Принципы освещения
Осветительный прибор применяется для освещения комнаты полностью или отдельного участка. Это основной принцип выстраивания света. Свет влияет на восприятие интерьера в доме. Свет, падающий от ламп, должен выполнять задачи:
создание подходящей атмосферы для работы;
правильная подсветка деталей интерьера, для декоративного эффекта;
акцентировать внимание человека на преимущества комнаты и скрыть ее недостатки;
освещать конкретные места для личных нужд.
Расположение источника света имеет огромное значение для распределения освещения. Лампа в центре комнаты дает радиальное освещение. Центр будет просматриваться хорошо, а вот углы останутся в зоне зрительной сумеречной зоны.
Распределение точечных источников света по всей квартире или доме позволяет дать свет в любых уголках помещения
Этот способ дает возможность акцентировать внимание на конкретных предметах. Локальное освещение имеет множество полезных свойств, а настольные лампы помогают восполнить нехватку освещения
Настольная лампа позволяет качественно осветить определенные участки помещения. Это дополнительный источник света, который используют для чтения или работы. Они хороши и в виде ночника.
Какие материалы потребуются для изготовления
Для сборки лампочки нужно купить следующие элементы конструкции:
- корпус;
- светодиоды (по отдельности или установленные на ленту);
- выпрямительные диоды или диодный мост;
- предохранители (если есть сгоревшая ненужная лампа, их можно снять с неё);
- конденсатор. Емкость и напряжение должно соответствовать количеству чипов и электросхеме;
- если придётся изготавливать каркас для установки чипов, необходимо приобрести теплоустойчивый материал, который не проводит ток. Металл не подойдёт, поэтому лучше купить плотный картон или прочный пластик.
Из инструментов для работы понадобятся плоскогубцы, паяльник, ножницы, держатель и пинцет. Также потребуются жидкие гвозди или клей для монтажа светодиодов в случае использования картона.
Сборка светильника
В первую очередь необходимо из светильника удалить плато ЭПРА. Затем на него наклеиваются отрезки светодиодной ленты. В данном случае количество наклеиваемых рядов может быть разным, к примеру, шесть рядов по три диода в каждом с поперечной установкой. Вариации установки могут быть разными, главное – точно соблюсти мощность необходимого свечения.
Блок питания
На этом элементе нового светильника необходимо остановиться более подробно, потому что светодиодная лента на блоке питания люминесцентной лампы работать не будет. Все дело в том, что для светодиодной ленты необходима стабилизация напряжения и тока. Если этого не сделать, то диоды будут перегреваться, и в конечном итоге просто перегорят.
В нашем случае оптимальный вариант – это блок питания без трансформатора, но с балластным конденсатором. Вот схема блока питания снизу.
Блок питания с балластным конденсатором
В этой схеме C1 – это тот самый балластный конденсатор, который гасит сетевое напряжение 220 вольт. После него ток подается на диодный выпрямитель VD1-VD4. После этого постоянное напряжение подается на фильтр C2. Чтобы конденсаторы быстро разряжались, в схему установлено два резистора R2 для C1, R3 для C2. Резистор R1 – это своеобразный ограничитель сетевого напряжения, а диод VD5 – это защита от перенапряжения выходного тока, которое составляет максимум 12 вольт (это на случай, если произошел обрыв светодиодной ленты).
Самый главный элемент в этой электрической сети – конденсатор C1
Здесь важно точно подобрать его по необходимым параметрам емкости. Не стоит для этого пользоваться сложными формулами. Просто найдите в интернете калькулятор, с помощью которого вы точно проведете расчет
Правда, для этого понадобится одна вводная информация: сила тока на отрезке светодиодной ленты. Обычно это указывается в паспорте изделия
Просто найдите в интернете калькулятор, с помощью которого вы точно проведете расчет. Правда, для этого понадобится одна вводная информация: сила тока на отрезке светодиодной ленты. Обычно это указывается в паспорте изделия.
Но учитывайте тот момент, что в сопроводительных документах указывается максимальный параметр тока, поэтому не стоит его принимать, как основной. К примеру, ток в 150 мА будет нормальным для нового светильника длиною 30 см. При этом светодиоды нагреваться не будут, а яркость свечения будет достаточной.
Блок питания для светодиодной ленты
Попробуйте ввести в калькулятор наши данные, вы получите показатель емкости конденсатора – 2,08 мкФ. Округляем его до стандартного – 2,2 мкФ, который будет выдерживать напряжение до 400 вольт.
