Rgb светодиод свеча своими руками. Мощный светодиодный светильник своими руками — разработка, установка. Светодиодная свеча своими руками

Мысль о создании описываемой ниже конструкции возникла при посещении захламленного неосвещаемого помещения. Попытка увидеть окружающую картину целиком с помощью обычного ручного фонаря не увенчалась успехом. Тогда я вспомнил о свече.

Источником питания в предлагаемой светодиодной «свече» (ее внешний вид показан на рис. 1) служит генератор, изготовленный из шагового электродвигателя компьютерного дисковода гибких магнитных пятидюймовых дисков, и включенный параллельно ему ионистор емкостью 0,1 Ф (рис. 2). Статор электродвигателя содержит пару обмоток с отводами от середины. Выводы одной из них выполнены проводами красного и белого цветов, другой - синего и желтого, отводы - коричневого. При легком кистевом вращении руки со «свечой» статор двигателя вместе с монтажной платой и установленными на ней сверхъяркими светодиодами начинает интенсивно вращаться, вырабатывая электроэнергию, которая заряжает ионистор и питает светодиоды Вращаясь, они создают круговое осве­щение.

Схема «свечи» представлена на рис. 3. Импульсы тока, возникающие в обмотках статора при вращении вокруг ротора, выпрямляются диодами VD1-VD4 и заряжают ионистор С1. Поскольку номинальное напряжение примененного ионистора всего 5,5 В. параллельно ему включен стабилитрон КС451А, ограничивающий выпрямленное напряжение значением примерно 5,1 В. При замыкании контактов выключателя SA1 и последующем вращении «свечи» светодиоды EL1-EL3 начинают светить ровным светом, который плавно убывает до полного пропадания после остановки статора Резисторы R1-R3 ограничивают ток через светодиоды.

Шаг 1 . Детали «свечи» монтируют на круглой печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита изготовленной в соответствии с рис. 4. Два диаметрально расположенных отверстия предназначены для крепления ее к статору электродвигателя, третье - для крепления на ней двух грузов, создающих разбаланс, необходимый для вращения статора вокруг ротора.

Шаг 2 . Детали устанавливают на стороне печатных проводников (места пайки их выводов показаны светлыми квадратами). Ионистор кладут «набок» и приклеивают к плате клеем «Момент».

Шаг 3 . Выводы светодиодов сгибают под прямым углом с таким расчетом, чтобы они светили наружу.

Шаг 4 . Стабилитрон КС451А заменим им­портным BZV85-C5V1. Поскольку их напряжение стабилизации может значительно отличаться от номинального значения (4.8..5,4 В), для использования в описываемой конструкции необходимо отобрать эк­земпляр, у которого оно не выходит за пределы 5. .5,1 В. Ионистор С1 - любой, емкостью 0,1 Ф (например, фирм Panasonic, Korchip, ELNA), светодиоды EL1-EL3 - L-53MWC, ARL-5013UWC, ARL-5613UWW белого цвета свечения. Выключатель SA1 - движковый ПД9-3 (от старого калькулятора) или аналогичный импортный Резисторы R1- R3 - МЛТ сопротивлением 100-220 Ом (подбирают при налаживании до получения примерно одинаковой яркости свечения светодиодов).

Шаг 5 . Перед сборкой из статора электродвигателя вывинчивают два рас­положенных по диагонали винта и, заменив их более длинными с такой же резьбой, привинчивают к статору смонтированную плату.

Шаг 6 . Затем на ней со стороны, свободной от деталей, с помощью винта МЗ и гайки закрепляют два груза, представляющих собой стальные цилиндры диаметром 10 и длиной 35.. 40 мм с диаметральным отверстием в сере­дине. В завершение впаивают выводы обмоток статора в соответствующие отверстия в плате.

Шаг 7 . Ручку «свечи» проще всего изготовить из древесины, выточив на станке или, выстругав вручную цилиндр диаметром примерно 30 и длиной 150 мм. В одном из его торцов сверлят глухое отверстие под головку ротора двигателя. Диаметр отверстия должен быть таким, чтобы головка входила в него плотно, без зазора.

