Lampe LED DIY : schéma, nuances de design, auto-assemblage

Les lampes LED sont largement utilisées dans l’éclairage domestique, public et industriel.Leurs avantages importants sont l’efficacité, le respect de l’environnement et une maintenance réduite.

Une lampe LED DIY trouvera certainement son application dans votre maison. Vous trouverez des instructions de fabrication détaillées, ainsi que des schémas de montage, dans l'article présenté.

Principe de fonctionnement du dispositif LED

La base de la lampe LED est un semi-conducteur simple face dont la taille est de plusieurs millimètres. Il y a un mouvement unidirectionnel des électrons, ce qui vous permet de convertir le courant alternatif en courant continu.

Un cristal LED composé de plusieurs couches se caractérise par deux types de conductivité électrique : les particules chargées positivement et négativement.

Le côté contenant le nombre minimum d’électrons est appelé trou (type p), tandis que l’autre côté contenant un grand nombre de ces particules est appelé électron (type n).

Entre les deux côtés de l'élément LED se trouve une limite conventionnelle - une jonction électron-trou (p-n). Ici, les particules entrent en collision les unes avec les autres, provoquant une lueur.

Lorsque des éléments situés à une jonction pn entrent en collision, ils entrent en collision, générant des particules lumineuses appelées photons.Si vous maintenez le système à une tension constante pendant cette période, la LED émettra un flux de lumière stable. Cet effet est utilisé dans toutes les conceptions de lampes LED.

Quatre types d'appareils LED

Selon l'emplacement des LED, ces modèles peuvent être divisés dans les catégories suivantes :

1. TREMPER. Le cristal est disposé avec deux conducteurs, au-dessus desquels se trouve un agrandisseur. La modification s'est généralisée dans la fabrication d'enseignes et de guirlandes.
2. "Piranhas". Les appareils sont assemblés de la même manière que la version précédente, mais disposent de quatre sorties. Des structures fiables et durables sont le plus souvent utilisées pour équiper les voitures.
3. CMS. Le cristal est placé sur le dessus, ce qui améliore considérablement la dissipation thermique et contribue également à réduire la taille des appareils.
4. HIBOU. Dans ce cas, la LED est soudée directement dans la carte, ce qui augmente l'intensité de la lueur et protège contre la surchauffe.

Un inconvénient important des appareils COB est l'impossibilité de remplacer des éléments individuels, c'est pourquoi vous devez acheter un nouveau mécanisme en raison d'une seule puce défaillante.

Les lustres et autres produits d'éclairage domestique utilisent généralement une conception CMS.

Dispositif de lampe LED

La lampe LED se compose des six parties suivantes :

• Diode électro-luminescente;
• base;
• conducteur;
• diffuseur;
• radiateur.

L'élément fonctionnel d'un tel appareil est une LED qui génère un flux d'ondes lumineuses.

Les appareils LED peuvent être conçus pour différentes tensions. Les plus demandés sont les petits produits de 12 à 15 W et les lampes plus grandes de 50 watts.

Le culot, qui peut avoir différentes formes et tailles, est également utilisé pour d'autres types de lampes - fluorescentes, halogènes, à incandescence. Parallèlement, certains appareils LED, par exemple les bandes LED, peuvent se passer de cette pièce.

Un élément de conception important est le pilote, qui convertit la tension du secteur en courant avec lequel le cristal fonctionne.

Le fonctionnement efficace de la lampe dépend en grande partie de cet appareil ; en outre, une qualité conducteur, ayant une bonne isolation galvanique, fournit un flux lumineux constant et brillant sans la moindre trace de clignotement.

Une LED conventionnelle produit un faisceau de lumière directionnel. Pour modifier l'angle de sa distribution et offrir un éclairage de qualité, un diffuseur est utilisé. Une autre fonction de ce composant est de protéger le circuit des influences mécaniques et naturelles.

Le radiateur est conçu pour évacuer la chaleur dont l'excès peut endommager l'appareil. Le fonctionnement fiable du radiateur vous permet d'optimiser le fonctionnement de la lampe et de prolonger sa durée de vie.

Plus cette partie est petite, plus la charge thermique que la LED devra supporter sera importante, ce qui affectera la vitesse de son épuisement.

Avantages et inconvénients d'une lampe faite maison

Les magasins spécialisés proposent un large choix d'appareils LED. Cependant, il est parfois impossible de trouver dans la gamme un appareil répondant aux paramètres nécessaires. De plus, les appareils LED sont traditionnellement coûteux.

Les inconvénients des produits incluent l'absence de garantie du fabricant. De plus, s’ils sont assemblés avec négligence, ces appareils peuvent avoir un aspect peu attrayant.

