Đèn LED DIY: sơ đồ, sắc thái thiết kế, tự lắp ráp

Đèn LED được sử dụng rộng rãi trong chiếu sáng gia đình, đường phố và công nghiệp.Ưu điểm quan trọng của chúng là hiệu quả, thân thiện với môi trường và chi phí bảo trì thấp.

Một chiếc đèn LED DIY chắc chắn sẽ tìm thấy ứng dụng của nó trong ngôi nhà của bạn. Bạn sẽ tìm thấy hướng dẫn sản xuất chi tiết cũng như sơ đồ lắp ráp trong bài viết được trình bày.

Nguyên lý hoạt động của thiết bị LED

Cơ sở của đèn LED là chất bán dẫn một mặt, kích thước của nó là vài mm. Trong đó có sự chuyển động một chiều của các electron, cho phép bạn chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.

Một tinh thể LED bao gồm nhiều lớp được đặc trưng bởi hai loại tính dẫn điện: các hạt tích điện dương và âm.

Bên chứa số lượng electron tối thiểu được gọi là lỗ trống (loại p), trong khi bên kia có số lượng lớn các hạt này được gọi là electron (loại n).

Giữa hai mặt của phần tử LED có một ranh giới quy ước - điểm nối lỗ điện tử (p-n). Ở đây các hạt va chạm với nhau, tạo ra ánh sáng.

Khi các phần tử tại điểm nối pn va chạm nhau, chúng va chạm nhau, tạo ra các hạt ánh sáng gọi là photon.Nếu bạn giữ hệ thống ở điện áp không đổi trong thời gian này, đèn LED sẽ phát ra luồng ánh sáng ổn định. Hiệu ứng này được sử dụng trong tất cả các thiết kế đèn LED.

Bốn loại thiết bị LED

Tùy thuộc vào vị trí của đèn LED, các mô hình như vậy có thể được chia thành các loại sau:

1. NHÚNG. Tinh thể được bố trí với hai dây dẫn, phía trên có một máy phóng to. Việc sửa đổi đã trở nên phổ biến trong việc sản xuất các bảng hiệu và vòng hoa.
2. "Cá Piranha". Các thiết bị được lắp ráp tương tự như phiên bản trước nhưng có bốn đầu ra. Cấu trúc đáng tin cậy và bền bỉ thường được sử dụng để trang bị cho ô tô.
3. SMD. Tinh thể được đặt lên trên, giúp cải thiện đáng kể khả năng tản nhiệt và cũng giúp giảm kích thước của thiết bị.
4. CON CÚ. Trong trường hợp này, đèn LED được hàn trực tiếp vào bảng, giúp tăng cường độ phát sáng và bảo vệ khỏi quá nhiệt.

Một nhược điểm đáng kể của thiết bị COB là không thể thay thế các phần tử riêng lẻ, đó là lý do tại sao bạn phải mua một cơ chế mới do một con chip bị lỗi.

Đèn chùm và các sản phẩm chiếu sáng gia đình khác thường sử dụng thiết kế SMD.

thiết bị đèn LED

Đèn LED bao gồm sáu phần sau:

• Điốt phát sáng;
• căn cứ;
• tài xế;
• bộ khuếch tán;
• bộ tản nhiệt.

Bộ phận vận hành của thiết bị như vậy là đèn LED, tạo ra luồng sóng ánh sáng.

Các thiết bị LED có thể được thiết kế cho các điện áp khác nhau. Nhu cầu nhiều nhất là các sản phẩm nhỏ 12-15 W và đèn lớn hơn 50 watt.

Đế, có thể có hình dạng và kích thước khác nhau, cũng được sử dụng cho các loại đèn khác - huỳnh quang, halogen, sợi đốt. Đồng thời, một số thiết bị LED, chẳng hạn như dải đèn LED, có thể hoạt động mà không cần bộ phận này.

Một yếu tố thiết kế quan trọng là trình điều khiển, giúp chuyển đổi điện áp nguồn thành dòng điện mà tinh thể hoạt động.

Hoạt động hiệu quả của đèn phần lớn phụ thuộc vào bộ phận này, ngoài ra, chất lượng cao tài xế, có khả năng cách ly điện tốt, cung cấp quang thông sáng liên tục mà không có chút nhấp nháy.

Một đèn LED thông thường tạo ra chùm ánh sáng định hướng. Để thay đổi góc phân bố và cung cấp ánh sáng chất lượng cao, người ta sử dụng bộ khuếch tán. Một chức năng khác của thành phần này là bảo vệ mạch khỏi các tác động cơ học và tự nhiên.

