Этапы сборки светодиодных светильников
Обновлено: 05.05.2024
Светодиодная лампа своими руками: схема, нюансы конструкции, самостоятельная сборка
LED-светильники находят широкое применение в организации бытового, уличного, промышленного освещения. Их важными достоинствами является экономичность, экологичность, неприхотливость в обслуживании.
Изготовленная светодиодная лампа своими руками обязательно найдет свое применение в вашем доме. Подробную инструкцию по изготовлению, как и схемы сборки вы найдете в представленной статье.
Принцип работы LED-устройства
Основой светодиодной лампы является односторонний полупроводник, величина которого составляет несколько миллиметров. В нем происходит однонаправленное движение электронов, что позволяет преобразовывать переменный ток в постоянный.
Состоящему из нескольких слоев кристаллу светодиода свойственны два типа электропроводимости: положительно и отрицательно заряженных частиц.
Сторона, где содержится минимальное количество электронов, получила названия дырочной (p-тип), тогда как другая с большим количеством этих частиц именуется электронной (n-тип).
При столкновении элементов на p-n-переходе они сталкиваются, генерируя частицы света фотоны. Если в это время поддерживать систему в постоянном напряжении, светодиод будет излучать стабильный поток света. Этот эффект используется во всех конструкциях LED-ламп.
Четыре разновидности светодиодных устройств
В зависимости от размещения светодиодов подобные модели можно разделить на следующие категории:
- DIP. Кристалл скомпонован с двумя проводниками, над которыми находится увеличитель. Модификация получила широкое распространение при изготовлении вывесок и гирлянд.
- «Пиранья». Приборы собирают аналогично предыдущему варианту, но предусматривают четыре вывода. Надежные и прочные конструкции чаще всего применяют для оснащения автомобилей.
- SMD. Кристалл размещается сверху, что значительно улучшает отведение тепла, а также помогает уменьшить габариты устройств.
- СОВ. В этом случае светодиод впаивается непосредственно в плату, что способствует увеличению интенсивности свечения и защите от перегрева.
Существенный недостаток COB-устройств — невозможность замены отдельных элементов, из-за чего приходится приобретать новый механизм из-за одного-единственного вышедшего из строя чипа.
В люстрах и других бытовых осветительных приборах обычно применяется конструкция SMD.
Устройство LED-ламп
Светодиодная лампа состоит из шести следующих частей:
- светодиод;
- цоколь;
- драйвер;
- рассеиватель;
- радиатор.
Действующим элементом подобного прибора является светодиод, генерирующий поток световых волн.
Цоколь, который может иметь различный вид и размер, применяется и для других видов ламп – люминесцентных, галогенных, накаливания. В то же время некоторые LED-приборы, например, светодиодные ленты, могут обходиться без этой детали.
Важным элементом конструкции служит драйвер, преобразующий сетевое напряжение в ток, на которой работает кристалл.
От этого узла во многом зависит эффективная работа лампы, кроме того, качественный драйвер, имеющий хорошую гальваническую развязку, обеспечивает яркий постоянный световой поток без намека на моргание.
Обычный светодиод производит направленный пучок света. Чтобы изменить угол его распределения и обеспечить качественное освещение, используется рассеиватель. Еще одной функцией этого компонента является защита схемы от механических и природных воздействий.
Радиатор предназначен для отвода тепла, излишки которого могут повредить прибору. Надежная работа радиатора позволяет оптимизировать работу лампы и продлить ей жизнь.
Чем меньше эта деталь, тем большую тепловую нагрузку придется выдерживать светодиоду, что скажется на быстроте его выгорания.
Преимущество и недостатки самодельной лампы
Специализированные магазины предлагают большой выбор светодиодных аппаратов. Однако порой в ассортименте невозможно найти прибор, отвечающий необходимым параметрам. Кроме того, LED-приборы традиционно отличаются высокой стоимостью.
Между тем, вполне возможно сэкономить средства и получить идеальную лампу, выполнив сборку самостоятельно. Сделать это несложно и достаточно будет элементарных технических знаний и практических умений.
Выполненное своими руками LED-устройство имеет ряд значительных преимуществ над приобретенным в магазине аналогом. Они отличаются экономичностью: при аккуратной сборке и использовании качественных деталей период эксплуатации достигает 100 тысяч часов.
Такие приборы показывают высокую степень энергоэффективности, которая определяется соотношением потребляемой мощности и яркости выработанного света. Наконец, их стоимость на порядок ниже, чем фабричных аналогов.