ЭПРА
Постоянно выходящий из строя ЭПРА выбрасывать не надо. Его необходимо проверить на исправность
Здесь важно, чтобы был цел диодный мост, все остальные детали можно убрать
А вот теперь необходимо проверить блок питание и плато на предмет корректной работы. Просто к блоку надо подсоединить светодиодную ленту, включить его в розетку и проверить, как работают светодиоды. Если вас все устраивает, то можно устанавливать блок питание в корпус светильника и делать капитальное соединение всех его частей между собой.
Рассеиватель для светодиодов своими руками
Все светодиодные лампы, продаваемые в магазинах, оснащены плафонами-рассеивателями (диффузорами). Они позволяют равномерно осветить поверхность и сделать свет от лампы более мягким.
Как быть, если есть светодиодная лампа собственного изготовления или возникло желание смастерить дополнительную подсветку в автомобильную фару? Нужно изготовить рассеиватель для светодиодной ленты своими руками.
Принцип работы рассеивателя
Свет от точечных источников света, в частности от светодиодов, имеет относительно малый угол расхождения — до 120 градусов. При небольшом расстоянии от источника можно увидеть резкий перепад освещённости за пределами этого угла. Как рассеять свет от светодиода? Решить проблему может любой светопреломляющий материал.
В заводских условиях для этого используют прозрачный или матовый пластик, на поверхности которого при отливке формируется особая текстура. Понятно, что в домашних условиях такие технологии недоступны.
Под такими углами падает свет от светодиода
Простейший светорассеиватель для светодиодов можно сконструировать за несколько секунд из обычного пищевого целлофанового пакета, только он должен быть не прозрачным, а матовым. Оберните диод в один слой целлофана, и увидите результат. Почему так происходит?
У прозрачных материалов кристаллическая решётка упорядочена, и фотоны от источников света, проходя сквозь него, не изменяют траекторию. В случае матового оттенка, у каждого микро слоя своя структура.
Так свет проходит сквозь прозрачную и матовую поверхность
При выборе материала следует учесть несколько важных моментов. Светодиодная лампа при правильном расчете параметров питания способна отработать многие годы, поэтому и материал светоотражателя не должен потерять свои свойства за это время. Нельзя забывать, что светильник будет нагреваться, вариант с целлофановым пакетом исключаем сразу.
https://youtube.com/watch?v=M4CQeXKI2yA
Оптимальные материалы для светорассеивателя:
- силикатное стекло;
- поликарбонат;
- акриловое стекло;
- полистирол.
Светопропускающая способность материалов (прозрачных)
Какой процент света пропускает каждый из материалов
Можно было бы купить уже готовый материал с матовым оттенком, но не всегда это даст приемлемый результат. Даже у заводских рассеивателей светопропускающая способность находится в диапазоне 60-90%. Это вызвано отражением светового пока. Чем толще рассеиватель, тем выше вероятность, что свет попадет «не по назначению».
Уменьшение толщины материала не лучшим образом скажется на прочности и долговечности. Надёжный светорассеиватель для светодиодов своими руками можно изготовить из прозрачных материалов сделав матовую фактуру у одной из поверхностей.
Как получить матовую поверхность
Матовая структура поверхности получается при матировании. Существует два вида матирования:
При химическом способе на поверхность наносят специальную пасту. Она разрушает кристаллическую структуру материала, образуя равномерный матовый слой.
Плюсы метода:
- Минимальные затраты времени;
- Однородная структура поверхности
Минусы метода:
- Относительно высокая стоимость паст;
- При матировании выделяются токсические вещества.
Механический способ подразумевает обработку поверхности абразивным материалом, обычно мелким песком.
Плюсы метода:
Быстрая равномерная обработка.
Минусы метода:
- Требуется пескоструйный аппарат;
- Малопригодно для домашних условий.
Самый простой и доступный способ сделать матовую поверхность – обработать стекло наждачной бумагой. Для силикатного стекла этот метод не подойдёт из-за высокой прочности материала, а поликарбонат и акриловое стекло отлично поддаются такой обработке. В качестве абразива используем только мелкую наждачку, при крупном зерне возможно появление царапин.
Для домашних светильников на основе маломощных элементов с низким тепловыделением возможно в качестве рассеивателя использовать обычную компрессную бумагу, наклеенную на внутреннюю поверхность стекла.
В большинстве случаев яркость осветительного прибора можно увеличить, применив светоотражающее покрытие. Самый высокий коэффициент светоотражения у серебра, затем идет алюминий. Именно из него делают отражающий слой для зеркал. Не особо уступает эти покрытиям обычная пищевая фольга и белая краска.
Отражатель для светодиода можно сделать, своими руками покрыв этими материалами монтажную плату для светодиодов, либо внутренность светильника. Такой несложный способ позволит без особых затрат увеличить светоотдачу на 10-15%.
Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (25,00
Выбор светодиодной ленты
Итак, длина люминесцентного светильника 30 см, потребляемая мощность 8 Вт. Для того чтобы яркость света была достаточной, чтобы нормально работать за письменным столом, необходимо правильно подобрать саму ленту.
Во-первых, необходимо отметить, что светодиодная лента – это, по сути, плато гибкого типа, на котором установлены светодиоды и резисторы (токоограничивающие).
Во-вторых, обратите внимание на ее технические характеристики, особенно это касается яркости горения диодов. Оптимальный вариант: 780-900 Lm/м.
В-третьих, подогнать под размер светильника саму ленту не проблема
Она подрезается по участкам, которые на ней обозначены. В других местах резать нельзя.
В-четвертых, на обратной стороне ленты нанесен клеящийся слой, так что закрепить ее на поверхности светильника будет просто.
Место для отрезания светодиодной ленты
Что такое светодиодные лампы и их преимущества
Востребованным и практичным вариантом освещения являются светодиодные приборы. Они представляют собой полупроводниковые устройства, которые внешне похожи на обычные лампы накаливания. Внутри корпуса находится полупроводниковый материал, в котором осуществляется движение электронов. В результате появляется поток света высокой интенсивности. При этом в лампе присутствует светодиод, который является генератором освещения.
Светодиодная лампа имеет простую конструкцию
Преимущества светодиодов
Светодиодная лампа на 220 В имеет ряд преимуществ по сравнению с другими вариантами осветительных приборов. Это делает устройство востребованным для освещения любых помещений.
Преимущества светодиодных ламп заключаются в следующем:
- при изготовлении своими руками лампы имеют низкую стоимость;
- экономичность потребления электроэнергии;
- интенсивное освещение;
- отсутствие нагрева воздуха;
- экологичность и безопасность;
- длительный срок службы.
Недостатком этого вида приборов освещения является высокая стоимость. При этом изделия экономичны и их легко изготовить своими руками. Поэтому многие пользователи прибегают именно к такому решению, для осуществления которого не требуется сложный инструмент и профессиональные навыки.
Идеи для вдохновения
Интересные потолочные светильники получаются из дерева — например, собранные из грубых необработанных балок. Также используют фанеру, в которой можно вырезать различные узоры и изображения, рейки, собранные в конструкции разной формы и т. п.
Многообразие вариантов даёт использование бумаги, белой или цветной. Хорошо смотрятся простые фигуры — сфера, цилиндр. Более изысканный вариант — собрать корпус диодной люстры с помощью оригами (шар кусудама, конструкции из соединённых цветов, бутонов и т. д.).
Абажур также делают из деревянных обручей, обтянутых тканью. Материал подбирают под интерьер. Подойдут и остатки от занавесок. Более оригинальная идея — использовать перья, расположив в форме сферы.
Часто собирают корпус из металлических трубок или уголков. Их легко соединить в квадратные или прямоугольные конструкции. Используют и другие подручные материалы. Главное — чтобы они подходили к стилистике интерьера.
Советы по безопасности
- Несмотря на то, что самостоятельное изготовление LED-лампочки – достаточно простое занятие, не стоит даже пытаться ее собрать, не обладая необходимыми знаниями и навыками электротехнических работ. В противном случае самоделки могут вызвать короткое замыкание, способное навредить всей домашней сети. Для светодиодной техники характерно, что при неверной схеме подключения возможен также взрыв.
- В домашней сети используется переменный ток с напряжением 220 вольт. Об этом всегда надо помнить и не подключать к домашней сети светильники и другие приборы, рассчитанные на 12 вольт.
- Рекомендуется соединять контакты при помощи пайки. Если вместо этого применять клеящий состав, то надежность соединения будет низкой, изделие быстро выйдет из строя.
Представленные выше способы сборки не требуют значительных денежных затрат, кроме покупки светодиодов и небольшого количества расходных материалов. Основные используемые элементы — бывшие в употреблении детали от перегоревших приборов. Себестоимость самоделки в несколько раз ниже купленной в магазине. Получив навыки монтажа, вы можете изготовить светильники различной яркости по своему желанию.
Советы по безопасности
- Несмотря на то, что самостоятельное изготовление LED-лампочки – достаточно простое занятие, не стоит даже пытаться ее собрать, не обладая необходимыми знаниями и навыками электротехнических работ. В противном случае самоделки могут вызвать короткое замыкание, способное навредить всей домашней сети. Для светодиодной техники характерно, что при неверной схеме подключения возможен также взрыв.
