Светодиодная лампочка своими руками

Светодиодная лампаСветодиодные лампы становятся все более распространенными и заменяют лампы CFL. По мере снижения их стоимости, люди постепенно переходят на светодиодные лампы, устанавливая их в своих домах и офисах. В этом мини-проекте мы попробуем сделать светодиодную лампу своими руками, используя старый корпус от светодиодной лампы.

В этой светодиодной лампочке очень важна конструкция светодиодного драйвера. Как правило, у нас есть два способа разработки драйвера светодиодов: использование импульсного источника питания или линейного регулятора на основе обычного трансформатора.

Но для этой светодиодной лампочки, сделанной своими руками, мы будем разрабатывать бестрансформаторный источник питания, который будет выступать в качестве драйвера светодиода. На самом деле, этот тип питания для светодиодных ламп становится все более распространенным (ну, по крайней мере, для светодиодов меньшей мощности).

Корпус лампы

Предупреждение

Эта самодельная светодиодная лампочка будет работать непосредственно от основного источника питания, т.е. 220 В переменного тока. Вы должны быть очень осторожны при работе с источником переменного тока.

Проектирование бестрансформаторного источника питания без знания того, как работают его компоненты, может привести к фатальным последствиям.

Схема светодиодной лампочки своими руками

Схема светодиодной лампочки

Необходимые элементы

  • C1 — Металлопленочный конденсатор 135 Дж, 400 В
  • B1 — Мостовой выпрямитель (4 диода могут быть подключены в режиме двухполупериодного выпрямителя)
  • C2 — электролитический конденсатор 22 мкФ 35 В
  • R1 — резистор 100 кОм (1/4 Вт)
  • Светодиоды от 1 до 12 – светодиоды 8 мм

Читать также:  Что такое фишинг?

Используйте только металлопленочные конденсаторы с номинальной емкостью не менее 400 для C1.

Описание компонентов

X — номинальный конденсатор

Основным компонентом конструкции бестрансформаторного источника питания для светодиодной лампочки является конденсатор с номиналом X. Это металлопленочный конденсатор, который часто используется в качестве защитного конденсатора.

Конденсатор с номиналом X помещается между линией и нейтралью. Если этот конденсатор выходит из строя из-за перенапряжения, а избыточный ток приведет к перегоранию предохранителя и, следовательно, к поражению электрическим током.

X - Номинальный конденсатор

Схема светодиодной лампочки своими руками

Сначала основное питание подается на металлопленочный конденсатор. Другой конец конденсатора подключен к входу переменного тока мостового выпрямителя. Чтобы быть в большей безопасности, подключите резистор 100 Ом 1 Вт последовательно с конденсатором с номиналом X, чтобы он действовал как предохранитель (не показан на схеме).

Если у вас нет мостового выпрямителя, вы можете подключить 4 PN-переходных диода (например, 1N4007) в режиме двухполупериодного выпрямителя.

Другой вход переменного тока мостового выпрямителя подключается к нейтрали источника питания переменного тока. Выпрямленный выход подается на конденсатор (C2). Через конденсатор последовательно соединены 12 8-мм светодиодов.

Читать также:  Как увеличить FPS

Резистор R1 будет действовать как продувочный резистор (он разряжает конденсатор в случае сбоя питания или отказа светодиода).

До этого, мы разобрали поврежденную светодиодную лампочку, и после восстановления схемы она была похожа на ту, которую мы разработали. Основное отличие состоит в том, что раньше использовались SMD-компоненты для светодиодов и мостов, а мы использовали сквозные компоненты (по понятным причинам).

Печатная плата для светодиодной лампы

Чтобы спроектировать компоновку печатной платы светодиодной лампы, мы использовали Eagle CAD. На следующем изображении показана разводка печатной платы светодиодной лампочки. Мы сделали печатную плату, используя метод переноса тонера.

Печатная плата

Сборка светодиодной лампочки

Соберите все компоненты согласно макету и припаяйте их. Используйте пустой корпус от старой светодиодной лампы. После сборки печатной платы установите плату в корпус лампы со всеми проводами.

Сборка

Работа светодиодной лампочки

Теперь мы рассмотрим, как работает эта простая светодиодная лампочка, сделанная своими руками.

Светодиодам для работы требуется очень малый ток. Обычно в регулируемом источнике питания на основе обычного трансформатора мы регулируем ток с помощью последовательных резисторов. Но в источнике питания без трансформатора, ток контролируется или ограничивается номинальным конденсатором X.

Читать также:  Практическое применение законов Ома и Кирхгофа

Поскольку этот конденсатор соединен последовательно с источником переменного тока, общий ток, доступный в цепи, ограничен реактивным сопротивлением конденсатора.

Реактивное сопротивление конденсатора можно рассчитать по следующей формуле:

C = 1/2πFC Ом Ом, где F — частота источника питания, C — емкость конденсатора.

В нашем случае мы использовали конденсатор емкостью 1,3 мкФ. Следовательно, реактивное сопротивление этого конденсатора равно

C1 = 1 / (2*π*50*1,3*10 -6 ) = 2449,7 ≈ 2450 Ом.

Следовательно, ток через этот конденсатор определяется выражением I = V / X C1 Ампер = 220 / 2450 = 93,8 мА.

Теперь ограниченный по току переменный ток подается на мостовой выпрямитель. На выходе моста будет 230 В постоянного тока. Он подается фильтрующему конденсатору номиналом 35В. Но пиковое напряжение пульсаций на конденсаторе C2 составляет около 44 В.

Напряжение подается 12 светодиодам последовательно, и, значит, каждый светодиод будет потреблять около 3,7 В, что равно номинальному напряжению 8-мм светодиода.

Что касается мощности, то общая выходная мощность светодиодов составляет около 4 Вт.

Важное примечание: этот проект является просто демонстрацией того, как спроектировать светодиодную лампу и как работает светодиодная лампа. Метод, упомянутый в этом проекте, может не подходить для практического использования.

С Уважением, МониторБанк

Добавить комментарий