Проблемы самостоятельного изготовления
Главными вопросами, которые приходится решать при изготовлении LED-ламп, является перевод переменного электрического тока в пульсирующий и его выравнивание до постоянного. Помимо этого, предстоит ограничить силу электропотока 12 вольтами, что необходимо для питания диода.
Продумывая устройство, следует также решить ряд конструктивных задач, а именно:
- как расположить схему и светодиоды;
- как изолировать систему;
- как обеспечить теплообмен в устройстве.
Перед сборкой желательно продумать все эти проблемы с учетом требований, которые предъявляются к самодельному источнику света.
Схемы светодиодных ламп
Прежде всего, следует выработать вариант сборки. Существует два основных способа, каждый из которых имеет собственные плюсы и минусы. Ниже мы рассмотрим их подробнее.
Вариант с диодным мостом
Схема включает четыре диода, которые подключаются разнонаправленно. Благодаря этому мост приобретает возможность трансформировать сетевой ток в 220 V в пульсирующий.
Происходит это следующим образом: при проходе по двум диодам синусоидальных полуволн, они изменяются, что вызывает потерю полярности.
При сборке к плюсовому выходу перед мостом подключается конденсатор; перед минусовой клеммой – сопротивление на 100 Ом. Еще один конденсатор устанавливается позади моста: он понадобится для сглаживания перепадов напряжения.
Изготовление светодиодного элемента
Наиболее простым способом создания LED светильника является выполнение источника света на основе сломанного светильника. Необходимо проверить работоспособность обнаруженных деталей, что можно сделать с помощью аккумулятора на 12 V.
Неисправные элементы нужно заменить. Для этого следует распаять контакты, убрав перегоревшие элементы, поставить на их место новые. При этом важно соблюдать чередование анодов и катодов, которые крепятся последовательно.
Если требуется поменять лишь 2-3 штуки чипа, достаточно просто припаять их на участки, где ранее находились вышедшие из строя компоненты.
При полной самостоятельной сборке нужно соединять в ряд по 10 диодов, соблюдая правила полярности. Несколько выполненных цепей припаиваются к проводам.
При сборке схем важно следить, чтобы спаянные концы не касались друг друга, поскольку это может привести к замыканию прибора и выхода системы из строя.
Приспособления для более мягкого света
Чтобы избежать мерцания, свойственного LED-светильникам, описанную выше схему можно дополнить несколькими деталями. Таким образом, она должна состоять из диодного моста, резисторов на 100 и 230 Ом, конденсаторов на 400 нФ и 10 мкФ.
Чтобы защитить устройство от перепадов напряжения в начале схемы помещается резистор в 100 Ом, за которым впаивается конденсатор 400 нФ, после него устанавливается диодный мост и еще один резистор на 230 Ом, за которым идет собранная цепочка светодиодов.
Приборы с резисторным сопротивлением
Подобная схема также вполне доступна начинающему мастеру. Для ее выполнения требуются два резистора 12k и две цепочки из одинакового числа светодиодов, которые припаиваются последовательно с учетом полярности. При этом одна полоса со стороны R1 подсоединяется катодом, а другая – с R2 – анодом.
Выполненные по этой схеме светильники имеют более мягкий свет, поскольку действующие элементы зажигаются по очереди, благодаря чему пульсация вспышек почти незаметна невооруженному глазу.
Устройства успешно применяются в качестве настольной лампы и в других целях. Для создания оптимального освещения специалисты рекомендуют применять ленты из 20-40 диодов. Меньшее количество дает небольшой световой поток, соединение большего числа элементов технически довольно сложно выполнить.
Важный элемент: светодиодный драйвер
Для корректной работы LED-устройства, выполненного своими руками, следует решить вопрос с драйвером. Схема этого узла довольно проста. Алгоритм функционирования состоит в прохождении переменного тока в 220V на диодный мост через конденсатор C1.
Выпрямленный ток переходит на последовательно подключенные светодиоды HL1-HL27, количество которых могут достигать 80 штук.
Чтобы избежать мерцания и добиться стабильно ровного цвета желательно использовать конденсатор С2, который должен иметь как можно большую емкость.
Корпуса для светодиодных приборов
Перед сборкой важно определиться, где будет помещаться собранная схема.