Шаг 8 . Установив двигатель на ручке, плату закрывают сверху прозрачным пластмассовым колпаком (автор использовал соответствующую деталь контейнера обувного крема Silver), который приклеивают к плате в нескольких местах клеем «Момент»

Фонарь на новогоднюю елку

Небольшое декоративное устройство собранное всего-лишь на одной микросхеме и четырех светодиодах создает эффект (имитацию) пламени свечи.
Хотя автор (Praktická elektronika 11 2012 Zdeněk Budinský ) изначально использовал светодиоды красного свечения, но для улучшения эффекта имитации пламени лучше все-же применить пару желтых светодиодов

Чтобы имитировать мерцание огней использованы четыре мультивибратора, работающие на разных частотах. К их выходам подключены 4 светодиода, которые создают впечатление мигающего пламени свечи. Плата помещается в фонарь, сделанный из плотной бумаги.

Основные технические характеристики

Напряжение питания: 9-15 В.
Потребление: до 40 мА
Частоты мерцания: 1 Гц, 1,8 Гц, 3 Гц, 5 Гц.

Описание
Принципиальная схема показана на рисунке 1 . Провода питания подключены к точкам X1 или X2 (плюс) и X3 или X4 (минус). Напряжение питания может быть в диапазоне 9-15 В. Диод D1 защищает микросхему при подключении в обратной полярности.

Конденсатор C1 - фильтр по питанию. Микросхема DD1 (4093A, отечественный аналог К561ТЛ1) включает в себя четыре инвертирующих элемента, на которых собраны 4 мультивибратора. Каждый элемент работает на разной частоте, которая определяется номиналами конденсаторов (С2-С5) и резисторов (R1, R3, R5, R7). Изменяя значения этих компонентов, частоту мультивибратора можно изменять в широких пределах. На выход каждого элемента подключен светодиод через резистор (R2, R4, R6, R8). Изменяя сопротивление этих резисторов можно увеличить или уменьшить яркость светодиодов.

Печатная плата устройства

Наконец, припаиваем светодиоды на разной высоте, медленно мигающие LED4 повыше и быстро мигающие LED1 пониже(см. фото). На выход каждого мультивибратора могут быть подключены более одного светодиода последовательно, количество ограничено только напряжением питания.

После пайки всех компонентов удалите остатки канифоли, проверьте платы с целью выявления любых неточностей или замыканий. Для проверки подключите к источнику питания.

Наконец, необходимо сделать свой фонарь. Он сделан из плотной бумаги (см. рис. 4, 5, 6 ), Размеры и форма зависят от фантазии творца. Вырежьте дно, четыре стороны и крышу.

Закрепите на дне фонарика плату, подключите к источнику питания. На плате есть место для подключения двух проводов для плюса и двух для минуса. Сделано это для того, чтобы вы подключили несколько фонариков в гирлянду.

Список компонентов
R1 - 2,2 МОм
R3 - 3,6 МОм
R5 - 6,2 МОм
R7 - 10 МОм
R2, R4, R6, R8 - 1кОм
C1-С5 - 0,1мкФ
DD1 HCF4093BE
VD1 - 1N4148
LED1-LED4 диаметром 5 мм, 20 мА

Если Вам интересно, как сделать светодиодную лампу своими руками в домашних условиях, далее мы предоставим несколько пошаговых инструкций с фото и видео примерами, которые позволят собрать LED лампочку не более чем за час. Все предоставленные ниже идеи будут перечислены от наиболее простой к более сложной, что позволит Вам выбрать подходящий вариант в зависимости от навыков обращения с паяльником и электрическими схемами.

Идея №1 – Модернизируем галогенную лампочку

Проще всего самому сделать светодиодную лампу из перегоревшей галогенной лампочки с – GU4. В этом случае Вам понадобятся следующие материалы и инструменты:

• Светодиоды. Их количество выберите сами в зависимости от того, насколько ярким должно быть светодиодное освещение. Сразу же обращаем Ваше внимание на то, что больше 22 диодов выбирать не стоит (это усложнит процесс сборки и к тому же сделает лампочку чересчур яркой).
• Супер-клей (подойдет и обычный, но он будет дольше застывать, что не позволит сделать LED лампу быстро).
• Небольшой кусок медного провода.
• Резисторы. Их количество и мощность рассчитает онлайн-калькулятор.
• Небольшой кусок листового алюминия (альтернативный вариант – обычная банка из под пива либо газированного напитка).
• Доступ к интернету. Вам нужно будет открыть специальный онлайн калькулятор для расчета схемы светодиодной лампы.
• Молоток, паяльник и дырокол.

