Создание светодиодной лампы на 220 вольт своими руками: инструкция, схемы, видео

Идея N3 –Использование LED ленты

Еще одним способом получения светодиодной лампочки в домашних условиях является сборка светильника из LED лент. По своей конструкции светодиодная лента является универсальным осветительным прибором – ее можно смонтировать практически на любую поверхность. Поэтому роль светодиодной люстры с такими лампочками может выполнять какая угодно конструкция.

Однако у диодных лент есть и весомый недостаток – для питания моделей внутренней установки используется безопасное напряжение 12 В, соответствующее требованиям п.1.7.50 ПУЭ. Для реализации такого электроснабжения необходимо устанавливать отдельный блок питания. Размеры такого преобразователя довольно внушительны, поэтому эту идею актуально реализовать в тех местах, где его можно спрятать, к примеру, в нише подвесного потолка.

• Определите необходимую длину светодиодной ленты для лампы, исходя из требуемой яркости освещения. Как правило, для каждой модели этот параметр указывается в паспортных данных.
• Подберите блок питания достаточной мощности для подключения выбранной длины ленты.
• Разрежьте светодиодную полосу на отрезки по обозначенным на ней отметкам. Наиболее удобно выбирать длину отрезков по минимуму ( по 3 – 4 светодиода), их легко наклеить на любую деталь.

Рис. 12. Разрежьте светодиодную ленту

Разрежьте пластиковую трубу на части и приклейте на нее светодиодную ленту.

Рис. 13. Разрежьте пластиковую трубу на части и приклейте ленту

Припаяйте полученные отрезки параллельно по несколько кусков для одной лампы.

Рис. 14. Припаяйте нужное количество кусков ленты

Выводы от светодиодной ленты подключите к цоколю, можно взять от старой лампочки накаливания, люминесцентной или присоедините напрямую к блоку питания.

Рис. 15. Подключите лампу к цоколю Вот вы и получили собранный светильник из LED ленты, который полноценно заменит магазинную лампу. Однако заметьте, на ней имеются оголенные контакты, поэтому при установке лампы в светильник или нишу цепь должна быть обесточена.

Основные принципы пайки и распространенные ошибки

Суть пайки SMD светодиодов состоит в нанесении равномерного слоя припоя (сплава олова и свинца, обогащенного добавками) на контакты и токоведущие дорожки платы. Для правильного проведения пайки используются процессы:

• смачивания металлов расплавом;
• пропитывания щелей между контактами для лучшего соединения.

Ошибки в процессе пайки приводят к миганию или выходу лампочек из строя.

Одна из ошибок – неподходящий паяльник. Следует использовать инструмент с малой мощностью и контролировать время контакта нагревательного элемента со светодиодом. Рекомендуется избегать контактов дольше 3-5 секунд.

Вторая ошибка заключается в применении инструментов с узким жалом. Это негативно сказывается на качестве теплопередачи.

Третья ошибка состоит в плохом уходе за оборудованием. Для решения этой проблемы достаточно после каждого использования паяльника очищать жало от загрязнений.

Четвертая ошибка – недостаточное количество или плохое качество припоя. Это приводит к плохой спайке и слабому контакту. А также недопустима замена флюса агрессивной кислотой.

Простые схемы мигалок на основе мигающих светодиодов для сборки своими руками

Открывать полный загадок мир радиоэлектроники, не имея специализированного образования, рекомендуется начинать со сборки простых электронных схем. Уровень удовлетворения при этом будет выше, если положительный результат будет сопровождаться приятным визуальным эффектом. Идеальным вариантом являются схемы с одним или двумя мигающими светодиодами в нагрузке. Ниже приведена информация, которая поможет в реализации наиболее простых схем, сделанных своими руками.