Существует несколько вариантов решения этой проблемы — для размещения устройства можно использовать:
-
накаливания;
- корпуса от перегоревших энергосберегающих или галогенных ламп;
- выполненные своими руками приспособления.
Первый вариант имеет важное преимущество. При его использовании легко закрутить собранное светодиодное устройство в патрон, тем самым обеспечив теплообмен.
Следует учесть, что помимо очевидного плюса, этот способ имеет и явные минусы. Собранная конструкция имеет не слишком эстетичный вид, кроме того, в этом случае сложно выполнить надежную изоляцию.
Удобный и практичный вариант — поместить самодельный прибор в корпус энергосберегающей лампы. Для этого первоначально необходимо разобрать перегоревший прибор, достав из него преобразовательную плату.
Собранную схему можно вставить, применив разные способы:
- Диоды помещаются в отверстия, которые проделываются в крышке под стеклянной колбой.
- Схему можно расположить внутри цоколя, что гарантирует теплообмен. В этом случае LED-элементы вставляются и закрепляются в уже имеющиеся отверстия.
- Плату можно спрятать в цоколь. Для выполнения процесса удобно воспользоваться обычной пластиковой крышкой от бутылки с водой.
Для размещения светодиодов мастера часто применяют сделанный своими руками кружок из пластика или картона, в котором сверлятся отверстия под диоды. При тщательно выполненной работе такие устройства смотрятся довольно эстетично.
Еще одним вариантом является применение корпуса галогенной лампы. Он не получил широкого распространения, поскольку в данном случае нет возможности закрутить светильник в патрон. Тем не менее подобная модификация используется для выполнения самодельных индикаторов и иных приборов.
Материалы для изготовления самоделки
Помимо корпуса, для создания лампы потребуются и другие элементы. Это, прежде всего светодиоды, которые можно приобрести в виде LED-лент или отдельных элементов НК6. Сила тока каждой детали равна 100-120 мА; напряжение 3-3,3 V.
Необходимы также выпрямительные диоды 1N4007 либо диодный мост, а также предохранители, обнаружить которые можно в цоколе старого прибора.
Понадобится и конденсатор, емкость и напряжение которого должны соответствовать используемой электросхеме и количеству использованных в ней LED-элементов.
Если не используется готовая плата, нужно подумать о каркасе, к которому крепятся светодиоды. Для его изготовления подойдет теплоустойчивый материал, не являющийся металлом и непроводящий электрический ток.
Как правило, подобную деталь выполняют из прочных пластиков или плотного картона. Для крепления светодиодных элементов к каркасу понадобятся жидкие гвозди или суперклей.
Собираем простую LED-лампу
Рассмотрим выполнение светильника в стандартном цоколе от люминесцентной лампы. Для этого нам придется несколько изменить приведенный выше список материалов.
В этом случае мы используем:
- старый цоколь Е27;
- светодиоды НК6;
- драйвер RLD2-1;
- кусок пластика или плотного картона;
- суперклей;
- электропроводку;
- паяльник, плоскогубцы, ножницы.
Первоначально требуется разобрать светильник. У люминесцентных устройств подсоединение цоколя к пластинке с трубками осуществляется с помощью защелок. Важно обнаружить место крепежа и поддеть элементы отверткой, что позволит легко отсоединить патрон.
Разбирая прибор, нужно соблюдать предельную осторожность, чтобы не нанести вреда трубкам, внутри которых находится ядовитое вещество. Одновременно необходимо следить за целостностью электропроводки, подсоединенной к цоколю, а также сохранять детали, содержащиеся в нем.
Верхнюю часть с подсоединенными газоразрядными трубками мы используем для выполнения пластинки, необходимой для подсоединения светодиодов. Достаточно удалить трубчатые элементы, а в оставшиеся круглые отверстия закрепить LED-детали.
Для их надежного крепления лучше сделать дополнительную пластмассовую или картонную крышку, которая послужит для изолирования чипов.
В лампе будут применяться светодиоды НК6, каждый из которых состоит из 6 кристаллов с параллельным подключением. Они позволяют создать довольно яркий осветительный прибор при минимуме потребляемого электричества.
Для подключения каждого светодиода к крышке необходимо выполнить по два отверстия. Прокалывать их следует аккуратно в строгом соответствии схеме.
Пластиковая деталь позволяет прочно зафиксировать LED-элементы, тогда как использование картона требует дополнительного закрепления светодиодов к основанию при помощи жидких гвоздей либо суперклея.