Подготовив все материалы можно переходить непосредственно к сборке диодной лампочки. Инструкцию по созданию самодельного мы предоставим пошагово, с фото примерами каждого этапа, чтобы Вы наглядно увидели процесс монтажа.

Итак, чтобы сделать светодиодную лампу на 12 вольт, Вам необходимо выполнить следующие действия:

1. Удалите из старой галогенной лампочки верхнее стекло, а также белую замазку возле штырькового цоколя (как показано на фото ниже). Для этого лучше всего использовать отвертку.
   
2. Переверните лампу цоколем вверх и аккуратно с помощью молотка выбейте штырьки из посадочного места. Старая галогенная лампочка должна выпасть.
   
3. Согласно выбранного Вами количества светодиодов придумайте схему их расположения, на основании чего сделайте бумажный трафарет. Можете воспользоваться уже существующей заготовкой и распечатать одну из готовых схем, которые предоставлены на картинке:
4. Приклейте трафарет к листу алюминия с помощью супер-клея, вырежьте лист по форме трафарета, после чего дыроколом сделайте посадочные места под светодиоды.
   
5. Сгенерируйте в интернете чертеж сборки светодиодной лампы для Ваших условий. В нашем случае для создания LED лампочки в домашних условиях из 22 диодов нужно собрать следующую схему:
   
6. Положите алюминиевый диск на удобную подставку и вставьте в посадочные места светодиоды, как показано на фото. Чтобы упростить процесс пайки, подгибайте ножку катода одного диода к ножке анода другого.
   
7. Аккуратно проклейте все светодиоды, сделав их единой конструкцией. Важный момент – клей не должен попасть на ножки диодов, т.к. при пайке будет выделятся крайне неприятный дым.
   
8. Когда клей застынет, приступите к пайке ножек. Кстати, для этого рекомендуем Вам , что также не займет много времени. Согласно схеме спаяйте диоды LED лампы, оставив только одну плюсовую ножку и одну минусовую для подключения питания. Ножку «-» рекомендуется вполовину обрезать, чтобы в последующем не перепутать полярность контактов самодельной светодиодной лампочки.
   
   
9. Согласно схеме припаяйте резисторы к минусовым контактам. В результате согласно нашему примеру должно получиться 6 плюсовых выводов и 6 минусовых (с резисторами).
   
10. Спаяйте резисторы согласно сгенерированной схеме.
    
11. К образовавшимся двум контактам припаяйте по одинаковому кусочку медного провода, что в результате позволит сделать штырьковой цоколь светодиодной лампы в домашних условиях. По аналогии с предыдущим советом одну ножку на время сделайте покороче (минусовую), чтобы потом ничего не перепутать и правильно выполнить подключение.
    
    
12. Чтобы в будущем не произошло , тщательно проклейте пространство между выведенными ножками.
    
13. Выполните финишную сборку LED лампочки: диск поместите на отражатель и тщательно проклейте его.
    
14. Маркером подпишите на корпусе собранной светодиодной лампы где «+» и где «-», также обозначьте, что самодельный источник света рассчитан на подключение к питанию 12 Вольт, а не 220.
    
    
15. Выполните проверку собранной самоделки. Для этого подключите светодиодную лампочку к автомобильному аккумулятору либо блоку питания 220/12 Вольт.
    

Вот таким вот простым способом можно сделать светодиодную лампу своими руками из подручных средств. Как Вы видите, ничего сложно нет и особо много времени на сборку потратить не потребуется! Рекомендуем обязательно просмотреть несколько лучших идей по созданию лампочки в домашних условиях, которые мы предоставили в видео галерее:

Идея №2 – «Экономка» в ход!

Вторая, не менее интересная идея – собрать лампочку из энергосберегающей лампы. Тут также нет особо серьезных работ и со сборкой справиться даже не очень опытный электрик.
Для начала Вы должны подготовить следующие материалы и инструменты для сборки светодиодной лампы своими руками:

Подготовив все материалы можно переходить к сборке. Данная инструкция более креативная, поэтому если Вы решили сделать диодную лампочку из сгоревшей экономки, внимательно смотрите фото примеры.

