Отражатели для светодиодов своими руками

Линзы для светодиодов: назначение, виды, сферы применения

Отражатели для светодиодов своими руками

С появлением «белых» сверхъярких светодиодов (LED) произошла революция в светотехнике. Высокие показатели энергоэффективности, колоссальный срок службы, низкий коэффициент пульсаций позволили светодиодам значительно потеснить традиционные источники света на рынке светотехнической продукции. Однако светотехнические особенности LED заставили применять новые подходы при проектировании источников света.

В светильниках с традиционными источниками света для формирования диаграммы направленности светового потока чаще всего применяются рефлекторы (отражатели). В LED светильниках для этих целей в основном используются линзы для светодиодов.

Назначение

Кривая силы света (КСС) отображает пространственное распределение светового потока. Для различных применений светильники должны иметь свой тип кривой силы света. Основные КСС показаны на рисунке.

Светодиоды, в отличие от других источников света, например люминесцентных ламп, имеют достаточно малые физические размеры. Поэтому даже на небольших расстояниях их можно считать точечными источниками. К тому же светодиоды характеризуются малым углом рассеивания светового потока, менее 120о. Поэтому без технических ухищрений получить требуемую кривую силы света с помощью LED довольно сложно.

Для различных задач инженеры находят различные технические решения. Например, в светодиодных лампах для получения требуемой кривой силы света применяют пространственное расположение светодиодов и матовые колбы. В потолочных светильниках используют призматические или матовые рассеиватели из поликарбоната.

В более сложных устройствах, таких как уличные светильники, прожектора, переносные фонари, автомобильная светодиодная оптика, используют линзы для светодиодов или линзы в сочетании с рефлекторами. Все эти и другие оптические устройства специалисты относят к классу «вторичной оптики».

Принцип работы линз

Из физики известно, что на границе раздела двух сред, с различной оптической плотностью, происходит преломление световых лучей. Создавая различные формы линз, можно получить преломление светового потока в различных направлениях.

Например, для формирования узкого светового пучка в карманных фонариках часто применяют двояковыпуклые коллиматорные линзы. С их помощью удается получить симметричный световой пучок с углом рассеянья всего в 10о. Изменяя расстояние от светодиода до линзы можно в некоторых пределах изменять угол светового пучка.

В некоторых устройствах требуется получить довольно сложные КСС в различных плоскостях. Получить заданную КСС можно изменяя форму линзы или нанося на ее поверхность микрорельеф в виде клиновых полос.

Например, для освещения автодорог или других протяженных объектов требуется получить «овальную» КСС в горизонтальной плоскости. Для получения такой кривой силы света, линзы должны иметь довольно сложную форму.

Некоторые производители выпускают светодиоды вместе с вторичной оптикой. Примером может служить серия светодиодов Golden Dragon Oval Plus от OSRAM Opto Semiconductors разработанные специально для создания светильников уличного освещения. Светодиоды этой серии поставляются вместе с линзой формирующей «овальную» диаграмму светового потока. Такое техническое решение значительно упрощает как разработку, так и изготовление светильников.

Материалы для изготовления и способы крепления

Большинство производителей для производства линз используют прозрачный поликарбонат. Этот материал обладает отличными оптическими свойствами. Ввиду малых потерь на внутренне поглощение и отражение света, КПД оптических систем на основе поликарбоната составляет 90% и более.

Материал хорошо работает в широком диапазоне температур, не подвержен быстрому старению, легок, обладает достаточной прочностью. Важным преимуществом поликарбоната перед другими материалами является его технологичность, что позволяет выпускать дешевые и качественные линзы в промышленных масштабах.

Конечно же, для светодиодных линз применяется и традиционное стекло. Чаще всего боросиликатные сорта. Стеклянные линзы имеют большую твердость и поэтому более устойчивы к образованию царапин.

В зависимости от типа корпуса, линзы могут удерживаться на светодиоде с помощью трения (да, да именно трения – есть такая технология), крепиться с помощью специальной фурнитуры или приклеиваться к радиаторам светодиодов или на печатные платы. Например, светодиоды 5450 с линзами clip lens часто используют для декоративной подсветки. При этом она удерживается на светодиоде силой трения.

Светодиоды с линзами для авто

Многие автопроизводители, разрабатывая новые модели автомобилей, активно переходят на светодиодную светотехнику. Такой подход полностью оправдан. Ведь светодиодная фара мощностью 10 Вт будет светить как 100 ваттная. Естественно вместе с применением светодиодов изменилась и вторичная оптика автомобилей. Светодиоды в фарах используются вместе со специально разработанными линзами, которые создают кривые силы света, отвечающие всем требованиям правил дорожного движения.