Так как устройство рассчитано на применение шести светодиодов мощностью по 0,5 ватт каждый, в схеме нужно предусмотреть три параллельно подсоединенных элемента.
В конструкции, которая будет работать от электросети мощностью 220 В, нужно предусмотреть драйвер RLD2-1, который следует приобрести в магазине или выполнить самостоятельно.
Во избежание короткого замыкания перед началом сборки важно заизолировать драйвер и плату друг от друга, используя пластик или картон. Поскольку лампа почти не нагревается, не стоит беспокоиться о перегреве.
Подобрав все компоненты можно собрать конструкцию по схеме, а затем подключить ее к электросети, чтобы проверить свечение.
Устройство, работающее от стандартного патрона с питанием 220 В, имеет низкое энергопотребление и мощность равную 3 Ваттам. Последний показатель в 2-3 раза меньше, нежели у люминесцентных устройств и в 10 раз меньше, чем у ламп накаливания.
Хотя световой поток равен всего лишь 100-120 люменов, благодаря ослепительно белому цвету лампа кажется значительно ярче. Собранный светильник можно применять в качестве настольного либо для освещения компактного помещения, например, коридора или чулана.
Выводы и полезное видео по теме
В приведенном ниже видеоролике вы можете увидеть подробный рассказ специалиста о самостоятельной сборке LED-светильника:
Лампы на светодиодах, выполненные самостоятельно, обладают высокими техническими характеристиками. Они почти не уступают фабричным моделям по таким качествам, как прочность, надежность, долговечность.
Сборка подобных устройств доступна практически каждому: для успешного ее выполнения необходимо лишь строго следовать схемам и аккуратно выполнять все предписанные манипуляции.
Возможно вам уже приходилось собирать светодиодную лампу своими руками и вы можете дать ценный совет посетителям нашего сайта? Или после прочтения статьи появились вопросы? Пожалуйста, оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке.
Светодиодные ленты для общего освещения: за и против
При всех преимуществах светодиодного освещения нельзя не признать, что его внедрение происходит не очень быстро. Это связано с множеством факторов, в том числе высокой стоимостью светодиодных светильников, отсутствием информации и консерватизмом, естественным образом свойственным потребителям. Но есть один вид светодиодных осветительных приборов, который сразу был воспринят потребителями на «ура» — светодиодные ленты. Изначально этот вид светотехнической продукции применялся для декоративного оформления. Но сейчас все чаще светодиодные ленты используют для создания общего освещения. Мало того, выпускаются светильники на основе светодиодных лент. Причем теперь это не только сверхбюджетная продукция, но и светильники высокого класса, а также творения именитых дизайнеров. О преимуществах и недостатках применения светодиодных лент для общего освещения и пойдет речь в статье.
Светодиодная лента представляет собой гибкий светодиодный модуль, который можно резать на куски длиной, кратной определенному шагу. Для реализации возможности резки ленты, в ней используется последовательно-параллельное соединение светодиодов. Как правило, светодиодные ленты имеют напряжение питания 12 или 24 В. Поэтому в них параллельно соединены последовательности из токоограничительного резистора, а также 3 или 6 светодиодов.
Главное преимущество светодиодных лент — простота их использования. Можно отрезать нужную длину ленты. При установке ленты ее просто наклеивают как скотч на поверхность. Подключение к ленте осуществляется сейчас обычно с помощью специальных коннекторов.
Принципиальная схема светодиодной ленты с питанием 12 B
Благодаря своим свойствам, светодиодные ленты сразу завоевали любовь дизайнеров интерьеров. При этом возникла уникальная, с точки зрения маркетинга, ситуация. На рынке светодиодных лент, за редким исключением, отсутствуют известные бренды с большими рекламными бюджетами, которые могли бы продвигать саму концепцию, лежащую в основе такого оборудования.
Тем не менее, светодиодные ленты без какой-либо серьезной маркетинговой поддержки стали появляться в интерьерных журналах и телепередачах по данной тематике. В итоге, о светодиодных лентах и их замечательных свойствах сейчас знают даже люди, далекие от светотехники. Использование светодиодных лент — одна из наиболее обсуждаемых тем как на интерьерных, так и на специализированных светотехнических интернет-форумах.
Параметры
Светодиодные ленты поставляются потребителю в бухтах, наиболее распространенная длина — 5 м. В технических данных, как правило, указывается потребляемая мощность всего отрезка ленты. Для корректного сравнения светодиодных лент следует использовать такой параметр, как удельная потребляемая мощность.