Этапы работ:

По данной инструкции можно запросто сделать светодиодную лампу из люминесцентной либо галогенной лампочки!

Идея №3 – LED лента за основу

Если же Вы не так хорошо владеете паяльником и в то же время понятие не имеете, как собирать схему на стеклотекстолите, лучше сделать светодиодную лампу своими руками из LED ленты. В этом случае вместо драйвера можно использовать блок питания, который преобразует 220 Вольт в сети в 12. Единственный весомый недостаток данного способа – большие габариты блока питания, поэтому такой вариант рекомендуется использовать в том случае, если Вы решили сделать в комнате светодиодное освещение точечными светильниками. Можно попробовать собрать все лампочки для них своими руками и подключить к единому блоку питанию, который спрячется без проблем в потолке.

Итак, все, что нужно сделать, это:

Вот и вся инструкция по сборке светодиодной лампы из ленты. Как Вы видите, все гораздо проще, чем даже сделать лампочку по сгенерированной схеме. На этом наши простые инструкции заканчиваются, и теперь Вы знаете, как сделать светодиодную лампу своими руками из энергосберегающей лампочки, диодной ленты и галогенного источника света! Надеемся, что предоставленные идеи были для Вас полезными и понятными!

Похожие материалы:

Экономные лампы освещения уже есть практически в каждом доме. Предлагаем рассмотреть, как сделать светодиодный светильник своими руками, какие материалы для этого потребуются, а так же советы о том, по каким критериям их необходимо выбирать.

Пошаговая разработка светодиодного светильника

Первоначально, перед нами стоит задача – проверить работоспособность светодиодов и измерить питающее напряжение сети. При настройке данного устройства для предотвращения поражения электрическим током мы предлагаем использовать разделительный трансформатор 220/220 В. Это так же обеспечит более безопасное проведение измерений при настройке нашего будущего светодиодного светильника.

Нужно учесть, что если какие-либо элементы схемы будут подключены неправильно, возможен взрыв, так что строго следуйте инструкции, приведенной ниже.

Чаще всего проблемы неправильной сборки заключается именно в некачественной спайке компонентов.

При расчетах для измерения падения напряжения тока потребления светодиодов нужно использовать универсальный измерительный мультиметр. В основном такие самодельные светодиодные светильники используются на напряжении 12 В, но наша конструкция будет рассчитана на сетевое напряжение 220 В переменного тока.

Видео: Светодиодный светильник в домашних условиях

Высокая светоотдача достигается на диодах при токе 20-25 мА. Но дешевые светодиоды могут давать неприятное голубоватое свечение, которое еще и очень вредно для глаз, поэтому мы советуем разбавлять самодельный светодиодный светильник небольшим количеством красных светодиодов. На 10 дешевых белых будет достаточно 4 светодиода красного свечение.

Схема довольно проста и разработана для питания светодиодов непосредственно от сети, без дополнительного блока питания. Единственным недостатком такой схемы является то, что все ее компоненты не изолированы от питающей сети и светодиодный светильник не обеспечит защиту от возможного удара током. Так что будьте осторожны при сборке и установке данного светильника. Хотя в дальнейшем схему можно будет модернизировать и изолировать от сети.

1. Резистор на 100 ОМ при включении защищает схему от бросков напряжения, если его нет, нужно использовать выпрямительный диодный мост большей мощности.
2. Конденсатор 400 нФ ограничивает силу тока, которая необходима для нормального свечения светодиодов. При необходимости можно добавить еще светодиодов, если их суммарное потребление тока не превышает предела, установленного конденсатором.
3. Убедитесь в том, что используемый конденсатор рассчитан на рабочее напряжение не менее 350 В, оно должно в полтора раза превышать напряжение сети.
4. Конденсатор 10 мкФ необходим, чтобы обеспечить стабильный источник света, без мерцаний. Его номинальное напряжение должно быть в два раза больше того, что измеряется на всех последовательно соединенных светодиодах во время работы.

На фото вы видите сгоревшую лампу, которая скоро будет разобрана для светодиодного светильника своими руками.

