Гибкий светодиодный светильник своими руками

Светильник для мастерской на гибком кронштейне своими руками

Здравствуйте, уважаемые посетители сайта «В гостях у Самоделкина»!

Сегодня я хочу представить очередную свою самоделку. На этот раз это будет не станок и не инструмент, а, всего-лишь, настольный светильник.

Ранее я уже представил здесь один из вариантов настольного светильника для мастерской. Но, со временем, решил сделать ещё один. Дело в том, что работаю я обычно, в своём подвале, в котором у меня есть верстак. Там и установлен светильник. Но иногда мне удобнее делать что-то, сидя за столом. (Стол в подвале тоже имеется). Я накрываю стол картоном и работаю. А так как мои глаза с возрастом для нормального функционирования требуют всё больше и больше света, приходится прибегать к местному освещению. Пользоваться настольной лампой достаточно неудобно, так как, работая, часто опрокидывал её, зацепив шнуром электроинструмента, или заготовкой. Решил поэтому сделать ещё один светильник на струбцине. Если прошлый раз меня вдохновило на его создание наличие диодной ленты, то сейчас — появление в продаже по относительно низким ценам компактных диодных прожекторов. ))).

Впервые я обратил на них внимание, когда делал сверлильный станок.. Думая над тем, из чего можно сделать подсветку, я увидел в магазине вот такие диодные прожекторы:

Они светят достаточно ярко, благодаря десятиваттной светодиодной матрице, и, в то-же время, достаточно компактны. Обрадовала и цена (около трёх долларов), и я купил тогда два таких. Один — для станка, второй — «чтобы был» ))))
Вот сейчас я решил использовать его в своей самоделке.

Для её изготовления мне понадобились следующие материалы:

1. Светодиодный прожектор мощностью 10 Ватт.
2. Обрезок кожуха от автомобильного троса ручного тормоза.
3. Обрезок листового металла толщиной 1 миллиметр.
4. Струбцина.
5. Шнур со штепсельной вилкой.
6. Термоусадочная трубка.

Итак, начнём. Когда-то один из моих друзей не смог найти в продаже трос ручного тормоза для своего автомобиля американского производства. Он спросил моего совета, и я ему помог — в моей мастерской мы изготовили нужный трос из двух «жигулёвских». С тех пор в моём «нужном хламе» лежит обрезок кожуха от этого троса:

Моё внимание привлекло одно его качество — способность удерживать форму. То есть, если его изогнуть, к примеру, дугой, или «змейкой», то можно, держа за конец, даже размахивать им, и форма изгиба сохраняется!:

Это навело на ассоциацию с лампами, которые установлены на токарных станках. Там «ножка» лампы имеет такие-же свойства, благодаря чему, лампу легко можно направлять в любую сторону. Именно поэтому я решил задействовать этот кожух в качестве держателя для моего прожектора. Осталось придумать, каким образом закрепить на нём прожектор.

Штатную скобу я решил не использовать — она для этого не подходит. (Мне не нужно обеспечивать поворот прожектора в одной плоскости. Мне нужно его жёстко закрепить на конце кожуха). Поэтому скобу я сразу демонтировал. А крепление решил сделать из обрезка металла, толщиной 1 мм, который валялся у меня в «металлоломе».

Из него я вырезал вот такую заготовку:

При этом я использовал уже имеющийся загиб под прямым углом:

Именно посредством получившегося «жёлоба» я собираюсь прижать кожух троса к корпусу прожектора.
Сам кронштейн я собираюсь закрепить, используя гайку гермоввода кабеля. (Прожектор по степени защиты соответствует стандарту IP 65, поэтому провода заведены герметично). Мне для моих целей герметичность не требуется, поэтому я отвернул гайку гермоввода и разделал изоляцию кабеля, освободив провода:

В кронштейне я просверлил отверстие диаметром 12 мм (именно такой диаметр имеет резьбовая часть гермогайки:

