Ako vyrobiť lacnú, ale veľmi výkonnú LED lampu

Už takmer rok som začal vymieňať všetky žiarovky v dome za LED. Výsledky potešili niekedy viac, niekedy menej, ale jeden prípad ma priviedol k zaujímavému riešeniu.

Dôvod, prečo som si vzal LED lampu

Ako často náhodne zrazíte vy alebo niekto z vašej rodiny stolnú lampu? Niekoľkokrát som o mne hovoril ... Preto, keď moje dieťa znova upustilo stolnú lampu s nevinným „Oh!“, Povedal som: „Dosť!“
Varovanie! Žiarivky používajú ortuť, ktorá je veľmi toxická.
Ak takúto lampu omylom alebo úmyselne rozbijete, odporúča sa dobre vetrať miestnosť, aby sa zabránilo toxickým výparom.
Rozhodol som sa nahradiť žiarivku mojej stolnej lampy niečo odolnejším voči nárazom ...
Moja lampa musí odolať manipulácii s 10-ročným dieťaťom a zároveň vyžarovať dostatok svetla na pohodlnú prácu pri stole, pracovať stabilne a lacno. Pred niekoľkými rokmi tento problém nemal jednoduché riešenie, ale teraz je odpoveď zrejmá - je to LED lampa.

Materiály

Rozhodol som sa použiť LED Cree MX6 Q5 s maximálnym svetelným tokom 278 lm, ktorý zostal so mnou z posledného projektu. LED bude umiestnená na chladiaci radiátor 5 x 5 cm, ktorý bol odstránený zo starého počítača.
Pre jednoduchosť som sa rozhodol pre telefón použiť pulznú nabíjačku, ktorá poskytne dostatočné napätie a prúd, aby LED lampa fungovala. Na tento účel som použil nefunkčnú nabíjačku Siemens A52 s deklarovaným výstupom 5 V a prúdom 420 mA.
Kazeta starej žiarivky bude slúžiť na ochranu elektroniky.
meranie
Podľa továrenských špecifikácií môže byť Cree MX6 Q5 napájaný zo zdroja s maximálnym prúdom 1 A a napätím 4,1 V. Zistil som, že na zníženie napätia o 1 V by som potreboval rezistor s odporom 1 Ohm (z 5 V, ktoré dodával zdroj energie) ) až do 4,1 V spotrebovaných LED, ak iba zdroj energie vydrží prúd 1 A.
Aby som skontroloval maximálnu povolenú prúdovú silu, ktorú napájací zdroj vydrží, pripojil som na svoje svorky rôzne odpory, v každom prípade meranie napätia a výpočet intenzity prúdu.
Prekvapilo ma, že som zistil, že napájací zdroj je navrhnutý tak, aby obmedzil súčasnú silu na úroveň 0,6 A, s ktorou sa bežne vyrovná. Pri uskutočňovaní štúdií týmto spôsobom s inými telefónnymi nabíjačkami som sa dozvedel, že všetky z nich majú súčasný limit o 20% až 50% vyšší, ako uvádza výrobca. To má zmysel, pretože každý výrobca navrhuje napájanie tak, aby sa príliš nezohrialo, aj keď je napájanie prerušené, a to aj z dôvodu skratu. A najjednoduchší spôsob, ako to zabezpečiť, je obmedziť súčasnú silu.
Mal som teda generátor jednosmerného prúdu s obmedzením prúdu až 0,6 A, veľmi efektívny (napájanie mobilného telefónu nie je počas používania príliš horúce), napájané priamo zo zdroja 220 V AC, vyrábaného v továrni a veľmi malej veľkosti , A je to jednoducho perfektné.

Výroba žiaroviek

Najprv som rozobral napájací zdroj, aby som odstránil vložky a vložil ich do novej žiarovky. Pretože väčšina napájacích zdrojov je pri montáži zlepená, na jej otvorenie som použil čepeľ na pílku.
Aby sa doska mohla namontovať do základne žiarovky, bolo potrebné vykonať určité úpravy.
Na pripevnenie dosky vo vnútri náplne som použil silikónový tmel, ktorý zostáva pri vysokých teplotách veľmi odolný. Pred zatvorením základne som na kryt pripevnil chladič (pomocou skrutky), na ktorom bola pripevnená LED dióda.

Výsledok: stolová lampa

Tu je zostava žiaroviek. Spotreba energie nepresahuje 2,5 W a osvetlenie je 190 lm, ideálne pre úspornú a spoľahlivú stolovú lampu. A to všetko za hodinu prevádzky, s výnimkou vytvrdnutia silikónového tmelu a sušenia horúceho lepidla, ktoré sa používalo na pripevnenie LED na chladiaci chladič.
Úspech a jednoduchosť projektu ma natoľko povzbudil, že o niekoľko hodín som už mal ďalšiu lampu.

Výsledok: Chodba

Na dojem z výsledkov som rovnakým spôsobom pokračoval v výmene niekoľkých žiariviek v mojom byte. Predstavím ich len na niektorých detailoch.
Pre svietidlo v chodbe som použil dva prvky Cree MX6 Q5 s spotrebou energie 3 W a maximálnym svetelným tokom 278 lm. Každá je napájaná starou nabíjačkou mobilných telefónov Samsung. Napriek tomu, že výrobca deklaroval prúdovú pevnosť 0,7 A, zistil som pomocou meraní, že obmedzenie bolo nastavené na 0,75 A.
Všetko je pripevnené textilným zipsom (suchým zipsom), lepidlom a plastovými držiakmi na základnú dosku.
Celková energetická spotreba konštrukcie je 6 W so svetelným tokom 460 lm.

Výsledok: kúpeľňa

Pre kúpeľňu som vyrobil lampu od Cree XM-L T6, ktorá bola poháňaná dvoma nabíjačkami pre mobilný telefón LG. Podľa továrenských špecifikácií môže vyrábať prúd 0,9 A, ale v praxi som zistil, že je obmedzený na 1 A. Dve jednotky sú zapojené paralelne na celkový prúd 2 A.
Takáto lampa spotrebuje 6 wattov energie a poskytuje osvetlenie 700 lm.

Výsledok: kuchyňa

Ak v prípade chodby a kúpeľne nebolo zabezpečenie minimálneho osvetlenia príliš výrazné, príbeh je odlišný od kuchyne. Nechcel som, aby moja žena alebo ktokoľvek iný rezal prst pri varení a obviňoval ma, alebo, čo je horšie, moje milované LED lampy ...
Aby som zaistil dobré osvetlenie kuchyne, rozhodol som sa použiť nie jeden, ale dva prvky Cree XM-L T6, so spotrebou energie 9 W a so svetelným tokom 910 lm. Ako prvok chladiča som použil chladič z mikroprocesora Pentium III, na ktorý som pomocou horúceho lepidla pripevnil dve LED.
Aj keď Cree XM-L T6 môže pracovať pri maximálnom prúde 3 A, výrobca odporúča použiť pre stabilnú prevádzku 2 A, pri ktorej bude LED emitovať asi 700 lm. Testovanie viacerých napájacích zdrojov ukázalo, že prúd v nich nie je obmedzený alebo limit prekračuje požadovaný 2 A. Podarilo sa mi nájsť zdroj energie, ktorý na základe technických charakteristík dáva 12 V pri prúde 1,5 A. Po kontrole pomocou rezistory, ukázalo sa, že prúdová sila je obmedzená na 1,8 A, čo je veľmi blízko požadovaných 2 A. Skvelé!
Na izoláciu chladiča a dvoch LED diód som použil dva neodýmové magnety z nefunkčnej jednotky DVD a plastové držiaky pre základnú dosku. Všetko je upevnené lepidlom a suchým zipsom.
Aj keď som očakával, že taká žiarovka bude produkovať svetelný tok 1300 lm, podobne ako 23 W žiarivka, ktorú nahradila, bola som príjemne prekvapená zistením, že svetlo produkované novou lampou bolo výrazne jasnejšie a spotreba energie bola 12 W - takmer polovica toľko.

Záver

Najúžasnejšou časťou tohto projektu je to, že sa dá realizovať pomocou objektov, ktoré má, s výnimkou LED, takmer každý po ruke.
Takto je možné získať LED lampu za polovičnú alebo dokonca štyrikrát nižšiu cenu ako je cena LED žiarovky v obchode.
Dúfam, že teraz budú staré nabíjačky pre mobilné telefóny opäť užitočné a nebudú padať do koša.
Ďakujem za pozornosť!
Pôvodný článok v angličtine