Светодиодная лампа с питанием от 220 вольт — делаем самостоятельно

Что взять за основу?

Если возникло желание сделать светодиодную лампу своими руками, лучше всего остановиться на доработке любого светильника с люминесцентной лампой. Это оправданно хотя бы потому, что не придётся самостоятельно придумывать конструкцию светильника, а также его изготавливать. Останется только лишь интегрировать в него светодиоды и некоторые дополнительные электронные компоненты.

Вольт-амперные характеристики светодиода и люминесцентной лампы похожи. Электрическая мощность, рассеиваемая в них, а также излучаемый ими световой поток увеличивается пропорционально силе тока. Напряжение на лампе и светодиоде при этом увеличивается незначительно. Поэтому всегда можно подобрать такое количество последовательно соединённых светодиодов, которые заменят собой люминесцентную лампу.

Ассортимент светодиодов сейчас весьма разнообразен. Поэтому имея информацию о напряжении на светящейся лампе и силе тока в ней можно подобрать светодиодные излучатели в соответствующем количестве. В качестве дополнительных элементов потребуются:

• выпрямительный мост либо в виде готовой детали либо четыре диода для его сборки;
• один – два стабилитрона для защиты от превышения напряжения;
• электролитический конденсатор для увеличения постоянной составляющей напряжения.

Самым простым и надёжным получится вариант из классического светильника с люминесцентной лампой, в котором есть дроссель и стартеры. Современные дроссели при небольшом весе невелики по размерам и гораздо надёжнее и долговечнее электронных балластов. Лучше всего использовать для доработки полностью исправные компоненты, поскольку надо измерить ток, протекающий через лампу и напряжение на ней.

Определяем параметры излучателей

Для того чтобы измерить напряжение на лампе проще всего извлечь из отключенного светильника стартер и прикрутить к его ножкам по проводку. А к другим концам проводков присоединить щупы тестера. Его надо подготовить к измерению переменного напряжения и установить диапазон 250 Вольт или близкий к нему. После этого стартер ставится обратно, светильник включается в сеть и после зажигания лампы на табло тестера будет видно напряжение на ней.

Величину напряжения на лампе лучше записать, чтобы не забыть. Дело в том, что её рабочие характеристики согласованы с характеристиками дросселя. Чтобы избежать насыщения его сердечника напряжение на излучателях, которые заменят лампу, не должно быть ниже определённого значения. Далее измеряется сила тока в лампе. Тестер подготавливается к измерению переменного тока в диапазоне 0,5 – 1 Ампер и соединяется последовательно с лампой и дросселем.

Они при этом должны быть отключены от сети. После того как цепь собрана светильник включатся в сеть и на табло отображается сила тока в светящейся лампе. Эти показания на табло тоже записываем. Теперь есть данные для выбора светодиодов.

Ниже для справки приведены электрические характеристики люминесцентных ламп:

Белый свет, который излучают светодиоды, может иметь оттенки точно такие же, как и в люминесцентных лампах. И это не совпадение, а закономерность. Собственный свет такого светодиода синий с большим содержанием ультрафиолета. Здесь также работает эффект люминесценции. Поэтому надёжность и долговечность такого светодиода в том числе зависит и от качества люминофора, которому свойственно со временем «выгорать».

Наиболее надёжной конструкцией белого светодиода является «три в одном». То есть красный, синий и зелёный излучатели расположены максимально близко друг к другу. Светясь вместе, они могут давать свет любых оттенков аналогично цветной электронной лучевой трубке. Если все три цвета излучения будут одинаковой интенсивности, они смешиваются, и в результате получается белый свет. Пример такого светодиода показан ниже:

Излучатели R, G , B соединяем последовательно. Средние значения напряжения на них – R 2,3 В (красный), G 3,4 В (зелёный), B 3,3 В (синий). Суммарная величина напряжения составит 9 В. Если за основу будет взят светильник с одной трубчатой лампой мощностью 15 Вт и напряжением 58 В вместо неё потребуется шесть светодиодов соединённых последовательно. А в каждом из шести будет по три разноцветных светодиода соединённых последовательно.

• Шунтируя излучатели R, G и B резисторами подобранными опытным путём можно получить любой оттенок света.

Монтаж деталей

Излучатели размешаются на алюминиевом радиаторе, который надо вырезать по размерам корпуса светильника и расположить вместо лампы. В данном случае можно вырезать шесть одинаковых радиаторов так чтобы они на корпусе светильника почти касались один другого.

Дополнительные элементы размещаются в отсеке с дросселем – там много места:

Стабилитроны VD2 и VD3 должны иметь суммарное рабочее напряжение на 3 – 5 В большее чем напряжение на светодиодах. Резистором R1 регулируется яркость светодиодов.

Если наш светильник сделать сдвоенным, он будет похож изображённый ниже:

Вместо RGB светодиодов можно приметить светодиодную ленту. Надо только правильно определить количество излучателей в ней. Лучше это делать, экспериментально замеряя напряжение на светодиодах и сравнивая его с напряжением на лампе. Пусть это несколько дольше, но в результате режим работы схемы получится оптимальным, и светильник прослужит максимально долго.