Palaipsniui apšvietimo prietaisai pereina prie LED lempų. Tai nutiko ne iš karto, užsitęsė pereinamasis laikotarpis, kai buvo naudojamos vadinamosios namų tvarkytojos – kompaktinės dujų išlydžio lemputės su įmontuotu maitinimo šaltiniu (tvarkyklė) ir standartiniu E27 arba E14 lizdu.
Tokios lempos vis dar plačiai naudojamos ir šiandien, nes jų kaina, palyginti su LED šviesos šaltiniais, nėra tokia „įkandama“.
Nors yra geras kainos ir efektyvumo balansas (kainų skirtumas su įprastomis kaitrinėmis lempomis laikui bėgant atsiperka dėl energijos taupymo), dujų išlydžio šviesos šaltiniai turi nemažai trūkumų:
- Tarnavimo laikas yra trumpesnis nei kaitrinių lempų.
- Aukšto dažnio triukšmas iš maitinimo šaltinio.
- Lempos nemėgsta dažno įjungimo ir išjungimo.
- Laipsniškas ryškumo mažėjimas.
- Poveikis šalia esantiems paviršiams: laikui bėgant lubų paviršiuje (virš lempos) atsiranda tamsi dėmė.
- Ir apskritai, aš tikrai nenoriu savo namuose turėti kolbos su tam tikru gyvsidabrio kiekiu.
Puiki alternatyva – LED lempos. Privalumų sąrašas yra reikšmingas:
- Nuostabus efektyvumas (iki 10 kartų lyginant su kaitrinėmis lempomis).
- Didžiulis tarnavimo laikas.
- Tobuli ir saugūs maitinimo šaltiniai (tvarkyklės).
- Visiškai nepriklausomas nuo inkliuzų skaičiaus.
- Esant normaliam aušinimui, jie nepraranda ryškumo beveik visą veikimo laikotarpį.
- Visiška mechaninė sauga (net jei dekoratyvinis difuzorius sugedęs, į patalpą nepateks kenksmingų medžiagų).
Du trūkumai:
- Šviesos srauto kryptis kelia didelius reikalavimus difuzoriaus konstrukcijai.
- Visgi jie brangūs (kalbame apie kokybiškus prekinius ženklus, bevardžiai vidutinio lygio produktai yra gana prieinami).
Jei kainos klausimą reguliuoja gamintojo pasirinkimas, tai dizaino ypatybės ne visada leidžia paprasčiausiai pakeisti lempą į mėgstamą sietyną. Žinoma, yra platus klasikinių kriaušės formos LED lempų pasirinkimas, tinkantis bet kokiam dydžiui.
Tačiau būtent šiame dizaine slypi „pasala“.
Prieš mus yra aukštos kokybės (tuo pačiu metu palyginti nebrangi) lempa, kurios ryškumas yra 1000 Lm (atitinka 100 vatų kaitrinę lempą), o energijos suvartojimas - 13 W. Šie LED šviesos šaltiniai man veikia jau daug metų, jie šviečia malonia šilta šviesa (temperatūra 2700 K), o ryškumas laikui bėgant nepablogėja.
Tačiau norint gauti galingą šviesą, reikalingas rimtas aušinimas. Todėl 2/3 šios lempos korpuso sudaro radiatorius. Jis yra plastikinis, negadina išvaizdos ir yra gana efektyvus. Pagrindinis trūkumas išplaukia iš dizaino – tikrasis šviesos šaltinis yra pusrutulis lempos viršuje. Tai apsunkina lempos pasirinkimą – ne kiekvienas raginis sietynas atrodys harmoningai.
Yra tik viena išeitis – pirkti jau paruoštas LED lempas, kurių konfigūracija iš pradžių buvo skirta konkretiems šviesos šaltiniams.
Pagrindinis žodis yra pirkti. Ką daryti su mėgstamais toršerai, sietynais ir kitomis lempomis bute?
Todėl buvo nuspręsta LED lempas kurti patiems.
Pagrindinis kriterijus yra išlaidų mažinimas.
Yra dvi pagrindinės LED šviesos šaltinių kūrimo kryptys:
1. Mažos galios (iki 0,5 W) naudojimas šviesos diodai. Jums jų reikia daug, galite sukonfigūruoti bet kokią formą. Nereikia galingo radiatoriaus (jie mažai įkaista). Reikšmingas trūkumas yra kruopštesnis surinkimas.
2. Galingų (1 W - 5 W) LED elementų naudojimas. Efektyvumas didelis, darbo sąnaudos kelis kartus mažesnės. Bet taškinei spinduliuotei reikia pasirinkti difuzorių, o projektui įgyvendinti reikalingi geri radiatoriai.
Eksperimentiniams projektams pasirinkau pirmąjį variantą. Pati pigiausia „žaliava“: 5 mm šviesos diodai su 120° dispersija skaidriame dėkle. Jie vadinami „šiaudine skrybėle“.
