Создание светодиодной лампы на 220 вольт своими руками: инструкция, схемы, видео

Самодельный диод – детектор для детекторного приемника можно сделать своими руками. Самодельный графитовый детектор из лезвия, самодельный детектор из серы и свинца — галенит (сульфид свинца) PbS, купруксный диод и многие другие детекторные пары часто описываются в старой литературе 20х – 50х годов прошлого века. Но эти описания почему-то всегда заканчиваются рисунками художника, а не фотографиями реального самодельного детекторного диода. Эти же столетние описания детекторов с рисунками, как под копирку, даже сегодня дрейфуют с сайта на сайт. А вот реальных современных фотографий и описаний самодельных детекторных диодов практически нет. А хотелось бы это увидеть вживую, — работающий самодельный детектор и описание его настройки на реальном детекторном приемнике. Но сейчас радиолюбители редко делают самодельные диоды. Оно и понятно – кто захочет возиться с аматорскими ретро-радио технологиями столетней давности. Ведь сегодня запросто можно найти детекторный диод на любой помойке. Но я таки хочу «перенестись» в начало 20-го века и ради спортивного интереса опробовать разные технологии изготовления самодельных детекторных диодов для детекторного приемника.

Преимущества светодиодных ламп

Светодиодное освещение в доме — это не просто современно, но и стильно, и ярко. Консервативным любителям ламп накаливания остаются слабенькие «лампочки Ильича» – Федеральный закон «Об энергосбережении», принятый в 2009 году, с 1 января 2011 года запрещает производство, импорт и продажу ламп накаливания мощностью более 100 Вт. Продвинутые пользователи давно перешли на компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Но светодиоды обходят всех своих предшественников:

• энергопотребление светодиодной лампы меньше в 10 раз, чем у соответствующей лампы накаливания, и почти на 35% меньше, чем у КЛЛ;
• сила света LED лампы больше соответственно на 8 и на 36%;
• достижение полной мощности светового потока происходит мгновенно, в отличие от КЛЛ, которым для этого требуется около 2 минут;
• себестоимость — при условии изготовления лампы самостоятельно — стремится к нулю;
• светодиодные лампы экологичны, потому что не содержат ртути;
• срок службы светодиодов измеряется десятками тысяч часов. Поэтому LED лампы практически вечны.

Сухие цифры подтверждают: за LED — будущее.

Обычные светодиоды

Стандартный не мигающий светодиод дает яркое равномерное освещение и характеризуется малым потреблением электроэнергии. Наряду с такими качествами, как долговечность, компактность, энергоэффективность и широкий диапазон температур свечения это делает его вне конкуренции среди прочих искусственных источников света. На базе таких led-элементов и собирается схема мерцающих светильников. Рассмотрим, по какому принципу они изготавливаются.

Как сделать чтобы светодиоды мигали

Мигалка на светодиоде может быть собрана на базе одной из выше представленных схем. Соответственно нужно будет приобрести компоненты, описанные выше. Они необходимы для функционирования того или иного варианта. При этом для сборки потребуется паяльник, припой, флюс и другие необходимые комплектующие для пайки.

Сборка цепочки мигающих светодиодов предваряется обязательным лужением выводных контактов всех соединяемых элементов. Также нельзя забывать о соблюдении правил полярности, особенно при включении конденсаторов. Готовый светильник будет выдавать мерцание с частой около 1,5 Гц или что тоже самое порядка 15 импульсов каждый 10-секундный отрезок времени.

Схемы мигалок на их основе

Чтобы происходили элементарные заданные определенной периодичностью вспышки света, требуется пара транзисторов типа C945 или аналоговых элементов. Для первого варианта коллектор размещается в центре, а у второго – по середине располагается база. Один или пара мигающих светодиодов изготавливается по обычной схеме. При этом частотность вспышек задается наличием в цепочке конденсаторов С1 и С2.

