Светодиод являет собой полупроводниковое устройство, которое позволяет преобразовывать электрический ток в световое излучение. Конструктивно это полупроводниковый кристалл (чип), который собственно и излучает свет, подложка, корпус с контактными выводами и оптическая система.
Как вы уже знаете, они бывают разных цветов, это зависит от материала изготовления и разных добавок. В корпус, как правило, устанавливается один кристалл (чип), но если есть необходимость, производитель может установить несколько кристаллов.
Особенности видов светодиодных светильников
Применение у них крайне широкое, разделить их можно на 2 группы:
Индикаторные (светодиодные) — используются как индикаторы, из-за того, что они неяркие и маломощные. На вашем маршрутизаторе горят зелёные лампочки — это индикаторные светодиоды, на телевизоре горит лампочка в углу — тоже он.
Собственно много где применяются светодиоды. В различных электронных приборах, подсветке панели автомобилей, подсветка компьютерных дисплеев, жк-телевизоров и бесчисленном количестве других устройств.
Цвета могут быть разные: красный, жёлтый, зелёный, голубой, фиолетовый, белый, даже ультрафиолетовый. Запомните что цвет светодиода определяется не цветом пластика, из которого сделан корпус, а из типа полупроводникового материала, из которого он сделан. Но большинство светодиодов выполнено из бесцветного пластика, и цвет можно узнать, только включив его.
Осветительные конструкции — используются, как вы уже поняли, для освещения. В отличие от индикаторных отличаются своей яркостью и мощностью, со стремительно снижающейся ценой их применяют в бытовом и промышленном освещении, настольных лампах, светодиодных светильниках, освещении офисов и рабочих площадей, везде где только можно.
Так как это дешёвый, производительный и экологический вид освещения. Уровень развития технологий позволяет производить их с очень большим уровнем светоотдачи на 1 Вт. У мощных светодиодов, производимых серийно, это значение достигает 140-й Люмен (единица измерения светового потока в СИ). Это позволяет использовать их в очень широком спектре применения.
Использование светодиода для светильников
Прежде всего это их главный плюс — долговечность. Механически он надёжен и прочен. В теории, его срок работы может достигать до 100 000 часов. Это примерно в 100 раз больше срока работы, чем у ламп накаливания и в 10 раз больше чем у люминесцентных ламп.
Но срок службы светодиода напрямую зависит от него самого, силу подаваемого на него тока, охлаждения чипа (кристалла) непосредственно излучающего сам свет, и соответственно самого качества светодиода.
Фирменные изделия будут дороже, но и прослужат гораздо дольше обычных китайских безымянных светодиодов. Это напрямую сказывается на потребительских свойствах.
Стоит также отметить про экологичность. Они являются экологически чистыми источниками света, в отличие от люминесцентных ламп, которые содержат ртуть.
Люминесцентны лампы после выхода их из строя следует сдавать в специализированные пункты приёма. А в наших реалиях такие лампы мало кто сдаёт в соответствующие пункты, а попросту выбрасывает на свалку, где они наносят непоправимый вред окружающей среде.
Монтаж светодиодного светильника своими руками
А теперь давайте приступим к созданию нашего светодиодного светильника, который мы сделаем своими руками.
Светодиод (осветительный) — как уже упоминалось выше, состоит из кристалла, подложки, корпуса с контактными выводами и оптической системой (линзой). Для лампы мы используем 8 шт. мощных 1W светодиодов. Это позволит сделать большую площадь освещения.
Драйвер (блок питания) — для преобразования переменного тока 220V в постоянный ток для подачи на схему. Нужно определить основные критерии для выбора драйвера, они заключаются в мощности используемых светодиодов, это 1W, 3W, 5W. Также это заключается в количестве светодиодов, требованию к защите от внешних воздействий.
Обратите внимание, что при отсутствии драйвера можно использовать ограничительные резисторы, но драйвер будет предпочтительнее. Почему спросите вы не сэкономить на драйвере? Достаточно посмотреть на рынок, куча недорогих светодиодных ламп с кучей светодиодов и относительно недорого.
