alternativa son las luces LED. La lista de ventajas es significativa:
Gran rentabilidad (hasta 10 veces en comparación con las lámparas incandescentes).
Enorme vida de servicio.
Fuentes de alimentación perfectas y seguras (controladores).
Absolutamente independiente del número de inclusiones.
Con enfriamiento normal, casi todo el período de operación no pierde brillo.
Seguridad mecánica total (incluso si el difusor decorativo está roto, no entrarán sustancias nocivas en la habitación).

Desventaja dos:

La directividad del flujo de luz exige mucho en el diseño del difusor.
Aún así, son caros (estamos hablando de marcas de calidad, los productos de segundo nombre son bastante asequibles).

Si la cuestión del precio está regulada por la selección del fabricante, las características de diseño no siempre le permiten reemplazar la lámpara de su lámpara favorita. Por supuesto, hay una amplia selección de lámparas LED clásicas en forma de pera que se adaptan a cualquier tamaño.
Pero es en este diseño que se encuentra la "emboscada".

Ante nosotros hay una lámpara de alta calidad (al mismo tiempo relativamente económica) con un brillo de 1000 Lm (equivalente a una lámpara incandescente de 100 vatios) y un consumo de energía de 13 vatios. Estas fuentes de luz LED me han funcionado durante muchos años, brillan con una agradable luz cálida (temperatura de 2700 K) y no se observa degradación del brillo con el tiempo.
Pero para una luz potente, se requiere un enfriamiento serio. Por lo tanto, la carcasa de esta lámpara 2/3 consiste en un radiador. Es de plástico, no estropea la apariencia y es bastante efectivo. El principal inconveniente se deriva del diseño: el hemisferio en la parte superior de la lámpara es una fuente de luz real. Esto hace que sea difícil elegir una lámpara: no en todas las lámparas de algarroba, una lámpara de este tipo se verá armoniosa.
Solo hay una salida: comprar lámparas LED ya hechas, cuya configuración se diseñó originalmente para fuentes de luz específicas.
La palabra clave es comprar. ¿Y qué hay de tus lámparas de pie, lámparas de araña y otras lámparas favoritas en el apartamento?

Por lo tanto, se decidió diseñar lámparas LED de forma independiente

El criterio principal es la minimización de costos.
Hay dos direcciones principales en el desarrollo de fuentes de luz LED:
1. El uso de LED de baja potencia (hasta 0,5 W). Requieren mucho, puede configurar cualquier forma. No necesita un radiador potente (poco calor). Un inconveniente significativo es un ensamblaje más minucioso.
2. El uso de potentes elementos LED (1 W - 5 W). La eficiencia es alta, los costos laborales son muchas veces menores. Pero la radiación puntual requiere la selección de un difusor, y se necesitan buenos radiadores para implementar el proyecto.
Para diseños experimentales, elegí la primera opción. La "materia prima" más económica: LED de 5 mm con una difusión de 120 ° en una carcasa transparente. Se les llama el "sombrero de paja".

Las características son las siguientes:

corriente directa = 20 mA (0.02 A)
caída de voltaje en 1 diodo = 3.2-3.4 voltios
color - blanco cálido

Dichos productos se venden por 3 rublos por paquete en cualquier mercado de radio.
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Como fuentes de alimentación (más precisamente, fuentes de corriente), decidí usar un circuito probado con un condensador de apagado (balasto). Las ventajas de un controlador de este tipo son su bajo costo y un consumo mínimo de energía. Como no hay un controlador PWM o un estabilizador de corriente lineal, el exceso de energía no ingresa a la atmósfera: en este circuito no hay elementos con un radiador de disipación de calor.
La desventaja es la falta de estabilización actual. Es decir, con un voltaje de red inestable, el brillo del brillo cambiará. Tengo exactamente 220 (+/- 2 voltios) en mi enchufe, así que esta es la mejor solución.
La base del elemento tampoco es cara.

puentes de diodos de la serie KTs405A (cualquier diodo es posible, al menos Schottky)
Condensadores de película de 630 voltios (con margen)
Resistencias de 1-2 vatios
Condensadores electrolíticos de 47 mF a 400 voltios (puede tomar una capacitancia más grande, pero esto va más allá del alcance de la economía)
bagatelas como una placa de pruebas y fusibles suelen estar en el arsenal de cualquier radioaficionado

Para no reinventar la carcasa con el cartucho E27, utilizamos las amas de casa quemadas (otra razón para rechazarlas).

Después de retirar cuidadosamente (¡en la calle!) Un matraz con vapores de mercurio, queda un excelente espacio en blanco para la creatividad.

La base de los conceptos básicos es el cálculo y el principio de funcionamiento del controlador actual con un condensador de enfriamiento.

Un diagrama típico se muestra en la ilustración:

Cómo funciona el circuito:

La resistencia R1 limita la sobretensión cuando se aplica energía hasta que el circuito se estabiliza (aproximadamente 1 segundo). El valor es de 50 a 150 ohmios. Potencia 2 vatios.
La resistencia R2 proporciona un condensador de lastre. En primer lugar, lo descarga cuando se apaga la alimentación. Al menos para que no sufras una descarga eléctrica cuando desenroscas la bombilla. La segunda tarea es evitar una sobretensión en el caso cuando la polaridad del condensador cargado y la primera media onda de 220 voltios no coinciden.
En realidad, el condensador de enfriamiento C1 es la base del circuito. Es un tipo de filtro actual. Al elegir una capacidad, puede establecer cualquier corriente en el circuito. Para nuestros diodos, no debe exceder los 20 mA en valores pico de la tensión de red.
Luego, el puente de diodos funciona (después de todo, los LED son elementos con polaridad).
El condensador electrolítico C2 es necesario para evitar que la lámpara parpadee. Los LED no tienen inercia cuando se encienden / apagan. Por lo tanto, el ojo verá un parpadeo a una frecuencia de 50 Hz. Por cierto, las lámparas chinas baratas pecan con esto. La calidad del condensador se verifica utilizando cualquier cámara digital, incluso un teléfono inteligente. Mirando los diodos encendidos a través de la matriz digital, puede ver el parpadeo, indistinguible para el ojo humano.
Además, este electrolito ofrece una bonificación inesperada: las lámparas no se apagan inmediatamente, sino con una noble descomposición lenta, hasta que se descarga la capacidad.
El cálculo del condensador de enfriamiento se realiza de acuerdo con la fórmula:
I = 200 * C * (1.41 * red U - U led)
I - corriente del circuito recibido en amperios
200 es una constante (frecuencia de red 50Hz * 4)
1.41 - constante
C es la capacitancia del capacitor C1 (extinción) en faradios
Red U: el voltaje estimado de la red (idealmente 220 voltios)
LED U: la caída de voltaje total a través de los LED (en nuestro caso, 3,3 voltios multiplicado por el número de elementos LED)
Al elegir el número de LED (con una caída de voltaje conocida) y la capacidad del condensador de enfriamiento, es necesario lograr la corriente requerida. No debe ser más alto que los LED especificados en las características. Es la fuerza de la corriente que controlas el brillo del brillo, e inversamente proporcional a la vida útil de los LED.
Para mayor comodidad, puede crear una fórmula en Exel.

El circuito ha sido revisado repetidamente, la primera copia fue ensamblada hace casi 3 años, funciona en una lámpara en la cocina, no hubo fallas de funcionamiento.
Pasamos a la implementación práctica de proyectos. No tiene sentido discutir la cantidad de elementos LED y la capacitancia del capacitor en circuitos separados: los proyectos son individuales para cada lámpara. Se calcularon estrictamente de acuerdo con la fórmula. El esquema anterior de 60 LED con un capacitor de 68 microfaradios no es solo un ejemplo, sino un cálculo real de la corriente en el circuito de 15 mA (para extender la vida útil de las luces).

Lámpara LED en una bocina

El cartucho destripado del ama de llaves se utiliza como alojamiento para el circuito y la estructura de soporte. En este proyecto, no utilicé una placa de prueba, ensamblé un controlador en un disco redondo hecho de PVC de 1 mm de espesor. Resultó justo en tamaño. Dos condensadores, debido a la selección de capacitancia: no se encontró el número requerido de microfaradios en un elemento.

Como estuche para colocar elementos LED, se usó un frasco de yogur. También utilizó láminas de recorte de PVC espumado de 3 mm en el diseño.

Después del montaje, resultó limpio e incluso hermoso. Esta disposición del cartucho está asociada con la forma del candelabro: los cuernos se dirigen hacia arriba, hasta el techo.

A continuación, colocamos los LED: según el esquema, 150 piezas. Perforamos el plástico con un punzón, trabajo: una tarde completa.

Mirando hacia el futuro, diré: el material del cuerpo no se ha justificado a sí mismo, es demasiado delgado. La siguiente lámpara estaba hecha de lámina de PVC de 1 mm. Para dar forma, calculé el barrido del cono para los mismos 150 diodos.

Resultó no tan elegante, pero confiable, y mantiene su forma perfectamente. La lámpara está completamente oculta en la bocina de la lámpara, por lo que la apariencia no es tan importante.

En realidad, la instalación.

Brilla uniformemente, no golpea los ojos.

No medí lúmenes, se sentía más brillante que una lámpara incandescente de 40 W, un poco más débil que 60 W.

Lámpara LED en una lámpara de techo plana en la cocina

Un donante ideal para tal proyecto. Todos los LED estarán ubicados en un plano.

Dibujamos una plantilla, recortamos la matriz para acomodar los elementos LED. Con este diámetro, una lámina plana de PVC se deformará. Por lo tanto, utilicé el fondo de un cubo de plástico debajo de las mezclas de construcción. En el contorno externo hay un refuerzo.

Los diodos se instalan utilizando el punzón habitual: 2 agujeros en el marcado.

La luminaria está diseñada para 120 elementos LED, divididos en 2 grupos de 60 piezas., Para la confiabilidad del circuito. Hacemos 2 controladores idénticos.

Los montamos en separadores dieléctricos en la parte posterior.

Para montar el disco, en el centro instalamos un podio de PVC.

Colgamos la lámpara en el techo, la encendemos, todo funciona.

Para evaluar el brillo: en las esquinas hay 4 lámparas LED de marca de IKEA, con una salida de luz de 400 Lm.

Lámpara LED para el baño

También un proyecto de fácil implementación. Extraemos el contenido de la lámpara, instalamos una matriz de 30 LED y el controlador correspondiente.

La luz es suave, uniforme, porque esta "habitación" es más que suficiente.

Lámpara de mesa

Una tapa de un desodorante se utilizó como vivienda.

El cartucho E27 es tradicionalmente de un ama de llaves quemado.

La carcasa contiene 55 LED.

Resultó compacto y ordenado.

En una lámpara de mesa, la "instalación" parece una nativa.

Y brilla con bastante confianza.

Iluminación de escritorio de computadora LED
El niño, inspirado por los éxitos de papá, pidió iluminación para el escritorio de una computadora. Se encontró una caja elegante en la que cabía el conductor.

Como caso, usé una caja para tender el cable. Tamaño del perfil: 10 * 10 mm.

Para que la luz no llegue a los ojos, sino que se dirige de arriba a abajo, el diseño se ubica en una esquina con un lado de 25 mm, hecho de PVC blanco.