Для вычисления этого параметра потребляемую мощность отрезка ленты делят на его длину. Световой поток для ленты указывают крайне редко, и дело здесь не только в маркетинговых ухищрениях. Как мы узнаем далее, значение светового потока для светодиодной ленты можно определить лишь приблизительно.
Массово используемые типы светодиодных лент имеют светоотдачу, лежащую в пределах 60–80 лм/Вт.
Исходя из этих данных, по удельной потребляемой мощности можно оценить, в каких пределах будет лежать световой поток данного отрезка ленты.
По области применения светодиодные ленты можно разделить на три категории:
- Декоративные. Используются для подчеркивания тех или иных деталей интерьера, создания визуальных акцентов. Имеют удельную потребляемую мощность менее 7 Вт/м.
- Для местной подсветки. Применяются для освещения отдельных полок, ниш и т.п. мест. Удельная потребляемая мощность лежит в пределах 7–11 Вт/м.
- Для общего освещения. Световой поток таких лент достаточен для того, чтобы применять их для общего освещения помещений. Удельная потребляемая мощность превышает 11 Вт/м. Конструктивной особенностью таких лент является то, что светодиоды в них обычно располагаются в 2–3 ряда.
Осуществление теплоотвода
Ленты для местного освещения можно наклеивать на что угодно при условии, что будет обеспечена естественная циркуляция воздуха вокруг светодиодов. В том случае, если естественной циркуляции воздуха нет, придется наклеивать ленту на специальный алюминиевый профиль для обеспечения теплоотвода. Светодиодные ленты для общего освещения в обязательном порядке должны наклеиваться на алюминиевый профиль. Альтернативой может быть, разве что, наклейка на металлические несущие элементы подвесного потолка.
Игнорирование требования установки мощных светодиодных лент на металлический профиль является весьма распространенной ошибкой. В результате перегрева световой поток уже за первый год эксплуатации может упасть вдвое.
Преимущества для бюджетных решений
Последовательно-параллельная схема соединения светодиодов, применяемая в светодиодной ленте, является ее важным преимуществом, обеспечивающим высокую надежность. При выходе из строя одного светодиода, сопровождающегося разрывом цепи, перестанут работать только 2 или 5 светодиодов (в зависимости от питающего напряжения), включенных последовательно с ним. Для сравнения, в самых дешевых светодиодных светильниках применяется последовательное соединение светодиодов цепочки, состоящие из десятков элементов. Диоды Зенера, включаемые параллельно светодиодам для предотвращения разрыва цепи, в таких светильниках не используются. В результате при выходе из строя одного светодиода может погаснуть весь светильник.
Подавляющее большинство типов светодиодных лент подключаются к сети не напрямую, а через блок питания. Поскольку блок питания является внешним, то нет ограничений на его размеры. Блоки питания с выходным напряжением 12 или 24 В выпускаются массовым тиражом и стоят недорого. Поэтому нет проблемы приобрести для осветительной системы качественный блок питания с низким уровнем пульсаций на выходе и устойчивостью к броскам напряжения. А ведь именно большой уровень пульсаций и плохая устойчивость к изменениям питающего напряжения являются главными недостатками дешевых светодиодных светильников.
Но светильники на основе светодиодной ленты имеют и свои недостатки.
Светодиодные ленты, как правило, питаются от источника напряжения. Ток, протекающий через светодиоды в светодиодной ленте, задается резистором, включенным последовательно с цепочкой источников света. В то же время, для установки оптимального режима работы светодиодов требуется стабилизировать ток на определенном уровне.
Простота использования светодиодных лент и некоторые объективные преимущества привели к тому, что их используют в качестве источника света производители сверхбюджетных светильников. Кроме этого, можно встретить очень дорогие светильники, изготовленные именитыми дизайнерами в одном экземпляре или же малыми партиями, в которых также используются светодиодные ленты. В данном случае светильник является не утилитарным прибором, а средством украшения интерьера, и не так важно, какой он дает световой поток и какая у него энергоэффективность. Использование светодиодной ленты позволяет дизайнеру самостоятельно или с привлечением 1–2 ассистентов создавать оригинальные светильники.
Недостатки светодиодных лент
Главным недостатком большинства светодиодных лент является схема установки режима работы светодиодов. Как известно, она определяется силой тока, протекающего через светодиод. Сила тока в светодиодной ленте устанавливается токоограничительным резистором.
