Рубрика: Строительство

Самодельный светильник из светодиодной ленты

Тема светодиодного освещения является, в последнее время, одной из самых популярных. В большинстве случаев на просторах интернета среди самодельных источников света, мне приходилось встречать лампы, выполненные из отдельных светодиодов и установленные в корпус неисправной энергосберегающей лампы вместе с блоком питания.

Такая компоновка позволяет использовать светодиодную лампу вместо обычной лампы накаливания без всякой переделки светильника. Некоторым недостатком данной конструкции необходимо признать относительную сложность изготовления печатной платы, которая обычно имеет форму круга. Пример реализации самодельной светодиодной лампы, выполненной из отдельных светодиодов, приведен на рис. 1.

Вместе с тем, в настоящее время очень широкую популярность получили светодиодные ленты. Но, как правило, их используют в основном для декоративной подсветки и очень редко – в качестве освещения. Однако, если не для основного освещения, то для локальной подсветки определенных зон, использование светодиодных лент может быть довольно эффективным. Поэтому, сегодня мы поговорим о создании простого самодельного светильника на основе светодиодной ленты.

Рис. 1. Cамодельная светодиодная лампа, выполненная из отдельных светодиодов

Светодиодная лента – это гибкая «печатная плата», на которой размещены бескорпусные светодиоды и токоограничивающие резисторы. Конструкция ленты позволяет отрезать от неё нужные куски в зависимости от конкретных требований. Рядом с линией разреза имеются контактные площадки, к которым припаиваются питающие провода. С обратной стороны на светодиодную ленту нанесена самоклеящаяся пленка. Наиболее популярными являются ленты с питанием 12В.

В своё время я заказывал на ebay.com светодиодную ленту белого свечения Waterproof 5050 SMD LED Strip (рис. 2).

Рис. 2 Светодиодная лента Waterproof 5050 SMD LED Strip

Данная светодиодная лента имеет следующие характеристики: угол излучения света – 120 градусов напряжение питания – 12В потребляемый ток – 1,2А на 1 метр световой поток – 780-900 Lm/m класс защиты – IP65

Почти год лента пролежала без дела, но когда во второй раз у меня «вылетел» ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат) в люминесцентном светильнике, используемом для подсветки рабочего места около компьютера, я понял, что нужно переходить на более современные способы организации освещения.

В качестве корпуса был использован все тот же вышедший из строя светильник для люминесцентных ламп мощностью 8 Вт и длиной 30 см. Его переделка под «светодиодный вариант» очень проста.

Светильник разбираем, извлекаем плату ЭПРА и наклеиваем на внутреннюю поверхность светильника светодиодную ленту. Всего получилось шесть сегментов по три светодиода в каждом сегменте или в общей сложности 18 светодиодов, установленных с интервалом в 15 мм между ними (рис.3).

Рис. 3 Общий вид самодельного светодиодного светильника

Неисправный ЭПРА выбрасывать не нужно, его печатную плату вполне можно использовать для блока питания нашего светильника. Да и не только, плату, а и некоторые его компоненты (разумеется, при условии, что они остались исправными), например, диодный мост. На блоке питания остановимся более подробно.

Для питания светодиодов необходимо применять блоки питания со стабилизацией по току. Иначе светодиоды будут постепенно разогреваться до критической температуры, что неизбежно приведет к их выходу из строя.

Наиболее простым и оптимальным решением в нашем случае будет использование бестрансформаторного блока питания с балластным конденсатором (рис. 4).

Рис. 4 Схема бестрансформаторного блока питания с балластным конденсатором

Сетевое напряжение гасится балластным конденсатором С1 и подается на выпрямитель, собранный на диодах VD1-VD4. С выпрямителя постоянное напряжение поступает на сглаживающий фильтр С2.

Резисторы R2 и R3 служат для быстрой разрядки конденсаторов С1 и С2 соответственно. Резистор R1 ограничивает ток в момент включения, а стабилитрон VD5 ограничивает выходное напряжение блока питания на уровне не более 12В в случае обрыва светодиодной ленты.

Основным элементом данной схемы, который требует расчета, является конденсатор С1. Именно от его номинала зависит ток, который может обеспечить блок питания. Для расчета проще всего воспользоваться специальным калькулятором.

Максимальный ток, согласно паспортных данных, при длине отрезка светодиодной ленты 30 см должен составлять 1,2 А / 0,3 = 400 mA. Разумеется, не стоит питать светодиоды максимальным током.

Я решил ограничить его приблизительно на уровне 150 мА. При таком токе светодиоды обеспечивают оптимальное (для субъективного восприятия) свечение при незначительном нагреве. Введя исходные данные в калькулятор, получаем значение емкости конденсатора С1, равное 2,079 мкФ (рис. 5).