En attendant, il est tout à fait possible d'économiser de l'argent et d'obtenir la lampe parfaite en l'assemblant soi-même.Ce n’est pas difficile à faire et des connaissances techniques de base et des compétences pratiques suffiront.

Un appareil LED DIY présente un certain nombre d'avantages significatifs par rapport à un analogue acheté en magasin. Ils sont économiques : avec un assemblage soigné et l'utilisation de pièces de haute qualité, la durée de vie atteint 100 000 heures.

De tels appareils présentent un degré élevé d'efficacité énergétique, qui est déterminé par le rapport entre la consommation d'énergie et la luminosité de la lumière produite. Enfin, leur coût est d'un ordre de grandeur inférieur à celui de leurs homologues d'usine.

Problèmes de bricolage

Les principaux problèmes à résoudre lors de la fabrication de lampes LED sont la conversion du courant électrique alternatif en courant pulsé et son égalisation en courant constant. De plus, il faut limiter le flux de puissance à 12 volts, nécessaire pour alimenter la diode.

Pour créer vous-même une lampe LED, vous pouvez utiliser des pièces achetées dans des magasins spécialisés, ou des éléments provenant d'appareils grillés.

Lors de la réflexion sur l'appareil, vous devez également résoudre un certain nombre de problèmes de conception, à savoir :

• comment organiser le circuit et les LED ;
• comment isoler le système ;
• comment assurer l'échange thermique dans l'appareil.

Avant le montage, il est conseillé de réfléchir à tous ces problèmes, en tenant compte des exigences d'une source lumineuse faite maison.

Circuits de lampes LED

Tout d'abord, vous devez développer une option d'assemblage. Il existe deux méthodes principales, chacune ayant ses propres avantages et inconvénients. Ci-dessous, nous les examinerons plus en détail.

Option avec pont de diodes

Le circuit comprend quatre diodes connectées dans des directions différentes.Grâce à cela, le pont acquiert la capacité de transformer le courant secteur de 220 V en un courant pulsé.

Le circuit du pont LED est simple et logique. Même un maître novice qui maîtrise les bases du travail indépendant peut le réaliser.

Cela se produit de la manière suivante : lorsque des alternances sinusoïdales traversent deux diodes, elles changent, ce qui provoque une perte de polarité.

Lors du montage, un condensateur est connecté à la sortie positive devant le pont ; devant la borne négative - une résistance de 100 Ohms. Un autre condensateur est installé derrière le pont : il sera nécessaire pour lisser les chutes de tension.

Fabriquer un élément LED

Le moyen le plus simple de créer une lampe LED est de créer une source de lumière à partir d'une lampe cassée. Il est nécessaire de vérifier le fonctionnement des pièces détectées, ce qui peut être effectué à l'aide d'une batterie 12 V.

Les éléments défectueux doivent être remplacés. Pour ce faire, vous devez dessouder les contacts, retirer les éléments grillés et en remettre de nouveaux à leur place. Dans ce cas, il est important d'observer l'alternance des anodes et des cathodes, qui sont fixées en série.

Si vous devez changer seulement 2 ou 3 morceaux de la puce, vous pouvez simplement les souder aux zones où se trouvaient auparavant les composants défaillants.

Pour un auto-assemblage complet, vous devez connecter 10 diodes d'affilée en respectant les règles de polarité. Plusieurs circuits terminés sont soudés aux fils.

Lors de la fabrication d'une lampe, vous pouvez utiliser des cartes avec des LED, que l'on trouve dans les appareils grillés. Il est seulement important de vérifier leur fonctionnalité

Lors de l'assemblage de circuits, il est important de s'assurer que les extrémités soudées ne se touchent pas, car cela pourrait entraîner un court-circuit dans l'appareil et une panne du système.

Des appareils pour une lumière plus douce

Pour éviter le scintillement des lampes LED, le circuit décrit ci-dessus peut être complété par plusieurs détails. Ainsi, il devrait être constitué d'un pont de diodes, de résistances de 100 et 230 Ohm, de condensateurs de 400 nF et 10 μF.

Pour protéger l'appareil des surtensions, une résistance de 100 Ohm est placée au début du circuit, suivie d'un condensateur de 400 nF, après quoi un pont de diodes et une autre résistance de 230 Ohm sont installés, suivis d'une chaîne de LED assemblée.

Appareils à résistance

Un schéma similaire est également tout à fait accessible à un maître novice. Pour ce faire, vous avez besoin de deux résistances de 12k et de deux chaînes du même nombre de LED, qui sont soudées en série en tenant compte de la polarité. Dans ce cas, une bande du côté R1 est connectée à la cathode, et l'autre à R2, l'anode.

Les lampes fabriquées selon ce schéma ont une lumière plus douce, puisque les éléments de commande sont allumés à tour de rôle, rendant la pulsation des flashs presque invisible à l'œil nu.

