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LEDランプの作り方

公開日:02.05.2021
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職人は、少なくとも白熱灯と比較して10倍の電力を節約できるという理由で、ダイオード電球を作りたいと思うことがよくあります。これは非常に費用対効果が高いです。ただし、自己組織化には、照明回路の操作経験が必要です。

まず、LEDランプの動作原理を理解し、LEDランプの種類を確認する必要があります。その後、必要な材料とツールの選択を開始できます。電球を長持ちさせるためには、高品質の構造要素のみを購入することをお勧めします。

LED電球の動作原理

LEDランプの動作は、1〜2mmのサイズの半導体の動作に基づいています。その内部には、電流を交流から直流に変換する荷電素粒子の動きがあります。ただし、チップ結晶には別のタイプの電気伝導率、つまり負の電子があります。

LEDランプの作り方
図1-LEDランプの動作原理。

電子が最も少ない側をp型と呼びます。もう1つは、粒子が多い場合の「n型」です。それらが衝突すると、光の粒子である光子が生成されます。システムに電力が供給されている場合、LEDは光の流れを放出し続けます。最新のLED電球はすべてこの原理で動作します。

LEDデバイスの種類

特定のランプのタイプは、LEDの位置に応じて決定されます。

  • COBLEDはボードにはんだ付けされています。これにより、グローの強度が増し、過熱から保護されます。
  • 浸漬ここでは、水晶が2つ​​の導体に接続されており、その上に拡大鏡が設置されています。変更は、花輪と広告バナーの作成に使用されます。
  • smd熱放散を改善するために、ダイオードが上部に取り付けられています。これにより、電球の寸法を小さくすることができます。
  • "ピラニア"。 振動に対する保護が強化された超高輝度発光ダイオードについて話しています。ほとんどの場合、信頼性が特徴であるため、車に取り付けられます。
麦わら帽子と呼ばれるDIPLEDバリアント
麦わら帽子または麦わら帽子と呼ばれるDIPLEDの変形。

最も重大な欠点はCOB設計です。少なくとも1つのチップが故障した場合、それを交換することはできません。メカニズムを完全に変更するか、新しいランプを購入する必要があります。

作るのに必要な材料

電球を組み立てるには、次の構造要素を購入する必要があります。

  • フレーム;
  • LED(個別にまたはテープに取り付けられている);
  • 整流ダイオードまたはダイオードブリッジ。
  • ヒューズ(不要なランプが焼けている場合は、ランプから取り外すことができます);
  • コンデンサ。容量と電圧は、チップの数と配線図と一致する必要があります。
  • チップを取り付けるためのフレームを作成する必要がある場合は、電流が流れない耐熱材料を購入する必要があります。金属は機能しないので、厚い板紙または耐久性のあるプラスチックを購入することをお勧めします。

作業用工具のうち、ペンチ、はんだごて、はさみ、ホルダー、ピンセットが必要になります。板紙を使用している場合は、LEDを取り付けるために液体の釘または接着剤も必要になります。

LEDランプのスキーム

LEDランプの組み立てを開始する前に、可能なスキームの1つを選択する必要があります。いくつかのオプションがあり、そのすべてに独自の長所と短所があります。また、ランプの目的によっても異なります。最も一般的な回路の1つには、ダイオードブリッジと4つのLEDが含まれます。

LEDエレメント

家のLEDランプが壊れている場合は、不足している部品を家から取り出すことができます。ただし、エレメントを再配置する前に、12Vバッテリーを使用してエレメントが正しく動作するかどうかを確認する必要があります。損傷した部品は取り除く必要があります。これを行うには、はんだごてを取り、接点のはんだを外して、焼けたダイオードを取り除く必要があります。

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図3-LED要素を備えた完成したプラットフォーム。

直列に取り付けられたカソードとダイオードの交互を観察することを忘れないでください。 2〜3個のチップを交換する場合は、焼けたチップと同じ場所にはんだ付けできます。次に、極性を観察しながら、約10個のダイオードを一列に並べます。また、はんだ付けされた端が互いに接触しないようにする必要があります。そうしないと、オンにしたときに短絡が発生します。

ダイオードブリッジを備えたコンバータのスキーム

上記のように、回路には異なる方向に接続された4つのLEDが含まれています。そのため、ブリッジは220Vの電流を脈動電流に変換できます。正弦波の2つのチップを交差させるプロセスでも同様のことが起こります。

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図4-ダイオードブリッジを備えた回路。

それらの変化により極性が失われます。組み立てプロセス中、ブリッジの前にプラスを付けてコンデンサを出力に接続する必要があります。もう1つは橋の後ろにあるはずです。電圧降下時にスムージング機能を実行します。

より柔らかな輝きのためのスキーム

マスターがほとんどすべてのLED電球の特徴であるちらつきを取り除く作業に直面している場合は、回路にいくつかの追加要素を含める必要があります。一般に、コンデンサ、抵抗、ダイオードブリッジを含める必要があります。

ネットワークの電力サージからランプを保護するために、回路の最初に100オームの抵抗を取り付け、その後に400 nFのコンデンサを取り付け、次にブリッジを取り付け、次に抵抗を取り付けます。チェーンの最後にはLEDが含まれます。

抵抗回路

このスキームは、初心者でもかなり手頃な価格です。これに基づいてデバイスを組み立てるには、極性を考慮して、2つの12k抵抗器と、同じ数のチップが直列にはんだ付けされた回路のペアを購入する必要があります。側面(R2)からのダイオードの1つのストリップはアノードに接続され、もう1つのストリップ(R1)はカソードに接続されます。この方式に従って組み立てられたデバイスは、スイッチをオンにした瞬間にLEDが交互に点灯するため、柔らかな光で区別されます。

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図5-LEDランプ用の抵抗。

この効果により、波紋は肉眼ではほとんど見えません。このような電球は、テーブルランプに最適です。最適な照明を得るために、20〜40個のダイオードを備えたテープを購入することをお勧めします。それらの数が少ない場合、これはわずかな光束を与えます。しかし、要素が多ければ多いほど、技術的には作業が難しくなります。

製造ステップ

組み立ては、標準的な蛍光灯ベースに基づいて検討されます。最初のステップは、ランプを分解することです。すべての発光デバイスは、チューブ付きのプレートを介してラッチでベースに接続されています。ここでのウィザードのタスクは、取り付けポイントを見つけて、ナイフまたはマイナスドライバーでベースを外すことです。

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図6-蛍光灯のベースを取り外します。

分解の過程で、有毒物質を含むチューブを誤って損傷しないように注意する必要があります。また、ベースに接続されている配線を傷つけないでください。チューブ付きの上部は、LEDを取り付けるためのプレートを作るために使用されます。これを行うには、管状要素を削除する必要があります。

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図7-分解されたランプ。

次のステップでは、プラスチックまたはボール紙のカバーが必要になります。これは、LEDを絶縁するのに役立ちます。たとえば、HK6ダイオードがランプに取り付けられている場合、それぞれに6つの水晶が並列に接続されています。最小限のエネルギー消費で、それらは可能な限り明るい光を与えます。

各チップを接続するには、選択したスキームに従ってプレートに2つの穴を開ける必要があります。この材料では、ダイオードを可能な限りしっかりと固定できるため、極端な場合にのみ厚い厚紙を使用する必要があります。ただし、他に選択肢がない場合は、LEDを瞬間接着剤または液体ネイルでベースに取り付けます。

与えられた例によれば、デバイスは0.5 Wの電力で6チップ用に設計されているため、並列に接続された要素を回路に含める必要があります。 220ボルトで動作する電球では、ドライバーをインストールする必要があります。この段階では、短絡を避けるために、板紙またはプラスチックを使用した支払いからそれを分離することが重要です。このランプは実質的に熱くならないので、過熱を心配する必要はありません。

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図8-LEDランプドライバー。

次のステップは、組み立てを開始することです。標準カートリッジと220Vネットワークを搭載した電球は、低消費電力と最大3ワットの電力が特徴です。組み立てられたランプは、100〜120lmの光束特性を備えています。しかし、白い光のおかげで、それは明るく見えます。この製品は、パントリー、廊下の照明、またはテーブルランプへの設置に適しています。

ランプハウジングの選択

スキームを選択する前でも、ケースを決定する必要があります。この場合、いくつかのオプションを使用できます。

  • 白熱灯からのベース;
  • 自作のデバイス;
  • ハロゲンまたは省エネランプのハウジングを使用します。

マスターは後者のオプションが最も簡単なので、後者のオプションを好みます。

省エネランプハウジング

マスターが十分な経験を持っている場合にのみ、DIYLEDランプのケースを作成することをお勧めします。ほとんどの場合、デザインの一部は省エネランプまたは白熱灯から取られています。切れた電球を分解し、変換ボードを取り外します。スキーマは、次のいずれかの方法でインストールされます。

  1. 台座に隠れます。ペットボトルのキャップで十分です。
  2. ふたの球根の下に作られた穴にダイオードを置きます。
  3. 台座内に回路を配置します。このオプションは、熱伝達特性の向上が特徴です。ここでは、チップは既存の穴を介して接続されています。

チップを配置するには、厚い板紙またはプラスチックから円を切り取るだけで十分です。注意深く作業を行うと、デバイスの外観が美しくなります。

白熱灯付きベース

一部の職人は、回路を設置するために白熱灯からベースを選択します。これには重要な利点があります。組み立て後、マスターは電球をカートリッジにねじ込むのに問題がなく、熱伝達が保証されます。

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図9-白熱灯のベース。

白熱灯のベースも、その欠点が特徴です。仕上がりの形では見た目が美しくなく、高品質の断熱材を作ることもできません。

ビデオをご覧になることをお勧めします:自分の手でLED(LED)ランプを組み立てる方法。

結論

LEDランプの自己組織化は、ハウジングの選択から始める必要があります。次に、ランプの種類と目的に応じてスキームを選択します。経験を積むためには、初心者のマスターが燃え尽きたLEDを交換することから始めるのが良いでしょう-これは電球の設計と動作原理に精通する機会を提供します。

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