Как сделать светодиодную свечу своими руками. Ремонт светодиодных LED ламп на примерах

Фонарь на новогоднюю елку

Небольшое декоративное устройство собранное всего-лишь на одной микросхеме и четырех светодиодах создает эффект (имитацию) пламени свечи.
Хотя автор (Praktická elektronika 11 2012 Zdeněk Budinský ) изначально использовал светодиоды красного свечения, но для улучшения эффекта имитации пламени лучше все-же применить пару желтых светодиодов

Чтобы имитировать мерцание огней использованы четыре мультивибратора, работающие на разных частотах. К их выходам подключены 4 светодиода, которые создают впечатление мигающего пламени свечи. Плата помещается в фонарь, сделанный из плотной бумаги.

Основные технические характеристики

Напряжение питания: 9-15 В.
Потребление: до 40 мА
Частоты мерцания: 1 Гц, 1,8 Гц, 3 Гц, 5 Гц.

Описание
Принципиальная схема показана на рисунке 1 . Провода питания подключены к точкам X1 или X2 (плюс) и X3 или X4 (минус). Напряжение питания может быть в диапазоне 9-15 В. Диод D1 защищает микросхему при подключении в обратной полярности.

Конденсатор C1 - фильтр по питанию. Микросхема DD1 (4093A, отечественный аналог К561ТЛ1) включает в себя четыре инвертирующих элемента, на которых собраны 4 мультивибратора. Каждый элемент работает на разной частоте, которая определяется номиналами конденсаторов (С2-С5) и резисторов (R1, R3, R5, R7). Изменяя значения этих компонентов, частоту мультивибратора можно изменять в широких пределах. На выход каждого элемента подключен светодиод через резистор (R2, R4, R6, R8). Изменяя сопротивление этих резисторов можно увеличить или уменьшить яркость светодиодов.

Печатная плата устройства

Наконец, припаиваем светодиоды на разной высоте, медленно мигающие LED4 повыше и быстро мигающие LED1 пониже(см. фото). На выход каждого мультивибратора могут быть подключены более одного светодиода последовательно, количество ограничено только напряжением питания.

После пайки всех компонентов удалите остатки канифоли, проверьте платы с целью выявления любых неточностей или замыканий. Для проверки подключите к источнику питания.

Наконец, необходимо сделать свой фонарь. Он сделан из плотной бумаги (см. рис. 4, 5, 6 ), Размеры и форма зависят от фантазии творца. Вырежьте дно, четыре стороны и крышу.

Закрепите на дне фонарика плату, подключите к источнику питания. На плате есть место для подключения двух проводов для плюса и двух для минуса. Сделано это для того, чтобы вы подключили несколько фонариков в гирлянду.

Список компонентов
R1 - 2,2 МОм
R3 - 3,6 МОм
R5 - 6,2 МОм
R7 - 10 МОм
R2, R4, R6, R8 - 1кОм
C1-С5 - 0,1мкФ
DD1 HCF4093BE
VD1 - 1N4148
LED1-LED4 диаметром 5 мм, 20 мА

Если Вам интересно, как сделать светодиодную лампу своими руками в домашних условиях, далее мы предоставим несколько пошаговых инструкций с фото и видео примерами, которые позволят собрать LED лампочку не более чем за час. Все предоставленные ниже идеи будут перечислены от наиболее простой к более сложной, что позволит Вам выбрать подходящий вариант в зависимости от навыков обращения с паяльником и электрическими схемами.

Идея №1 – Модернизируем галогенную лампочку

Проще всего самому сделать светодиодную лампу из перегоревшей галогенной лампочки с – GU4. В этом случае Вам понадобятся следующие материалы и инструменты:

Светодиоды. Их количество выберите сами в зависимости от того, насколько ярким должно быть светодиодное освещение. Сразу же обращаем Ваше внимание на то, что больше 22 диодов выбирать не стоит (это усложнит процесс сборки и к тому же сделает лампочку чересчур яркой).
Супер-клей (подойдет и обычный, но он будет дольше застывать, что не позволит сделать LED лампу быстро).
Небольшой кусок медного провода.
Резисторы. Их количество и мощность рассчитает онлайн-калькулятор.
Небольшой кусок листового алюминия (альтернативный вариант – обычная банка из под пива либо газированного напитка).
Доступ к интернету. Вам нужно будет открыть специальный онлайн калькулятор для расчета схемы светодиодной лампы.
Молоток, паяльник и дырокол.

