Как да си направим евтина, но много мощна LED лампа

Измина почти година, откакто започнах да сменям всички лампи в къщата с LED. Резултатите понякога бяха по-приятни, понякога по-малко, но един инцидент ме накара да взема интересно решение.

Причината, поради която взех LED лампата

Случвало ли ви се е вие ​​или някой от семейството ви случайно да събори настолна лампа? Ако говорим за мен, то доста пъти... Затова, когато детето ми за пореден път изпусна настолната ми лампа с едно невинно "О!", казах: "Стига!"
Внимание! Флуоресцентните лампи използват живак, който е силно токсичен.
Ако случайно или умишлено счупите такава лампа, препоръчително е да проветрите добре стаята, за да я освободите от токсични изпарения.
Реших да сменя флуоресцентната тръба на настолната си лампа с нещо по-удароустойчиво...
Моята лампа трябва да може да издържи на манипулирането на 10-годишно дете, но да произвежда достатъчно светлина за удобна работа на бюро, да работи постоянно и да е евтина.Преди няколко години този проблем нямаше просто решение, но сега отговорът е очевиден - това е LED лампа.

Материали

Реших да използвам Cree MX6 Q5 светодиоди с максимален светлинен поток 278 lm, който ми остана от миналия проект. Светодиод ще бъде поставен върху охлаждащ радиатор с размери 5 х 5 см, който е свален от стар компютър.
За простота реших да използвам импулсно зарядно за телефон, което ще осигури достатъчно напрежение и ток за работа на LED лампата. За целта използвах неработещо зарядно Siemens A52, с посочено изходно напрежение 5 V и ток 420 mA.
Старият цокъл за луминесцентна лампа ще служи за защита на електрониката.
Измервания
Според фабричните спецификации Cree MX6 Q5 може да се захранва от максимален ток от 1 A ​​и напрежение от 4,1 V. Реших, че ще ми трябва резистор от 1 ома, за да намаля напрежението с 1 V (от 5 V, които осигуреното захранване) до 4,1 V, консумирано от светодиода, само ако захранването може да издържи ток от 1 A.
За да проверя максимално допустимия ток, който ще издържи захранването, свързах различни резистори към клемите му, като във всеки случай измервах напрежението и изчислявах тока.
Бях изненадан да открия, че захранването е проектирано да ограничава тока до 0,6 A, с което може да се справи добре. След като направих подобно проучване с други зарядни за телефони, научих, че всички те имат ограничение на тока от 20% до 50% по-високо от това, което производителят твърди.Това е логично, тъй като всеки производител проектира захранването по такъв начин, че да не се нагрява много, дори ако устройството, което се захранва, е повредено, включително от късо съединение. И най-лесният начин да се гарантира това е да се ограничи тока.
Така че имах DC генератор с ограничение на тока до 0,6 A, много ефективен (захранването на мобилния телефон не се нагрява много по време на употреба), захранван директно от 220 V AC източник, фабрично произведен и много малък по размер. И е просто прекрасно.

Изработка на лампа

Първо разглобих захранването, за да премахна вътрешните части и да ги сложа в новата лампа. Тъй като повечето захранвания са залепени заедно по време на сглобяването, използвах острие за ножовка, за да го отворя.
Трябваше да се направят някои корекции, за да се гарантира, че платката ще пасне в гнездото на лампата.
За да закрепя платката вътре в гнездото, използвах силиконов уплътнител, който остава много устойчив на високи температури. Преди да затворя основата, прикрепих радиатор към капака й (с помощта на винт), върху който беше фиксирана Светодиод.

Резултат: настолна лампа

Ето сглобената лампа. Консумацията на енергия не надвишава 2,5 W, а осветеността е 190 lm, идеална за икономична и надеждна настолна лампа. И всичко това за един час работа, с изключение на втвърдяването на силиконовия уплътнител и изсъхването на топимото лепило, което е използвано за фиксиране LED на охладителния радиатор.
Бях толкова вдъхновен от успеха и простотата на проекта, че няколко часа по-късно вече имах друга лампа.

Резултат: коридор

Впечатлен от резултатите, пристъпих към смяна на няколко луминесцентни лампи в апартамента си по същия начин. Ще ги представя, като навляза само в някои подробности.
За коридорното осветление използвах два елемента Cree MX6 Q5 с консумация на енергия 3 W и максимален светлинен поток 278 lm. Всеки се захранва от старо зарядно за мобилен телефон Samsung. Въпреки факта, че производителят твърди ток от 0,7 A, чрез измервания установих, че границата е зададена на 0,75 A.
Всичко е закрепено с текстилни закопчалки (велкро), лепило и пластмасови стойки за дънната платка.
Общата консумация на енергия на конструкцията е 6 W при светлинен поток от 460 lm.

Резултат: баня

За банята направих лампа от Cree XM-L T6, която се захранваше от две зарядни устройства за мобилни телефони LG. Според фабричните спецификации може да произведе 0.9A ток, но на практика установих, че е ограничен до 1 A. Двете устройства са свързани паралелно за общ ток от 2 A.
Такава лампа ще консумира 6 W енергия и ще осигури осветеност от 700 lm.

Резултат: кухня

Ако в случая с коридора и банята осигуряването на минимално осветление не е било особено важно, то кухнята е друга история. Не исках жена ми или някой друг да си пореже пръста, докато готви и да обвинява за това мен, или още по-лошо, любимите ми LED светлини...
За да осигуря добро осветление на кухнята, реших да използвам не един, а два елемента Cree XM-L T6, всеки от които консумира 9 вата и произвежда 910 лумена.Като радиаторен елемент използвах охлаждащ радиатор от микропроцесор Pentium III, към който прикрепих две LED.
Въпреки че Cree XM-L T6 може да работи при максимален ток от 3 A, производителят препоръчва използването на 2 A за стабилна работа, при която Светодиод ще излъчва около 700 лумена. Тестването на няколко захранвания показа, че те или не са ограничени в тока, или ограничението е по-голямо от необходимите 2 A. Успях да намеря захранване, което въз основа на техническите спецификации произвежда 12 V при ток от 1,5 A , След тестване с резистори се оказа, че токът е ограничен до 1,8 A, което е много близо до желаните 2 A. Отлично!
За да осигуря изолация на радиатора и двата светодиода, използвах два неодимови магнита от неработещо DVD устройство и пластмасови скоби на дънната платка. Всичко е фиксирано с лепило и велкро.
Въпреки че очаквах тази лампа да произведе 1300 лумена светлинен поток, подобно на 23 W флуоресцентна лампа, която замени, бях приятно изненадан да установя, че светлината, произведена от новата лампа, беше значително по-ярка, а консумацията на енергия беше 12 W - почти наполовина по-малко.

Заключение

Най-готината част от този проект е, че може да се направи с помощта на елементи, които, с изключение на светодиодите, почти всеки има под ръка.
Така можете да получите LED лампа на цена, която е наполовина или дори четири пъти по-ниска от цената на LED лампа в магазина.
Надявам се, че сега старите зарядни за мобилни телефони ще бъдат отново полезни и няма да свършат в кошчето.
Благодаря за вниманието!
Оригинална статия на английски език