מנורת LED עשה זאת בעצמך: דיאגרמה, ניואנסים עיצוביים, הרכבה עצמית

מנורות LED נמצאות בשימוש נרחב בתאורת משק בית, רחוב ותעשייתי.היתרונות החשובים שלהם הם יעילות, ידידותיות לסביבה ותחזוקה נמוכה.

מנורת LED עשה זאת בעצמך בהחלט תמצא את היישום שלה בבית שלך. תוכלו למצוא הוראות ייצור מפורטות, כמו גם דיאגרמות הרכבה, במאמר המוצג.

עקרון הפעולה של מכשיר LED

הבסיס של מנורת LED הוא מוליך למחצה חד צדדי, שגודלו הוא כמה מילימטרים. יש בו תנועה חד כיוונית של אלקטרונים, המאפשרת להמיר זרם חילופין לזרם ישר.

גביש לד המורכב ממספר שכבות מאופיין בשני סוגים של מוליכות חשמלית: חלקיקים בעלי מטען חיובי ושלילי.

הצלע המכילה את המספר המינימלי של אלקטרונים נקרא חור (סוג p), בעוד שהצד השני עם מספר רב של חלקיקים אלו נקרא אלקטרון (סוג n).

בין שני הצדדים של אלמנט LED יש גבול קונבנציונלי - צומת אלקטרונים-חור (p-n). כאן החלקיקים מתנגשים זה בזה, וכתוצאה מכך זוהר.

כאשר אלמנטים בצומת pn מתנגשים, הם מתנגשים ויוצרים חלקיקי אור הנקראים פוטונים.אם תשאיר את המערכת במתח קבוע במהלך תקופה זו, הנורית תפלוט זרם אור יציב. אפקט זה משמש בכל עיצובי מנורות LED.

ארבעה סוגי מכשירי LED

בהתאם למיקום של נוריות, ניתן לחלק דגמים כאלה לקטגוריות הבאות:

1. לִטבּוֹל. הקריסטל מסודר עם שני מוליכים, שמעליהם יש מגדיל. השינוי הפך נפוץ בייצור שלטים וזרים.
2. "פיראנה". המכשירים מורכבים בדומה לגרסה הקודמת, אך יש להם ארבע יציאות. מבנים אמינים ועמידים משמשים לרוב לצייד מכוניות.
3. SMD. הקריסטל מונח מעל, מה שמשפר משמעותית את פיזור החום וגם עוזר להקטין את גודל המכשירים.
4. יַנשׁוּף. במקרה זה, ה-LED מולחם ישירות לתוך הלוח, מה שמגביר את עוצמת הזוהר ומגן מפני התחממות יתר.

חיסרון משמעותי של מכשירי COB הוא חוסר האפשרות להחליף אלמנטים בודדים, ולכן יש לרכוש מנגנון חדש עקב שבב אחד כושל.

נברשות ומוצרי תאורה ביתיים אחרים משתמשים בדרך כלל בעיצוב SMD.

מכשיר מנורת LED

מנורת LED מורכבת מששת החלקים הבאים:

• דיודה פולטת אור;
• בסיס;
• נהג;
• מַרסֵס;
• רַדִיאָטוֹר.

אלמנט ההפעלה של מכשיר כזה הוא LED, אשר מייצר זרם של גלי אור.

מכשירי LED יכולים להיות מתוכננים עבור מתחים שונים. הביקוש ביותר הוא מוצרים קטנים של 12-15 ואט ומנורות גדולות יותר של 50 וואט.

הבסיס, שיכול להיות בעל צורות וגדלים שונים, משמש גם לסוגים אחרים של מנורות - פלורסנט, הלוגן, ליבון. יחד עם זאת, כמה התקני LED, למשל, רצועות LED, יכולים להסתדר בלי החלק הזה.

אלמנט עיצובי חשוב הוא הדרייבר, הממיר את מתח הרשת לזרם עליו פועל הקריסטל.

הפעולה היעילה של המנורה תלויה במידה רבה ביחידה זו; בנוסף, באיכות גבוהה נהג, בעל בידוד גלווני טוב, מספק שטף אור קבוע בהיר ללא שמץ של מצמוץ.

