Схема підключення світлодіодної лампи замість люмінесцентної: модернізація своїми руками

Чи можна своїми руками від початку до кінця зробити світлодіодну лампу (LED), що працює від напруги 220 вольт? Виявляється, можна. У цьому захоплюючому занятті вам допоможуть наші поради та інструкції.

Переваги світлодіодних ламп

Світлодіодне освітлення в будинку – це не просто сучасно, а й стильно, і яскраво. Консервативним любителям ламп розжарювання залишаються слабкі "лампочки Ілліча" - Федеральний закон "Про енергозбереження", прийнятий в 2009 році, з 1 січня 2011 року забороняє виробництво, імпорт та продаж ламп розжарювання потужністю понад 100 Вт. Просунуті користувачі давно перейшли на компактні люмінесцентні лампи (КЛЛ). Але світлодіоди оминають усіх своїх попередників:

• енергоспоживання світлодіодної лампи менше у 10 разів, ніж у відповідної лампи розжарювання, і майже на 35% менше, ніж у КЛЛ;
• сила світла LED лампи більша відповідно на 8 і на 36%;
• досягнення повної потужності світлового потоку відбувається миттєво, на відміну від КЛЛ, яким при цьому потрібно близько 2 хвилин;
• собівартість - за умови виготовлення лампи самостійно - прагне нуля;
• світлодіодні лампи екологічні, тому що не містять ртуті;
• Термін служби світлодіодів вимірюється десятками тисяч годин. Тому LED лампи майже вічні.

Сухі цифри підтверджують: за LED – майбутнє.

Конструкція сучасної заводської LED лампи

Світлодіод тут спочатку зібраний з безлічі кристалів. Тому для того, щоб зібрати таку лампу, не потрібно припаювати численні контакти, треба приєднати лише одну пару.

Світлодіодна лампа складається з цоколя, драйвера, радіатора, самого світлодіода та розсіювача.

Типи світлодіодів

Світлодіод - напівпровідниковий багатошаровий кристал з електронно-дірковим переходом. Пропускаючи через нього постійний струм ми отримуємо світлове випромінювання. Від звичайного діода світлодіод відрізняється і тим, що при неправильному підключенні він негайно згорає, тому що має мале значення пробивної напруги (кілька вольт). Якщо світлодіод перегорає, його треба міняти повністю, ремонт неможливий.

Є чотири основні типи світлодіодів:

Саморобна та правильно зібрана LED лампа служитиме багато років, при цьому її можна буде ремонтувати.

Перед тим, як приступити до самостійного складання, потрібно вибрати спосіб електроживлення для нашої майбутньої лампи. Варіантів багато: від батарейки до мережі змінного струму на 220 вольт – через трансформатор чи безпосередньо.

Найпростіше зібрати LED на 12 вольт із перегорілої «галогенки». Але вона вимагатиме досить потужного зовнішнього блоку живлення. Лампа ж із звичайним цоколем, розрахована на напругу 220 вольт, підходить до будь-якого патрона у будинку.

Тому в нашому посібнику ми не розглядатимемо створення 12-вольтового LED джерела світла, а покажемо пару варіантів конструювання лампи на 220 вольт.

Оскільки ми не знаємо рівня вашої електротехнічної підготовки, то не можемо дати гарантії, що у вас на виході вийде правильно працюючий прилад. Крім того, ви будете працювати з небезпечною для життя напругою, і якщо щось буде зроблено неточно і неправильно, можливі пошкодження та збитки, за що ми не нестимемо відповідальності. Тому будьте обережні та уважні. І у вас все вийде.

Драйвери для світлодіодних ламп

Яскравість світіння світлодіодів прямо залежить від сили струму, що проходить через них. Для стійкої роботи вони потребують джерела постійної напруги та стабілізованого струму, що не перевищує гранично допустиму для них величину.

Резисторами – обмежувачами струму – можна обійтися лише для малопотужних світлодіодів. Можна спростити нескладний розрахунок кількості та параметрів резисторів, знайшовши в мережі калькулятор світлодіодів, в якому не тільки видаються дані, та й створюється готова електронна схема конструкції.

Для живлення лампи від мережі необхідно використовувати спеціальний драйвер, що перетворює вхідну змінну напругу на робочу для світлодіодів. Найпростіші драйвери складаються з мінімальної кількості деталей: вхідного конденсатора, кількох резисторів та діодного мосту.

У схемі найпростішого драйвера через обмежувальний конденсатор напруга живлення подається на випрямний міст, а потім на лампу

Підключення потужних світлодіодів здійснюється через електронні драйвери, що контролюють та стабілізують струм та мають високий ККД (90-95%). Вони забезпечують стабільний струм навіть за різких змін напруги живлення в мережі. Резистори цього робити не вміють.

Розглянемо найпростіші і найчастіше використовувані драйвери для світлодіодних ламп:

• лінійний драйвер дуже простий і застосовується для малих (до 100 мА) робочих струмів або у випадках, коли напруга джерела дорівнює падінню напруги на світлодіоді;
• імпульсний знижуючий драйвер складніший. Він дозволяє запитувати сильні світлодіоди джерелом набагато більш високої напруги, ніж потрібно для їх роботи. Недоліки: великий розмір та електромагнітні перешкоди, що генеруються дроселем;
• імпульсний підвищує драйвер використовується, коли робоча напруга світлодіода більша, ніж напруга, що отримується від джерела живлення. Недоліки ті самі, що й у попереднього драйвера.

