Приветствую, радиолюбители-самоделкины!
Освещение в помещении — важный аспект, как минимум по той причине, что если работать или читать в плохо освещённом месте, быстро испортится зрение, да и находится будет как минимум просто не комфортно. В ходе радиолюбительской деятельности многие работают с мелкими деталями, теми же SMD, у которых маленький размер имеют сами корпуса, а уж маркировку порой и вовсе не разглядеть без микроскопа или хотя бы лупы. Ещё не так давно, буквально лет 20 назад, человечество пользовалось лампами накаливания, которые используют вольфрамовую спираль с протекающим через неё током — спираль нагревается до высоких температур и излучает свет, вместе с большим количеством тепла.
Такие лампочки довольно просты в изготовлении, имеют простую конструкцию и не содержат дорогостоящих материалов, и они, казалось, уже прочно вошли в жизнь человека. Но в последнее время их практически полностью вытеснили более экономичные светодиодные лампы — ведь несмотря на низкую стоимость, лампочки накаливания имеют крайне низкий КПД и большую часть потребляемой энергии переводят просто в тепло, а это негативно сказывается на счетах за электроэнергию. Светодиодные же лампочки сложнее в изготовлении, т.к. они содержат внутри электронную схему, больше стоят, но зато потребляют гораздо меньше энергии при том же или даже большем выделяемом световом потоком — по этой причине они окупаются спустя некоторое время после покупки, по сравнению с лампами накаливания, которые, к тому же, довольно быстро перегорают.
Светодиоды можно купить по-отдельности, без каких-либо встроенных схем, чаще всего они бывают рассчитаны на 1 или 3Вт, имеют небольшие размеры — такие светодиоды стоят весьма недорого и имеют небольшие размеры. Довольно часто их используют в различных фонариках, аккумуляторных лампах и прочих низковольтных осветительных приборах. Но также с помощью таких светодиодов можно построить и полноценную сетевую лампу, питающуюся напрямую от сети 220В без лишних дополнительных сетевых адаптеров, это может быть актуально в тех случаях, когда необходимо сделать яркую лампу, но уместить её в максимально компактный корпус. Отличительной особенностью описанной ниже лампы будет отсутствие трансформатора — этот элемент существенно усложняет и удорожает конструкцию для питания светодиодов, хоть и обеспечивает безопасную гальваническую развязку.
Схема представлена выше. Как можно увидеть, используется здесь источник бестрансформаторного питания на гасящем конденсаторе, это означает, что контакты самих светодиодов, а также все другие части схемы будут не изолированны от опасного фазного напряжения, следовательно, вся схема должна быть тщательно изолирована, чтобы исключить любой контакт человека или домашнего животного. Сетевое напряжение прямо из розетки поступает на диодный мост VD через резистор на 1,2 кОм и конденсатор 0,68 мкФ, что равно 680 нФ. Резистор нужно использовать мощностью 2-5Вт, более слабый может перегреться. Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение не меньше 350 вольт, можно подключать по несколько параллельно для достижения нужной ёмкости. Также можно поэкспериментировать с ёмкостью — чем меньше будет ёмкость, тем слабее будут светить светодиоды, соответственно меньше будет мощность лампы. Тип конденсатора — плёночный. Диодный можно использовать практически любой на напряжение как минимум 500В и ток хотя бы в 1 ампер, все диодные моста имеет 4 контакта — два для подключения к источнику переменного тока (в данном случае — сети), остальные два для выхода выпрямленного напряжения (плюс и минус).
