Освещение светодиодными светильниками своими руками

На своем примере я расскажу вам, как почти год назад решил реализовать в своем доме освещение светодиодными светильниками. Только очередная разбитая люминесцентная лампа заставила меня прийти к единственному остающемуся верным до сих пор решению.

Что мотивировало меня?

Как часто бывает, что вы или кто-то из членов вашей семьи по недосмотру или неосторожности опрокидывает настольною лампу? Если вы похожи на меня, то довольно часто… По этой причине, когда в очередной раз мой отпрыск зацепил ее и с невинным видом произнес «Ой!», я воскликнул, — «Все, хватит!».
Учтите, что люминесцентные лампы содержат небольшое количество ртути, а она, как известно, является довольно токсичным веществом. И если случайно или намеренно вы разбили такую лампу, то рекомендуется проветривать помещение как можно лучше, чтобы токсичные пары рассеялись.
Я решил, что должен заменить люминесцентные лампы на что-то более ударопрочное. Но что может противостоять воздействию десятилетнего ребенка и при этом вырабатывать достаточно света, чтобы работать за столом в комфортных условиях, быть надежным в эксплуатации и недорого стоить? Еще несколько лет назад ответа на этот вопрос невозможно было найти, но теперь-то он очевиден – светодиоды.

Материалы.

У меня уже было несколько светодиодов Cree MX6 Q5 мощностью 3 Вт и светоотдачей 278 лм, которые использовались мной ранее в различных проектах. Я решил применить их в освещении своего жилища. Светодиод будет размещен на радиаторе размером 5х5 см, снятом с процессора старой материнской платы.

Для простоты я решил использовать импульсный источник электропитания от мобильного телефона, возможно, вместе с электронным адаптером, который даст мне необходимое напряжение и ток для питания светодиодов. Для этой цели я выбрал зарядные устройства нерабочего мобильного телефона Siemens A52, имеющих, по заявлению производителя, выходное напряжение 5 В и ток 420 мА.

Для предохранения от внешних воздействий вся электронная часть будет помещена в патрон от старой лампы.

В соответствии с указаниями производителя, светодиоды Cree MX6 Q5 могут работать на максимальном токе 1 А при напряжении 4,1 В. Я ожидал, что мне понадобится резистор 1 Ом, чтобы понизить напряжение примерно на один вольт тех пяти, которые дает зарядное устройство, чтобы получить искомые 4,1 В и это только при том, если зарядка выдает ток максимальной силы в 1 А. Для того, чтобы проверить максимальную силу тока, идущего с источника питания, я присоединял к его контактам резисторы различной мощности. В каждом случае напряжение было измерено, а после была вычислена и сила тока. Полученные результаты:
Сопротивление (Ом) Напряжение (В) Сила тока (А)
Нет | 5,8 | 0
8,2 | 4,9 | 0,6
5,1 | 3,1 | 0,6
3,3 | 1,75 | 0,53
К моему удивлению, зарядное устройство с конструктивным ограничением по силе тока в 0,6 А без проблем работает. Тестируя таким же образом зарядки для других мобильных телефонов, я обнаружил, что все они имеют ограничение на питание током, сила которого на 20-50% выше той, что указана производителем. Что, как я нахожу, имеет смысл: любой производитель будет стремиться разработать блок питания так, чтобы он не перегревался, даже если питаемое устройство будет повреждено или произойдет короткое замыкание, и самый простой способ в этом случае — ограничение тока.
Таким образом, я имею источник постоянного тока ограниченный 0,6 А, питаемый от переменного тока 230 В, сделанный фабричным методом и имеющий небольшие размеры. При этом во время работы он лишь незначительно нагревается.

Приступим к сборке.

Для начала я совершил «вскрытие» блока питания для того, чтобы извлечь «органы», которые будут вставлены в корпус новой лампы. Так как большинство блоков питания соединено пайкой, извлечение состоит в основном из работы ножовкой. Тем, кто не обладает достаточным умением, следует быть осторожным. Для того, чтобы поместить схему внутрь лампы, необходимо было внести некоторые коррективы.

Для того, чтобы закрепить плату в корпусе лампы, я использовал санитарный силикон, воспользовавшись его сопротивляемостью высоким температурам.

