كيفية صنع مصباح LED غير مكلف ولكنه قوي جدًا

لقد مر عام تقريبًا منذ أن بدأت في استبدال جميع المصابيح الموجودة في المنزل بمصابيح LED. وكانت النتائج في بعض الأحيان أكثر إرضاءً، وفي أحيان أخرى أقل، ولكن حادثة واحدة قادتني إلى قرار مثير للاهتمام.

السبب الذي دفعني إلى استخدام مصباح LED

هل قمت أنت أو أحد أفراد أسرتك بإسقاط مصباح طاولة عن طريق الخطأ؟ إذا تحدثنا عني، فعندئذ عدة مرات... لذلك، عندما أسقط طفلي مرة أخرى مصباح طاولتي بكلمة بريئة "أوه!"، قلت: "هذا يكفي!"
تحذير! تستخدم مصابيح الفلورسنت الزئبق، وهو شديد السمية.
إذا كسرت مثل هذا المصباح عن طريق الخطأ أو عن قصد، فمن المستحسن تهوية الغرفة بشكل جيد لتخليصها من الأبخرة السامة.
قررت استبدال أنبوب الفلورسنت الموجود على مصباح الطاولة الخاص بي بشيء أكثر مقاومة للصدمات...
يجب أن يكون الضوء الخاص بي قادرًا على تحمل التعامل مع طفل يبلغ من العمر 10 سنوات، مع إنتاج ما يكفي من الضوء للعمل بشكل مريح على المكتب، والعمل بشكل متسق، وأن يكون غير مكلف.قبل بضع سنوات، لم يكن لهذه المشكلة حل بسيط، ولكن الآن أصبحت الإجابة واضحة - إنها مصباح LED.

مواد

قررت استخدام مصابيح LED كري MX6 Q5 مع أقصى تدفق ضوئي يبلغ 278 م، والذي ما زلت أملكه من المشروع الأخير. الصمام الثنائي الباعث للضوء سيتم وضعها على مشعاع تبريد بقياس 5 × 5 سم، والذي تمت إزالته من جهاز كمبيوتر قديم.
من أجل البساطة، قررت استخدام شاحن الهاتف النبضي الذي سيوفر ما يكفي من الجهد والتيار لتشغيل مصباح LED. لهذا الغرض، استخدمت شاحن Siemens A52 غير العامل، مع خرج جهد محدد يبلغ 5 فولت وتيار يبلغ 420 مللي أمبير.
سوف يعمل مقبس مصباح الفلورسنت القديم على حماية الإلكترونيات.
قياسات
وفقًا لمواصفات المصنع، يمكن تشغيل Cree MX6 Q5 من تيار أقصى يبلغ 1 أمبير وجهد 4.1 فولت. اعتقدت أنني سأحتاج إلى مقاومة 1 أوم لتقليل الجهد بمقدار 1 فولت (من 5 فولت الذي مصدر الطاقة المقدم) ما يصل إلى 4.1 فولت يستهلكه مؤشر LED، إذا كان مصدر الطاقة فقط يمكنه تحمل تيار قدره 1 أمبير.
للتحقق من الحد الأقصى للتيار المسموح به الذي سيتحمله مصدر الطاقة، قمت بتوصيل مقاومات مختلفة بأطرافه، وفي كل حالة قياس الجهد وحساب التيار.
لقد فوجئت عندما وجدت أن مصدر الطاقة مصمم للحد من التيار إلى 0.6 أمبير، وهو ما يمكنه التعامل معه بشكل جيد. وبعد إجراء بحث مماثل مع شواحن الهواتف الأخرى، علمت أن جميعها لديها حد تيار أعلى بنسبة 20% إلى 50% مما تدعي الشركة المصنعة.وهذا أمر منطقي، نظرًا لأن كل شركة مصنعة تصمم مصدر الطاقة بطريقة لا تصبح ساخنة جدًا، حتى لو كان الجهاز الذي يتم تشغيله معطلاً، بما في ذلك بسبب ماس كهربائي. وأسهل طريقة لضمان ذلك هي الحد من التيار.
لذلك كان لدي مولد تيار مستمر بحدود تيار يصل إلى 0.6 أمبير، وهو فعال للغاية (لا يسخن مصدر طاقة الهاتف المحمول بشدة أثناء الاستخدام)، ويتم تشغيله مباشرة من مصدر تيار متردد بقوة 220 فولت، ومصنوع في المصنع وصغير الحجم جدًا. وهذا رائع.

صنع مصباح

أولاً، قمت بتفكيك مصدر الطاقة لإزالة الأجزاء الداخلية وإدخالها في المصباح الجديد. نظرًا لأن معظم مصادر الطاقة يتم لصقها معًا أثناء التجميع، فقد استخدمت شفرة منشارًا لفتحها.
يلزم إجراء بعض التعديلات لضمان ملاءمة اللوحة لمقبس المصباح.
لتأمين اللوحة داخل المقبس، استخدمت مادة مانعة للتسرب من السيليكون، والتي تظل شديدة المقاومة في درجات الحرارة المرتفعة. قبل إغلاق القاعدة، قمت بتركيب المشتت الحراري على غلافه (باستخدام المسمار)، والذي تم تثبيته عليه الصمام الثنائي الباعث للضوء.

النتيجة: مصباح طاولة

هنا المصباح المجمع. لا يتجاوز استهلاك الطاقة 2.5 واط، والإضاءة 190 لومن، وهي مثالية لمصباح طاولة اقتصادي وموثوق. وكل هذا في ساعة عمل، باستثناء تصلب مادة السيليكون المانعة للتسرب وتجفيف المادة اللاصقة الساخنة التي كانت تستخدم للتثبيت قاد على المبرد التبريد.
لقد ألهمني نجاح المشروع وبساطته لدرجة أنه بعد ساعات قليلة، أصبح لدي مصباح آخر.

النتيجة: المدخل

أعجبت بالنتائج، وشرعت في استبدال العديد من مصابيح الفلورسنت في شقتي بنفس الطريقة. سأقدمها، مع الخوض في بعض التفاصيل فقط.
بالنسبة لإضاءة المدخل، استخدمت عنصرين من نوع Cree MX6 Q5 مع استهلاك طاقة يبلغ 3 وات وتدفق ضوئي بحد أقصى يبلغ 278 لومن. يتم تشغيل كل منها بواسطة شاحن هاتف محمول قديم من سامسونج. على الرغم من أن الشركة المصنعة تدعي أن التيار يبلغ 0.7 أمبير، إلا أنني وجدت من خلال القياسات أن الحد الأقصى محدد بـ 0.75 أمبير.
يتم تأمين كل شيء باستخدام مثبتات النسيج (الفيلكرو)، وحوامل الغراء والبلاستيك للوحة الأم.
يبلغ إجمالي استهلاك الطاقة للهيكل 6 وات مع تدفق ضوئي يبلغ 460 م.

النتيجة: الحمام

بالنسبة للحمام، صنعت ضوءًا من Cree XM-L T6 الذي كان مدعومًا بشاحنين للهاتف الخليوي من LG. وفقًا لمواصفات المصنع، يمكن أن تنتج تيارًا يبلغ 0.9 أمبير، لكن عمليًا وجدت أنه يقتصر على 1 أمبير، ويتم توصيل الوحدتين على التوازي للحصول على تيار إجمالي قدره 2 أمبير.
سوف يستهلك هذا المصباح 6 واط من الطاقة ويوفر إضاءة تبلغ 700 لومن.

النتيجة: مطبخ

إذا كان توفير الحد الأدنى من الإضاءة في حالة الردهة والحمام لم يكن مهمًا للغاية، فإن المطبخ قصة مختلفة. لم أكن أريد أن تقوم زوجتي أو أي شخص آخر بجرح إصبعه أثناء الطهي وإلقاء اللوم عليّ، أو ما هو أسوأ من ذلك، على مصابيح LED العزيزة...
لتوفير إضاءة جيدة للمطبخ، قررت استخدام عنصرين من نوع Cree XM-L T6، وليس عنصرًا واحدًا، يستهلك كل منهما 9 وات وينتج 910 لومن.كعنصر مشتت حراري، استخدمت مشعاع تبريد من معالج دقيق Pentium III، وقمت بتركيب اثنين عليه قاد.
على الرغم من أن Cree XM-L T6 يمكن أن يعمل بتيار أقصى يبلغ 3 أمبير، إلا أن الشركة المصنعة توصي باستخدام 2 أمبير للتشغيل المستقر، حيث الصمام الثنائي الباعث للضوء سوف تنبعث منها حوالي 700 شمعة. أظهر اختبار العديد من مصادر الطاقة أنها إما لم تكن محدودة في التيار، أو أن الحد كان أكبر من المطلوب 2 أ. تمكنت من العثور على مصدر طاقة ينتج، بناءً على المواصفات الفنية، 12 فولت بتيار 1.5 أمبير. وبعد الاختبار بالمقاومات اتضح أن التيار محدود بـ 1.8 أمبير، وهو قريب جدًا من 2 أ المرغوب فيه، ممتاز!
لتوفير العزل للمشتت الحراري ومصباحي LED، استخدمت مغناطيسين من النيوديميوم من محرك أقراص DVD لا يعمل وأقواس بلاستيكية للوحة الأم. تم إصلاح كل شيء بالغراء والفيلكرو.
على الرغم من أنني توقعت أن ينتج هذا المصباح 1300 لومن من الضوء الناتج، على غرار مصباح الفلورسنت 23 وات الذي تم استبداله، فقد تفاجأت بسرور عندما وجدت أن الضوء الناتج عن المصباح الجديد كان أكثر سطوعًا بشكل ملحوظ، وكان استهلاك الطاقة 12 وات - تقريبًا بمقدار النصف.

خاتمة

أروع جزء من هذا المشروع هو أنه يمكن تنفيذه باستخدام العناصر المتوفرة في متناول الجميع تقريبًا، باستثناء مصابيح LED.
وبالتالي، يمكنك الحصول على مصباح LED بسعر نصف أو حتى أربع مرات أقل من تكلفة مصباح LED في المتجر.
آمل أن تكون أجهزة شحن الهواتف المحمولة القديمة مفيدة مرة أخرى وألا ينتهي بها الأمر في سلة المهملات.
شكرًا لكم على اهتمامكم!
المقال الأصلي باللغة الإنجليزية