DIY LED-Lampe: Diagramm, Designnuancen, Selbstmontage

LED-Lampen werden häufig in der Haushalts-, Straßen- und Industriebeleuchtung eingesetzt.Ihre wichtigsten Vorteile sind Effizienz, Umweltfreundlichkeit und geringer Wartungsaufwand.

Eine DIY-LED-Lampe wird definitiv ihre Anwendung in Ihrem Zuhause finden. Ausführliche Herstellungsanweisungen sowie Montagepläne finden Sie im vorgestellten Artikel.

Funktionsprinzip des LED-Geräts

Die Basis einer LED-Lampe ist ein einseitiger Halbleiter, dessen Größe mehrere Millimeter beträgt. Darin findet eine unidirektionale Bewegung der Elektronen statt, die es ermöglicht, Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln.

Ein aus mehreren Schichten bestehender LED-Kristall zeichnet sich durch zwei Arten elektrischer Leitfähigkeit aus: positiv und negativ geladene Teilchen.

Die Seite, die die geringste Anzahl an Elektronen enthält, wird als Loch (p-Typ) bezeichnet, während die andere mit einer großen Anzahl dieser Teilchen als Elektron (n-Typ) bezeichnet wird.

Zwischen den beiden Seiten des LED-Elements befindet sich eine herkömmliche Grenze – ein Elektron-Loch-Übergang (p-n). Dabei kollidieren die Teilchen miteinander, es entsteht ein Leuchten.

Wenn Elemente an einem pn-Übergang kollidieren, kollidieren sie und erzeugen Lichtteilchen, sogenannte Photonen.Wenn Sie das System während dieser Zeit auf einer konstanten Spannung halten, sendet die LED einen stabilen Lichtstrom aus. Dieser Effekt wird bei allen LED-Lampendesigns genutzt.

Vier Arten von LED-Geräten

Je nach Platzierung der LEDs lassen sich solche Modelle in folgende Kategorien einteilen:

1. TAUCHEN. Der Kristall ist mit zwei Leitern versehen, über denen sich ein Vergrößerungsglas befindet. Die Modifikation hat sich bei der Herstellung von Schildern und Girlanden weit verbreitet.
2. "Piranha". Die Geräte sind ähnlich aufgebaut wie die Vorgängerversion, verfügen jedoch über vier Ausgänge. Zur Ausstattung von Autos werden am häufigsten zuverlässige und langlebige Strukturen verwendet.
3. SMD. Der Kristall wird oben platziert, was die Wärmeableitung deutlich verbessert und auch dazu beiträgt, die Größe der Geräte zu reduzieren.
4. EULE. In diesem Fall wird die LED direkt in die Platine eingelötet, was die Leuchtintensität erhöht und vor Überhitzung schützt.

Ein wesentlicher Nachteil von COB-Geräten ist die Unmöglichkeit, einzelne Elemente auszutauschen, weshalb aufgrund eines einzelnen ausgefallenen Chips ein neuer Mechanismus angeschafft werden muss.

Kronleuchter und andere Haushaltsbeleuchtungsprodukte verwenden typischerweise das SMD-Design.

LED-Lampengerät

Die LED-Lampe besteht aus folgenden sechs Teilen:

• Leuchtdiode;
• Base;
• Treiber;
• Diffusor;
• Kühler.

Das Bedienelement eines solchen Gerätes ist eine LED, die einen Strom von Lichtwellen erzeugt.

LED-Geräte können für unterschiedliche Spannungen ausgelegt werden. Am gefragtesten sind kleine Produkte mit 12-15 W und größere Lampen mit 50 Watt.

Der Sockel, der unterschiedliche Formen und Größen haben kann, wird auch für andere Lampentypen verwendet – Leuchtstofflampen, Halogenlampen, Glühlampen. Gleichzeitig können einige LED-Geräte, beispielsweise LED-Streifen, auf diesen Teil verzichten.

Ein wichtiges Designelement ist der Treiber, der die Netzspannung in den Strom umwandelt, mit dem der Quarz arbeitet.

Der effiziente Betrieb der Lampe hängt maßgeblich von diesem Gerät ab; darüber hinaus ist es von hoher Qualität TreiberDank der guten galvanischen Trennung sorgt es für einen hellen, konstanten Lichtstrom ohne die geringste Spur von Blinken.

Eine herkömmliche LED erzeugt einen gerichteten Lichtstrahl. Um den Verteilungswinkel zu ändern und eine hochwertige Beleuchtung zu gewährleisten, wird ein Diffusor verwendet. Eine weitere Funktion dieser Komponente besteht darin, den Stromkreis vor mechanischen und natürlichen Einflüssen zu schützen.