Подготовив все материалы можно переходить непосредственно к сборке диодной лампочки. Инструкцию по созданию самодельного мы предоставим пошагово, с фото примерами каждого этапа, чтобы Вы наглядно увидели процесс монтажа.

Итак, чтобы сделать светодиодную лампу на 12 вольт, Вам необходимо выполнить следующие действия:

Удалите из старой галогенной лампочки верхнее стекло, а также белую замазку возле штырькового цоколя (как показано на фото ниже). Для этого лучше всего использовать отвертку.
Переверните лампу цоколем вверх и аккуратно с помощью молотка выбейте штырьки из посадочного места. Старая галогенная лампочка должна выпасть.
Согласно выбранного Вами количества светодиодов придумайте схему их расположения, на основании чего сделайте бумажный трафарет. Можете воспользоваться уже существующей заготовкой и распечатать одну из готовых схем, которые предоставлены на картинке:
Приклейте трафарет к листу алюминия с помощью супер-клея, вырежьте лист по форме трафарета, после чего дыроколом сделайте посадочные места под светодиоды.
Сгенерируйте в интернете чертеж сборки светодиодной лампы для Ваших условий. В нашем случае для создания LED лампочки в домашних условиях из 22 диодов нужно собрать следующую схему:
Положите алюминиевый диск на удобную подставку и вставьте в посадочные места светодиоды, как показано на фото. Чтобы упростить процесс пайки, подгибайте ножку катода одного диода к ножке анода другого.
Аккуратно проклейте все светодиоды, сделав их единой конструкцией. Важный момент – клей не должен попасть на ножки диодов, т.к. при пайке будет выделятся крайне неприятный дым.
Когда клей застынет, приступите к пайке ножек. Кстати, для этого рекомендуем Вам , что также не займет много времени. Согласно схеме спаяйте диоды LED лампы, оставив только одну плюсовую ножку и одну минусовую для подключения питания. Ножку «-» рекомендуется вполовину обрезать, чтобы в последующем не перепутать полярность контактов самодельной светодиодной лампочки.
Согласно схеме припаяйте резисторы к минусовым контактам. В результате согласно нашему примеру должно получиться 6 плюсовых выводов и 6 минусовых (с резисторами).
Спаяйте резисторы согласно сгенерированной схеме.
К образовавшимся двум контактам припаяйте по одинаковому кусочку медного провода, что в результате позволит сделать штырьковой цоколь светодиодной лампы в домашних условиях. По аналогии с предыдущим советом одну ножку на время сделайте покороче (минусовую), чтобы потом ничего не перепутать и правильно выполнить подключение.
Чтобы в будущем не произошло , тщательно проклейте пространство между выведенными ножками.
Выполните финишную сборку LED лампочки: диск поместите на отражатель и тщательно проклейте его.
Маркером подпишите на корпусе собранной светодиодной лампы где «+» и где «-», также обозначьте, что самодельный источник света рассчитан на подключение к питанию 12 Вольт, а не 220.
Выполните проверку собранной самоделки. Для этого подключите светодиодную лампочку к автомобильному аккумулятору либо блоку питания 220/12 Вольт.

Вот таким вот простым способом можно сделать светодиодную лампу своими руками из подручных средств. Как Вы видите, ничего сложно нет и особо много времени на сборку потратить не потребуется! Рекомендуем обязательно просмотреть несколько лучших идей по созданию лампочки в домашних условиях, которые мы предоставили в видео галерее:

Идея №2 – «Экономка» в ход!

Вторая, не менее интересная идея – собрать лампочку из энергосберегающей лампы. Тут также нет особо серьезных работ и со сборкой справиться даже не очень опытный электрик.
Для начала Вы должны подготовить следующие материалы и инструменты для сборки светодиодной лампы своими руками:

Подготовив все материалы можно переходить к сборке. Данная инструкция более креативная, поэтому если Вы решили сделать диодную лампочку из сгоревшей экономки, внимательно смотрите фото примеры.

Этапы работ:

По данной инструкции можно запросто сделать светодиодную лампу из люминесцентной либо галогенной лампочки!

Идея №3 – LED лента за основу

Если же Вы не так хорошо владеете паяльником и в то же время понятие не имеете, как собирать схему на стеклотекстолите, лучше сделать светодиодную лампу своими руками из LED ленты. В этом случае вместо драйвера можно использовать блок питания, который преобразует 220 Вольт в сети в 12. Единственный весомый недостаток данного способа – большие габариты блока питания, поэтому такой вариант рекомендуется использовать в том случае, если Вы решили сделать в комнате светодиодное освещение точечными светильниками. Можно попробовать собрать все лампочки для них своими руками и подключить к единому блоку питанию, который спрячется без проблем в потолке.

Итак, все, что нужно сделать, это:

Вот и вся инструкция по сборке светодиодной лампы из ленты. Как Вы видите, все гораздо проще, чем даже сделать лампочку по сгенерированной схеме. На этом наши простые инструкции заканчиваются, и теперь Вы знаете, как сделать светодиодную лампу своими руками из энергосберегающей лампочки, диодной ленты и галогенного источника света! Надеемся, что предоставленные идеи были для Вас полезными и понятными!

Похожие материалы:

В этой статье мы попробуем создать имитатор горения свечи. Пламя свечи, как правило, горит ровно, лишь изредка волнуясь, плавно покачиваясь от случайного дуновения, малейшего изменения воздушных потоков в окружающем пространстве. Мы же попробуем, используя генератора случайных чисел на PIC контроллере, получить подобный эффект используя светодиод, или лампу накаливания.

Во время наших исследований, мы использовали и светодиоды и лампы накаливания, конечно светодиоды потребляют намного меньше электроэнергии, чем лампы, но эффект от ламп получается более мягким и реалистичным.

И хотя в этом проекте мы будем использовать светодиоды, вам ничто не мешает использовать обычные лампы накаливания, пояснения и дополнения для этого имеются.

Яркостью светодиода будет управлять ШИМ (широтно импульсная модуляция), количеством и колебаниями будет управлять генератор случайных чисел, на основе линейной обратной связи регистра сдвига.

Программа симулятора «горения свечи» написана для микроконтроллера PIC 12F629 и 12F675. У этих микроконтроллеров существует ограничение, по току нагрузки на выводы - 25mA, и этого вполне хватит для обычного 5мм светодиода, но не для лам накаливания.

Для ламп накаливания, или более мощного светодиода, чтобы не сжечь микроконтроллер, необходимо использовать мощный ключ - транзистор BS170 MOSFET n-канального типа, он и будет управлять более мощной нагрузкой.

Две схемы, Имитатора Горения Свечи , представленные ниже, почти одинаковые, отличием является цепь управления нагрузкой, для более мощной нагрузки используем MOSFET.

Детали для схемы со свето диодом:

Резистор R1 - 68?
Резистор R2 – 4.7K?

Напряжение питания - разъем J1 -5V
Vcc = 5V, Vled = 3.3V, Iled = 0.025A
I=(Vcc-Vled)/0.025 = 68?
Детали для схемы с мощной нагрузкой:

Резистор R2 – 4.7K?
Регулятор напряжения IC2 - 78L05
Конденсатор керамический 100nF
Микроконтроллер PIC 12f629,или 12F675
Транзистор Q1 - MOSFET BS170

Расчет сопротивления резистора R1:

Напряжение питания - разъем J1 -12V

Vпит = 12 В, Vсв.диод = 3,3, Idesired = 0.3A
R = (Vcc-Vled) / Iled
R = (12-3.3) / 0,3 = 29?

На схеме этого резистора нет, но для безопасности, вы можете его добавить.

В обоих схемах, напряжением питания микроконтроллера управляет регулятор напряжения 78L05. Этот небольшой регулятор умеет справляться с токами до 100 мА.

С нагрузкой до 1Вт, справится MOSFET транзистор n-типа BS170, он может управлять максимальной нагрузкой до 500 мА, этого вполне должно хватить для нескольких лампочек, включенных параллельно, или одноватовогого светодиода.

Почти все изменения в программу можно внести в отдельном куске, в нижней части исходного файла у вас есть основной цикл. Он имеет 3 параметры, которые изменяют поведение эффекта.

while(1)

if(getRandomBit())

i += 3; // if bit is 1 increment 10

else

/* protect i within 0…100 limit */

if(i<50) i=50; // not too low so the LED doesn’t go off completely

if(i>80) i=80; // not too high to obfuscate the surroundings

/* configure t1value for pwm generation and pause */

t1value = 65535-(100+99*i)+1;

for(pause=0; pause<6000; pause++);

Представлены две простые схемы имитирующие зажжение и горение свечи, с последующим ее тушением через время или если на нее подуть потоком воздуха. Радиолюбители обычно конструируют весьма полезные вещи, но иногда и крайнебесполезные. Вот это как раз тот случай.

Здесь описывается весьма странное и бесполезное (пока) устройство, - электронный аналог парафиновой или восковой свечки. Палочка со сверхярким светодиодом на конце (это фитиль), а рядом с ним висят терморезистор и маленький электретный микрофон, а у основания «паутинка» из микросхемы и нескольких деталей. Подносишь в терморезистору горящую спичку или зажигалку, сигарету и светодиод зажигается, а подуешь в сторону этой конструкции, и светодиод гаснет.

Причем есть два варианта этой безделицы. Та, которая с микрофоном, она горит сколь угодно долго, пока не подуть на неё, а вторая, без микрофона, она сама через некоторое время гаснет (как терморезистор остынет), или как подуете не него, чтобы ускорить остывание.

Первый вариант схемы

На рисунке 1 первый вариант, - с микрофоном. В основе лежит RS-триггер на элементах D1.1 и D1.2. Чтобы светодиод HL1 включитъ необходимо данный триггер установитъ в единичное положение.

Рис. 1. Принципиальная схема эквивалента свечи с температурным и акустическим управлением.

С выводом 6 D1.2 связан термозависимый делитель напряжения, состоящий из подстроечного резистора R5 и полупроводникового терморезистора R4 с отрицательным ТКС. Делитель настраивают резистором R5 так, чтобы в холодном состоянии (при комнатной температуре) напряжение на выводе 6 D1.2 было таким, чтобы ниже порога логической единице, то есть, чтобы элемент D1.2 реагировал на него как на логический ноль. Если нагревать R4, например, поднеся горящую спичку, паяльник, зажигалку, сигарету.

Сопротивление R4 станет уменьшаться и напряжение на выводе 6 D1.2 станет расти. Как только оно перевалит за порог логической единицы триггер переключится и транзистор VТ2 включит светодиод HL1. После зажигания HL1 источник тепла нужно убрать от терморезистора, и он начнет остывать, а напряжение на выводе 6 D1.2 вернется к логическому нулю.

Чтобы выключить светодиод нужно на вывод 1 D1.1 подать единицу или импульс. Здесь датчиком «задувания» является электретный микрофон М1. Если на него подуть, на его выходе появляется переменное напряжение, которое усиливается каскадом на VТ1 и поступает на вывод 1 D1.1.

Режим работы каскада устанавливается подстроечным резистором R2 так чтобы напряжение на его коллекторе было в области логического нуля (2-ЗV), но при обдувании микрофона переменное напряжение на коллекторе переходило в зону логической единицы. И так, при обдувании микрофона триггер D1.1-D1.2 переключается в нулевое состояние, и светодиод гаснет.

Второй вариант схемы

На рисунке 2 показана вторая схема. Эта «свечка» долго не горит. Включение как в первой схеме осуществляется путем нагрева терморезистора с отрицательным ТКС.

А выключение происходит при остывании терморезистора. В отличие от первой схемы здесь светодиодом управляет триггер Шмитта. Гистерезис триггера Шмитта позволяет установить довольно большой интервал напряжения между уровнями включения и выключения.

Это позволяет «свечке» гореть долго, а при установке порога выключения ниже комнатной температуры, и неограниченно долго. Ускорить гашение можно охладив терморезистор подув на него.

Рис. 2. Принципиальная схема эквивалента свечи с температурным управлением.