Лампу разбираем, но очень осторожно, чтобы не повредить цоколь, после этого очищаем его и обезжириваем спиртом или ацетоном. Особое внимание уделяем отверстию. Его очищаем от лишнего припоя и еще раз обрабатываем. Это необходимо для качественной пайки компонентов в цоколе.

Теперь нужно впаять крошечный выпрямитель, мы используем для этих целей обычный паяльник и уже заранее приготовлены диодный мост и обрабатываем поверхность, работаем очень аккуратно, чтобы не повредить ранее установленные детали.

В качестве изоляционного слоя модно использовать клей простого монтажного термопистолета. Подойдет так же ПВХ трубка, но желательно воспользоваться специально предназначенным для этого материалом, заполняющим все пространство между деталями и одновременно фиксируя их. У нас получилась готовая основа для будущего светильника.

После этих манипуляций приступаем к самому интересному: установки светодиодов. Используем как основу специальную монтажную плату, её можно купить в любом магазине электронных компонентов или даже извлечь из какой-нибудь старой и ненужной техники, предварительно очистив плату от ненужных деталей.

Очень важно проверить каждую из наших плат на работоспособность, ведь иначе весь труд зря. Особенное внимание уделяем контактам светодиодов, при необходимости их дополнительно очищаем и зауживаем.

Теперь собираем конструктор, нужно припаять все платы, у нас их четыре, к конденсатору. После этой операции снова все изолируем клеем, проверяем соединения диодов между собой. Располагаем платы на одинаковом расстоянии друг от друга, чтобы свет распространялся равномерно.

Также без дополнительных проводов подпаиваем конденсатор 10 мкФ, это хороший опыт пайки для будущих электриков.

Все готово. Мы советуем накрыть нашу лампу абажуром, т.к. светодиоды излучают чрезвычайно яркий свет, который очень бьет по глазам. Если поместить наш самодельный светильник в «огранку» из бумаги, к примеру, или ткани, то получится очень мягкий свет, романтичный ночник или бра в детскую. Поменяв мягкий абажур на стандартный стеклянный, мы получим достаточно яркое свечение, не раздражающее глаз. Это хороший и очень красивый вариант для дома или дачи.

Если вы хотите сделать питание лампы на батарейках или от USB, нужно исключить из схемы конденсатор на 400 нФ и выпрямитель, подключив схему непосредственно к источнику постоянного тока напряжением 5-12 В.

Это неплохой прибор для подсветки аквариума, но нужно подобрать специальную влагозащищенную лампу, ее можно найти посетив любой магазин электромеханических приборов, такие существуют в любом городе, будь-то Челябинск или Москва.

Светильник в офис

Можно сделать креативный настенный, настольный светильник или напольный торшер в рабочий кабинет из нескольких десятков светодиодов. Но для этого будет поток света будет недостаточен для чтения, здесь нужен достаточный уровень освещенности рабочего места.

Для начала нужно определить количество светодиодов и номинальную мощность.

После выяснить нагрузочную способность выпрямительного диодного моста и конденсатора. Подключаем группу светодиодов на отрицательный контакт диодного моста. Подключаем все светодиоды, как показано на рисунке.

Паяем все 60 светодиодов вместе. Если нужно подсоединять дополнительные светодиоды, просто продолжайте последовательную их спайку плюса к минус. Используйте провода, чтобы соединить минус одной группы светодиодов с последующей, пока не завершится весь процесс сборки. Теперь добавьте диодный мост. Подключите его, как показано на рисунке ниже. Положительный вывод к положительному проводу первый группы светодиодов, соедините отрицательный вывод к общему проводу последнего светодиода в группе.

Дальше нужно подготовить цоколь старой лампочки, отрезав провода от платы и припаять их к входам переменного напряжения на диодном мосте, отмеченные знаком ~. Вы можете использовать пластиковые крепления, винты и гайки для соединения двух плат вместе, если все диоды размещены на отдельных платах. Не забываем залить платы клеем, изолируя их от короткого замыкание. Это достаточно мощный сетевой светодиодный светильник, который прослужит до 100 000 часов непрерывной работы.

