Светодиодная лампа для холодильника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Сегодня в продаже появилось множество ярких светодиодов различных типов, позволяющих изготавливать из них осветительные лампы. Например, в статьях [1] и [2] их авторы делятся опытом изготовления простейших ламп для лестничной площадки, состоящих из двух светодиодов. Несомненные достоинства этих ламп - экономичность, долговечность, дешевизна и возможность изготовить их всего за пару часов. Если требуется более совершенная лампа, то ее изготовление описано в статье [3].

Хотелось бы поделиться своим опытом в области изготовления светодиодных ламп. Очень неплохую лампу для холодильника вполне можно сделать за вечер. Кстати, ее срок службы будет побольше, чем у самого холодильника, ведь светодиодам не страшны частые включения при низкой температуре. Такие лампы можно использовать не только в холодильниках, но и в швейных машинках, СВЧ-печах, различных светильниках.

Для того чтобы не возникло проблем с установкой изготовленной светодиодной лампы в холодильник, ее габариты не должны превышать размеров лампы накаливания 230 В 15 Вт, которую она заменит.

Было решено использовать светодиоды ASS28-WW120B21 типоразмера 3528 (3,5х2,8 мм) для поверхностного монтажа. В габаритах лампы накаливания можно разместить 60 таких светодиодов. Их рабочее напряжение - 3,2...3,4 В при токе 20 мА. Значит, на цепь последовательно соединенных светодиодов потребуется подавать напряжение около 180 В. Погасить резистором придется всего около 40...50 В, и мощность, рассеиваемая на нем, не превысит 1 Вт.

Естественно, взамен указанных выше светодиодов можно применить любые имеющиеся для поверхностного монтажа, причем не обязательно точно знать их номинальный ток и рабочее напряжение. Чтобы рассчитать сопротивление и мощность гасящего резистора, вполне достаточно с помощью регулируемого блока питания ориентировочно определить напряжение, при котором через светодиод течет ток 8...10 мА, и он светится с достаточной яркостью.

Если же использовать обычные светодиоды с выводами для пайки в отверстие, то в допустимых габаритах их уместится всего несколько штук. Гасить резистором придется почти все напряжение сети. Это значительно увеличит рассеиваемую резистором мощность, следовательно, придется увеличить размеры этого резистора и самой лампы. В этом случае лампа может и не уместиться на отведенном ей месте, да и "печка" в холодильнике не совсем уместна.

Схема лампы показана на рис. 1. Измеренный ток через светодиоды при включении оказался равным 6,5 мА, повышаясь до 8 мА через несколько минут работы, что более чем в два раза меньше предельно допустимого рабочего тока. Но даже при таком токе яркость получившейся лампы визуально намного больше, чем лампы накаливания мощностью 15 Вт. Цвет свечения светодиодной лампы с указанными светодиодами - голубоватый. По моему субъективному восприятию, он гораздо больше подходит для холодильника, чем тусклый желтоватый свет обычной лампы накаливания.

Рис. 1

Теперь подробно опишу технологию, по которой изготавливалась светодиодная лампа. Берем неисправную лампу накаливания 230 В 15 Вт, обертываем ее бумагой и разбиваем стеклянную колбу. Очищаем внутреннюю боковую поверхность цоколя от остатков стекла и клея, которым к нему была приклеена колба. При этом стараемся не изменить форму цоколя - он должен остаться круглым. Работать необходимо очень осторожно, чтобы не порезаться осколками стекла и желательно в защитных очках, чтобы не поранить осколками глаза.

Затем склеиваем простейшее приспособление. Из любого твердого листового материала толщиной 2...3 мм (гетинакса, текстолита или другого пластика) вырезаем три детали: квадрат размерами 50x50 мм и два прямоугольника шириной 5...10 мм и длиной 50 мм. Квадратная пластина будет служить основанием. На нее приклеиваем параллельно с зазором около 2,8 мм между ними прямоугольные пластины. Это направляющие, между которыми будем укладывать светодиоды.

Зазор нужно выдержать таким, чтобы уложенные в него светодиоды можно было передвигать с небольшим усилием. Удобнее всего для сборки приспособления использовать термоклей, так как пока он остывает, положение направляющих можно корректировать.

Кладем между направляющими десять светодиодов выводом анода следующего плотно к выводу катода предыдущего. У светодиодов в корпусе 3528 вывод катода находится у скошенного угла корпуса. Затем наносим на каждую пару соприкасающихся выводов по капле нейтрального флюса и маломощным паяльником производим пайку. Паять нужно быстро, чтобы не перегреть светодиоды. Желательно проверить готовую полоску, подав на нее постоянное напряжение 30...32 В, соблюдая полярность. Все светодиоды должны светиться.

