Postupne osvetľovacie zariadenia prechádzajú na LED svietidlá. Nestalo sa tak okamžite, nastalo zdĺhavé prechodné obdobie s používaním takzvaných gazdiniek – kompaktných plynových žiaroviek so zabudovaným zdrojom (napájačom) a štandardnou päticou E27 alebo E14.
Takéto svietidlá sú dnes stále široko používané, pretože ich cena v porovnaní s LED svetelnými zdrojmi nie je taká „kousavá“.
Zatiaľ čo medzi cenou a účinnosťou existuje dobrá rovnováha (rozdiel v cene oproti klasickým žiarovkám sa časom vypláca z dôvodu úspory energie), svetelné zdroje s plynovou výbojkou majú množstvo nevýhod:
- Životnosť je nižšia ako životnosť žiaroviek.
- Vysokofrekvenčný šum z napájacieho zdroja.
- Lampy nemajú rady časté zapínanie a vypínanie.
- Postupné znižovanie jasu.
- Náraz na blízke povrchy: na povrchu stropu (nad lampou) sa časom objaví tmavá škvrna.
- A vo všeobecnosti naozaj nechcem mať vo svojom dome banku s určitým množstvom ortuti.
Výbornou alternatívou sú LED lampy. Zoznam výhod je významný:
- Úžasná účinnosť (až 10-násobná v porovnaní so žiarovkami).
- Obrovská životnosť.
- Perfektné a bezpečné napájacie zdroje (ovládače).
- Absolútne nezávislé od počtu inklúzií.
- Pri bežnom chladení nestrácajú jas takmer po celú dobu prevádzky.
- Úplná mechanická bezpečnosť (aj keď je ozdobný difúzor rozbitý, do miestnosti sa nedostanú žiadne škodlivé látky).
Dve nevýhody:
- Smer svetelného toku kladie vysoké nároky na konštrukciu difúzora.
- Napriek tomu sú drahé (hovoríme o kvalitných značkách, bezmenné produkty strednej úrovne sú celkom cenovo dostupné).
Ak je cenová otázka regulovaná výberom výrobcu, dizajnové prvky nie vždy umožňujú jednoducho vymeniť lampu vo vašom obľúbenom lustri. Samozrejmosťou je široký výber klasických LED svietidiel v tvare hrušky, ktoré sa hodia na akúkoľvek veľkosť.
Ale práve v tomto dizajne spočíva „prepadnutie“.
Máme pred sebou kvalitnú (zároveň relatívne lacnú) lampu so svietivosťou 1000 Lm (ekvivalent 100-wattovej žiarovky) a príkonom 13W. Tieto LED svetelné zdroje mi fungujú už dlhé roky, svietia príjemným teplým svetlom (teplota 2700 K), časom nepozorujem žiadnu degradáciu jasu.
Ale pre silné svetlo je potrebné vážne chladenie. Preto 2/3 tela tohto svietidla tvorí radiátor. Je plastový, nekazí vzhľad a je celkom efektívny. Hlavná nevýhoda vyplýva z dizajnu - skutočným zdrojom svetla je pologuľa v hornej časti svietidla. To sťažuje výber lampy - nie každý rohový luster bude vyzerať harmonicky.
Existuje len jedna cesta von - kúpiť hotové LED svietidlá, ktorých konfigurácia bola pôvodne navrhnutá pre špecifické svetelné zdroje.
Kľúčové slovo je kúpiť. Čo by ste mali urobiť so svojimi obľúbenými stojacími lampami, lustrami a inými svietidlami vo vašom byte?
Preto bolo rozhodnuté navrhnúť si LED svietidlá sami.
Hlavným kritériom je minimalizácia nákladov.
Vo vývoji svetelných zdrojov LED existujú dva hlavné smery:
1. Použitie nízkej spotreby (do 0,5 W) LED diódy. Potrebujete ich veľa, môžete si nakonfigurovať akýkoľvek tvar. Netreba výkonný radiátor (málo zohrievajú). Významnou nevýhodou je namáhavejšia montáž.
2. Použitie výkonných (1 W - 5 W) LED prvkov. Účinnosť je vysoká, náklady na prácu sú niekoľkonásobne nižšie. Bodové vyžarovanie však vyžaduje výber difúzora a na realizáciu projektu sú potrebné dobré radiátory.
Pre experimentálne návrhy som zvolil prvú možnosť. Najlacnejšia „surovina“: 5 mm LED diódy so 120° rozptylom v priehľadnom obale. Hovorí sa im „slamené klobúky“.