Так как мне требуется очень жёстко прижать конец кожуха к корпусу прожектора, я посчитал жёсткость кронштейна недостаточной. (Ведь он выполнен из стали толщиной всего 1 мм.) Чтобы не позволить ему разогнуться, я сделал ещё одну точку крепления, для чего, надрезав одну сторону, изогнул конец кронштейна и просверлил в нём отверстие:

Теперь, посредством этого отверстия, можно закрепить конец кронштейна одним из винтов, которыми раньше крепился штатный кронштейн.
Примерив всё и убедившись в том, что отверстия совпадают, я отрезал всё лишнее, закруглил все углы и зачистил:

Кронштейн готов. Отправляем его пока в покраску. (Возможно, я уже озвучивал свой метод ускоренной покраски металлических деталей. Для тех, кто не знает — подскажу. Нужно перед покраской разогреть деталь при помощи технического фена, и окрашивать «на горячую». Нитроэмаль сохнет в таком случае моментально).

А пока краска сохнет, займёмся электрической частью.
Кожух троса имеет внутренний диаметр 4 мм. Для прокладки внутри кожуха я решил использовать медные провода с моножилой, которые у меня остались после переделки люминисцентного светильника «2 по 36» под светодиодные лампы:

Используя силиконовую смазку, и работая пассатижами, я не без труда вставил пару проводов внутрь кожуха:

Так как заземление в моём светильнике предусмотрено не будет, я отрезал жёлто зелёный провод, а остальные два соединил пайкой с проводами, продетыми сквозь кожух, после чего, изолировал их термоусадочным кембриком:

После чего, используя кембрик большего диаметра, обтянул им провода с заходом на кожух:

Краска на кронштейне высохла, и я закрепил кожух на корпусе прожектора, пропустив жгут сквозь прорезь:

Крепление получилось очень прочным, благодаря тому, что кожух, имеющий поперечные «рёбра», прижался поперёк рёбер охлаждения прожектора:

Вырвать его оттуда невозможно. Для проверки прочности, я несколько раз, держа рукой за корпус прожектора, придал «ноге» несколько разных форм, изгибая её:

Именно этот эффект мне и нужен. Так я смогу легко направлять свет туда, куда мне потребуется.

Теперь нужно придумать удобное крепление лампы к столу. Я сразу отбросил мысль сделать какую-бы то ни было упорную площадку. Светильник для работы не должен занимать место на столе. Наиболее удобный выход — крепить его с помощью струбцины к противоположному краю столешницы. Изначально я думал сделать простейшую струбцину из обрезка уголка, гайки и болта. Но вовремя вспомнил о валяющейся у меня очень давно без дела вот такой струбцине:

Я не знаю, от чего она, и, даже забыл, как она ко мне попала! ))))) Уж больно давно она у меня валяется))). Но она как нельзя лучше подходит для моей цели. Я решил вставить нижний конец «ноги» светильника в канал струбцины. Для того, чтобы выпустить провода, Я, используя УШМ, сделал вырез в нижней части:

После чего, помотав изоленты, с силой «вкрутил» нижний конц кожуха в струбцину:

Порывшись в своих «электрических запасах», я выбрал подходящий шнур с штепсельной вилкой:

(Таких готовых шнуров у меня всегда есть в запасе.)))) Я никогда ничего не выбрасываю, не разобрав. И, даже не вижу ничего зазорного в том, чтобы отрезать шнур от прибора, который выбросили. (Как правило, старые телевизоры/утюги/видики выносят и ставят у мусорных контейнеров)))))). И, при этом не испытываю ни малейшего стыда, или неудобства.))) Просто подхожу и отрезаю шнур.
А стыдно, я считаю — это когда у мужика нет в запасе куска провода, или штепсельной вилки. )))))

Соединив пайкой провода, и заизолировав их термоусадочным кембриком, я, во избежании отрыва при случайном рывке, примотал изолентой место соединения к струбцине:

(Я ведь делаю не красивую, а удобную и (главное) добротную лампу, потому как в мастерской нельзя исключить ни рывков шнура, ни ударов)))).