Но как правило, такие лампы живут недолго, 4–5 месяцев, и за это время ещё умудряются потерять чуть ли не половину яркости, все это из-за того, что в этой лампе сэкономили на драйвере, эго просто не поставили. А так как мы настроены на долгую работу нашей лампы, сделанную своими руками, то будем использовать драйвер как необходимый компонент устройства.
Материал для корпуса осветительного прибора
Для изготовления корпуса можно использовать старый светильник. Желательно взять именно металлический корпус, так как светодиоды — это полупроводники, которые пропускают электрический ток, и соответственно греются.
Температура — один из основных показателей долговечности, так что нам важно чтобы было хорошее охлаждение.
У перегревающегося светодиода срок службы уменьшается в несколько раз. Корпус можно взять со старой люминесцентной лампы, или из другого подходящего нам по размеру объекта.
В случае если отсутствует металлический корпус, а есть только пластмассовый, то можно это положение немного исправить, наклеив непосредственно на пластмассовый корпус светильника алюминиевый скотч, который сможет немного отвести тепло.
Сборка конструкции светодиодного светильника
Приступим непосредственно к самой сборке осветительного устройства своими руками.
Светодиоды с заводской подложкой из алюминия крепим на радиатор, которым в этом случае выступает металлический корпус светильника или, если корпус пластмассовый, то алюминиевый скотч, наклеенный на корпус, главное тут-отвод тепла. Спаивать светодиоды в схеме необходимо последовательно.
Так как светодиод у нас с подложкой, то крепить его мы будем на радиатор с помощью термоклея, термоклей позволяет отводить тепло от светодиода, что увеличит срок жизни последнего. Светодиод мы возьмём сверхяркий 1W на подложке.
Приведём его краткие характеристики:
- Напряжение питания 3.2–3.4V (вольт).
- Потребляемый ток 350 ma (миллиампер).
- Длина волны 6500K (кельвинов), холодный свет.
- Световой поток 140 lm (люмен).
Для светильника следует использовать светодиодный драйвер 12W LED.
Характеристики драйвера:
- Входное напряжение (AC): 100–240V.
- Выходное напряжение (Output voltage): 18–46V.
- Выходной ток (Output current):300 ma ± 5%.
- Температура работы -45 +75 градусов по Цельсию.
Важное значение имеют два параметра — ток и рабочее напряжение светодиода. Рабочее напряжение ещё могут называть «падением напряжения». Этот термин обозначает, что после светодиода, напряжение в сети будет меньше на размер «падения напряжения».
Если по-простому, то если подать питание на светодиод, который имеет падение напряжения 3V, то для следующего элемента в сети это напряжение будет на 3V меньше. У нашего светильника будет 8 светодиодов с напряжением питания 3.2–3.4 вольта. В среднем — 3.3V.
В драйвере для нашего светильника диапазон этого значения 18–46V. Мы как раз в него попадаем, он нам подходит по этому показателю.
Ещё один показатель у драйвера и светодиода, от которого зависит работоспособность лампы — это потребляемый ток у светодиода, и выходной ток у драйвера. Это значение в светодиоде 350 ma, а в драйвере 300 ma. Это тоже подходит для функционирования нашей лампы.
Следует помнить, что светодиод не способен контролировать потребление тока. Это также важная причина почему стоит использовать драйвер.
Обратите внимание, что светодиоды располагаются уже на подложке из алюминия, что также будет способствовать отводу тепла.
Осталось только спаять своими руками саму схему. Не забывайте, что слишком долго держать паяльник на контактах светодиода нельзя, чтобы не нанести вред в виде перегрева.
Главное — это внимательность, если спаять все правильно, получится яркий и равномерный свет лампы, от 8 светодиодов мощностью 1W. Далее с помощью термоклея приклеиваем наши светодиоды на корпус лампы, который будет служить для отвода тепла, как оговаривалось ранее.
Драйвер также крепим внутри для компактности устройства. Закрыв рассеивательным стеклом корпус, мы получаем прекрасную лампу, излучающую в сумме 1120-й люмен, и потребляющую 8 Ватт.
Со временем при желании можно всё освещение в доме перевести на светодиодное, опять же своими руками, чтобы не переплачивать лишнее. Плюсы этого освещения явные: низкое энергопотребление, экологичность, приятный и чистый свет. Так что смелее беритесь за паяльник и делайте качественную светодиодную лампу своими руками.
