Как сделать дешевые, но очень мощные светодиодные лампы

     Прошел почти год с тех пор, как я начал «светодиодить» свой дом, результаты которого были более или менее обнадеживающими, но только одна неприятность помогла мне найти наилучшее решение.

1: Мотивация

     Как часто случалось, что Вы или кто-то из вашей семьи, по ошибке, толкали настольную лампу? Если Вы похожи на меня, это случалось много раз ... По этой причине, в последний раз, когда мой ребенок задел настольную лампу в очередной раз с невиновным «УПС!», я решил "Хватит!" 

     Предупреждение! В колбах энергосберегающих ламп (экономок) содержится небольшое количество ртути, которая является очень токсичным веществом. 

Если случайно или специально разбили экономку, рекомендуется как можно тщательней провентилировать помещение, чтобы избавиться от токсичных паров. 

     Я решил, что мне нужно заменить энергосберегающую лампочку в настольной лампе на что-то более ударопрочное ... 

     Что же сможет противостоять неугомонности 10-летнего ребенка и в то же время давать достаточно света для работы в настольной лампе, быть надежным в эксплуатации и иметь разумную цену? Если еще несколько лет назад решения по этому вопросу не было, то теперь ответ ясен: сверхяркий светодиод.

2: Материалы

    Поскольку у меня уже были светодиоды Cree MX6 Q5 мощностью 3 Вт и максимальной светоотдачей 278 люмен, которые использовались в некоторых старых проектах, я решил использовать их и в этом проекте. Светодиод я решил разместить на радиаторе 5 см х 5 см, снятом с чипсета старой материнской платы компьютера. 

     В качестве драйвера я решил использовать зарядное устройство мобильного телефона, возможно, совместно с дополнительной схемой ограничения тока, которая даст мне необходимое напряжение и ток для питания светодиода. Для этого я выбрал ЗУ неисправного мобильного телефона Siemens A52, имеющее, по заявлению производителя, выходное напряжение 5 В и ток 420 мА. 

   Электронную начинку решено было разместить в корпусе от старой энергосберегающей лампочки.

3: Момент ЭВРИКИ!!!

   Согласно спецификации производителя, светодиод Cree MX6 Q5 рассчитан на максимальный ток 1А при падении напряжения на нем 4.1В, и я ожидал, что мне понадобится резистор на 1 Ом, чтобы понизить напряжение зарядного устройства примерно на 1В и получить падение на светодиоде не более 4.1В и ограничить максимальный ток до 1A. 

   Чтобы проверить максимальный ток, выдаваемый зарядным устройством телефона, я подключал к его выходу различные резисторы, измеряя при этом напряжение и затем вычисляя ток. Вот полученные значения: 

Нагрузка	Напряжение	Ток
Нет	5.8В	0 А
8.2 Ом	4.9 В	0.6 А
5.1 Ом	3.1 В	0.6 А
3.3 Ом	1.75 В	0.53 А

Эврика! 

   К моему удивлению, в зарядное устройство, по видимому, встроена схема защиты по току, ограничивающая максимальный ток на уровне около 0.6 А. Протестировав таким же образом другие зарядные устройства для мобильных телефонов, я пришел к выводу, что все они ограничивают максимальный ток на уровне от 20% до 50% выше, чем указано производителем на зарядном устройстве.
   И теперь я считаю, что это логично: Любой производитель старается так проектировать зарядное устройство, чтобы он не перегревалось при подключении неисправного телефона или при коротком замыкании ... и самый простой способ сделать это - это ограничить ток! 

   Таким образом у меня появился источник постоянного тока с ограничением до 0.6А, очень высоким КПД (зарядное устройство при зарядке телефона нагревается незначительно), питанием от сети 220В и очень маленькими размерами. И это просто отлично.

4: Изготовление

   Для начала я сделал «вскрытие» зарядного устройства, чтобы извлечь внутренности, которые мне понадобятся для изготовления новой лампы. Поскольку большинство ЗУ имеют неразборный корпус, извлечение состояло из резки корпуса при помощи мини дрели с пильным диском ... 

   Чтобы зафиксировать плату внутри лампы, я использовал силикон, используя его стойкость к высоким температурам. Перед закрытием лампы я прикрутил к крышке (используя винт) радиатор, на котором расположен светодиод питания.

5: Результат: Настольная лампа

    И вот собранная лампочка. Потребляемая мощность составляет менее 2.5Вт, а световой поток составляет около 190 люмен, что идеально делает настольную лампу экономичной, долговечной и прочной. И все это после одного часа работы, за исключением конечно, времени для сушки силикона и термопасты, используемой для крепления светодиода к радиатору. 

   Как вы можете видеть, яркости вполне достаточно и стол прекрасно освещен. 

   Я был так рад успеху и легкости реализации этого проекта, что через несколько часов закончил изготовление еще одной светодиодной лампы.

6: Результат: Прихожая

   Оставшись довольным результатом, я продолжал заменять энергосберегающие лампочки в квартире светодиодными лампами, изготовленными по такому же принципу. Я представлю их в режиме «быстрой перемотки» ... 

   Для прихожей я использовал два светодиода Cree MX6 Q5, каждый из которых имел максимальную мощность 3 Вт и максимальную светоотдачу 278 люменов, запитав их от зарядных устройств старых телефонов Samsung. Хотя ток, указанный производителем, составляет 0.7А, после измерений я обнаружил, что он ограничен значением 0.75 А. 

   Все было собрано при помощи ленты-"липучки", клея и пластиковых прокладок от материнских плат компьютера. 

   Общая потребляемая мощность на этот раз составила около 6 Вт при световом потоке 460 люмен.

7: Результат: Ванная

   Для ванной я использовал светодиод Cree XM-L T6, питаемый от двух зарядных устройств от мобильных телефонов LG. Каждое ЗУ может выдавать по заверению производителя, ток 0.9А, но я обнаружил, что ток ограничения составляет 1А. Два зарядных устройства подключены параллельно для получения тока в 2А. 

   В этих условиях светодиод будет выдавать световой поток около 700 люмен при энергопотреблении 6 Вт.

8: Результат: Кухня

   Если для прихожей и ванной комнаты не было необходимого условия для обеспечения минимального освещения, для кухни это совсем другая история. Я не хочу, чтобы моя жена или кто-то другой вырезал палец во время приготовления еды и обвинил в этом меня или что еще хуже, обвинил мою драгоценную светодиодную лампу ... 

   Чтобы быть уверенным что этого не произойдет, я решил использовать для кухни не один, но два светодиода питания Cree XM-L T6, с максимальной мощностью 9Вт каждый и максимальным световым потоком 910 люмен, соединенных последовательно. Для эффективного охлаждения я использовал радиатор от процессора Pentium 3 Slot 1, на который я посадил два светодиода, используя термоклей марки Arctic Alumina. 

Хотя светодиоды Cree XM-L T6 и могут работать с максимальным током 3А, производитель рекомендует для надежности ток 2 А, для которого они производят световой поток около 700 люмен. После тестирования нескольких источников питания, которые были без ограничения тока или  ограничивали ток, значительно превышающий необходимые мне 2А, мне удалось найти источник питания, который по словам производителя, генерирует 12 В при токе 1,5 А. После тестирования с использованием силовых резисторов я обнаружил, что ток ограничивается значением 1.8А, что близко к запланированному значению 2А. Отлично! 

Чтобы закрепить радиатор и два светодиода, я использовал две пластиковые прокладки с материнской платы компьютера, ленту с липучкой, суперклей и два неодимовых магнита, извлеченных из нерабочего DVD-привода. 

Хотя я ожидал, эта светодиодная лампа выдает световой поток 1300 люмен и светит примерно как экономка на 23 Вт, которую он заменяет. Для меня был приятный сюрприз когда я увидел, что на самом деле световой поток стал более интенсивным, а энергопотребление составило около 12 Вт

9: Заключение

Самая крутая часть этого проекта заключается в том, что для экономии электроэнергии можно использовать общедоступные компоненты, а из расходов будет только покупка светодиодов. 

Таким образом, можно получить светодиодные лампы стоимостью около половины или даже четверти от стоимостий ламп, купленных в магазине. 

Я надеюсь, что таким образом многие зарядные устройства с мобильных телефонов получат вторую жизнь, вместо того, чтобы быть выброшенными в мусорный бак. 

   Перевод статьи выполнен для сайта http://mynobook.blogspot.com

   Оригинал статьи на английском языке находится по адресу: http://www.instructables.com

   Англоязычный сайт автора данного проекта находится по адресу: http://www.schematics.ro, где всегда Вам рады. 

Спасибо за прочтение :)