Der Kühler ist so konzipiert, dass er Wärme abführt, deren Überschuss das Gerät beschädigen kann. Durch den zuverlässigen Betrieb des Strahlers können Sie den Betrieb der Lampe optimieren und ihre Lebensdauer verlängern.

Je kleiner dieser Teil ist, desto größer ist die thermische Belastung, der die LED standhalten muss, was sich auf die Geschwindigkeit ihres Ausbrennens auswirkt.

Vor- und Nachteile einer selbstgebauten Lampe

Der Fachhandel bietet eine große Auswahl an LED-Geräten. Manchmal ist es jedoch unmöglich, im Sortiment ein Gerät zu finden, das die erforderlichen Parameter erfüllt. Darüber hinaus sind LED-Geräte traditionell teuer.

Zu den Nachteilen der Produkte gehört das Fehlen einer Herstellergarantie. Darüber hinaus können solche Geräte bei unachtsamer Montage ein unansehnliches Aussehen haben.

Mittlerweile ist es durchaus möglich, Geld zu sparen und die perfekte Lampe zu erhalten, indem man sie selbst zusammenbaut.Dies ist nicht schwierig und grundlegende technische Kenntnisse und praktische Fähigkeiten reichen aus.

Ein DIY-LED-Gerät hat gegenüber einem im Laden gekauften Analoggerät eine Reihe wesentlicher Vorteile. Sie sind wirtschaftlich: Bei sorgfältiger Montage und Verwendung hochwertiger Teile erreicht die Lebensdauer 100.000 Stunden.

Solche Geräte weisen eine hohe Energieeffizienz auf, die durch das Verhältnis von Stromverbrauch und Helligkeit des erzeugten Lichts bestimmt wird. Schließlich sind ihre Kosten um eine Größenordnung niedriger als die ihrer Fabrikgegenstücke.

DIY-Probleme

Die Hauptprobleme, die bei der Herstellung von LED-Lampen gelöst werden müssen, sind die Umwandlung von Wechselstrom in pulsierenden Strom und dessen Ausgleich in konstanten Strom. Darüber hinaus ist es erforderlich, den Stromfluss auf 12 Volt zu begrenzen, die zur Stromversorgung der Diode erforderlich sind.

Um eine LED-Lampe selbst herzustellen, können Sie im Fachhandel gekaufte Teile oder Elemente aus ausgebrannten Geräten verwenden

Wenn Sie über das Gerät nachdenken, sollten Sie auch eine Reihe von Designproblemen lösen, nämlich:

• wie man den Schaltkreis und die LEDs anordnet;
• wie man das System isoliert;
• wie man den Wärmeaustausch im Gerät gewährleistet.

Vor dem Zusammenbau empfiehlt es sich, alle diese Probleme zu durchdenken und dabei die Anforderungen an eine selbstgebaute Lichtquelle zu berücksichtigen.

LED-Lampenschaltungen

Zunächst sollten Sie eine Montagemöglichkeit entwickeln. Es gibt zwei Hauptmethoden, von denen jede ihre eigenen Vor- und Nachteile hat. Im Folgenden werden wir sie genauer betrachten.

Option mit Diodenbrücke

Die Schaltung besteht aus vier Dioden, die in unterschiedliche Richtungen geschaltet sind.Dadurch erhält die Brücke die Fähigkeit, den Netzstrom von 220 V in einen pulsierenden Strom umzuwandeln.

Die LED-Brückenschaltung ist einfach und logisch. Sogar ein unerfahrener Meister, der die Grundlagen des selbstständigen Arbeitens beherrscht, kann es ausführen.

Dies geschieht folgendermaßen: Wenn sinusförmige Halbwellen durch zwei Dioden laufen, ändern sie sich, was zu einem Polaritätsverlust führt.

Beim Zusammenbau wird ein Kondensator an den positiven Ausgang vor der Brücke angeschlossen; vor dem Minuspol ein Widerstand von 100 Ohm. Hinter der Brücke ist ein weiterer Kondensator installiert: Er wird benötigt, um Spannungsabfälle auszugleichen.

Herstellung eines LED-Elements

Der einfachste Weg, eine LED-Lampe herzustellen, besteht darin, eine Lichtquelle basierend auf einer kaputten Lampe herzustellen. Es ist notwendig, die Funktionsfähigkeit der erkannten Teile zu überprüfen, was mit einer 12-V-Batterie erfolgen kann.