Всего делаем шесть полосок, каждая из десяти светодиодов, соединенных последовательно. Затем кладем полоски параллельно так, чтобы рядом с положительным выводом первой из них оказался отрицательный вывод второй, а рядом с плюсом второй - минус третьей и так далее и соединяем их пайкой. Получаем модуль размерами 35x18 мм из 60 светодиодов, соединенных последовательно.

К свободным выводам первого и последнего (шестидесятого) светодиода припаиваем отрезки выводов от старых транзисторов МП25, МП26, МП38-МП42. Выводы этих транзисторов изготовлены из сплава, хорошо проводящего электрический ток, но плохо проводящего тепло. Конечно, можно использовать обычный одножильный монтажный провод, но есть вероятность, что в момент припаивания вывода к плате он отпаяется от светодиода.

Далее из фольгированного с одной стороны текстолита вырезаем плату шириной 20 мм и длиной 45 мм. При этом один из узких краев платы сужаем до ширины около 17 мм на длину 5мм - этим краем плата будет вставлена в цоколь от лампы накаливания. Подгоняем этот размер, понемногу стачивая плату надфилем и постоянно примеряя ее к цоколю. Нужно добиться того, чтобы плата вставлялась в цоколь с заметным усилием и прочно удерживалась в нем. Приклеивать ее не следует, потому что после ввинчивания лампы в патрон холодильника положение платы придется корректировать, поворачивая ее относительно цоколя, чтобы направить свет в холодильную камеру.

После того как плата подогнана к цоколю, кладем на нее со стороны, где нет фольги, изготовленный светодиодный модуль, размечаем отверстия под его выводы и сверлим их. Затем вырезаем в фольге печатные проводники, соединяющие светодиодный модуль, диодный мост и гасящие резисторы в соответствии с принципиальной схемой лампы. Отверстия для выводов моста VD1 и резисторов R1, R2 не сверлим, а припаиваем их к фольге "внакладку".

Можно установить параллельно светодиодному модулю сглаживающий оксидный конденсатор емкостью 10...20 мкФ на 400 В, но заметного возрастания яркости светодиодов это не дает (я проверял), а их мерцание с частотой 100 Гц в отсутствие конденсатора для глаз незаметно.

Вместо моста КЦ407А подойдут четыре любых диода с допустимыми обратным напряжением не менее 300...400 В и выпрямленным током не менее 50 мА.

Многожильным изолированным проводом соединяем свободный вывод диодного моста с винтовой частью цоколя, а свободные выводы резисторов R1 и R2 - с его центральным контактом. Провода, идущие к цоколю, должны иметь небольшой запас по длине, чтобы была возможность проворачивать плату относительно цоколя для регулировки лампы после установки в холодильник. Собранная лампа показана на рис. 2.

Рис. 2

Перед ввинчиванием в патрон холодильника проверяем лампу на столе. При безошибочном монтаже она загорается сразу после подключения к сети. Если лампа не загорелась, ищем ошибку. Обычно это неправильная полярность включения одного или нескольких светодиодов или соединения диодного моста со светодиодным модулем.

В заключение, ввернув лампу в патрон холодильника, корректируем направление светового потока, поворачивая плату в цоколе. При этом следует соблюдать осторожность, поскольку прикосновение к токоведущим частям лампы, которые находятся под напряжением сети, небезопасно.

Чтобы защититься от случайного поражения электрическим током при эксплуатации лампы, нужно изготовить для ее платы кожух из полиэфирного листа, широко используемого для блистерной упаковки различных товаров, или другой подобной прозрачной пластмассы.

Возьмем ровный отрезок листа выбранного для кожуха материала толщиной 0,3...1 мм и размерами не менее 80x60 мм. Нарисуем на нем маркером для нанесения надписей на компакт-диски развертку параллелепипеда шириной 21, толщиной 14 и высотой 40 мм. Не забудем предусмотреть в нужных местах клапаны для склеивания. Чтобы сгибы получились ровными, их линии продавливаем обратной стороной ножа. Если материал толстый (около миллиметра), места сгиба лучше надрезать на глубину около трети толщины.

Вырезав развертку, согнем из нее параллелепипед и склеим его. Лучше использовать для этого термопистолет, тогда процесс склеивания займет минимум времени, склейка будет прозрачной и выглядеть аккуратно. Надев получившийся кожух на плату, закрепим его двумя каплями термоклея. Время изготовления кожуха по этому способу - 15...20 мин.

Второй вариант кожуха, представленный на фотоснимке рис. 3, сделан из коробочки от конфет "tic-tac", которые очень популярны и продаются во всех магазинах, павильонах и ларьках. Ее размеры идеально подходят для изготовления кожуха. Коробочку нужно обрезать на длину 40 мм, затем сделать всего два разреза, один сгиб и одну склейку - и кожух готов. Время изготовления этого варианта кожуха еще меньше - 5...10 мин.