- dopredný prúd = 20 mA (0,02 A)
- pokles napätia na 1 dióde = 3,2-3,4 voltov
- farba - teplá biela
Takáto dobrota sa predáva za 3 ruble na akomkoľvek rádiovom trhu.
Kúpil som si niekoľko balení 100 ks. na aliexpress (odkaz na nákup). Stálo to o niečo menej ako 1 rub. kúsok.
Ako napájacie zdroje (presnejšie prúdové zdroje) som sa rozhodol použiť osvedčený obvod so zhášacím (predradným) kondenzátorom. Výhodou takéhoto ovládača sú extrémne nízke náklady a minimálna spotreba energie. Pretože neexistuje regulátor PWM ani lineárny stabilizátor prúdu, prebytočná energia neuniká do atmosféry: v tomto okruhu nie sú žiadne prvky s radiátorom odvádzajúcim teplo.
Nevýhoda: nedostatok stabilizácie prúdu. To znamená, že ak je sieťové napätie nestabilné, jas žiary sa zmení.Moja zásuvka má presne 220 (+/- 2 volty), takže tento obvod je akurát.
Základňa prvkov tiež nie je drahá.
- diódové mostíky radu KTs405A (možno použiť akékoľvek diódy, aj Schottkyho)
- filmové kondenzátory s napätím 630 voltov (s rezervou)
- 1-2 wattové odpory
- elektrolytické kondenzátory 47 mF pri 400 voltoch (môžete vziať väčšiu kapacitu, ale to presahuje rámec hospodárnosti)
- maličkosti ako doštička a poistky sú zvyčajne vo výzbroji každého rádioamatéra
Aby sme nevymýšľali puzdro s kazetou E27, používame vyhorené (ďalší dôvod, prečo ich opustiť) gazdiné.
Po opatrnom (na ulici!) odstránení banky s ortuťovými parami vám zostane vynikajúci obrobok pre kreativitu.
Základom základov je výpočet a princíp činnosti prúdového budiča so zhášacím kondenzátorom
Typický diagram je znázornený na obrázku:
Ako schéma funguje:
Rezistor R1 obmedzuje prúdový ráz pri pripojení napájania, kým sa obvod nestabilizuje (asi 1 sekundu). Hodnota od 50 do 150 Ohm. Výkon 2W.
Rezistor R2 zabezpečuje činnosť predradného kondenzátora. Po prvé, vybije ho pri vypnutí napájania. Minimálne, aby ste pri odskrutkovaní žiarovky nedostali šok. Druhou úlohou je zabrániť prúdovému rázu v prípade, keď sa polarita nabitého kondenzátora a prvá polvlna 220 voltov nezhodujú.
V skutočnosti je základom obvodu tlmiaci kondenzátor C1. Je to druh aktuálneho filtra. Výberom kapacity môžete nastaviť ľubovoľný prúd v obvode. Pre naše diódy by to nemalo presiahnuť 20 mA pri špičkovom sieťovom napätí.
Potom funguje diódový mostík (napokon LED diódy - sú to prvky s polaritou).
Aby sa zabránilo blikaniu lampy, je potrebný elektrolytický kondenzátor C2. LED diódy nemajú pri zapínaní a vypínaní žiadnu zotrvačnosť. Preto oko uvidí blikanie s frekvenciou 50 Hz. Mimochodom, na vine sú lacné čínske lampy. Kvalita kondenzátora sa kontroluje pomocou akéhokoľvek digitálneho fotoaparátu, dokonca aj smartfónu. Pri pohľade na horiace diódy cez digitálnu maticu môžete vidieť blikanie, nerozoznateľné pre ľudské oko.
Navyše tento elektrolyt poskytuje nečakaný bonus: lampy sa nevypínajú okamžite, ale s ušľachtilým pomalým útlmom, kým sa kapacita nevybije.
Zhášací kondenzátor sa vypočíta podľa vzorca:I = 200*C*(1,41*U sieť - U led)
I – výsledný obvodový prúd v ampéroch
200 je konštanta (frekvencia siete 50 Hz * 4)
1,41 – konštanta
C – kapacita kondenzátora C1 (zhášanie) vo faradoch
Sieť U – odhadované napätie siete (ideálne 220 voltov)
U led – celkový pokles napätia naprieč LED diódy (v našom prípade - 3,3 voltov, vynásobené počtom prvkov LED)
Výber množstva LED diódy (pri známom úbytku napätia) a kapacite zhášacieho kondenzátora je potrebné dosiahnuť požadovaný prúd. Nemalo by byť vyššie, ako je uvedené v špecifikáciách LED diódy. Je to sila prúdu, ktorou regulujete jas žiary, a je nepriamo úmerná životnosti LED diód.
Pre pohodlie si môžete vytvoriť vzorec v Exceli.