В нем происходит значительная потеря энергии. Например, при напряжении питания 12 В падение напряжения на цепочке из последовательно соединенных светодиодов составляет около 10 В. Из-за этого в токоограничительном резисторе бесполезно расходуется около 17% потребляемой мощности.
Справедливости ради следует отметить, что аналогичная проблема есть и в светодиодных лампах с низковольтным питанием. Но в них используется специальная электронная схема, стабилизирующая ток, протекающий через светодиоды на оптимальном уровне, что в конечном счете позволяет добиться высокой общей светоотдачи. В лентах же сила тока зависит от падения напряжения в p-n переходах светодиодов. Эта величина зависит от температуры, реального значения напряжения питания и технологического разброса. Поэтому световой поток для лент может быть определен только приблизительно.
Другим недостатком являются ограниченные возможности для теплоотвода. Клей, которым лента крепится к поверхности, не отличается высокой теплопроводностью, к тому же, нет возможности плотно прижать ленту к металлическому профилю, так как при этом придется оказывать механическое воздействие непосредственно на светодиоды, что крайне нежелательно.
Также серьезной проблемой в светодиодной ленте являются потери в тонких гибких проводниках. Правда, она частично решается путем перехода от 12-вольто-вых к 24-вольтовым лентам.
Из этого можно сделать вывод, что бюджетный светильник на светодиодных лентах значительно проигрывает по энергоэффективности светильникам на основе отдельных светодиодов или же светодиодных модулей.
В отличие от светодиодных лент, в тонких светодиодных модулях для установки режима работы вместо токоограничительных резисторов нередко применяются стабилизаторы тока, что обеспечивает лучшие технические характеристики
Альтернатива светодиодным лентам
Поскольку все равно мощная светодиодная лента должна использоваться только в металлическом профиле, не проще ли вместо нее использовать готовые тонкие светодиодные модули, соединяемые встык?
У них уже предусмотрена металлическая основа, с которой имеется хороший тепловой контакт у светодиодов. Соединительные проводники более толстые, чем в ленте, потери в них минимальны. К сожалению, пока такое решение используется в нашей стране редко. Опыт общения автора статьи с дизайнерами показывает, что зачастую они просто не осведомлены о наличии таких модулей.
Стоимость тонких светодиодных модулей в пересчете на погонную длину, на первый взгляд, выше, чем у светодиодной ленты. Но если взять модули и ленту с одинаковыми техническими характеристиками, прибавить к стоимости ленты еще и стоимость качественного алюминиевого профиля и рабочего времени на установку ленты в профиль, получается, что оба решения стоят примерно одинаково. Но, в конечном счете, применение тонких светодиодных модулей более выгодно, так как у них выше энергоэффективность и больше реальный срок службы.
За лентами — будущее?
Но все это не означает, что перспектив у светодиодных лент в общем освещении нет. Применение усовершенствованных лент позволяет добиться высоких технических характеристик и при этом полностью автоматизировать процесс производства светильников.
Светодиодная лента Osram Preva LED Linear-Flex
Немецкая компания Osram на выставке Light+Building 2014 во Франкфурте-на-Майне продемонстрировала светодиодную ленту Preva LED Linear-Flex, предназначенную для сборки светильников на роботизированных линиях. Светоотдача этой ленты составляет 173 лм/Вт. Ширина Preva LED Linear-Flex примерно в 10 раз больше, чем у обычной ленты. Благодаря этому, лента сама обеспечивает нужный теплоотвод, даже при установке на поверхность с низкой теплопроводностью. И, самое главное, лента предназначена для работы с блоком питания, имеющим стабилизированный выходной ток, а не напряжение. Это позволяет точно устанавливать оптимальный режим работы светодиода и снижает потери в токоограничительных резисторах (совсем без них обойтись в светодиодной ленте пока невозможно). В итоге светильник на светодиодной ленте нового типа обладает высокими параметрами при низкой цене.
Алексей Васильев
Статья опубликована в журнале «Электротехнический рынок», № 5-6
Контакты:
Сборка линейного светодиодного светильника
Сейчас одним из самых популярных и модных решений освещения являются линейные светодиодные светильники. В этой статье мы разберемся, как устроены современные LED системы освещения и соберем один светильник своими руками.