В такую систему допустимо внедрение одновременно нескольких лед-кристаллов при монтаже достаточно мощного транзистора pnp-типа. При этом мигающими светодиоды делаются при соединении их контактов с разноцветными элементами, поочередность вспышек задается генераторным модулем, а частотность – заданными программными настройками.

Конструкция современной заводской LED лампы

Светодиод здесь изначально собран из множества кристаллов. Поэтому для того, чтобы собрать такую лампу, не нужно припаивать многочисленные контакты, надо присоединить лишь одну пару.

Светодиодная лампа состоит из цоколя, драйвера, радиатора, самого светодиода и рассеивателя

Типы светодиодов

Светодиод — полупроводниковый многослойный кристалл с электронно-дырочным переходом. Пропуская через него постоянный ток, мы получаем световое излучение. От обычного диода светодиод отличается и тем, что при неправильном подключении он немедленно сгорает, так как имеет малое значение пробивного напряжения (несколько вольт). Если светодиод перегорает, его надо полностью менять, ремонт невозможен.

Есть четыре основных типа светодиодов:

• наиболее распространённый в световых украшениях и табло DIP (The Direct In-line Package — кристалл с линзой и двумя проводниками);
• яркая автомобильная «Пиранья» (сходная конструкция, но выводов — четыре, что надёжнее в монтаже и лучше для отвода тепла);
• Поверхностно монтируемый диод SMD (Surface Mount Devices — меньше габариты, лучше теплоотвод и больше вариантов применения);
• СОВ (Chip-on-Board, впаянный в плату — контакт меньше окисляется и не перегревается, интенсивность свечения гораздо выше).

  Светодиоды, изготовленные по технологии COB, представляют собой готовую сборку из нескольких бескорпусных элементов, соединённых в единый источник света

Самодельная и правильно собранная LED лампа будет служить многие годы, при этом её можно будет ремонтировать.

Перед тем как приступить к самостоятельной сборке, нужно выбрать способ электропитания для нашей будущей лампы. Вариантов много: от батарейки до сети переменного тока на 220 вольт — через трансформатор или напрямую.

Проще всего собрать LED на 12 вольт из перегоревшей «галогенки». Но она потребует довольно массивного внешнего блока питания. Лампа же с обычным цоколем, рассчитанная на напряжение 220 вольт, подходит к любому патрону в доме.

Поэтому в нашем руководстве мы не будем рассматривать создание 12-вольтового LED источника света, а покажем пару вариантов конструирования лампы на 220 вольт.

Поскольку мы не знаем уровня вашей электротехнической подготовки, то не можем дать гарантии, что у вас на выходе получится правильно работающий прибор. Кроме того, вы будете работать с опасным для жизни напряжением, и если что-то будет сделано неточно и неправильно, возможны повреждения и ущерб, за что мы не будем нести ответственность. Поэтому будьте осторожны и внимательны. И у вас всё получится.

Драйверы для светодиодных ламп

Яркость свечения светодиодов прямо зависит от силы тока, проходящего через них. Для устойчивой работы они нуждаются в источнике постоянного напряжения и стабилизированном токе, не превышающем предельно допустимую для них величину.

Резисторами — ограничителями тока — можно обойтись лишь для маломощных светодиодов. Можно упростить несложный расчёт количества и характеристик резисторов, найдя в сети калькулятор светодиодов, в котором не только выдаются данные, но и создаётся готовая электрическая схема конструкции.

Для питания лампы от сети необходимо использовать специальный драйвер, преобразующий входное переменное напряжение в рабочее для светодиодов. Простейшие драйверы состоят из минимального количества деталей: входного конденсатора, нескольких резисторов и диодного моста.

В схеме простейшего драйвера через ограничительный конденсатор напряжение питания подаётся на выпрямительный мост, а затем на лампу

Подключение мощных светодиодов осуществляется через электронные драйверы, контролирующие и стабилизирующие ток и имеющие высокий КПД (90—95%). Они обеспечивают стабильный ток даже при резких изменениях напряжения питания в сети. Резисторы этого делать не умеют.

Рассмотрим самые простые и чаще всего используемые драйверы для светодиодных ламп:

• линейный драйвер совсем прост и применяется для малых (до 100 мА) рабочих токов или в случаях, когда напряжение источника равно падению напряжения на светодиоде;
• импульсный понижающий драйвер более сложен. Он разрешает запитывать мощные светодиоды источником намного более высокого напряжения, чем необходимо для их работы. Недостатки: большой размер и электромагнитные помехи, генерируемые дросселем;
• импульсный повышающий драйвер используется, когда рабочее напряжение светодиода больше, чем напряжение, получаемое от источника питания. Недостатки те же, что и у предыдущего драйвера.

В любую LED лампу на 220 вольт для обеспечения оптимального режима работы всегда встроен электронный драйвер.

Чаще всего несколько неисправных светодиодных ламп разбирают, удаляют перегоревшие светодиоды и радиодетали драйвера, а из целых монтируют одну новую конструкцию.

Но можно сделать светодиодную лампу и из обычной КЛЛ. Это вполне себе привлекательная идея. Мы уверены, что у многих рачительных хозяев в ящиках с деталями и запчастями сохраняются неисправные «энергосберегайки». Выкинуть жалко, применить некуда. Сейчас мы расскажем, как из энергосберегающей лампы (цоколь E27, 220 В) создать светодиодную лампу буквально за пару часов.

Неисправная КЛЛ всегда даёт нам качественный цоколь и корпус под светодиоды. Кроме того, из строя обычно выходит именно газоразрядная трубка, но не электронное устройство для её «поджига». Действующую электронику мы опять откладываем в загашник: её можно разобрать, а в умелых руках эти детали ещё послужат чему-нибудь хорошему.

Виды цоколей современных ламп

Цоколь — это резьбовая система для быстрого соединения и фиксации источника света и патрона, подачи питания источнику от электросети и обеспечения герметичности вакуумной колбы. Маркировка цоколей расшифровывается следующим образом:

1. Первая буква маркировки обозначает тип цоколя:
   B — со штифтом;
2. Е — с резьбой (разработан ещё в 1909 году Эдисоном);
3. F — с одним штырём;
4. G — с двумя штырями;
5. H — для ксенона;
6. K и R — соответственно с кабельным и утопленным контактом;
7. P — фокусирующий цоколь (для прожекторов и фонарей);
8. S — софитный;
9. T — телефонный;
10. W — с контактными вводами в стекле колбы.
11. Вторая буква U, A или V показывает, в каких лампах применяется цоколь: в энергосберегающих, автомобильных или с коническим концом.
12. Следующие за буквами цифры обозначают диаметр цоколя в миллиметрах.

Самым распространённым цоколем с советских времён считается E27 — резьбовой цоколь диаметром 27 мм на напряжение 220 В.

Готовые мигающие светодиоды

Мигающие светодиоды от различных производителей по сути представляют собой функционально завершенные, готовые к применению в различных областях схемы. По внешним параметрам они мало чем отличаются от стандартных лед-устройств. Однако в их конструкцию внедрена схема генераторного типа и сопутствующих ему элементов.

Среди главных преимуществ готовых мигающих светодиодов выделяются:

1. Компактность, прочность корпуса, все компоненты в одном корпусе.
2. Большой диапазон напряжения питающего тока.
3. Многоцветное исполнение, широкое разнообразие ритмов переключения оттенков.
4. Экономичность.

Совет! Простейший мигающий светодиод можно сделать, если соединить в одну цепочку соблюдая правила полярности led-кристалл, CR-батарейку и резистор 160-230 Ом.

Схемы использования

Самый простой вариант схемы, выпускаемых сегодня мигалок на базе светодиодов, изготовление которых возможно своими силами радиолюбителям, включает:

1. Транзистор малой мощности.
2. Конденсатор полярного типа на 16 вольт и 470 микрофарад.
3. Резистор.
4. Лед-элемент.

При накоплении заряда осуществляется лавинообразный его пробой с открытием транзисторного модуля и свечением диода. Устройство такого типа часто используется в елочной гирлянде. Недостатком схемы является необходимость применения особого источника питания.

Замечания по безопасности

1. Хотя самостоятельная сборка светодиодной лампы — не очень сложный процесс, к нему не стоит даже приступать, если вы не обладаете хотя бы начальными электротехническими знаниями. Иначе собранная вами лампа при внутреннем коротком замыкании может навредить всей электрической сети вашего дома, включая дорогие электроприборы. Специфика светодиодной техники в том, что если некоторые элементы её схемы подключить неправильно, то возможен даже взрыв. Так что надо быть предельно аккуратным.
2. Обычно светильники используются при напряжении 220 В переменного тока. Но конструкции, рассчитанные на напряжение в 12 В, подключать к обычной сети ни в коем случае нельзя, и вы должны об этом всегда помнить.
3. В процессе изготовления самодельной светодиодной лампы компоненты светильника часто не могут быть сразу полностью изолированы от питающей сети 220 В. Поэтому вас может серьёзно ударить током. Даже если конструкция подключена к сети через блок питания, то вполне возможно, что она имеет простую схему без трансформатора и гальванической развязки. Поэтому к конструкции нельзя прикасаться руками, пока конденсаторы не разрядятся.
4. Если лампа не заработала, то в большинстве случаев виновата некачественная спайка деталей. Вы были невнимательны или поспешно действовали паяльником. Но не отчаивайтесь. Пробуйте дальше!

Схема лед драйвера на 220 вольт

Более надежный способ, позволяющий запитать светодиоды от сети, – применение специального преобразователя или драйвера, понижающего напряжение до безопасного уровня. Основное назначение драйвера под светодиод 220 вольт – ограничить ток через него в рамках допустимого значения (согласно паспорту). В его состав входят формирователь напряжения, выпрямительный мостик и микросхема токового стабилизатора.

Вариант драйвера без стабилизатора тока

При желании собрать устройство питания светодиодов от 220 В своими руками потребуется знать следующее:

• при использовании выходного стабилизатора амплитуда пульсаций существенно снижается;
• в этом случае на самой микросхеме теряется часть мощности, что сказывается на яркости свечения излучающих приборов;
• при использовании вместо фирменного стабилизатора фильтрующего электролита большой емкости пульсации не полностью сглаживаются, но остаются в допустимых пределах.

При самостоятельном изготовлении драйвера схему можно упростить, поставив на место выходной микросхемы электролит.

Индикаторы-пробники для поиска фазы и ноля

Прибор, предназначенный для поиска ноля и фазы, называется индикатором. Широкое применение получили световые индикаторы для определения фазы на неоновых лампочках. Низкая цена, высокая надежность, долгий срок службы. В последнее время появились индикаторы и на светодиодах. Они дороже и дополнительно требуют элементов питания.

На неоновой лампочке

Представляет собой диэлектрический корпус, внутри которого находятся резистор и неоновая лампочка. Касаясь по очереди к проводам электропроводки отверточным концом индикатора, Вы по свечению неоновой лампочки находите фазу. Если лампочка засветилась от прикосновения, значит, это фазный провод. Если не светится, значит, это нулевой провод.

Корпуса индикаторов бывают разных форм, цветов, но начинка у всех одинаковая. Для исключения случайного замыкания, советую на стержень отвертки надеть трубку из изоляционного материала. Не следует индикатором откручивать или затягивать винты с большим усилием. Корпус индикатора сделан из мягкой пластмассы, стержень отвертки запрессован неглубоко и при большой нагрузке корпус ломается.

Что такое индикаторная отвертка?

Это инструмент, предназначенный для обнаружения напряжения в электросети, в том числе скрытой. Внешне модель может выглядеть как обычная плоская отвертка с прозрачной ручкой или же иметь другой вид. Однако щуп в виде плоской биты обязателен – именно им проверяют контакты.

Обязательна также изоляция ручки – металлическая часть прибора не должна соприкасаться с незащищенной кожей человека, а любые металлические детали на ручке не должны иметь прямого контакта со щупом.