К сожалению, установить в фары старых автомобилей, вместо ламп накаливания, светодиоды очень трудно. Однако производители находят выход из положения. На рынке можно встретить светодиодные автомобильные лампы для ближнего света. Еще больше предложений для любителей тюнинга. В продаже имеются различные светодиодные фары с линзами, которые можно установить на решетку радиатора или бампер. Уже упомянутая комбинация LED 5450 с линзами clip lens часто применяется для декоративной подсветки различных элементов авто.

Читайте также  Как припаять светодиод к плате?

Делаем линзу своими руками

Изготовление светодиодной линзы своими руками — дело не простое. Проще всего переделать ее из другого устройства, например, увеличительного стекла. Автор видео рассказывает, как это сделать.

Вывод

В приведенных выше примерах и во многих других случаях, применение линз для светодиодов позволяет наиболее полно реализовать все положительные качества LED. Сформировать необходимую для данного типа светильника кривую силы света, полностью использовать световой поток, значительно снизить затраты при производстве осветительных приборов.

Источник: http://ledno.ru/svetodiody/led-linzy.html

Как сделать фонарик?

Отражатели для светодиодов своими руками

Фонарик – это необходимая вещь при поездках на природу или за город на дачу. Ночью на приусадебном участке или возле палатки только он создаст луч света в темном царстве. Но и в городской квартире без него иногда просто не обойтись. Как правило, достать что-либо маленькое и укатившееся под кровать или диван без фонарика сложно. И хотя в наше время есть устройства, которые мультифункциональны и могут быть источником света, некоторые из наших читателей наверняка захотят узнать, как сделать фонарик своими руками. О том, как сделать маленький прибор из подручных предметов, будет рассказано далее.

Классика формы

Наиболее удобной конструкцией, которая в принципе уже многие годы остается неизменной для фонариков, является конструкция, содержащая в себе:

  • цилиндрический корпус с такими же по форме батарейками;
  • рефлектор с лампочкой с одного конца корпуса;
  • съемную крышку с другого конца корпуса.

Фонарик классической конструкции

И эту конструкцию можно получить, используя ненужные предметы обихода. Если изготовить фонарь своими руками, красоты форм как у промышленного образца, конечно же, не будет. Но он будет функциональным и от работающей самоделки будет получено много положительных эмоций.

Итак, основной проблемой, которую на первый взгляд сложно решить, является рефлектор. Но это только кажется сложным. На самом деле нас окружает много предметов, которые могут стать заготовкой для целого ряда отражателей разных размеров. Это обычные пластиковые бутылки. Их внутренняя поверхность вблизи горлышка по форме весьма близка к той, которую имеет отражатель, сделанный на заводе. А крышка словно создана для крепления в ней светодиода, который сегодня является наилучшим источником света. Он ярче и экономичней миниатюрной лампочки.

Мастерим рефлектор

То, что можно не найти трубку подходящих размеров для изготовления корпуса, – не проблема. Его можно склеить из отдельных деталей. Например, из ненужных одноразовых шариковых авторучек. Для подпружинивания контактов можно применить спираль, которая используется для переплетов страниц, и контакты изготовить из тонкой листовой жести, сырьем для которой станет жестяная банка. Поэтому начинаем с выбора пластиковой бутылки желаемых размеров и подбора остальных элементов. Чем меньше будет бутылка, тем более жестким и крепким получится отражатель. Крепление деталей при сборке проще всего сделать на основе строительного герметика.

Основные предметы для изготовления фонарика

Итак, приступаем к изготовлению фонарика своими руками. От бутылки острым ножом отрезаем горлышко и параболическую часть корпуса и подравниваем края ножницами.

Для эффективного отражения используем фольгу, в которую заворачиваются шоколадные плитки. Если ее размеров не хватит, можно вырезать заготовку большего размера из рулона фольги, предназначенной для выпечки продуктов. Чтобы фольга держалась на поверхности, наносим тонкий слой герметика. Затем прижимаем и разравниваем по нему фольгу. Если она сморщится, это не беда. Главное, чтобы не было вздутий, и она повторяла форму основы.

Прижимаем фольгу пальцами и, разглаживая неровности, формируем максимально ровную поверхность. Фольгу по краям подравниваем ножницами вровень с пластиковой основой. По контуру горлышка делаем вырез ножом для светодиода, который впоследствии будет установлен в этом месте на панельке.

