LUZES LED DIY

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Gradualmente, os dispositivos de iluminação mudam para lâmpadas LED. Isso não aconteceu imediatamente, houve um período de transição prolongado com o uso das chamadas empregadas domésticas - lâmpadas compactas de descarga de gás com uma fonte de alimentação (driver) integrada e um cartucho E27 ou E14 padrão.

Hoje, essas lâmpadas são amplamente utilizadas, porque seu custo em comparação com as fontes de luz LED não é tão "cortante".
Com um bom equilíbrio de preço e economia (a diferença de preço com as lâmpadas incandescentes convencionais compensa com o tempo devido à economia de energia), as fontes de luz de descarga de gás têm várias desvantagens:

A vida útil é menor que a das lâmpadas incandescentes.
Interferência de alta frequência da fonte de alimentação.
Lâmpadas, não gostam frequentes de ligar / desligar.
Diminuição gradual do brilho.
Influência em superfícies adjacentes: um ponto escuro aparece na superfície do teto (acima da lâmpada) ao longo do tempo.
De qualquer forma, eu realmente não quero ter um balão com uma certa quantidade de mercúrio em casa.
Uma ótima alternativa são as luzes LED. A lista de vantagens é significativa:
Elevada rentabilidade (até 10 vezes em comparação com lâmpadas incandescentes).
Vida de serviço enorme.
Fontes de alimentação perfeitas e seguras (drivers).
Absolutamente independente do número de inclusões.
Com o resfriamento normal, quase todo o período de operação não perde o brilho.
Segurança mecânica total (mesmo que o difusor decorativo esteja quebrado, nenhuma substância perigosa entrará na sala).

Desvantagem dois:

A diretividade do fluxo de luz exige muito do projeto do difusor.
Ainda assim, eles são caros (estamos falando de marcas de qualidade, produtos de nome médio são bastante acessíveis).

Se a questão do preço for regulamentada pela seleção do fabricante, os recursos de design nem sempre permitirão que você substitua a lâmpada no seu lustre favorito. Obviamente, existe uma grande variedade de lâmpadas LED clássicas em forma de pêra que se adaptam a qualquer tamanho.
Mas é justamente nesse projeto que reside a "emboscada".

À nossa frente está uma lâmpada de alta qualidade (ao mesmo tempo relativamente barata) com um brilho de 1000 Lm (equivalente a uma lâmpada incandescente de 100 watts) e um consumo de energia de 13 watts. Essas fontes de luz LED estão trabalhando para mim há muitos anos, brilham com uma luz quente agradável (temperatura 2700 K) e nenhuma degradação do brilho é observada ao longo do tempo.
Mas para uma luz potente, é necessário um resfriamento sério. Portanto, o alojamento desta lâmpada 2/3 consiste em um radiador. É plástico, não estraga a aparência e é bastante eficaz. A principal desvantagem vem do design - o hemisfério na parte superior da lâmpada é uma verdadeira fonte de luz. Isso dificulta a escolha de uma lâmpada - nem todos os candelabros de alfarroba parecem harmoniosos.
Existe apenas uma saída: comprar lâmpadas LED prontas, cuja configuração foi originalmente projetada para fontes de luz específicas.
A palavra-chave é comprar. E as luminárias de chão, lustres e outras luminárias favoritas do apartamento?

Por isso, foi decidido projetar lâmpadas LED independentemente

O principal critério é a minimização de custos.
Existem duas direções principais no desenvolvimento de fontes de luz LED:
1. O uso de LEDs de baixa potência (até 0,5 W). Eles exigem muito, você pode configurar qualquer formulário. Não é necessário um radiador potente (pouco calor). Uma desvantagem significativa é uma montagem mais minuciosa.
2. O uso de poderosos elementos LED (1 W - 5 W). A eficiência é alta, os custos de mão-de-obra são muitas vezes menores. Mas a radiação pontual requer a seleção de um difusor, e são necessários bons radiadores para implementar o projeto.
Para projetos experimentais, escolhi a primeira opção. A "matéria-prima" mais barata: LEDs de 5 mm com difusão de 120 ° em um estojo transparente. Eles são chamados de "chapéu de palha".

As características são as seguintes:

corrente direta = 20 mA (0,02 A)
queda de tensão em 1 diodo = 3,2-3,4 volts
cor - branco quente

Esses produtos são vendidos por 3 rublos por pacote em qualquer mercado de rádio.
Eu comprei alguns pacotes 100 unid. no aliexpress (link para compra). Custou um pouco menos de 1 p. cada um.

Como fontes de alimentação (mais precisamente, fontes de corrente), decidi usar um circuito comprovado com um capacitor de resfriamento (reator). As vantagens desse driver são o baixo custo e o consumo mínimo de energia. Como não há controlador PWM ou estabilizador linear de corrente, o excesso de energia não entra na atmosfera: neste circuito não há elementos com um radiador que dissipa o calor.
A desvantagem é a falta de estabilização atual. Ou seja, com uma tensão de rede instável, o brilho do brilho muda. Eu tenho exatamente 220 (+/- 2 volts) no meu soquete, então esta é a melhor solução.
A base do elemento também não é cara.

pontes de diodos da série KTs405A (qualquer diodo é possível, pelo menos Schottky)
Capacitores de filme de 630 volts (com margem)
Resistores de 1-2 watts
Capacitores eletrolíticos de 47 mF a 400 volts (você pode obter uma capacitância maior, mas isso vai além do escopo da economia)
ninharias como uma tábua de pão e fusíveis geralmente estão no arsenal de qualquer rádio amador

Para não reinventar a caixa com o cartucho E27, usamos as empregadas queimadas (outro motivo para recusá-las).

Depois de remover cuidadosamente (na rua!) Um frasco com vapores de mercúrio, permanece um excelente espaço em branco para a criatividade.

A base do básico é o cálculo e o princípio de operação do driver atual com um capacitor de têmpera

Um diagrama típico é mostrado na ilustração:

Como o circuito funciona:

O resistor R1 limita o pico de corrente quando a energia é aplicada até o circuito estabilizar (cerca de 1 segundo). O valor é de 50 a 150 ohms. Potência 2 watts.
O resistor R2 fornece um capacitor de lastro. Em primeiro lugar, descarrega-o quando a energia é desligada. Pelo menos para que você não sofra choque elétrico ao desapertar a lâmpada. A segunda tarefa é evitar um surto de corrente no caso em que a polaridade do capacitor carregado e a primeira meia-onda de 220 volts não coincidem.
Na verdade, o capacitor de resfriamento C1 é a base do circuito. É um tipo de filtro atual. Escolhendo a capacidade, você pode definir qualquer corrente no circuito. Para nossos diodos, ele não deve exceder 20 mA nos valores de pico da tensão da rede.
Em seguida, a ponte de diodos funciona (afinal, os LEDs são elementos com polaridade).
O capacitor eletrolítico C2 é necessário para evitar que a lâmpada pisque. Os LEDs não têm inércia ao ligar / desligar. Portanto, o olho verá um piscar na frequência de 50 Hz. A propósito, lâmpadas chinesas baratas pecam com isso. A qualidade do capacitor é verificada usando qualquer câmera digital, mesmo um smartphone. Observando os diodos em chamas através da matriz digital, você pode ver o piscar, indistinguível para o olho humano.
Além disso, esse eletrólito oferece um bônus inesperado: as lâmpadas não se apagam imediatamente, mas com uma deterioração lenta nobre, até que a capacidade seja descarregada.
O cálculo do capacitor de resfriamento é realizado de acordo com a fórmula:
I = 200 * C * (1,41 * rede U - led U)
I - corrente do circuito recebido em amperes
200 é uma constante (frequência de rede 50Hz * 4)
1,41 - constante
C é a capacitância do capacitor C1 (extinção) em farads
Rede U - a tensão estimada da rede (idealmente 220 volts)
U led - a queda total de tensão entre os LEDs (no nosso caso, 3,3 volts multiplicados pelo número de elementos de LED)
Escolhendo o número de LEDs (com uma queda de tensão conhecida) e a capacidade do capacitor de resfriamento, é necessário atingir a corrente necessária. Não deve ser maior que os LEDs especificados nas características. É a força atual que você controla o brilho do brilho e é inversamente proporcional à vida útil dos LEDs.
Por conveniência, você pode criar uma fórmula no Exel.

O circuito foi verificado repetidamente, a primeira cópia foi montada há quase 3 anos, funciona em uma lâmpada na cozinha, não houve mau funcionamento.
Nos voltamos para a implementação prática de projetos. Não faz sentido discutir o número de elementos de LED e a capacitância do capacitor em circuitos separados: os projetos são individuais para cada lâmpada. Eles foram calculados estritamente de acordo com a fórmula. O esquema acima de 60 LEDs com um capacitor de 68 microfarads não é apenas um exemplo, mas um cálculo real da corrente no circuito de 15 mA (para prolongar a vida útil das luzes).

Lâmpada LED em um chifre

O cartucho estripado da governanta é usado como um alojamento para o circuito e a estrutura de suporte. Neste projeto, não usei uma tábua de pão, montei um driver em um disco redondo de PVC com 1 mm de espessura. Acabou apenas no tamanho. Dois capacitores - devido à seleção de capacitância: o número necessário de microfarads não foi encontrado em um elemento.

Como caso para a colocação de elementos de LED, foi utilizado um pote de iogurte. Ele também usou folhas de corte de espuma de PVC de 3 mm no design.

Após a montagem, ficou bem organizado e até bonito. Esse arranjo do cartucho está associado à forma do lustre: os chifres são direcionados para cima, até o teto.

Em seguida, colocamos os LEDs: de acordo com o esquema, 150 peças. Perfuramos o plástico com um furador, trabalho: uma noite inteira.

Olhando para o futuro, direi: o material do corpo não se justifica, é muito fino. A lâmpada seguinte foi feita de folha de PVC de 1 mm. Para dar forma, calculei a varredura do cone para os mesmos 150 diodos.

Acabou não sendo tão elegante, mas confiável, e mantém sua forma perfeitamente. A lâmpada está completamente escondida na buzina do lustre, portanto a aparência não é tão importante.

Na verdade, a instalação.

Brilha uniformemente, não atinge os olhos.

Não medi lúmens, parecia mais brilhante que uma lâmpada incandescente de 40 W, um pouco mais fraca que 60 W.

Lâmpada LED em uma lâmpada de teto plana na cozinha

Um doador ideal para esse projeto. Todos os LEDs estarão localizados em um plano.

Desenhamos um modelo, recortamos a matriz para acomodar os elementos de LED. Com esse diâmetro, uma folha plana de PVC se deforma. Portanto, usei o fundo de um balde de plástico debaixo das misturas do edifício. No contorno externo, há um reforço.

Os diodos são instalados usando os furadores usuais: 2 furos na marcação.

A luminária foi projetada para 120 elementos de LED, divididos em 2 grupos de 60 peças., Para a confiabilidade do circuito. Fazemos 2 drivers idênticos.

Nós os montamos em espaçadores dielétricos na parte de trás.

Para montar o disco, no centro instalamos um pódio em PVC.

Penduramos a lâmpada no teto, acendemos - tudo funciona.

Para avaliar o brilho: nos cantos estão 4 lâmpadas LED da IKEA, com uma potência de 400 Lm.

Lâmpada LED para o banheiro

Também um projeto de fácil implementação. Extraímos o conteúdo da lâmpada, instalamos uma matriz de 30 LEDs e o driver correspondente.

A luz é suave, uniforme, pois esta "sala" é mais que suficiente.

Luminária de mesa

Uma tampa de um desodorizante foi usada como alojamento.

O cartucho E27 é tradicionalmente de uma empregada doméstica queimada.

A caixa contém 55 LEDs.

Acabou compacto e arrumado.

Em um candeeiro de mesa, a “instalação” parece nativa.

E brilha com muita confiança.

Iluminação de mesa de computador LED
A criança, inspirada nos sucessos do pai, pediu iluminação para uma mesa de computador. Foi encontrada uma caixa elegante na qual o motorista se encaixava.

Como caso, usei uma caixa para colocar o cabo. Tamanho do perfil: 10 * 10 mm.

Para que a luz não atinja os olhos, mas seja direcionada de cima para baixo, o design está localizado em um canto com um lado de 25 mm, feito de PVC branco.