LED קונבנציונלי מייצר אלומת אור כיוונית. כדי לשנות את זווית ההפצה שלו ולספק תאורה איכותית, נעשה שימוש במפזר. תפקיד נוסף של רכיב זה הוא להגן על המעגל מפני השפעות מכניות וטבעיות.

הרדיאטור נועד להסיר חום, עודף ממנו עלול להזיק למכשיר. פעולה אמינה של הרדיאטור מאפשרת לך לייעל את פעולת המנורה ולהאריך את חייה.

ככל שחלק זה קטן יותר, כך העומס התרמי שה-LED יצטרך לעמוד בו גדול יותר, מה שישפיע על מהירות השחיקה שלו.

יתרונות וחסרונות של מנורה תוצרת בית

חנויות מתמחות מציעות מבחר גדול של מכשירי LED. עם זאת, לפעמים אי אפשר למצוא במבחר מכשיר העונה על הפרמטרים הדרושים. בנוסף, מכשירי LED הם בדרך כלל גבוהים בעלות.

החסרונות של המוצרים כוללים היעדר אחריות מהיצרן. בנוסף, אם הם מורכבים ברשלנות, מכשירים כאלה עשויים להיות בעלי מראה לא אטרקטיבי.

בינתיים, בהחלט ניתן לחסוך כסף ולקבל את המנורה המושלמת על ידי הרכבתה בעצמך.זה לא קשה לעשות וידע טכני בסיסי ומיומנויות מעשיות יספיקו.

למכשיר DIY LED יש מספר יתרונות משמעותיים על פני אנלוגי שנרכש בחנות. הם חסכוניים: עם הרכבה קפדנית ושימוש בחלקים באיכות גבוהה, חיי השירות מגיעים ל-100 אלף שעות.

מכשירים כאלה מראים רמה גבוהה של יעילות אנרגטית, אשר נקבעת על ידי היחס בין צריכת החשמל לבין בהירות האור המופק. לבסוף, העלות שלהם נמוכה בסדר גודל ממקבילותיהם במפעל.

בעיות עשה זאת בעצמך

הבעיות העיקריות שצריכות להיפתר בייצור מנורות LED הן המרת זרם חשמלי חילופין לפועם והשוואתו לקבוע. בנוסף, יש צורך להגביל את זרימת הכוח ל-12 וולט, הכרחי כדי להפעיל את הדיודה.

כדי ליצור מנורת LED בעצמך, אתה יכול להשתמש בחלקים שנרכשו בחנויות מתמחות, או באלמנטים ממכשירים שרופים

כשחושבים דרך המכשיר, כדאי גם לפתור מספר בעיות עיצוביות, כלומר:

• כיצד לסדר את המעגל והנוריות;
• כיצד לבודד את המערכת;
• כיצד להבטיח חילופי חום במכשיר.

לפני ההרכבה, רצוי לחשוב על כל הבעיות הללו, תוך התחשבות בדרישות למקור אור תוצרת בית.

מעגלי מנורות LED

קודם כל, כדאי לפתח אפשרות הרכבה. ישנן שתי שיטות עיקריות, שלכל אחת מהן יתרונות וחסרונות משלה. להלן נבחן אותם ביתר פירוט.

אפשרות עם גשר דיודה

המעגל כולל ארבע דיודות המחוברות לכיוונים שונים.הודות לכך, הגשר מקבל את היכולת להפוך את זרם הרשת של 220 וולט לזרם פועם.

מעגל גשר LED הוא פשוט והגיוני. אפילו מאסטר מתחיל ששולט ביסודות העבודה העצמאית יכול לבצע אותה.

זה קורה באופן הבא: כאשר חצאי גלים סינוסואידים עוברים דרך שתי דיודות, הם משתנים, מה שגורם לאובדן קוטביות.

במהלך ההרכבה, קבל מחובר למוצא החיובי מול הגשר; מול הטרמינל השלילי - התנגדות של 100 אוהם. קבל נוסף מותקן מאחורי הגשר: זה יהיה צורך להחליק נפילות מתח.

ביצוע אלמנט LED

הדרך הקלה ביותר ליצור מנורת LED היא ליצור מקור אור המבוסס על מנורה שבורה. יש צורך לבדוק את הפונקציונליות של החלקים שזוהו, דבר שניתן לעשות באמצעות סוללת 12 V.