Приклеивание фольги к бутылочной заготовке отражателя

Ее изготавливаем из донышка бутылочной крышки, отрезав острым ножом края с резьбой и при необходимости подравняв их ножницами. Затем, проделав шилом или острием ножа в панельке два отверстия, продеваем через них ножки светодиода, прижав его основание к ней. Для правильной установки светодиодной лампы в центре крышки надо правильно по расположению ножек в основании светодиода выбрать расстояние между отверстиями.

Установка светодиода на панельку

Выводы светодиода отгибаем в стороны до упора о края панельки. К ним скруткой крепим проводники. Если скрутка получается ненадежной из-за свойств жил провода или по иным причинам, применяется пайка. Выводы после прикрепления проводов подгибаются вдоль панельки. Работоспособность полученной детали рекомендуется проверить батарейками, применяемыми в фонарике.

Монтаж проводов и проверка работоспособности светодиода

Затем из жестяного листа вырезаем контактную площадку для батарейки, которая упирается в панельку со светодиодом. Скруткой или пайкой соединяем площадку – клемму с более коротким проводом. Клемму крепим к пружинке, которую в свою очередь крепим к панельке. Для скрепления элементов применяем герметик.

Изготовление пружинящего контакта на панельке

Затем панельку со светодиодом вклеиваем в отражатель.

Готовый отражатель

Донышко и футляр с батарейками

Противоположная рефлектору деталь корпуса фонарика тоже изготовлена из части бутылки с горлышком. Но только из самого горлышка с крышкой. К внутренней стенке его приклеивается клемма, сделанная из жестяного листа. К ней также крепится провод. Этот провод и второй провод от светодиода будут использованы для управления фонариком. Клемма контактирует с батарейкой, будучи прижатой крышкой, которая навинчивается на горлышко.

Читайте также  Блок питания для проверки светодиодов подсветки

Изготовление тыльной части корпуса

Две главные детали готовы. Теперь надо сделать футляр для батареек. Для этого используем высохшие и поэтому уже не нужные фломастеры. Оставляем от них только корпус, который укорачиваем по длине и по концам подрезаем вдоль по оси, делая два выступа для приклеивания. Перед отрезанием делаем маркером пометки, прикладывая корпус фломастера к приклеиваемым деталям.

Изготовление элементов батарейного отсека

На выступы наносим клей и приклеиваем их соответственно к рефлектору и тыльной части.

Изготовление батарейного отсека

Затем из жестяного листа вырезаем детали выключателя. Монтируем к ним провода и приклеиваем детали к корпусу.

Монтаж выключателя

Вставляем в фонарик батарейки и пользуемся им. Это, конечно, не фонарь заводского изготовления с качественным отражателем и дальним светом. Но зато он изготовлен своими руками, это ваше собственное изделие, которое дает хорошее ближнее освещение и доставляет большое удовольствие, а его за деньги не купишь. Теперь вы получили наглядное представление о том, как запросто можно сделать фонарь самому.

Готовый фонарик и свет от него

Источник: https://lampagid.ru/elektrika/montazh/fonarik

Отражатели для светодиодов своими руками

Отражатели для светодиодов своими руками

Рассеиватель для светодиодной ленты предназначен для создания более комфортного освещения. Благодаря рассеивателю свет распределяется равномерно, создавая меньше нагрузки на зрение.

Рассеиватель устроен таким образом, чтобы увеличивать угол растекания света. Эффект достигается путем использования особой конструкции, выполненной из светопреломляющего материала. За счет продуманной геометрии рассеивателя и местонахождения относительно осветительного прибора оптимизируется распределение светового потока. Свет расходится по всей площади, без какой-либо концентрации потока на отдельных участках.

Сферы использования

Рассеиватели применяют на всех объектах, где имеется светодиодное освещение: квартиры, офисы, общественные и торговые заведения, приусадебные участки, входы в помещения и т.д. Рассеивание света используется не только в общем, но и местном освещении, например, в аквариумах, на полочках и в шкафах.

Материалы для изготовления рассеивателя

Для создания устройства, рассеивающего свет, понадобятся определенные материалы. Раньше основным конструкционным элементом выступало стекло. На сегодняшний день перечень расширился, в него вошли более прогрессивные материалы.

Акрил и оргстекло

Акрил и оргстекло практически также прозрачны, как и обычное стекло. Однако защитные свойства материалов значительно выше. Они не трескаются в результате ударов и способны выдержать ощутимые перепады температур — от 60 градусов мороза до 60 градусов тепла. Основной недостаток — воспламенение в случае непосредственного огневого контакта.

Полистирол

Прозрачный полистирол относится к универсальным, доступным в ценовом отношении и прочным материалам. Степень прозрачности полистирола даже выше в сравнении со стеклом. Из полистирола изготавливают матовые рассеиватели высокого качества. Его недостаток — хрупкость и склонность к воспламенению. Полистироловые конструкции предлагаются в разном исполнении — от прозрачных до насыщенных цветов.

Поликарбонат

Материал отличается высокой прочностью, небольшим весом и прозрачностью. Способен сохранять эксплуатационные свойства в огне, выдерживает значительные температурные перепады, устойчив к ультрафиолету, долговечен.

Поликарбонат стоек к механическим воздействиям, предохраняя светодиодную ленту от повреждений. Чтобы еще больше повысить прочность конструкции, рекомендуется применять монолитный поликарбонат. Этот материал гораздо прочнее стандартного стекла и применяется для антивандальных покрытий на улице.

Обратите внимание! Поликарбонат — лучший материал для изготовления призматических рассеивателей. Качественное отличие поликарбоната от акрила — больший угол рассеивания. Акрил подходит для опаловых рассеивателей с небольшим углом излучения, а поликарбонат — для прозрачных устройств со значительным углом.

Еще одно качество поликарбоната — небольшой вес. Оно достигается за счет ячеистой структуры.

Выбор конкретного типа материала зависит от цели применения. Не во всех случаях нужен дорогой поликарбонатный рассеиватель. В домашних условиях обычно достаточно акрилового или полистирольного устройства.

Крепление

Фиксация светодиодной ленты не должна вызвать каких-либо сложностей. С этой целью применяются “жидкие гвозди”, саморезы или двусторонний скотч. При желании можно создать угловое крепление и монтировать светильник с помощью специальных скоб. Также ленту иногда встраивают в ту или иную плоскость, для чего заранее подготавливается паз в стене.

Для арок или подобных им гнутых поверхностей используют гибкий профиль. Чаще всего эти элементы бывают алюминиевыми.

Изготовление рассеивателя

Для создания светорассеивателя своими руками понадобится один из конструкционных материалов, перечисленных выше, а также профиль. При его отсутствии подойдет пластиковый профиль для электропроводки. Создать матовую поверхность, которая будет рассеивать свет от диодов, можно любым из двух нижеперечисленных способов:

  1. Наносим специальную пасту. Она предназначена для разрушения кристаллической структуры. Метод эффективен, но следует учитывать токсичность вещества.
  2. Обработать поверхность абразивом. Подойдет крупнозернистая наждачка.

Рассеиватель для светодиодов — элемент, который создает комфортное освещение. Не следует пренебрегать им, так как приятный мягкий свет позволит сохранить хорошее зрение.

Рассеиватель для светодиодной ленты: виды и изготовление

0,00 / 0

Источник: https://220.guru/osveshhenie/istochniki-sveta/rasseivatel-dlya-svetodiodnoj-lenty.html

Светодиодные фитолампы для растений своими руками

Сегодня купить светодиодную фитолампу через интернет-магазины не составит труда. Это может быть лампочка с цоколем Е27 под стандартный светильник, мощный прожектор, собранный на COB-матрице или готовый фитосветильник на нескольких светодиодах.

Читайте также  Драйвер для светодиодов из энергосберегающей лампы

Вот только стоимость готовой продукции достойного качества слишком велика. К тому же размер и параметры стандартной подсветки не всегда отвечают требованиям растениеводов.

Преодолеть данные препятствия можно, сконструировав светодиодные фитолампы для растений своими руками.

Расчёт необходимого света

Для того чтобы фитосветильник действительно ускорил рост растений, необходимо произвести корректный расчёт его параметров. Главной оптической характеристикой любого источника света является световой поток, который указывает на то, сколько световой мощности (люмен) выдаёт лампа. Его значение указывается на упаковке. В свою очередь, для растений основным показателем является освещённость, указывающая количество люмен в 1 м2.

Расчёт светового потока, необходимого для эффективной подсветки, производят по формуле Ф= E×S/Kи, где:

Ф – световой поток, лм;E – требуемая освещённость, величина которой задаётся индивидуально для каждого вида растений, лк;

S – площадь, которую следует освещать, м2;

Ки – коэффициент, учитывающий потери света на рассеивание.

В ламповых светильниках с плохим отражателем за счёт отсутствия строго направленного свечения значение Ки может снижать КПД светильника более чем наполовину. Светодиод имеет направленное свечение, угол распространения которого определяется линзой. В связи с этим в светодиодных светильниках отражатель не столь сильно влияет на эффективность осветительной системы в целом, а Ки достигает 0,8–0,9 единиц.