Obvod bol niekoľkokrát testovaný, prvá kópia bola zostavená takmer pred 3 rokmi, funguje v kuchynskej lampe, neboli žiadne poruchy.
Prejdime k praktickej realizácii projektov. O počte LED prvkov a kapacite kondenzátorov v jednotlivých okruhoch nemá zmysel diskutovať: projekty sú individuálne pre každú lampu. Vypočítané presne podľa vzorca.Vyššie uvedený obvod pre 60 LED s 68 mikrofaradovým kondenzátorom nie je len príkladom, ale skutočným výpočtom pre prúd v obvode 15 mA (pre predĺženie životnosti svetiel).
LED lampa v lustri
Vypitvanú kartušu od hospodára používame ako puzdro na obvod a nosnú konštrukciu. V tomto projekte som nepoužil dosku na krájanie, driver som namontoval na 1 mm hrubý PVC kruh. Ukázalo sa, že má správnu veľkosť. Dva kondenzátory - kvôli výberu kapacity: v jednom prvku sa nenašiel požadovaný počet mikrofarád.
Nádoba na jogurt bola použitá ako kryt na umiestnenie prvkov LED. V návrhu som použil aj odrezky 3 mm penových PVC dosiek.
Po montáži sa ukázalo ako elegantné a dokonca krásne. Toto usporiadanie zásuvky je spojené s tvarom lustra: rohy sú nasmerované nahor, smerom k stropu.
Ďalej umiestnime LED diódy: podľa schémy, 150 ks. Plast prepichneme šidlom, mzdové náklady: jeden celý večer.
Pri pohľade do budúcnosti poviem: materiál puzdra sa neosvedčil, je príliš tenký. Ďalšia lampa bola vyrobená z 1 mm PVC fólie. Aby som mu dal tvar, vypočítal som sken kužeľa pre rovnakých 150 diód.
Ukázalo sa, že to nie je také elegantné, ale spoľahlivé a dokonale drží tvar. Lampa je úplne ukrytá v ramene lustra, takže vzhľad nie je až taký dôležitý.
Vlastne, inštalácia.
Leskne sa rovnomerne a nebolí oči.
Nemeral som lúmeny, ale zdalo sa mi to jasnejšie ako 40 W žiarovka, o niečo slabšie ako 60 W.
LED svietidlo v plochom stropnom svietidle do kuchyne
Ideálny darca pre takýto projekt. Všetky LED diódy budú umiestnené v rovnakej rovine.
Nakreslíme šablónu a vyrežeme matricu na umiestnenie prvkov LED. S týmto priemerom sa deformuje plochá PVC doska. Použil som teda dno plastového vedra so stavebnými zmesami.Pozdĺž vonkajšieho obrysu je výstužné rebro.
Diódy sa inštalujú pomocou obvyklého šidla: 2 otvory podľa označenia.
Svietidlo je určené pre 120 LED prvkov, rozdelených do 2 skupín po 60 kusov, kvôli spoľahlivosti obvodu. Vyrábame 2 rovnaké ovládače.
Montujeme ich na dielektrické rozpery na rubovej strane.
Na pripevnenie disku v strede nainštalujeme PVC pódium.
Zavesíme lampu na strop, zapneme - všetko funguje.
Na posúdenie jasu: v rohoch sú 4 značkové LED lampy od IKEA, každá so svetelným výkonom 400 lm.
LED lampa do kúpeľne
Tiež ľahko realizovateľný projekt. Extrahujeme obsah lampy, nainštalujeme maticu 30 LED a zodpovedajúci ovládač.
Svetlo je mäkké, rovnomerné, viac než dosť pre túto „izbu“.
Stolová lampa
Ako telo sa používa uzáver deodorantu.
Náboj E27 je tradične od spálenej gazdinej.
Puzdro pojme 55 LED diódy.
Ukázalo sa to kompaktné a elegantné.
V stolovej lampe vyzerá „inštalácia“ ako vlastná.
A svieti celkom sebavedomo.
Dieťa, inšpirované úspechom svojho otca, požiadalo o podsvietenie svojho stola s počítačom. Našla sa akási elegantná krabica, do ktorej sa vodič zmestil.
Ako puzdro som použil káblovú skrinku. Veľkosť profilu: 10*10 mm.
Aby svetlo nedopadalo do očí, ale smerovalo zhora nadol, konštrukcia je umiestnená na rohu so stranou 25 mm, z bieleho PVC.
výsledok:
Všetky práce sú vyrobené z komponentov, ktoré nestoja prakticky nič. Navyše je to skvelá príležitosť precvičiť si svoje rádiové schopnosti.
