Lámpara LED de bricolaje: diagrama, matices de diseño, autoensamblaje

Las lámparas LED se utilizan ampliamente en la iluminación doméstica, viaria e industrial.Sus importantes ventajas son la eficiencia, el respeto al medio ambiente y el bajo mantenimiento.

Una lámpara LED de bricolaje definitivamente encontrará su aplicación en su hogar. Encontrará instrucciones de fabricación detalladas, así como diagramas de montaje, en el artículo presentado.

Principio de funcionamiento del dispositivo LED.

La base de una lámpara LED es un semiconductor unilateral cuyo tamaño es de varios milímetros. Tiene un movimiento unidireccional de electrones, lo que le permite convertir corriente alterna en corriente continua.

Un cristal LED que consta de varias capas se caracteriza por dos tipos de conductividad eléctrica: partículas cargadas positivamente y negativamente.

El lado que contiene el número mínimo de electrones se llama hueco (tipo p), mientras que el otro con una gran cantidad de estas partículas se llama electrón (tipo n).

Entre los dos lados del elemento LED hay un límite convencional: una unión electrón-hueco (p-n). Aquí las partículas chocan entre sí, dando como resultado un brillo.

Cuando los elementos en una unión pn chocan, chocan generando partículas de luz llamadas fotones.Si mantiene el sistema a un voltaje constante durante este tiempo, el LED emitirá un flujo de luz estable. Este efecto se utiliza en todos los diseños de lámparas LED.

Cuatro tipos de dispositivos LED

Dependiendo de la ubicación de los LED, dichos modelos se pueden dividir en las siguientes categorías:

1. ADEREZO. El cristal está dispuesto con dos conductores, encima de los cuales se encuentra una ampliadora. La modificación se ha generalizado en la fabricación de carteles y guirnaldas.
2. "Piraña". Los dispositivos están ensamblados de manera similar a la versión anterior, pero tienen cuatro salidas. Para equipar los automóviles se utilizan con mayor frecuencia estructuras confiables y duraderas.
3. SMD. El cristal se coloca en la parte superior, lo que mejora significativamente la disipación del calor y también ayuda a reducir el tamaño de los dispositivos.
4. BÚHO. En este caso, el LED se suelda directamente a la placa, lo que aumenta la intensidad de la iluminación y protege contra el sobrecalentamiento.

Una desventaja importante de los dispositivos COB es la imposibilidad de reemplazar elementos individuales, por lo que es necesario comprar un nuevo mecanismo debido a un solo chip defectuoso.

Las lámparas de araña y otros productos de iluminación del hogar suelen utilizar un diseño SMD.

Dispositivo de lámpara LED

La lámpara LED consta de las siguientes seis partes:

• Diodo emisor de luz;
• base;
• conductor;
• difusor;
• radiador.

El elemento operativo de dicho dispositivo es un LED, que genera una corriente de ondas de luz.

Los dispositivos LED se pueden diseñar para diferentes voltajes. Los más demandados son los productos pequeños de 12-15 W y las lámparas más grandes de 50 vatios.

La base, que puede tener diferentes formas y tamaños, también se utiliza para otros tipos de lámparas: fluorescentes, halógenas e incandescentes. Al mismo tiempo, algunos dispositivos LED, por ejemplo, las tiras de LED, pueden prescindir de esta pieza.

Un elemento de diseño importante es el controlador, que convierte la tensión de la red en corriente con la que funciona el cristal.

El funcionamiento eficiente de la lámpara depende en gran medida de esta unidad; además, la alta calidad conductor, al tener un buen aislamiento galvánico, proporciona un flujo luminoso constante y brillante sin una pizca de parpadeo.

Un LED convencional produce un haz de luz direccional. Para cambiar el ángulo de su distribución y proporcionar una iluminación de alta calidad se utiliza un difusor. Otra función de este componente es proteger el circuito de influencias mecánicas y naturales.

El radiador está diseñado para eliminar el calor, cuyo exceso puede dañar el dispositivo. El funcionamiento confiable del radiador le permite optimizar el funcionamiento de la lámpara y extender su vida útil.

Cuanto menor sea esta parte, mayor será la carga térmica que tendrá que soportar el LED, lo que afectará la velocidad de su combustión.

Ventajas y desventajas de una lámpara casera.

Las tiendas especializadas ofrecen una gran selección de dispositivos LED. Sin embargo, a veces es imposible encontrar en el surtido un dispositivo que cumpla con los parámetros necesarios. Además, los dispositivos LED suelen tener un coste elevado.

Las desventajas de los productos incluyen la falta de garantía del fabricante. Además, si se ensamblan sin cuidado, estos dispositivos pueden tener una apariencia poco atractiva.

Mientras tanto, es muy posible ahorrar dinero y conseguir la lámpara perfecta ensamblándola usted mismo.Esto no es difícil de hacer y los conocimientos técnicos básicos y las habilidades prácticas serán suficientes.

Un dispositivo LED de bricolaje tiene una serie de ventajas importantes sobre un análogo comprado en una tienda. Son económicos: con un montaje cuidadoso y el uso de piezas de alta calidad, la vida útil alcanza las 100 mil horas.

Estos dispositivos muestran un alto grado de eficiencia energética, que está determinada por la relación entre el consumo de energía y el brillo de la luz producida. Finalmente, su costo es un orden de magnitud menor que el de sus homólogos de fábrica.

Problemas de bricolaje

Las principales cuestiones que hay que resolver en la fabricación de lámparas LED son la conversión de la corriente eléctrica alterna en pulsante y su ecualización a constante. Además, es necesario limitar el flujo de energía a 12 voltios, necesario para alimentar el diodo.

Para crear usted mismo una lámpara LED, puede utilizar piezas compradas en tiendas especializadas o elementos de electrodomésticos quemados.

Al pensar en el dispositivo, también conviene resolver una serie de problemas de diseño, a saber:

• cómo disponer el circuito y los LED;
• cómo aislar el sistema;
• cómo garantizar el intercambio de calor en el dispositivo.

Antes del montaje, es recomendable pensar en todos estos problemas, teniendo en cuenta los requisitos para una fuente de luz casera.

Circuitos de lámparas LED

En primer lugar, conviene desarrollar una opción de montaje. Hay dos métodos principales, cada uno de los cuales tiene sus pros y sus contras. A continuación los veremos con más detalle.

Opción con puente de diodos

El circuito incluye cuatro diodos que están conectados en diferentes direcciones.Gracias a ello, el puente adquiere la capacidad de transformar la corriente de red de 220 V en pulsante.

El circuito puente LED es simple y lógico. Incluso un maestro novato que domine los conceptos básicos del trabajo independiente puede realizarlo.

Esto sucede de la siguiente manera: cuando las semiondas sinusoidales pasan a través de dos diodos, cambian, lo que provoca una pérdida de polaridad.

Durante el montaje, se conecta un condensador a la salida positiva delante del puente; delante del terminal negativo hay una resistencia de 100 ohmios. Se instala otro condensador detrás del puente: será necesario para suavizar las caídas de voltaje.

Hacer un elemento LED

La forma más sencilla de crear una lámpara LED es crear una fuente de luz a partir de una lámpara rota. Es necesario comprobar el funcionamiento de las piezas detectadas, lo que se puede realizar utilizando una batería de 12 V.

Los elementos defectuosos deben ser reemplazados. Para ello conviene desoldar los contactos, retirar los elementos quemados y colocar otros nuevos en su lugar. En este caso, es importante observar la alternancia de ánodos y cátodos, que están conectados en serie.

Si necesita cambiar solo 2 o 3 piezas del chip, simplemente puede soldarlas en las áreas donde se encontraban anteriormente los componentes defectuosos.

Para un autoensamblaje completo, debe conectar 10 diodos seguidos, observando las reglas de polaridad. Varios circuitos completos están soldados a los cables.

Al fabricar una lámpara, puede utilizar placas con LED, que se pueden encontrar en dispositivos quemados. Sólo es importante comprobar su funcionalidad.

Al ensamblar circuitos, es importante asegurarse de que los extremos soldados no se toquen entre sí, ya que esto puede provocar un cortocircuito en el dispositivo y una falla del sistema.

Dispositivos para una luz más suave

Para evitar el parpadeo característico de las lámparas LED, el circuito descrito anteriormente se puede complementar con varios detalles. Por tanto, debería constar de un puente de diodos, resistencias de 100 y 230 ohmios, condensadores de 400 nF y 10 μF.

Para proteger el dispositivo contra sobretensiones, se coloca una resistencia de 100 ohmios al comienzo del circuito, seguida de un condensador de 400 nF, después de lo cual se instala un puente de diodos y otra resistencia de 230 ohmios, seguido de una cadena de LED ensamblada.

Dispositivos de resistencia

Un esquema similar también es bastante accesible para un maestro novato. Para hacer esto, necesita dos resistencias de 12k y dos cadenas de la misma cantidad de LED, que se sueldan en serie, teniendo en cuenta la polaridad. En este caso, una tira del lado R1 está conectada al cátodo y la otra a R2, el ánodo.

Las lámparas fabricadas según este esquema tienen una luz más suave, ya que los elementos operativos se encienden a su vez, haciendo que la pulsación de los flashes sea casi invisible a simple vista.

Para calcular la potencia de la lámpara, necesita saber la cantidad de corriente que pasa a través de los LED. Este valor se puede calcular utilizando la fórmula dada. Hay que tener en cuenta que la caída de tensión en 12 LED conectados en serie es de 36V aproximadamente

Los dispositivos se utilizan con éxito como lámpara de mesa y para otros fines. Para crear una iluminación óptima, los expertos recomiendan utilizar tiras de 20 a 40 diodos. Un número menor da como resultado un flujo luminoso pequeño; conectar un mayor número de elementos es técnicamente bastante complicado.

Elemento importante: controlador LED

Para el correcto funcionamiento de un dispositivo LED de bricolaje, debe resolver el problema con el controlador. El diseño de esta unidad es bastante simple. El algoritmo de funcionamiento consiste en hacer pasar una corriente alterna de 220V al puente de diodos a través del condensador C1.

La corriente rectificada pasa a los LED HL1-HL27 conectados en serie, cuyo número puede llegar a 80 unidades.

El controlador para un dispositivo LED casero se ensambla de acuerdo con el diagrama a continuación. También puede utilizar elementos prefabricados bp 3122, bp 2832a o bp 2831a.

A evitar el parpadeo y para conseguir un color uniforme y uniforme, se recomienda utilizar el condensador C2, que debe tener la mayor capacidad posible.

Carcasas para dispositivos LED

Antes del montaje, es importante decidir dónde se colocará el circuito ensamblado.

Hay varias opciones para resolver este problema; para colocar el dispositivo, puede utilizar:

• bases de lámpara incandescente;
• carcasas de lámparas halógenas o de bajo consumo quemadas;
• dispositivos hechos a mano.

La primera opción tiene una ventaja importante. Al usarlo, es fácil atornillar el dispositivo LED ensamblado en el enchufe, asegurando así el intercambio de calor.

Cabe señalar que, además de las ventajas obvias, este método también tiene desventajas obvias. La estructura ensamblada no tiene un aspecto muy estético, además, en este caso es difícil proporcionar un aislamiento confiable.

Para utilizar una lámpara incandescente quemada para crear una LED, primero debes separar con cuidado la bombilla de vidrio de la base y luego quitar la espiral. El circuito ensamblado se coloca cuidadosamente en el espacio resultante y se fija una bombilla encima del tablero.

Una opción cómoda y práctica es colocar un dispositivo casero en el cuerpo de una lámpara de bajo consumo. Para hacer esto, primero debe desmontar el dispositivo quemado quitando la placa del convertidor.

El diagrama ensamblado se puede insertar usando diferentes métodos:

• Los diodos se colocan en orificios practicados en la tapa debajo de la bombilla de vidrio.
• El circuito se puede colocar dentro de la base, lo que garantiza el intercambio de calor. En este caso, los elementos LED se insertan y fijan en los agujeros existentes.
• El tablero se puede ocultar en la base. Para realizar el proceso conviene utilizar un tapón de plástico normal de una botella de agua.

Para colocar los LED, los artesanos suelen utilizar un círculo hecho a mano de plástico o cartón, en el que se perforan agujeros para los diodos. Cuando se hacen con cuidado, estos dispositivos parecen bastante agradables desde el punto de vista estético.

Otra opción es utilizar una carcasa de lámpara halógena. No se utiliza mucho, ya que en este caso no es posible atornillar la lámpara al casquillo. Sin embargo, se utiliza una modificación similar para fabricar indicadores y otros dispositivos caseros.

Si decide utilizar un cuerpo de bombilla para su trabajo, le recomendamos leer nuestro otro artículo, donde describimos en detalle cómo desmontar varios tipos de bombillas. Más detalles - ir a enlace.

Materiales para hacer productos caseros.

Además del cuerpo, se necesitarán otros elementos para crear la lámpara. Se trata, en primer lugar, de LED, que se pueden adquirir en forma de tiras de LED o de elementos NK6 ​​individuales. La intensidad actual de cada parte es de 100-120 mA; voltaje 3-3,3 V.

El montaje de algunos circuitos implica el uso de enlaces adicionales, por ejemplo, un controlador, por lo que el conjunto de componentes para cada caso específico se considera por separado.

También necesitará diodos rectificadores 1N4007 o un puente de diodos, así como fusibles, que se pueden encontrar en la base de un dispositivo antiguo.

También necesitará un condensador, cuya capacitancia y voltaje deben corresponder al circuito eléctrico utilizado y al número de elementos LED utilizados en él.

Si no utiliza una placa ya preparada, debe pensar en el marco al que están unidos los LED. Para su fabricación es adecuado un material resistente al calor que no sea metálico y que no sea conductor de corriente eléctrica.

Como regla general, dicha pieza está hecha de plástico duradero o cartón grueso. Para fijar los elementos LED al marco necesitarás clavos líquidos o superpegamento.

Montaje de una lámpara LED sencilla

Consideremos la implementación de una lámpara en una base estándar hecha de una lámpara fluorescente. Para ello, tendremos que cambiar ligeramente la lista de materiales anterior.

En este caso utilizamos:

• base antigua E27;
• LED NK6;
• conductor RLD2-1;
• un trozo de plástico o cartón grueso;
• Super pegamento;
• cableado eléctrico;
• soldador, alicates, tijeras.

Inicialmente, necesitas desmontar la lámpara. Para dispositivos luminiscentes, la conexión de la base a la placa con tubos se realiza mediante pestillos. Es importante localizar el lugar de fijación y hacer palanca en los elementos con un destornillador, lo que permitirá desconectar fácilmente el cartucho.

El proceso de montaje de una lámpara LED casera es sencillo. Se inserta un controlador en la carcasa del dispositivo antiguo, encima del cual se instala una placa con LED

Al desmontar el dispositivo se debe extremar el cuidado para no dañar los tubos que contienen alguna sustancia tóxica en su interior. Al mismo tiempo, es necesario controlar la integridad del cableado eléctrico conectado a la base, así como preservar las piezas contenidas en el mismo.

Utilizamos la parte superior con los descargadores de gas conectados para hacer la placa necesaria para conectar los LED. Basta con quitar los elementos tubulares y colocar las piezas LED en los orificios redondos restantes.

Para asegurarlos de forma segura, es mejor hacer una cubierta adicional de plástico o cartón, que servirá para aislar las virutas.

La lámpara utilizará LED NK6, cada uno de los cuales consta de 6 cristales conectados en paralelo. Le permiten crear un dispositivo de iluminación bastante brillante con un consumo mínimo de electricidad.

Para conectar cada LED a la cubierta, es necesario hacer dos agujeros. Deben perforarse con cuidado y estrictamente de acuerdo con el diagrama.

La parte de plástico permite fijar firmemente los elementos LED, mientras que el uso de cartón requiere una fijación adicional de los LED a la base mediante clavos líquidos o superpegamento.

Dado que el dispositivo está diseñado para utilizar seis LED con una potencia de 0,5 vatios cada uno, el circuito debe incluir tres elementos conectados en paralelo.

Se puede crear una lámpara espectacular utilizando una tira de LED. Este elemento se inserta en un tubo utilizado para iluminación fluorescente.

En un diseño que funcionará con una fuente de alimentación de 220 V, deberá proporcionar un controlador RLD2-1, que deberá comprar en una tienda o hacerlo usted mismo.

Para evitar cortocircuitos, es importante aislar el controlador y la placa entre sí con plástico o cartón antes de comenzar el montaje. Como la lámpara apenas se calienta, no hay necesidad de preocuparse por el sobrecalentamiento.

Una vez seleccionados todos los componentes, puede ensamblar la estructura de acuerdo con el diagrama y luego conectarla a la red eléctrica para verificar el brillo.

El dispositivo, que funciona con una fuente de alimentación estándar de 220 V, tiene un bajo consumo de energía y una potencia de 3 vatios. Esta última cifra es 2-3 veces menor que la de los dispositivos fluorescentes y 10 veces menor que la de las lámparas incandescentes.

Aunque la salida de luz es de sólo 100-120 lúmenes, el deslumbrante color blanco hace que la lámpara parezca mucho más brillante. La lámpara ensamblada se puede utilizar como lámpara de mesa o para iluminar una habitación compacta, por ejemplo, un pasillo o un armario.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

En el siguiente vídeo puedes ver una descripción detallada de un especialista sobre el autoensamblaje de una lámpara LED:

Las lámparas LED, fabricadas de forma independiente, tienen altas características técnicas. Son casi tan buenos como los modelos de fábrica en términos de cualidades como resistencia, confiabilidad y durabilidad.

El montaje de dichos dispositivos está disponible para casi todos: para completarlo con éxito, basta con seguir estrictamente los diagramas y realizar cuidadosamente todas las manipulaciones prescritas.

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