Как сделать светодиод: Делаем светодиод своими руками

При самостоятельной сборке светящейся гирлянды необходимо помнить, что только последовательное соединение всех светодиодов в цепи по стандартной схеме, позволяет получить традиционный мерцающий эффект.

Сфера применения мигающих светодиодов в настоящее время достаточно широка. При желании и некоторых знаниях в области электрики, на основе таких источников света вполне можно самостоятельно изготовить различные сигнальные схемы, оригинальные детские игрушки, портативные фонарики и даже светящиеся новогодние гирлянды.

Драйвер для светодиодов своими руками: простые схемы с описанием

Для применения светодиодов в качестве источников освещения обычно требуется специализированный драйвер. Но бывает так, что нужного драйвера под рукой нет, а требуется организовать подсветку, например, в автомобиле, или протестировать светодиод на яркость свечения. В этом случае можно сделать драйвер для светодиодов своими руками.

Как сделать драйвер для светодиодов

В приведенных ниже схемах используются самые распространенные элементы, которые можно приобрести в любом радиомагазине. При сборке не требуется специальное оборудование, — все необходимые инструменты находятся в широком доступе. Несмотря на это, при аккуратном подходе устройства работают достаточно долго и не сильно уступают коммерческим образцам.

Необходимые материалы и инструменты

Для того, чтобы собрать самодельный драйвер, потребуются:

• Паяльник мощностью 25-40 Вт. Можно использовать и большей мощности, но при этом возрастает опасность перегрева элементов и выхода их из строя. Лучше всего использовать паяльник с керамическим нагревателем и необгораемым жалом, т.к. обычное медное жало довольно быстро окисляется, и его приходится чистить.
• Флюс для пайки (канифоль, глицерин, ФКЭТ, и т.д.). Желательно использовать именно нейтральный флюс, — в отличие от активных флюсов (ортофосфорная и соляная кислоты, хлористый цинк и др.), он со временем не окисляет контакты и менее токсичен. Вне зависимости от используемого флюса после сборки устройства его лучше отмыть с помощью спирта. Для активных флюсов эта процедура является обязательной, для нейтральных — в меньшей степени.
• Припой. Наиболее распространенным является легкоплавкий оловянно-свинцовый припой ПОС-61. Бессвинцовые припои менее вредны при вдыхании паров во время пайки, но обладают более высокой температурой плавления при меньшей текучести и склонностью к деградации шва со временем.
• Небольшие плоскогубцы для сгибания выводов.
• Кусачки или бокорезы для обкусывания длинных концов выводов и проводов.
• Монтажные провода в изоляции. Лучше всего подойдут многожильные медные провода сечением от 0.35 до 1 мм2.
• Мультиметр для контроля напряжения в узловых точках.
• Изолента или термоусадочная трубка.
• Небольшая макетная плата из стеклотекстолита. Достаточно будет платы размерами 60х40 мм.

Схема простого драйвера для светодиода 1 Вт

Одна из самых простых схем для питания мощного светодиода представлена на рисунке ниже:

Как видно, помимо светодиода в нее входят всего 4 элемента: 2 транзистора и 2 резистора.

В роли регулятора тока, проходящего через led, здесь выступает мощный полевой n-канальный транзистор VT2. Резистор R2 определяет максимальный ток, проходящий через светодиод, а также работает в качестве датчика тока для транзистора VT1 в цепи обратной связи.

Чем больший ток проходит через VT2, тем большее напряжение падает на R2, соответственно VT1 открывается и понижает напряжение на затворе VT2, тем самым уменьшая ток светодиода. Таким образом достигается стабилизация выходного тока.

Питание схемы осуществляется от источника постоянного напряжения 9 — 12 В, ток не менее 500 мА. Входное напряжение должно быть минимум на 1-2 В больше падения напряжения на светодиоде.

Резистор R2 должен рассеивать мощность 1-2 Вт, в зависимости от требуемого тока и питающего напряжения. Транзистор VT2 – n-канальный, рассчитанный на ток не менее 500 мА: IRF530, IRFZ48, IRFZ44N. VT1 – любой маломощный биполярный npn: 2N3904, 2N5088, 2N2222, BC547 и т.д. R1 – мощностью 0.125 — 0.25 Вт сопротивлением 100 кОм.

Ввиду малого количества элементов, сборку можно производить навесным монтажом:

Еще одна простая схема драйвера на основе линейного управляемого стабилизатора напряжения LM317:

Здесь входное напряжение может быть до 35 В. Сопротивление резистора можно рассчитать по формуле:

R=1,2/I

где I – сила тока в амперах.

В этой схеме на LM317 будет рассеиваться значительная мощность при большой разнице между питающим напряжением и падением на светодиоде. Поэтому ее придется разместить на небольшом радиаторе. Резистор также должен быть рассчитан на мощность не менее 2 Вт.

Более наглядно эта схема рассмотрена в следующем видео:

Здесь показано, как подключить мощный светодиод, используя аккумуляторы напряжением около 8 В. При падении напряжения на LED около 6 В разница получается небольшая, и микросхема нагревается несильно, поэтому можно обойтись и без радиатора.

Обратите внимание, что при большой разнице между напряжением питания и падением на LED необходимо ставить микросхему на теплоотвод.

Схема мощного драйвера с входом ШИМ

Ниже показана схема для питания мощных светодиодов:

Драйвер построен на сдвоенном компараторе LM393. Сама схема представляет собой buck-converter, то есть импульсный понижающий преобразователь напряжения.

Особенности драйвера

• Напряжение питания: 5 — 24 В, постоянное;
• Выходной ток: до 1 А, регулируемый;
• Выходная мощность: до 18 Вт;
• Защита от КЗ по выходу;
• Возможность управления яркостью при помощи внешнего ШИМ сигнала (интересно будет почитать, как регулировать яркость светодиодной ленты через диммер).

Принцип действия

Резистор R1 с диодом D1 образуют источник опорного напряжения около 0.7 В, которое дополнительно регулируется переменным резистором VR1. Резисторы R10 и R11 служат датчиками тока для компаратора. Как только напряжение на них превысит опорное, компаратор закроется, закрывая таким образом пару транзисторов Q1 и Q2, а те, в свою очередь, закроют транзистор Q3. Однако индуктор L1 в этот момент стремится возобновить прохождение тока, поэтому ток будет протекать до тех пор, пока напряжение на R10 и R11 не станет меньше опорного, и компаратор снова не откроет транзистор Q3.

Пара Q1 и Q2 выступает в качестве буфера между выходом компаратора и затвором Q3. Это защищает схему от ложных срабатываний из-за наводок на затворе Q3, и стабилизирует ее работу.

Вторая часть компаратора (IC1 2/2) используется для дополнительной регулировки яркости при помощи ШИМ. Для этого управляющий сигнал подается на вход PWM: при подаче логических уровней ТТЛ (+5 и 0 В) схема будет открывать и закрывать Q3. Максимальная частота сигнала на входе PWM — порядка 2 КГц. Также этот вход можно использовать для включения и отключения устройства при помощи пульта ДУ.

D3 представляет собой диод Шоттки, рассчитанный на ток до 1 А. Если не удастся найти именно диод Шоттки, можно использовать импульсный диод, например FR107, но выходная мощность тогда несколько снизится.

Максимальный ток на выходе настраивается подбором R2 и включением или исключением R11. Так можно получить следующие значения:

• 350 мА (LED мощностью 1 Вт): R2=10K, R11 отключен,
• 700 мА (3 Вт): R2=10K, R11 подключен, номинал 1 Ом,
• 1А (5Вт): R2=2,7K, R11 подключен, номинал 1 Ом.

В более узких пределах регулировка производится переменным резистором и ШИМ – сигналом.

Сборка и настройка драйвера

Монтаж компонентов драйвера производится на макетной плате. Сначала устанавливается микросхема LM393, затем самые маленькие компоненты: конденсаторы, резисторы, диоды. Потом ставятся транзисторы, и в последнюю очередь переменный резистор.

Размещать элементы на плате лучше таким образом, чтобы минимизировать расстояние между соединяемыми выводами и использовать как можно меньше проводов в качестве перемычек.

При соединении важно соблюдать полярность подключения диодов и распиновку транзисторов, которую можно найти в техническом описании на эти компоненты. Также диоды можно проверить с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления: в прямом направлении прибор покажет значение порядка 500-600 Ом.

Для питания схемы можно использовать внешний источник постоянного напряжения 5-24 В или аккумуляторы. У батареек 6F22 («крона») и других слишком маленькая емкость, поэтому их применение нецелесообразно при использовании мощных LED.

После сборки нужно подстроить выходной ток. Для этого на выход припаиваются светодиоды, а движок VR1 устанавливается в крайнее нижнее по схеме положение (проверяется мультиметром в режиме «прозвонки»). Далее на вход подаем питающее напряжение, и вращением ручки VR1 добиваемся требуемой яркости свечения.

Список элементов:

Заключение

Первые две из рассмотренных схем очень просты в изготовлении, но они не обеспечивают защиты от короткого замыкания и обладают довольно низким КПД. Для долговременного использования рекомендуется третья схема на LM393, поскольку она лишена этих недостатков и обладает более широкими возможностями по регулировке выходной мощности.

Простейшие схемы подключения светодиодов в 220 вольт без драйвера (самое простое питание светодиода от сети напряжением 220В)

Потому что нужно грамотно решить сразу две задачи:

1. Ограничить прямой ток через светодиод, чтобы он не сгорел.
2. Обеспечить защиту светодиода от пробоя обратным током.

Если проигнорировать любой из этих пунктов, светодиод моментально накроется медным тазом.

В самом простейшем случае ограничить ток через светодиод можно резистором и/или конденсатором. А предотвратить пробой от обратного напряжения можно с помощью обычного диода или еще одного светодиода.

Поэтому самая простая схема подключения светодиода к 220В состоит всего из нескольких элементов:

Защитный диод может быть практически любым, т.к. его обратное напряжение никогда не будет превышать прямого напряжения на светодиоде, а ток ограничен резистором.

Сопротивление и мощность ограничительного (балластного) резистора зависит от рабочего тока светодиода и рассчитывается по закону Ома:

R = (U_вх — U_LED) / I

А мощность рассеивания резистора рассчитывается так:

P = (U_вх — U_LED)² / R

где U_вх = 220 В,
U_LED — прямое (рабочее) напряжение светодиода. Обычно оно лежит в пределах 1.5-3.5 В. Для одного-двух светодиодов им можно пренебречь и, соответственно, упростить формулу до R=U_вх/I,
I — ток светодиода. Для обычных индикаторных светодиодов ток будет 5-20 мА.

Пример расчета балластного резистора

Допустим, нам нужно получить средний ток через светодиод = 20 мА, следовательно, резистор должен быть:

R = 220В/0.020А = 11000 Ом (берем два резистора: 10 + 1 кОм)

P = (220В)²/11000 = 4.4 Вт (берём с запасом: 5 Вт)

Необходимое сопротивление резистора можно взять из таблицы ниже.

Таблица 1. Зависимость тока светодиода от сопротивления балластного резистора.

Другие варианты подключения

В предыдущих схемах защитный диод был включен встречно-параллельно, однако его можно разместить и так:

Это вторая схема включения светодиодов на 220 вольт без драйвера. В этой схеме ток через резистор будет в 2 раза меньше, чем в первом варианте. А, следовательно, на нем будет выделяться в 4 раза меньше мощности. Это несомненный плюс.

Но есть и минус: к защитному диоду прикладывается полное (амплитудное) напряжение сети, поэтому любой диод здесь не прокатит. Придется подобрать что-нибудь с обратным напряжением 400 В и выше. Но в наши дни это вообще не проблема. Отлично подойдет, например, вездесущий диод на 1000 вольт — 1N4007 (КД258).

Не смотря на распространенное заблуждение, в отрицательные полупериоды сетевого напряжения, светодиод все-таки будет находиться в состоянии электрического пробоя. Но благодаря тому, что сопротивление обратносмещенного p-n-перехода защитного диода очень велико, ток пробоя будет недостаточен для вывода светодиода из строя.

Внимание! Все простейшие схемы подключения светодиодов в 220 вольт имеют непосредственную гальваническую связь с сетью, поэтому прикосновение к ЛЮБОЙ точке схемы — ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНО!

Для уменьшения величины тока прикосновения нужно располовинить резистор на две части, чтобы получилось как показано на картинках:

Благодаря такому решению, даже поменяв местами фазу и ноль, ток через человека на «землю» (при случайном прикосновении) никак не сможет превысить 220/12000=0.018А. А это уже не так опасно.

Как быть с пульсациями?

В обеих схемах светодиод будет светиться только в положительный полупериод сетевого напряжения. То есть он будет мерцать с частой 50 Гц или 50 раз в секунду, причём размах пульсаций будет равен 100% (10 мс горит, 10 мс не горит и так далее). Это будет заметно глазу.

К тому же, при подсветке мерцающими светодиодами каких-либо движущихся объектов, например, лопастей вентилятора, колес велосипеда и т.п., неизбежно будет возникать стробоскопический эффект. В некоторых случаях данный эффект может быть неприемлем или даже опасен. Например, при работе за станком может показаться, что фреза неподвижна, а на самом деле она вращается с бешенной скоростью и только и ждет, чтобы вы сунули туда пальцы.

Чтобы сделать пульсации менее заметными, можно удвоить частоту включения светодиода с помощью двухполупериодного выпрямителя (диодного моста):

Обратите внимание, что по сравнению со схемой #2 при том же самом сопротивлении резисторов, мы получили в два раза больший средний ток. И, соответственно, в четыре раза большую мощность рассеивания резисторов.

К диодному мосту при этом не предъявляется каких-либо особых требований, главное, чтобы диоды, из которых он состоит, выдерживали половину рабочего тока светодиода. Обратное напряжение на каждом из диодов будет совсем ничтожным.

Еще, как вариант, можно организовать встречно-параллельное включение двух светодиодов. Тогда один из них будет гореть во время положительной полуволны, а второй — во время отрицательной.

Фишка в том, что при таком включении максимальное обратное напряжение на каждом из светодиодов будет равно прямому напряжению другого светодиода (несколько вольт максимум), поэтому каждый из светодиодов будет надежно защищен от пробоя.

Светодиоды следует разместить как можно ближе друг к другу. В идеале — попытаться найти сдвоенный светодиод, где оба кристалла размещены в одном корпусе и у каждого свои выводы (хотя я таких ни разу не видел).

Вообще говоря, для светодиодов, выполняющих индикаторную функцию, величина пульсаций не очень-то и важна. Для них самое главное — это максимально заметная разница между включенным и выключенным состоянием (индикация вкл/выкл, воспроизведение/запись, заряд/разряд, норма/авария и т.п.)

А вот при создании светильников, всегда нужно стараться свести пульсации к минимуму. И не столько из-за опасностей стробоскопического эффекта, сколько из-за их вредного влияния на организм.

Какие пульсации считаются допустимыми?

Все зависит от частоты: чем она ниже, тем заметнее пульсации. На частотах выше 300 Гц пульсации становятся совершенно невидимыми и вообще никак не нормируются, то есть даже 100%-ные считаются нормой.

Не смотря на то, что пульсации освещенности на частотах 60-80 Гц и выше визуально не воспринимаются, тем не менее, они способны вызывать повышенную усталость глаз, общую утомляемость, тревожность, снижение производительности зрительной работы и даже головные боли.

Для предотвращения вышеперечисленных последствий, международный стандарт IEEE 1789-2015 рекомендует максимальный уровень пульсаций яркости для частоты 100 Гц — 8% (гарантированно безопасный уровень — 3%). Для частоты 50 Гц — это будут 1.25% и 0.5% соответственно. Но это для перфекционистов.

На самом деле, для того, чтобы пульсации яркости светодиода перестали хоть как-то досаждать, достаточно, чтобы они не превышали 15-20%. Именно таков уровень мерцания ламп накаливания средней мощности, а ведь на них никто и никогда не жаловался. Да и наш российский СНиП 23-05-95 допускает мерцание света в 20% (и только для особо кропотливых и ответственных работ требование повышено до 10%).

В соответствии с ГОСТ 33393-2015 «Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности» для оценки величины пульсаций вводится специальный показатель — коэффициент пульсаций (К_п).

Коэфф. пульсаций в общем рассчитывается по сложной формуле с применением интегральной функции, но для гармонических колебаний формула упрощается до следующей:

К_п = (Е_max — E_min) / (E_max + E_min) ⋅ 100%,

где Е_мах — максимальное значение освещенности (амплитудное), а Е_мин — минимальное.

Мы будем использовать эту формулу для расчета емкости сглаживающего конденсатора.

Очень точно определить пульсации любого источника света можно при помощи солнечной панели и осциллографа:

Как уменьшить пульсации?

Посмотрим, как включить светодиод в сеть 220 вольт, чтобы снизить пульсации. Для этого проще всего подпаять параллельно светодиоду накопительный (сглаживающий) конденсатор:

Из-за нелинейного сопротивления светодиодов, расчет емкости этого конденсатора является довольно нетривиальной задачей.

Однако, эту задачу можно упростить, если сделать несколько допущений. Во-первых, представить светодиод в виде эквивалентного постоянного резистора:

А во-вторых, сделать вид, что яркость светодиода (а, следовательно, и освещенность) имеет линейную зависимость от тока.

Давайте попробуем приблизительно рассчитать емкость конденсатора на конкретном примере.

Расчет емкости сглаживающего конденсатора

Допустим, мы хотим получить коэфф. пульсаций 2.5% при токе через светодиод 20 мА. И пусть в нашем распоряжении оказался светодиод, на котором при токе в 20 мА падает 2 В. Частота сети, как обычно, 50 Гц.

Так как мы решили, что яркость линейно зависит от тока через светодиод, а сам светодиод мы представили в виде простого резистора, то освещенность в формуле расчета коэффициента пульсаций можем спокойно заменить на напряжение на конденсаторе:

К_п = (U_max — U_min) / (U_max + U_min) ⋅ 100%

Подставляем исходные данные и вычисляем U_min:

2.5% = (2В — U_min) / (2В + U_min) ⋅ 100% => U_min = 1.9В

Период колебаний напряжения в сети равен 0.02 с (1/50).

Таким образом, осциллограмма напряжения на конденсаторе (а значит и на нашем упрощенном светодиоде) будет выглядеть примерно вот так:

Вспоминаем тригонометрию и считаем время заряда конденсатора (для простоты не будем учитывать сопротивление балластного резистора):

t_зар = arccos(U_min/U_max) / 2πf = arccos(1.9/2) / (2⋅3.1415⋅50) = 0.0010108 с

Весь остальной остаток периода кондер будет разряжаться. Причем, период в данном случае нужно сократить в два раза, т.к. у нас используется двухполупериодный выпрямитель:

t_разр = Т — t_зар = 0.02/2 — 0.0010108 = 0.008989 с

Осталось вычислить емкость:

C = I_LED⋅ dt/dU = 0.02 ⋅ 0.008989/(2-1.9) = 0.0018 Ф (или 1800 мкФ)

На практике вряд ли кто-то будет ставить такой большой кондер ради одного маленького светодиодика. Хотя, если стоит задача получить пульсации в 10%, то нужно всего 440 мкФ.

Повышаем КПД

Обратили внимание, насколько большая мощность выделяется на гасящем резисторе? Мощность, которая тратится впустую. Нельзя ли ее как-нибудь уменьшить?

Оказывается, еще как можно! Достаточно вместо активного сопротивления (резистора) взять реактивное (конденсатор или дроссель).

Дроссель мы, пожалуй, сразу откинем из-за его громоздкости и возможных проблем с ЭДС самоиндукции. А насчет конденсаторов можно подумать.

Как известно, конденсатор любой емкости обладает бесконечным сопротивлением для постоянного тока. А вот сопротивление переменному току рассчитывается по этой формуле:

R_c = 1 / 2πfC

то есть, чем больше емкость C и чем выше частота тока f — тем ниже сопротивление.

Прелесть в том, что на реактивном сопротивлении и мощность тоже реактивная, то есть ненастоящая. Она как бы есть, но ее как бы и нет. На самом деле эта мощность не совершает никакой работы, а просто возвращается назад к источнику питания (в розетку). Бытовые счетчики ее не учитывают, поэтому платить за нее не придется. Да, она создает дополнительную нагрузку на сеть, но вас, как конечного потребителя, это вряд ли сильно обеспокоит =)

Таким образом, наша схема питания светодиодов от 220В своими руками приобретает следующий вид:

Но! Именно в таком виде ее лучше не использовать, так как в этой схеме светодиод уязвим для импульсных помех.

Включение или выключение распложенных на одной с вами линии мощной индуктивной нагрузки (двигатель кондиционера, компрессор холодильника, сварочный аппарат и т.п.) приводит к появлению в сети очень коротких выбросов напряжения. Конденсатор С1 представляет для них практически нулевое сопротивление, следовательно мощный импульс направится прямиком к С2 и VD5.

К сожалению, электролитические конденсаторы, из-за своей большой паразитной индуктивности, плохо справляются с ВЧ-помехами, поэтому большая часть энергии импульса пойдет через p-n-переход светодиода.

Еще один опасный момент возникает в случае включения схемы в момент пучности напряжения в сети (т.е. в тот самый момент, когда напряжение в розетке находится на пике своего значения). Т.к. С1 в этот момент полностью разряжен, то возникает слишком большой бросок тока через светодиод.

Все это со временем это приводит к прогрессирующей деградации кристалла и падению яркости свечения.

Во избежание таких печальных последствий, схему нужно дополнить небольшим гасящим резистором на 47-100 Ом и мощностью 1 Вт. Кроме того, резистор R1 будет выступать в роли предохранителя на случай пробоя конденсатора С1.

Получается, что схема включения светодиода в сеть 220 вольт должна быть такой:

И остается еще один маленький нюанс: если выдернуть эту схему из розетки, то на конденсаторе С1 останется какой-то заряд. Остаточное напряжение будет зависеть от того, в какой момент была разорвана цепь питания и в отдельных случаях может превышать 300 вольт.

А так как конденсатору некуда разряжаться, кроме как через свое внутреннее сопротивление, то заряд может сохраняться очень долго (сутки и более). И все это время кондер будет ждать вас или вашего ребенка, через которого можно будет как следует разрядиться. Причем, для того, чтобы получить удар током, не нужно лезть в недра схемы, достаточно просто прикоснуться к обоим контактам штепсельной вилки.

Чтобы помочь кондеру избавиться от ненужного заряда, подключим параллельно ему любой высокоомный резистор (например, на 1 МОм). Этот резистор не будет оказывать никакого влияния на расчетный режим работы схемы. Он даже греться не будет.

Таким образом, законченная схема подключения светодиода к сети 220В (с учетом всех нюансов и доработок) будет выглядеть так:

Значение емкости конденсатора C1 для получения нужного тока через светодиод можно сразу взять из Таблицы 2, а можно рассчитать самостоятельно.

Расчет гасящего конденсатора для светодиода

Не буду приводить утомляющие математические выкладки, дам сразу готовую формулу емкости (в Фарадах):

C = I / (2πf√(U²_вх — U²_LED)) [Ф],

где I — ток через светодиод, f — частота тока (50 Гц), U_вх — действующее значение напряжения сети (220В), U_LED — напряжение на светодиоде.

Если расчет ведется для небольшого числа последовательно включенных светодиодов, то выражение √(U²_вх — U²_LED) приблизительно равно U_вх, следовательно формулу можно упростить:

C ≈ 3183 ⋅ I_LED / U_вх [мкФ]

а, раз уж мы делаем расчеты под U_вх = 220 вольт, то:

C ≈ 15 ⋅ I_LED [мкФ]

Таким образом, при включении светодиода на напряжение 220 В, на каждые 100 мА тока потребуется примерно 1.5 мкФ (1500 нФ) емкости.

Кто не в ладах с математикой, заранее посчитанные значения можно взять из таблицы ниже.

Таблица 2. Зависимость тока через светодиоды от емкости балластного конденсатора.

Немного о самих конденсаторах

В качестве гасящих рекомендуется применять помехоподавляющие конденсаторы класса Y1, Y2, X1 или X2 на напряжение не менее 250 В. Они имеют прямоугольный корпус с многочисленными обозначениями сертификатов на нем. Выглядят так:

Если вкратце, то:

• X1 – используются в промышленных устройствах, подключаемых к трехфазной сети. Эти конденсаторы гарантированно выдерживают всплеск напряжения в 4 кВ;
• X2 – самые распространенные. Используются в бытовых приборах с номинальным напряжением сети до 250 В, выдерживают скачек до 2.5 кВ;
• Y1 – работают при номинальном сетевом напряжении до 250 В и выдерживают импульсное напряжение до 8 кВ;
• Y2 – довольно-таки распространенный тип, может быть использован при сетевом напряжении до 250 В и выдерживает импульсы в 5 кВ.

Допустимо применять отечественные пленочные конденсаторы К73-17 на 400 В (а лучше — на 630 В).

Сегодня широкое распространение получили китайские «шоколадки» (CL21), но в виду их крайне низкой надежности, очень рекомендую удержаться от соблазна применять их в своих схемах. Особенно в качестве балластных конденсаторов.

Внимание! Полярные конденсаторы ни в коем случае нельзя использовать в качестве балластных!

Итак, мы рассмотрели, как подключать светодиод к 220В (схемы и их расчет). Все приведенные в данной статье примеры хорошо подходят для одного или нескольких маломощных светодиодов, но совершенно нецелесообразны для мощных светильников, например, ламп или прожекторов — для них лучше использовать полноценные схемы, которые называются драйверами.

Пошаговый светодиодный световод DIY

О том, как делать светодиодные фонари. Несмотря на их концептуальную концепцию в начале 1900-х годов, светодиоды не поступали в массовое производство (в некотором роде) до 1962 года. С тех пор они стали одной из самых важных технологий в артикуляции электролюминесценции. Практически невозможно прожить день без технического интерфейса, который использует светодиоды в той или иной форме или моде в современном мире.

Мы можем объяснить эту повсеместность их эффективностью, доступностью и размером.Проще говоря, светодиоды — это просто весело, и с ними легко работать. Они способствуют интеллектуальному освещению в промышленных условиях. Тем не менее, знаете ли вы, что светодиодные ленты на 80% эффективнее лампочек? Вот почему в этом руководстве мы покажем вам советы по изготовлению светодиодов.

Как сделать светодиодную трубку

Что такое светодиодная лента?

Светодиодная лента

Светодиодная лента — это, по сути, серия светодиодных ламп, соединенных в линию или на монтажную плату. Не путайте это с параллельным включением светодиодов.Тем не менее, вы можете использовать светодиодные ленты в художественных дисплеях, контурах зданий и вывесках, тонком освещении возле поручней и дорожек, в шкафах и кухонном освещении.

Вы можете приобрести светодиодные ленты в местном хозяйственном магазине или сделать их самостоятельно. О последнем мы поговорим ниже в этом руководстве.

Как работают светодиодные фонари

LED — светодиод. На микроскопическом уровне он состоит из полупроводникового материала, имплантированного двумя различными примесями с каждой стороны.Когда электричество протекает через этот полупроводниковый материал с правильной полярностью, электроны перемещаются с одной стороны на другую.

Из-за различных примесей в полупроводнике электроны в конечном итоге переходят в более низкое энергетическое состояние, когда они прыгают через переход. И этот «шаг вниз» приводит к избыточной энергии, которая проявляется в виде света.

Поскольку этот свет имеет очень узкую длину волны, вы получаете один излучаемый цвет, который можно регулировать от красного до синего, используя различные материалы в полупроводнике.

Светодиодные фонари

Предпосылки для создания светодиодной трубки

Прежде чем вы сможете построить светодиодную трубку, вам необходимо убедиться, что у вас есть подходящее оборудование и материалы. Следовательно, в этом разделе руководства мы перечислили несколько ключевых компонентов для этого конкретного проекта DIY:

1. Полудюймовый (1,27 см) деревянный дюбель
2. Торцевые заглушки
3. 5-метровые светодиодные ленты (8-миллиметровая белая гибкая лента для печатной платы с беспаечным соединителем)
4. 20-контактный удлинительный провод 20 калибра
5. Матовая акриловая круглая трубка (1-1 / 2 дюйма, длина 36 дюймов)
6. Адаптер питания с четырехканальным разделением кабеля (12 В)
7. Паяльник
8. Припой
9. Кусачки
10. Пистолет для горячего клея
11. Пила (опция)
12. Напильник или наждачная бумага ( опционально)
13. Сверло
14. Малярная лента
15. M1.2 винта

Как сделать светодиодную трубку

[Видео]

Шаг 1

Обрежьте деревянный дюбель до тех пор, пока он не станет такого же размера, как ваша акриловая трубка. Точно так же вам, возможно, придется укоротить акриловую трубку. Тем не менее, вам просто нужно убедиться, что трубка и стержень имеют одинаковые размеры.

Шаг 2

Просверлите два небольших пилотных отверстия на обоих концах стержня.

Шаг 3

Возьмите удлинительный провод и обрежьте его на несколько дюймов длиннее дюбеля.Приклейте один конец проволоки к концу дюбеля. Убедитесь, что со стержня свисает лишняя проволока. Кроме того, убедитесь, что проволока плотно прилегает к стержню и ровно прилегает к ней. После того, как вы приклеили его к одной стороне стержня, приклейте лентой к другой, чтобы проволока проходила по стержню и прилипала к нему.

Шаг 4

Снимите светодиодную ленту с липкой ленты и начните приклеивать ее к стержню. При этом оставьте по крайней мере полдюйма конца стержня открытым.

Шаг 5

Зачистите один конец удлинительного провода, а затем припаяйте его к концу светодиодной ленты (красный к плюсу, черный к минусу).

Шаг 6

Затем зачистите лишний провод на другом конце и подключите его к адаптеру питания, который идет в комплекте со светодиодной лентой.

Шаг 7

Просверлите два небольших отверстия в центре заглушек. Они должны быть достаточно маленькими, чтобы в них можно было вставить винты M.1.2. Затем возьмите одну из торцевых крышек и просверлите отверстие большего размера возле ее краев, используя сверло в четверть дюйма.

Шаг 8

Вставьте проволочный дюбель, обернутый светодиодом, в матовую акриловую трубку. Затем прикрепите заглушки, убедившись, что адаптер проходит через большее отверстие. Накрутите заглушки на отверстия на деревянном дюбеле.

Вот и все. В конце этого проекта у вас должна быть люминесцентная лампа, состоящая из светодиодных ламп.

Как сделать цвет на трубке светодиодной лампы

Светодиодная лампа

Если вы хотите сделать этот проект более красочным, вы можете добавить цветную светодиодную ленту вместо простой тёплой световой ленты.Кроме того, вы можете купить светодиодную полосу RGB, меняющую цвет, которой можно управлять с помощью инфракрасного пульта дистанционного управления. Кроме того, вы можете запрограммировать его, подключив к Raspberry Pi.

Как сделать индивидуальные светодиодные задние фонари

Вы можете настроить свой автомобиль самостоятельно, добавив в него светодиодные задние фонари. Во-первых, вам нужно будет снять корпус заднего фонаря с помощью отвертки с прямой головкой. Затем вам нужно будет слепить АБС-пластик, чтобы изготовить индивидуальные пластины с помощью теплового пистолета.

Создайте сетку светодиодов на пластиковых пластинах.Затем вам нужно будет прикрепить светодиодные лампочки / полосы, убедившись, что вы поместили их в просверленные отверстия. Подключите резисторы к светодиодам и припаяйте их. Наконец, подключите светодиоды к автомобилю и убедитесь, что пластины из АБС-пластика надежно закреплены.

Как починить рождественские огни

Рождественские огни

Рождественские огни обычно выходят из строя из-за автоматического выключателя. Чтобы найти выключатель, вам понадобится детектор напряжения. Вам нужно будет отследить неисправность, пока горят рождественские огни.Как только вы обнаружите неисправный светодиод, удалите его и снова подключите провода с помощью двух термоусадочных трубок. Далее вам нужно будет припаять провода и усадить трубку.

На что обращать внимание при работе со светодиодными светильниками «сделай сам»?

Светодиодные фонари DIY

Как вы можете понять из этого руководства, вам придется немало паять при работе с самодельными светодиодными лампами. Если вы никогда раньше не паяли, есть множество книг и видеороликов на YouTube, которые помогут вам быстро освоиться. Вы также можете узнать у нас о процессе пайки печатных плат.

Процесс пайки, кажется, сбивает с толку большинство людей. Например, если они сделают ошибку при пайке, они попытаются вырвать провод. Вместо этого вам следует отпаять провод вместо того, чтобы пытаться использовать грубую силу. Вы можете удалить припой с помощью демонтажного насоса (присоски для припоя), распайки оплетки или пинцета для удаления припоя.

Кроме того, всегда следует обращать внимание на контакты и стрелки индикации ввода и вывода данных на светодиодной полосе. По сути, это направление потока светодиодов.Вы должны убедиться, что стрелки идут в одном направлении.

Наконец, убедитесь, что вы припаиваете правильные контакты. Не путайте отрицательные и положительные контакты.

Заключение

— это весело, и с ними легко работать. Независимо от того, работаете ли вы с микроконтроллером или ищете простой проект Raspberry Pi, самые простые и полезные идеи, вероятно, связаны со светодиодами. Тем не менее, в приведенном выше руководстве мы представили некоторые передовые, но практичные идеи для светодиодных проектов.От создания светодиодной трубки до крепления рождественских огней. Следовательно, вы найдете одну из этих идей полезной. В любом случае, мы надеемся, что вам понравилось читать это руководство. Спасибо за чтение.

Как сделать светодиод или светоизлучающий диод «Хаки, Модификации и Схемы :: Гаджет Хаки

Совершите путешествие по миру светодиодов. Узнайте — кто изобрел это, как использовать и как сделать свой собственный.

Светоизлучающий диод (LED) (произносится / ?? li? ‘Di? /), [1] представляет собой полупроводниковый диод, который излучает свет, когда электрический ток подается в прямом направлении к устройству, как в простая светодиодная схема.Эффект представляет собой форму электролюминесценции, при которой некогерентный свет с узким спектром излучается из p-n-перехода.

Согласно Википедии, светодиоды широко используются в качестве индикаторов на электронных устройствах и все чаще в приложениях с более высокой мощностью, таких как фонарики и освещение территорий. Светодиод обычно представляет собой источник света с небольшой площадью (менее 1 мм2), часто с оптикой, добавленной к микросхеме, чтобы формировать диаграмму направленности и способствовать отражению. Цвет излучаемого света зависит от состава и состояния используемого полупроводникового материала и может быть инфракрасным, видимым или ультрафиолетовым.Помимо освещения, интересные приложения включают использование УФ-светодиодов для стерилизации воды и дезинфекции устройств, а также в качестве источника света для усиления фотосинтеза в растениях.

Защитите свое соединение без ежемесячного счета . Получите пожизненную подписку на VPN Unlimited для всех своих устройств, сделав разовую покупку в новом магазине Gadget Hacks Shop, и смотрите Hulu или Netflix без региональных ограничений, повышайте безопасность при просмотре в общедоступных сетях и многое другое.

Купить сейчас (скидка 80%)>

Другие выгодные предложения, которые стоит проверить:

Создание собственных светодиодных фонарей

Мы все любим возиться и вносить изменения в оборудование, которое мы покупаем, но это далеко не создание чего-либо с нуля. Не могли бы вы сделать свои собственные светодиодные фонари? Лично я бы не стал, но это, вероятно, потому, что я не любитель DIY, а некоторые люди.

Когда мой хороший друг Джефф Кук пригласил меня проверить его самодельные светодиодные фонари, я, конечно, был настроен скептически.Зачем вам создавать свои собственные, когда на рынке так много доступных светодиодных светильников? Я задал этот вопрос Джеффу, и он ответил просто: «Цена и полезность».

Создание собственных светодиодных светильников, безусловно, не для всех. Это не только отнимает много времени, но и нужно знать, что вы делаете. Это не значит, что вы отрабатываете набор инструкций, все идет методом проб и ошибок. Джефф использовал самодельные светодиодные фонари в течение последних нескольких лет, поэтому я подумал, что было бы неплохо провести несколько фотометрических измерений и посмотреть, что он на самом деле сделал.

Прежде чем мы перейдем к результатам, я задал Джеффу ряд вопросов о его светодиодных светильниках «сделай сам».

Почему вы решили создавать свои собственные светодиодные фонари?
В основном две причины: цена и полезность. Для заводских фонарей цена обычно составляет около 1000 долларов за единицу 1 × 1. Утилита — фабричные светильники тяжелые и громоздкие (за исключением волны гибких панельных светильников, выходящей в последнее время). Светильники, которые я построил, можно легко вылететь на кронштейне на световой стойке. При необходимости их даже можно приклеить к стене или потолку.Плюс третья причина: мне нравится создавать вещи и экспериментировать.

Как вы пришли к концепции того, что строить и какой тип освещения вам нужен?
Я нашел магазин в Акихабаре (Токио), в котором продавались различные светодиодные ленты, которых я больше нигде не видел. Это остается верным по сей день. Светодиоды плотно упакованы и очень яркие. Издалека они выглядят как сплошная линия, а не как набор точек. Я купил несколько и поэкспериментировал с ними. Я сделал несколько панельных светильников, применив ленту к нескольким алюминиевым листам, и сделал несколько стержней, используя алюминиевые профили длиной в метр.В качестве основного источника света мне нужен был большой источник, поэтому я скрепил две панели на липучках и прикрепил большой рассеивающий слой на лицевой стороне. Большой дисковый диффузор дает такое же качество света (за исключением большего и мягкого), что и тяжелый софтбокс за 400 долларов, прикрепленный к заводской панели.

Сколько времени потребовалось, чтобы построить?

На создание панели уходит около часа. Измерить ленту и прикрепить ее к панелям или профилям — самая простая часть. Далее идет военное дело.Я давно ничего не паял, но чем больше вы это делаете, тем лучше становится ваша техника.

Были ли они сложны в изготовлении? Кто-нибудь мог это сделать?
Они не требуют особых навыков. Сами по себе огни могут выглядеть довольно ужасно, но это не повлияет на качество излучаемого света.

Сколько, по вашему мнению, стоило его строительство?
Одна из панелей стоит около 140 долларов, а палка — около 50 долларов.

Изменились ли ваши светильники «сделай сам» с годами?
Я всегда стараюсь их улучшить.Все по модульному принципу. У меня есть мешки с блоками питания с силовыми кабелями. Я сделал кабели питания длинными, чтобы свет мог быть высоко на подставке, а блок питания не висел в воздухе на полпути к подставке. При необходимости я могу соединить вместе несколько кабелей питания. Я также сделал разветвительные кабели, чтобы я мог питать более одного осветительного прибора от одного источника питания. Еще одно преимущество длинных силовых кабелей состоит в том, что они избавляют от необходимости использовать множество удлинителей.

Довольны ли вы результатами, которые дает свет?

Я очень доволен.Я сделал тот тип света, который мне нужен для моей цели. Большая площадь поверхности для основного света и длинная палка для подсветки, которая покрывает волосы и плечи, чтобы отделить объект от фона. У меня также есть вертикально установленный на подставке фонарь, который поддерживает мою подсветку, чтобы добавить немного в щеку. Это также дает красивый ободок на плече и, если объект съемки — женщина, красивый светлый блик сбоку на ее волосах.

Вещи, которые я хотел бы улучшить: я еще не нашел диммера, который не вызывает неприятного мерцания, поэтому сейчас я должен использовать правило обратного квадрата.Свет не двухцветный, но я считаю, что дневной свет — это то, что я использую больше всего. Обычно я снимаю в офисе или комнате с окнами, поэтому дневной свет хорошо работает. У меня тоже есть вольфрамовые панели, и они не занимают много места в моей сумке, поэтому я использую их, когда мне нужно. Если бы я захотел, я мог упаковать в сумку дюжину фонарей размера «кино-фло».

Каковы ограничения использования ваших фонарей?
Они могут работать только от электросети, и у меня нет никакого способа затемнить светильники.Я попытался построить несколько диммеров, но обнаружил, что они просто заставляли свет мерцать. Конечно, здесь нет стандартных софтбоксов или аксессуаров, поэтому все, что мне нужно, я должен построить или создать сам.

Что думают или говорят клиенты, когда вы увлекаете их на работу?
Часто это корпоративные клиенты, которые отмечают, насколько профессионально выглядит установка освещения. Обычно они удивляются и впечатляются, когда я говорю им, что они «самодельные». (что меня всегда шокирует)

Фотометрия

Итак, приступим к фотометрическим результатам.Я всегда проверяю освещение таким образом, чтобы получить представление о том, как они сравниваются с другими приборами. Результаты рассказывают только часть истории и никогда не должны использоваться в одиночку для оценки источника света. На протяжении многих лет я обнаружил, что некоторые источники света с хорошими фотометрическими результатами не всегда выглядят хорошо, а огни с худшими фотометрическими показателями иногда могут выглядеть лучше, чем показывают их результаты.

ВЫХОДНАЯ ТОЧНОСТЬ ЦВЕТОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПО КЕЛЬВИНУ

Я протестировал самодельный светодиодный светильник дневного света 2 × 1 Джеффа с помощью спектрометра Sekonic C-700, чтобы выяснить, какой световой поток имел свет и насколько точным было воспроизведение цветовой температуры по шкале Кельвина.Показания были сняты на расстоянии 1 м (3,28 фута) в контролируемой среде.

Как вы можете видеть из показаний выше, свет зарегистрировал мощность 1690 лк (157 фк). 1690 лк от гибкой арматуры размером 2 × 1 — это немного невысоко. Свет зафиксировал цветовую температуру по Кельвину 7343K, что было более чем на 1700K при воспроизведении истинного источника 5600K. Это определенно показывает вам, что покупка готовых светодиодных лент дневного света не обязательно гарантирует, что вы действительно приобретете светодиоды 5600K.

Чтобы представить себе производительность DIY 2 × 1 в перспективе, давайте сравним ее с Aladdin Bi-Flex 2 × 1, когда он установлен на 5600K:

Как вы можете видеть, Aladdin выдает 3650 люкс (339fc) и зарегистрировал цветовую температуру по Кельвину, равную 5899K.

Цветопередача

Итак, теперь, когда мы увидели, сколько отпечатков дает Jeff DIY 2 × 1, каковы его результаты, когда дело доходит до точного воспроизведения цветов. Выше вы можете видеть, что при освещении средний индекс цветопередачи (R1-R8) составляет 70.8 и расширенный CRI (R1-R15) 60,4. Для точного воспроизведения оттенков кожи он составил -27,5 для R9 (красный), 69,4 для R13 (наиболее близкий к кавказским оттенкам кожи) и 64,7 для R15 (наиболее близкий к азиатским оттенкам кожи). Эти результаты были откровенно ужасными, и цифры были худшими из всех светодиодных ламп, которые я когда-либо тестировал.

таких низких баллов указывают на то, что самодельный светильник не может точно воспроизводить большинство цветов, и ваши изображения должны быть серьезно скорректированы по цвету при публикации, чтобы получить разумно выглядящее изображение.

Давайте снова посмотрим, как это выглядит в сравнении с Aladdin Bi-Flex 2 × 1 (просто чтобы нам было с чем его сравнить):

Как видите, между этими двумя источниками света существует огромная разница, когда дело касается точного воспроизведения цветов.

Спектральное распределение

Выше вы можете увидеть спектральное распределение DIY 2 × 1 Джеффа. Судя по полученным мною показателям цветопередачи, неудивительно, что спектральное распределение довольно ужасное.Несмотря на равномерный спектр от 600 до 540 нм, свету не хватает тонны информации для большинства длин волн. Мало того, что спектр не полон, в нем есть огромные пробелы, где он вообще не может воспроизвести определенные цвета.

Давайте снова сравним DIY 2 × 1 Джеффа с Aladdin Bi-Flex 2 × 1. Выше вы можете увидеть, как должен выглядеть хороший светодиодный светильник, установленный на 5600K.

Я задал Джеффу вопрос после того, как показал ему результаты фотометрии его источников света:

Мы сделали несколько фотометрических измерений ваших фонарей. Вы были удивлены результатами?
Качество света меня всегда устраивало, но к цвету немного подозреваю.Фотометрические показания подтвердили мои подозрения, поэтому я был удивлен и немного смущен результатами.

Реальная производительность

Несмотря на то, что тестировать свет на фотометрические характеристики важно, графики и цифры могут рассказать вам только часть истории. Просто потому, что свет работает хорошо, когда дело доходит до фотометрии, нет никакой гарантии, что эти результаты будут перенесены на хорошее качество света.

Несмотря на то, что Jeff DIY 2×1 показал ужасные фотометрические результаты, он на удивление выглядел не так плохо, как я думал.Нельзя сказать, что он был хорош с точки зрения любого воображения, но он действительно работал лучше, чем то, что показали его фотометрические результаты. Я мог ясно видеть, как неспособность света воспроизводить полный спектр влияла на получаемые нами изображения. Отсутствие красного в DIY 2 × 1 явно делало оттенки кожи очень зелеными, а другие цвета просто не совсем подходили.

В ситуациях, когда освещение полностью контролируется и вы балансируете белый цвет своей камеры, эти источники света, вероятно, будут работать лучше.Самая большая проблема с использованием света — это окружающая среда, где есть другие источники окружающего освещения. Как только вы установите баланс белого для светильников DIY, вы начнете видеть, что другие объекты на заднем плане начинают приобретать странный цветовой оттенок.

Что касается качества света, то он был более чем способен производить приятный мягкий, ровный источник при использовании с рассеиванием. В свете определенно не было ничего плохого, кроме того, как он воспроизводит цвета.

У Джеффа была полоса красных светодиодов, поэтому я предложил добавить несколько перед его светом, чтобы посмотреть, что произойдет.Удивительно, но свет внезапно стал намного лучше, и результаты CRI значительно выросли. Ниже вы можете увидеть, как это изменение повлияло на оттенки кожи.

Ниже вы можете увидеть некоторые быстрые тестовые кадры, которые мы сделали с использованием света. Материал снят на Sony a7R II.

Как вы можете видеть из этого видения, результаты далеки от хороших, и попытка исправить изображения была очень сложной.Из-за того, что в цветовом спектре отсутствует так много информации, трудно получить изображение, которое выглядело бы естественным и подходящим для оттенков кожи. Я не колорист, и уверен, что кто-то с более умелым набором навыков, вероятно, добьется лучшего результата. После того, как мы добавили красные полоски к свету, результаты действительно улучшились до точки, когда он, вероятно, стал немного приближаться к тому, чтобы выглядеть как дешевый с полки 1 × 1.

Я почти уверен, что, если бы Джефф смог найти для использования несколько более качественных светодиодных лент, результаты от этого светильника были бы довольно хорошими.Нам удалось улучшить точность цветопередачи, просто добавив полосу красных светодиодов, что вряд ли научно, но это действительно сработало.

Я спросил Джеффа,

Узнали ли вы что-нибудь из результатов, которые заставили вас заново задуматься о том, как улучшить свои светодиодные фонари?
Да, у меня был запас красных светодиодов, купленных в том же магазине, поэтому я добавил несколько красных полос между белыми, и это действительно помогло округлить цветовой спектр огней.

Сковорода

Один из других источников света, над которым работал Джефф, я назвал «Сковорода», потому что это буквально светодиодные ленты, прикрепленные к внутренней части сковороды.Это новый подход, и использование металлической основы с высокой отражающей способностью, такой как сковорода, безусловно, помогает увеличить интенсивность света. Поскольку светодиоды утоплены в поддоне, это также помогает источнику света не разливаться повсюду. Теперь я просто вижу Kickstarter: «Днем светло, ночью готовлю».

Попадал и промахнулся

Построить свои собственные светильники своими руками по-прежнему остается нелегкой задачей. Хотя вы можете добиться неплохих результатов, на самом деле все зависит от качества светодиодов, которые вы используете.Поиск и поиск правильных требует большого количества проб и ошибок. Поскольку некоторые светодиодные светильники продаются в розницу всего за несколько сотен долларов, создание собственного может показаться не очень разумным решением. Если вы считаете себя мастером / инженером, вы определенно можете попробовать, но лично я бы предпочел просто выложить немного денег и купить тот, который уже сделал кто-то другой.

Вы раньше использовали или делали светильники своими руками? Какой у вас был опыт? Дайте нам знать в комментариях ниже.

Как сделать светодиодную панель с батарейным питанием

При съемке видео в помещении освещение даже важнее, чем качество вашей камеры. Мало того, что свет должен быть достаточно ярким, он также должен иметь правильную цветовую температуру. Для магазина с окнами, пропускающими естественный свет, освещение внутри магазина должно иметь цветовую температуру дневного света (5000–6500k) для согласованной цветопередачи на каждом снимке.
Итак, когда я впервые подумал о создании световой панели, поиск светодиода с правильной цветовой температурой был самой большой проблемой.Те, которые я использовал для этого проекта, заявлены как «дневной свет», но единственный способ узнать наверняка — это купить их и попробовать. К счастью, оказалось, что они соответствуют рекламе, а цветовая температура идеально подходит для освещения в моем магазине.

Хотя я сделал это специально для видео, нет причин, по которым вы не можете использовать его для других целей. Из него получился бы очень хороший рабочий свет над скамейкой, или же полосы можно было бы расположить по-другому в соответствии с вашими потребностями. Рама, которую я сделал, была утилитарной, но ее также можно было сделать так, чтобы она выглядела как угодно.Поскольку светодиоды нагреваются только во время работы и работают от низкого напряжения, нет риска возгорания из-за использования дерева в качестве корпуса.

Купленная мной светодиодная лента была длиной 5 метров и состояла из 60 — 5050 светодиодов на метр. Вместо одной длинной полосы он был собран из частей по 30 светодиодов и спаян вместе. Паяльником расплавил стыки, чтобы разделить полосы:

У меня осталось 10 штук, которые я мог расположить на прямоугольной панели. Это тоже удобно, так как контактные площадки уже покрыты оловом и готовы к пайке выводных проводов.

Несущая панель представляет собой кусок фанеры толщиной 1/4 дюйма, достаточно большой, чтобы уместить десять полос. Я разрезал первую полоску пополам, чтобы я мог вывести цилиндрический разъем (который подключается к источнику питания) через прорезь посередине:

Я использовал дополнительный двусторонний скотч, поставляемый со светодиодом, думая, что он поможет полоскам приклеиваться. Я также покрасил подложку в белый цвет, чтобы сделать ее светоотражающей, и покрыл ее полиуретаном на водной основе, чтобы сделать ее гладкой.Как выяснилось, лента ненадежна, и мне пришлось использовать другой метод, чтобы закрепить полосы.

Чтобы соединить полоски вместе, я отрезал короткие куски многожильного провода и залудил концы после того, как снял изоляцию:

Я использую флюсовую ручку, чтобы промокнуть каждую паяльную площадку перед тем, как прикрепить провод. Я много паял и обнаружил, что это намного эффективнее, чем пытаться удерживать три вещи (провод, паяльник и припой) двумя руками:

Ручка с флюсом заставляет припой течь, и риск перегрева соединения или нагружения слишком большого количества припоя невелик.

Быстрый тест, подтверждающий, что я не делал ошибок — работает!

очень направлен, и чтобы смягчить и рассеять его, я купил обычную люминесцентную линзу 2 х 4 фута в домашнем центре. Он легко режется на настольной пиле, и я сделал его того же размера, что и задняя панель:

Возвращаясь к отсутствию адгезии ленты к полоскам, я использовал строительный полиуретановый клей, чтобы приклеить их, и зажал его в течение нескольких часов.Я считаю, что это лучший и самый надежный способ закрепить эти полоски.

Рамка вокруг панели довольно проста, и я хотел, чтобы она была как можно более легкой. Вы можете увидеть две канавки — одну для задней панели и одну для линзы:

Я расположил линзу примерно на 3/4 дюйма от подложки, чтобы сделать устройство более компактным. Если расположить его подальше, свет будет рассеиваться немного лучше, но корпус станет более громоздким.

С объективом внутрь и с питанием панели вы можете видеть, насколько яркий и ровный свет:

Рядом с моей световой стойкой светодиодная панель действительно выглядит ярче.Фонарь оснащен лампой CFL мощностью 42 Вт (что эквивалентно 150 Вт в традиционных терминах) и обеспечивает яркость 2700 люмен. Светодиод был рассчитан на 635 люмен на метр, так что всего около 3100:

Светодиодная лента поставлялась с блоком питания, но я хотел запустить ее от небольшой свинцово-кислотной батареи, чтобы установить ее на мою портальную камеру . Достаточно просто покопаться в моем мусоре с электроникой и найти старый адаптер питания с цилиндрическим разъемом нужного размера на конце, который подходит для светодиодной ленты.Я перерезал шнур, затем прикрепил лопаточные разъемы, подходящие к клеммам на аккумуляторе:

Я сделал фанерный ящик для батареи и установил его в задней части портала, чтобы компенсировать дополнительный вес спереди от световой панели:

Этот свет находится прямо над камерой и может быть направлен вверх или вниз, чтобы при необходимости пролить нужное количество света на объект:

Я просто приклеил и прикрутил короткий кусок 2 × 2 к рычагу портала, чтобы установить его, затем добавил фанерные крылья, которые выступают с помощью болта с квадратным подголовком и барашковой гайки для регулировки.

Батарейный отсек ограничивает движение кронштейна камеры, но это не будет проблемой. Чтобы зарядить аккумулятор, я сделал небольшое зарядное устройство, которое подключается к цилиндрическому разъему, не вынимая аккумулятор из коробки. Оставьте его заряжаться на ночь, и он будет готов к использованию на следующий день.

Я сделал короткое (хорошо освещенное) видео, показывающее, как я делал панель:

2017 Обновление

Световая панель зарекомендовала себя снова и снова и используется почти каждый раз, когда я включаю камеру, чтобы снимать видео или делать снимки.Учитывая, насколько я доволен производительностью, я решил исправить две проблемы, которые были у меня с самого начала. Во-первых, он больше, чем должен быть, и мешает другим вещам на моем портале камеры . Я также склонен натыкаться на него головой (нехорошо). Во-вторых, мне действительно следовало с самого начала подключить переключатель, так как подключать и отключать разъем гораздо сложнее. Кроме того, этот недорогой штекер разъема начинает изнашиваться / ослабевать.

Итак, я разобрал панель и перерезал части рамы для повторного использования.Я сделал их тоньше, и они тоже будут короче. Новая панель будет почти такой же длины, как оригинал, но только вдвое меньшей:

Новая компактная раскладка светодиодных лент. Я приклеил их с помощью строительного клея (подробнее об этом см. В видео ниже) к новой алюминиевой подложке. Лента удерживает полоски, пока клей схватывается:

Переключатель, который я использовал, предназначен для установки на печатной плате, поэтому я просто приклеил его к отверстию в раме термоклеем:

Пуговица выступает с другой стороны через меньшее отверстие.Не самый элегантный, но работает и должен хорошо держаться:

Я сделал простой кронштейн, чтобы снова установить его на кронштейне моей камеры. Его можно отрегулировать вверх или вниз, просто ослабив барашковую гайку. Вы можете увидеть новый разъем для подключения питания внизу. Я приклеил его клея-расплава так же, как выключатель питания:

Намного ярче, легче и меньше, я думаю, он излучает на 25% больше света, чем оригинал, когда аккумулятор полностью заряжен:

Я снял видео, как разбираю и переделываю панель:

Как сделать стены со светодиодной подсветкой

Узнайте, как создать собственное настенное искусство со светодиодной подсветкой, используя это пошаговое руководство.Используйте ЧПУ X-Carve, чтобы создать свой индивидуальный дизайн, и недорогие светодиодные фонари, чтобы он сиял.

Вы когда-нибудь работали над проектом со светодиодной подсветкой? Меня очень заинтриговали резные стены с ЧПУ со светодиодной подсветкой, которые я видел недавно, и я хотел создать проект сам. Я сотрудничаю с моими друзьями из Inventables, чтобы показать вам, как я сделал эту светодиодную настенную картину с подсветкой для спальни моего старшего сына на моем ЧПУ X-Carve.

* этот пост содержит партнерские ссылки.Если вы совершите покупку по одной из этих ссылок, я получу небольшую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас.

Создание индивидуального настенного искусства

Когда дело доходит до создания настенного искусства, это так же просто, как выбор рисунка. Вы можете загрузить свое собственное изображение в программу Easel из Inventables или использовать созданное мной собственное изображение.

Бесплатная программа Easel от Inventables проста в использовании. Все, что вам нужно сделать, это зарегистрировать учетную запись, и вы готовы приступить к созданию.Если вы хотите сделать еще один шаг вперед, вы также можете попробовать их подписку Easel Pro, которая еще больше расширит вашу резьбу за счет использования V-битов, а также нескольких бит на резьбу. Я использовал эту функцию при создании дизайна американского флага в этом проекте. Сначала использовалась неотрезанная коронка 1/8 дюйма для черновой обработки конструкции, затем переключилась на бит V с углом 60 градусов для более мелких деталей. Это экономит МНОГО времени по сравнению с резкой всего объекта с помощью бита 60 градусов.

Подготовка дерева к вырезанию

Для этого проекта я склеил 1 × 12 и 1 × 4, чтобы создать свою панель проекта.Я использовал отборную сосну для этой панели, так как на ней нет сучков, и это обеспечивает очень чистую поверхность для резьбы. Когда клей высох, я отшлифовал панель. Вы можете использовать орбитальную шлифовальную машинку или комбинацию орбитальной шлифовальной машинки и барабанной шлифовальной машины, чтобы получить гладкую поверхность.

Когда панель была подготовлена, я покрасил ее в черный цвет. Я нанесла несколько слоев, двигаясь из стороны в сторону, а также вверх и вниз, чтобы обеспечить равномерное и полное покрытие панели.

Резьба по проекту

Дальше пришло время вырезать.Скажу честно, это две три разные попытки заставить это вырезать правильно для меня. Вот что произошло:

1. Первая вырезка — мой рисунок неправильно расположен над материалом. Я начал вырезать и быстро понял, что это закончится вырезанием материала, и остановил резьбу. Я перевернул панель, покрасил другую сторону спреем и подождал, пока она высохнет.
2. Вторая резьба — я использовал пылезащитный башмак, и когда я снял его, чтобы переключать биты между черновым проходом и детальной резьбой, я немного сдвинул шпиндель.Я остановил резку и смог исправить ошибку и продолжить резку. Когда дизайн был закончен, и я вырезал весь дизайн из панели, я ненадолго потерял подключение к Интернету. Это привело к тому, что шпиндель все глубже и глубже проникал сквозь конструкцию и мою макулатурную доску. Когда я понял, что происходит, я остановил резьбу, но шпиндель не поднялся полностью, и это сломало мою коронку.
3. Третья резьба — оставил пылезащитный башмак и работал ДЕЙСТВИТЕЛЬНО усердно, чтобы гарантировать, что при замене битов я ВООБЩЕ не двигал шпиндель.Все прошло по плану.

Для первой части резьбы я использовал биту 1/8 дюйма для черновой обработки. Это позволяет быстро удалить значительную часть материала и сэкономить время.

Как только черновой проход был завершен, я осторожно поменял биты, чтобы не двигать шпиндель вообще, затем установил бит V с углом 60 градусов. Я запустил этап детализации, и он убрал все звезды и полосы в дизайне.

Когда этап детализации был завершен, я перешел к вырезанию рисунка из панели.В моем проекте в Easel это второе окно. Нажмите на это окно (НЕ ПЕРЕМЕЩАЙТЕ ДИЗАЙН) и настройте его на вырезание. Дизайн в этом окне настроен так, что он будет вырезать именно там, где нужно. Перемещение дизайна приведет к тому, что он выйдет из центра остальной части проекта и, по сути, испортит всю вашу работу. Для этого вы снова переключитесь на бит 1/8 дюйма. Так как я сломал долото с нижним срезом 1/8 дюйма, я использовал для этого долото с верхним вырезом 1/8 дюйма. Я бы порекомендовал использовать долото с нижним обрезом, если оно у вас есть, потому что оно не дает вам потертости, которую вы видите при использовании сверла, оставляя вас с гораздо более чистой резьбой.

Когда проект был закончен, я взял свой дремель, чтобы очистить края проекта, а также убрать части выступов, оставшихся от резьбы.

Строительство задней панели

Чтобы сделать заднюю панель, я разрезал доску размером 1 × 6 на кусочки длиной 24 дюйма. Я склеил края, а затем прикрепил к спине деревянные полоски толщиной 1/4 дюйма. Вы также можете использовать для этого доски 1 × 2, если вы это сделаете, они просто будут сидеть дальше от стены. Я отшлифовал панель, затем окрасил ее и дал высохнуть.

Я заказал светодиодные фонари с батарейным питанием для этого проекта, и мне нужно было прорезать карман на задней панели, чтобы разместить аккумулятор. Это позволяет готовым настенным предметам располагаться ближе к стене. Этот шаг не является обязательным, и вы можете пропустить этот шаг, если бы вы использовали полосы 1 × 2, чтобы скрепить вместе доски, составляющие заднюю панель.

Я использовал прилагаемый клейкий квадрат, чтобы закрепить аккумулятор на месте, затем просверлил отверстие 1/2 дюйма в панели, чтобы пропустить свет.

Установка светильников

Когда все закреплено на задней панели, я пропустил светодиодную ленту через переднюю часть панели. Световая полоса имеет длину 6 футов, что больше, чем мне нужно, но ее можно обрезать.

Я снял клейкую подложку со световой полосы и начал приклеивать ее к задней части резного проекта. Этот шаг был немного сложен в связи с тем типом резьбы, который я сделал, и я уверен, что там может быть лучший метод.Я перемещал световую полосу, пока она не покрыла периметр резьбы. Одна часть мне пришлось отбросить фары назад, но все обошлось.

Для дальнейшего закрепления световой полосы я использовал степлер и добавил скобы в любом месте, где, как мне казалось, клейкая полоса не держалась полностью. Вы также можете приклеить его, но я хотел, чтобы он был съемным на случай, если позже я решу поменять свет.

Резное произведение искусства необходимо закрепить на спине с помощью распорок. Я использовал гайки 3/8 ″ для распорок.Я разместил произведение искусства по центру задней панели, а затем расположил гайки позади него, чтобы они приподняли картину, но не мешали освещению. Я просверлил пробное отверстие в дереве в центре каждой гайки. Я объясню почему позже.

Я использовал клей CA и активатор-спрей, чтобы приклеить гайки к подложке. Спрей активатора вызывает мгновенное высыхание клея CA.

Я разместил изображение по центру задней панели.

Используя пилотные отверстия, которые я просверлил в качестве ориентира, я ввел шурупы для дерева диаметром 1 1/2 дюйма через заднюю часть панели, через распорки и в произведение искусства, чтобы закрепить его на месте.

DIY LED Backlit Wall Art

Эта настенная картина прекрасно смотрится независимо от того, включена она или нет. Я сделала его для спальни своего старшего сына, и ему это очень нравится.

Есть несколько вещей, которые я должен отметить по поводу фонарей. Во-первых, я уверен, что есть лучшая подсветка, которую я мог бы использовать для этого. Я просто не знала, что это было. Если вы знаете о лучшем свете, обязательно дайте мне знать!

Светильники с батарейным питанием — это потрясающе, но для того, чтобы пульт включил свет, вам нужно немного оторвать изображение от стены внизу и направить пульт на батарейный блок.Ничего особенного. Это просто не то, на что вы можете указать через всю комнату, включить или выключить свет или изменить цвета. Если мне удастся их найти, я могу поменять эти огни на набор источников света с питанием от батареи с поддержкой Bluetooth.

Если вы хотите создать собственное настенное искусство со светодиодной подсветкой, обязательно ознакомьтесь с моим проектом на Inventables! Также зарегистрируйте бесплатную учетную запись Easel и начните создавать уже сегодня! Вам даже не понадобится X-Carve, чтобы начать творить с Easel.Просто войдите в систему и создавайте свои собственные проекты, пока ждете прибытия своего нового X-Carve;)

РАСКРЫТИЕ ИНФОРМАЦИИ: мне предоставили продукт и / или компенсацию за этот пост. Все мнения и идеи на 100% принадлежат мне.

Как работают светодиоды

Диод — это простейший полупроводниковый прибор. Вообще говоря, полупроводник — это материал с различной способностью проводить электрический ток. Большинство полупроводников сделано из плохого проводника, в который были добавлены примеси (атомы другого материала).Процесс добавления примесей называется легированием .

В случае светодиодов материалом проводника обычно является арсенид алюминия-галлия (AlGaAs). В чистом арсениде алюминия-галлия все атомы идеально связаны со своими соседями, не оставляя свободных электронов (отрицательно заряженных частиц) для проведения электрического тока. В легированном материале дополнительные атомы изменяют баланс, либо добавляя свободные электроны, либо создавая дыры, по которым электроны могут уходить. Любое из этих изменений делает материал более проводящим.

Полупроводник с дополнительными электронами называется материалом N-типа , так как он содержит дополнительные отрицательно заряженные частицы. В материале N-типа свободные электроны перемещаются из отрицательно заряженной области в положительно заряженную.

Полупроводник с дополнительными отверстиями называется материалом P-типа , поскольку он фактически содержит дополнительные положительно заряженные частицы. Электроны могут прыгать от отверстия к отверстию, перемещаясь из отрицательно заряженной области в положительно заряженную. В результате кажется, что сами отверстия перемещаются из положительно заряженной области в отрицательно заряженную.

Диод состоит из секции материала N-типа, прикрепленной к секции материала P-типа, с электродами на каждом конце. Это устройство проводит электричество только в одном направлении. Когда на диод не подается напряжение, электроны из материала N-типа заполняют отверстия в материале P-типа вдоль стыка между слоями, образуя зону обеднения. В зоне истощения полупроводниковый материал возвращается в свое исходное изолирующее состояние — все отверстия заполнены, поэтому нет свободных электронов или пустых пространств для электронов, и электричество не может течь.

Чтобы избавиться от зоны истощения, вы должны заставить электроны двигаться из области N-типа в область P-типа, а дырки — в обратном направлении. Для этого вы подключаете сторону N-типа диода к отрицательному концу цепи, а сторону P-типа — к положительному концу. Свободные электроны в материале N-типа отталкиваются отрицательным электродом и притягиваются к положительному электроду. Отверстия в материале P-типа перемещаются в другую сторону. Когда разность напряжений между электродами достаточно высока, электроны в зоне обеднения выталкиваются из своих отверстий и снова начинают свободно перемещаться.Зона обеднения исчезает, и заряд перемещается по диоду.

Если вы попытаетесь пропустить ток другим путем, когда сторона P-типа подключена к отрицательному концу цепи, а сторона N-типа подключена к положительному концу, ток не будет течь. Отрицательные электроны в материале N-типа притягиваются к положительному электроду. Положительные отверстия в материале P-типа притягиваются к отрицательному электроду. Через переход не протекает ток, потому что дырки и электроны движутся в неправильном направлении.Зона истощения увеличивается. (См. «Как работают полупроводники» для получения дополнительной информации обо всем процессе.)

Взаимодействие между электронами и дырками в этой установке имеет интересный побочный эффект — оно генерирует свет!

Как сделать светодиодные фонари из медного провода?

Если вы покупаете товар по ссылкам на этой странице, мы можем получать комиссию. На содержание нашей редакции комиссии не влияют. Прочтите полное раскрытие.

Светодиодные светильники из медной проволоки — отличное украшение для вашего дома, особенно во время праздников.Вот руководство, как сделать светодиодные фонари из медной проволоки.

Скорее всего, сезон отпусков подойдет, если вы уже подумываете украсить свой дом светом. Однако приобретенные в магазине праздничные огни могут быть немного дорогими во время сезон. Вот почему многие люди выбирают другой путь, чтобы сделать вместо этого их собственные огни.

Как именно вы это делаете?

Просто научившись делать светодиодные фонари из медной проволоки. Вы можете подумать, что это звучит немного сложно, особенно если у вас мало опыта работы с электрикой.Однако на самом деле это довольно просто.

Эти шаги покажут вам, как это сделать легко:

Для тех, кто не знает, что такое медный провод. Светодиод есть, давайте сначала обсудим это.

Светодиодный светильник из медной проволоки, как следует из названия, представляет собой цепочка светодиодных фонарей, соединенных медным проводом. Они часто используется в декоративных целях, особенно во время праздников и во время мероприятий.