И всё же подсветка рассады светодиодными лампами в домашних условиях зачастую нуждается в отражателе. Особенно это касается фитосветильников, сконструированных на основе светодиодных лент, где отражатель помогает сконцентрировать максимальное количество света на полезной площади.

Не стоит забывать о мощности светодиодного светильника и угле половинной яркости, часто именуемом как угол рассеивания. Иногда, даже правильно собранный фитосветильник оказывается неэффективным.

Излишняя удалённость приводит к потерям световой мощности (закон обратных квадратов), а маленький угол рассеивания – к недосветам по краям. Светодиоды испускают тепло в противоположную сторону относительно излучаемого светового потока.

Поэтому их можно максимально приблизить к растениям, оставляя в запасе всего несколько сантиметров.

Как сделать фитолампу и что для этого понадобится?

Для изготовления фитолампы своими руками понадобятся:

  • светодиоды со специальным спектром излучения;
  • источник питания;
  • система охлаждения;
  • корпус;
  • вспомогательный материал и инструмент.

Чипы синих, красных и пурпурных фитосветодиодов встречаются в разных модификациях: в виде дискретных SMD-элементов или COB-матриц. Все они пригодны для изготовления светильника своими руками. Проще всего делать подсветку из готовой светодиодной ленты для растений, разрезав её на несколько отрезков. Сложнее – из отдельных SMD чипов или COB-матриц, для которых потребуется правильный расчёт радиатора.

Источник питания для светодиодов и матриц представляет собой драйвер со стабилизированным постоянным током на выходе, а для светодиодных лент – это источник напряжения +12В соответствующей мощности.

Пассивная система охлаждения является обязательным элементом светильника для растений. Она отвечает за соответствие оптических характеристик излучающих диодов в течение всего срока службы. О форме, размерах и материалах для изготовления радиатора рассказано в отдельной статье. В большинстве самодельных светильников радиатор одновременно является корпусом.

Кроме перечисленных светодиодов, в качестве источников света можно использовать фитодиоды, изготовленные по технологии УСКИ (универсальное сине-красное излучение). Они имеют уникальный спектр излучения, полученный за счёт особого состава люминофора.

В данном случае люминофор выполняет функцию избирательного фильтра, пропуская волны преимущественно в синем, красном диапазоне, а также незначительную часть жёлтого и зелёного света. При этом синяя область имеет ширину 380–480 нм с небольшим переходом в ультрафиолет и пиком на длине волны 445 нм.

Красная область намного шире, захватывает оранжевый и инфракрасный спектр, доля которых достигает 50%. Общая ширина красного излучения примерно составляет 570–770 нм с максимумом на 640–660 нм.

Благодаря расширенной спектральной характеристике, светодиоды УСКИ идеальны в конструировании ламп для растений своими руками. Светильник на их основе обеспечит растение полным циклом роста: от вегетативного развития до созревания плодов и может применяться для подсветки растений с крайне низкой долей солнечного воздействия.

Применение фитоленты

Чтобы сконструировать простой светодиодный светильник для растений, понадобится фитолента с блоком питания и недорогие детали для корпуса, в качестве которых можно использовать подручный материал. Светильник может иметь любую форму и размер, благодаря гибкости и возможности резать ленту на отрезки, кратные 5 см, а клейкое основание позволяет монтировать её на любую гладкую поверхность.

Оптимальным материалом для корпуса станет тонкая алюминиевая (в крайнем случае, жестяная) пластина, которая послужит прекрасным отводом тепла для светоизлучающих чипов ленты. В углах пластины нужно сделать крепёжные отверстия. Вся конструкция подвешивается на двух декоративных цепочках, которые цепляются за крюки-саморезы, вкрученные в стену. Переставляя звенья цепи можно регулировать высоту.

Мощная фитолампа с цоколем Е27 своими руками

Сделать эффективную и экономичную подсветку для рассады своими руками можно из нескольких светодиодных ламп, которые собирают из отдельных компонентов. Для этого на нужно купить DIY-набор (например на Aliexpress), включающий все необходимые детали для сборки лампы, а именно:

  • пластиковый корпус и разборный металлический цоколь Е27;
  • алюминиевый радиатор с саморезами;
  • плата под smd-светодиоды;
  • линзы с углом рассеивания 90° и держатель для них.

Источник: https://1000eletric.com/otrazhateli-dlya-svetodiodov-svoimi-rukami/