У будь-яку лампу LED на 220 вольт для забезпечення оптимального режиму роботи завжди вбудований електронний драйвер.

Найчастіше кілька несправних світлодіодних ламп розбирають, видаляють світлодіоди, що перегоріли і радіодеталі драйвера, а з цілих монтують одну нову конструкцію.

Але можна зробити світлодіодну лампу і із звичайної КЛЛ. Це цілком приваблива ідея. Ми впевнені, що у багатьох дбайливих господарів у ящиках з деталями та запчастинами зберігаються несправні «енергозберігачі». Викинути шкода, застосувати нікуди. Зараз ми розповімо, як із енергозберігаючої лампи (цоколь E27, 220 В) створити світлодіодну лампу буквально за пару годин.

Несправна КЛЛ завжди дає нам якісний цоколь та корпус під світлодіоди. Крім того, з ладу зазвичай виходить саме газорозрядна трубка, але не електронний пристрій для її запалювання. Чинну електроніку ми знову відкладаємо в загашник: її можна розібрати, а в умілих руках ці деталі ще послужать чому хорошому.

Види цоколів сучасних ламп

Цоколь - це різьбова система для швидкого з'єднання та фіксації джерела світла та патрона, подачі живлення джерелу від електромережі та забезпечення герметичності вакуумної колби. Маркування цоколів розшифровується так:

1. Перша буква маркування означає тип цоколя:
   • B – зі штифтом;
   • Е - з різьбленням (розроблений ще 1909 року Едісоном);
   • F - з одним штирем;
   • G - із двома штирями;
   • H – для ксенону;
   • K і R - відповідно з кабельним та утопленим контактом;
   • P - фокусуючий цоколь (для прожекторів та ліхтарів);
   • S – софітний;
   • T – телефонний;
   • W - з контактним введенням у склі колби.
2. Друга буква U, A або V показує, у яких лампах застосовується цоколь: в енергозберігаючих, автомобільних або з конічним кінцем.
3. Наступні букви цифри позначають діаметр цоколя в міліметрах.

Найпоширенішим цоколем з радянських часів вважається E27 – різьбовий цоколь діаметром 27 мм на напругу 220 В.

Створення світлодіодної лампи E27 з енергозберігаючої із застосуванням готового драйвера

Для самостійного виготовлення світлодіодної лампи нам знадобляться:

1. лампа КЛЛ, що вийшла з ладу.
2. Пасатижі.
3. Паяльник.
4. Припій.
5. Картон.
6. Голова на плечах.
7. Умілі руки.

Ми перероблятимемо під світлодіодну несправну КЛЛ марки «Космос».

«Космос» є однією з найпопулярніших марок сучасних енергозберігаючих ламп, тому у багатьох дбайливих господарів обов'язково знайдеться кілька її несправних екземплярів.

Покрокова інструкція з виготовлення світлодіодної лампи

1. Знаходимо несправну енергозберігаючу лампу, яка давно лежить у нас «про всяк випадок». Наша лампа має потужність 20 Вт. Поки що головний цікавий для нас компонент - цоколь.
2. Акуратно розбираємо стару лампу і видаляємо з неї все, крім цоколя і проводів, що йдуть від нього, з якими ми потім з'єднаємо пайкою готовий драйвер. Лампа зібрана за допомогою засувок, що виступають над корпусом. Потрібно роздивитися їх і чимось підчепити. Іноді цоколь кріпиться до корпусу складніше – кернення точкових заглиблень по колу. Тут доведеться висвердлити точки кернення або акуратно пропиляти їх ножівкою. Один провід живлення припаяний до центрального контакту цоколя, другий - до різьблення. Обидва вони дуже короткі. Трубки за цих маніпуляцій можуть луснути, тому треба діяти обережно.
3. Очищаємо цоколь та знежирюємо його ацетоном або спиртом. Підвищена увага варто приділити отвору, який також ретельно очищаємо від зайвого припою. Це потрібно для подальшого паяння у цоколі.

   

   Пускова плата для газорозрядної трубки, вбудована в люмінесцентну лампу, для створення світлодіодного пристрою нам не підійде

4. Кришечка цоколя має шість отворів – у них кріпилися газорозрядні трубки. Використовуємо ці дірки для наших світлодіодів. Підкладемо під верхню частину вирізане манікюрними ножицями коло такого ж діаметра з відповідного шматочка пластику. Пригодиться і цупкий картон. Він і зафіксує контакти світлодіодів.

   

   На звороті цоколь має шість круглих отворів, в які ми будемо встановлювати світлодіоди.

5. У нас є багатокристальні світлодіоди HK6 (напруга 3,3 В, потужність 0,33 Вт, струм 100-120 мА). Кожен діод зібраний із шести кристалів (з'єднаних паралельно), тому світить яскраво, хоча потужним і називається. З огляду на потужність цих світлодіодів з'єднуємо їх по три штуки паралельно.

   

   Кожен світлодіод світить досить яскраво сам по собі, тому шість штук у складі лампи забезпечать добру силу світла.

6. Обидва ланцюжки з'єднуємо послідовно.

   

   Два ланцюжки з трьох паралельно увімкнених світлодіодів кожна з'єднуються послідовно

В результаті одержуємо досить гарну конструкцію.