- В домашней сети используется переменный ток с напряжением 220 вольт. Об этом всегда надо помнить и не подключать к домашней сети светильники и другие приборы, рассчитанные на 12 вольт.
- Рекомендуется соединять контакты при помощи пайки. Если вместо этого применять клеящий состав, то надежность соединения будет низкой, изделие быстро выйдет из строя.
Представленные выше способы сборки не требуют значительных денежных затрат, кроме покупки светодиодов и небольшого количества расходных материалов. Основные используемые элементы — бывшие в употреблении детали от перегоревших приборов. Себестоимость самоделки в несколько раз ниже купленной в магазине. Получив навыки монтажа, вы можете изготовить светильники различной яркости по своему желанию.
Что нужно еще знать
Есть несколько важных моментов, которые также стоит учесть:
- Чтобы сделать гирлянду с бегающим огоньками, нужно приобрести трехфазный мультивибратор. Он работает только со светодиодным оборудованием.
- Для использования на улице применять только диодные изделия, лучше всего дополнительно защитить соединения термоусадочной трубкой, а розетку и блок управления поместить в помещении. Уличная гирлянда должна быть на порядок прочнее домашней.
- Если есть старая неработающая гирлянда, ее можно починить. Для этого вначале убирается блок питания, измеряется диаметр использованных диодов, чтобы выяснить их характеристики через интернет. Рассчитывается мощность резистора, он впаивается вместо блока, после чего можно включать огоньки.
Модель на основе энергосберегающей лампочки
Вам потребуются:
- неисправная энергосберегающая лампочка,
- кусок стеклотекстолита,
- резисторы,
- конденсатор,
- светодиоды,
- вспомогательные материалы: соль поваренная, лак д/ногтей, медный купорос,
- инструменты: паяльник, дрель.
Пошаговая инструкция
- Вырезать стеклотекстолитовую плату в форме круга d=3 см.
- Используя лак для ногтей, нанести чертеж схемы на плату.
- Растворить в теплой воде 1 ст. л. медного купороса и 2 ст. л. соли.
- После застывания лака положить плату в полученный раствор на одни сутки. В результате реакции исчезнет медное покрытие платы, за исключением чертежа, защищенного лаком.
- Ацетоном снять лак с платы и пролудить дорожки.
- Просверлить дрелью отверстия согласно чертежу.
- Спаять все элементы драйвера.
- Разобрать старую энергосберегайку, оставив лишь проводки, идущие от цоколя.
- Установить в цокольной части плату, спаять провода, закрепить плату клеем.
Устройство и схема лампочки
В конструкцию светодиодных ламп входит цоколь, радиатор, излучатели, драйвер, позволяющий подключить осветительный элемент к выделенному источнику питания 220 вольт. В покупном варианте предусматривается еще и колба с рассеивателем, внутри которой располагаются диоды. Но лампочка, сделанная своими руками, имеет больше сходств с моделью «кукуруза», которая предполагает расположение излучателей на цилиндрическом корпусе.
Схема работы диодного источника света на 220 вольт
Напряжение питания проходит через токоограничивающий конденсатор на выпрямительный мост. Проходя через электролитический конденсатор, сглаживающий пульсации, выпрямленное напряжение подается на диоды.
Что такое светодиодные лампы и их преимущества
Востребованным и практичным вариантом освещения являются светодиодные приборы. Они представляют собой полупроводниковые устройства, которые внешне похожи на обычные лампы накаливания. Внутри корпуса находится полупроводниковый материал, в котором осуществляется движение электронов. В результате появляется поток света высокой интенсивности. При этом в лампе присутствует светодиод, который является генератором освещения.
Светодиодная лампа имеет простую конструкцию
Преимущества светодиодов
Светодиодная лампа на 220 В имеет ряд преимуществ по сравнению с другими вариантами осветительных приборов. Это делает устройство востребованным для освещения любых помещений.
Преимущества светодиодных ламп заключаются в следующем:
- при изготовлении своими руками лампы имеют низкую стоимость;
- экономичность потребления электроэнергии;
- интенсивное освещение;
- отсутствие нагрева воздуха;
- экологичность и безопасность;
- длительный срок службы.
Недостатком этого вида приборов освещения является высокая стоимость. При этом изделия экономичны и их легко изготовить своими руками. Поэтому многие пользователи прибегают именно к такому решению, для осуществления которого не требуется сложный инструмент и профессиональные навыки.