Pour calculer la puissance de la lampe, vous devez connaître la quantité de courant qui traverse les LED. Cette valeur peut être calculée à l'aide de la formule donnée. Il faut tenir compte du fait que la chute de tension dans 12 LED connectées en série est d'environ 36V

Les appareils sont utilisés avec succès comme lampe de table et à d’autres fins. Pour créer un éclairage optimal, les experts recommandent d'utiliser des bandes de 20 à 40 diodes. Un nombre plus petit donne un petit flux lumineux, connecter un plus grand nombre d'éléments est techniquement assez difficile.

Élément important : driver LED

Pour le bon fonctionnement d'un périphérique LED DIY, vous devez résoudre le problème avec le pilote. La disposition de cette unité est assez simple. L'algorithme de fonctionnement consiste à faire passer un courant alternatif de 220V au pont de diodes à travers le condensateur C1.

Le courant redressé va aux LED connectées en série HL1-HL27, dont le nombre peut atteindre 80 pièces.

Le pilote d'un appareil LED fait maison est assemblé selon le schéma ci-dessous. Vous pouvez également utiliser des éléments prêts à l'emploi bp 3122, bp 2832a ou bp 2831a

À éviter le scintillement et pour obtenir une couleur toujours uniforme, il est conseillé d'utiliser le condensateur C2, qui doit avoir la capacité la plus grande possible.

Boîtiers pour appareils LED

Avant le montage, il est important de décider où sera placé le circuit assemblé.

Il existe plusieurs options pour résoudre ce problème - pour placer l'appareil, vous pouvez utiliser :

• pieds de lampe incandescent;
• boîtiers de lampes à économie d'énergie ou halogènes grillées ;
• appareils fabriqués à la main.

La première option présente un avantage important. Lors de son utilisation, il est facile de visser le dispositif LED assemblé dans la douille, assurant ainsi l'échange thermique.

Il convient de noter qu'en plus des avantages évidents, cette méthode présente également des inconvénients évidents. La structure assemblée n'a pas un aspect très esthétique, de plus, dans ce cas il est difficile de réaliser une isolation fiable.

Afin d'utiliser une lampe à incandescence grillée pour créer une lampe à LED, vous devez d'abord séparer soigneusement l'ampoule en verre de la base, puis retirer la spirale. Le circuit assemblé est soigneusement placé dans l'espace résultant et une ampoule est fixée au-dessus de la carte.

Une option pratique et pratique consiste à placer un appareil fait maison dans le corps d'une lampe à économie d'énergie. Pour ce faire, vous devez d'abord démonter l'appareil grillé en retirant la carte convertisseur.

Le schéma assemblé peut être inséré selon différentes méthodes :

• Les diodes sont placées dans des trous pratiqués dans le couvercle sous l'ampoule en verre.
• Le circuit peut être placé à l’intérieur du socle, ce qui garantit l’échange thermique. Dans ce cas, les éléments LED sont insérés et fixés dans les trous existants.
• Le plateau peut être caché dans la base. Pour mener à bien le processus, il est pratique d'utiliser un bouchon en plastique ordinaire provenant d'une bouteille d'eau.

Pour placer les LED, les artisans utilisent souvent un cercle en plastique ou en carton fabriqué à la main, dans lequel sont percés des trous pour les diodes. Lorsqu’ils sont fabriqués avec soin, de tels appareils semblent très esthétiques.

Une autre option consiste à utiliser un boîtier de lampe halogène. Son utilisation est peu répandue car dans ce cas il n'est pas possible de visser la lampe dans la douille. Néanmoins, une modification similaire est utilisée pour fabriquer des indicateurs et d'autres appareils faits maison.

Si vous décidez d'utiliser un corps d'ampoule pour votre travail, nous vous recommandons de lire notre autre article, dans lequel nous avons décrit en détail comment démonter différents types d'ampoules. Plus de détails - allez sur lien.

Matériel pour fabriquer des produits faits maison

En plus du corps, d'autres éléments seront nécessaires pour créer la lampe. Il s'agit tout d'abord de LED, qui peuvent être achetées sous forme de bandes LED ou d'éléments NK6 ​​individuels. L'intensité du courant de chaque pièce est de 100 à 120 mA ; tension 3-3,3 V.

L'assemblage de certains circuits implique l'utilisation de liens supplémentaires, par exemple un pilote, de sorte que l'ensemble des composants pour chaque cas spécifique est considéré séparément

Il vous faudra également des diodes de redressement 1N4007 ou un pont de diodes, ainsi que des fusibles, que l'on trouve dans la base d'un ancien appareil.