Готовые мигающие светодиоды и схемы с их использованием

Среди многообразия готовых мигающих светодиодов, наиболее распространены изделия в 5-ти мм корпусе. Помимо готовых одноцветных мигающих светодиодов, существуют двухвыводные экземпляры с двумя или тремя кристаллами разного цвета. У них в одном корпусе с кристаллами встроен генератор, который работает на определенной частоте. Он выдает одиночные чередующиеся импульсы на каждый кристалл по заданной программе.

Скорость мерцания (частота) зависит от заданной программы. При одновременном свечении двух кристаллов мигающий светодиод выдает промежуточный цвет. Вторыми по популярности являются мигающие светоизлучающие диоды, управляемые током (уровнем потенциала). То есть, чтобы заставить мигать светодиод данного типа нужно менять питание на соответствующих выводах.

Например, цвет излучения двуцветного красно-зелёного светодиода с двумя выводами зависит от направления протекания тока.

Смастерить мигалку на основе готового мигающего светодиода достаточно легко. Для этого потребуется батарейка CR2032 или CR2025 и резистор на 150–240 Ом, который следует припаять на любой вывод. Соблюдая полярность светодиода, контакты подключаются к батарейке. Светодиодная мигалка готова, можно наслаждаться визуальным эффектом. Если использовать батарейку типа «крона», основываясь на законе Ома, следует подобрать резистор большего сопротивления.

Обычные светодиоды и семы мигалок на их основе

Начинающий радиолюбитель может собрать мигалку и на простом одноцветном светоизлучающем диоде, имея минимальный набор радиоэлементов. Для этого рассмотрим несколько практических схем, отличающихся минимальным набором используемых радиодеталей, простотой, долговечностью и надежностью.

Первая схема состоит из маломощного транзистора Q1 (КТ315, КТ3102 или аналогичный импортный аналог), полярного конденсатора C1 на 16В с емкостью 470 мкФ, резистора R1 на 820-1000 Ом и светодиода L1 наподобие АЛ307. Питается вся схема от источника напряжения 12В.

Приведенная схема работает по принципу лавинного пробоя, поэтому база транзистора остаётся «висеть в воздухе», а на эмиттер подаётся положительный потенциал. При включении происходит заряд конденсатора, примерно до 10В, после чего транзистор на мгновение открывается с отдачей накопленной энергии в нагрузку, что проявляется в виде мигания светодиода. Недостаток схемы заключается в необходимости наличия источника напряжения 12В.

Вторая схема собрана по принципу транзисторного мультивибратора и считается более надёжной. Для её реализации потребуется:

• два транзистора КТ3102 (или их аналога);
• два полярных конденсатора на 16В емкостью 10 мкФ;
• два резистора (R1 и R4) по 300 Ом для ограничения тока нагрузки;
• два резистора (R2 и R3) по 27 кОм для задания тока базы транзистора;
• два светодиода любого цвета.

Монтаж светодиодного экрана из блоков

Процесс изготовления начинается со сборки металлического каркаса для размещения светодиодных блоков рядом друг с другом. Несущая металлоконструкция представляет собой нечто вроде стенки с ячейками. Как правило, её изготавливаются из квадратной профильной трубы или перфорированного металлического профиля. Учитывая особенности среды использования, материал должен иметь антикоррозионное покрытие. Пример традиционной конструкции для размещения модулей, источников питания, контроллеров, драйверов и других компонентов схемы представлен на следующем фото.

Далее, чтобы собрать светодиодный экран, электронные модули P10 размещаются в своих ячейках и соединяются между собой посредством стандартного соединения шлейф-разъём типа «папа-мама». Чаще всего, крепление самих блоков к металлическому основанию осуществляется магнитами, поэтому не вызывает проблем. Благодаря этому процесс монтажа, демонтажа и ремонта мобильных светодиодных экранов заметно упрощается.

На обратной стороне конструкции располагаются блоки питания и электронные элементы, принимающие информацию о транслируемом изображении, и распределяющие её частями: общая схема – по модулям, а модули – по пикселям.

Чаще всегда задняя стенка собирается из композитной алюминиевой панели или листа металла. Общая схема сборки и размещения функциональных элементов экрана показана в следующем изображении.