Выпускают изделия контактного и бесконтактного вида, с разными вариантами подачи сигнала – светового, звукового, в виде информации на цифровой дисплей – а также с дополнительными функциями.

Простые

В корпус установлена рабочая электрическая схема, со стандартным набором элементов: транзистор, резистор, индикатор — неоновые лампочки. Нулевая фаза — человек, который замыкает контактную пластину. Инструмент не функционален — определяет напряжение на проводе, но часто не срабатывает при напряжении в сети меньше 60 Вольт. Не подходит для поиска обрыва сети.

Универсальные

Портативные устройства с широкими возможностями. Инструментом этого типа выполняют тестирование контактным и бесконтактным способом, определяют обрыв, короткое замыкание с помощью «прозвона» сетей, в этом помогает световое и звуковое оповещение. Универсальные пробники используют при ремонте или настройке электронных приборов, транспорта, предназначены для работы с постоянным и переменным током. Работает тестер на батарейке, за зарядом которой следят. Если аккумулятор потеряет заряд, работать универсальная отвертка не будет.

Тип индикаторной отвертки выбирают в зависимости от предполагаемых работ. Для использования в быту достаточно простой модели, а для работы с электронными приборами выбирают универсальное устройство.

Способ применения индикаторной отвертки

• Бесконтактный – для сети с напряжением до 600 В. Жалом проводят вдоль провода или электроприбора, требующего проверки. При наличии напряжения также будет загораться лампочка. Таким способом удобно отслеживать разрывы в цепи.
• Контактный – индикаторная отвертка используется в сетях до 250 В. Удерживая палец на сенсоре, жалом пробника прикасаются к месту, которое необходимо проверить. Если напряжение есть, загорится индикаторная лампочка.

Подробнее о типах индикаторных отверток

Наиболее близкими по конструкции и возможностям являются модели с неоновой лампой и светодиодом. Отличаются они порогом чувствительности (для диода он существенно ниже 60В) и наличием дополнительных возможностей.

В отвертке с неоновой лампой возможностей минимум – она «умеет» только обнаруживать переменный ток в цепи.

Вот так изделие выглядит в разобранном виде. Как видно на фото, элементов питания в этом приборе нет, разряжаться со временем просто нечему. Работать, то есть включать лампочку, эта отвертка будет только при контакте с электрической цепью, в которой имеется напряжение не менее 60В, и телом человека.

Важно: токоограничивающий резистор в схеме предусмотрен именно для того, чтобы снизить силу тока в проверяемой цепи до уровня, безопасного для человека.

Модель используется для определения фазы и, методом исключения, нуля.

В более сложных изделиях элементы питания могут присутствовать, в этом случае тестер можно применять и в бесконтактном режиме – детектор будет определять наличие электромагнитного поля, но тоже только при определенном уровне напряжения.

Индикаторная отвертка со светодиодом работает по схожему принципу, только в качестве индикатора выступает диод.

Почти всегда такие изделия снабжены элементами питания, могут работать в контактном и бесконтактном режиме. Часто помимо световой индикации присутствует и звуковая. Этот тип инструмента считается универсальным.

Бесконтактные индикаторные отвертки работают по принципу обнаружения «наводок», то есть ищут электромагнитное поле. Отличить их от контактных вариантов легко – в этих изделиях пластиковый щуп, а не металлический.

Электронные индикаторные отвертки имеют в качестве индикатора цифровой дисплей и, как правило, дополнительный индикатор фазы.

Принцип работы тот же – при касании щупом участка электрической цепи на дисплее появляется сообщение об уровне напряжения. Именно в этом заключается основное отличие электронного прибора от обычного, хотя для точных измерений все же лучше пользоваться тестером или мультиметром.

Стабилизация выходного напряжения

Стабилизатор на выходе блока питания нужен не всегда. Так, если предполагается использование БП совместно со звуковоспроизводящей аппаратурой, то на выходе надо иметь стабильное напряжение. А если нагрузкой служит нагревательный элемент – стабилизатор явно излишен. Для питания светодиодной ленты можно обойтись без самого сложного модуля БП, но с другой стороны стабильное напряжение обеспечивает независимость яркости свечения при перепадах в сети и продлевает срок службы LED-светильника.

Если решение об установке стабилизатора принято, то проще всего собрать его на специализированной микросхеме LM7812 (КР142ЕН5А). Схема включения проста и не требует наладки.

Стабилизатор на 7812.

На вход такого стабилизатора можно подавать напряжение от 15 до 35 вольт. На входе должен быть установлен конденсатор С1 емкостью не менее 0,33 мкФ, на выходе не менее 0,1 мкФ. В качестве С1 обычно выступает конденсатор блока фильтров, если длина соединительных проводов не превышает 7 см. Если такую длину выдержать не удается, то потребуется установка отдельного элемента.

Микросхема 7812 имеет защиту от перегрева и короткого замыкания. Но она не любит переполюсовки на входе и подачи внешнего напряжения на выход – время ее в жизни в таких ситуациях исчисляется секундами.

Важно! Для тока нагрузки свыше 100 мА установка интегрального стабилизатора на теплоотводящий радиатор обязательна!

Необходимые материалы для изготовления индикатора

Для изготовления простого светодиодного прибора, указывающего фазу или напряжение (приблизительно), необходимо найти рабочую схему. Затем купить или достать следующие детали и инструменты:

• светодиод любого типа;
• диод, открывающийся током 10-100 мА при прямом потенциале 1 В, с напряжением пробоя (обратным) не менее 30-75 В;
• резистор 100-200 кОм;
• биполярные транзисторы;
• паяльник;
• провода;
• металлическая пластинка (можно вырезать из пивной банки);
• пластиковый корпус, желательно прозрачный;
• жало, можно взять обычный гвоздь.

Китайский паяльник с зарядкой от usb.

Диод для детекторного приемника своими руками

Для того, чтобы детекторный приемник заработал, необходимо детектирование. Т.е. необходим диод.

Статья о том как его сделать из подручных материалов самостоятельно.

Начнем с получения галенита в домашних условиях, нам потребуется два вещества: Свинец (Pb) и Сера (S)

Галенит

— минерал, сульфид свинца(II). Химическая формула PbS. Синоним: свинцовый блеск.

Свинец — желательно чистый, но если найти затруднительно сгодится и свинец из автомобильного аккумулятора (с худшими результатами, так как содержит химические примеси). После того как кусок свинца найден — при помощи крупного напильника получаем из него необходимый нам порошок. Сера нужна тоже в виде порошка, если порошок найти затруднительно — размалываем кусочек серы вручную, проще всего это сделать в небольшой фарфоровой посудине, просто растолочь. Для экспериментов достаточно небольшого количества, 2-3 см в пробирке каждого вещества — достаточно.

После того как порошки приготовлены — их нужно смешать, в соотношении на 1 грамм серы — 5 грамм свинца. Лучше делать смеси небольшими порциями (так как возможно придется провести не одну плавку), применяя электронные весы с точностью 0,1 грамм. Если весов нет — делаем на глазок, примерно на 4 части свинца 1 часть серы, здесь можно немного поэкспериментировать. Полученную смесь помещаем в пробирку и слегка утрамбовываем, достаточно 2-3 см.

Теперь, используя сухой спирт, постепенно прогреваем пробирку

после того как начал плавиться свинец (этот момент как раз видно на фото), переносим пробирку в более горячий участок, пока не начнет плавиться сера. Практически сразу после того как сера начала плавиться — наступает реакция, при которой смесь раскаляется до красна. Процесс начинается в самом низу, где наибольшая температура расплава. Как только реакция началась — пробирку можно вынести из пламени и после того как реакция прекратится — подождать пока расплав остынет. После того как расплав остыл — осторожно раскалываем пробирку (если она сама не раскололась в процессе реакции