Wie man eine preiswerte, aber sehr leistungsstarke LED-Lampe herstellt

Es ist fast ein Jahr her, seit ich begonnen habe, alle Lampen im Haus durch LED-Lampen zu ersetzen. Die Ergebnisse waren manchmal erfreulicher, manchmal weniger, aber ein Vorfall führte mich zu einer interessanten Entscheidung.

Der Grund, warum ich zur LED-Lampe gegriffen habe

Haben Sie oder jemand in Ihrer Familie versehentlich eine Tischlampe umgeworfen? Wenn wir über mich reden, dann schon einige Male... Als mein Kind also wieder einmal mit einem unschuldigen „Oh!“ meine Tischlampe fallen ließ, sagte ich: „Das reicht!“
Warnung! Leuchtstofflampen verwenden Quecksilber, das hochgiftig ist.
Wenn Sie versehentlich oder absichtlich eine solche Lampe zerbrechen, empfiehlt es sich, den Raum gut zu lüften, um giftige Dämpfe zu entfernen.
Ich habe beschlossen, die Leuchtstoffröhre meiner Tischlampe durch etwas stoßfesteres zu ersetzen ...
Meine Lampe muss der Handhabung eines 10-jährigen Kindes standhalten, aber dennoch genug Licht erzeugen, um bequem am Schreibtisch arbeiten zu können, zuverlässig funktionieren und kostengünstig sein.Vor ein paar Jahren gab es für dieses Problem keine einfache Lösung, aber jetzt liegt die Antwort auf der Hand: Es ist eine LED-Lampe.

Material

Ich habe mich für die Verwendung entschieden Cree MX6 Q5 LEDs mit einem maximalen Lichtstrom von 278 lm, den ich noch vom letzten Projekt hatte. Leuchtdiode wird auf einem 5 x 5 cm großen Kühlkörper platziert, der aus einem alten PC entfernt wurde.
Der Einfachheit halber habe ich mich für die Verwendung eines Impulsladegeräts entschieden, das genügend Spannung und Strom für den Betrieb der LED-Lampe liefert. Zu diesem Zweck habe ich ein nicht funktionierendes Siemens A52-Ladegerät verwendet, mit einer angegebenen Spannungsausgabe von 5 V und einem Strom von 420 mA.
Die alte Leuchtstofflampenfassung dient dem Schutz der Elektronik.
Messungen
Gemäß den Werksspezifikationen kann der Cree MX6 Q5 mit einem maximalen Strom von 1 A und einer Spannung von 4,1 V betrieben werden. Ich dachte mir, dass ich einen 1-Ohm-Widerstand benötigen würde, um die Spannung um 1 V zu reduzieren (von 5 V). das mitgelieferte Netzteil) bis zu 4,1 V von der LED verbraucht, wenn nur das Netzteil einem Strom von 1 A standhalten kann.
Um den maximal zulässigen Strom zu überprüfen, dem das Netzteil standhält, habe ich verschiedene Widerstände an seine Klemmen angeschlossen, jeweils die Spannung gemessen und den Strom berechnet.
Ich war überrascht, dass das Netzteil so ausgelegt ist, dass es den Strom auf 0,6 A begrenzt, womit es problemlos umgehen kann. Nachdem ich ähnliche Untersuchungen mit anderen Telefonladegeräten durchgeführt habe, habe ich herausgefunden, dass sie alle eine Strombegrenzung haben, die 20 bis 50 % höher ist als vom Hersteller angegeben.Dies ist sinnvoll, da alle Hersteller das Netzteil so konstruieren, dass es nicht sehr heiß wird, selbst wenn das mit Strom versorgte Gerät defekt ist, auch nicht durch einen Kurzschluss. Und der einfachste Weg, dies sicherzustellen, besteht darin, den Strom zu begrenzen.
Ich hatte also einen Gleichstromgenerator mit Strombegrenzung auf 0,6 A, sehr effizient (das Handy-Netzteil wird während des Gebrauchs nicht sehr heiß), direkt von einer 220-V-Wechselstromquelle gespeist, werkseitig hergestellt und sehr klein. Und es ist einfach wunderbar.

Eine Lampe herstellen

Zuerst habe ich das Netzteil zerlegt, um die Einbauten zu entfernen und sie in die neue Lampe einzusetzen. Da die meisten Netzteile beim Zusammenbau zusammengeklebt werden, habe ich zum Öffnen ein Bügelsägeblatt verwendet.
Es mussten einige Anpassungen vorgenommen werden, um sicherzustellen, dass die Platine in die Lampenfassung passt.
Um die Platine im Sockel zu befestigen, habe ich Silikondichtmittel verwendet, das auch bei hohen Temperaturen sehr beständig bleibt. Bevor ich den Sockel schloss, befestigte ich einen Kühlkörper an dessen Abdeckung (mit einer Schraube), an dem er befestigt wurde Leuchtdiode.

Ergebnis: Tischlampe

Hier ist die zusammengebaute Lampe. Der Energieverbrauch beträgt nicht mehr als 2,5 W und die Beleuchtungsstärke beträgt 190 lm, ideal für eine wirtschaftliche und zuverlässige Tischleuchte. Und das alles in einer Arbeitsstunde, mit Ausnahme des Aushärtens des Silikondichtstoffs und des Trocknens des zur Befestigung verwendeten Schmelzklebers LED am Kühlkörper.
Der Erfolg und die Einfachheit des Projekts haben mich so begeistert, dass ich wenige Stunden später bereits eine weitere Lampe hatte.

Ergebnis: Flur

Beeindruckt von den Ergebnissen, habe ich auf die gleiche Weise mehrere Leuchtstofflampen in meiner Wohnung ausgetauscht. Ich werde sie vorstellen und nur auf einige Details eingehen.
Für die Flurleuchte habe ich zwei Cree MX6 Q5 Elemente mit einem Energieverbrauch von 3 W und einem maximalen Lichtstrom von 278 lm verwendet. Jedes wird von einem alten Samsung-Handy-Ladegerät mit Strom versorgt. Obwohl der Hersteller einen Strom von 0,7 A angibt, habe ich durch Messungen herausgefunden, dass der Grenzwert bei 0,75 A liegt.
Alles wird mit Textilverschlüssen (Klettverschluss), Kleber und Kunststoffhalterungen für das Motherboard befestigt.
Der Gesamtenergieverbrauch der Struktur beträgt 6 W bei einem Lichtstrom von 460 lm.

Ergebnis: Badezimmer

Für das Badezimmer habe ich eine Lampe aus einem Cree XM-L T6 gebaut, die mit zwei LG-Handy-Ladegeräten betrieben wurde. Gemäß den Werksspezifikationen kann es einen Strom von 0,9 A erzeugen, in der Praxis habe ich jedoch festgestellt, dass die Stromstärke auf 1 A begrenzt ist. Die beiden Einheiten sind parallel geschaltet und ergeben einen Gesamtstrom von 2 A.
Eine solche Lampe verbraucht 6 W Energie und liefert eine Beleuchtung von 700 lm.

Ergebnis: Küche

Während im Flur und im Badezimmer eine minimale Beleuchtung nicht allzu wichtig war, sieht es in der Küche anders aus. Ich wollte nicht, dass meine Frau oder irgendjemand sonst sich beim Kochen in den Finger schneidet und mir oder, noch schlimmer, meinen geliebten LED-Lichtern die Schuld dafür gibt ...
Um für eine gute Beleuchtung der Küche zu sorgen, habe ich mich entschieden, nicht nur ein, sondern zwei Cree XM-L T6-Elemente zu verwenden, die jeweils 9 Watt verbrauchen und 910 Lumen erzeugen.Als Kühlkörperelement habe ich einen Kühlkörper eines Pentium III-Mikroprozessors verwendet, an den ich zwei angeschlossen habe LED.
Obwohl der Cree XM-L T6 mit einem maximalen Strom von 3 A betrieben werden kann, empfiehlt der Hersteller für einen stabilen Betrieb die Verwendung von 2 A Leuchtdiode wird etwa 700 Lumen ausstrahlen. Der Test mehrerer Netzteile ergab, dass diese entweder keine Strombegrenzung hatten oder die Grenze größer als die geforderten 2 A war. Ich konnte ein Netzteil finden, das anhand der technischen Daten 12 V bei einem Strom von 1,5 A erzeugt Nach Tests mit Widerständen stellte sich heraus, dass der Strom auf 1,8 A begrenzt ist, was sehr nahe an den gewünschten 2 A liegt. Hervorragend!
Um den Kühlkörper und die beiden LEDs zu isolieren, habe ich zwei Neodym-Magnete aus einem nicht funktionierenden DVD-Laufwerk und Motherboard-Halterungen aus Kunststoff verwendet. Alles wird mit Kleber und Klettverschluss fixiert.
Obwohl ich erwartet hatte, dass diese Lampe eine Lichtleistung von 1300 Lumen erzeugen würde, ähnlich wie die 23-W-Leuchtstofflampe, die sie ersetzte, war ich angenehm überrascht, dass das von der neuen Lampe erzeugte Licht deutlich heller war und der Stromverbrauch bei fast 12 W lag halb so viel.

Abschluss

Das Coolste an diesem Projekt ist, dass es mit Gegenständen durchgeführt werden kann, die mit Ausnahme von LEDs fast jeder zur Hand hat.
So erhalten Sie eine LED-Lampe zu einem Preis, der halb oder sogar viermal niedriger ist als der Preis einer LED-Lampe im Laden.
Ich hoffe, dass alte Handy-Ladegeräte jetzt wieder nützlich sind und nicht im Müll landen.
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Originalartikel auf Englisch