DIY LED-lamp: diagram, ontwerpnuances, zelfmontage

LED-lampen worden veel gebruikt in huishoudelijke, straat- en industriële verlichting.Hun belangrijke voordelen zijn efficiëntie, milieuvriendelijkheid en weinig onderhoud.

Een doe-het-zelf LED-lamp zal zeker zijn toepassing vinden in uw huis. Gedetailleerde productie-instructies en montageschema's vindt u in het gepresenteerde artikel.

Werkingsprincipe van LED-apparaat

De basis van een LED-lamp is een enkelzijdige halfgeleider, waarvan de grootte enkele millimeters is. Er zit een unidirectionele beweging van elektronen in, waardoor je wisselstroom in gelijkstroom kunt omzetten.

Een LED-kristal bestaande uit meerdere lagen wordt gekenmerkt door twee soorten elektrische geleidbaarheid: positief en negatief geladen deeltjes.

De kant met het minimale aantal elektronen wordt gat (p-type) genoemd, terwijl de andere kant met een groot aantal van deze deeltjes elektron (n-type) wordt genoemd.

Tussen de twee zijden van het LED-element bevindt zich een conventionele grens: een elektron-gat-overgang (p-n). Hier botsen de deeltjes met elkaar, waardoor een gloed ontstaat.

Wanneer elementen op een pn-overgang botsen, botsen ze en genereren lichtdeeltjes die fotonen worden genoemd.Als u het systeem gedurende deze tijd op een constante spanning houdt, straalt de LED een stabiele lichtstroom uit. Dit effect wordt in alle LED-lampontwerpen gebruikt.

Vier soorten LED-apparaten

Afhankelijk van de plaatsing van LED's kunnen dergelijke modellen worden onderverdeeld in de volgende categorieën:

1. DIP. Het kristal is voorzien van twee geleiders, waarboven zich een vergroter bevindt. De wijziging is wijdverbreid geworden bij de vervaardiging van borden en slingers.
2. "Piranha". De apparaten zijn op dezelfde manier gemonteerd als de vorige versie, maar hebben vier uitgangen. Betrouwbare en duurzame constructies worden meestal gebruikt om auto's uit te rusten.
3. SMD. Het kristal wordt bovenop geplaatst, wat de warmteafvoer aanzienlijk verbetert en ook de grootte van de apparaten helpt verkleinen.
4. UIL. In dit geval wordt de LED rechtstreeks in de printplaat gesoldeerd, wat de gloei-intensiteit verhoogt en beschermt tegen oververhitting.

Een belangrijk nadeel van COB-apparaten is de onmogelijkheid om afzonderlijke elementen te vervangen, daarom moet je een nieuw mechanisme aanschaffen vanwege een enkele defecte chip.

Kroonluchters en andere huishoudelijke verlichtingsproducten maken doorgaans gebruik van SMD-ontwerp.

LED-lampapparaat

De LED-lamp bestaat uit de volgende zes onderdelen:

• Lichtgevende diode;
• baseren;
• bestuurder;
• verdeler;
• radiator.

Het bedieningselement van een dergelijk apparaat is een LED, die een stroom lichtgolven genereert.

LED-apparaten kunnen worden ontworpen voor verschillende spanningen. Het meest gevraagd zijn kleine producten van 12-15 W en grotere lampen van 50 watt.

De basis, die verschillende vormen en maten kan hebben, wordt ook gebruikt voor andere soorten lampen: fluorescerend, halogeen, gloeilampen. Tegelijkertijd kunnen sommige LED-apparaten, bijvoorbeeld LED-strips, zonder dit onderdeel.

Een belangrijk ontwerpelement is de driver, die de netspanning omzet in de stroom waarop het kristal werkt.

De efficiënte werking van de lamp hangt voor een belangrijk deel af van dit toestel; bovendien van hoge kwaliteit bestuurder, met een goede galvanische isolatie, zorgt voor een heldere, constante lichtstroom zonder een vleugje knipperen.

Een conventionele LED produceert een gerichte lichtbundel. Om de hoek van de distributie te veranderen en hoogwaardige verlichting te bieden, wordt een diffuser gebruikt. Een andere functie van dit onderdeel is het beschermen van het circuit tegen mechanische en natuurlijke invloeden.