Bộ tản nhiệt được thiết kế để loại bỏ nhiệt, lượng nhiệt dư thừa có thể làm hỏng thiết bị. Hoạt động đáng tin cậy của bộ tản nhiệt cho phép bạn tối ưu hóa hoạt động của đèn và kéo dài tuổi thọ của nó.

Phần này càng nhỏ thì đèn LED sẽ phải chịu tải nhiệt càng lớn, điều này sẽ ảnh hưởng đến tốc độ cháy của nó.

Ưu điểm và nhược điểm của đèn tự chế

Các cửa hàng chuyên biệt cung cấp nhiều lựa chọn thiết bị LED. Tuy nhiên, đôi khi không thể tìm thấy trong bộ sản phẩm một thiết bị đáp ứng các thông số cần thiết. Ngoài ra, các thiết bị LED thường có giá thành cao.

Nhược điểm của sản phẩm bao gồm không có bảo hành từ nhà sản xuất. Ngoài ra, nếu lắp ráp không cẩn thận, những thiết bị đó có thể có hình dáng kém bắt mắt.

Trong khi đó, bạn hoàn toàn có thể tiết kiệm tiền và có được chiếc đèn hoàn hảo bằng cách tự lắp ráp.Điều này không khó thực hiện và chỉ cần kiến ​​thức kỹ thuật cơ bản và kỹ năng thực tế là đủ.

Thiết bị LED DIY có một số lợi thế đáng kể so với thiết bị tương tự mua tại cửa hàng. Chúng tiết kiệm: với việc lắp ráp cẩn thận và sử dụng các bộ phận chất lượng cao, tuổi thọ sử dụng đạt tới 100 nghìn giờ.

Các thiết bị như vậy cho thấy mức độ hiệu quả năng lượng cao, được xác định bởi tỷ lệ tiêu thụ điện năng và độ sáng của ánh sáng được tạo ra. Cuối cùng, chi phí của họ thấp hơn rất nhiều so với các đối tác tại nhà máy.

vấn đề tự làm

Các vấn đề chính cần phải giải quyết trong quá trình sản xuất đèn LED là chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành xung và sự cân bằng của nó thành hằng số. Ngoài ra, cần hạn chế dòng điện ở mức 12 volt, cần thiết để cấp nguồn cho diode.

Để tự tạo đèn LED, bạn có thể sử dụng các bộ phận mua ở các cửa hàng chuyên dụng hoặc các bộ phận từ các thiết bị đã cháy

Khi suy nghĩ về thiết bị, bạn cũng nên giải quyết một số vấn đề về thiết kế, cụ thể là:

• cách bố trí mạch và đèn LED;
• cách cô lập hệ thống;
• làm thế nào để đảm bảo trao đổi nhiệt trong thiết bị.

Trước khi lắp ráp, nên suy nghĩ kỹ tất cả các vấn đề này, có tính đến các yêu cầu đối với nguồn sáng tự chế.

Mạch đèn LED

Trước hết, bạn nên phát triển một tùy chọn lắp ráp. Có hai phương pháp chính, mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng. Dưới đây chúng ta sẽ xem xét chúng chi tiết hơn.

Tùy chọn với cầu diode

Mạch bao gồm bốn điốt được kết nối theo các hướng khác nhau.Nhờ đó, cây cầu có được khả năng biến dòng điện 220 V thành dòng điện xung.

Mạch cầu LED rất đơn giản và hợp lý. Ngay cả một bậc thầy mới làm quen đã nắm vững những kiến ​​​​thức cơ bản về công việc độc lập cũng có thể thực hiện được.

Điều này xảy ra như sau: khi nửa sóng hình sin đi qua hai điốt, chúng thay đổi, gây ra sự mất phân cực.

Trong quá trình lắp ráp, một tụ điện được nối với đầu ra dương phía trước cầu; phía trước cực âm - điện trở 100 Ohms. Một tụ điện khác được lắp đặt phía sau cầu: nó sẽ cần thiết để làm dịu sự sụt giảm điện áp.

Tạo phần tử LED

Cách dễ nhất để tạo ra đèn LED là tạo nguồn sáng dựa trên một chiếc đèn bị hỏng. Cần kiểm tra chức năng của các bộ phận được phát hiện, việc này có thể được thực hiện bằng pin 12 V.

Các yếu tố bị lỗi phải được thay thế. Để thực hiện việc này, bạn nên hàn lại các điểm tiếp xúc, loại bỏ các phần tử bị cháy và đặt các phần tử mới vào vị trí của chúng. Trong trường hợp này, điều quan trọng là phải quan sát sự xen kẽ của cực dương và cực âm được mắc nối tiếp.