Перед тем, как закрыть лампу, я прикрепил к крышке (используя болтик) радиатор, к которому и был прикреплен светодиод.

Результаты.
Настольная лампа.

И вот, лампа в сборе. Потребляемая мощность составляет чуть менее 2,5 Вт, световой поток – 190 лм, что идеально подходит для экономичной, долговечной и прочной настольной лампы. И все это получено за час работы, не считая, конечно, время на высыхания силикона и теплопроводного клея, используемого для крепления светодиодов на радиаторе. Я был так взволнован успехом и простотой реализации этого проекта, что через несколько часов закончил работу над еще одной светодиодной лампой.

Прихожая.

Испытывая восторг от результата, я заменял в своей квартире люминесцентные лампы на светодиодные, собранные описанным выше способом.

Для освещения светодиодными светильниками прихожей я использовал два светодиода Cree MX6 Q5, каждый из которых обладает мощностью 3 Вт и светоотдачей 278 лм и питается от старого блока питания от мобильного телефона Samsung. И хотя производителем в спецификации указана сила тока в 0,7 А, после замеров я выяснил, что она ограничена 0,75 А.

Вся конструкция собрана при помощи текстильной липучки, клея и пластиковых шайб от материнских плат. Общее потребление этой конструкции составляет около 6 Вт при световом потоке 460 лм.

Ванная комната.

Для ванной я использовал светодиод Cree XM-L T6 с питанием от двух зарядок для телефонов LG.

Каждое из зарядных устройств может выдавать по заявлению производителя ток силой 0,9 А, но я обнаружил, что фактически сила тока равна 1 А. Оба источника питания соединены параллельно для получения тока силой 2 А.

При таких показателях светодиодный светильник будет вырабатывать световой поток в 700 лм при потребляемой мощности 6 Вт.

Кухня.
Если для прихожей и ванной комнаты не было необходимости для обеспечения определенного минимума освещенности, то на кухне это совсем другая история. Мне не хотелось бы, чтобы моя жена или кто-либо еще порезала пальцы при приготовлении пищи и обвинила в этом меня или, что еще хуже, мои драгоценные светодиодные светильники. Чтобы быть уверенным в том, что этого не произойдет, я решил использовать для моей кухни не один, а два последовательно соединенных светодиода Cree XM-L T6, каждый из которых имеет максимальную потребляемую мощность 9 Вт и максимальной световой поток 910 люменов.

Для эффективного охлаждения я использовал радиатор, снятый со Slot 1 процессора Pentium 3, к которому и прикрепил оба светодиода при помощи термоклея Arctic Alumina. Хотя светодиоды Cree XM-L T6 могут потреблять ток силой 3 А, производитель для надежности работы рекомендует использовать ток силой 2 А, при котором они создают световой поток около 700 лм. После тестирования нескольких источников питания, которые, как оказалось, не имеют ограничения по силе тока или ограничены значительно выше необходимых 2 ампер, мне удалось найти источник электропитания, который, по словам производителя, генерирует 12В при токе 1.5A. После тестирования его при помощи резисторов, я обнаружил, что ток ограничен до значения в 1,8 А, что очень близко к искомому значению в 2 А.

Для предохранения радиатора и двух светодиодов я применил две пластиковых шайбы от материнской платы и два неодимовых магнита, снятых с поврежденного DVD-привода, закрепив их суперклеем и текстильной липучкой.



Хотя я ожидал, что этот светодиодный светильник будет выдавать 1200 лм, что сравнимо со световым потоком заменяемой люминесцентной лампой 23 Вт, для меня было приятным сюрпризом обнаружить, что на самом деле излучаемый свет более интенсивный, при потребляемой мощности около 12 Вт — почти половиной по сравнению со старой лампочкой.

Заключение.
Самое замечательное, что для освещения своего дома светодиодными светильниками вы можете использовать общедоступные составные части и комплектующие, тратясь лишь на светодиоды. Таким образом, вы можете заполучить светильники за половину, а то и за четверть тех денег, которые вы потратите, заказывая их в магазине. Я надеюсь, что вы будете использовать блоки питания от старых мобильных телефонов с пользой, а не будете выкидывать их в мусорное ведро.

По материалам www.instructables.com