Шість вставлених у гнізда світлодіодів утворюють потужне та рівномірне джерело світла.

7. Простий готовий драйвер можна взяти із зламаної світлодіодної лампи. Зараз, щоб підключити шість білих одноватних світлодіодів, ми використовуємо такий драйвер на 220 вольт, наприклад, RLD2-1.

   

   Драйвер підключається до світлодіодів за паралельною схемою

8. Вставляємо драйвер у цоколь. Ще одне вирізане коло пластику або картону поміщаємо між платою та драйвером, щоб уникнути замикання між контактами світлодіодів та деталями драйвера. Лампа не нагрівається, тому прокладка годиться будь-яка.

   

   Позитивна відмінність китайських цоколів від російських: паяються вони набагато краще

9. Збираємо нашу лампу і перевіряємо, чи вона працює.

   

   Зібравши лампу, необхідно підключити її до джерела напруги та переконатися, що вона горить

Ми створили джерело з силою світла приблизно 150-200 лм та потужністю близько 3 Вт, аналогічне 30-ватній лампі розжарювання. Але через те, що наша лампа має білий колір свічення, вона візуально виглядає яскравіше. Висвітлюваний нею ділянку кімнати можна збільшити, підігнувши світлодіодні висновки. До того ж ми отримали чудовий бонус: триватну лампу можна навіть не вимикати – лічильник її практично не «бачить».

Створення світлодіодної лампи із застосуванням саморобного драйвера

Набагато цікавіше не використовувати готовий драйвер, а зробити його самостійно. Звичайно, якщо ви добре володієте паяльником та маєте базові навички читання електричних схем.

Розглянемо травлення плати після малювання на ній схеми вручну. І, звичайно, всім буде цікаво возитися з хімічними реакціями, застосовуючи доступні хімікалії. Як у дитинстві.

Нам знадобляться:

1. Шматок фольгованого міддю з обох боків склотекстоліту.
2. Елементи нашої майбутньої лампи згідно з генерованою схемою: резистори, конденсатор, світлодіоди.
3. Дриль або міні-дриль для свердління склотекстоліту.
4. Пасатижі.
5. Паяльник.
6. Припій та каніфоль.
7. Лак для нігтів або канцелярський коригувальний олівець.
8. Поварена сіль, мідний купорос чи розчин хлориду заліза.
9. Голова на плечах.
10. Умілі руки.
11. Акуратність та уважність.

Текстоліт використовується у випадках, коли потрібні електроізоляційні властивості. Це багатошаровий пластик, шари якого складаються з тканини (залежно від виду волокон тканинного шару бувають базальттекстоліти, вуглеродотекстоліти та інші) та сполучної речовини (поліефірна смола, бакеліт та інше):

• склотекстоліт - це склотканина, просочена епоксидною смолою. Він відрізняється високим питомим опором та термостійкістю - від 140 до 1800 o C;
• фольгований склотекстоліт – це матеріал, покритий шаром гальванічної мідної фольги завтовшки 35-50 мкм. Він використовується виготовлення друкованих плат. Товщина композиту – від 0,5 до 3 мм, площа листа – до 1 м 2 .

Для виготовлення друкованих плат використовується фольгований склотекстоліт

Схема драйвера для світлодіодної лампи

Драйвер для LED лампи можна зробити самостійно, наприклад, спираючись на найпростішу схему, яку ми розглянули на початку статті. Туди необхідно лише додати кілька деталей:

1. Резистор R3, щоб розряджати конденсатор при вимкненні живлення.
2. Пару стабілітронів VD2 і VD3 для шунтування конденсатора, якщо згорить або обірветься світлодіодний ланцюг.

Якщо ми правильно підберемо напругу стабілізації, зможемо обмежитися і одним стабилитроном. Якщо ж ми закладемо напругу більше 220 В, а під нього виберемо конденсатор, обійдемося взагалі без додаткових деталей. Але драйвер вийде за розміром більшим, і плата може не вміститися в цоколі.

Ця схема дозволяє виготовити драйвер для лампи з 20 світлодіодів.

Цю схему ми створили, щоб зробити лампу із 20 світлодіодів. Якщо їх більше або менше, потрібно підібрати іншу ємність конденсатора С1, щоб через світлодіоди, як і раніше, проходив струм 20 мА.

Драйвер знижуватиме напругу мережі і намагатиметься згладити стрибки напруги. Через резистор і струмообмежуючий конденсатор напруга мережі подається на бруківку на діодах. Через інший резистор подається постійна напруга на блок світлодіодів і вони починають світити. Пульсації цієї випрямленої напруги згладжуються конденсатором, а коли лампа від мережі відключається, перший конденсатор розряджається ще одним резистором.

Буде зручніше, якщо конструкція драйвера змонтована за допомогою друкованої плати, а не є якоюсь ком в повітрі з проводів і деталей. Плату цілком можна зробити самому.

Покрокова інструкція з виготовлення світлодіодної лампи із саморобним драйвером

1. Генеруємо за допомогою комп'ютерної програми власний малюнок для травлення плати відповідно до задуманої конструкції драйвера. Дуже зручна та популярна серед радіоаматорів безкоштовна комп'ютерна програма Sprint Layout, що дозволяє самостійно проектувати друковані плати невисокої складності та отримувати зображення їх розведення. Є ще одна прекрасна вітчизняна програма – DipTrace, яка малює не лише плати, а й принципові схеми.
   