Конструкция
Линейный светильник включает в себя: алюминиевый светодиодный профиль с поликарбонатным светорассеивающим стеклом, источник света (светодиодная лента или светодиодная линейка), LED драйвер. Так же к профилям предлагается огромное множество комплектующих (подвесы, заглушки, крепления и многое др.)
Из плюсов такой простой конструкции можно отметить широкие возможности конфигурации и выбора. Практически каждый такой светильник является уникальным. Неоспоримое преимущество линейных систем освещения заключается в том, что мы можем делать светильники любой длины.
Разновидности
Линейные светильники бывают: встраиваемые, подвесные, накладные. Отличаются они по способу монтажа, который предусмотрен производителем.
Приступим
Выбор корпуса
Мы приняли решение собрать подвесной светильник, который найдет свое применение как в гараже, так и в офисе. Среди широкого ассортимента алюминиевых светодиодных профилей мы нашли подходящий. Наш выбор остановился на профиле который называется U-S35. Габариты этого профиля 35*35*2500мм.
Выбор источника света
Изучив рынок светодиодных лент, посмотрев обзоры и прочитав отзывы, мы захотели применить в нашем будущем светильнике новинку.
Японский светодиодный модуль HOKASU. Модуль обладает огромным преимуществом перед светодиодной лентой.
Злейший враг светодиодов это тепло. От температуры, которую выделяют мощные LED’ы, светодиоды деградируют, теряют проценты своей первоначальной яркости. Очень важен мгновенный отвод точечного тепла, которое концентрируется у самого основания кристалла. Так как, светодиодная лента — это гибкий проводник с smd- светодиодами, при монтаже их на охлаждающую поверхность у нас получается тепловой зазор. Лента не очень плотно клеится к поверхности, мгновенному отводу тепла мешает клей (двойной скотч 3M). Линейки лишены этого недостатка, т.к плата на заводе припаяна к алюминиевой полосе, которая в свою очередь уже крепится к поверхности.
Итак, характеристики в студию:
- Напряжение питания, V: 24
- Световой поток, lm / m: 2700
- Мощность, Вт / м: 26
- Размер светодиодов: 2835 (2.8x3.5мм)
- Цветовая температура, K: 4000
Комплектация
Из материалов мы использовали
- Алюминиевый профиль
- Заглушки + подвесы + крепления для накладного монтажа
- Светодиодный модули
- Источник питания 24v 150w
Для сборки нам понадобится
- Паяльник
- Мультиметр
- Щипцы для резки и зачистки проводов
- Флюс, олово
- Прямые руки
Сборка
Для начала мы примерим линейки в профиле и обрежем их до нужного нам размера.
Кстати, их можно резать каждые 4 см.
После того как мы обрезали линейку, желательно проверить её на сопротивление, т.к после первой попытки, когда я резал обычной пилой, линейка замыкала с самого края.
Это связано с тем, что основание изготовлено из алюминия и проводит ток. И при неаккуратном разрезе с торца медные дорожки задевают подложку.
Далее мы проклеиваем линейки (у них предусмотрен клейкий слой 3M):
Сейчас наш светильник практически готов, нам осталось запаять все линейки между собой. Как заявляет производитель: допустимо последовательное соединение до 3м. (Это мы проверим позже, замерив общую мощность готового линейного светильника.)
Припаиваем с одного конца провод и закрываем экран. (Для провода нужно сделать отверстие и вывести его за профиль, но мы пока делать этого не будем.)
Я подключил светильник к лабораторному источнику питания для того, чтобы посмотреть какой ток потребляют светодиоды. Довольно распространенная проблема, что при подключении мощных лент более 2м идет потеря мощности. Это связано с недостаточной проводимостью медных дорожек. У меня получилось, что суммарная мощность светильника 2.7*24 = 64.8Вт (26 Вт/м).
Показатели скакали от температуры, но усреднено 26 Вт/м. С учетом того, что заявленная мощность одного модуля 26Вт, я считаю это идеальный показатель.
Применимость
Для наглядности я повесил светильник над рабочим столом и сделал несколько фотографий. В будущем найду ему постоянное место.
Стоимость
Линейный светильник 65Вт, 2.5м.
- Профиль U-S35: 2400р
- Модули HOKASU: 2370
- Комплектующие:
Одного такого светильника хватит на 2 или даже на 3 рабочих места. Его можно разрезать пополам и установить над разными столами, подключив к одному источнику питания.
Читайте также: