Светодиодный ночник своими руками от сети 220в. Радиосхемы схемы электрические принципиальные

Потому что нужно грамотно решить сразу две задачи:

1. Ограничить прямой ток через светодиод, чтобы он не сгорел.
2. Обеспечить защиту светодиода от пробоя обратным током.

Если проигнорировать любой из этих пунктов, светодиод моментально накроется медным тазом.

В самом простейшем случае ограничить ток через светодиод можно резистором и/или конденсатором. А предотвратить пробой от обратного напряжения можно с помощью обычного диода или еще одного светодиода.

Поэтому самая простая схема подключения светодиода к 220В состоит всего из нескольких элементов:

Защитный диод может быть практически любым, т.к. его обратное напряжение никогда не будет превышать прямого напряжения на светодиоде, а ток ограничен резистором.

Сопротивление и мощность ограничительного (балластного) резистора зависит от рабочего тока светодиода и рассчитывается по закону Ома:

R = (U вх - U LED) / I

А мощность рассеивания резистора рассчитывается так:

P = (U вх - U LED) 2 / R

где U вх = 220 В,
U LED - прямое (рабочее) напряжение светодиода. Обычно оно лежит в пределах 1.5-3.5 В. Для одного-двух светодиодов им можно пренебречь и, соответственно, упростить формулу до R=U вх /I,
I - ток светодиода. Для обычных индикаторных светодиодов ток будет 5-20 мА.

Пример расчета балластного резистора

Допустим, нам нужно получить средний ток через светодиод = 20 мА, следовательно, резистор должен быть:

R = 220В/0.020А = 11000 Ом (берем два резистора: 10 + 1 кОм)

P = (220В) 2 /11000 = 4.4 Вт (берём с запасом: 5 Вт)

Необходимое сопротивление резистора можно взять из таблицы ниже.

Таблица 1. Зависимость тока светодиода от сопротивления балластного резистора.

Другие варианты подключения

В предыдущих схемах защитный диод был включен встречно-параллельно, однако его можно разместить и так:

Это вторая схема включения светодиодов на 220 вольт без драйвера. В этой схеме ток через резистор будет в 2 раза меньше, чем в первом варианте. А, следовательно, на нем будет выделяться в 4 раза меньше мощности. Это несомненный плюс.

Но есть и минус: к защитному диоду прикладывается полное (амплитудное) напряжение сети, поэтому любой диод здесь не прокатит. Придется подобрать что-нибудь с обратным напряжением 400 В и выше. Но в наши дни это вообще не проблема. Отлично подойдет, например, вездесущий диод на 1000 вольт - 1N4007 (КД258).

Не смотря на распространенное заблуждение, в отрицательные полупериоды сетевого напряжения, светодиод все-таки будет находиться в состоянии электрического пробоя. Но благодаря тому, что сопротивление обратносмещенного p-n-перехода защитного диода очень велико, ток пробоя будет недостаточен для вывода светодиода из строя.

Внимание! Все простейшие схемы подключения светодиодов в 220 вольт имеют непосредственную гальваническую связь с сетью, поэтому прикосновение к ЛЮБОЙ точке схемы - ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНО!

Для уменьшения величины тока прикосновения нужно располовинить резистор на две части, чтобы получилось как показано на картинках:

Благодаря такому решению, даже поменяв местами фазу и ноль, ток через человека на "землю" (при случайном прикосновении) никак не сможет превысить 220/12000=0.018А. А это уже не так опасно.

Как быть с пульсациями?

В обеих схемах светодиод будет светиться только в положительный полупериод сетевого напряжения. То есть он будет мерцать с частой 50 Гц или 50 раз в секунду, причём размах пульсаций будет равен 100% (10 мс горит, 10 мс не горит и так далее). Это будет заметно глазу.

К тому же, при подсветке мерцающими светодиодами каких-либо движущихся объектов, например, лопастей вентилятора, колес велосипеда и т.п., неизбежно будет возникать стробоскопический эффект. В некоторых случаях данный эффект может быть неприемлем или даже опасен. Например, при работе за станком может показаться, что фреза неподвижна, а на самом деле она вращается с бешенной скоростью и только и ждет, чтобы вы сунули туда пальцы.

Чтобы сделать пульсации менее заметными, можно удвоить частоту включения светодиода с помощью двухполупериодного выпрямителя (диодного моста):

Обратите внимание, что по сравнению со схемой #2 при том же самом сопротивлении резисторов, мы получили в два раза больший средний ток. И, соответственно, в четыре раза большую мощность рассеивания резисторов.

К диодному мосту при этом не предъявляется каких-либо особых требований, главное, чтобы диоды, из которых он состоит, выдерживали половину рабочего тока светодиода. Обратное напряжение на каждом из диодов будет совсем ничтожным.

Еще, как вариант, можно организовать встречно-параллельное включение двух светодиодов. Тогда один из них будет гореть во время положительной полуволны, а второй - во время отрицательной.

Фишка в том, что при таком включении максимальное обратное напряжение на каждом из светодиодов будет равно прямому напряжению другого светодиода (несколько вольт максимум), поэтому каждый из светодиодов будет надежно защищен от пробоя.

Светодиоды следует разместить как можно ближе друг к другу. В идеале - попытаться найти сдвоенный светодиод, где оба кристалла размещены в одном корпусе и у каждого свои выводы (хотя я таких ни разу не видел).

Вообще говоря, для светодиодов, выполняющих индикаторную функцию, величина пульсаций не очень-то и важна. Для них самое главное - это максимально заметная разница между включенным и выключенным состоянием (индикация вкл/выкл, воспроизведение/запись, заряд/разряд, норма/авария и т.п.)

А вот при создании светильников, всегда нужно стараться свести пульсации к минимуму. И не столько из-за опасностей стробоскопического эффекта, сколько из-за их вредного влияния на организм.

Какие пульсации считаются допустимыми?

Все зависит от частоты: чем она ниже, тем заметнее пульсации. На частотах выше 300 Гц пульсации становятся совершенно невидимыми и вообще никак не нормируются, то есть даже 100%-ные считаются нормой.

Не смотря на то, что пульсации освещенности на частотах 60-80 Гц и выше визуально не воспринимаются, тем не менее, они способны вызывать повышенную усталость глаз, общую утомляемость, тревожность, снижение производительности зрительной работы и даже головные боли.

Для предотвращения вышеперечисленных последствий, международный стандарт IEEE 1789-2015 рекомендует максимальный уровень пульсаций яркости для частоты 100 Гц - 8% (гарантированно безопасный уровень - 3%). Для частоты 50 Гц - это будут 1.25% и 0.5% соответственно. Но это для перфекционистов.

На самом деле, для того, чтобы пульсации яркости светодиода перестали хоть как-то досаждать, достаточно, чтобы они не превышали 15-20%. Именно таков уровень мерцания ламп накаливания средней мощности, а ведь на них никто и никогда не жаловался. Да и наш российский СНиП 23-05-95 допускает мерцание света в 20% (и только для особо кропотливых и ответственных работ требование повышено до 10%).

В соответствии с ГОСТ 33393-2015 "Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности" для оценки величины пульсаций вводится специальный показатель - коэффициент пульсаций (К п).

Коэфф. пульсаций в общем рассчитывается по сложной формуле с применением интегральной функции, но для гармонических колебаний формула упрощается до следующей:

К п = (Е max - E min) / (E max + E min) ⋅ 100%,

где Е мах - максимальное значение освещенности (амплитудное), а Е мин - минимальное.

Мы будем использовать эту формулу для расчета емкости сглаживающего конденсатора.

Очень точно определить пульсации любого источника света можно при помощи солнечной панели и осциллографа:

Как уменьшить пульсации?

Посмотрим, как включить светодиод в сеть 220 вольт, чтобы снизить пульсации. Для этого проще всего подпаять параллельно светодиоду накопительный (сглаживающий) конденсатор:

Из-за нелинейного сопротивления светодиодов, расчет емкости этого конденсатора является довольно нетривиальной задачей.

Однако, эту задачу можно упростить, если сделать несколько допущений. Во-первых, представить светодиод в виде эквивалентного постоянного резистора:

А во-вторых, сделать вид, что яркость светодиода (а, следовательно, и освещенность) имеет линейную зависимость от тока.

Расчет емкости сглаживающего конденсатора

Допустим, мы хотим получить коэфф. пульсаций 2.5% при токе через светодиод 20 мА. И пусть в нашем распоряжении оказался светодиод, на котором при токе в 20 мА падает 2 В. Частота сети, как обычно, 50 Гц.

Так как мы решили, что яркость линейно зависит от тока через светодиод, а сам светодиод мы представили в виде простого резистора, то освещенность в формуле расчета коэффициента пульсаций можем спокойно заменить на напряжение на конденсаторе:

К п = (U max - U min) / (U max + U min) ⋅ 100%

Подставляем исходные данные и вычисляем U min:

2.5% = (2В - U min) / (2В + U min) ⋅ 100% => U min = 1.9В

Период колебаний напряжения в сети равен 0.02 с (1/50).

Таким образом, осциллограмма напряжения на конденсаторе (а значит и на нашем упрощенном светодиоде) будет выглядеть примерно вот так:

Вспоминаем тригонометрию и считаем время заряда конденсатора (для простоты не будем учитывать сопротивление балластного резистора):

t зар = arccos(U min /U max) / 2πf = arccos(1.9/2) / (2⋅ 3.1415⋅ 50) = 0.0010108 с

Весь остальной остаток периода кондер будет разряжаться. Причем, период в данном случае нужно сократить в два раза, т.к. у нас используется двухполупериодный выпрямитель:

t разр = Т - t зар = 0.02/2 - 0.0010108 = 0.008989 с

Осталось вычислить емкость:

C = I LED ⋅ dt/dU = 0.02 ⋅ 0.008989/(2-1.9) = 0.0018 Ф (или 1800 мкФ)

На практике вряд ли кто-то будет ставить такой большой кондер ради одного маленького светодиодика. Хотя, если стоит задача получить пульсации в 10%, то нужно всего 440 мкФ.

Повышаем КПД

Обратили внимание, насколько большая мощность выделяется на гасящем резисторе? Мощность, которая тратится впустую. Нельзя ли ее как-нибудь уменьшить?

Оказывается, еще как можно! Достаточно вместо активного сопротивления (резистора) взять реактивное (конденсатор или дроссель).

Дроссель мы, пожалуй, сразу откинем из-за его громоздкости и возможных проблем с ЭДС самоиндукции. А насчет конденсаторов можно подумать.

Как известно, конденсатор любой емкости обладает бесконечным сопротивлением для постоянного тока. А вот сопротивление переменному току рассчитывается по этой формуле:

R c = 1 / 2πfC

то есть, чем больше емкость C и чем выше частота тока f - тем ниже сопротивление.

Прелесть в том, что на реактивном сопротивлении и мощность тоже реактивная, то есть ненастоящая. Она как бы есть, но ее как бы и нет. На самом деле эта мощность не совершает никакой работы, а просто возвращается назад к источнику питания (в розетку). Бытовые счетчики ее не учитывают, поэтому платить за нее не придется. Да, она создает дополнительную нагрузку на сеть, но вас, как конечного потребителя, это вряд ли сильно обеспокоит =)

Таким образом, наша схема питания светодиодов от 220В своими руками приобретает следующий вид:

Но! Именно в таком виде ее лучше не использовать, так как в этой схеме светодиод уязвим для импульсных помех.

Включение или выключение распложенных на одной с вами линии мощной индуктивной нагрузки (двигатель кондиционера, компрессор холодильника, сварочный аппарат и т.п.) приводит к появлению в сети очень коротких выбросов напряжения. Конденсатор С1 представляет для них практически нулевое сопротивление, следовательно мощный импульс направится прямиком к С2 и VD5.

Еще один опасный момент возникает в случае включения схемы в момент пучности напряжения в сети (т.е. в тот самый момент, когда напряжение в розетке находится на пике своего значения). Т.к. С1 в этот момент полностью разряжен, то возникает слишком большой бросок тока через светодиод.

Все это со временем это приводит к прогрессирующей деградации кристалла и падению яркости свечения.

Во избежание таких печальных последствий, схему нужно дополнить небольшим гасящим резистором на 47-100 Ом и мощностью 1 Вт. Кроме того, резистор R1 будет выступать в роли предохранителя на случай пробоя конденсатора С1.

Получается, что схема включения светодиода в сеть 220 вольт должна быть такой:

И остается еще один маленький нюанс: если выдернуть эту схему из розетки, то на конденсаторе С1 останется какой-то заряд. Остаточное напряжение будет зависеть от того, в какой момент была разорвана цепь питания и в отдельных случаях может превышать 300 вольт.

А так как конденсатору некуда разряжаться, кроме как через свое внутреннее сопротивление, то заряд может сохраняться очень долго (сутки и более). И все это время кондер будет ждать вас или вашего ребенка, через которого можно будет как следует разрядиться. Причем, для того, чтобы получить удар током, не нужно лезть в недра схемы, достаточно просто прикоснуться к обоим контактам штепсельной вилки.

Чтобы помочь кондеру избавиться от ненужного заряда, подключим параллельно ему любой высокоомный резистор (например, на 1 МОм). Этот резистор не будет оказывать никакого влияния на расчетный режим работы схемы. Он даже греться не будет.

Таким образом, законченная схема подключения светодиода к сети 220В (с учетом всех нюансов и доработок) будет выглядеть так:

Значение емкости конденсатора C1 для получения нужного тока через светодиод можно сразу взять из , а можно рассчитать самостоятельно.

Расчет гасящего конденсатора для светодиода

Не буду приводить утомляющие математические выкладки, дам сразу готовую формулу емкости (в Фарадах):

C = I / (2πf√(U 2 вх - U 2 LED)) [Ф],

где I - ток через светодиод, f - частота тока (50 Гц), U вх - действующее значение напряжения сети (220В), U LED - напряжение на светодиоде.

Если расчет ведется для небольшого числа последовательно включенных светодиодов, то выражение √(U 2 вх - U 2 LED) приблизительно равно U вх, следовательно формулу можно упростить:

C ≈ 3183 ⋅ I LED / U вх [мкФ]

а, раз уж мы делаем расчеты под U вх = 220 вольт, то:

C ≈ 15 ⋅ I LED [мкФ]

Таким образом, при включении светодиода на напряжение 220 В, на каждые 100 мА тока потребуется примерно 1.5 мкФ (1500 нФ) емкости.

Кто не в ладах с математикой, заранее посчитанные значения можно взять из таблицы ниже.

Таблица 2. Зависимость тока через светодиоды от емкости балластного конденсатора.

Немного о самих конденсаторах

В качестве гасящих рекомендуется применять помехоподавляющие конденсаторы класса Y1, Y2, X1 или X2 на напряжение не менее 250 В. Они имеют прямоугольный корпус с многочисленными обозначениями сертификатов на нем. Выглядят так:

Если вкратце, то:

• X1 - используются в промышленных устройствах, подключаемых к трехфазной сети. Эти конденсаторы гарантированно выдерживают всплеск напряжения в 4 кВ;
• X2 - самые распространенные. Используются в бытовых приборах с номинальным напряжением сети до 250 В, выдерживают скачек до 2.5 кВ;
• Y1 - работают при номинальном сетевом напряжении до 250 В и выдерживают импульсное напряжение до 8 кВ;
• Y2 - довольно-таки распространенный тип, может быть использован при сетевом напряжении до 250 В и выдерживает импульсы в 5 кВ.

Допустимо применять отечественные пленочные конденсаторы К73-17 на 400 В (а лучше - на 630 В).

Сегодня широкое распространение получили китайские "шоколадки" (CL21), но в виду их крайне низкой надежности, очень рекомендую удержаться от соблазна применять их в своих схемах. Особенно в качестве балластных конденсаторов.

Внимание! Полярные конденсаторы ни в коем случае нельзя использовать в качестве балластных!

Итак, мы рассмотрели, как подключать светодиод к 220В (схемы и их расчет). Все приведенные в данной статье примеры хорошо подходят для одного или нескольких маломощных светодиодов, но совершенно нецелесообразны для мощных светильников, например, ламп или прожекторов - для них лучше использовать , которые называются драйверами.

Как собрать светодиодный ночник своими руками. Расчет и изготовление. Практическое руководство.

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Сегодня мы с вами рассмотрим порядок расчета и изготовления светодиодного ночника.

Очень часто в детской, где спят маленькие дети, необходимо на ночь оставлять небольшое освещение. Обычно в этих целях используются настольные лампы с электрической лампочкой малой мощности. Давайте с вами рассмотрим этот вопрос с финансовой стороны. Допустим в ночник вкручена электрическая лампочка накаливания мощностью 25 ватт, а сам ночник работает не менее 6 часов в сутки (только в ночное время). Получается:
– за сутки ночник потребляет энергии – 25х6=150 ватт;
– за месяц – 150х30=4500 ватт, или 4,5 Квт;
– за год – 4500х12=54000 ватт, или 54 Квт.
Допустим один киловатт энергии стоит 2 рубля 50 копеек, получаем: 54х2,5=135 рублей.
Вроде бы немного за год, но как известно копейка рубль бережет.
Возникает вопрос, а нельзя ли чем-нибудь заменить лампу накаливания? Конечно можно. К примеру заменить ее на энергосберегающую лампу. Но ее стоимость, да и энергия потребленная за год, превысит первоначальный расход в 135 рублей за год. Конечно она потом будет окупаться, но очень медленно, да и неизвестно сколько она реально проработает. Единственный выход в этой ситуации – применить светодиоды.

Наверняка у многих из вас лежат где-то дома неиспользуемые зарядные устройства от сотовых телефонов давно ушедших в иной мир. Используя такое ненужное зарядное устройство, несколько светодиодов и резисторов, будет несложно собрать светодиодный ночник. Итак, приступаем. Для сборки ночника нам потребуется:
- неиспользуемое зарядное устройство от телефона;
- четыре (можно больше) суперярких светодиода разного цвета свечения;
- несколько резисторов.

Вот такой набор, для сборки ночника, использовал я:

Что изображено на фотографии:
– разобранное зарядное устройство, у которого я отрезал от корпуса часть с вилкой;
– пять суперярких светодиодов белого, красного, зеленого и синего цвета свечения;
– несколько сопротивлений для ограничения тока через светодиоды при их подключении к зарядному устройству.

Характеристики моих светодиодов:
– белый, синий, зеленный – тип: FYL-8013UWC(UBC,BGC), максимальный ток потребления – 20 мА, напряжение падения (напряжение, при котором обеспечивается нужный ток через светодиод) – 2,8-3,6 вольт;
– красный – тип: FYL-8013URC, максимальный ток потребления – 20 мА, напряжение падения – 1,8-2,3 вольт. Угол свечения у всех диодов – 15 градусов, то есть они узконаправленные. Такие светодиоды (белого свечения) обычно применяют в фонариках.

Так как у меня узконаправленные светодиоды, я решил прикрепить ночник к потолку, а светодиоды направить в разные углы комнаты (у меня в детской пять углов, поэтому я взял пять светодиодов, два из них красного свечения, как самые маломощные в этой группе по характеристикам. Запитывать ночник я буду от второй, неиспользуемой группы проводов люстры, т.е. один выключатель на люстру, а второй на ночник. Конечно, вы можете сделать по другому это не главное. Для корпуса решено использовать корпус зарядного устройства, с трудом, но разместить детали там получается.

Приступаем к сборке . Первоначально измеряем напряжение на выходе зарядного устройства, у меня вышло – 6 вольт. Теперь нам надо, используя закон товарища Ома, рассчитать сопротивления токоограничительных резисторов.
Тут мы немножко остановимся. Светодиоды, даже одного цвета, имеют разные напряжения падения на них, и поэтому, по идее, каждый светодиод надо подключать к источнику питания через свой токоограничительный резистор, номинал которого подбирается опытным путем для того, чтобы ток через светодиод не превышал 20 мА (и это самое правильное решение). К примеру возьмем мои светодиоды белого цвета. У них напряжение падения может быть в пределах 2,8-3,6 вольт. Это значит, что если один светодиод имеет напряжение падения 2,8 вольта, то для него токоограничительный резистор должен быть номиналом:
- R= (Uпитания – Uпадения)/Iпотребления= (6-2,8)/0,02= 160 Ом
а при напряжении падения равным 3,6 вольта:
- R= (6-3,6)/0,02= 120 Ом
Как видите, для каждого светодиода должен быть свой токоограничительный резистор. Но можно поступить и по другому. Объединим светодиоды белого, синего и зеленого цвета свечения, которые имеют одинаковый разброс напряжения падения на них, в одну группу, и будем считать, что у них одинаковое падение напряжения – 2,8 вольта. Такое решение приведет только к тому, что будет некоторая неоднородность яркости свечения светодиодов, но, как в моем случае при применении сверхярких светодиодов, особенно это заметно не будет. К тому-же вместо 5 резисторов у меня на схему уйдет только два (один на группу из белого, синего и зеленого, и один на группу из двух красных). Так же, если у вас достаточное количество светодиодов, их можно подобрать по одинаковому напряжению падения. Как это сделать. Берем светодиод и подсоединяем его к через миллиамперметр. Увеличивая напряжения с блока питания (от минимального значения) замечаем, какое напряжение будет показывать блок питания при токе через светодиод в 20 мА, и подбираем светодиоды по близкому показанию напряжений блока питания.

Рассчитываем сопротивление резистора на группы из трех диодов:

R=U/I (что означает, что сопротивление искомого резистора равно напряжению питания, деленному на силу тока потребляемого светодиодами). Учитываем, что падение напряжения на этих светодиодах составляет (берем минимальное) – 2,8 вольта, поэтому от 6 вольт отнимаем падение напряжения – 2,8 вольта и получаем – 3,2 вольта. Потребляемый ток принимаем 60 мА (три светодиода по 20 мА), который обязательно переводим в амперы – 0,06A (потому-что в формулах Ома все считается в Вольтах, Амперах и Омах) и вычисляем необходимое сопротивление:

R=3,2/0,06=53 Ом (берем ближайший номинал – 56 Ом). Получилось, что для того, чтобы при напряжении источника питания в 6 вольт, через заданные светодиоды протекал ток по 20 мА через каждый, или 60 мА в сумме, необходимо их подключать к источнику питания через резистор сопротивлением 53 Ом. Теперь нам надо уточнить какой мощности должен быть данный резистор, чтобы он не сгорел при эксплуатации устройства. Как известно Р(мощность)=UxI . Подставляем значения, учитывая что у меня в группе три светодиода и общий ток их потребления составит 60 мА, или 0,06 А.

Р=3,2х0,06=0,192 Вт . Это означает, что токоограничительный резистор на группу из трех светодиодов надо выбирать мощностью не менее 0,25 Вт.

Точно также рассчитываем сопротивление для второй группы диодов (красного свечения), учитывая что минимальное падение напряжения этих светодиодов 1,8 В, а ток потребления 40 мА (по 20 мА на светодиод), 6 вольт – 1,8 вольта= 4,2 вольта:

R=4,2/0,04=105 Ом. Мощность Р=4,2х0,04= 0,168 Вт.

Резистора сопротивление 105 Ом в линейке омных сопротивлений нет, поэтому берем ближайшее – 110 Ом с допустимой рассеиваемой мощностью 0,25 Вт.

Все необходимые расчеты мы провели, теперь рисуем схему устройства. , с которой можно ознакомиться на сайте:

Осталось собрать наш светодиодный ночник:

Вот такой он получился у меня. Я его приклеил клеем Момент в центре потолка, а светодиоды подправил так, чтобы они светили точно в углы комнаты. Размеры устройства получились: 2,5х2,5х5 сантиметров, то есть в принципе очень маленькое. Но а как показала практика, ночью такое освещение выглядит довольно привлекательно и не раздражает глаза.

И последнее. Я измерил потребляемый ток этого устройства от сети 220 вольт и получил I=6 мА. Если перевести в потребляемую мощность, то получим: Р= 220х0,006= 1,32 Вт:
– за сутки – 6х1,32= 7,92 Вт, округляем до 8 Вт;
– за месяц – 30х8= 240 Вт;
– за год – 12х240= 2880 Вт, или приблизительно 3 кВт.
А 3 кВт умноженные на 2 рубля 50 копеек дают 7 рублей 50 копеек против 135 рублей с обычной лампочкой. Комментарии, как говорится, излишни. Хотя, по идее, нормальный счетчик не имеет права реагировать на столь низкое потребление энергии!

А. БУТОВ, с. Курба Ярославской обл .
Радио, 2003 год, № 3

Современные ультраяркие светодиоды белого цвета свечения позволяют собрать "ночник"- компактное устройство для мягкого ночного комнатного освещения. Поскольку подобная конструкция не содержит ламп накаливания, она не боится падений, скачков напряжения и прочих нюансов, свойственных устройствам с лампами накаливания.

Схема и внешний вид светодиодного "ночника"

При включении ночника в сеть (через вилку ХР1) напряжение питания, избыток которого гасится конденсатором С1, поступает через защитный резистор R1 на диодный мост VD1. Выпрямленное напряжение стабилизируется стабилитроном VD2 и подается через резисторы R3 и R4 на цепочку из последовательно соединенных светодиодов HL1-HL4. При крайне левом по схеме положении движка переменного резистора R3 они светятся наиболее ярко. В этом режиме через светодиоды протекает ток 25 мА, их яркость превышает 5500 мКд, а прямое напряжение на каждом светодиоде составляет 3,2 В.

Поскольку уровень освещенности, создаваемый четырьмя светодиодами, может оказаться избыточным, его уменьшают переменным резистором R3, снижая ток через светодиоды до 1...З мА. Резистор R2 разряжает гасящий конденсатор С1 после выключения питания.

Резистор R1 - предохранительный невозгораемый, типа Р1-25. Его можно заменить на разрывной импортный Р1-7 или в крайнем случае установить обычный металлопленочный МЛТ-0,5. Резисторы R2, R4 - МЩ С1-4, С2-23, переменный R3 - малогабаритный, желательно проволочный ППБ-1А либо более распространенные СП-1, СПЗ-33, СП4-4. Допустимо использовать и резистор СПЗ-4, совмещенный с выключателем, обе группы контактов которого соединяют параллельно и включают в разрыв одного из сетевых проводов.

Конденсатор - К73-17, K73-24B, К73-16 на рабочее напряжение не менее 400 В. Подойдет и специальный импортный конденсатор, предназначенный для работы в цепи переменного тока при напряжении 220 В, который можно узнать по обилию надписей на его корпусе, например, CPF 250V X2.

Вместо диодного моста КЦ422Г подойдет КЦ407А, DB104-DB107, RB154-RB157. Мост можно собрать из четырех диодов, например, КД105Б, КД209А, КД221В, КД247Г, 1N4004. С указанными на схеме светодиодами стабилитрон КС515А допустимо заменить на Д815Ж, КС518А или двумя последовательно включенными Д814А, КС126Л, КС482А, 1N4738A. При использовании светодиодов с большим рабочим прямым напряжением либо установке большего количества светодиодов стабилитрон должен быть с большим напряжением стабилизации при токе 25 мА, например, Д816А-Д816В. Поскольку пленочные конденсаторы имеют небольшой разброс емкости, подбором резистора R4 удастся установить ток через светодиоды 20...22 мА при нулевом сопротивлении резистора R3 и сетевом напряжении 220 В.

Детали ночника смонтированы в самодельном корпусе, склеенном из полистирола. Штепсельную колодку для подключения к сети извлекают из неисправной опрессованной неразборной вилки или сетевого "адаптера". На вал переменного резистора, который необходимо укоротить, надевают ручку из изоляционного материала. Если регулировать яркость не нужно, переменный резистор исключают.

Ночник можно сделать более эффектным и ярким, если в дополнение к белым светодиодам включить последовательно с ними супер-яркие красные. например, L1503SRC/F, яркость которых при токе 20 мА достигает 4000 мКд.

ВНИМАНИЕ! Конструкция не имеет гальванической развязки от осветительной сети, поэтому при ее конструировании, налаживании и эксплуатации необходимо соблюдать правила безопасности

Ночник – осветительный прибор, используемый как по прямому функциональному назначению, так и в качестве дополнительного элемента декора. Трудно переоценить роль данных светильников в формировании дизайна спальни, комнаты отдыха. В магазинах, на рынках электротехники можно отыскать разнообразные модели, но все они в определенных аспектах будут напоминать друг друга. Если хотите проявить фантазию и оригинальность, то создайте ночник из светодиодов своими руками.

Изготовить осветительный прибор для украшения спальни можно из подручных материалов, включая CD-диски, картонную или обычную бумагу, капроновые нити, листы фанеры, стеклянные или пластиковые бутылки и т.д. Вариантов настолько много, что уместить все в одной статье не выйдет. Акцент делается на светодиодных светильниках, поэтому устройства получаются менее энергоемкими и максимально безопасными.

Данный прибор характеризуется компактностью, простотой конструкции, что связано с применением несложной электрической схемы. Создать его самостоятельно сможет любой человек, задавшийся такой целью. При формировании дизайна ориентируйтесь на интерьер комнаты, в которой устройство будет установлено.

Для производства осветительных приборов могут использоваться старые электрические запчасти, полученные из вышедших из строя светильников и даже не имеющего отношения к ним оборудования, включая фумигаторы, зарядные устройства для мобильных телефонов, электрические вилки и т.п. Для украшения и создания неповторимой формы могут использоваться консервные банки, пластиковые или стеклянные стаканы, детские игрушки и даже шприцы (естественно, без иголки).

Если уверены в силах и хотите воплотить в жизнь необычный замысел, то может потребоваться покупка более дорогостоящих предметов и деталей.

В процессе выполнения работ по сборке светильника уделите огромное внимание электрической и пожарной безопасности. Если применяются светодиодные лампочки малой мощности, нельзя исключить вероятность возникновения короткого замыкания. Особенно неприятными последствия могут быть при эксплуатации ламп в детских комнатах. Старайтесь исключить даже самые невообразимые и маловероятные исходы.

Избегайте применения классических ламп накаливания или галогенок, поскольку они чрезмерно нагреваются во время работы. Светодиоды – идеальное решение. К тому же уменьшают количество потребляемой электроэнергии в 7-8 раз и будут экономичными даже при включенном освещении в течение целой ночи.

Конечно, можно подобрать маломощную лампу накаливания. На наглядном примере подсчитаем количество потребляемой энергии за год для лампы накаливания мощностью 25 Вт. Предположим, что ежедневно лампа работает 5-6 часов. В таком случае за 360-365 дней (ровно год) набежит 55-60 кВт. Показатель незначительный, но ведь можно сэкономить. При идентичной мощности диодные лампы будут намного ярче, поэтому, если светового потока от лампы накаливания 25 Вт достаточно, то купите светодиодную на 5 Вт (или меньше).

В схемах ночников, изготовленных из фумигаторов, зарядных устройств с понижением напряжения через резисторы, могут использоваться широко- и узконаправленные светодиоды. Выбирайте изделия с максимальной яркостью.

Узконаправленные устройства имеют ограниченный световой пучок, нацеленный лишь в одну сторону. Данный прибор будет хорошо смотреться вместе с основным источником освещения (например, люстрой), при этом обязательно нужно подключить люстру и ночник через двойной выключатель, чтобы можно было активировать устройства по отдельности.

Разновидности самодельных ночников

Ниже будут рассмотрены наиболее распространенные варианты изготовления ночных светильников своими руками.

Ночник из транзисторов в виде Луны

Для построения светильника понадобятся светодиодная лента и два транзистора, через которые подключают первый элемент. Первый транзистор будет автоматически регулировать устройство за счет падающего света, после чего – запускать второй транзистор, непосредственно включающий/отключающий гибкую плату.

Добавив в схему резистор, можно отрегулировать чувствительность и порог, с которыми срабатывают транзисторы и загорается подсветка.

Что касается оформления ночника, то перед началом работ найдите лист фанеры и выпилите из него круг. Основание должно напоминать букву «О». Воспользуйтесь принтером и распечатайте изображение Луны. Когда все будет сделано, возьмите в руки дрель и просверлите два отверстия. Одно - в верхней части, будет служить креплением ночника к стене, другое, в нижней – использоваться для протяжки кабеля.