   

   Безкоштовна комп'ютерна програма Sprint Layout генерує докладну схему травлення плати для драйвера

2. Вирізаємо із склотекстоліту коло діаметром 3 см. Це і буде наша плата.
3. Вибираємо метод перенесення схеми на плату. Усі способи – страшенно цікаві. Можна, можливо:
   • намалювати схему прямо на шматку склотекстоліту канцелярським коригуючим олівцем або спеціальним маркером для друкованих плат, що продається в магазині радіодеталей. Тут є тонкість: лише цей маркер дозволяє малювати доріжки менші або рівні 1 мм. В інших випадках ширина доріжки, як не намагайся, не буде меншою за 2 мм. Та й мідні п'ятачки для паяння вийдуть неакуратними. Тому потрібно після нанесення малюнка підкоригувати його бритвою чи скальпелем;
   • роздрукувати схему на струменевому принтері на фотопапері та припарити роздруківку праскою до склотекстоліту. Елементи схеми покриються фарбою;
   • намалювати схему лаком для нігтів, який є в будь-якому будинку, де живе жінка. Це найпростіший спосіб, ним і скористаємося. Старанно та акуратно пензликом від флакона малюємо доріжки на платі. Чекаємо, доки лак добре висохне.
4. Розводимо розчин: 1 столову ложку мідного купоросу та 2 столові ложки кухонної солі розмішуємо в окропі. Мідний купорос використовується у сільському господарстві, тому його можна купити у садівницьких та будівельних магазинах.
5. Опускаємо плату у розчин на півгодини. В результаті залишаться лише мідні доріжки, які ми захистили лаком, решта міді зникне під час реакції.
6. Ацетоном видаляємо лак, що залишився, зі склотекстоліту. Відразу ж потрібно залудити (покрити припоєм за допомогою паяльника) краї плати та місця контактів, щоб мідь не окислилася.

   

   Місця контактів пропаюють шаром припою, змішаного з каніфоллю, щоб захистити мідні доріжки від окислення

7. Відповідно до схеми робимо отвори дрилем.
8. Пропаюємо на платі світлодіоди та всі деталі саморобного драйвера з боку друкованих доріжок.
9. Встановлюємо плату у корпус лампи.

   

   Після всіх проведених операцій має вийти світлодіодна лампа, еквівалентна 100-ватній лампі розжарювання

Зауваження щодо безпеки

1. Хоча самостійне складання світлодіодної лампи - не дуже складний процес, до нього не варто навіть приступати, якщо ви не маєте хоча б початкових електротехнічних знань. Інакше зібрана вами лампа при внутрішньому короткому замиканні може зашкодити всій електромережі вашого будинку, включаючи дорогі електроприлади. Специфіка світлодіодної техніки в тому, що якщо деякі елементи її схеми неправильно підключити, то можливий навіть вибух. Тож треба бути гранично акуратним.
2. Зазвичай світильники використовуються при напрузі 220 змінного струму. Але конструкції, розраховані на напругу 12 В, підключати до звичайної мережі в жодному разі не можна, і ви повинні про це завжди пам'ятати.
3. У процесі виготовлення саморобної світлодіодної лампи компоненти світильника часто не можуть бути відразу повністю ізольовані від мережі живлення 220 В. Тому вас може серйозно вдарити струмом. Навіть якщо конструкція підключена до мережі через блок живлення, цілком можливо, що вона має просту схему без трансформатора і гальванічної розв'язки. Тому до конструкції не можна торкатися руками, доки конденсатори не розрядяться.
4. Якщо лампа не запрацювала, то здебільшого винна неякісна спайка деталей. Ви були неуважні чи поспішно діяли паяльником. Але не засмучуйтесь. Спробуйте далі!

Відео: вчимося паяти

Дивна річ: у наш час, коли в магазинах є абсолютно все, як правило, недороге і дуже різноманітне, після двадцятирічної ейфорії люди все частіше повертаються до того, щоб робити домашні речі своїми руками. Немислимо розквітло рукоділля, заняття столярною та слюсарною майстерністю. І до цього ряду впевнено повертається проста прикладна електротехніка.

15.10.2016

У люстрі стоять галогенки через трансформатор. Бракує світла, але потужність трансформатора не дозволяє поставити лампи потужніше. Чи можна просто викинути трансформатор і замінити лампи на світлодіодні 220в? Чи є різниця у перерізі дротів до патронів для 12 та 220?

Швидше за все, у Вашій люстрі встановлені маленькі лампи із цоколем G4. Все, що написано нижче, виходить саме з цього припущення.

А яскравіше, може, не вийде

Ви не вказали потужність встановлених галогенних ламп, але якщо вона 20 ватів або більше, то заміною ламп на світлодіодні Ви не отримаєте більше світла. Взагалі ніяк, щоб там не говорили у магазинах продавці У кращому разі світла буде стільки ж.

Просте рішення

Якщо мета - просто зробити яскравіше, незважаючи на витрату ЕЕ, варто прибрати трансформатор і поставити потужніші галогенки, але на 220 вольт. Наявних дротів до ламп точно вистачить за такого підходу, т.к. струми будуть значно нижчими. Але збільшиться тепловиділення – потрібно дивитися по плафонах, чи допускають вони таку потужність, чи перегріву не буде.

Якщо використовуються зовсім маленькі галогенки G4, так звані "мізинчикові", то знайти такі на 220 вольт може бути складно – вони є, але зустрічаються рідше, ніж на 12 вольт. В цьому випадку можна купити галогенки на цоколі GU4 на 220 вольт – вони трохи більше, але майже завжди можуть бути вставлені в цоколь G4 (ці цоколі, як правило, універсальні).

Як замінити лампи світлодіодними?

Якщо все-таки хочете поставити світлодіодні лампи, то в жодному разі не варто купувати світлодіодні лампи G4 на 220 вольт. Ось тут ми відповіли, чому не буває потужних ламп G4 і на 220 вольт. Ось типові проблеми покупців таких виробів:

Для заміни ламп на світлодіодні потрібно змінювати трансформатор на світлодіодний і ставити максимально яскраві лампи G4, які помістяться в плафон за розмірами. Але, ще раз – більше світла, ніж від 20 ватних галогенок Ви не отримаєте, ніяк взагалі. Але є й плюси: витрата електроенергії впаде у 8-10 разів, а люстра перестане нагріватися, тобто. ніяких потемнінь стелі над люстрою більше не буде.

Без електроенергії сьогодні неможливо собі уявити нормальне життя. Однак постійне підвищення цін на благо цивілізації диктує свої умови, змушуючи людину шукати джерела світла з меншим споживанням. З цієї причини лампи розжарювання поступово стали замінювати люмінесцентними та КЛЛ. А зараз взагалі встановлюються освітлювальні прилади на світлодіодах. Але тоді постає питання, що робити зі старими світильниками від ЛД? Сьогодні розглянемо схему замість люмінесцентної.

Причини та приводи заміни випромінювачів

Незважаючи на те, що люмінесцентні світильники досить економічні, у них є дуже великий недолік. Колба трубки наповнена газом, у складі якого містяться пари важких металів, зокрема ртуті. Це означає, що вони потребують утилізації за певними правилами. Такою роботою займаються спеціальні сервіси, але їхня робота коштує грошей. Утилізувати такі світлові прилади, як побутові відходи, не можна.

Якщо планується заміна освітлення у квартирі чи приватному будинку, де світильників під люмінесцентні лампи небагато, домашні майстри не замислюючись їх викидають, купуючи нові, на світлодіодах. Але подібні дії - це неприпустиме марнотратство. Уважно розібравшись у питанні, можна без особливих витрат праці та часу модернізувати старі світильники власноруч. При цьому коштуватиме переробка не буде жодної копійки.

замість люмінесцентної

Зробити зі світильника одного типу інший досить просто, особливих навичок чи вмінь така робота не вимагає. Якщо в приміщенні встановлені КЛЛ (компактні люмінесцентні лампи) із звичайним цоколем, тоді жодних дій взагалі не потрібно. Досить легко поміняти одні джерела світла інші. Це найпростіший варіант. Якщо ж встановлені звичайні трубчасті лампи, потрібна невелика модернізація світильників. На кожну точку домашнього майстра без досвіду подібних дій піде не більше 15 хвилин. Розберемося покроково, які дії потрібно вжити.

Інструмент, необхідний для роботи

Для заміни люмінесцентних ламп на світлодіодні потрібні:

• плоскогубці;
• викрутки (проста, фігурна, індикаторна);
• ножа для зняття ізоляції.

Підготовчі роботи полягають лише у придбанні необхідної кількості трубок на світлодіодах відповідної довжини. Виробник сьогодні пропонує безліч типорозмірів подібних ламп, тому підібрати відповідні не складе ніяких труднощів. Підготувавши все необхідне, можна приступати до роботи.

Алгоритм дій: покрокова інструкція

Заміна люмінесцентних ламп на світлодіодні починається з повного зняття напруги. Не варто думати, що для цього достатньо натиснути клавішу вимикача. Невідомо, чи він правильно змонтований. Якщо через нього в розрив підключили нульовий провід, наслідки будуть плачевними - ураження електричним струмом є небезпечним для життя людини. Для надійного вимкнення живлення слід використовувати ввідний автомат.

Наступним кроком перевіряється відсутність напруги на контактах за допомогою індикаторної викрутки – страховка не зашкодить. Трубчасті лампи знімаються, а світильник демонтується.

Корисна інформація! Після модернізації 3-4 приладів, з появою досвіду, всі роботи можна виконувати, не знімаючи прилад зі стелі або стіни, але спочатку зручніше працювати внизу.

Все обладнання, що знаходиться у світильнику (ЕПРА, ПРА, стартери) демонтується. На своїх місцях мають залишитися лише «патрони» (посадкові місця). Схема підключення світлодіодної лампи замість люмінесцентної:

1. На кожному патроні з'єднуємо обидва контакти між собою перемичками.
2. Від першого контакту клемника протягуємо провід до однієї зі сторін, від другого – до іншого.

Важливо зрозуміти, що світлодіодна трубка має по два штирі тільки для зручності та схожості з люмінесцентною лампою. Усередині корпусу кожна пара з'єднана. Харчування подається з протилежних сторін - фаза з одного, нуль з іншого.

Після проведеної модернізації встановлюються світлодіодні трубки і подається напруга для перевірки працездатності. Переконавшись у правильності зібраної схеми, можна встановити прилад на колишнє місце.

Для тих, хто хоче детальніше розібратися у схемі підключення світлодіодної лампи замість люмінесцентної, пропонується наступне відео.

Виконавши таку нескладну роботу, можна заощадити чималі гроші, особливо якщо йдеться про невеликий офіс. Адже в такому разі не доведеться витрачатися на придбання нових корпусів для світлодіодних трубок.

На закінчення

Реалії сучасного світу диктують необхідність найбільшої економії – максимум результату при мінімумі витрат. Подібна модернізація і є подібним рішенням. Адже якщо є можливість отримати новий світильник, не витративши на нього жодної копійки, чому б цього не зробити? До того ж зайвий досвід домашньому майстру в майбутньому може стати в нагоді.

Вже багато років ми застосовували звичайні лампи розжарювання для освітлення будинку, квартири, офісу чи промислового підприємства. Однак з кожним днем ​​ціни на електроенергію стрімко зростають, що змушує нас віддавати перевагу більш енергоефективним пристроям, що мають високий ККД, тривалий термін служби і здатні створювати необхідний світловий потік з мінімальними витратами. Саме до таких пристроїв відносяться світлодіодні лампи на 220 вольт, переваги яких ми намагатимемося розкрити в повному обсязі цієї статті.

Увага! У цій публікації наводяться приклади схем з харчуванням від небезпечної для життя напруги 220В. Збирати та випробовувати такі схеми дозволяється лише особам, які мають необхідну освіту та допуски!

Найпростіша схема

Світлодіодна лампа на 220 В - це один із різновидів ламп освітлення, світловий потік у якій створюється за рахунок перетворення електричної енергії у світловий потік за допомогою кристала світлодіода. Для роботи світлодіодів від стаціонарної побутової мережі 220 необхідно зібрати найпростішу схему, зображену нижче на малюнку.

Схема світлодіодної лампи на 220 вольт складається з джерела змінної напруги 220-240 В, випрямного моста для перетворення змінного струму на постійний, обмежувального конденсатора С1, конденсатора для згладжування пульсацій С2 і світлодіодів, що підключаються послідовно від 1-го до 0-го.

Принцип роботи

При подачі змінної напруги 220 В змінної частоти (50 Гц) на драйвер світлодіодної лампи воно проходить через струмообмежуючий конденсатор С1 на випрямний міст, зібраний з 4-х діодів.

Після цього на виході мосту ми отримуємо постійну випрямлену напругу, потрібну для роботи світлодіодів. Однак для отримання безперервного світлового потоку, драйвер необхідно додати електролітичний конденсатор C2 для згладжування пульсацій, що виникають при випрямленні змінної напруги.

Дивлячись на пристрій світлодіодної лампи на 220 вольт, бачимо, що там присутні опори R1 і R2. Резистор R2 служить для розрядки конденсатора для захисту від пробою при вимкненому живленні, а R1 - для обмеження струму, що подається світлодіодний міст при включенні.

Схема із додатковим захистом

Також у деяких схемах є додатковий опір R3, розташований послідовно світлодіодів. Воно служить захисту від кидків струму в ланцюгах світлодіодів. Ланцюжок R3-C2 представляє класичний фільтр низької частоти (НЧ).

Схема з активним обмежувачем струму

У цьому варіанті схеми обмежує струм елементом є опір R1. Така схема матиме показник коефіцієнта потужності або cos φ близький до одиниці, на відміну від попередніх варіантів з струмообмежуючим конденсатором, що становлять реактивне навантаження. Недолік такого варіанту у необхідності розсіювати значну кількість тепла на резисторі R1.

Для розрядки залишкової напруги конденсатора C1 до нуля у схемі застосований резистор R2.

Влаштування світлодіодних ламп для ланцюгів змінного струму напругою 220В

Світлодіодні лампочки складаються з наступних компонентів:

1. Цоколя (Е27, Е14, Е40 тощо) для вкручування в патрон світильника, бра або люстри;
2. Діелектричного прокладання між цоколем і корпусом;
3. Драйвера, на якому зібрана схема для перетворення змінної напруги на постійного необхідної величини;
4. Радіатора, який слугує для відведення тепла від світлодіодів;
5. Друкованої плати, на яку впаюються світлодіоди (типорозмірів SMD5050, SMD3528 і так далі);
6. Резисторів (чіпи) для захисту світлодіодів від пульсуючого струму;
7. Світлорозсіювачі для створення рівномірного світлового потоку.

Як підключити світлодіодні лампи на 220 вольт

Найбільша хитрість при підключенні світлодіодних ламп на 220, що ніякої хитрощі немає. Підключення відбувається так само, як ви це робили з лампами розжарювання або компактними люмінесцентними лампами (КЛЛ). Для цього: знеструмте цоколь, а потім вкрутіть у нього лампу. При установці ніколи не торкайтеся металевих частин лампи: пам'ятайте, що іноді недбайливі електрики замість фази можуть провести через вимикач нуль. У такому разі фазна напруга ніколи не буде зніматися з цоколя.

Виробники випустили світлодіодні аналоги всіх, що випускалися раніше типів ламп з різними цоколями: Е27, Е14, GU5.3 і так далі. Принцип установки для них залишається таким самим.

Якщо ж Ви купили світлодіодну лампочку, розраховану на 12 або 24 Вольти, тоді Вам не обійтися без блоку живлення. Підключення джерел світла проводиться паралельно: всі плюси лампочок разом до плюсового виходу блоку живлення, а всі мінуси разом - до мінуса блоку живлення.

В даному випадку, важливо дотримуватися полярності ("плюс" - до "плюсу", "мінус" - до "мінуса"), оскільки світлодіоди будуть випускати світловий потік тільки в тому випадку, якщо дотримано полярності! Деякі вироби під час переполюсування можуть вийти з ладу.

Увага! Не переплутайте блок живлення постійного напруження з трансформатором. Трансформатор дає на виході змінну напругу, тоді як джерело живлення - постійна напруга.

Наприклад, у вас є меблеве підсвічування на кухні, в гардеробі або іншому місці, складена з 4-х галогенних ламп потужністю 40 Вт і напругою 12 В, запитаних від трансформатора. Ви вирішили замінити ці лампи на світлодіодні 4 штуки по 4-5 Вт.

Увага! У цьому випадку необхідно замінити трансформатор, що використовується раніше, на джерело постійної напруги 12 В потужністю не менше 16–20 Вт.

Іноді подібні світлодіодні лампи для точкових світильників зазвичай комплектуються блоком живлення на заводі-виробнику. При покупці таких ламп слід одночасно спантеличитись і покупкою джерела живлення.

Як зробити просту світлодіодну лампочку

Для того, щоб зібрати світлодіодну лампу нам знадобиться стара люмінесцентна лампа, точніше її основа з цоколем, довгий шматок 12 В світлодіодної стрічки,
та порожня алюмінієва 330 мл банку

Для живлення такої лампи знадобиться джерело постійної напруги на 12 В такого розміру, щоб без проблем увійшов усередину банки.

Отже, тепер саме виготовлення:

1. Обмотайте стрічкою банку, як показано на малюнку.
2. Припаяйте дроти від світлодіодної стрічки до джерела живлення (ІП).
3. Вхід ІП проводами припаяйте до цоколя основи лампи.
4. Саме джерело надійно закріпіть усередині банки, попередньо вирізавши достатню за розміром отвір для пропускання ІП усередину.
5. Приклейте банку зі стрічкою до основи корпусу з цоколем і лампа готова.

Звичайно, така лампа не шедевр дизайнерського мистецтва, зате зроблена своїми руками!

Основні несправності світлодіодних ламп на 220 вольт

Виходячи з багаторічного досвіду, якщо не горить світлодіодна лампа 220, то причини можуть бути наступними:

1. Вихід із ладу світлодіодів

Оскільки у світлодіодній лампі всі світлодіоди підключені послідовно, якщо виходить хоча б один з них, вся лампочка перестає світитися, оскільки виникає обрив ланцюга. Найчастіше світлодіоди в лампах на 220 використовуються 2-х типорозмірів: SMD5050 і SMD3528.

Для усунення цієї причини необхідно знайти світлодіод, що вийшов з ладу, і замінити його на інший, або ж поставити перемичку (перемичками краще не зловживати - оскільки вони можуть збільшити струм через світлодіоди в деяких схемах). При вирішенні проблеми другим способом трохи зменшиться світловий потік, але лампочка знову буде світити.

Щоб визначити пошкоджений світлодіод, нам знадобиться джерело живлення з низьким струмом (20 мА) або мультиметр.

Для цього подаємо "+" на анод, а "-" на катод. Якщо світлодіод не засвітиться, то він вийшов з ладу. Таким чином потрібно перевірити кожен із світлодіодів лампи. Також світлодіод, що вийшов з ладу, можна визначити візуально, це виглядає приблизно так:

Причиною даної поломки здебільшого є відсутність будь-якого захисту світлодіода.

2. Вихід з ладу діодного мосту

Найчастіше за такої несправності головна причина - заводський шлюб. І в такому випадку часто «вилітають» і світлодіоди. Для вирішення цієї проблеми необхідно замінити діодний міст (або діоди мосту) та перевірити усі світлодіоди.

Щоб перевірити діодний міст, потрібен мультиметр. Необхідно подати на вхід моста змінну напругу 220 В і перевірити напругу на виході. Якщо на виході воно залишається змінним, значить діодний міст вийшов з ладу.

Якщо діодний міст зібраний на окремих діодах, їх можна по черзі випаяти та перевірити приладом. Діод повинен пропускати струм лише в одному напрямку. Якщо він взагалі не пропускає струм або пропускає при подачі на катод позитивної напівхвилі, значить він вийшов з ладу і вимагає заміни.

3. Погане паяння вивідних кінців

В даному випадку нам буде потрібний мультиметр. Потрібно розібратися у схемі світлодіодної лампи і далі перевіряти всі точки, починаючи з вхідної напруги 220 В і закінчуючи висновками світлодіодів. Виходячи з досвіду, дана проблема притаманна дешевим світлодіодним лампам і щоб її усунути достатньо паяльником додатково пропаяти всі деталі та компоненти.

Висновок

Світлодіодна лампа 220 - це енергоефективний пристрій, що володіє хорошими технічними характеристиками, простою конструкцією і легкою експлуатацією, що дозволяє їх використання як в домашніх, так і промислових умовах.

Також варто зазначити, щоб за наявності деяких пристроїв, освіти та досвіду можна визначити несправності світлодіодних ламп на 220 вольт і з мінімальними витратами усунути їх.

Відео на тему

Енергозберігаючі лампи активно позиціонувалися як заміна низькоекономічним та ненадійним лампам розжарювання. Поступове зниження цін на «економки» призвело до того, що вони набули практично повсюдного поширення.