Обычный светодиод мигает

Схема мигающего светодиода

Схема, изображенная рисунком, использует для работы лавинный пробой транзистора. КТ315Б, используемый в качестве ключа, имеет максимальное обратное напряжения между коллектором и базой 20 вольт. Опасного в таком включении мало. У модификации КТ315Ж параметр составляет 15 вольт, гораздо ближе выбранному напряжению питания +12 вольт. Транзистор использовать не стоит.

Лавинный пробой нештатный режим p-n перехода. За счет превышения обратного напряжения между коллектором и базой происходит ионизация атомов ударами разогнавшихся носителей заряда. Образуется масса свободных заряженных частиц, увлекаемых полем. Очевидцы утверждают: для пробоя транзистора КТ315 требуется обратное напряжение, приложенное между коллектором и эмиттером, амплитудой 8-9 В.

Пара слов о работе схемы. В первоначальный момент времени начинает заряжаться конденсатор. Подключен на +12 вольт, остальная часть схемы оборвана — закрыт транзисторный ключ. Постепенно разница потенциалов повышается, достигает напряжения лавинного пробоя транзистора. Напряжение конденсатора резко падает, параллельно подключены два открытых p-n перехода:

1. Транзисторный находится в режиме пробоя.
2. Светодиод открыт за счет прямого включения.

В сумме напряжение составит порядка 1 вольта, конденсатор начинает разряжаться через открытые p-n переходы, только напряжение падает ниже 7-8 вольт, лафа кончается. Транзисторный ключ закрывается, процесс повторяется заново. Схеме присущ гистерезис. Транзистор открывается при более высоком напряжении, нежели закрывается. Обусловлено инерционностью процессов. Можно наблюдать, как работает светодиод.

Номиналы резистора, ёмкости определяют период колебаний. Конденсатор можно взять значительно меньше, включив меж коллектором транзистора и светодиодом небольшое сопротивление. Например, 50 Ом. Постоянная разряда резко увеличится, проверить светодиод визуально будет проще (возрастет время горения). Понятно, ток не должен быть слишком большим, максимальные значения берутся из справочников. Не рекомендуется вести подключение светодиодных светильников из-за низкой термостабильности системы и наличия нештатного режима транзистора. Хотим попрощаться с читателями портала ВашТехник, надеемся, обзор получился интересным, картинки доходчивыми, объяснения ясными, как день Божий.

Мигающие светодиоды применяются в различных сигнальных схемах, в рекламных щитах и вывесках, электронных игрушках. Сфера их применения достаточно широка. Простая мигалка на светодиоде может быть также использована для создания автосигнализации. Надо сказать, что моргать этот полупроводниковый прибор заставляет встроенная микросхема (ЧИП). Основные достоинства готовых МСД: компактность и разнообразие расцветок, позволяющее красочно оформлять электронные устройства, например, рекламное табло с целью привлечения внимания покупателей.

Но можно изготовить мигающий светодиод самостоятельно. Используя простые схемы, это сделать несложно. Как сделать мигалку, имея небольшие навыки работы с полупроводниковыми элементами, описано в этой статье.

Как сделать светильник своими руками: подробные инструкции

Теперь рассмотрим самые популярные варианты изготовления светильников на основе светодиодных элементов. Разберем подробно, как своими руками сделать их корпус, и какие материалы лучше использовать для настольных и настенных ламп, а также декоративных приборов освещения и некоторых других моделей.

Настольный

Для изготовления своими руками настольного светильника в первую очередь потребуется модернизировать уже имеющий прибор освещения. Для этого нужно:

1. Извлечь родной патрон.
2. В качестве базы взять цоколь от вышеописанной экономной лампочки и поместить в него, соединяя по схеме, драйвер с гасящим конденсатором.
3. В качестве корпуса для светодиодных элементов можно использовать, к примеру, колпачок от дезодоранта подходящего размера.
4. По всей его площади просверливаются/пробиваются отверстия подходящего диаметра под 5-миллиметровые диоды (всего около 50-60).
5. К остатку цоколя от экономной лампочки корпус прикрепляется на небольшие саморезы к круглому пластиковому основанию диаметром как у колпачка. При этом сама основа крепится на небольшие уголки-подиумы также на крепежные элементы.
6. После фиксации и сбора светильник просто вкручивается вместо обычной лампы накаливания в плафон для настольника.