Преимущества светодиодных ламп
Светодиодное освещение в доме — это не просто современно, но и стильно, и ярко. Консервативным любителям ламп накаливания остаются слабенькие «лампочки Ильича» – Федеральный закон «Об энергосбережении», принятый в 2009 году, с 1 января 2011 года запрещает производство, импорт и продажу ламп накаливания мощностью более 100 Вт. Продвинутые пользователи давно перешли на компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Но светодиоды обходят всех своих предшественников:
- энергопотребление светодиодной лампы меньше в 10 раз, чем у соответствующей лампы накаливания, и почти на 35% меньше, чем у КЛЛ;
- сила света LED лампы больше соответственно на 8 и на 36%;
- достижение полной мощности светового потока происходит мгновенно, в отличие от КЛЛ, которым для этого требуется около 2 минут;
- себестоимость — при условии изготовления лампы самостоятельно — стремится к нулю;
- светодиодные лампы экологичны, потому что не содержат ртути;
- срок службы светодиодов измеряется десятками тысяч часов. Поэтому LED лампы практически вечны.
Сухие цифры подтверждают: за LED — будущее.
Сборка светильника
В первую очередь необходимо из светильника удалить плато ЭПРА. Затем на него наклеиваются отрезки светодиодной ленты. В данном случае количество наклеиваемых рядов может быть разным, к примеру, шесть рядов по три диода в каждом с поперечной установкой. Вариации установки могут быть разными, главное – точно соблюсти мощность необходимого свечения.
Блок питания
На этом элементе нового светильника необходимо остановиться более подробно, потому что светодиодная лента на блоке питания люминесцентной лампы работать не будет. Все дело в том, что для светодиодной ленты необходима стабилизация напряжения и тока. Если этого не сделать, то диоды будут перегреваться, и в конечном итоге просто перегорят.
В нашем случае оптимальный вариант – это блок питания без трансформатора, но с балластным конденсатором. Вот схема блока питания снизу.
Блок питания с балластным конденсатором
В этой схеме C1 – это тот самый балластный конденсатор, который гасит сетевое напряжение 220 вольт. После него ток подается на диодный выпрямитель VD1-VD4. После этого постоянное напряжение подается на фильтр C2. Чтобы конденсаторы быстро разряжались, в схему установлено два резистора R2 для C1, R3 для C2. Резистор R1 – это своеобразный ограничитель сетевого напряжения, а диод VD5 – это защита от перенапряжения выходного тока, которое составляет максимум 12 вольт (это на случай, если произошел обрыв светодиодной ленты).
Самый главный элемент в этой электрической сети – конденсатор C1
Здесь важно точно подобрать его по необходимым параметрам емкости. Не стоит для этого пользоваться сложными формулами
Просто найдите в интернете калькулятор, с помощью которого вы точно проведете расчет. Правда, для этого понадобится одна вводная информация: сила тока на отрезке светодиодной ленты. Обычно это указывается в паспорте изделия.
Но учитывайте тот момент, что в сопроводительных документах указывается максимальный параметр тока, поэтому не стоит его принимать, как основной. К примеру, ток в 150 мА будет нормальным для нового светильника длиною 30 см. При этом светодиоды нагреваться не будут, а яркость свечения будет достаточной.
Блок питания для светодиодной ленты
Попробуйте ввести в калькулятор наши данные, вы получите показатель емкости конденсатора – 2,08 мкФ. Округляем его до стандартного – 2,2 мкФ, который будет выдерживать напряжение до 400 вольт.
ЭПРА
Постоянно выходящий из строя ЭПРА выбрасывать не надо. Его необходимо проверить на исправность
Здесь важно, чтобы был цел диодный мост, все остальные детали можно убрать
А вот теперь необходимо проверить блок питание и плато на предмет корректной работы. Просто к блоку надо подсоединить светодиодную ленту, включить его в розетку и проверить, как работают светодиоды. Если вас все устраивает, то можно устанавливать блок питание в корпус светильника и делать капитальное соединение всех его частей между собой.
Главные враги светодиодов любого типа – перегрев и деградация
Светодиоды имеют весомый недостаток – они очень маленькие. И даже при колоссальном соотношении потребляемого тока и светоотдачи их придется использовать как минимум в количестве нескольких штук рядом, для того чтобы добиться необходимой яркости. Близкое расположение кристаллов друг к другу сильно влияет на их теплоотвод, они перегреваются и выгорают один за другим. LCD-диоды лишены такой проблемы.
Деградация светодиодов может быть вызвана как перегревом, так и длительным сроком эксплуатации даже с отличным теплоотводом. Со временем они начинают тускнеть при потреблении все того же электричества (при воздействии высоких температур это происходит быстрее). Качественные лампочки спустя несколько лет регулярного использования теряют до 30% яркости, у безымянных «китайцев» этот параметр может доходить до 60%.
Примерный график деградации