Читайте также:  Ретро проводка в доме из бревна

Рис. 5 Расчет конденсатора для схемы блока питания самодельной светодиодной лампы

Выбираем наиболее близкий стандартный номинал конденсатора относительно полученного в расчете. Это будет номинал 2,2 мкФ. Напряжение, на которое рассчитан конденсатор, должно быть не менее 400В.

Выполнив расчет балластного конденсатора и подобрав элементы схемы блока питания, размещаем их на плате неисправного ЭПРА. Все лишние детали желательно удалить (кроме моста из четырех диодов). Внешний вид платы блока питания, приведен на рис. 6.

Рис. 6 Внешний вид платы блока питания

Подключаем светодиодную ленту к блоку питания, включаем его в сеть, и проверяем самодельный светильник в работе.

После монтажа и проверки в работе блока питания, устанавливаем его в корпус и размещаем модернизированный светильник из светодиодной ленты на место постоянной эксплуатации (рис. 7).

Рис. 7 Самодельный светильник из светодиодной ленты

Внимание! Данная схема блока питания является бестрансформаторной и не имеет гальванической развязки с питающей сетью. При монтаже и наладке необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. Блок питания должен быть установлен в корпус из изоляционного материала, необходимо обеспечить невозможность прикосновения к его токоведущим частям во время эксплуатации светильника.

Несколько лет назад популярность светодиодных лент просто зашкаливала. На сегодняшний день потребность в них снизилась, но, несмотря на это, многие люди до сих пор используют данные источники света в качестве подсветки и украшения для натяжных или гипсокартонных потолков. А следуя приведенным ниже инструкциям и правилам электротехнической безопасности, вы сможете смастерить уникальный светильник из светодиодной ленты своими руками.

Понятие и сферы применения

Светодиодные светильники имеют массу преимуществ, но главным недостатком по-прежнему остается чересчур высокая стоимость. Последнее нивелируется низким потреблением электроэнергии и большим рабочим ресурсом, но все же намного дешевле соорудить собственный осветительный прибор, отдельно купив дешевые гибкие платы и светодиоды. Стоимость одного погонного метра светодиодной ленты составляет около 100–250 рублей.

Если желаете сэкономить, то покупайте ленту в бухтах по 10 м, тщательно выбирая необходимый класс светодиодов. Используются данные устройство во всех сферах жизнедеятельности, на объектах, где требуется искусственное освещение.

По сравнению с лампами накаливания у гибких источников света на led-диодах огромное количество преимуществ:

  • высокая экономичность;
  • продолжительный срок эксплуатации;
  • доступность;
  • возможность выбора форм;
  • безопасность;
  • гибкость.

Области применения светодиодной ленты безграничны. Она используется в качестве подсветки для аквариума, потолка, мебели и других предметов интерьера, рабочих зон, витрин (чаще все-таки неоновые ленты). Перечислить все возможные варианты нереально. Здесь главное – научиться правильно выбирать светодиодную ленту в зависимости от конкретной задачи, ориентируясь на технико-эксплуатационные характеристики.

Применение разноцветной гибкой платы на натяжных потолках обусловлено глянцевой поверхностью, отлично отражающей падающие световые лучи, что позволяет добиться интересных эффектов — от визуального увеличения комнаты до создания незабываемой романтической обстановки. Сделать это при помощи классической люстры или точечных светильников гораздо сложнее.

Вообще светодиодная лента — самый универсальный источник света. Из нее можно создавать неповторимые рисунки и формы, а для ее самостоятельного изготовления используются едва ли не любые материалы. Наиболее распространенными считаются приборы из пластика и поливинилхлорида.

Виды и параметры

Для самостоятельного изготовления светодиодного светильника нужно как следует изучить широкий модельный ряд диодов, представленный как бюджетными, так и элитными аналогами.

Наиболее востребованными считаются недорогие диодные конструкции следующих серий:

  1. SMD 3528 — диоды располагаются плотно друг другу, при этом на один погонный метр может быть как 60, так и 240 штук. Их количество влияет на мощность прибора (5–16 Вт) и световой поток (5–9 лм).
  2. SMD 2835 Premium — одна из лучших лент бюджетного исполнения, характеризующаяся более высокой яркостью по сравнению с остальными типами. На один погонный метр приходится 60–120 led-диодов, при этом отрезки могут нарезаться длиной по 5 см (около трех диодов). Идеальное решение для украшения и подсветки небольших предметов интерьера или создания точечного освещения. Величина светового потока насчитывает 20–23 лм.
  3. SMD 3014 схожа с предыдущей моделью. На одном погонном метре может быть от 60 до 120 полупроводников. В зависимости от их числа мощность составляет 36/72 Вт, световой поток — 6/11 лм.
Читайте также:  Ручки для белого кухонного гарнитура

Из светодиодных лент, оснащенных более мощными полупроводниками, выделим следующие модели:

  1. SMD 5050 — на один погонный метр приходится 30–120 светодиодов. Мощность варьируется от 7,2 до 25 Вт, световой поток — 50–60 лм.
  2. SMD 5630 и SMD 5730 — схожие серии, характеризующиеся повышенной мощностью, продолжительной эксплуатацией и яркостью 50–60 лм. Чаще всего эксплуатируются в светодиодных светильниках.