De radiator is ontworpen om warmte af te voeren, waarvan een teveel het apparaat kan beschadigen. Door de betrouwbare werking van de radiator kunt u de werking van de lamp optimaliseren en de levensduur ervan verlengen.

Hoe kleiner dit onderdeel, hoe groter de thermische belasting die de LED zal moeten weerstaan, wat de snelheid van het doorbranden zal beïnvloeden.

Voor- en nadelen van een zelfgemaakte lamp

Gespecialiseerde winkels bieden een grote keuze aan LED-apparaten. Soms is het echter onmogelijk om een ​​apparaat in het assortiment te vinden dat aan de noodzakelijke parameters voldoet. Bovendien zijn LED-apparaten traditioneel duur.

Nadelen van de producten zijn onder meer het ontbreken van garantie van de fabrikant. Bovendien kunnen dergelijke apparaten, als ze onzorgvuldig worden gemonteerd, er onaantrekkelijk uitzien.

Ondertussen is het heel goed mogelijk om geld te besparen en de perfecte lamp te krijgen door deze zelf in elkaar te zetten.Dit is niet moeilijk om te doen en technische basiskennis en praktische vaardigheden zijn voldoende.

Een doe-het-zelf LED-apparaat heeft een aantal belangrijke voordelen ten opzichte van een in de winkel gekocht analoog apparaat. Ze zijn zuinig: met een zorgvuldige montage en het gebruik van hoogwaardige onderdelen bereikt de levensduur 100.000 uur.

Dergelijke apparaten vertonen een hoge mate van energie-efficiëntie, die wordt bepaald door de verhouding tussen het energieverbruik en de helderheid van het geproduceerde licht. Ten slotte zijn hun kosten een orde van grootte lager dan die van hun fabriekstegenhangers.

DIY-problemen

De belangrijkste problemen die moeten worden opgelost bij de vervaardiging van LED-lampen zijn de omzetting van elektrische wisselstroom in pulserend en de egalisatie ervan naar constant. Bovendien is het noodzakelijk om de stroomtoevoer te beperken tot 12 volt, wat nodig is om de diode van stroom te voorzien.

Om zelf een LED-lamp te maken, kunt u onderdelen gebruiken die u in gespecialiseerde winkels hebt gekocht, of elementen van uitgebrande apparaten

Wanneer u over het apparaat nadenkt, moet u ook een aantal ontwerpproblemen oplossen, namelijk:

• hoe het circuit en de LED's te rangschikken;
• hoe het systeem te isoleren;
• hoe u de warmte-uitwisseling in het apparaat kunt garanderen.

Vóór de montage is het raadzaam om al deze problemen te overdenken, rekening houdend met de vereisten voor een zelfgemaakte lichtbron.

LED-lampcircuits

Allereerst moet u een montageoptie ontwikkelen. Er zijn twee hoofdmethoden, die elk hun eigen voor- en nadelen hebben. Hieronder zullen we ze in meer detail bekijken.

Optie met diodebrug

De schakeling bevat vier diodes die in verschillende richtingen zijn aangesloten.Hierdoor krijgt de brug de mogelijkheid om de netstroom van 220 V om te zetten in een pulserende stroom.

Het LED-brugcircuit is eenvoudig en logisch. Zelfs een beginnende meester die de basisprincipes van zelfstandig werk onder de knie heeft, kan het uitvoeren.

Dit gebeurt als volgt: wanneer sinusvormige halve golven door twee diodes gaan, veranderen ze, wat een verlies aan polariteit veroorzaakt.

Tijdens de montage wordt een condensator aangesloten op de positieve uitgang vóór de brug; voor de negatieve pool - een weerstand van 100 Ohm. Achter de brug is nog een condensator geïnstalleerd: deze is nodig om spanningsvallen af ​​te vlakken.

Een LED-element maken

De eenvoudigste manier om een ​​LED-lamp te maken, is door van een kapotte lamp een lichtbron te maken. Het is noodzakelijk om de functionaliteit van de gedetecteerde onderdelen te controleren, wat kan worden gedaan met behulp van een 12 V-batterij.

Defecte elementen moeten worden vervangen. Om dit te doen, moet u de contacten losmaken, de uitgebrande elementen verwijderen en nieuwe op hun plaats plaatsen. In dit geval is het belangrijk om de afwisseling van anodes en kathodes te observeren, die in serie zijn bevestigd.

Als u slechts 2-3 stukjes van de chip hoeft te vervangen, kunt u deze eenvoudigweg solderen op de plaatsen waar voorheen de defecte componenten zich bevonden.

Voor volledige zelfmontage moet u 10 diodes op een rij aansluiten, waarbij u de polariteitsregels in acht neemt. Verschillende voltooide circuits worden aan de draden gesoldeerd.

Bij het maken van een lamp kun je borden met LED's gebruiken, die te vinden zijn in uitgebrande apparaten. Het is alleen belangrijk om hun functionaliteit te controleren

Bij het monteren van circuits is het belangrijk ervoor te zorgen dat de gesoldeerde uiteinden elkaar niet raken, omdat dit kan leiden tot kortsluiting in het apparaat en uitval van het systeem.

Apparaten voor zachter licht

Om het flikkerkarakter van LED-lampen te voorkomen, kan het hierboven beschreven circuit worden aangevuld met verschillende details. Het moet dus bestaan ​​uit een diodebrug, weerstanden van 100 en 230 Ohm, condensatoren van 400 nF en 10 μF.

Om het apparaat tegen spanningspieken te beschermen, wordt aan het begin van het circuit een weerstand van 100 Ohm geplaatst, gevolgd door een condensator van 400 nF, waarna een diodebrug en nog een weerstand van 230 Ohm worden geïnstalleerd, gevolgd door een samengestelde reeks LED's.

Weerstand apparaten

Een soortgelijk schema is ook vrij toegankelijk voor een beginnende meester. Hiervoor heb je twee weerstanden van 12k en twee ketens van hetzelfde aantal LED's nodig, die in serie worden gesoldeerd, rekening houdend met de polariteit. In dit geval is één strip aan de R1-zijde verbonden met de kathode en de andere met R2, de anode.

Lampen die volgens dit schema zijn gemaakt, hebben een zachter licht, omdat de bedieningselementen beurtelings worden verlicht, waardoor de pulsatie van de flitsen bijna onzichtbaar is voor het blote oog.

Om het lampvermogen te berekenen, moet u weten hoeveel stroom er door de LED's gaat. Deze waarde kan worden berekend met behulp van de gegeven formule. Houd er rekening mee dat de spanningsval bij 12 in serie geschakelde LED's ongeveer 36V bedraagt

De apparaten worden met succes gebruikt als tafellamp en voor andere doeleinden. Om optimale verlichting te creëren, raden experts aan om strips van 20-40 diodes te gebruiken. Een kleiner aantal geeft een kleine lichtstroom; het aansluiten van een groter aantal elementen is technisch gezien behoorlijk lastig.

Belangrijk element: LED-driver

Voor de juiste werking van een doe-het-zelf LED-apparaat moet u het probleem met de driver oplossen. De indeling van dit toestel is vrij eenvoudig. Het werkingsalgoritme bestaat uit het sturen van een wisselstroom van 220 V naar de diodebrug via condensator C1.

De gelijkgerichte stroom gaat naar in serie geschakelde LED's HL1-HL27, waarvan het aantal 80 stuks kan bereiken.

De driver voor een zelfgemaakt LED-apparaat is samengesteld volgens het onderstaande diagram. Je kunt ook kant-en-klare elementen gebruiken dp 3122, dp 2832a of dp 2831a

Naar vermijd flikkering en om een ​​consistent gelijkmatige kleur te verkrijgen, is het raadzaam condensator C2 te gebruiken, die een zo groot mogelijke capaciteit moet hebben.

Behuizingen voor LED-apparaten

Vóór de montage is het belangrijk om te beslissen waar het geassembleerde circuit zal worden geplaatst.

Er zijn verschillende opties om dit probleem op te lossen - om het apparaat te plaatsen dat u kunt gebruiken:

• lampvoeten gloeiend;
• behuizingen van uitgebrande spaar- of halogeenlampen;
• handgemaakte apparaten.

De eerste optie heeft een belangrijk voordeel. Bij gebruik kan het gemonteerde LED-apparaat eenvoudig in de fitting worden geschroefd, waardoor de warmte-uitwisseling wordt gegarandeerd.