Defekte Elemente müssen ersetzt werden. Dazu sollten Sie die Kontakte ablöten, die durchgebrannten Elemente entfernen und an ihrer Stelle neue einsetzen. In diesem Fall ist es wichtig, den Wechsel von Anoden und Kathoden zu beachten, die in Reihe geschaltet sind.

Wenn Sie nur 2-3 Teile des Chips austauschen müssen, können Sie diese einfach an den Stellen anlöten, an denen sich zuvor die ausgefallenen Komponenten befanden.

Zur vollständigen Selbstmontage müssen Sie 10 Dioden hintereinander schalten und dabei die Polaritätsregeln beachten. An die Drähte werden mehrere fertige Schaltkreise angelötet.

Bei der Herstellung einer Lampe können Sie Platinen mit LEDs verwenden, die in ausgebrannten Geräten zu finden sind. Es ist lediglich wichtig, ihre Funktionalität zu überprüfen

Beim Aufbau von Schaltkreisen ist darauf zu achten, dass sich die Lötenden nicht berühren, da dies zu einem Kurzschluss im Gerät und einem Ausfall des Systems führen kann.

Geräte für weicheres Licht

Um die Flackercharakteristik von LED-Lampen zu vermeiden, kann die oben beschriebene Schaltung um einige Details ergänzt werden. Daher sollte es aus einer Diodenbrücke, 100- und 230-Ohm-Widerständen, 400-nF- und 10-µF-Kondensatoren bestehen.

Um das Gerät vor Spannungsspitzen zu schützen, wird am Anfang des Stromkreises ein 100-Ohm-Widerstand platziert, gefolgt von einem 400-nF-Kondensator, danach werden eine Diodenbrücke und ein weiterer 230-Ohm-Widerstand installiert, gefolgt von einer zusammengebauten LED-Kette.

Widerstandsgeräte

Ein ähnliches Schema ist auch für einen Anfängermeister durchaus zugänglich. Dazu benötigen Sie zwei 12k-Widerstände und zwei Ketten gleicher LED-Anzahl, die unter Berücksichtigung der Polarität in Reihe gelötet werden. In diesem Fall ist ein Streifen auf der Seite R1 mit der Kathode und der andere mit R2, der Anode, verbunden.

Nach diesem Schema hergestellte Lampen haben ein weicheres Licht, da die Bedienelemente abwechselnd beleuchtet werden und das Pulsieren der Blitze für das bloße Auge nahezu unsichtbar ist.

Um die Lampenleistung zu berechnen, müssen Sie die Strommenge kennen, die durch die LEDs fließt. Dieser Wert kann mit der angegebenen Formel berechnet werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der Spannungsabfall bei 12 in Reihe geschalteten LEDs ca. 36V beträgt

Die Geräte werden erfolgreich als Tischleuchte und für andere Zwecke eingesetzt. Um eine optimale Beleuchtung zu erzielen, empfehlen Experten die Verwendung von Streifen mit 20 bis 40 Dioden. Eine kleinere Anzahl ergibt einen geringen Lichtstrom; die Verbindung einer größeren Anzahl von Elementen ist technisch recht schwierig.

Wichtiges Element: LED-Treiber

Für den ordnungsgemäßen Betrieb eines DIY-LED-Geräts müssen Sie das Problem mit dem Treiber beheben. Der Aufbau dieser Einheit ist recht einfach. Der Betriebsalgorithmus besteht darin, einen Wechselstrom von 220 V über den Kondensator C1 an die Diodenbrücke zu leiten.

Der gleichgerichtete Strom geht an die in Reihe geschalteten LEDs HL1-HL27, deren Anzahl 80 Stück erreichen kann.

Der Treiber für ein selbstgebautes LED-Gerät wird gemäß dem folgenden Diagramm zusammengebaut. Sie können auch vorgefertigte Elemente bp 3122, bp 2832a oder bp 2831a verwenden

Zu Vermeiden Sie Flimmern und um eine gleichbleibend gleichmäßige Farbe zu erreichen, empfiehlt es sich, den Kondensator C2 zu verwenden, der eine möglichst große Kapazität haben sollte.

Gehäuse für LED-Geräte

Vor dem Zusammenbau ist es wichtig zu entscheiden, wo die zusammengebaute Schaltung platziert werden soll.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, dieses Problem zu lösen – zum Platzieren des Geräts können Sie Folgendes verwenden:

• Lampensockel weißglühend;
• Gehäuse aus ausgebrannten Energiespar- oder Halogenlampen;
• handgefertigte Geräte.

Die erste Option hat einen wichtigen Vorteil. Bei der Verwendung lässt sich das montierte LED-Gerät einfach in die Fassung einschrauben und sorgt so für einen Wärmeaustausch.

Es ist zu beachten, dass diese Methode neben den offensichtlichen Vorteilen auch offensichtliche Nachteile hat. Die zusammengebaute Struktur sieht nicht sehr ästhetisch aus, außerdem ist es in diesem Fall schwierig, eine zuverlässige Isolierung bereitzustellen.

Um aus einer ausgebrannten Glühlampe eine LED-Lampe zu machen, müssen Sie zunächst den Glaskolben vorsichtig vom Sockel trennen und dann die Spirale entfernen. Die zusammengebaute Schaltung wird sorgfältig in den entstandenen Raum platziert und eine Glühbirne über der Platine befestigt.

Eine bequeme und praktische Möglichkeit besteht darin, ein selbstgebautes Gerät im Gehäuse einer Energiesparlampe zu platzieren. Dazu müssen Sie zunächst das ausgebrannte Gerät zerlegen, indem Sie die Konverterplatine daraus entfernen.

Das zusammengesetzte Diagramm kann mit verschiedenen Methoden eingefügt werden:

• Die Dioden werden in Löcher im Deckel unter dem Glaskolben eingesetzt.
• Der Kreislauf kann im Sockel platziert werden, was den Wärmeaustausch gewährleistet. Dabei werden LED-Elemente in vorhandene Löcher eingesetzt und befestigt.
• Das Board kann im Sockel versteckt werden. Um den Vorgang durchzuführen, ist es praktisch, einen normalen Plastikverschluss einer Wasserflasche zu verwenden.

Um LEDs zu platzieren, verwenden Handwerker oft einen handgefertigten Kreis aus Kunststoff oder Pappe, in den Löcher für die Dioden gebohrt werden. Bei sorgfältiger Ausführung sehen solche Geräte sehr ästhetisch aus.

Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung eines Halogenlampengehäuses. Es ist nicht weit verbreitet, da es in diesem Fall nicht möglich ist, die Lampe in die Fassung einzuschrauben. Dennoch wird eine ähnliche Modifikation zur Herstellung selbstgebauter Indikatoren und anderer Geräte verwendet.

Wenn Sie sich für die Verwendung eines Glühbirnenkörpers für Ihre Arbeit entscheiden, empfehlen wir Ihnen, unseren anderen Artikel zu lesen, in dem wir ausführlich beschrieben haben, wie Sie verschiedene Arten von Glühbirnen zerlegen. Weitere Details - gehen Sie zu Verknüpfung.

Materialien zur Herstellung hausgemachter Produkte

Zur Herstellung der Lampe werden neben dem Korpus noch weitere Elemente benötigt. Dabei handelt es sich in erster Linie um LEDs, die in Form von LED-Streifen oder einzelnen NK6-Elementen erworben werden können. Die Stromstärke jedes Teils beträgt 100-120 mA; Spannung 3-3,3 V.

Der Zusammenbau einiger Schaltkreise erfordert die Verwendung zusätzlicher Verbindungen, beispielsweise eines Treibers, sodass der Komponentensatz für jeden Einzelfall separat betrachtet wird

Sie benötigen außerdem Gleichrichterdioden 1N4007 oder eine Diodenbrücke sowie Sicherungen, die sich im Sockel eines Altgeräts befinden.

Sie benötigen außerdem einen Kondensator, dessen Kapazität und Spannung dem verwendeten Stromkreis und der Anzahl der darin verwendeten LED-Elemente entsprechen müssen.

Wenn Sie keine fertige Platine verwenden, müssen Sie sich Gedanken über den Rahmen machen, an dem die LEDs befestigt werden. Für seine Herstellung eignet sich ein hitzebeständiges Material, das kein Metall ist und keinen elektrischen Strom leitet.

In der Regel besteht ein solches Teil aus strapazierfähigem Kunststoff oder dickem Karton. Um die LED-Elemente am Rahmen zu befestigen, benötigen Sie Flüssignägel oder Sekundenkleber.

Zusammenbau einer einfachen LED-Lampe

Betrachten wir die Implementierung einer Lampe in einen Standardsockel einer Leuchtstofflampe. Dazu müssen wir die obige Materialliste leicht ändern.

In diesem Fall verwenden wir:

• alter Sockel E27;
• NK6-LEDs;
• Treiber RLD2-1;
• ein Stück Plastik oder dicker Karton;
• Sekundenkleber;
• Elektroverkabelung;
• Lötkolben, Zange, Schere.

Zunächst müssen Sie die Lampe zerlegen. Bei Leuchtmitteln erfolgt die Verbindung des Sockels mit der Platte mit Röhren über Riegel. Es ist wichtig, den Befestigungsort zu lokalisieren und die Elemente mit einem Schraubendreher aufzuhebeln, damit Sie die Kartusche leicht trennen können.

Der Zusammenbau einer selbstgebauten LED-Lampe ist einfach. In das Gehäuse des Altgeräts wird ein Treiber eingesetzt, auf dem eine Platine mit LEDs verbaut ist

Bei der Demontage des Geräts ist äußerste Vorsicht geboten, um die Röhren, die eine giftige Substanz enthalten, nicht zu beschädigen. Gleichzeitig ist es notwendig, die Integrität der an die Basis angeschlossenen elektrischen Leitungen zu überwachen und die darin enthaltenen Teile zu schützen.

Den oberen Teil mit angeschlossenen Gasentladungsröhren nutzen wir, um die für den Anschluss der LEDs notwendige Platte herzustellen. Es reicht aus, die rohrförmigen Elemente zu entfernen und die LED-Teile in den verbleibenden runden Löchern zu befestigen.

Um sie sicher zu befestigen, ist es besser, eine zusätzliche Abdeckung aus Kunststoff oder Pappe anzufertigen, die der Isolierung der Chips dient.

Die Lampe wird NK6-LEDs verwenden, die jeweils aus 6 parallel geschalteten Kristallen bestehen. Sie ermöglichen es Ihnen, mit minimalem Stromverbrauch ein ziemlich helles Beleuchtungsgerät zu schaffen.

Um jede LED mit der Abdeckung zu verbinden, müssen Sie zwei Löcher bohren. Sie sollten sorgfältig und unter strikter Einhaltung der Abbildung durchstochen werden.

Mit dem Kunststoffteil können Sie die LED-Elemente fest befestigen, während bei der Verwendung von Pappe die LEDs zusätzlich mit Flüssignägeln oder Sekundenkleber am Untergrund befestigt werden müssen.

Da das Gerät für den Einsatz von sechs LEDs mit einer Leistung von jeweils 0,5 Watt ausgelegt ist, muss die Schaltung aus drei parallel geschalteten Elementen bestehen.

Mit LED-Streifen lässt sich eine spektakuläre Lampe gestalten. Dieses Element wird in eine Röhre eingesetzt, die für Leuchtstofflampenbeleuchtung verwendet wird

Bei einem Design, das mit einer 220-V-Stromversorgung betrieben wird, müssen Sie einen RLD2-1-Treiber bereitstellen, den Sie in einem Geschäft kaufen oder selbst herstellen sollten.

Um Kurzschlüsse zu vermeiden, ist es wichtig, Treiber und Platine vor Beginn der Montage mit Kunststoff oder Pappe voneinander zu isolieren. Da sich die Lampe kaum erwärmt, ist eine Überhitzung nicht zu befürchten.

Nachdem Sie alle Komponenten ausgewählt haben, können Sie die Struktur gemäß dem Diagramm zusammenbauen und sie dann an das Stromnetz anschließen, um das Leuchten zu überprüfen.

Das Gerät, das mit einem Standard-220-V-Netzteil betrieben wird, hat einen geringen Energieverbrauch und eine Leistung von 3 Watt. Letzterer Wert ist 2-3 Mal niedriger als der von Leuchtstofflampen und 10 Mal niedriger als der von Glühlampen.

Obwohl die Lichtleistung nur 100-120 Lumen beträgt, lässt die blendend weiße Farbe die Lampe deutlich heller erscheinen. Die zusammengebaute Lampe kann als Tischlampe oder zur Beleuchtung eines kompakten Raums, beispielsweise eines Flurs oder Schranks, verwendet werden.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Im folgenden Video sehen Sie eine detaillierte Beschreibung eines Spezialisten zur Selbstmontage einer LED-Lampe:

Unabhängig hergestellte LED-Lampen weisen hohe technische Eigenschaften auf. Sie sind den Werksmodellen in Bezug auf Qualitäten wie Festigkeit, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit fast ebenbürtig.

Der Zusammenbau solcher Geräte ist für fast jeden zugänglich: Um ihn erfolgreich abzuschließen, müssen Sie sich lediglich genau an die Diagramme halten und alle vorgeschriebenen Manipulationen sorgfältig durchführen.

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