Помимо классических моделей уже изобретены более современные и неординарные конструкции:

  • высоковольтная гибкая плата, предназначенная для прямого подключения к сети на 220 В;
  • низковольтные решения на 12 или 24 В, в электрическую цепь которых подключают выпрямитель;
  • модели с влагозащитным корпусом.

Светодиодная лента продается в бухтах по 5–10 м, но при необходимости обычными ножницами может быть разрезана на отрезки необходимой длины. Если возникла необходимость в монтаже ленты на большую поверхность, то помните общее для всех правило: на каждые 15 пог. м нужно устанавливать один блок питания.

Высоковольтные платы не имеют каких-либо ограничений по метражу и реализуются в бухтах по 100 м. Обычно нарезка выполняется по длине 50 или 100 см.

Экземпляры с повышенной защитой от влаги конструктивно идентичны обычным платам. Разница связана с наличием защитного силиконового покрытия, обеспечивающего определенную защиту от проникновения пыли и влаги:

  • IP44 — хорошая защита от попадания пыли и грязи;
  • IP65 — защита от пыли и влаги с сохранением высокой эластичности в условиях низких температур;
  • IP67 — защитное покрытие выполнено в форме прочной силиконовой трубки;
  • IP68 — повышенная защита в виде двухслойной силиконовой трубки со специальным наполнителем.

Изделия с классом защиты IP67 и IP68 используются для качественной подсветки аквариумов, бассейнов и других искусственных водоемов. При этом глубина погружения не должна превышать 1 м. Если на упаковке указан класс IP33, то такое устройство выпускается без силиконовой защиты.

Типы применяемых led-диодов

При создании самодельной ленты, светящейся одним цветом, подойдут полупроводники типа SMD 3028 или SMD 5050. Во втором случае используются три кристалла, поэтому свечение будет наиболее ярким, но и потребление электроэнергии выше. Также яркость зависит от числа элементов, расположенных на 1 пог. м.

Количество светодиодов на условный метр влияет на суммарную нагрузку изделия:

  • 30 элементов типа SMD 5050 — 7,2 Вт;
  • 60 SMD З528 — 4,8 Вт;
  • 60 SMD 5050 — 15 Вт;
  • 120 SMD З528 — 9,6 Вт;
  • 120 SMD 5050 — 25 Вт;
  • 240 SMD З528 — 19,2 Вт;

Платы с полупроводниками, расположенными в несколько рядов, именуются многорядными. В таких случаях обычно используют технологию RGB, позволяющую получить разноцветное свечение.

Ввиду наличия нескольких стандартов производители изготавливают ленту, работающую от источника постоянного тока напряжением 12 или 24 В, или напрямую от сети переменного тока 220 В.

Для чего нужны контроллеры и блоки питания

При изготовлении самодельных осветительных приборов на основе светодиодов необходимо установить специальный адаптер (выпрямитель, блок питания), который будет преобразовывать переменное электричество 220 В в постоянный ток 12/24 В в соответствии с мощностью используемых полупроводников.

Чтобы сделать правильный выбор и купить подходящий блок питания, подсчитайте количество диодов на одном погонном метре, после чего сначала умножьте его на мощность одного led-диода, а затем — на количество погонных метров. В конце обязательно следует дать небольшой запас — около 10–15%.

К примеру, если вы используете диоды типа SMD 5050, устанавливаете приблизительно по 60 штук на погонный метр и протяженность платы составляет 5 м, то (исходя из таблицы выше) общая нагрузка будет равна 15*5=75 Вт. Увеличьте значение на 15% и получите необходимую мощность адаптера — 86–87 Вт. При сборке гибкой платы с регулируемым уровнем яркости и переключением света электрическая схема должна быть дополнена контроллером и пультом ДУ.

Подготовка материалов и деталей

Прежде чем приступать к работе, подсчитайте требуемое число светодиодов, их яркость и мощность используемого адаптера. В зависимости от предназначения светильника длина платы будет составлять:

  • ночник, подсветка для выключателя или розетки — небольшой отрезок с тремя диодами;
  • аквариум — отрезок, равный длине стенки или периметру емкости;
  • освещение грядки — несколько частей, длина которых соответствует протяженности грядки;
  • подсветка для компьютерной клавиатуры — в соответствии с длиной периферийного оборудования;
  • при замене люминесцентной лампы — несколько частей, длина которых соответствует длине лампы.