Добавляем конденсатор

Если увеличить напряжение питание на светодиодах, для того, чтобы свет был ярче, то светодиоды начнут нагреваться, из-за чего значительно понижается их долговечность. Для того чтобы этого избежать, нужно соединить встраиваемый или настольный светильник на 10 Вт с дополнительным конденсатором. Просто подключите одну сторону цоколя к минусовому выходу мостового выпрямителя а положительный, через дополнительный конденсатор, к плюсовому выводу выпрямителя. Вы можете использовать 40 светодиодов вместо предложенных 60, увеличив тем самым общую яркость лампы.

Видео: как правильно сделать светодиодный светильник своими руками

При желании аналогичный светильник можно сделать и на мощном светодиоде, просто тогда понадобится уже конденсаторы другого номинала.

Как видите, особой сложности сборка или ремонт обычного светодиодного светильника, сделанного своими руками, не представляет. И это не займет много времени и сил. Такая лампа подойдет и как дачный вариант, например для теплицы, ее свет абсолютно безвреден для растений.

В этой статье мы попробуем создать имитатор горения свечи. Пламя свечи, как правило, горит ровно, лишь изредка волнуясь, плавно покачиваясь от случайного дуновения, малейшего изменения воздушных потоков в окружающем пространстве. Мы же попробуем, используя генератора случайных чисел на PIC контроллере, получить подобный эффект используя светодиод, или лампу накаливания.

Во время наших исследований, мы использовали и светодиоды и лампы накаливания, конечно светодиоды потребляют намного меньше электроэнергии, чем лампы, но эффект от ламп получается более мягким и реалистичным.

И хотя в этом проекте мы будем использовать светодиоды, вам ничто не мешает использовать обычные лампы накаливания, пояснения и дополнения для этого имеются.

Яркостью светодиода будет управлять ШИМ (широтно импульсная модуляция), количеством и колебаниями будет управлять генератор случайных чисел, на основе линейной обратной связи регистра сдвига.

Программа симулятора «горения свечи» написана для микроконтроллера PIC 12F629 и 12F675. У этих микроконтроллеров существует ограничение, по току нагрузки на выводы - 25mA, и этого вполне хватит для обычного 5мм светодиода, но не для лам накаливания.

Для ламп накаливания, или более мощного светодиода, чтобы не сжечь микроконтроллер, необходимо использовать мощный ключ - транзистор BS170 MOSFET n-канального типа, он и будет управлять более мощной нагрузкой.

Две схемы, Имитатора Горения Свечи , представленные ниже, почти одинаковые, отличием является цепь управления нагрузкой, для более мощной нагрузки используем MOSFET.

Детали для схемы со свето диодом:

Резистор R1 - 68?
Резистор R2 – 4.7K?

Напряжение питания - разъем J1 -5V
Vcc = 5V, Vled = 3.3V, Iled = 0.025A
I=(Vcc-Vled)/0.025 = 68?
Детали для схемы с мощной нагрузкой:

Резистор R2 – 4.7K?
Регулятор напряжения IC2 - 78L05
Конденсатор керамический 100nF
Микроконтроллер PIC 12f629,или 12F675
Транзистор Q1 - MOSFET BS170

Расчет сопротивления резистора R1:

Напряжение питания - разъем J1 -12V

Vпит = 12 В, Vсв.диод = 3,3, Idesired = 0.3A
R = (Vcc-Vled) / Iled
R = (12-3.3) / 0,3 = 29?

На схеме этого резистора нет, но для безопасности, вы можете его добавить.

В обоих схемах, напряжением питания микроконтроллера управляет регулятор напряжения 78L05. Этот небольшой регулятор умеет справляться с токами до 100 мА.

С нагрузкой до 1Вт, справится MOSFET транзистор n-типа BS170, он может управлять максимальной нагрузкой до 500 мА, этого вполне должно хватить для нескольких лампочек, включенных параллельно, или одноватовогого светодиода.

Почти все изменения в программу можно внести в отдельном куске, в нижней части исходного файла у вас есть основной цикл. Он имеет 3 параметры, которые изменяют поведение эффекта.

while(1)

if(getRandomBit())

i += 3; // if bit is 1 increment 10

else

/* protect i within 0…100 limit */

if(i<50) i=50; // not too low so the LED doesn’t go off completely

if(i>80) i=80; // not too high to obfuscate the surroundings

/* configure t1value for pwm generation and pause */

t1value = 65535-(100+99*i)+1;

for(pause=0; pause<6000; pause++);