Резисторы R1 и R3 (рис. 2) образуют термо-зависимый делитель напряжения. Подстроечным резистором R3 устанавливают порог зажигания светодиода. А порог гашения устанавливают резистором R5, которым устанавливается ширина петли гистерезиса тиггера Шмитта.

Детали

Электретный микрофон неизвестной марки, подойдет любой. Резистором R1 (рис.1) можно регулировать его чувствительность. Терморезисгор КМТ-4 номинальным сопротивлением 100 кОм. Можно использовать любой полупроводниковый терморезистор с отрицательным ТКС (при нагреве сопротивление снижается), номинальным сопротивлением не ниже 10 кОм. Максимальное сопротивление R5 (или R3 для рис.2.) должно быть такое же, или близко номинальному сопротивлению терморезистора.

Микросхему К561ЛЕ5 можно заменить на К176ЛЕ5. В схеме на рисунке 2 можно применить микросхемы К561ЛА7 или К176ЛА7. Светодиод HL1 - сверхяркий. Налаживание (рис.1). Подстройкой резистора R2 устанавливают напряжение на коллекторе VТ1 Около 2V. Подстройкой R5 устанавливают порог включения светодиода.

Затем, после того как терморезистор остынет, нужно подуть на микрофон, как при задувании свечи. Если светодиод не погаснет нужно немного увеличить постоянное напряжение на коллекторе VТ1 подстройкой R2. Налаживание (рис.2). Резистор R5 выставить на максимальное сопротивление. Затем, подстройкой R3 установить порог зажигания светодиода. А потом подстройкой R5 установить порог гашения светодиода.

При всем разнообразии современных способов освещения свечи все равно продолжают привлекать человека. Ужин при свечах считается более романтичным, чем при обычном освещении (даже приглушенном). Возможно, что этот эффект создает именно мерцание свечи, поэтому стоит попробовать его воспроизвести.

В рассматриваемом проекте мы покажем, как можно сымитировать мерцающую свечу с помощью светодиода. На рис. 2.14 показана блок- мерцающей светодиодной свечи. Просто зажечь светодиод - не проблема. Секрет имитации свечи состоит в воспроизведении ее мерцания. Пламя свечи колеблется случайным образом, а иногда интенсивность света меняется от движения воздуха. При использовании светодиода заставить пламя колебаться не удастся, но можно добиться случайного изменения интенсивности свечения (даже при отсутствии движения воздуха). На блок-схеме показан случайных чисел, который выдает сигнал в цепь управления интенсивностью свечения светодиода.

Откомпилированный исходный код (вместе с файлом MAKEFILE) можно скачать по ссылке: www.avrgenius.com/tinyavrl.

Тактовая частота равна 1,2 МГц. Контроллер запрограммирован при помощи в режиме программирования ISP. Во время программирования тактовая частота устанавливается в 1,2 МГц (выбирается частота генератора 9,6 МГц и программируется fuse-бит CKDIV8, для деления ее на 8). Управляющее программное обеспечение для мерцающей свечи очень простое. случайных чисел - это 32-разрядный Галуа (на базе LFSR с отводами 32, 31, 29 и 1 (если разряды нумеровать справа)). В соответствии с генерируемыми случайными значениями включаются случайные выходы, к которым подключен светодиод. Между обновлениями делается случайная задержка. Длительность задержки также определяется по значению LFSR. Начальное значение LFSR равно единице. Полный исходный код приведен в листинге 2.1.

#define F_CPU 1200000UL #include

unsigned long lfsr = 1; unsigned char temp;

DDRB= Oxff; while(1)

lfsr = (lfsr » 1) л (-(lfsr & lu) & OxdOOOOOOlu);

/* отводы 32 31 29 1 */ temp = (unsigned char) lfsr;

//берем младшие восемь битов DDRB = -temp; //Declare those pins as

//выдаем сигнал там, где temp равняется нулю PORTB = temp; //Присваиваем значение О

//тем контактам, которые объявлены как выходные temp = (unsigned char) (lfsr » 24);

Delay_loop_2 (temp«7) ;

Переменная lfsr реализует LFSR. Переменная temp получает младшие восемь битов LFSR и включает случайное количество выходов, дающих ток. Затем в нее записываются старшие восемь битов для формирования случайной задержки между обновлениями.