יש להחליף אלמנטים פגומים. כדי לעשות זאת, עליך לבטל את ההלחמה של המגעים, להסיר את האלמנטים השרופים ולהציב חדשים במקומם. במקרה זה, חשוב להקפיד על החלפת האנודות והקתודות המחוברות בסדרה.

אם אתה צריך לשנות רק 2-3 חלקים מהשבב, אתה יכול פשוט להלחים אותם לאזורים שבהם הרכיבים הכושלים היו ממוקמים בעבר.

להרכבה עצמית מלאה, עליך לחבר 10 דיודות ברציפות, תוך הקפדה על כללי הקוטביות. כמה מעגלים שהושלמו מולחמים לחוטים.

בעת הכנת מנורה, אתה יכול להשתמש בלוחות עם נוריות, שניתן למצוא במכשירים שרופים. חשוב רק לבדוק את הפונקציונליות שלהם

בעת הרכבת מעגלים חשוב לוודא שהקצוות המולחמים לא יגעו זה בזה, שכן הדבר עלול להוביל לקצר חשמלי במכשיר ולכשל במערכת.

התקנים לאור רך יותר

כדי למנוע את המאפיין המהבהב של מנורות LED, ניתן להוסיף למעגל שתואר לעיל מספר פרטים. לפיכך, הוא צריך להיות מורכב מגשר דיודה, נגדים של 100 ו-230 אוהם, קבלים של 400 nF ו-10 μF.

כדי להגן על המכשיר מפני עליות מתח, מניחים נגד 100 אוהם בתחילת המעגל, ואחריו קבל 400 nF, ולאחר מכן מותקנים גשר דיודה ועוד נגד 230 אוהם ולאחר מכן שרשרת לדים מורכבת.

התקני נגד

תוכנית דומה היא גם די נגישה למאסטר מתחיל. כדי לעשות זאת, אתה צריך שני נגדים של 12k ושתי שרשראות של אותו מספר של נוריות, המולחמות בסדרה, תוך התחשבות בקוטביות. במקרה זה, רצועה אחת בצד R1 מחוברת לקתודה, והשנייה ל-R2, האנודה.

למנורות המיוצרות על פי תכנית זו יש אור רך יותר, שכן אלמנטי ההפעלה מוארים בתורם, מה שהופך את פעימת ההבזקים כמעט בלתי נראית לעין בלתי מזוינת.

כדי לחשב את עוצמת המנורה, עליך לדעת את כמות הזרם שעוברת דרך נוריות ה-LED. ניתן לחשב ערך זה באמצעות הנוסחה הנתונה. יש לקחת בחשבון כי ירידת המתח ב-12 נוריות LED המחוברות בסדרה היא כ-36V

המכשירים משמשים בהצלחה כמנורת שולחן ולמטרות אחרות. כדי ליצור תאורה אופטימלית, מומחים ממליצים להשתמש ברצועות של 20-40 דיודות. מספר קטן יותר נותן שטף אור קטן; חיבור מספר גדול יותר של אלמנטים הוא די קשה מבחינה טכנית.

אלמנט חשוב: דרייבר LED

להפעלה נכונה של מכשיר DIY LED, עליך לפתור את הבעיה עם מנהל ההתקן. הפריסה של יחידה זו היא די פשוטה. אלגוריתם ההפעלה מורכב מהעברת זרם חילופין של 220V אל גשר הדיודה דרך הקבל C1.

הזרם המיושר עובר לנוריות LED המחוברות בסדרה HL1-HL27, שמספרן יכול להגיע ל-80 חלקים.

הדרייבר למכשיר LED תוצרת בית מורכב על פי התרשים שלהלן. אתה יכול גם להשתמש באלמנטים מוכנים bp 3122, bp 2832a או bp 2831a

ל למנוע הבהוב וכדי להשיג צבע אחיד באופן עקבי, רצוי להשתמש בקבל C2, אשר צריך להיות בעל קיבולת גדולה ככל האפשר.

בתים למכשירי לד

לפני ההרכבה, חשוב להחליט היכן ימוקם המעגל המורכב.

ישנן מספר אפשרויות לפתרון בעיה זו - כדי למקם את המכשיר אתה יכול להשתמש:

• בסיסי מנורה זוֹהֵר;
• מארזים מנורות חיסכון באנרגיה או הלוגן שרופים;
• מכשירים בעבודת יד.

