Тема светодиодного освещения является, в последнее время, одной из самых популярных. В большинстве случаев на просторах интернета среди самодельных источников света, мне приходилось встречать лампы, выполненные из отдельных светодиодов и установленные в корпус неисправной энергосберегающей лампы вместе с блоком питания.

Такая компоновка позволяет использовать светодиодную лампу вместо обычной лампы накаливания без всякой переделки светильника. Некоторым недостатком данной конструкции необходимо признать относительную сложность изготовления печатной платы, которая обычно имеет форму круга. Пример реализации самодельной светодиодной лампы, выполненной из отдельных светодиодов, приведен на рис. 1.

Вместе с тем, в настоящее время очень широкую популярность получили светодиодные ленты. Но, как правило, их используют в основном для декоративной подсветки и очень редко - в качестве освещения. Однако, если не для основного освещения, то для локальной подсветки определенных зон, использование светодиодных лент может быть довольно эффективным. Поэтому, сегодня мы поговорим о создании простого самодельного светильника на основе светодиодной ленты.

 

Рис. 1. Cамодельная светодиодная лампа, выполненная из отдельных светодиодов

Светодиодная лента – это гибкая «печатная плата», на которой размещены бескорпусные светодиоды и токоограничивающие резисторы. Конструкция ленты позволяет отрезать от неё нужные куски в зависимости от конкретных требований. Рядом с линией разреза имеются контактные площадки, к которым припаиваются питающие провода. С обратной стороны на светодиодную ленту нанесена самоклеящаяся пленка. Наиболее популярными являются ленты с питанием 12В.

В своё время я заказывал на ebay.com светодиодную ленту белого свечения Waterproof 5050 SMD LED Strip (рис. 2).

Рис. 2 Светодиодная лента Waterproof 5050 SMD LED Strip

Данная светодиодная лента имеет следующие характеристики: угол излучения света – 120 градусов напряжение питания – 12В потребляемый ток – 1,2А на 1 метр световой поток – 780-900 Lm/m класс защиты – IP65

Почти год лента пролежала без дела, но когда во второй раз у меня «вылетел» ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат) в люминесцентном светильнике, используемом для подсветки рабочего места около компьютера, я понял, что нужно переходить на более современные способы организации освещения.

В качестве корпуса был использован все тот же вышедший из строя светильник для люминесцентных ламп мощностью 8 Вт и длиной 30 см. Его переделка под «светодиодный вариант» очень проста.

Светильник разбираем, извлекаем плату ЭПРА и наклеиваем на внутреннюю поверхность светильника светодиодную ленту. Всего получилось шесть сегментов по три светодиода в каждом сегменте или в общей сложности 18 светодиодов, установленных с интервалом в 15 мм между ними (рис.3).

Рис. 3 Общий вид самодельного светодиодного светильника

Неисправный ЭПРА выбрасывать не нужно, его печатную плату вполне можно использовать для блока питания нашего светильника. Да и не только, плату, а и некоторые его компоненты (разумеется, при условии, что они остались исправными), например, диодный мост. На блоке питания остановимся более подробно.

Для питания светодиодов необходимо применять блоки питания со стабилизацией по току. Иначе светодиоды будут постепенно разогреваться до критической температуры, что неизбежно приведет к их выходу из строя.

Наиболее простым и оптимальным решением в нашем случае будет использование бестрансформаторного блока питания с балластным конденсатором (рис. 4).

Рис. 4 Схема бестрансформаторного блока питания с балластным конденсатором

Сетевое напряжение гасится балластным конденсатором С1 и подается на выпрямитель, собранный на диодах VD1-VD4. С выпрямителя постоянное напряжение поступает на сглаживающий фильтр С2.

Резисторы R2 и R3 служат для быстрой разрядки конденсаторов С1 и С2 соответственно. Резистор R1 ограничивает ток в момент включения, а стабилитрон VD5 ограничивает выходное напряжение блока питания на уровне не более 12В в случае обрыва светодиодной ленты.

Основным элементом данной схемы, который требует расчета, является конденсатор С1. Именно от его номинала зависит ток, который может обеспечить блок питания. Для расчета проще всего воспользоваться специальным калькулятором, который можно скачать по этой ссылке.

Максимальный ток, согласно паспортных данных, при длине отрезка светодиодной ленты 30 см должен составлять 1,2 А / 0,3 = 400 mA. Разумеется, не стоит питать светодиоды максимальным током.

Я решил ограничить его приблизительно на уровне 150 мА. При таком токе светодиоды обеспечивают оптимальное (для субъективного восприятия) свечение при незначительном нагреве. Введя исходные данные в калькулятор, получаем значение емкости конденсатора С1, равное 2,079 мкФ (рис. 5).

Рис. 5 Расчет конденсатора для схемы блока питания самодельной светодиодной лампы

Выбираем наиболее близкий стандартный номинал конденсатора относительно полученного в расчете. Это будет номинал 2,2 мкФ. Напряжение, на которое рассчитан конденсатор, должно быть не менее 400В.

Выполнив расчет балластного конденсатора и подобрав элементы схемы блока питания, размещаем их на плате неисправного ЭПРА. Все лишние детали желательно удалить (кроме моста из четырех диодов). Внешний вид платы блока питания, приведен на рис. 6.

Рис. 6 Внешний вид платы блока питания

Подключаем светодиодную ленту к блоку питания, включаем его в сеть, и проверяем самодельный светильник в работе.

После монтажа и проверки в работе блока питания, устанавливаем его в корпус и размещаем модернизированный светильник из светодиодной ленты на место постоянной эксплуатации (рис. 7).

Рис. 7 Самодельный светильник из светодиодной ленты

Внимание! Данная схема блока питания является бестрансформаторной и не имеет гальванической развязки с питающей сетью. При монтаже и наладке необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. Блок питания должен быть установлен в корпус из изоляционного материала, необходимо обеспечить невозможность прикосновения к его токоведущим частям во время эксплуатации светильника.

Михаил Тихончук