Nếu bạn chỉ cần thay 2-3 miếng chip, bạn có thể chỉ cần hàn chúng vào những khu vực đã đặt các thành phần bị lỗi trước đó.

Để tự lắp ráp hoàn chỉnh, bạn cần kết nối 10 điốt liên tiếp, tuân theo quy tắc phân cực. Một số mạch hoàn thành được hàn vào dây.

Khi chế tạo đèn, bạn có thể sử dụng bảng có đèn LED, loại bảng này có thể tìm thấy trong các thiết bị bị cháy. Điều quan trọng là kiểm tra chức năng của chúng

Khi lắp ráp các mạch, điều quan trọng là phải đảm bảo rằng các đầu hàn không chạm vào nhau, vì điều này có thể dẫn đến đoản mạch trong thiết bị và hỏng hệ thống.

Thiết bị cho ánh sáng dịu hơn

Để tránh đặc tính nhấp nháy của đèn LED, mạch được mô tả ở trên có thể được bổ sung một số chi tiết. Vì vậy, nó phải bao gồm một cầu diode, điện trở 100 và 230 Ohm, tụ điện 400 nF và 10 μF.

Để bảo vệ thiết bị khỏi sự đột biến điện áp, một điện trở 100 Ohm được đặt ở đầu mạch, tiếp theo là một tụ điện 400 nF, sau đó một cầu diode và một điện trở 230 Ohm khác được lắp đặt, tiếp theo là một chuỗi đèn LED lắp ráp.

Thiết bị điện trở

Một sơ đồ tương tự cũng khá dễ tiếp cận đối với một bậc thầy mới làm quen. Để làm điều này, bạn cần hai điện trở 12k và hai chuỗi đèn LED có cùng số lượng đèn LED, được hàn nối tiếp, có tính đến cực tính. Trong trường hợp này, một dải ở phía R1 được nối với cực âm và dải còn lại với R2, cực dương.

Đèn được chế tạo theo sơ đồ này có ánh sáng dịu hơn do các bộ phận vận hành lần lượt được thắp sáng, khiến cho xung động của đèn flash gần như không thể nhìn thấy được bằng mắt thường.

Để tính công suất đèn, bạn cần biết cường độ dòng điện đi qua đèn LED. Giá trị này có thể được tính bằng công thức đã cho. Cần lưu ý rằng điện áp rơi ở 12 đèn LED mắc nối tiếp là khoảng 36V

Các thiết bị được sử dụng thành công làm đèn bàn và cho các mục đích khác. Để tạo ra ánh sáng tối ưu, các chuyên gia khuyên bạn nên sử dụng dải điốt 20-40. Một số nhỏ hơn cho quang thông nhỏ, việc kết nối số lượng phần tử lớn hơn về mặt kỹ thuật khá khó khăn.

Yếu tố quan trọng: Trình điều khiển LED

Để thiết bị LED DIY hoạt động chính xác, bạn cần giải quyết vấn đề với trình điều khiển. Cách bố trí của đơn vị này khá đơn giản. Thuật toán vận hành bao gồm việc truyền một dòng điện xoay chiều 220V tới cầu diode qua tụ điện C1.

Dòng điện được chỉnh lưu đi đến các đèn LED nối tiếp HL1-HL27, số lượng đèn LED có thể lên tới 80 chiếc.

Trình điều khiển cho thiết bị LED tự chế được lắp ráp theo sơ đồ bên dưới. Bạn cũng có thể sử dụng các phần tử làm sẵn bp 3122, bp 2832a hoặc bp 2831a

ĐẾN tránh nhấp nháy và để đạt được màu sắc đồng đều, nên sử dụng tụ C2, loại tụ này có công suất càng lớn càng tốt.

Vỏ cho thiết bị LED

Trước khi lắp ráp, điều quan trọng là phải quyết định vị trí đặt mạch đã lắp ráp.

Có một số tùy chọn để giải quyết vấn đề này - bạn có thể sử dụng:

• đế đèn sợi đốt;
• vỏ từ đèn halogen hoặc tiết kiệm năng lượng bị cháy;
• các thiết bị làm bằng tay.

Tùy chọn đầu tiên có một lợi thế quan trọng. Khi sử dụng có thể dễ dàng vặn vít thiết bị LED đã lắp ráp vào ổ cắm, từ đó đảm bảo trao đổi nhiệt.