- tiesioginė srovė = 20 mA (0,02 A)
- įtampos kritimas per 1 diodą = 3,2-3,4 voltai
- spalva - šilta balta
Toks gėris parduodamas už 3 rublius bet kurioje radijo rinkoje.
Nusipirkau kelias pakuotes 100 vnt. aliexpresse (nuoroda į pirkimą). Kainavo šiek tiek mažiau nei 1 rub. gabalas.
Kaip maitinimo šaltinius (tiksliau, srovės šaltinius), nusprendžiau naudoti patikrintą grandinę su gesinimo (balasto) kondensatoriumi. Tokio vairuotojo privalumai – itin maža kaina ir minimalios energijos sąnaudos. Kadangi nėra PWM valdiklio ar linijinio srovės stabilizatoriaus, energijos perteklius į atmosferą nepatenka: šioje grandinėje nėra elementų su šilumą išsklaidančiu radiatoriumi.
Trūkumas: trūksta srovės stabilizavimo. Tai yra, jei tinklo įtampa yra nestabili, švytėjimo ryškumas pasikeis.Mano lizdas turi lygiai 220 (+/- 2 voltų), todėl ši grandinė yra tinkama.
Elementų bazė taip pat nėra brangi.
- KTs405A serijos diodų tilteliai (gali būti naudojami bet kokie diodai, net ir Schottky)
- plėveliniai kondensatoriai, kurių įtampa 630 voltų (su rezervu)
- 1-2 vatų rezistoriai
- elektrolitiniai kondensatoriai 47 mF esant 400 voltų (galite paimti didesnę talpą, tačiau tai viršija ekonomiškumo ribas)
- smulkmenos, tokios kaip duonos lenta ir saugikliai, dažniausiai yra bet kurio radijo mėgėjo arsenale
Kad neišrastume korpuso su E27 šoviniu, naudojame perdegusias (dar viena priežastis jų atsisakyti) namų tvarkytojus.
Atsargiai (gatvėje!) išėmus kolbą gyvsidabrio garais, lieka puikus ruošinys kūrybiškumui.
Pagrindų pagrindas yra srovės tvarkyklės su gesinimo kondensatoriumi apskaičiavimas ir veikimo principas
Tipiška diagrama parodyta iliustracijoje:
Kaip veikia schema:
Rezistorius R1 riboja srovės padidėjimą, kai tiekiama maitinimas, kol grandinė stabilizuosis (apie 1 sekundę). Vertė nuo 50 iki 150 omų. Galia 2W.
Rezistorius R2 užtikrina balastinio kondensatoriaus veikimą. Pirma, jis išsikrauna, kai išjungiamas maitinimas. Mažiausiai, kad nenukentėtumėte, kai atsukate lemputę. Antroji užduotis yra užkirsti kelią srovės padidėjimui tuo atveju, kai įkrauto kondensatoriaus poliškumas ir pirmoji 220 voltų pusės banga nesutampa.
Tiesą sakant, slopinimo kondensatorius C1 yra grandinės pagrindas. Tai savotiškas srovės filtras. Pasirinkę talpą, galite nustatyti bet kokią srovę grandinėje. Mūsų diodams jis neturėtų viršyti 20 mA esant didžiausiai tinklo įtampai.
Tada diodinis tiltas veikia (juk šviesos diodai - tai yra poliškumo elementai).
Kad lempa nemirksėtų, reikalingas elektrolitinis kondensatorius C2. šviesos diodai neturi inercijos įjungiant ir išjungiant. Todėl akis matys mirgėjimą, kurio dažnis yra 50 Hz. Beje, dėl to kaltos pigios kiniškos lempos. Kondensatoriaus kokybė tikrinama naudojant bet kurį skaitmeninį fotoaparatą, net ir išmanųjį telefoną. Žvelgiant į degančius diodus per skaitmeninę matricą, matosi mirksintys, žmogaus akiai neatskiriami.
Be to, šis elektrolitas suteikia netikėtą premiją: lempos užgęsta ne iš karto, o kilniai lėtai slopinant, kol išsikrauna talpa.
Gesinimo kondensatorius apskaičiuojamas pagal formulę:I = 200*C* (1,41*U tinklas – U LED)
I – gaunama grandinės srovė amperais
200 yra konstanta (tinklo dažnis 50 Hz * 4)
1,41 – pastovus
C – kondensatoriaus C1 talpa (gesinimas) faraduose
U tinklas – numatoma tinklo įtampa (idealiu atveju 220 voltų)
U diodas – bendras įtampos kritimas šviesos diodai (mūsų atveju – 3,3 voltai, padauginti iš LED elementų skaičiaus)
Pasirinkus kiekį šviesos diodai (su žinomu įtampos kritimu) ir gesinimo kondensatoriaus talpa, būtina pasiekti reikiamą srovę. Jis neturėtų būti didesnis nei nurodyta specifikacijose šviesos diodai. Būtent srovės stiprumas reguliuoja švytėjimo ryškumą ir atvirkščiai proporcingas šviesos diodų veikimo trukmei.
Kad būtų patogiau, galite sukurti formulę „Excel“.