Далее приклейте основание светильника к кругу фанеры, используя специальный клей ПВА по дереву. Предварительно придется зашкурить поверхности, сделав их идеально ровными и гладкими. Обязательно выполните обезжиривание, в противном случае адгезия будет слабой. Конструкция в целом максимально простая и понятная.

Спустя несколько часов (до полного высыхания) отмерьте отрезок светодиодной ленты, приложив плату вдоль края буквы «О». Отрежьте лишнюю часть в месте, указанном производителями (ищите изображение «ножниц»).

1. Спаяйте провода и светодиодную ленту.
2. Наклейте распечатанное изображение Луны на круг фанеры. Действуйте не спеша, разглаживая любые складки. Края нужно загнуть, сформировав «юбку», которую в дальнейшем придется отрезать.
3. Дождитесь высыхания клея.
4. Просверлите отверстие для установки фотоэлемента. Подберите место таким образом, чтобы элемент сочетался с приклеенным изображением.
5. Удалите защитный слой, расположенный на тыльной части гибкой платы, после чего наклейте светодиодную ленту по периметру овала. Пропустите провод через заранее проделанное отверстие в нижней части (читайте выше).

1. Данное отверстие нужно использовать для пропуска кабеля питания, идущего от источника (распределительного щитка, розетки и т.д.).
2. Воспользуйтесь обычной нейлоновой стяжкой, чтобы собрать провода в один узел.
3. Схему подключения транзисторов можно найти в интернете – она максимально проста. К сожалению, без основ электротехники здесь можно и не обойтись.
4. Припаяйте провода к фотоэлементу и воспользуйтесь термоусадочной трубкой для улучшения изоляции.
5. Припаяйте жилы от кабеля питания к рабочей плате.
6. Крепить плату к светильнику рекомендуется при помощи липучек или других быстросъемных элементов.
7. Разместите фотодатчик в заранее проделанное отверстие и зафиксируйте клеем.

Повесьте готовое устройство в комнату, где планируется эксплуатация, и наслаждайтесь полученным результатом. Используя импульсный блок питания, вы обезопасите себя и избежите лишних трат: при выключенном ночнике, но включенном в сеть блоке питания, последний практически не будет потреблять электроэнергию.

Светодиодный ночник из старой электрической вилки

Еще один простой ночник, который можно изготовить своими руками, делается из обычной электрической вилки. Конечно, в отличие от «каши из топора», создать светильник из одной вилки не выйдет, поэтому вам понадобятся светодиоды, два резисторных элемента, два конденсатора, стабилитрон и трубки из поливинилхлорида. Последние будут необходимы для изоляции проводов и исключения короткого замыкания.

Осмотрите вилку и удалите заземляющие контакты. Снимите хомут, затем сточите обод на светодиоде, используя надфиль.

Схема подключения электротехнических элементов схожа с применением фумигатора (прибор, подключаемый в розетку с «таблеткой» для отпугивания комаров и мух). Устройство разбирается, удаляется нагревательный элемент, а на свободное место монтируется светодиод. Напряжение от сети питания поступает через конденсатор. Избыточное напряжение воздействует на выпрямительный мост, на выходе активируется сопротивление и конденсатор, сглаживающий пульсацию. Напряжение сети должно быть около 400 В.

В данном случае вместо фумигатора используют электрическую вилку. Готовая схема размещается внутри плафона, форма которого может быть произвольной. Плафон создается самостоятельно или покупается в магазине (обычно это пластиковые или стеклянные изделия). Можете вырезать каркас ночничка из дерева, покрыв сверху защитным слоем специального лака и пропиткой, исключающей появление грибка или плесени и гниение.

В данном случае речь идет о декорировании устройства. В качестве электронной схемы можно выбрать любой из вариантов, описанных выше. Фанера является натуральным и экологически чистым материалом, простым в обработке. При помощи ручного или электрического лобзика вы с легкостью сможете придать ей желаемую форму.

В процессе изготовления такого светильника могут понадобиться лобзик, дрель, клей, гвозди, молоток и карандаш или другой канцелярский предмет для нанесения разметки.

Готовые изделия крепятся на стену, причем светящиеся элементы располагаются между стеной и листом фанеры выбранной формы. Вырежьте из фанеры изображение кошки и повесьте готовый светильник на стену. Смотрится просто шикарно и намного оригинальнее реализуемых в магазинах осветительных приборов.

Для создания «домашнего зоопарка» из ночников нужен шаблон животного, звезд и других предметов, который придется распечатать на большом листе бумаги. Вырежьте его по контуру, действуя максимально аккуратно. Распечатывать желательно на листе формата A3, но может устроить вариант на формате A4, если изготавливается небольшой светильник.

Приложите рисунок к фанере и обведите его карандашом или маркером по контуру. Далее нужно вырезать получившуюся фигуру и к тыльной части прикрепить светодиодную ленту. Найдите условный центр вырезанной фигуры, куда нужно прикрепить плату. Это позволит создать ночник с равномерным свечением во всех направлениях. Для крепления достаточно будет клеевого слоя, спрятанного под защитной пленкой на тыльной части светодиодной ленты.

Теперь нужно подумать о креплении светильника к стене. Чтобы получить лучший результат и избежать ситуации, когда свет практически не выходит за границы фигуры из фанеры, ночник не должен прилегать вплотную к стене. Приклейте к нему деревянный брусок или закрутите саморезами и уже на нем соорудите крепежный элемент (к примеру, «ушко», за которое устройство можно будет повесить на дюбель, торчащий из стены).