Vous aurez également besoin d'un condensateur dont la capacité et la tension doivent correspondre au circuit électrique utilisé et au nombre d'éléments LED qui y sont utilisés.

Si vous n'utilisez pas de carte prête à l'emploi, vous devez penser au cadre sur lequel les LED sont fixées. Pour sa fabrication, un matériau résistant à la chaleur, non métallique et non conducteur du courant électrique, convient.

En règle générale, une telle pièce est constituée de plastique durable ou de carton épais. Pour fixer les éléments LED au cadre, vous aurez besoin de clous liquides ou de superglue.

Assembler une simple lampe LED

Considérons la mise en œuvre d'une lampe dans un socle standard à partir d'une lampe fluorescente. Pour ce faire, nous devrons légèrement modifier la liste de matériaux ci-dessus.

Dans ce cas on utilise :

• ancien socle E27 ;
• LED NK6 ;
• pilote RLD2-1 ;
• un morceau de plastique ou de carton épais ;
• Super colle;
• câblage électrique;
• fer à souder, pinces, ciseaux.

Au départ, vous devez démonter la lampe. Pour les appareils luminescents, la connexion du socle à la plaque à tubes s'effectue à l'aide de loquets. Il est important de repérer l'emplacement de fixation et de faire levier sur les éléments à l'aide d'un tournevis, ce qui permettra de déconnecter facilement la cartouche.

Le processus d'assemblage d'une lampe LED faite maison est simple. Un pilote est inséré dans le boîtier de l'ancien appareil, sur lequel une carte avec LED est installée

Lors du démontage de l'appareil, il faut faire extrêmement attention afin de ne pas endommager les tubes qui contiennent une substance toxique à l'intérieur. Dans le même temps, il est nécessaire de surveiller l'intégrité du câblage électrique connecté à la base, ainsi que de préserver les pièces qu'il contient.

Nous utilisons la partie supérieure avec des tubes à décharge connectés pour réaliser la plaque nécessaire au raccordement des LED. Il suffit de retirer les éléments tubulaires et de fixer les pièces LED aux trous ronds restants.

Pour les sécuriser solidement, il est préférable de réaliser un couvercle supplémentaire en plastique ou en carton, qui servira à isoler les copeaux.

La lampe utilisera des LED NK6, chacune composée de 6 cristaux avec connexion parallèle. Ils permettent de créer un dispositif d'éclairage assez lumineux avec un minimum de consommation électrique.

Pour connecter chaque LED au couvercle, vous devez faire deux trous. Ils doivent être percés avec soin en stricte conformité avec le schéma.

La partie en plastique permet de fixer solidement les éléments LED, tandis que l'utilisation de carton nécessite une fixation supplémentaire des LED à la base à l'aide de clous liquides ou de superglue.

L'appareil étant conçu pour utiliser six LED d'une puissance de 0,5 watts chacune, le circuit doit comprendre trois éléments connectés en parallèle.

Une lampe spectaculaire peut être créée à l'aide d'une bande LED. Cet élément est inséré dans un tube utilisé pour l'éclairage fluorescent

Dans une conception fonctionnant à partir d'une alimentation 220 V, vous devez fournir un pilote RLD2-1, que vous devez acheter dans un magasin ou le faire vous-même.

Pour éviter les courts-circuits, il est important d'isoler le driver et la carte l'un de l'autre à l'aide de plastique ou de carton avant de commencer l'assemblage. Comme la lampe chauffe à peine, il n’y a pas lieu de s’inquiéter d’une surchauffe.

Après avoir sélectionné tous les composants, vous pouvez assembler la structure selon le schéma, puis la connecter au réseau électrique pour vérifier la lueur.

L'appareil, fonctionnant sur une alimentation standard de 220 V, a une faible consommation d'énergie et une puissance de 3 Watts. Ce dernier chiffre est 2 à 3 fois inférieur à celui des appareils fluorescents et 10 fois inférieur à celui des lampes à incandescence.

Bien que la puissance lumineuse ne soit que de 100 à 120 lumens, la couleur blanche éblouissante rend la lampe beaucoup plus lumineuse. La lampe assemblée peut être utilisée comme lampe de table ou pour éclairer une pièce compacte, par exemple un couloir ou un placard.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Dans la vidéo ci-dessous, vous pouvez voir une description détaillée d'un spécialiste de l'auto-assemblage d'une lampe LED :

Les lampes LED, fabriquées indépendamment, présentent des caractéristiques techniques élevées. Ils sont presque aussi performants que les modèles d’usine en termes de qualités telles que la solidité, la fiabilité et la durabilité.

Le montage de tels appareils est accessible à presque tout le monde : pour le réussir, il suffit de suivre strictement les schémas et d'effectuer soigneusement toutes les manipulations prescrites.

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