Postupno, rasvjetni uređaji prelaze na LED svjetiljke. To se nije dogodilo odmah, došlo je do dugotrajnog prijelaznog razdoblja s korištenjem takozvanih housekeepera - kompaktnih plinskih žarulja s ugrađenim napajanjem (driverom) i standardnim grlom E27 ili E14.
Takve svjetiljke i danas se široko koriste, budući da njihova cijena u usporedbi s LED izvorima svjetlosti nije tako "grizna".
Iako postoji dobra ravnoteža između cijene i učinkovitosti (razlika u cijeni u odnosu na konvencionalne žarulje sa žarnom niti s vremenom se isplati zbog uštede energije), izvori svjetlosti s izbojem u plinu imaju brojne nedostatke:
- Vijek trajanja je niži nego kod žarulja sa žarnom niti.
- Visokofrekventni šum iz napajanja.
- Svjetiljke ne vole često paljenje i gašenje.
- Postupno smanjenje svjetline.
- Utjecaj na obližnje površine: na površini stropa (iznad svjetiljke) s vremenom se pojavljuje tamna mrlja.
- I općenito, ne želim imati bocu s određenom količinom žive u svojoj kući.
Izvrsna alternativa su LED svjetiljke. Popis prednosti je značajan:
- Nevjerojatna učinkovitost (do 10 puta u usporedbi sa žaruljama sa žarnom niti).
- Ogroman vijek trajanja.
- Savršena i sigurna napajanja (driveri).
- Apsolutno neovisno o broju uključivanja.
- Uz normalno hlađenje, ne gube svjetlinu gotovo cijelo razdoblje rada.
- Potpuna mehanička sigurnost (čak i ako je ukrasni difuzor slomljen, u prostoriju neće ući štetne tvari).
Dva nedostatka:
- Smjer svjetlosnog toka postavlja visoke zahtjeve na dizajn difuzora.
- Ipak, oni su skupi (govorimo o visokokvalitetnim markama, bezimeni proizvodi srednje razine prilično su pristupačni).
Ako je pitanje cijene regulirano odabirom proizvođača, tada vam značajke dizajna ne dopuštaju uvijek da jednostavno zamijenite svjetiljku u svom omiljenom lusteru. Naravno, postoji širok izbor klasičnih LED lampi u obliku kruške koje odgovaraju svim veličinama.
Ali upravo u ovom dizajnu leži "zasjeda".
Pred nama je visokokvalitetna (istovremeno relativno jeftina) svjetiljka svjetline od 1000 Lm (ekvivalent žarulji sa žarnom niti od 100 W) i potrošnje energije od 13 W. Ovi LED izvori svjetlosti rade za mene već dugi niz godina, svijetle ugodnom toplom svjetlošću (temperatura 2700 K), i ne primjećuje se degradacija svjetline tijekom vremena.
Ali za snažno svjetlo potrebno je ozbiljno hlađenje. Dakle, 2/3 tijela ove svjetiljke sastoji se od radijatora. Plastično je, ne kvari izgled i prilično je učinkovito. Glavni nedostatak proizlazi iz dizajna - pravi izvor svjetlosti je polukugla na vrhu svjetiljke. To otežava odabir svjetiljke - neće svaki luster od roga imati takvu svjetiljku izgledati skladno.
Postoji samo jedan izlaz - kupiti gotove LED svjetiljke, čija je konfiguracija u početku dizajnirana za određene izvore svjetlosti.
Ključna riječ je kupiti. Što učiniti s omiljenim podnim lampama, lusterima i ostalim svjetiljkama u stanu?
Stoga je odlučeno da sami dizajniramo LED svjetiljke.
Glavni kriterij je smanjenje troškova.
Postoje dva glavna pravca u razvoju LED izvora svjetlosti:
1. Upotreba male snage (do 0,5 W) LED diode. Trebate ih puno, možete konfigurirati bilo koji oblik. Nema potrebe za snažnim radijatorom (malo se zagrijavaju). Značajan nedostatak je mukotrpnija montaža.
2. Korištenje snažnih (1 W - 5 W) LED elemenata. Učinkovitost je visoka, troškovi rada nekoliko puta manji. Ali točkasto zračenje zahtijeva odabir difuzora, a za provedbu projekta potrebni su dobri radijatori.
Za eksperimentalne dizajne odabrao sam prvu opciju. Najjeftinija "sirovina": 5 mm LED diode sa 120° disperzije u prozirnoj kutiji. Zovu se "slamnati šeširi".