Настенный

Настенный светодиодный светильник может применяться в различных помещениях – ванной и санузле, на кухне и в детской, гостиной и прихожей, коридоре. Процедура изготовления его в форме круглого плафона своими руками выглядит следующим образом:

1. Прежде всего необходимо подобрать основание под монтаж диодов. Оно должно быть соразмерно рассеивателю. Например, можно вырезать дно от пластикового строительного ведра.
2. Рассчитав необходимое количество диодов (в среднем 100-120), необходимо строго по разметке равномерно проделать отверстия.
3. На обратной стороне основания закрепляется драйвер, при необходимости несколько штук.
4. Основание с диодами и драйверами обязательно фиксируется к базе плафона на саморезы. Для этого по середине необходимо установить пластиковый или металлический подиум.
5. Собранный прибор закрепляется на стену и закрывается рассеивателем.

Такой светильник с некоторой модернизацией можно приспособить не только для настенного, но и потолочного монтажа.

Декоративный

Светодиодные ленты представлены на рынке в достаточно широком разнообразии – по мощности, световой температуре, цветовым оттенкам и прочих параметрам. Самоделка на их основе не представляет ничего сложно, по крайней мере, сделать из них плафон для украшения намного проще, чем светильник с драйвером по вышеописанной схеме.

При этом оформление его корпуса и рассеивателя будет ограничиваться лишь рамками фантазии самого изготовителя. К светодиодной ленте потребуется блок питания, а также модуль управления, если планируется варьировать характеристики ее работы по цвету, световому потоку, интенсивности, времени.

Делаем светодиод своими руками

Вопрос: «Можно ли сделать светодиод своими руками?» среди рядовых мастеров наверняка вызовет удивление. Казалось бы, зачем придумывать то, что давно придумано и серийно выпускается? Однако существует такая категория людей, которые обожают мастерить что-то необычные. Для них конструирование светодиода – это возможность повторить эксперименты О.В. Лосева, проводимые около ста лет назад, и шанс доказать себе и друзьям реальность создания светодиода в домашних условиях.

Что понадобится

Основной конструкционный материал – кусочек карбида кремния. В обычном магазине его не купишь, но если постараться, то можно найти в интернете среди частных объявлений. Кроме него понадобится иголка от булавки, соединительные провода, два мебельных гвоздя с широкой шляпкой и регулируемый источник напряжения (0-10 вольт). Также понадобится припой и немного умения пользоваться паяльником. Для измерений параметров самодельного светодиода подойдет простой мультиметр.

Подготовительная работа

Первым делом нужно найти участок на поверхности карбида кремния, способный к излучению света. Для этого исходный материал придётся раздробить на несколько кусочков размером 2-5 мм. Затем каждый из них поочередно кладут на металлическую пластинку, подключенную к плюсу источника питания напряжением около 10В. Вторым электродом выступает острый щуп или игла, присоединённая к минусу источника питания.

Затем исследуемый кусочек нужно прижать пинцетом к пластине, и острой иглой прощупать его верхнюю часть в поисках светящегося участка. Таким образом, отбирают кристалл с наибольшей яркостью. Стоит отметить, что карбид кремния может излучать свет в спектре от оранжевого до зелёного.

Изготовление светодиода

Для удобства монтажа лучше взять гвоздик длиной 10-15 мм с большой шляпкой и хорошо её залудить. Она послужит основанием и теплоотводом для кристалла. С помощью паяльника олово на шляпке доводят до жидкого состояния и пинцетом слегка утапливают подготовленный экземпляр карбида. Естественно, что излучающий участок должен быть направлен вверх. После затвердевания припоя нужно убедиться в надёжной фиксации кристалла.