Обратите внимание, что вы можете вырезать несколько одинаковых фигурок, сделать из них ночники, но разместить под разными углами.

Данный вариант подразумевает вырезание метрики из фанеры с именем ребенка, супруги и т.д. Если хотите более оригинальный осветительный прибор, то попробуйте создать многоуровневый светильник из фанеры, вырезав различные фигуры и наложив их друг на друга за счет разницы в габаритах. Если размер такого устройства большой, то вместо светодиодной ленты рациональным будет применение led-лампы.

Не стоит эксплуатировать лампы накаливания или галогенки для фанерных, деревянных и бумажных ночников. У них чрезмерно высокая температура нагрева, что повышает уровень пожарной опасности.

Самоделка из неисправного фумигатора

Данный метод был частично описан выше, но давайте рассмотрим его подробнее. Для изготовления такого ночника понадобятся:

• фумигатор – чтобы его не было жалко, возьмите прибор, вышедший из строя;
• два конденсатора;
• резистор;
• диоды для выпрямительного моста;
• два белых светодиода (хотя свечение и цветовая температура подбираются индивидуально, в соответствии с предпочтениями каждого потребителя).

Последовательность действий максимально просто: разбирается корпус фумигатора, удаляется нагревательный элемент и на его место монтируются светодиоды.

Принцип работы получившегося светильника выглядит следующим образом: напряжение сети поступает на конденсатор. Реактивное сопротивление устройства взаимодействует с избыточным напряжением и переходит на выпрямительный мост, состоящий из диодов КД209. Выходящее напряжение с выпрямительного моста активирует нагрузочный резистор, тогда как второй конденсатор отвечает за сглаживание пульсаций.

Итоговое постоянное напряжение питает белые диоды через конденсатор. Напряжение на первом конденсаторе должно быть не менее 400 В. Это важно учитывать при построении выпрямительного моста из диодов. Общее число светодиодов варьируется в зависимости от желаемого конечного результата. Независимо от выбора схема подключения остается прежней.

Зарядка для телефона в качестве блока питания

Практически у каждого человека в доме валяется зарядное устройство от старого мобильного телефона. Возможно, этот блок питания неисправен или просто валяется без надобности.

Осмотрите зарядку и определите ее мощность. Предположим, что данный параметр составляет 6 Вт. При помощи закона Ома рассчитайте сопротивление нужных резисторов для ограничения тока в зависимости от используемых светодиодов. Максимальный ток, проходящий через светодиод, не должен превышать 20 мА.

Если напряжение выбранных диодов одинаковое, то они могут быть подключены через один резистор. Свет все равно будет неоднородным, но такие перепады незначительны и незаметны для глаз человека. После завершения сборки зафиксируйте детали суперклеем и установите по центру потолка, рядом с люстрой.

Днем осветительный прибор будет незаметен, а в ночное время суток порадует приглушенным светом, достаточным для того, чтобы помещение не было таким темным и мрачным, каким его себе представляют дети. Мощность готового светильника составит 7 Вт, поэтому потребление электроэнергии будет минимальным.

Таким образом, для самодельного ночника можно взять корпус любого электрического прибора, вышедшего из строя. Это одно из главных преимуществ создания светильников своими руками. Более габаритные осветительные приборы изготавливаются из мощных светодиодных лампочек или цельных кусков гибкой ленты.

Выбор материалов, поэтапный процесс и мощность led-устройств зависит от желаемого конечного результата. Основные сложности связаны с пайкой электронной схемы, а декорировать устройство, к примеру, с помощью фанеры, не составит труда.

Если у кого остались неиспользованные кусочки светодиодных лент, подходящие корпуса от гирлянд или других устройств, можно собрать маленький прикроватный ночничок на одном (тройном) светодиоде 5050UW3C . За основу была взята схема светодиодного ночника в выключателе из журнала Радио, блок можно в выключателе и использовать:

Для упрощения и компактности монтажа сваял по-быстренькому небольшую платку, собрал и опробовал в работе:

Конденсатор для светильника взят 0,33х630В - это на ток светодиодов 20 мА. В сообщениях на форуме есть простая таблица по потребляемому току группы светодиодов, под разные плёночные конденсаторы. Фото готовой LED лампы и печатка :

В принципе, как ночник его вполне хватит, эти светодиоды идут по яркости 7000 мКанделл (7 лм) и как самый простой ночник самое то. Это обычный светодиод с ленты на рабочее напряжение одного элемента 3,2 В - в нём 3 кристалла на 20 мА, их там в каждой секции 3 штуки стоят включенных последовательно на 12 В, сами они не греются.

Что-то получилось типа тех ночников, что продают для детских кроваток или для ориентировки в темноте ночью. Ну а колба - пластиковая прессованная крошка, всё те же запасы от советских гирлянд, 3 штуки осталось, ранее собирал на ней .

К днищу корпуса прикрутил на болтик и ещё для надёжности приклеил разобранную промышленную вилку, они в пластмассе, я их разбираю и использую.

Потестировал лампу несколько часов, для пущей надёжности, думаю, резистор полуваттник заменить на 1 Вт, так как он хоть и не так сильно, но греется. Ну и поскольку корпус позволяет, на выходе диодного моста поставлю небольшой электролит на 100 мкФ - не помешает. Автор - Igoran .

Обсудить статью КАК СДЕЛАТЬ НОЧНИК