- struja naprijed = 20 mA (0,02 A)
- pad napona na 1 diodi = 3,2-3,4 volta
- boja – topla bijela
Takva se dobrota prodaje za 3 rublje hrpa na bilo kojem radio tržištu.
Kupio sam nekoliko paketa 100 kom. na aliexpressu (link za kupnju). Koštao je nešto manje od 1 rublja. komad.
Kao izvore napajanja (točnije, izvore struje) odlučio sam koristiti provjereni krug s kondenzatorom za gašenje (balast). Prednosti ovakvog pokretača su iznimno niska cijena i minimalna potrošnja energije. Budući da nema PWM regulatora ili linearnog stabilizatora struje, višak energije ne izlazi u atmosferu: u ovom krugu nema elemenata s radijatorom za raspršivanje topline.
Nedostatak: nedostatak stabilizacije struje. To jest, ako je mrežni napon nestabilan, svjetlina sjaja će se promijeniti.Moja utičnica ima točno 220 (+/- 2 volta), tako da je ovaj krug pravi.
Baza elemenata također nije skupa.
- diodni mostovi serije KTs405A (mogu se koristiti bilo koje diode, čak i one Schottky)
- filmski kondenzatori s naponom od 630 volti (s rezervom)
- Otpornici od 1-2 vata
- elektrolitski kondenzatori 47 mF na 400 volti (možete uzeti i veći kapacitet, ali to nadilazi okvire ekonomije)
- sitnice poput matične ploče i osigurača obično su u arsenalu svakog radio amatera
Kako ne bismo izmislili kućište s uloškom E27, koristimo izgorjele (još jedan razlog da ih napustimo) kućne pomoćnice.
Nakon pažljivog (na ulici!) Uklanjanja tikvice sa živinim parama, ostaje vam izvrstan obradak za kreativnost.
Temelj osnove je proračun i princip rada strujnog pokretača s kondenzatorom za gašenje
Tipični dijagram prikazan je na slici:
Kako shema funkcionira:
Otpornik R1 ograničava strujni udar kada se priključi napajanje dok se krug ne stabilizira (oko 1 sekunde). Vrijednost od 50 do 150 Ohma. Snaga 2 W.
Otpornik R2 osigurava rad balastnog kondenzatora. Prvo, prazni se kada se isključi napajanje. U najmanju ruku, da vas spriječi šok kada odvrnete žarulju. Drugi zadatak je spriječiti strujni udar u slučaju kada se polaritet napunjenog kondenzatora i prvi poluval od 220 volti ne podudaraju.
Zapravo, prigušni kondenzator C1 je osnova kruga. To je svojevrsni filter struje. Odabirom kapacitivnosti možete postaviti bilo koju struju u krugu. Za naše diode ne smije prelaziti 20 mA pri vršnom naponu mreže.
Tada diodni most radi (uostalom LED diode - to su elementi s polaritetom).
Elektrolitički kondenzator C2 je potreban kako bi se spriječilo treperenje svjetiljke. LED diode nemaju inerciju pri paljenju i gašenju. Stoga će oko vidjeti titranje frekvencije 50 Hz. Usput, za to su krive jeftine kineske svjetiljke. Kvaliteta kondenzatora provjerava se bilo kojom digitalnom kamerom, čak i pametnim telefonom. Gledajući goruće diode kroz digitalnu matricu, možete vidjeti treptanje, nerazlučivo ljudskom oku.
Osim toga, ovaj elektrolit pruža neočekivani bonus: lampe se ne gase odmah, već uz plemenito sporo prigušenje dok se kapacitet ne isprazni.
Kondenzator za gašenje izračunava se pomoću formule:I = 200*C*(1,41*U mreža - U led)
I – rezultirajuća struja kruga u amperima
200 je konstanta (mrežna frekvencija 50Hz * 4)
1,41 – konstanta
C – kapacitet kondenzatora C1 (gašenje) u faradima
U mreža - procijenjeni mrežni napon (idealno 220 volti)
U led – ukupni pad napona LED diode (u našem slučaju - 3,3 volta, pomnoženo s brojem LED elemenata)
Odabir količine LED diode (s poznatim padom napona) i kapacitetom kondenzatora za gašenje, potrebno je postići potrebnu struju. Ne smije biti veći od navedenog u specifikacijama LED diode. Snagom struje regulirate svjetlinu sjaja, a obrnuto je proporcionalna životnom vijeku LED dioda.
Radi praktičnosti, možete stvoriti formulu u Excelu.
