Тема світлодіодного освітлення є, останнім часом, однією з найпопулярніших. У більшості випадків на просторах інтернету серед саморобних джерел світла, мені доводилося зустрічати лампи, виконані з окремих світлодіодів і встановлені в корпус несправної енергозберігаючої лампи разом з блоком живлення.
Така компоновка дозволяє використовувати світлодіодну лампу замість звичайної лампи розжарювання без всякої переробки світильника. Деяким недоліком даної конструкції необхідно визнати відносну складність виготовлення друкованої плати , Яка зазвичай має форму кола. Приклад реалізації саморобної світлодіодної лампи, виконаної з окремих світлодіодів, наведено на рис. 1.
Разом з тим, в даний час дуже широку популярність отримали світлодіодні стрічки . Але, як правило, їх використовують в основному для декоративного підсвічування і дуже рідко - в якості освітлення. Однак, якщо не для основного освітлення, то для локальної підсвічування певних зон, використання світлодіодних стрічок може бути досить ефективним. Тому, сьогодні ми поговоримо про створення простого саморобного світильника на основі світлодіодної стрічки.
Мал. 1. Cамодельная світлодіодна лампа, виконана з окремих світлодіодів
Світлодіодна стрічка - це гнучка «друкована плата», на якій розміщені безкорпусні світлодіоди і токоограничивающие резистори . Конструкція стрічки дозволяє відрізати від неї потрібні шматки в залежності від конкретних вимог. Поруч з лінією розрізу є контактні площадки, до яких припаиваются живлять дроти. Зі зворотного боку на світлодіодну стрічку нанесена самоклеящаяся плівка. Найбільш популярними є стрічки з харчуванням 12В.
Свого часу я замовляв на ebay.com світлодіодну стрічку білого світіння Waterproof 5050 SMD LED Strip (рис. 2).
Мал. 2 Світлодіодна стрічка Waterproof 5050 SMD LED Strip
Дана світлодіодна стрічка має наступні характеристики: кут випромінювання світла - 120 градусів напруга живлення - 12В споживаний струм - 1,2 А на 1 метр світловий потік - 780-900 Lm / m клас захисту - IP65
Майже рік стрічка пролежала без діла, але коли вдруге у мене «вилетів» ЕПРА (електронний пускорегулюючі апарати) в люмінесцентному світильнику, використовуваному для підсвічування робочого місця біля комп'ютера, я зрозумів, що потрібно переходити на більш сучасні способи організації освітлення.
В якості корпусу був використаний все той же вийшов з ладу світильник для люмінесцентних ламп потужністю 8 Вт і довжиною 30 см. Його переробка під «світлодіодний варіант» дуже проста.
Світильник розбираємо, витягаємо плату ЕПРА і наклеюємо на внутрішню поверхню світильника світлодіодну стрічку. Всього вийшло шість сегментів по три світлодіода в кожному сегменті або в цілому 18 світлодіодів, встановлених з інтервалом в 15 мм між ними (рис.3).
Мал. 3 Загальний вигляд саморобного світлодіодного світильника
Несправний ЕПРА викидати не потрібно, його друковану плату цілком можна використовувати для блоку живлення нашого світильника. Та й не тільки, плату, а й деякі його компоненти (зрозуміло, за умови, що вони залишилися справними), наприклад, діодний міст. На блоці живлення зупинимося більш детально.
Для живлення світлодіодів необхідно застосовувати блоки живлення зі стабілізацією по струму. Інакше світлодіоди будуть поступово розігріватися до критичної температури, що неминуче призведе до їх виходу з ладу.
Найбільш простим і оптимальним рішенням у нашому випадку буде використання бестрансформаторного блоку живлення з баластними конденсатором (рис. 4).
Мал. 4 Схема бестрансформаторного блоку живлення з баластними конденсатором
Напруга гаситься баластними конденсатором С1 і подається на випрямляч, зібраний на діодах VD1-VD4. З випрямляча постійна напруга надходить на згладжує фільтр С2.
Резистори R2 і R3 служать для швидкої розрядки конденсаторів С1 і С2 відповідно. Резистор R1 обмежує струм в момент включення, а стабілітрон VD5 обмежує вихідна напруга блоку живлення на рівні не більше 12В в разі обриву світлодіодної стрічки.
Основним елементом даної схеми, який вимагає розрахунку, є конденсатор С1. Саме від його номіналу залежить струм, який може забезпечити блок живлення. Для розрахунку найпростіше скористатися спеціальним калькулятором.
Максимальний струм, згідно паспортних даних, при довжині відрізка світлодіодним стрічки 30 см повинен складати 1,2 А / 0,3 = 400 mA. Зрозуміло, не варто плекати світлодіоди максимальним струмом.
Я вирішив обмежити його приблизно на рівні 150 мА. При такому струмі світлодіоди забезпечують оптимальне (для суб'єктивного сприйняття) світіння при незначному нагріванні. Ввівши вихідні дані в калькулятор, отримуємо значення ємності конденсатора С1, рівне 2,079 мкФ (рис. 5).
Мал. 5 Розрахунок конденсатора для схеми блоку живлення саморобної світлодіодної лампи
Вибираємо найбільш близький стандартний номінал конденсатора щодо отриманого в розрахунку. Це буде номінал 2,2 мкФ. Напруга, на яке розрахований конденсатор, має бути не менше 400В.
Виконавши розрахунок баластного конденсатора і підібравши елементи схеми блоку живлення, розміщуємо їх на платі несправного ЕПРА. Всі зайві деталі бажано видалити (крім моста з чотирьох діодів). Зовнішній вигляд плати блоку живлення, наведено на рис. 6.
Мал. 6 Зовнішній вигляд плати блоку живлення
Підключаємо світлодіодну стрічку до блоку живлення , Включаємо його в мережу, і перевіряємо саморобний світильник в роботі.
Після монтажу і перевірки в роботі блоку живлення, встановлюємо його в корпус і розміщуємо модернізований світильник з світлодіодним стрічки на місце постійної експлуатації (рис. 7).
Мал. 7 Саморобний світильник з світлодіодним стрічки
Увага! Дана схема блоку живлення є бестрансформаторних і не має гальванічної розв'язки з мережею живлення. При монтажі та налагодження необхідно суворо дотримуватися правил техніки безпеки. Блок живлення повинен бути встановлений в корпус з ізоляційного матеріалу, необхідно забезпечити неможливість дотику до його струмоведучих частин під час експлуатації світильника.
Михайло Тихончук