Opgemerkt moet worden dat deze methode naast de voor de hand liggende voordelen ook duidelijke nadelen heeft. De geassembleerde structuur ziet er niet erg esthetisch uit, bovendien is het in dit geval moeilijk om betrouwbare isolatie te bieden.

Om van een uitgebrande gloeilamp een LED-lamp te maken, moet je eerst de glazen lamp voorzichtig van de voet losmaken en vervolgens de spiraal verwijderen. Het samengestelde circuit wordt zorgvuldig in de resulterende ruimte geplaatst en er wordt een gloeilamp boven het bord bevestigd.

Een handige en praktische optie is om een ​​zelfgemaakt apparaat in de behuizing van een spaarlamp te plaatsen. Om dit te doen, moet u eerst het uitgebrande apparaat demonteren door de converterkaart eruit te verwijderen.

Het samengestelde diagram kan op verschillende manieren worden ingevoegd:

• De diodes worden in gaten in het deksel onder de glazen bol geplaatst.
• Het circuit kan in de basis worden geplaatst, wat de warmte-uitwisseling garandeert. In dit geval worden LED-elementen in bestaande gaten geplaatst en bevestigd.
• Het bord kan in de basis worden verborgen. Om het proces uit te voeren, is het handig om een ​​gewone plastic dop van een waterfles te gebruiken.

Voor het plaatsen van LED's gebruiken vakmensen vaak een handgemaakte cirkel van plastic of karton, waarin gaten worden geboord voor de diodes. Als ze zorgvuldig worden uitgevoerd, zien dergelijke apparaten er behoorlijk esthetisch aantrekkelijk uit.

Een andere optie is het gebruik van een halogeenlampbehuizing. Het wordt niet veel gebruikt, omdat het in dit geval niet mogelijk is om de lamp in de fitting te schroeven. Niettemin wordt een soortgelijke aanpassing gebruikt om zelfgemaakte indicatoren en andere apparaten te maken.

Als u besluit een gloeilampenlichaam voor uw werk te gebruiken, raden we u aan ons andere artikel te lezen, waarin we in detail hebben beschreven hoe u verschillende soorten gloeilampen kunt demonteren. Meer details - ga naar koppeling.

Materialen voor het maken van zelfgemaakte producten

Naast het lichaam zijn er nog andere elementen nodig om de lamp te maken. Dit zijn in de eerste plaats LED's, die kunnen worden gekocht in de vorm van LED-strips of individuele NK6-elementen. De stroomsterkte van elk onderdeel is 100-120 mA; spanning 3-3,3 V.

De assemblage van sommige circuits omvat het gebruik van extra links, bijvoorbeeld een driver, dus de set componenten voor elk specifiek geval wordt afzonderlijk beschouwd

Je hebt ook 1N4007 gelijkrichtdiodes of een diodebrug nodig, evenals zekeringen, die je in de basis van een oud apparaat kunt vinden.

Je hebt ook een condensator nodig, waarvan de capaciteit en de spanning moeten overeenkomen met het gebruikte elektrische circuit en het aantal LED-elementen dat daarin wordt gebruikt.

Als u geen kant-en-klaar bord gebruikt, moet u nadenken over het frame waaraan de LED's zijn bevestigd. Voor de vervaardiging ervan is een hittebestendig materiaal dat geen metaal is en niet-geleidende elektrische stroom geschikt.

In de regel is een dergelijk onderdeel gemaakt van duurzaam plastic of dik karton. Om de LED-elementen aan het frame te bevestigen heeft u vloeibare spijkers of secondelijm nodig.

Een eenvoudige LED-lamp monteren

Laten we eens kijken naar de implementatie van een lamp in een standaardbasis van een fluorescentielamp. Om dit te doen, zullen we de bovenstaande lijst met materialen enigszins moeten wijzigen.

In dit geval gebruiken wij:

• oude voet E27;
• NK6 LED's;
• bestuurder RLD2-1;
• een stuk plastic of dik karton;
• Superlijm;
• elektrische bedrading;
• soldeerbout, tang, schaar.