לאפשרות הראשונה יש יתרון חשוב. בעת השימוש בו, קל להבריג את מכשיר ה-LED המורכב לתוך השקע, ובכך להבטיח חילופי חום.

יש לציין כי בנוסף ליתרונות הברורים, לשיטה זו יש גם חסרונות ברורים. למבנה המורכב אין מראה אסתטי במיוחד; בנוסף, במקרה זה קשה לספק בידוד אמין.

על מנת להשתמש במנורת ליבון שרופה ליצירת נורת LED, תחילה עליך להפריד בזהירות את נורת הזכוכית מהבסיס ולאחר מכן להסיר את הספירלה. המעגל המורכב ממוקם בקפידה בחלל שנוצר, ונורה קבועה מעל הלוח.

אפשרות נוחה ופרקטית היא למקם מכשיר תוצרת בית בגוף של מנורה חסכונית באנרגיה. כדי לעשות זאת, תחילה עליך לפרק את המכשיר השרוף על ידי הסרת לוח הממיר ממנו.

ניתן להכניס את הדיאגרמה המורכבת בשיטות שונות:

• הדיודות ממוקמות בחורים שנעשו במכסה מתחת לנורת הזכוכית.
• ניתן למקם את המעגל בתוך הבסיס, מה שמבטיח חילופי חום. במקרה זה, אלמנטים LED מוכנסים ומקובעים לתוך החורים הקיימים.
• ניתן להחביא את הלוח בבסיס. כדי לבצע את התהליך, נוח להשתמש בפקק פלסטיק רגיל מבקבוק מים.

כדי למקם נוריות, בעלי מלאכה משתמשים לעתים קרובות במעגל עשוי פלסטיק או קרטון, שבו קודחים חורים עבור הדיודות. כשעושים אותם בזהירות, מכשירים כאלה נראים די אסתטיים.

אפשרות נוספת היא להשתמש בבית מנורת הלוגן. זה לא בשימוש נרחב, שכן במקרה זה לא ניתן להבריג את המנורה לתוך השקע. עם זאת, שינוי דומה משמש לייצור אינדיקטורים תוצרת בית והתקנים אחרים.

אם תחליט להשתמש בגוף נורה לעבודה שלך, אנו ממליצים לקרוא את המאמר הנוסף שלנו, שבו תיארנו בפירוט כיצד לפרק סוגים שונים של נורות. פרטים נוספים - עבור אל קישור.

חומרים להכנת מוצרים תוצרת בית

בנוסף לגוף, יידרשו אלמנטים נוספים ליצירת המנורה. אלו הם, קודם כל, נוריות, שניתן לרכוש בצורה של פסי לד או אלמנטים בודדים של NK6. החוזק הנוכחי של כל חלק הוא 100-120 mA; מתח 3-3.3 וולט.

הרכבה של מעגלים מסוימים כרוכה בשימוש בקישורים נוספים, למשל, דרייבר, כך שמערכת הרכיבים לכל מקרה ספציפי נחשבת בנפרד

אתה צריך גם דיודות מיישר 1N4007 או גשר דיודה, כמו גם נתיכים, שניתן למצוא בבסיס של מכשיר ישן.

תזדקק גם לקבל, שהקיבול והמתח שלו חייבים להתאים למעגל החשמלי המשמש ולמספר אלמנטי ה-LED המשמשים בו.

אם אתה לא משתמש בלוח מוכן, אתה צריך לחשוב על המסגרת שאליה מחוברים הנוריות. לייצורו מתאים חומר עמיד בחום שאינו מתכת וזרם חשמלי שאינו מוליך.

ככלל, חלק כזה עשוי מפלסטיק עמיד או מקרטון עבה. כדי לחבר את אלמנטי ה-LED למסגרת תצטרך מסמרים נוזליים או דבק-על.

הרכבת מנורת לד פשוטה

בואו נשקול את היישום של מנורה בבסיס סטנדרטי ממנורת פלורסנט. לשם כך, נצטרך לשנות מעט את רשימת החומרים לעיל.

במקרה זה אנו משתמשים ב:

• בסיס ישן E27;
• נוריות NK6;
• מנהל התקן RLD2-1;
• חתיכת פלסטיק או קרטון עבה;
• דבק מגע;
• חיווט חשמלי;
• מלחם, צבת, מספריים.