Найбільший мінус світлодіодів – їхня висока вартість. Не дивно, що багато хто займається переробкою енергозберігаючих ламп у світлодіодні, використовуючи максимально доступну і недорогу елементну базу.

Теоретичне обґрунтування

Світлодіоди працюють при низькій напрузі – близько 2-3В. Але найголовніше, для нормальної роботи потрібна не стабільність напруги, а стабільність струму, Щодо них протікає. При зниженні струму знижується яскравість світіння, а перевищення призводить до виходу з експлуатації діодного елемента. Напівпровідникові пристрої, до яких відносяться світлодіоди, мають яскраво виражену залежність від температури. При нагріванні опір переходу падає та зростає прямий струм.

Простий приклад: джерело стабільної напруги видає 3В при струмі споживання світлодіода 20мА. При підвищенні температури напруга на світлодіоді залишається незмінною, а струм зростає аж до неприпустимих значень.

Для виключення описаної ситуації, джерела світла на напівпровідниках запитують від стабілізатора струму, він драйвер. За аналогією з люмінесцентними лампами драйвер іноді називають баластом для світлодіодів.

Наявність вхідної напруги 220В разом з вимогою стабілізації струму призводить до необхідності створення складної схеми живлення світлодіодних ламп.

Практична реалізація ідеї

Найпростіше джерело живлення світлодіодів від мережі 220В має такий вигляд:

На наведеному малюнку резистор забезпечує падіння надлишку напруги мережі живлення, а діод, включений паралельно, захищає LED елемент від імпульсів напруги зворотної полярності.

Як видно з малюнка, що можна перевірити розрахунками, потрібен резистор великої потужності, що гасить, що виділяє під час роботи багато тепла.

Нижче наведена схема, де замість резистора використовується конденсатор, що гасить

Використання як баласт конденсатора дозволяє позбавитися потужного резистора і підвищити ККД схеми. Резистор R1 обмежує струм у момент увімкнення схеми, R2 служить для швидкого розряду конденсатора в момент вимикання. R3 додатково обмежує струм через групу світлодіодів.

Конденсатор С1 служить гасіння надлишків напруги, а З2 згладжує пульсації харчування.

Діодний міст утворений чотирма діодами типу 1N4007, які можна випаяти з непридатної енергозберігаючої лампи.

Розрахунок схеми зроблено для світлодіодів HL-654H245WC з робочим струмом 20мА. Не виключено застосування аналогічних елементів із струмом.

Так само, як і в попередній схемі, не забезпечується стабілізація струму. Щоб виключити вихід світлодіодів з ладу, у схемі баласту для світлодіодних ламп ємність конденсатора С1 та опір резистора R3 обрані із запасом, щоб при максимальній вхідній напрузі та підвищеній температурі світлодіодів струм через них не перевищував допустимих значень. У нормальному режимі струм через діоди дещо менш номінального, але на яскравості лампи це практично не позначається.

Недолік подібної схеми полягає в тому, що використання більш потужних світлодіодів вимагатиме збільшення ємності конденсатора, що гасить, що має великі габарити.

Аналогічно виконується живлення світлодіодної стрічки від плати енергозберігаючої лампи. Важливо, щоб струм світлодіодної стрічки відповідав лінійці світлодіодів, тобто 20мА.

Використовуємо драйвер енергозберігаючої лампи

Більш надійна схема, коли використовується драйвер із енергозберігаючої лампи з мінімальними переробками. Як приклад на малюнку показана переробка енергозберігаючої лампи потужністю 20Вт для живлення потужного світлодіода зі струмом споживання 0.9А.

Переробка світлодіодної лампи для живлення світлодіодів

Переробка електронного баласту для світлодіодних ламп у цьому прикладі мінімальна. Більшість елементів у схемі залишено від драйвера старої лампи. Змін зазнав дросель L3 і додано випрямний міст. У старій схемі між правим виведенням конденсатора С10 та катодом діода D5 була включена люмінесцентна лампа.

Тепер конденсатор і діод з'єднані безпосередньо, а дросель використовується як трансформатор.

Переробка дроселя полягає в намотуванні вторинної обмотки, з якої і зніматиметься напруга для живлення світлодіода.

Не розбираючи дросель, на нього потрібно намотати 20 витків емальованого дроту діаметром 0.4 мм. При включенні напруга холостого ходу знову виконаної обмотки має становити близько 9.5-9.7В. Після підключення мосту та світлодіода, амперметр, включений у розрив живлення LED елемента, має показувати близько 830-850мА. Більше чи менше значення потребує корекції кількості витків трансформатора.

Діоди 1N4007 або аналогічні можна використовувати від іншої несправної лампи. Діоди в економках використовуються з великим запасом струму і напруги, тому виходять з ладу вкрай рідко.

Всі наведені схеми світлодіодних драйверів з енергозберігаючої лампи, хоч і забезпечують низьковольтне живлення, мають гальванічну зв'язок з мережею змінного струму, тому при роботі з налагодження потрібно дотримуватися запобіжних заходів.

Найкращим і найбезпечнішим буде використання при роботі розділяючого трансформатора з однаковими первинною та вторинною обмотками. Маючи на виході ті самі 220В, трансформатор забезпечуватиме надійну гальванічну розв'язку первинної та вторинної ланцюгів.