Яркость свечения ленты, ее размеры и плотность расположенных полупроводников зависят от конкретных условий. Мощность блока, как отмечалось выше, должна равняться общей нагрузке с запасом 10–15%.

Также вам могут пригодиться провода, трубка для термоусадки и изоляции, паяльник, олово, канифоль. Вместо паяльника можно использовать специальные коннекторы. Ни в коем случае не паяйте ленту с помощью кислоты, которая приведет к окислению и разрушению проводников или короткому замыканию.

Читайте также:  Самодельный козырек над входной дверью

В случае применения платы в качестве подсветки для аквариума воспользуйтесь прозрачной трубкой, а для повышения влагозащиты используйте силиконовый герметик.

Сборка светильника

Тщательно продумав конструкцию светильника, собрав нужные инструменты и материалы, можно приступить к его изготовлению. В некоторых случаях весь процесс заключается в банальном приклеивании платы к какому-либо основанию — например, к клавиатуре. В других ситуациях может потребоваться частичная или полная переделка источника света.

При установке такого светильника нужно учитывать несколько дополнительных факторов:

  1. Блок питания, используемый для понижения напряжения, следует разместить на максимально близком расстоянии к диодам. С увеличением протяженности проводки возрастают потери напряжения, что приведет к снижению уровня освещения.
  2. При размещении на металлическом основании между лентой и светодиодами нужно проложить слой изоляции.
  3. Если лента подключается к промышленной сети 220 В через конденсатор, то обязательно следует покрыть ее силиконовым герметиком. Желательно в два слоя.

Важно! Лента, подключаемая через блок питания, характеризуется повышенной электрической и пожарной безопасностью, чего не скажешь о п. 3 из предыдущего списка. Работы с такой платой следует выполнять при полном отключении напряжения.

Особенности и этапы выполнения монтажных работ

Для создания необычного светильника из диодной ленты подойдут самые разные предметы — от стандартного цоколя лампы накаливания до корпуса люминесцентного источника света.

Подобные процедуры сопровождаются многочисленными требованиями, главные из которых:

  1. При подключении самодельного прибора нужно использовать многожильную проводку. Один конец оборудуется наконечником с сечением 0,75 мм и коммутируется с контроллером, а другой припаивается к концам светодиодной платы. Для повышения фиксации следует применить термоусадочные трубки.
  2. Если устройство монтируется на навесные потолки, то желательно использовать самоклеющуюся ленту. Перед поклейкой предварительно очистите и обезжирьте поверхность потолка, дав ей как следует просохнуть. Снимать защитную пленку на тыльной стороне гибкой платы нужно непосредственно перед монтажом. Малейшая грязь или пыль, осевшая на клеевом слое, приведет к ухудшению адгезии. Негативно на адгезии сказывается и наличие влаги. Если лента устанавливается в помещении с повышенной влажностью, то обязательно следует наладить проветривание. На улице подобные действия нужно выполнять исключительно в сухую погоду.
  3. При расстоянии свыше 7 м между блоком питания и самодельной лентой нужно увеличить сечение провода.

Подключение адаптера выполняется с соблюдением полярности и клемм:

  • для одноцветных лент технология максимально проста — «плюс» спаивается с «плюсом», а «минус» — с «минусом»;
  • для разноцветных лент присуща своя маркировка — V+ (напряжение), R, G, B для переключения цвета (к контроллеру).

Дополнительно разноцветные светодиодные платы оснащаются диммерами, предназначенными для изменения яркости и смены цвета свечения. В комплекте с ними идет пульт для дистанционного управления. Низковольтное оборудование на 12 или 24 В — идеальное решение для дома или квартиры, высоковольтные гибкие платы — для организации уличного освещения.

Соблюдая ряд технических рекомендаций и правил безопасности, вы с легкостью сможете создать необычную подсветку предметов интерьера, аквариума, бассейна, потолка и т. д. Стоимость светильников, изготовленных по этому принципу своими руками, гораздо ниже заводских led-приборов.

Светодиодные люстры становятся всё популярнее. Такие приборы дольше служат, а благодаря низкой мощности намного экономичнее в использовании. Основной недостаток — высокая цена готовых моделей. Но осветительный прибор можно собрать и самостоятельно, взяв за основу LED-ленту и разные виды подручных материалов. В этой статье покажем фото интересных самодельных вариантов, а также расскажем, как смастерить подобные светильники самостоятельно.

Можно ли сделать светодиодную люстру своими руками

В продаже встречаются LED-ленты и панели различной яркости и цветовой гаммы. Используя их, можно собирать самодельные светильники. Но понадобится знание основ электрики и некоторые строительные навыки (пайка и другие, в зависимости от выбранных материалов).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *