تدريجيا، تتحول أجهزة الإضاءة إلى مصابيح LED. لم يحدث هذا على الفور، فقد كانت هناك فترة انتقالية طويلة مع استخدام ما يسمى مدبرة المنزل - مصابيح كهربائية مدمجة تعمل بتفريغ الغاز مع مصدر طاقة مدمج (سائق) ومقبس قياسي E27 أو E14.
لا تزال هذه المصابيح تستخدم على نطاق واسع حتى يومنا هذا، نظرًا لأن تكلفتها مقارنة بمصادر إضاءة LED ليست "قاسية" جدًا.
في حين أن هناك توازن جيد بين السعر والكفاءة (الفرق في السعر مع المصابيح المتوهجة التقليدية يؤتي ثماره مع مرور الوقت بسبب توفير الطاقة)، فإن مصادر الضوء التي تعمل بتفريغ الغاز لها عدد من العيوب:
- عمر الخدمة أقل من عمر المصابيح المتوهجة.
- ضوضاء عالية التردد من مصدر الطاقة.
- المصابيح لا تحب التبديل المتكرر وإيقاف التشغيل.
- انخفاض تدريجي في السطوع.
- التأثير على الأسطح القريبة: ظهور بقعة داكنة على سطح السقف (فوق المصباح) مع مرور الوقت.
- وبشكل عام، لا أريد حقًا أن يكون لدي قارورة تحتوي على كمية معينة من الزئبق في منزلي.
البديل الممتاز هو مصابيح LED. قائمة المزايا مهمة:
- كفاءة مذهلة (تصل إلى 10 مرات مقارنة بالمصابيح المتوهجة).
- عمر خدمة ضخم.
- مصادر طاقة مثالية وآمنة (برامج التشغيل).
- مستقلة تماما عن عدد الادراج.
- مع التبريد العادي، فإنها لا تفقد السطوع طوال فترة التشغيل تقريبًا.
- أمان ميكانيكي كامل (حتى لو تم كسر ناشر الزينة، فلن تدخل أي مواد ضارة إلى الغرفة).
اثنين من العيوب:
- يفرض اتجاه تدفق الضوء متطلبات عالية على تصميم الناشر.
- ومع ذلك، فهي باهظة الثمن (نحن نتحدث عن علامات تجارية عالية الجودة، ومنتجات متوسطة المستوى غير معروفة وبأسعار معقولة جدًا).
إذا تم تنظيم مشكلة السعر من خلال اختيار الشركة المصنعة، فإن ميزات التصميم لا تسمح لك دائمًا باستبدال المصباح في الثريا المفضلة لديك. بالطبع، هناك مجموعة واسعة من مصابيح LED الكلاسيكية على شكل كمثرى والتي تناسب أي حجم.
ولكن في هذا التصميم بالتحديد يكمن "الكمين".
أمامنا مصباح عالي الجودة (وفي نفس الوقت غير مكلف نسبيًا) بسطوع 1000 لومن (أي ما يعادل مصباح متوهج بقدرة 100 واط) واستهلاك طاقة 13 وات. تعمل مصادر ضوء LED هذه لسنوات عديدة بالنسبة لي، فهي تتألق بضوء دافئ لطيف (درجة حرارة 2700 كلفن)، ولم يلاحظ أي تدهور في السطوع بمرور الوقت.
ولكن للحصول على ضوء قوي، مطلوب تبريد جدي. ولذلك فإن ثلثي جسم هذا المصباح يتكون من المبرد. إنه من البلاستيك ولا يفسد المظهر وهو فعال للغاية. العيب الرئيسي يأتي من التصميم - مصدر الضوء الحقيقي هو نصف الكرة الموجود أعلى المصباح. وهذا يجعل من الصعب اختيار المصباح - فليس كل ثريا قرنية سيكون لها مثل هذا المصباح المتناغم.
لا يوجد سوى مخرج واحد - لشراء مصابيح LED جاهزة، تم تصميم تكوينها في البداية لمصادر إضاءة محددة.
الكلمة الأساسية هي شراء. ماذا يجب أن تفعل بمصابيح الأرضية والثريات والمصابيح الأخرى المفضلة لديك في شقتك؟
لذلك، تقرر تصميم مصابيح LED بأنفسنا.
المعيار الرئيسي هو تقليل التكلفة.
هناك اتجاهان رئيسيان في تطوير مصادر ضوء LED:
1. استخدام الطاقة المنخفضة (حتى 0.5 واط) المصابيح. أنت في حاجة إلى الكثير منهم، يمكنك تكوين أي شكل. ليست هناك حاجة لمبرد قوي (تسخن قليلاً). العيب الكبير هو التجميع الأكثر صعوبة.
2. استخدام عناصر LED قوية (1 وات – 5 وات). الكفاءة عالية، وتكاليف العمالة أقل عدة مرات. لكن الإشعاع النقطي يتطلب اختيار الناشر، وهناك حاجة إلى مشعات جيدة لتنفيذ المشروع.
بالنسبة للتصاميم التجريبية، اخترت الخيار الأول. "المواد الخام" الأكثر تكلفة: 5 مم المصابيح مع تشتت 120 درجة في علبة شفافة. يطلق عليهم "قبعات القش".
- التيار الأمامي = 20 مللي أمبير (0.02 أمبير)
- انخفاض الجهد عبر 1 ديود = 3.2-3.4 فولت
- اللون – أبيض دافئ
يتم بيع هذا الخير مقابل 3 روبل في أي سوق راديو.
اشتريت عدة حزم 100 قطعة. على aliexpress (رابط الشراء). يكلف أقل قليلا من 1 فرك. قطعة.
كمصادر للطاقة (على وجه التحديد، المصادر الحالية)، قررت استخدام دائرة مثبتة مع مكثف التبريد (الصابورة). تتمثل مزايا هذا المحرك في التكلفة المنخفضة للغاية والحد الأدنى من استهلاك الطاقة. نظرًا لعدم وجود وحدة تحكم PWM أو مثبت تيار خطي، فإن الطاقة الزائدة لا تتسرب إلى الغلاف الجوي: في هذه الدائرة لا توجد عناصر بها مشعاع يبدد الحرارة.
العيب: عدم وجود الاستقرار الحالي. أي أنه إذا كان جهد التيار الكهربائي غير مستقر، فسوف يتغير سطوع التوهج.يحتوي المنفذ الخاص بي على 220 (+/- 2 فولت) بالضبط، لذا فإن هذه الدائرة مناسبة تمامًا.
قاعدة العنصر ليست باهظة الثمن أيضًا.
- جسور الصمام الثنائي من سلسلة KTs405A (يمكن استخدام أي ثنائيات، حتى تلك الثنائيات شوتكي)
- مكثفات الفيلم بجهد 630 فولت (مع احتياطي)
- مقاومات 1-2 واط
- المكثفات الإلكتروليتية 47 مللي فاراد عند 400 فولت (يمكنك أن تأخذ سعة أكبر، لكن هذا يتجاوز نطاق الاقتصاد)
- عادة ما تكون الأشياء الصغيرة مثل اللوح والصمامات في ترسانة أي هواة راديو
من أجل عدم اختراع مسكن بخرطوشة E27، نستخدم مدبرة المنزل المحترقة (سبب آخر للتخلي عنهم).
بعد إزالة قارورة الزئبق بعناية (في الشارع!) ، يتبقى لديك قطعة عمل ممتازة للإبداع.
أساس الأساسيات هو حساب ومبدأ تشغيل المحرك الحالي بمكثف التبريد
يظهر مخطط نموذجي في الرسم التوضيحي:
كيف يعمل المخطط:
يحد المقاوم R1 من زيادة التيار عند تطبيق الطاقة حتى تستقر الدائرة (حوالي ثانية واحدة). القيمة من 50 إلى 150 أوم. الطاقة 2 وات.
يضمن المقاوم R2 تشغيل مكثف الصابورة. أولاً، يقوم بتفريغه عند إيقاف تشغيل الطاقة. كحد أدنى، لتجنب التعرض للصدمة عند فك المصباح الكهربائي. المهمة الثانية هي منع زيادة التيار في حالة عدم تطابق قطبية المكثف المشحون مع نصف الموجة الأول البالغ 220 فولت.
في الواقع، مكثف التخميد C1 هو أساس الدائرة. إنه نوع من المرشح الحالي. من خلال اختيار السعة، يمكنك ضبط أي تيار في الدائرة. بالنسبة للثنائيات الخاصة بنا، يجب ألا يتجاوز 20 مللي أمبير عند ذروة جهد التيار الكهربائي.
ثم يعمل جسر الصمام الثنائي (بعد كل شيء المصابيح - هذه عناصر ذات قطبية).
هناك حاجة إلى مكثف كهربائيا C2 لمنع المصباح من الوميض. المصابيح ليس لديهم الجمود عند التشغيل وإيقاف التشغيل. ولذلك فإن العين ترى وميضاً بتردد 50 هرتز. بالمناسبة، المصابيح الصينية الرخيصة هي المسؤولة عن هذا. يتم فحص جودة المكثف باستخدام أي كاميرا رقمية، حتى الهاتف الذكي. عند النظر إلى الثنائيات المحترقة من خلال مصفوفة رقمية، يمكنك رؤية وميض لا يمكن تمييزه بالعين البشرية.
بالإضافة إلى ذلك، يوفر هذا المنحل بالكهرباء مكافأة غير متوقعة: المصابيح لا تنطفئ على الفور، ولكن مع توهين بطيء نبيل حتى يتم تفريغ السعة.
يتم حساب مكثف التبريد باستخدام الصيغة:I = 200*C*(1.41*شبكة U - مصباح U)
I - تيار الدائرة الناتج بالأمبير
200 ثابت (تردد الشبكة 50 هرتز * 4)
1.41 - ثابت
C – سعة المكثف C1 (التبريد) بالفاراد
شبكة U - جهد الشبكة المقدر (المثالي 220 فولت)
U led - إجمالي انخفاض الجهد عبر المصابيح (في حالتنا - 3.3 فولت، مضروبًا في عدد عناصر LED)
اختيار الكمية المصابيح (مع انخفاض الجهد المعروف) وقدرة مكثف التبريد، من الضروري تحقيق التيار المطلوب. ولا ينبغي أن يكون أعلى من المحدد في المواصفات المصابيح. إن قوة التيار هي التي تنظم سطوع التوهج، وتتناسب عكسيًا مع عمر مصابيح LED.
للراحة، يمكنك إنشاء صيغة في Excel.
الدائرة تم اختبارها عدة مرات وتم تجميع النسخة الأولى منذ 3 سنوات تقريباً وهي تعمل في لمبة المطبخ ولا يوجد أي أعطال.
دعنا ننتقل إلى التنفيذ العملي للمشاريع. لا فائدة من مناقشة عدد عناصر LED وقدرة المكثف في الدوائر الفردية: فالمشاريع فردية لكل مصباح. تحسب بدقة وفقا للصيغة.الدائرة المذكورة أعلاه المكونة من 60 مصباح LED مع مكثف 68 ميكروفاراد ليست مجرد مثال، ولكنها حساب حقيقي للتيار في دائرة 15 مللي أمبير (لإطالة عمر المصابيح).
مصباح LED في الثريا
نستخدم الخرطوشة الممزقة من مدبرة المنزل كمسكن للدائرة والهيكل الداعم. في هذا المشروع، لم أستخدم لوح التجارب، بل قمت بتجميع المحرك على حلقة دائرية من مادة PVC بسمك 1 مم. اتضح أنه الحجم الصحيح. مكثفان - بسبب اختيار السعة: لم يتم العثور على العدد المطلوب من الميكروفاراد في عنصر واحد.
تم استخدام جرة الزبادي كمسكن لإيواء عناصر LED. في التصميم، استخدمت أيضًا قصاصات من صفائح PVC الرغوية مقاس 3 مم.
بعد التجميع أصبح أنيقًا وجميلًا. يرتبط هذا الترتيب للمقبس بشكل الثريا: يتم توجيه الأبواق للأعلى نحو السقف.
بعد ذلك، نضع مصابيح LED: وفقًا للمخطط، 150 قطعة. نثقب البلاستيك بمخرز، تكاليف العمالة: أمسية كاملة.
واستشرافا للمستقبل، سأقول: مادة الجسم لم تبرر نفسها، فهي رقيقة جدا. المصباح التالي مصنوع من لوح PVC بسمك 1 مم. لإعطائه شكلاً، قمت بحساب المسح المخروطي لنفس الـ 150 صمامًا ثنائيًا.
اتضح أنها ليست أنيقة جدًا ولكنها موثوقة وتحافظ على شكلها تمامًا. المصباح مخفي تمامًا في ذراع الثريا، لذا فإن المظهر ليس مهمًا جدًا.
في الواقع التثبيت.
يلمع بالتساوي ولا يؤذي عينيك.
لم أقم بقياس اللومن، ولكن بدا الأمر أكثر سطوعًا من مصباح متوهج بقدرة 40 وات، وأضعف قليلاً من 60 وات.
مصباح LED في مصباح سقف مسطح للمطبخ
المانح المثالي لمثل هذا المشروع. سيتم وضع جميع مصابيح LED في نفس المستوى.
نرسم قالبًا ونقطع مصفوفة لاستيعاب عناصر LED. مع هذا القطر، سيتم تشويه لوح PVC المسطح. لذلك استخدمت الجزء السفلي من دلو بلاستيكي من مخاليط البناء.يوجد ضلع متصلب على طول المحيط الخارجي.
يتم تثبيت الثنائيات باستخدام المخرز المعتاد: فتحتان حسب العلامات.
تم تصميم المصباح لـ 120 عنصر LED، مقسمة إلى مجموعتين من 60 قطعة، من أجل موثوقية الدائرة. نصنع سائقين متطابقين.
نقوم بتركيبها على الفواصل العازلة على الجانب الخلفي.
لإرفاق القرص، نقوم بتثبيت منصة PVC في المركز.
نعلق المصباح على السقف ونشغله - كل شيء يعمل.
لتقييم السطوع: يوجد في الزوايا 4 مصابيح LED ذات علامة تجارية من ايكيا، مع خرج ضوء يبلغ 400 لومن لكل منها.
مصباح LED للحمام
وأيضا من السهل تنفيذ المشروع. نقوم باستخراج محتويات المصباح وتثبيت مصفوفة مكونة من 30 مصباح LED والسائق المقابل.
الضوء ناعم وموحد وأكثر من كافٍ لهذه "الغرفة".
مصباح مكتبي
يتم استخدام غطاء مزيل العرق كجسم.
خرطوشة E27 تأتي تقليديًا من مدبرة منزل محترقة.
القضية تستوعب 55 المصابيح.
اتضح أنه مدمج وأنيق.
في مصباح الطاولة، يبدو "التثبيت" وكأنه خاص به.
وهو يضيء بثقة تامة.
طلب الطفل، المستوحى من نجاح والده، إضاءة خلفية لمكتب الكمبيوتر الخاص به. تم العثور على نوع من الصناديق الأنيقة التي تناسب السائق.
لقد استخدمت صندوق الكابل كمسكن. حجم الملف الشخصي: 10*10 ملم.
بحيث لا يصل الضوء إلى العينين، بل يتم توجيهه من الأعلى إلى الأسفل، يتم وضع الهيكل على زاوية ذات جانب 25 مم، مصنوع من مادة PVC البيضاء.
نتيجة:
كل العمل مصنوع من مكونات لا تكلف شيئًا عمليًا. بالإضافة إلى ذلك، فهذه فرصة رائعة لممارسة مهاراتك الإذاعية.