In eerste instantie moet u de lamp demonteren. Voor lichtgevende apparaten wordt de verbinding van de basis met de plaat met buizen uitgevoerd met behulp van grendels. Het is belangrijk om de bevestigingslocatie te lokaliseren en de elementen los te wrikken met een schroevendraaier, zodat u de cartridge gemakkelijk kunt loskoppelen.

Het proces van het monteren van een zelfgemaakte LED-lamp is eenvoudig. Vanaf het oude apparaat wordt een driver in de behuizing gestoken, waarop een bord met LED's is geïnstalleerd

Bij het demonteren van het apparaat moet uiterste voorzichtigheid in acht worden genomen om de buizen, die een giftige stof bevatten, niet te beschadigen. Tegelijkertijd is het noodzakelijk om de integriteit van de elektrische bedrading die op de basis is aangesloten te bewaken, en om de onderdelen daarin te behouden.

Het bovenste deel met aangesloten gasontladingsbuizen gebruiken we om de plaat noodzakelijk te maken voor het aansluiten van de LED's. Het volstaat om de buisvormige elementen te verwijderen en de LED-onderdelen in de resterende ronde gaten te bevestigen.

Om ze veilig vast te zetten, is het beter om een ​​extra plastic of kartonnen hoes te maken, die zal dienen om de chips te isoleren.

De lamp zal gebruik maken van NK6 LED's, die elk bestaan ​​uit 6 kristallen met parallelle aansluiting. Hiermee kunt u een redelijk helder verlichtingsapparaat creëren met een minimum aan elektriciteitsverbruik.

Om elke LED op de afdekking aan te sluiten, moet u twee gaten maken. Ze moeten zorgvuldig worden doorboord in strikte overeenstemming met het diagram.

Met het plastic gedeelte kunt u de LED-elementen stevig bevestigen, terwijl het gebruik van karton een extra bevestiging van de LED's aan de basis vereist met behulp van vloeibare spijkers of secondelijm.

Omdat het apparaat is ontworpen om zes LED's te gebruiken met een vermogen van elk 0,5 watt, moet het circuit drie parallel geschakelde elementen bevatten.

Met behulp van LED-strips kan een spectaculaire lamp worden gecreëerd. Dit element wordt in een buis gestoken die wordt gebruikt voor fluorescentieverlichting

In een ontwerp dat werkt op een voeding van 220 V, moet u een RLD2-1-driver leveren, die u in een winkel moet kopen of zelf moet doen.

Om kortsluiting te voorkomen is het belangrijk om de driver en het board van elkaar te isoleren met behulp van plastic of karton voordat u met de montage begint. Omdat de lamp nauwelijks opwarmt, hoef je niet bang te zijn voor oververhitting.

Nadat u alle componenten hebt geselecteerd, kunt u de structuur volgens het diagram samenstellen en vervolgens op het elektriciteitsnet aansluiten om de glans te controleren.

Het apparaat werkt op een standaard 220 V-voeding, heeft een laag energieverbruik en een vermogen van 3 Watt. Dit laatste cijfer is 2-3 keer minder dan dat van fluorescentielampen en 10 keer minder dan dat van gloeilampen.

Hoewel de lichtopbrengst slechts 100-120 lumen bedraagt, zorgt de oogverblindende witte kleur ervoor dat de lamp veel helderder lijkt. De gemonteerde lamp kan gebruikt worden als tafellamp of om een ​​compacte kamer te verlichten, bijvoorbeeld een gang of kast.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

In onderstaande video ziet u een uitgebreide beschrijving van een specialist over zelfmontage van een LED-lamp:

LED-lampen, onafhankelijk gemaakt, hebben hoge technische kenmerken. Ze zijn bijna net zo goed als fabrieksmodellen in termen van kwaliteiten zoals sterkte, betrouwbaarheid en duurzaamheid.

De montage van dergelijke apparaten is voor bijna iedereen toegankelijk: om het met succes te voltooien, hoeft u alleen maar de diagrammen strikt te volgen en alle voorgeschreven manipulaties zorgvuldig uit te voeren.

Misschien heeft u al met uw eigen handen een LED-lamp in elkaar gezet en kunt u de bezoekers van onze site waardevol advies geven? Of had je na het lezen van het artikel nog vragen? Laat uw opmerkingen achter in het onderstaande blok.