בתחילה, אתה צריך לפרק את המנורה. עבור מכשירים זוהרים, החיבור של הבסיס לצלחת עם צינורות מתבצע באמצעות תפסים. חשוב לאתר את מקום ההידוק ולחטט את האלמנטים בעזרת מברג, שיאפשר לנתק בקלות את המחסנית.

תהליך הרכבת מנורת לד תוצרת בית הוא פשוט. למארז מוכנס דרייבר מהמכשיר הישן, שעליו מותקן לוח עם נוריות לד

בעת פירוק המכשיר יש לנקוט בזהירות רבה כדי לא לפגוע בצינורות המכילים חומר רעיל בתוכם. במקביל, יש צורך לפקח על שלמות החיווט החשמלי המחובר לבסיס, כמו גם לשמר את החלקים הכלולים בו.

אנו משתמשים בחלק העליון עם צינורות פריקת גז מחוברים כדי להפוך את הצלחת הכרחית לחיבור הנוריות. מספיק להסיר את האלמנטים הצינוריים ולחבר את חלקי ה-LED לחורים העגולים הנותרים.

כדי לאבטח אותם בצורה מאובטחת, עדיף להכין כיסוי פלסטיק או קרטון נוסף, שישמש לבידוד השבבים.

המנורה תשתמש בנוריות NK6, שכל אחת מהן מורכבת מ-6 קריסטלים עם חיבור מקביל. הם מאפשרים לך ליצור מכשיר תאורה בהיר למדי עם מינימום של צריכת חשמל.

כדי לחבר כל LED לכיסוי, אתה צריך לעשות שני חורים. יש לנקב אותם בזהירות בהתאם לתרשים.

חלק הפלסטיק מאפשר לתקן בחוזקה את אלמנטי ה-LED, בעוד שהשימוש בקרטון מצריך הידוק נוסף של הנוריות לבסיס באמצעות מסמרים נוזליים או דבק-על.

מכיוון שהמכשיר מתוכנן להשתמש בשש נוריות LED בהספק של 0.5 וואט כל אחת, המעגל חייב לכלול שלושה אלמנטים המחוברים במקביל.

ניתן ליצור מנורה מרהיבה באמצעות פס לד. אלמנט זה מוכנס לתוך צינור המשמש לתאורת פלורסנט

בתכנון שיפעל מאספקת חשמל של 220 וולט, עליך לספק דרייבר RLD2-1, אותו עליך לרכוש בחנות או לעשות זאת בעצמך.

כדי למנוע קצר חשמלי, חשוב לבודד את הדרייבר והלוח זה מזה באמצעות פלסטיק או קרטון לפני תחילת ההרכבה. מכיוון שהמנורה בקושי מתחממת, אין צורך לדאוג להתחממות יתר.

לאחר בחירת כל הרכיבים, אתה יכול להרכיב את המבנה לפי התרשים, ולאחר מכן לחבר אותו לרשת החשמל כדי לבדוק את הזוהר.

המכשיר, הפועל מאספקת חשמל רגילה של 220 וולט, בעל צריכת אנרגיה נמוכה והספק של 3 וואט. הנתון האחרון הוא פי 2-3 פחות מזה של מכשירי פלורסנט ופי 10 פחות מזה של מנורות ליבון.

למרות שתפוקת האור היא רק 100-120 לומן, הצבע הלבן המסנוור גורם למנורה להיראות הרבה יותר בהירה. המנורה המורכבת יכולה לשמש כמנורת שולחן או להארת חדר קומפקטי, למשל, מסדרון או ארון.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

בסרטון למטה תוכלו לראות תיאור מפורט של מומחה להרכבה עצמית של מנורת LED:

מנורות LED, המיוצרות באופן עצמאי, בעלות מאפיינים טכניים גבוהים. הם טובים כמעט כמו דגמי המפעל מבחינת איכויות כמו חוזק, אמינות ועמידות.

ההרכבה של מכשירים כאלה נגישה כמעט לכולם: כדי להשלים אותה בהצלחה, אתה רק צריך לעקוב בקפדנות אחר התרשימים ולבצע בזהירות את כל המניפולציות שנקבעו.

אולי כבר הרכבת מנורת LED במו ידיך והאם תוכל לתת עצות חשובות למבקרים באתר שלנו? או שהיו לך שאלות לאחר קריאת המאמר? אנא השאר את הערותיך בבלוק למטה.