Блог паяльщика - зроби сам світлодіодну настільну лампу з енергозберігаючою

Давно в голові літала думка модифікувати свою настільну лампу і перетворити її з енегросберегающей в суперенергосберегающую, т. Е. замість звичайної енергосберегайкі на 11ватт, впровадити світлодіоди. Чим же мені не догодила стандартна лампа-економка? А тим що, однієї лампи мені вистачає на одну зиму, при тому, що включаю тільки вечорами, коли сиджу за комп'ютером і режим роботи лампи приблизно з 20-00 до 23-00. Грубо кажучи однієї лампочки вистачає на 300 годин, замість заявлених декількох тисяч. Після чого на лампі з'являються потемніння і вона замість світіння починає працювати як стробоскоп

Спочатку купив в автомагазині ось таку світлодіодну стрічку, але вона мені не дуже сподобалася для цієї мети. По-перше в ній коштують не чіп світлодіоди, а звичайні і тому сама стрічка задоволена громіздка, по-друге через захисного кожуха, який необхідний при установці стрічки в автомобіль через екстремальних умов експлуатації, в домашньому світильнику такий кожух зовсім не потрібен, а ось яскравість світлодіодів цей "захисний чохол" трохи зменшує.

Підвернулася прикупити в Китаї ось таку бобіну світлодіодної стрічки за дуже доступною ціною, 5 метрів стрічки коштували мені всього лише 150рублей.

І давайте почнемо. Перше, що потрібно зробити - це розібрати «підвал» в якому знаходиться електроніка і ось такий грузик. В даному екземплярі все виконано у вигляді такого маленького імпульсного перетворювача, в інший же лампі абсолютно ідентичною на перший погляд, всередині знаходиться звичайний дросель, який також виконує роль вантажу.

Прибираємо всі зайві деталі, щоб звільнити місце під майбутній блок живлення для світлодіодів на 12вольт.

Як трансформатора для блоку живлення взяв трошки коцнутий транс від китайського магнітофона.

Трошки відступлю від теми, і розповім для новачків, як дізнатися в робочому чи стані знаходиться трансформатор, і де у нього якийсь висновок, якщо на самому трансі ці висновки не позначені. Для початку мультиметром в режимі перевірки опору перевіримо свідчення на його обмотках. У знижувальному трансформаторі опір первинної (мережевий) обмотки завжди в кілька разів більше опору вторинної обмотки. В даному трансформаторі опір первинки одно 270 Ом, а вторинки 0,7 Ом. Значить обмотку, у якій опір більше включаємо в розетку, а вторинну обмотку підключаємо до навантаження, в нашому випадку до світлодіодним стрічці. Ще одна обов'язкова рекомендація від мене, якщо ви не знаєте дані трансформатора, або не впевнені в його цілісності, або навіть знаєте параметри, все одно ОБОВ'ЯЗКОВО в перший раз підключайте висновки трансформатора не безпосередньо в мережу, а через лампу розжарювання 220в.

Справа в тому, що якщо в трансформаторі є коротке замикання, або ви неправильно визначили висновки обмоток, в разі прямого включення в мережу ви отримаєте в кращому випадку дим з трансформатора, в гіршому пучок іскор, який вибив автомат і інші спецефекти. Якщо ж в ланцюг «трансформатор - розетка» включити лампочку, то при замиканні нічого цього не відбудеться, тому що при збільшенні струму в ланцюзі у вас лише яскраво засвітиться лампочка. Якщо трансформатор не має короткозамкнутих витків, то від такого маленького трансіка лампочка взагалі не повинна світитися. При підключенні великих трансформаторів з великим струмом спокою, як, наприклад, широко відомі ТС180, лампочка повинна трошки світитися. Але трошки, навіть не вполнакала, а так, щоб можна було спокійно дивитися на нитка розжарення.

Попередження зробив, хто не послухав - я не винен)) Підемо далі по нашій конструкції. Розкручуємо ще один гвинтик, і прибираємо кріплення від енергосберегайкі, воно нам зовсім не потрібно. Тепер виміряємо, якої довжини стрічку нам потрібно відрізати і скільки смужок по ширині помістяться в наш «відбивач». Довжина видимої частини відбивача 15 см, плюс зробимо не великий запас для кріплення основи, на яку будемо приклеювати стрічку.

Вона до речі самоклеящаяся і приклеюється як звичайний скотч. Ширина стрічки 8мм, значить в наш відбивач спокійно помістяться три смужки. Відрізаємо три шматочки по 15см, хоча саме 15 відрізати навряд чи вийде, тому що різати потрібно по лінії надрізу, позначеної ножицями, так щоб частина контакту, до якого ми будемо припаювати проводки, залишалася по обидва боки стрічки, а лінії знаходяться на відстані в 5 см один від одного.

В якості основи для приклеювання я взяв шматочок фольгованого текстоліту, який застосовується при виробництві друкованих плат. Пощастило пару років назад закупитися досить великою кількістю текстоліту, і тепер можна його трошки потранжіріть для непрямих потреб. Матеріал дуже щільний і рівний, на нього чудово приклеїться стрічка, а ріжу я його ось такими потужними ножицями по металу))

Відрізали потрібний шматок текстоліту, щоб не було КЗ, коли будемо припаювати дроти до стрічки, краще буде приклеювати стрічку на сторону, де немає фольги. Або ж приклеювати на фольгу, але попередньо видалити її на невеликій ділянці плати, тій ділянці, на якому будуть кінцівки з проводами на нашій стрічці.