Рис. 3

Гасящие резисторы выбраны так, что ток через светодиоды почти в два раза меньше допустимого, поэтому светодиодам не страшны колебания сетевого напряжения в сторону увеличения. А небольшое уменьшение яркости при снижении сетевого напряжения не играет никакой роли при освещении камеры холодильника. Впрочем, у лампы накаливания при снижении питающего напряжения яркость тоже уменьшается.

Яркость изготовленной лампы легко можно увеличить практически в два раза, уменьшив сопротивление гасящих резисторов (лучше подбирать их опытным путем). Но увеличивать ток через светодиоды более чем до15 мА не стоит, иначе при повышенном сетевом напряжении он может превысить 20 мА. Лампа, конечно, не перегорит, поскольку дверцу холодильника открытой долго не держат, но каждая перегрузка будет понемногу снижать срок службы светодиодов.

Литература

1. Тертышник Э. Простая светодиодная лампа для лестничной площадки. - Радио, 2010, №8,с. 46.
2. Мороз К. Экономичная светодиодная лампа для лестничной площадки. - Радио, 2013, №12, с. 30.
3. Нечаев И. Сетевая лампа из светодиодов фонаря. - Радио, 2013, № 2, с. 26.

Автор: А. Карпачев

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Клетки расходуют скрытую нергию 08.01.2026 Энергия - ключевой ресурс любой живой системы, однако классические методы биохимии и физики далеко не всегда позволяют оценить все расходы, связанные с жизнью клетки. Недавно ученые предложили новый взгляд на метаболизм, показывая, что внутри каждой клетки существует "невидимая" энергетическая цена, которую мы традиционно не учитываем. Эта работа открывает новые горизонты в понимании того, почему эволюция выбирает одни биохимические пути, а другие - отбрасывает. Новое исследование представляет собой термодинамический подход к оценке скрытых энергетических затрат клеточного метаболизма. Ученые обращают внимание на то, что жизнь требует энергии не только для очевидных процессов, таких как синтез молекул, но и для поддержания определенных реакций при одновременном подавлении альтернативных. В классической механике отсутствие движения воспринимается как отсутствие работы, однако стохастическая термодинамика, изучающая флуктуации энергии в малых системах, показывает, что даже в кажущейся "статике" клетки расходуют энергию на поддержание порядка. По мнению авторов исследования, жизнь начинается с границ и выбора. Формирование клеточной мембраны создало разделение внутренней и внешней среды, которое требует постоянного энергетического обеспечения. Это разделение стало основой для ограничения химических реакций и концентрации энергии на нескольких ключевых метаболических путях, обеспечивая устойчивость и эффективность клеточной деятельности. Метаболические пути клетки обладают не только прямой энергетической потребностью. Они несут дополнительные издержки, связанные с поддержанием желаемого направления реакций, которые классическая механика рассматривает как фиксированные условия и, следовательно, считает "бесплатными". Новое исследование показывает, что такая "экономия" иллюзорна, а реальные энергетические расходы гораздо выше, чем принято считать. Команда под руководством Прафула Гаграни из Токийского университета предложила метод, позволяющий оценивать эти скрытые затраты. Метод ранжирует метаболические пути по их термодинамической стоимости, учитывая как поддержку одного пути, так и подавление других реакций. Это позволяет получить более точное представление о "цене" выбора клетки, чем традиционные энергетические оценки. По словам Гаграни, вдохновением для работы стала работа Эрика Смита, который составил перечень всех возможных путей, способных воспроизвести цикл Кальвина. Смит показал, что естественный фотосинтетический цикл является одним из наименее диссипативных, что удивительно с точки зрения термодинамики. "Невероятно, не правда ли?" - добавляет Гаграни, подчеркивая, что эволюция действительно ищет пути с минимальными скрытыми затратами. Новый подход не измеряет энергию напрямую, а оценивает маловероятность процесса, которая складывается из стоимости поддержания выбранного пути и стоимости ограничения альтернативных реакций. Совокупность этих факторов отражает реальную цену метаболического выбора, показывая, насколько сложно и дорого поддерживать жизнь на клеточном уровне. "Мы обнаружили явления, которых не ожидали", - объясняет Гаграни. Например, параллельные пути метаболизма иногда оказываются менее затратными, но в живых системах катализ, токсичность и другие факторы изменяют этот баланс. Разработанный метод открывает новые возможности для изучения происхождения и эволюции жизни, хотя окончательные ответы потребуют объединения усилий биологов, физиков и химиков.

Другие интересные новости:

▪ Где больше компьютеров и Интернета

▪ Фабрика по производству искусственного мяса

▪ AA/AAA-аккумуляторы из батарей гибридных авто

▪ Строительство в космосе

▪ Велосипедный шлем из бумаги

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цветомузыкальные установки. Подборка статей

▪ статья Люкс - единица измерения освещенности. Искусство видео

▪ статья Что такое родстер? Подробный ответ

▪ статья Дуриан. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Смешанное подключение акустики к усилителю с двумя мостовыми выходами каналов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Регулируемый стабилизатор тока, 16 вольт 7 ампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026