Krug je testiran nekoliko puta, prvi primjerak je sastavljen prije skoro 3 godine, radi u kuhinjskoj lampi, nije bilo kvarova.
Prijeđimo na praktičnu provedbu projekata. Nema smisla raspravljati o broju LED elemenata i kapacitetu kondenzatora u pojedinačnim krugovima: projekti su pojedinačni za svaku svjetiljku. Izračunava se strogo prema formuli.Gornji krug za 60 LED dioda s kondenzatorom od 68 mikrofarada nije samo primjer, već pravi izračun za struju u krugu od 15 mA (kako bi se produžio vijek trajanja svjetala).
LED lampa u lusteru
Koristimo očišćeni uložak iz domaćice kao kućište za krug i nosivu strukturu. U ovom projektu nisam koristio matičnu ploču; sklopio sam pokretački program na PVC okruglu ploču debljine 1 mm. Ispostavilo se da je taman prave veličine. Dva kondenzatora - zbog odabira kapaciteta: u jednom elementu nije pronađen potreban broj mikrofarada.
Kao kućište za smještaj LED elemenata korištena je staklenka od jogurta. U dizajnu sam također koristio ostatke pjenastih PVC ploča debljine 3 mm.
Nakon montaže ispalo je uredno, pa čak i lijepo. Ovaj raspored utičnice povezan je s oblikom lustera: rogovi su usmjereni prema gore, prema stropu.
Zatim postavljamo LED diode: prema shemi, 150 kom. Plastiku bušimo šilom, troškovi rada: jedna puna večer.
Gledajući unaprijed, reći ću: materijal kućišta nije se opravdao, pretanak je. Sljedeća svjetiljka izrađena je od PVC ploče debljine 1 mm. Da bih mu dao oblik, izračunao sam skeniranje konusa za istih 150 dioda.
Ispalo je ne tako elegantno, ali pouzdano i savršeno drži oblik. Lampa je potpuno skrivena u ruci lustera, tako da izgled nije toliko bitan.
Zapravo, instalacija.
Ravnomjerno se sjaji i ne šteti očima.
Nisam mjerio lumene, ali činilo mi se svjetlijim od žarulje sa žarnom niti od 40 W, malo slabijim od 60 W.
LED svjetiljka u ravnoj stropnoj svjetiljci za kuhinju
Idealan donator za ovakav projekt. Sve LED diode bit će smještene u istoj ravnini.
Crtamo predložak i izrezujemo matricu za smještaj LED elemenata. S ovim promjerom, ravna PVC ploča će se deformirati. Tako sam koristio dno plastične kante građevinskih smjesa.Uz vanjsku konturu nalazi se rebro za ukrućenje.
Diode se postavljaju uobičajenim šilom: 2 rupe prema oznakama.
Svjetiljka je dizajnirana za 120 LED elemenata, podijeljenih u 2 grupe od 60 komada, radi pouzdanosti strujnog kruga. Izrađujemo 2 identična drajvera.
Montiramo ih na dielektrične odstojnike sa stražnje strane.
Za pričvršćivanje diska u sredini postavljamo PVC podij.
Objesimo svjetiljku na strop, uključimo je - sve radi.
Za procjenu svjetline: u kutovima se nalaze 4 brendirane LED svjetiljke iz IKEA-e, sa svjetlosnom snagom od 400 Lm svaka.
LED lampa za kupatilo
Također jednostavan za implementaciju projekt. Izvlačimo sadržaj lampe, ugrađujemo matricu od 30 LED dioda i odgovarajući upravljački program.
Svjetlost je blaga, ujednačena, više nego dovoljna za ovu “sobu”.
Stolna lampa
Kao tijelo se koristi čep dezodoransa.
Uložak E27 tradicionalno je iz spaljene domaćice.
Kutija prima 55 LED diode.
Ispalo je kompaktno i uredno.
U stolnoj lampi "instalacija" izgleda kao sama.
I sjaji prilično samouvjereno.
Dijete, nadahnuto uspjehom svog oca, tražilo je pozadinsko osvjetljenje za svoj računalni stol. Pronađena je nekakva elegantna kutija u koju je stao vozač.
Koristio sam kabelsku kutiju kao kućište. Veličina profila: 10*10 mm.
Tako da svjetlost ne pada u oči, već je usmjerena odozgo prema dolje, konstrukcija je postavljena na kut sa stranicom od 25 mm, izrađena od bijelog PVC-a.
Proizlaziti:
Sav rad napravljen je od komponenti koje ne koštaju praktički ništa. Osim toga, ovo je izvrsna prilika da uvježbate svoje radio vještine.