Cần lưu ý rằng ngoài những ưu điểm rõ ràng, phương pháp này cũng có những nhược điểm rõ ràng. Cấu trúc lắp ráp không có vẻ ngoài thẩm mỹ cho lắm, ngoài ra, trong trường hợp này rất khó cung cấp lớp cách nhiệt đáng tin cậy.

Để sử dụng đèn sợi đốt cháy để tạo ra đèn LED, trước tiên bạn phải cẩn thận tách bóng đèn thủy tinh ra khỏi đế rồi tháo hình xoắn ốc. Mạch đã lắp ráp được đặt cẩn thận vào không gian thu được và một bóng đèn được cố định phía trên bảng.

Một lựa chọn tiện lợi và thiết thực là đặt một thiết bị tự chế vào thân đèn tiết kiệm năng lượng. Để thực hiện việc này, trước tiên bạn cần phải tháo rời thiết bị bị cháy bằng cách tháo bảng chuyển đổi khỏi thiết bị.

Sơ đồ đã lắp ráp có thể được chèn bằng các phương pháp khác nhau:

• Các điốt được đặt trong các lỗ tạo trên nắp dưới bóng đèn thủy tinh.
• Mạch có thể được đặt bên trong đế, đảm bảo trao đổi nhiệt. Trong trường hợp này, các phần tử LED được chèn và cố định vào các lỗ hiện có.
• Bảng có thể được giấu trong đế. Để thực hiện quy trình, thật thuận tiện khi sử dụng nắp nhựa thông thường từ chai nước.

Để đặt đèn LED, những người thợ thủ công thường sử dụng một vòng tròn làm bằng tay bằng nhựa hoặc bìa cứng, trong đó khoan lỗ cho điốt. Khi được thực hiện cẩn thận, các thiết bị như vậy trông khá thẩm mỹ.

Một lựa chọn khác là sử dụng vỏ đèn halogen. Nó không được sử dụng rộng rãi, vì trong trường hợp này không thể vặn đèn vào ổ cắm. Tuy nhiên, một sửa đổi tương tự được sử dụng để chế tạo các chỉ báo tự chế và các thiết bị khác.

Nếu bạn quyết định sử dụng thân bóng đèn cho công việc của mình, chúng tôi khuyên bạn nên đọc bài viết khác của chúng tôi, trong đó chúng tôi đã mô tả chi tiết cách tháo rời các loại bóng đèn khác nhau. Thêm chi tiết - đi đến liên kết.

Nguyên liệu làm sản phẩm tự chế

Ngoài phần thân, các yếu tố khác sẽ được yêu cầu để tạo ra đèn. Trước hết, đây là đèn LED, có thể được mua dưới dạng dải đèn LED hoặc các phần tử NK6 riêng lẻ. Cường độ dòng điện của mỗi bộ phận là 100-120 mA; điện áp 3-3,3 V.

Việc lắp ráp một số mạch liên quan đến việc sử dụng các liên kết bổ sung, ví dụ như trình điều khiển, do đó, bộ linh kiện cho từng trường hợp cụ thể được xem xét riêng

Bạn cũng cần điốt chỉnh lưu 1N4007 hoặc cầu điốt, cũng như cầu chì, có thể tìm thấy ở đế của một thiết bị cũ.

Bạn cũng sẽ cần một tụ điện, điện dung và điện áp của nó phải tương ứng với mạch điện được sử dụng và số lượng phần tử LED được sử dụng trong đó.

Nếu bạn không sử dụng bảng làm sẵn, bạn cần nghĩ đến khung mà đèn LED được gắn vào. Để sản xuất nó, vật liệu chịu nhiệt không phải là kim loại và dòng điện không dẫn điện là phù hợp.

Theo quy định, bộ phận như vậy được làm bằng nhựa bền hoặc bìa cứng dày. Để gắn các phần tử LED vào khung, bạn sẽ cần đinh lỏng hoặc keo siêu dính.

Lắp ráp đèn LED đơn giản

Hãy xem xét việc thực hiện đèn trong đế tiêu chuẩn từ đèn huỳnh quang. Để làm điều này, chúng ta sẽ phải thay đổi một chút danh sách vật liệu trên.

Trong trường hợp này chúng tôi sử dụng:

• đế cũ E27;
• đèn LED NK6;
• trình điều khiển RLD2-1;
• một miếng nhựa hoặc bìa cứng dày;
• Keo siêu dính;
• dây điện;
• mỏ hàn, kìm, kéo.

Ban đầu, bạn cần tháo rời đèn. Đối với các thiết bị phát quang, việc kết nối đế với tấm bằng ống được thực hiện bằng chốt. Điều quan trọng là phải xác định vị trí buộc chặt và cạy các bộ phận bằng tuốc nơ vít, điều này sẽ cho phép bạn dễ dàng ngắt kết nối hộp mực.

Quá trình lắp ráp đèn LED tự chế rất đơn giản. Một trình điều khiển được lắp vào vỏ từ thiết bị cũ, trên đó có lắp một bảng có đèn LED

Khi tháo rời thiết bị phải hết sức cẩn thận để không làm hỏng các ống chứa chất độc hại bên trong. Đồng thời, cần theo dõi tính toàn vẹn của hệ thống dây điện nối với đế cũng như bảo quản các bộ phận chứa trong đó.

Chúng tôi sử dụng phần trên với các ống xả khí được kết nối để làm tấm cần thiết cho việc kết nối các đèn LED. Chỉ cần loại bỏ các phần tử hình ống và gắn các bộ phận đèn LED vào các lỗ tròn còn lại là đủ.

Để cố định chúng một cách an toàn, tốt hơn hết bạn nên làm thêm một tấm bìa nhựa hoặc bìa cứng để cách ly các con chip.

Đèn sẽ sử dụng đèn LED NK6, mỗi đèn gồm 6 tinh thể kết nối song song. Chúng cho phép bạn tạo ra một thiết bị chiếu sáng khá sáng với mức tiêu thụ điện tối thiểu.

Để kết nối mỗi đèn LED với vỏ, bạn cần tạo hai lỗ. Chúng phải được xuyên thủng cẩn thận theo đúng sơ đồ.

Phần nhựa cho phép bạn cố định chắc chắn các phần tử đèn LED, trong khi việc sử dụng bìa cứng đòi hỏi phải buộc chặt thêm đèn LED vào đế bằng đinh lỏng hoặc keo siêu dính.

Vì thiết bị được thiết kế để sử dụng sáu đèn LED có công suất mỗi đèn 0,5 watt nên mạch phải bao gồm ba phần tử được kết nối song song.

Một chiếc đèn ngoạn mục có thể được tạo ra bằng cách sử dụng dải đèn LED. Phần tử này được đưa vào một ống dùng để chiếu sáng huỳnh quang

Trong thiết kế sẽ hoạt động từ nguồn điện 220 V, bạn cần cung cấp trình điều khiển RLD2-1, bạn nên mua ở cửa hàng hoặc tự làm.

Để tránh đoản mạch, điều quan trọng là phải cách nhiệt bộ điều khiển và bo mạch với nhau bằng nhựa hoặc bìa cứng trước khi bắt đầu lắp ráp. Vì đèn hầu như không nóng lên nên bạn không cần phải lo lắng về việc quá nóng.

Sau khi chọn tất cả các thành phần, bạn có thể lắp ráp cấu trúc theo sơ đồ, sau đó kết nối nó với mạng điện để kiểm tra độ sáng.

Thiết bị hoạt động từ nguồn điện 220 V tiêu chuẩn, có mức tiêu thụ năng lượng thấp và công suất 3 Watts. Con số sau ít hơn 2-3 lần so với thiết bị huỳnh quang và ít hơn 10 lần so với đèn sợi đốt.

Tuy độ sáng chỉ 100-120 lumen nhưng màu trắng chói khiến đèn có vẻ sáng hơn rất nhiều. Đèn lắp ráp có thể được sử dụng làm đèn bàn hoặc để chiếu sáng một căn phòng nhỏ gọn, ví dụ như hành lang hoặc tủ quần áo.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Trong video bên dưới, bạn có thể xem mô tả chi tiết của chuyên gia về việc tự lắp ráp đèn LED:

Đèn LED, được chế tạo độc lập, có đặc tính kỹ thuật cao. Chúng gần như tốt ngang với các mẫu sản xuất tại nhà máy về các phẩm chất như độ bền, độ tin cậy và độ bền.

Hầu hết mọi người đều có thể lắp ráp các thiết bị như vậy: để hoàn thành thành công, bạn chỉ cần tuân thủ nghiêm ngặt các sơ đồ và thực hiện cẩn thận tất cả các thao tác quy định.

Có lẽ bạn đã tự tay mình lắp ráp một chiếc đèn LED và bạn có thể đưa ra lời khuyên hữu ích cho khách truy cập trang web của chúng tôi không? Hay bạn có thắc mắc gì sau khi đọc bài viết? Vui lòng để lại ý kiến ​​​​của bạn trong khối bên dưới.