Grandinė išbandyta kelis kartus, pirmas egzempliorius surinktas beveik prieš 3 metus, veikia virtuvės lempoje, gedimų nebuvo.
Pereikime prie praktinio projektų įgyvendinimo. Nėra prasmės diskutuoti apie LED elementų skaičių ir kondensatorių talpą atskirose grandinėse: projektai yra individualūs kiekvienai lempai. Skaičiuojama griežtai pagal formulę.Aukščiau pateikta 60 šviesos diodų grandinė su 68 mikrofaradų kondensatoriumi yra ne tik pavyzdys, bet ir tikras 15 mA srovės skaičiavimas (siekiant pratęsti žibintų tarnavimo laiką).
LED lempa sietynoje
Mes naudojame išdarinėtą kasetę iš namų tvarkytojos kaip grandinės ir laikančiosios konstrukcijos korpusą. Šiame projekte aš nenaudojau duonos lentos; aš surinkau tvarkyklę ant 1 mm storio PVC apskritimo. Pasirodė kaip tik tinkamo dydžio. Du kondensatoriai – dėl talpos pasirinkimo: viename elemente nerastas reikiamas mikrofaradų skaičius.
Jogurto stiklainis buvo naudojamas kaip korpusas LED elementams laikyti. Projektuojant taip pat naudojau 3 mm putplasčio PVC lakštų atraižas.
Po surinkimo jis pasirodė tvarkingas ir net gražus. Toks lizdo išdėstymas siejamas su šviestuvo forma: ragai nukreipti į viršų, link lubų.
Toliau dedame šviesos diodus: pagal schemą 150 vnt. Plastiką praduriame yla, darbo sąnaudos: vienas visas vakaras.
Žvelgiant į priekį, pasakysiu: korpuso medžiaga nepasiteisino, per plona. Kita lempa buvo pagaminta iš 1 mm PVC lakšto. Kad suteiktų formą, apskaičiavau kūgio nuskaitymą tiems patiems 150 diodų.
Jis pasirodė ne toks elegantiškas, bet patikimas ir puikiai išlaiko formą. Šviestuvas visiškai paslėptas liustra rankenoje, todėl išvaizda nėra tokia svarbi.
Tiesą sakant, montavimas.
Tolygiai šviečia ir nekenkia akims.
Aš nematavau liumenų, bet atrodė ryškesnis nei 40 W kaitrinė lempa, šiek tiek silpnesnė nei 60 W.
LED lempa plokščioje lubinėje lempoje virtuvei
Idealus donoras tokiam projektui. Visi šviesos diodai bus išdėstyti toje pačioje plokštumoje.
Nubraižome šabloną ir išpjauname matricą, kad tilptų LED elementai. Esant tokiam skersmeniui, plokščias PVC lakštas bus deformuotas. Taigi aš panaudojau plastikinio statybinių mišinių kibiro dugną.Išilgai išorinio kontūro yra standinamasis briaunas.
Diodai montuojami naudojant įprastą ylą: 2 skylės pagal ženklinimą.
Lempa skirta 120 LED elementų, suskirstytų į 2 grupes po 60 vienetų, grandinės patikimumui užtikrinti. Gaminame 2 vienodus vairuotojus.
Mes montuojame juos ant dielektrinių tarpiklių, esančių kitoje pusėje.
Norėdami pritvirtinti diską, centre montuojame PVC podiumą.
Pakabiname lempą ant lubų, įjungiame - viskas veikia.
Norėdami įvertinti ryškumą: kampuose yra 4 firminės IKEA LED lempos, kurių kiekvienos šviesos srautas yra 400 Lm.
LED lempa vonios kambariui
Taip pat lengvai įgyvendinamas projektas. Ištraukiame lempos turinį, sumontuojame 30 šviesos diodų matricą ir atitinkamą tvarkyklę.
Šviesa yra minkšta, vienoda, daugiau nei pakankamai šiam "kambariui".
Stalinė lempa
Dezodoranto dangtelis naudojamas kaip kūnas.
E27 kasetę tradiciškai gamina apdegusi namų šeimininkė.
Dėžutėje telpa 55 šviesos diodai.
Jis pasirodė kompaktiškas ir tvarkingas.
Stalinėje lempoje „instaliacija“ atrodo kaip sava.
Ir šviečia gana užtikrintai.
Vaikas, įkvėptas tėčio sėkmės, paprašė apšviesti savo kompiuterio stalą. Buvo rasta kažkokia elegantiška dėžė, kurioje tilpo vairuotojas.
Kaip korpusą naudojau kabelių dėžę. Profilio dydis: 10*10 mm.
Kad šviesa nepatektų į akis, o būtų nukreipta iš viršaus į apačią, konstrukcija dedama ant kampo, kurio šonas yra 25 mm, pagamintas iš balto PVC.
Rezultatas:
Visas darbas pagamintas iš komponentų, kurie praktiškai nieko nekainuoja. Be to, tai puiki galimybė lavinti radijo įgūdžius.