Никакого выключателя я делать не стал. Дело в том, что стол и верстак у меня оборудованы «управляемыми розетками». (Я закрепляю несколько розеток под столешницей, рядом с каждой — выключатель. Это очень удобно при одновременной работе с разными инструментами, например, с несколькими паяльниками одновременно. «Чтоб не дёргать штепселя» ))))). Вот в одну из них и будет включена лампа.
А если кому-то необходим выключатель, то можно его закрепить на «голове» лампы, или на струбцине. Как наименее удобный, но наиболее легковыполнимый вариант — повесить в разрыве шнура.

Вот и всё. Лампа получилась очень удобной. Светит ярко. Направить легко можно в любом направлении. Места на столе не занимает. Когда не нужна — можно просто отогнуть за стол.

Источник

LED светильники своими руками

Постепенно приборы освещения переходят на светодиодные лампы. Произошло это не сразу, был затяжной переходный период с применением так называемых экономок – компактных газоразрядных лампочек со встроенным блоком питания (драйвером) и стандартным патроном Е27 или Е14.

Такие лампы широко применяются и сегодня, поскольку их стоимость в сравнение с LED источниками света не такая «кусачая».

При неплохом балансе цены и экономичности (разница в цене с обычными лампами накаливания со временем окупается за счет экономии электроэнергии), газоразрядные источники света имеют ряд недостатков:

• Срок службы ниже, чем у ламп накаливания.
• Высокочастотные помехи от блока питания.
• Лампы, не любят частого включения – выключения.
• Постепенное снижение яркости.
• Влияние на расположенные рядом поверхности: на поверхности потолка (над лампой) со временем появляется темное пятно.
• Да и вообще, иметь в доме колбу с некоторым количеством ртути как-то не очень хочется.

Прекрасная альтернатива – светодиодные светильники. Список достоинств весомый:

Потрясающая экономичность (до 10 раз в сравнение с лампами накаливания).

Огромный срок службы.

Совершенные и безопасные блоки питания (драйверы).

Абсолютно не зависят от количества включений.

При нормальном охлаждении не теряют яркости практически весь период эксплуатации.

Полная механическая безопасность (даже если разбить декоративный рассеиватель, никаких вредных веществ в помещение не попадет).

• Направленность светового потока предъявляет высокие требования при конструировании рассеивателя.
• Все-таки они дорого стоят (речь идет о качественных брендах, безымянные изделия среднего уровня вполне доступны).

Если ценовой вопрос регулируется подбором производителя, то конструктивные особенности не всегда позволяют просто заменить лампу в любимой люстре. Разумеется, есть богатый выбор классических грушевидных LED ламп, которые подходят под любой размер.

Но именно в этой конструкции кроется «засада».

Перед нами качественная (при этом относительно недорогая) лампа с яркостью свечения 1000 Lm (эквивалент 100 ваттной лампы накаливания), и потребляемой мощностью 13 Вт. У меня такие LED источники света работают по много лет, светят приятным теплым светом (температура 2700 K), и никакой деградации яркости со временем не наблюдается.

Но для мощного света, требуется серьезное охлаждение. Поэтому корпус у этой лампы на 2/3 состоит из радиатора. Он пластиковый, не портит внешний вид, и достаточно эффективен. Из конструкции следует главный недостаток – реальным источником света является полусфера в верхней части лампы. Это затрудняет подбор светильника – не в каждой рожковой люстре такая лампа будет выглядеть гармонично.

Есть лишь один выход – покупать готовые LED светильники, конфигурация которых изначально рассчитана под конкретные источники света.

Ключевое слово – покупать. А куда девать любимые торшеры, люстры и прочие светильники в квартире?

Поэтому было принято решение конструировать LED лампы самостоятельно

Основной критерий – минимизация стоимости.

Есть два основных направления при разработке светодиодных источников света:

1. Применение маломощных (до 0.5 Вт) светодиодов. Их требуется много, можно сконфигурировать любую форму. Не нужен мощный радиатор (мало греются). Существенный недостаток – более кропотливая сборка.

2. Использование мощных (1 Вт – 5 Вт) LED элементов. Эффективность высокая, трудозатраты в разы меньше. Но точечное излучение требует подбора рассеивателя, и для реализации проекта нужны хорошие радиаторы.

Для экспериментальных конструкций я выбрал первый вариант. Самое недорогое «сырье»: 5 мм светодиоды с рассеиванием 120° в прозрачном корпусе. Их называют «соломенная шляпа».

Такое добро продается по 3 рубля пучок на любом радиорынке.

Я купил несколько упаковок по 100 шт. на aliexpress (ссылка на покупку). Обошлось чуть меньше, чем по 1 р. за штуку.

В качестве блоков питания (точнее сказать источников тока), я решил использовать проверенную схему с гасящим (балластным) конденсатором. Достоинства такого драйвера – экстремальная дешевизна, и минимальное потребление энергии. Поскольку нет ШИМ контроллера, или линейного стабилизатора тока – лишняя энергия в атмосферу не уходит: в этой схеме нет элементов с рассеивающим тепло радиатором.

Недостаток – отсутствие стабилизации тока. То есть, при нестабильном напряжении электросети, яркость свечения будет меняться. У меня в розетке ровно 220 (+/- 2 вольта), поэтому такая схема в самый раз.

Элементная база тоже не из дорогих.

• диодные мосты серии КЦ405А (можно любые диоды, хоть Шоттки)
• пленочные конденсаторы с напряжением 630 вольт (с запасом)
• 1-2 ваттные резисторы
• электролитические конденсаторы 47 mF на 400 вольт (можно взять емкость побольше, но это выходит за рамки экономности)
• такие мелочи, как макетная плата и предохранители, обычно есть в арсенале любого радиолюбителя

Чтобы не изобретать корпус с патроном Е27, используем сгоревшие (еще один повод от них отказаться) экономки.

После аккуратного (на улице!) извлечения колбы со ртутными парами, остается прекрасная заготовка для творчества.

Основа основ – расчет и принцип работы токового драйвера с гасящим конденсатором

Типовая схема изображена на иллюстрации:

Как работает схема:

Резистор R1 ограничивает скачок тока при подаче питания, пока схема не стабилизируется (около 1 секунды). Значение от 50 до 150 Ом. Мощность 2 Вт.

Резистор R2 обеспечивает работу балластного конденсатора. Во-первых, он его разряжает при отключении питания. Как минимум для того, чтобы вас не тряхнуло током при выкручивании лампочки. Вторая задача – не допустить токового броска в случае, когда полярность заряженного конденсатора и первой полуволны 220 вольт не совпадают.

Собственно, гасящий конденсатор С1 – основа схемы. Он является своеобразным фильтром тока. Подбирая емкость, можно установить любой ток в цепи. Для наших диодов он не должен превышать 20 мА в пиковых значениях напряжения сети.

Далее работает диодный мост (все-таки светодиоды – это элементы с полярностью).

Электролитический конденсатор C2 нужен для предотвращения мерцания лампы. Светодиоды не имеют инертности при включении-выключении. Поэтому глаз будет видеть мерцание с частотой 50 Гц. Кстати, этим грешат дешевые китайские лампы. Проверяется качество конденсатора с помощью любого цифрового фотоаппарата, хоть смартфона. Посмотрев на горящие диоды через цифровую матрицу, можно увидеть моргание, неразличимое для человеческого глаза.

Кроме того, этот электролит дает неожиданный бонус: светильники выключаются не сразу, а с благородным медленным затуханием, пока емкость не разрядится.

Расчет гасящего конденсатора производится по формуле: I = 200*C*(1.41*U cети — U led) I – полученный ток цепи в амперах

200 – это константа (частота сети 50Гц * 4)

С – емкость конденсатора С1 (гасящего) в фарадах

U сети – предполагаемое напряжение сети (в идеале – 220 вольт) U led – суммарное падение напряжения на светодиодах (в нашем случае – 3,3 вольта, помноженное на количество LED элементов)

Подбирая количество светодиодов (с известным падением напряжения) и емкость гасящего конденсатора, надо добиться требуемого тока. Он должен быть не выше указанного в характеристиках светодиодов. Именно силой тока вы регулируете яркость свечения, и обратно пропорционально – срок жизни светодиодов.

Для удобства можно создать формулу в Exel.

Схема проверена неоднократно, первый экземпляр собран почти 3 года назад, трудится в светильнике на кухне, сбоев в работе не было.

Переходим к практической реализации проектов. Количество LED элементов и емкость конденсатора в отдельных схемах обсуждать нет смысла: проекты индивидуальные для каждого светильника. Рассчитывались строго по формуле. Приведенная выше схема на 60 светодиодов с конденсатором на 68 микрофарад – не просто пример, а реальный расчет для тока в цепи 15 мА (для продления жизни светикам).

LED лампа в рожковую люстру

Выпотрошенный патрон от экономки используем в качестве корпуса для схемы и несущей конструкции. В этом проекте я не использовал макетную плату, собрал драйвер на кругляше из ПВХ толщиной 1 мм. Получилось как раз в размер. Два конденсатора – по причине подбора емкости: не нашлось нужного количества микрофарад в одном элементе.

В качестве корпуса для размещения LED элементов использована баночка от йогурта. В конструкции также использовал обрезки листов вспененного ПВХ 3 мм.

После сборки получилось аккуратно и даже красиво. Такое расположение патрона связано с формой люстры: рожки направлены вверх, на потолок.

Далее размещаем светодиоды: по схеме 150 шт. Протыкаем пластик шилом, трудозатраты: один полноценный вечер.

Забегая вперед, скажу: материал корпуса себя не оправдал, слишком тонкий. Следующий светильник был изготовлен из листового ПВХ 1 мм. Для придания формы рассчитал развертку конуса на те же 150 диодов.

Получилось не так изящно, но надежно, и отлично держит форму. Лампа полностью скрыта в рожке люстры, поэтому внешность не столь важна.

Светит равномерно, в глаза не бьёт.

Люмены не мерял, по ощущениям – ярче, чем лампа накаливания 40 Вт, немного слабее 60 Вт.

LED лампа в плоский потолочный светильник на кухню

Идеальный донор для подобного проекта. Все светодиоды буду расположены в одной плоскости.

Рисуем шаблон, вырезаем матрицу для размещения LED элементов. При таком диаметре плоский лист ПВХ будет деформироваться. Поэтому я использовал донышко от пластикового ведра из-под строительных смесей. По внешнему контуру есть ребро жесткости.

Диоды устанавливаются с помощью привычного шила: 2 дырки по разметке.

Светильник рассчитан на 120 LED элементов, разбитых на 2 группы по 60 шт., для надежности схемы. Изготавливаем 2 одинаковых драйвера.

Монтируем их на диэлектрических проставках с обратной стороны.

Для крепления диска, в центре устанавливаем подиум из ПВХ.

Вешаем светильник на потолок, включаем – все работает.

Для оценки яркости: по углам расположены 4 фирменных LED лампы от IKEA, со светоотдачей по 400 Lm.

LED светильник для санузла

Тоже легко реализуемый проект. Извлекаем содержимое светильника, устанавливаем матрицу на 30 светодиодов, и соответствующий драйвер.

Свет мягкий, равномерный, для данной «комнаты» более чем достаточно.

Настольная лампа

В качестве корпуса использован колпачок от дезодоранта.

Патрон Е27 традиционно от сгоревшей экономки.

В корпус вместилось 55 светодиодов.

Получилось компактно и аккуратно.

В настольной лампе «инсталляция» смотрится, как родная.

И светит вполне уверенно.

Ребенок, вдохновленный успехами папы, попросил подсветку для компьютерного стола. Была найдена какая-то изящная коробочка, в которую поместился драйвер.

В качестве корпуса я применил короб для прокладки кабеля. Размер профиля: 10*10 мм.

Чтобы свет не бил в глаза, а был направлен сверху вниз, конструкция разместилась на уголке со стороной 25 мм, из белого ПВХ.

Все работы выполнены из компонентов, которые практически ничего не стоят. Кроме того, это прекрасный повод попрактиковаться в радиоделе.

Источник