Также можно собрать диодный мост самому из 4-х диодов с теми же характеристиками, например, подойдут 1N4007. После диодного моста выпрямленное напряжение поступает на конденсатор, сглаживающий пульсации — на схеме его ёмкость обозначена как 2 мкФ, напряжение не меньше 400В. Можно использовать как электролитический, соблюдая указанную полярность, либо неполярный плёночный. Обратите внимание, что если перепутать полярность конденсатора в схеме с высоким напряжением, при включении он может практически мгновенно раскалится и взорваться. Ёмкость в данном случае не критична, работает правило, чем больше — тем лучше, лишь бы не меньше 2 мкФ, но слишком ёмкий конденсатор займёт много места. Далее следует небольшая схема на паре транзисторов и резисторов, служащая для ограничения тока через светодиоды, использовать здесь можно маломощные высоковольтные транзисторы, например, 13001 (перед цифрами может быть любое буквенное обозначение). Резисторы с сопротивлением, указанным на схеме — мощность может быть любой, начиная от 0,5Вт. Далее следует цепочка из светодиодов, последовательно с которой включен резистор на 150 Ом также для ограничения тока — его мощность не менее 0,25Вт. Все светодиоды включаются в схеме последовательно — плюс одного светодиода с минусом соседнего, количество светодиодов может быть 3-10 штук, автор использует 8 штук — этого достаточно для создания приличного светового потока и освещения рабочего места. Светодиоды могут быть как мощностью 1Вт, так и 3Вт, вторые могут излучать больше света, но также будут и сильнее нагреваться, потребуют более тщательного отвода тепла. Между прочим, покупать светодиоды не обязательно — можно отпаять их со старого неисправного светодиодного светильника, ведь в заводских устройствах, как правило, из строя выходит драйвер, а светодиоды остаются целы.
Все светодиоды необходимо расположить на радиаторе, при этом заботясь о том, чтобы ножки светодиодов не замыкались на металлическую поверхность радиатора. Их можно отогнуть под прямым углом к корпусу самого светодиода, как показано на фотографии ниже.
С определением полярности светодиодов также не должно возникнуть проблем — ведь полярность чаще всего просто написана возле ножек, в местах, обозначенных красным на фотографии ниже. Анод светодиода на схеме соответствует плюсу, а катод — минусу. Определить полярность быстро также можно с помощью мультиметра, включив его в режим прозвонки и подключив щупы к выводам светодиода — если красный щуп окажется подключенным к аноду светодиода, то светодиод слегка засветится, отчётливо это можно будет увидеть в лёгкой темноте. Такой способ хорош тем, что заодно позволяет убедится в исправности б.у. светодиода.
Спаять светодиоды можно каким угодно образом — расположив их компактно на небольшом радиаторе, либо рассредоточив на длинной полосе, установив каждый на свой индивидуальный мини-радиатор. Соединяются светодиоды напрямую вывод-к-выводу, либо при помощи тонких проволочек.
Для фиксации светодиодов на радиаторе весьма удобно использовать специальный теплопроводный клей, который одновременно надёжно зафиксирует светодиоды, и в то же время будет выполнять роль термопасты. Другой способ — вырезать из оргстекла специальный «кожух», в котором для каждого светодиода будет вырезано своё окошко. Оргстекло надёжно прижмёт каждый светодиод, если точно рассчитать расположение отверстий.
Такой способ крепления является довольно надёжным, не уменьшает световой поток и прост в изготовлении. По углам пластинки из оргстекла делаются небольшие ушки с крепёжными отверстиями, с помощью которых сама пластинка будет жёстко фиксироваться на радиаторе. Использование термопасты очень желательно.
Остальную часть без проблем можно собрать навесным монтажом, так как она не содержит большого числа элементов. Но не лишним будет и развести полноценную печатную плату — в этом случае детали будут жёстко зафиксированы и защищены от коротких замыканий, которые особенно неприятны в сети 220В. Как можно увидеть на фотографии ниже, собранная навесным монтажом схема по размерам меньше длины спичечной коробки — а значит, уместится в любом корпусе, либо может быть встроена куда-либо.
Таким образом, получилась крайне простая схема светодиодной лампы, главным её преимуществом является низкая стоимость компонентов — несколько резисторов, пару конденсаторов и транзисторов, подходящих для данной схемы, можно найти практически в любом неисправном электроприборе. Но при сборки и использовании такого светильника не стоит забывать, что он не имеет гальванической развязки, и все манипуляции нужно проводить только после отключения от сети. Удачной сборки!
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Подборки: Светодиоды Светильник Лампа Транзистор Диод Электроника Схема
Источник: