Ako vyrobiť lacnú, ale veľmi výkonnú LED lampu

Už je to skoro rok, čo som začal vymieňať všetky svietidlá v dome za LED. Výsledky niekedy potešili viac, inokedy menej, no jeden prípad ma priviedol k zaujímavému rozhodnutiu.

Dôvod, prečo som sa rozhodol pre LED lampu

Stalo sa vám alebo niekomu z vašej rodiny omylom zhodiť stolnú lampu? Ak hovoríme o mne, tak niekoľkýkrát... Preto, keď mi moje dieťa opäť spadlo na zem stolnú lampu s nevinným „Ach!“, povedal som: „Už dosť!“
POZOR! Žiarivky používajú ortuť, ktorá je vysoko toxická.
Ak náhodou alebo úmyselne rozbijete takúto lampu, odporúča sa miestnosť dobre vyvetrať, aby ste ju zbavili toxických výparov.
Rozhodol som sa vymeniť žiarivku na mojej stolnej lampe za niečo odolnejšie voči nárazom...
Moje svetlo musí vydržať manipuláciu s 10-ročným dieťaťom, no zároveň musí produkovať dostatok svetla, aby bolo pohodlné pri stole, fungovalo dôsledne a bolo lacné.Pred pár rokmi tento problém nemal jednoduché riešenie, no teraz je odpoveď zrejmá – ide o LED svietidlo.

Materiály

Rozhodol som sa použiť LED Cree MX6 Q5 s maximálnym svetelným tokom 278 lm, ktorý som mal ešte z minulého projektu. Dióda vyžarujúca svetlo bude umiestnený na chladiacom radiátore o rozmeroch 5 x 5 cm, ktorý bol odstránený zo starého PC.
Pre jednoduchosť som sa rozhodol použiť pulznú nabíjačku telefónu, ktorá poskytne dostatok napätia a prúdu na chod LED lampy. Na tento účel som použil nefunkčnú nabíjačku Siemens A52, s udávaným napäťovým výstupom 5 V a prúdom 420 mA.
Na ochranu elektroniky poslúži stará objímka žiarivky.
Merania
Cree MX6 Q5 je podľa továrenských špecifikácií možné napájať z maximálneho prúdu 1 A a napätia 4,1 V. Počítal som s tým, že na zníženie napätia o 1 V budem potrebovať odpor 1 ohm (z tých 5 V, ktoré dodaný napájací zdroj ) až do 4,1 V spotrebovaného LED, ak iba napájací zdroj vydrží prúd 1 A.
Aby som skontroloval maximálny povolený prúd, ktorý napájací zdroj vydrží, pripojil som na jeho svorky rôzne odpory, v každom prípade som zmeral napätie a vypočítal prúd.
S prekvapením som zistil, že zdroj je navrhnutý tak, aby obmedzil prúd na 0,6A, čo v pohode zvládne. Po vykonaní podobného výskumu s inými nabíjačkami telefónov som sa dozvedel, že všetky majú limit prúdu o 20 % až 50 % vyšší, ako uvádza výrobca.To dáva zmysel, pretože každý výrobca navrhuje napájací zdroj tak, aby sa veľmi nezohrieval, aj keď je napájané zariadenie rozbité, vrátane skratu. A najjednoduchší spôsob, ako to zabezpečiť, je obmedziť prúd.
Mal som teda generátor jednosmerného prúdu s prúdovým obmedzením na 0,6 A, veľmi účinný (napájací zdroj mobilného telefónu sa počas používania veľmi nezohrieva), napájaný priamo zo zdroja 220 V AC, vyrobený z výroby a veľmi malý. A je to proste úžasné.

Výroba lampy

Najprv som rozobral napájací zdroj, aby som odstránil vnútorné časti a vložil ich do novej lampy. Keďže väčšina napájacích zdrojov je pri montáži zlepená, na otvorenie som použil list pílky.
Bolo potrebné vykonať určité úpravy, aby sa zabezpečilo, že doska zapadne do objímky lampy.
Na upevnenie dosky vo vnútri objímky som použil silikónový tmel, ktorý zostáva vysoko odolný aj pri vysokých teplotách. Pred zatvorením základne som na jej kryt (pomocou skrutky) pripevnil chladič, na ktorý bol upevnený Dióda vyžarujúca svetlo.

Výsledok: stolová lampa

Tu je zostavená lampa. Spotreba energie nepresahuje 2,5 W a svietivosť je 190 lm, čo je ideálne pre ekonomickú a spoľahlivú stolnú lampu. A to všetko za hodinu práce, s výnimkou vytvrdnutia silikónového tmelu a zaschnutia tavného lepidla, ktoré bolo použité na upevnenie LED na chladiči chladiča.
Úspech a jednoduchosť projektu ma tak inšpiroval, že o pár hodín neskôr som už mal ďalšiu lampu.

Výsledok: chodba

Pod dojmom výsledkov som rovnakým spôsobom pristúpil k výmene niekoľkých žiariviek v mojom byte. Predstavím ich, pričom pôjdem len do niekoľkých detailov.
Na svetlo do chodby som použil dva prvky Cree MX6 Q5 so spotrebou energie 3W a maximálnym svetelným tokom 278lm. Každý je napájaný starou nabíjačkou mobilného telefónu Samsung. Napriek tomu, že výrobca uvádza prúd 0,7 A, meraním som zistil, že limit je nastavený na 0,75 A.
Všetko je zaistené textilnými úchytkami (suchý zips), lepidlom a plastovými úchytmi na základnú dosku.
Celková spotreba energie konštrukcie je 6 W so svetelným tokom 460 lm.

Výsledok: kúpeľňa

Do kúpeľne som vyrobil svetlo z Cree XM-L T6, ktoré bolo napájané dvomi nabíjačkami na mobilné telefóny LG. Podľa výrobných špecifikácií môže produkovať prúd 0,9 A, ale v praxi som zistil, že je obmedzený na 1 A. Obe jednotky sú zapojené paralelne na celkový prúd 2 A.
Takáto lampa spotrebuje 6 W energie a poskytne osvetlenie 700 lm.

Výsledok: kuchyňa

Ak v prípade chodby a kúpeľne nebolo zabezpečenie minimálneho osvetlenia príliš významné, potom je kuchyňa iný príbeh. Nechcel som, aby si moja žena alebo ktokoľvek iný pri varení porezal prst a zvaľoval to na mňa, v horšom prípade môj miláčik LED svietil...
Na zabezpečenie dobrého osvetlenia kuchyne som sa rozhodol použiť nie jeden, ale dva prvky Cree XM-L T6, z ktorých každý spotrebuje 9 wattov a produkuje 910 lúmenov.Ako prvok chladiča som použil chladiaci radiátor z mikroprocesora Pentium III, na ktorý som pripevnil dva LED.
Hoci Cree XM-L T6 dokáže pracovať pri maximálnom prúde 3 A, výrobca odporúča použiť 2 A pre stabilnú prevádzku, pri ktorej Dióda vyžarujúca svetlo bude vyžarovať približne 700 lúmenov. Testovanie viacerých zdrojov ukázalo, že buď neboli prúdovo obmedzené, alebo bol limit väčší ako požadované 2 A. Podarilo sa mi nájsť zdroj, ktorý na základe technickej špecifikácie produkuje 12 V pri prúde 1,5 A Po testovaní s odpormi sa ukázalo, že prúd je obmedzený na 1,8 A, čo je veľmi blízko k požadovaným 2 A. Výborne!
Na zabezpečenie izolácie chladiča a dvoch LED som použil dva neodýmové magnety z nefunkčnej DVD mechaniky a plastové držiaky základnej dosky. Všetko je fixované lepidlom a suchým zipsom.
Aj keď som očakával, že táto lampa bude produkovať svetelný výkon 1300 lúmenov, podobne ako 23 W žiarivka, ktorú nahradila, bol som príjemne prekvapený, keď som zistil, že svetlo produkované novou lampou bolo citeľne jasnejšie a spotreba energie bola 12 W - takmer o polovicu menej.

Záver

Najzaujímavejšou časťou tohto projektu je, že ho možno vykonať pomocou predmetov, ktoré má takmer každý po ruke, s výnimkou LED diód.
Takto môžete získať LED lampu za cenu, ktorá je polovičná alebo dokonca štyrikrát nižšia ako cena LED lampy v obchode.
Dúfam, že teraz staré nabíjačky na mobil budú opäť užitočné a neskončia v koši.
Ďakujem za tvoju pozornosť!
Pôvodný článok v angličtine