Для изготовления отрицательного электрода понадобится острая часть булавки и одножильный медный провод. Как видно из фото, обе детали лудятся и надёжно спаиваются между собой. Затем на проволоке делают петлю для придания ей свойства пружины. Свободный конец провода запаивают на шляпку второго гвоздя. Оба гвоздика прикрепляют к монтажной плате на небольшом расстоянии друг от друга.

На заключительном этапе к ножкам гвоздей подводят питание соответствующей полярности. Замыкается электрическая цепь иголкой, которую фиксируют в точке кристалла с максимальным свечением. Плавно наращивая напряжение питания, можно определить значение, при котором яркость перестаёт интенсивно нарастать. В результате проведенных измерений падение напряжения составило 9В, а прямой ток 25 мА. При смене полярности карбид кремния перестаёт излучать свет, что частично объясняет его полупроводниковые свойства.

Не удивлюсь, если радиолюбители со стажем выскажут свой негатив в адрес получившейся необычной конструкции, напоминающей простейший светодиод. Однако иногда собирать подобные вещи самостоятельно – это интересно и даже полезно. Примером служат радиолюбительские кружки для школьников, в которых дети знакомятся со свойствами разных материалов, учатся паять и познают азы полупроводников.

Как паять светодиодные элементы?

Благодаря токопроводящим ножкам, DIP светодиоды паяют как и любую радиодеталь.

Большая часть сложностей возникает при переходе к SMD светодиодам, поскольку такие приборы не имеют токопроводящих ножек. Они паяются в платы или ленты.

Чаще всего такие устройства используются в качестве декоративных или функциональных подсветок. Они находят применение в жилых и офисных помещениях, а также в салонах и внешних осветительных приборах автомобилей.

Порядок работ при пайке

После подготовки всех нужных материалов необходимо определить тип светодиодов.

Пайку элементов DIP типа осуществляют инструментом мощностью не более 60 Вт при температуре 260°C. Контакты платы подвергают лужению с помощью припоя с канифолью. Такие же манипуляции проводят с токопроводящими ножками светодиода. Затем, используя олово и флюс, проводят пайку. Наибольшее время нагревания точки – 5 секунд.

SMD диоды паяют при помощи паяльника мощностью 12 Вт с двойным разветвлением жала. Традиционно такие детали соединяют дорожками печатной платы. К ним припаивают дорожки путей и контактные площадки. Технические характеристики этих элементов позволяют быстро припаять множество контактов по отдельности.

Как паять при помощи фена?

Процесс пайки термовоздушным феном имеет несколько стадий:

1. На контактные площадки платы наносится термопаста.
2. На нужное место устанавливается светодиод.
3. Направленным потоком разогретого воздуха LED элемент припаивается к плате. Для предотвращения перегревов рекомендуется закрыть светодиод металлической пластиной.

При нагревании феном термопаста расплавляется, превращаясь во флюс и жидкий припой. Первый испаряется, оставляя после себя надежную спайку. Удобно пользоваться феном для проведения демонтажных работ. Он нагревает всю плату и позволяет выпаять несколько светодиодов сразу.

Пайка ленты, покрытой силиконом

Слой силикона наносится на ленту для ее защиты от влаги. Перед пайкой следует полностью удалить покрытие. С этой целью ленту надрезают инструментом, а затем снимают силиконовый слой. После необходимо зачистить и обезжирить токоведущие дорожки, нанести флюс и припаять LED-элементы. В конце работы следует очистить участок и приклеить слой силикона на место.

Как выпаять светодиод из ленты?

Иногда часть диодов в ленте приходит в негодность и их требуется заменить. Чтобы удалить светодиод, необходимо:

1. Закрепить ленту. Это поможет предотвратить попадание жала на токопроводящие пути.
2. Расплавить олово около контактов, а затем подсунуть под диод лезвие. Следует повторять эту манипуляцию со всех сторон, пока элемент не будет освобожден.

Как выпаять светодиод из LED-лампочки?

Невозможно вставить диод в патрон как энергосберегающую лампочку или лампу накаливания. Необходимо связующее звено, которым является корпус лампы с кристаллами внутри.

Чтобы выпаять светодиод из LED- лампочки, потребуется паяльник с раздвоенным жалом. Если под рукой такого инструмента нет, то на жало сечением не более 4 мм можно крепко намотать медную проволоку. С ее помощью произвести нагрев контактов, а затем отодвинуть кристалл.

Как припаять резистор к светодиоду?

Нельзя подключать светодиоды напрямую к источнику переменного тока. Необходимо преобразовать переменный ток в постоянный. В этом поможет драйвер или резистор. В том случае, если в вашей системе нет драйвера, допустимо использование резисторов.

Каждому светодиоду требуется свой резистор. Это осуществимо, если у вас немного диодов. В противном случае нужно воспользоваться драйвером. Резистор подключается к схеме после питания и перед диодом. Паяется он тем же способом, что и любой контакт.

Схема мощной мигалки

Схема мощного флешера В обмен на непригодное для использования механическое реле, достаточно мощное, потребовалось построить реле такого же размера, но уже электронное. Так как со временем контакты реле перегорают и устройство перестает работать. Единственная проблема, с которой столкнулись при переделке, заключалась в том, что реле должно было находиться в обрыве плюсового провода и выдерживать большую мощность. Но даже использование более мощного транзистора, например, КТ819, не привело к желаемому результату. Слишком много тепла выделил транзистор при переключении 50 Вт. Спасение было только одно — использование радиатора, но из-за ограниченного пространства идея отпала сама собой. В качестве ключа было решено использовать полевой транзистор. Для этого пришлось немного доработать схему и добавить резистор R4, в связи с тем, что транзистор имеет большое входное сопротивление изолированного канала N. Этот резистор подбирают высоким или низким, визуально проверяя четкое переключение ламп.

Сразу оговорюсь, идея не моя, взята с сайта chipdip.ru. Это простой прошивальщик на 6 светодиодах, особенностью которого является полное отсутствие дополнительных активных элементов управления (транзисторы, микросхемы).

Основа устройства — последовательно мигающий красный светодиод HL3, с которым горят два обычных красных светодиода HL1 и HL2. Когда горит мигающий светодиод HL3, светятся также светодиоды HL1 и HL2.

При этом открывается диод VD1, который отклоняет зеленые светодиоды HL4-HL6, которые одновременно гаснут.

Когда мигающий светодиод HL3 гаснет, вместе с ним гаснут светодиоды HL1 и HL2 и загорается зеленая группа светодиодов HL4-HL6.

Затем весь цикл повторяется.

Что нужно для изготовления

вы можете купить готовый светодиод, который начнет мигать при подаче напряжения питания. В этом устройстве, помимо обычного pn перехода, есть интегральная электронная схема, выполненная по следующему принципу:

Мигающий светодиодный прибор.

Основа устройства — основной генератор. Он генерирует импульсы с относительно высокой частотой — несколько килогерц или десятки килогерц. Частота срабатывания определяется параметрами RC цепочки. Емкость и сопротивление конструктивны — это элементы светодиодного устройства. Таким образом невозможно получить большую емкость без значительного увеличения размера устройства. Таким образом, изделие RC имеет небольшие размеры, и работа на высоких частотах является необходимой мерой. На частоте в несколько килогерц человеческий глаз не различает мигание светодиода и воспринимает его как постоянное свечение, поэтому вводится дополнительный элемент — делитель частоты. Путем последующего деления снижает частоту до нескольких герц (в зависимости от напряжения питания). По весу и габаритам такое решение выгоднее, чем использование конденсатора большой емкости. Наименьшее напряжение питания готового мигающего светодиода составляет примерно 3,5 вольта.