Отже, стрічку приклеїли тепер потрібно припаяти дроти. Шматочки стрічки з'єднуємо послідовно, тобто кінець одного шматочка з початком іншого. Зрозуміло, можна і паралельно, але в цьому випадку може з'явитися невелика проблема, пов'язана з рівномірністю світіння стрічки. Оскільки ми маємо справу не з якоюсь брендового світлодіодною стрічкою, а зі звичайною дешевої китайської, струм споживання у різних світлодіодів може відрізнятися. Припустимо, перша смужка у вас буде споживати 30 мА, а друга 40. Відповідно одна буде світити яскравіше, інша тьмяніше. Якщо ж з'єднувати послідовно, тоді струм споживання всіх світлодіодів підсумовується, і ми отримаємо рівномірне світіння.

З'єднали все три смуги разом, припаяли до проводів, що йдуть через «стовп» від лампи до блоку живлення і тепер саме час зайнятися самим блоком живлення. Включимо його через лампочку 220в в мережу і подивимося яка напруга на виході він видає. Для цього потрібно перевести мультиметр в режим вимірювання змінної напруги. На виході цього трансу приблизно 10,5 вольт, значить після випрямляча повинне вийти в районі 15вольт. Для зовсім початківців уточню, що після випрямляча, напруга стає в 1,41 рази вище, тобто якщо до випрямляча було 10,5 в, множимо на 1,41 і отримуємо 14,8вольт. Хоч і в описі до стрічки йдеться, що напруга живлення для неї знаходиться в діапазоні 12-14в і один зайвий вольт начебто не повинен суттєво вплинути на тривалість життя світлодіодів, але все таки не будемо забувати про те, де зробила ця стрічка, і хто його знає, як розраховували струмообмежувальні резистори, які вже стоять в саме стрічці. Краще перестрахуватися і для безпечної і довгої роботи наших светодіодик поставити додатково ще один тогоогранічітельний резистор між блоком живлення і стрічкою. Щоб його розрахувати скористаємося ще однією формулою - R = (Vs - V1) / I. Де R - опір резистора, Vs - напруга на виході блоку живлення, V1 - напруга живлення світлодіодів, I - струм світлодіодів. Але для того, щоб дізнатися який струм споживає наш освітлювальний прилад, нам знадобляться два додаткових приладу - це мультиметр (або амперметр) і блок живлення на 12 вольт. Через мультиметр підключаємо світлодіодну стрічку до блоку живлення і в режимі вимірювання струму дивимося, скільки струму їсть стрічка. Тепер, коли став відомий струм споживання, потрібно підставити в формулу це значення. Коротше, для того щоб дізнатися опір резистора нам потрібно від 15 відняти 12 і розділити на 110мА (на моїй стрічці). Отримаємо резистор опором в 27 Ом. Можна відійти від отриманого результату на кілька Ом в більшу або меншу сторону, в цьому немає нічого страшного, і не позначиться на роботі лампи. Ну і ще одна формула за допомогою якої обчислимо якої потужності резистор нам вибрати. Адже на ньому буде розсіюватися певну кількість тепла, і якщо взяти занадто маленький резистор, він просто згорить. Візьмемо ось цю формулу P = I² · R (Вт), де Р - потужність виділяється на резисторі, I 2 - струм споживання нашої світлодіодним стрічки в квадраті, R - опір резистора. 0,110 2 * 27 = потужність резистора 0,3267 вата. Це відповідає резистору в 0,5w. А можна і в 0,25, але контролюючи температуру резистора і якщо він буде гарячий, замінити на резистор 0,5ватт.

Тепер пора зробити випрямляч для нашого блоку живлення. Нам тут не потрібні якісь хитрощі в плані харчування, і хороший блок живлення робити сенсу немає, тому що це не якийсь прилад на процесорі з високою чутливістю до якості харчування, а всього лише набір світлодіодів. В принципі, можна було б обійтися і без випрямляча, просто підключивши світлодіодну стрічку до вторинної обмотці трансформатора, але в цьому випадку ви отримаєте мерехтливе світло. Адже в мережі частота змінної напруги 50-60Гц і саме на цій частоті мерехтітимуть світлодіоди, такі зірочки на небі. Днем це не дуже помітно, але запевняю вас, що в темряві така світломузика дуже швидко набридне і втомить. З цієї причини краще зібрати найпростіший однополуперіодний випрямляч, з одного діода і конденсатора.

Поставимо ось такий діодік, і конденсатор не великий ємності з запасом по напрузі. Ось такого барильця 100мкФ / 16в цілком достатньо для того, щоб згладити напругу.

- - - Думав я, що вистачить, але на ділі виявилося навпаки, і в підсумку я поставив кондер на 1000мкФ. Так що вирішуйте самі що вам простіше зробити - збільшити ємність конденсатора або ж робити діодний міст і ставити кондер меншою емкості.- - -

Все припаюємо, дотримуючись полярності. Мінусовій провід від світлодіодним стрічки припаюємо безпосередньо до обмотці трансформатора, а плюсової через резистор до діода.

Пробуємо включати ... вуаля, все працює і яскраво світить! Тепер від'єднуємо лампочку 220в, а дроти, які від неї йшли припаюємо до вимикача на нашій лампі. Залишається закріпити в корпусі трансформатор з випрямлячем і зібрати корпус. Щоб це справа не бовталося всередині, трансформатор приліпив на двосторонній скотч, а випрямляч залив термоклеем.

Тепер можна забути про заміни енергозберігаючих лампочок, і радіти білому світлодіодному світла і тому, що ЦЕ зробили ВИ!

І для порівняльний тест роботи наших ламп. Ось так світить енергозберігаюча лампа.

А ось так світлодіодна.