Як зробити світлодіодну гірлянду своїми руками - покрокова інструкція з рекомендаціями

• Чому краще спаяти своїми руками
• Усі необхідні комплектуючі
• Робимо розрахунок потужності
• Як прикручувати та паяти контакти
• Перевіряємо все перед пайкою
• Як відремонтувати непрацюючі ділянки
• Рахуємо витрати

З огляду на те, що на сайті електротехніки навряд чи буде сидіти дитина, напевно, ви – доросла людина. А в кожній дорослій людині живе дитина, якій іноді хочеться що-небудь зламати чи «полагодити». Щоби щось зламати, особливих навичок не треба, а от для «лагодження» чи створення чогось нового необхідне розуміння, як усе працює. З цього й почнемо.

Як це працює?

Для будинку застосовуються малопотужні LED гірлянди, які споживають менше енергії, ніж застарілі радянські аналоги. Напруга у 230В для них занадто велика, тому вони йдуть із блоком живлення (адаптером), що перетворює 230В у 3В чи 5В.

Оптимальна напруга зазвичай вказується в характеристиках.

Світлодіоди бувають одноколірними та RGB. Для декоративного освітлення та підсвітки здебільшого використовується одноколірна світлодіодна гірлянда, жовта або синя – не важливо, все одно вона біла. Різні кольори можна отримати завдяки забарвленню зовнішнього корпусу.

Для декорацій часто використовують мерехтливі RGB, що працюють на триканальних кристалах червоного, зеленого та синього кольору. Живлення зроблене так, щоби різна кількість електрики потрапляла на кожен канал, і в результаті вийшов новий колір чи відтінок. За розподіл електрики між каналами відповідає RGB-контролер.

У найпростіших моделях для перемикання режимів мерехтіння використовується кнопка на корпусі контролера. Кожне натискання перемикає на наступний режим із переліку запрограмованих. Деякими контролерами можна керувати з допомогою пульта дистанційного керування.

Зовнішня електрична гірлянда зазвичай працює від напруги 223В. Вона не мерехтить, але яскраво світить, тому часто застосовується для передріздвяного декорування фасадів, дерев, дахів тощо.

Приклад красивого оформлення підсвічування фасаду будинку у трьох кольорах Тут були задіяні всі кольори веселки. Приклад того, як відстань між «точками» створює ефект контуру Уздовж даху розвішені штори, що світяться, створюють ефект падаючого снігу. Тут зібрано все й одразу – від «фіранок» на покрівлі до дюралайту на деревах Скромна прикраса кущів та сходових перил створює відчуття теплого затишку.

В інтернеті можна знайти та замовити будь-яку гірлянду, але чомусь б не витратити пару годин вільного часу й не зробити самому? Це набагато цікавіше, ніж дивитися телевізор.

Чому паяти самому вигідно?

З одного боку, простіше купити гірлянду, але більша частина з них – китайські, і це лотерея, скільки вони протримаються. Ви не зможете передбачити, чи вистачить на наступний рік або згорить уже через пару днів. Хороший «handmade» іноді краще, ніж «made in China». Якщо перегорить якийсь елемент, його відразу можна поміняти на новий.

До того ж складно знайти оптимальну довжину, відштовхуючись від стандартних 5м, 10м або 15м (і не метра більше або менше). Щільність і яскравість світіння також може не підійти, а після покупки змінити вже нічого не можна.

У маленьких містах і селах взагалі біда з вибором, доводиться брати те, що є в магазинах. Проте, можна виготовити самостійно з мінімальним набором комплектуючих.

Які комплектуючі потрібні

Насамперед потрібно купити провід. Найкраще підходить м’яка вита пара. Її можна купити де завгодно, а жили з ізоляцією зеленого, білого, коричневого чи синього кольорів будуть органічно виглядати на ялинці. Місця з’єднання потрібно обов’язково ізолювати термозбіжними трубками від замикання. Вибирайте діаметр не більше 2–3мм.

Для живлення можна використовувати стару зарядку для телефону з напругою на виході 3–4В. У кожному будинку така валяється. Якщо немає, можна купити за копійки в будь-якому переході. Блок живлення на 12В занадто потужний для саморобної гірлянди, тому від нього краще відмовитися.

На вулиці та фасади будинків прикрашають дюралайт гірляндами у вигляді гнучкого світлового шнура. Вони герметичні та захищені від вологи і снігу. Щоби зробити таку самостійно, додатково знадобиться прозора силіконова трубка. Вона гнучка, захищена від пилу та водяних струменів з усіх боків.

Малопотужні вуличні електрогірлянди краще робити на батарейках, оскільки не завжди може бути доступ до розетки. Доведеться час від часу їх змінювати, але так безпечніше, з огляду на ймовірне налипання мокрого снігу.

Найзручніше взяти пальчикові формату АА на 1,5В. Щоби збільшити напругу до 3В, потрібно з’єднати дві штуки послідовно. На радіоринках або магазинах радіоаматорів продаються корпуси на дві батарейки, вони підходять ідеально.

Для паяння найкраще підходять DIY-світлодіоди 20мА, 3В. З крученої пари оптимально підходить тонка 4х2х0, 51 мм. Термозбіжні трубки повинні бути діаметром 2мм і 3мм. Колір вибирайте який подобається. Батарейки найкраще пальчикові АА або ААА (тонші). Для дюралайта вибирайте прозору силіконову трубку розміром 15-20мм. Вибираючи ЗУ, подивіться у характеристиках силу струму, оскільки вони бувають на 1А та 2А. Корпус повинен відповідати вибраному формату АА або ААА.

Якщо ви не любите ювелірної роботи з дрібницями, беріть світлодіодні лампочки «кулі» G45.

 

А якщо більше подобається «ретро», візьміть красиві філаментні лампи. У результаті вийде проста конструкція й не потрібно нічого паяти.

Для підключення оптимально підійде монтажний ПВ-1 з перетином 0,75мм² та монолітною жилою. Серед патронів можете взяти звичайні чорні E27. Яскравість регулювати можна поворотним вимикачем (світлорегулятором). Також знадобиться штепсельна вилка, підійде найпростіша на 12А.

Щоби повісити гірлянду на дереві або для монтажу вздовж даху знадобляться пластикові хомути, вони легко стягуються й міцно утримують, а під час демонтажу швидко зрізаються ножицями. Можете обмотати садових гномів і стягнути трубку, щоби міцно трималася на фігурці.

При виборі перерізу орієнтуйтеся, щоб було достатньо для утримання конструкції. Чорний колір виглядатиме органічніше, ніж білий. Стяжки краще підбирати того ж кольору. Як димер підійдуть поворотні вимикачі підійдуть будь-якої форми і конструкції. Штепсельну вилку краще брати на 12А, тому що на 16А буде занадто громіздкою.

Для кріплення до стіни знадобляться скоби, вони пластикові, тому нічого не подряпають і не пошкодять силіконову поверхню. Непомітні на фасаді, не залишають слідів після демонтажу, а вкручуються звичайною викруткою.

Але, щоб усього вистачило і все працювало як слід, перед покупкою комплектуючих варто трохи зайнятися математикою.

Беремо листок, калькулятор і робимо розрахунки

Я написав «згадуємо математику»? Я мав увазі фізику. Але не переживайте, з такими розрахунками впорається навіть шестикласник.

Середній світлодіод DIY розрахований на силу струму 20 мА (при 3В). Технічні характеристики можуть відрізнятися, тому краще запитати у виробника. Телефонний зарядний пристрій на виході дає 1А (іноді може трапитися на 2А). Отже, на один БЖ можна підключити не більше:

1000мА / 20мА = 50 (шт.).

Якщо відстань між світлодіодами 10см, загальна довжина складе:

10см × 50 (шт.) = 500 см (5м).

Так можна зробити 5-метрову гірлянду. Але, що робити, якщо ви хочете підключити 200 чи й більше елементів?

У такому випадку телефонного адаптера буде замало, знадобиться повноцінний блок живлення на 12В. Це занадто висока напруга, тому її варто знизити до оптимальних 3–4В. Це можна зробити, якщо впаяти після БЖ понижуючий конвертер. Продається на радіоринках і в магазинах радіоаматорів.

Розрахуємо силу струму на лінії:

20мА × 200 (шт.) = 4 000 мА (4А).

Загальна потужність складатиме:

4А × 5В = 10Вт.

На 200 лампочок вийде не просто гірлянда, а ціла світлодіодна штора, але підключити лінійно їх ніяк не вийде. Специфіка постійного струму полягає в тому, що з відстанню падає напруга. Можна зробити мерехтливу завісу на велике вікно, бо світлодіодна гірлянда може підключатися на короткій відстані.

Для довжини понад 5м можна лише спаяти декілька гірлянд і підключити їх до різних джерел. Для джерела живлення вистачить звичайної зарядки для мобільного телефону на 2А.

Якщо підключати до батарейок, то буде обмежений час роботи. Середня ємність пальчикової АА 1–2,5 А·год. За послідовного підключення напруга збільшиться до 3В, але ємність залишиться тією ж.

З огляду на це, двох АА має вистачити лише на 30–70 хвилин роботи. У такому випадку, краще живити від мережі або повербанка більшої місткості з портом 2А.

6Вт × 7 = 42Вт.

Саме таке навантаження повинен витримати диммер. Побутові моделі розраховані на номінальний струм 10А, що кратно навантаженню:

10А × 220В = 2 200Вт (2,2 кВт).

Така електрична гірлянда здебільшого використовується на вулиці, 5 метрів вистачить для дерева. Щоби прикрасити будинок чи сад, цього буде замало, тому можете збільшити довжину.

Щоби не перегрівалися контакти, для навантаження понад 1 500Вт доцільно вибрати дріт перетином 1мм² замість 0,75мм².

Орієнтуйтеся на характеристики димера або просто візьміть побутовий поворотний вимикач. Він дешевий, простий у застосуванні та не вимагає особливих навичок для монтажу.

Як прикручувати та паяти контакти

Монтувати «ретро» легко:

1. Складіть жилу вдвічі, випряміть і на кінцях скрутіть кільце;
2. Вставте в дриль гак для дерев’яних опор і накиньте на нього один кінець, а другий зафіксуйте в лещатах. Натискайте на курок дрилю, поки не з’являться щільні рівномірні витки;
3. Через кожні 90–110 см, зробіть колечко. Оголіть у цьому місці жили, відтягнувши в протилежні сторони;
4. З допомогою викрутки зробіть на оголених ділянках маленьке кільце. Накиньте обидва кільця на протилежні контактні клеми і прикрутіть, потім зберіть патрон;
5. На кінці з розділеними полюсами встановіть штепсель.

Впаювання світлодіодів трохи складніше та вимагає хоча б початкових навичок володіння паяльником. Полярність визначається довжиною ніжок, та що довша – «плюс». Важливо не переплутати полярність.

Крім паяльника, у вас повинен бути припій і каніфоль. Замість каніфолі можна взяти звичайний гелеподібний рідкий флюс, його легше наносити.

Зніміть ізоляцію з крученої пари й розплутайте жили. Наріжте однаковими шматками по 8–15см.

Оскільки підключення паралельне, на кожну ланку має припадати 2 відрізки. Перевага полягає в тому, якщо один із контактів буде несправним, то інші будуть працювати. У випадку послідовного з’єднання (як у багатьох китайських гірляндах) – ланцюг виявиться розірваним і нічого не буде працювати, а для визначення причини доведеться перевірити кожне з’єднання.

У наборі може трапитися брак, тому краще відразу перевірити кожен світлодіод круглою батарейкою-пігулкою. Просто вставте її між ніжками, дотримуючись полярності.

Довжина витої пари розраховується так: якщо ви берете восьмижильний дріт 4×2×0,51 мм, то для підключення 100 елементів на відстані 10см, його довжина має бути:

100 × 0,1м × 2 / 8 = 2,5 м.

У цьому випадку краще взяти з запасом – 3 метри, щоби зручно було вмикати в розетку. Кожен відрізок потрібно зачистити на 3мм із кожного кінця та залудити. Це можна зробити заздалегідь, щоби заощадити час та не відволікатися на підготовку нової ланки, а відразу взяти готову.

Ніжки потрібно обрізати до 6–8мм, але краще це зробити безпосередньо перед пайкою, щоби не переплутати полюса. Як варіант, «плюс» можна позначити маркером або фломастером.

Перед паянням потрібно нарізати термоусадочні трубки діаметром 2мм та 3мм. Двохміліметрові краще нарізати по 10мм, а триміліметрові – по 15мм, щоби закрити з’єднання повністю.

Процес збирання виглядає так:

1. Припаюємо до «плюса» дві жили, закриваємо термозбіжною трубкою 2мм і акуратно припікаємо запальничкою;
2. Аналогічно підключаємо «мінус» і закриваємо все термоусадкою на 3мм;
3. За таким же принципом припаюємо другу ланка.

З кожним метром ви будете підвищувати навички володіння паяльником і процес піде швидше. Ви точно встигнете до нового року, навіть новачок може спаяти невелику гірлянду за 3–4 години.

Щоби виготовити мерехтливу штору, перші 100–150 см замість двох потрібно припаювати три жили до кожного полюсу. Це будуть відгалуження. За таким принципом можна самостійно зробити не лише ялинкову гірлянду, але й фігури для вікон чи прикрасити інтер’єр. Для каркасу можна використовувати звичайний мідний або алюмінієвий дріт. Усе залежить від вашої фантазії.

Блок керування світлодіодною гірляндою можна виготовити з мікроконтролера. На радіоринках можете знайти будь-який, від кнопкового до моделі з дистанційним керуванням, головне, щоби підходила потужність. Здебільшого він уже комплектується БЖ, тому вам знадобиться тільки штепсельна вилка.

Що потрібно перевірити перед пайкою

У процесі підключення, особливо після укорочення ніжок, легко переплутати полюса, тому може знадобитися кругла літієва батарейка або можна припаяти два дроти до полюсів пальчикової формату АА чи ААА. Перш ніж припаювати, додатково перевірте полярність. Це легше, ніж потім вирізати та переробляти помилково припаяну ділянку.

Перевіряйте окремі ділянки перед з’єднанням. Підключіть контакти зарядного пристрою до відповідних полюсів. Якщо припаяно правильно, усе повинно засвітитися. Замість адаптера також можна взяти блок із двох послідовно з’єднаних пальчикових батарейок.

З огляду на те, що пайка проводиться вручну, під кінець можуть виявитися непрацюючі ділянки.

Як відремонтувати непрацюючі ділянки

Найпоширеніші поломки:

• Порушений контакт із живленням через неякісну пайку;
• Пошкодження в процесі пайки;
• Порушена полярність з’єднання;
• Пошкоджений провідник;
• Заводський брак.

Усі ці поломки усуваються однаково. Якщо не працює один елемент, потрібно його замінити. Ножицями або лезом акуратно зніміть термоусадку. Далі паяльником розпаяйте контакти, і видаліть пошкоджений елемент. Перевірте його батарейкою, якщо працює, значить проблема була в контакті, у такому разі можна припаяти заново, якщо не працює – замініть на новий.

Може не працювати ціла ділянка або і вся гірлянда, що часто трапляється через порушення контактів. Тут нічого не залишається, як «методом тику» шукати причину. Розкрийте термоусадку, увімкніть живлення й замкніть протилежні полюси. Якщо ділянка перед місцем замикання засвітилася, то поломка за нею. Якщо не засвітився, то ймовірно порушений контакт перед нею. Потрібно перевіряти далі, поки не знайдете причину несправності. Розкриті з’єднання краще відразу перепаяти та загерметизувати термозбіжною трубкою.

Проблема може бути й у самому БЖ, тому насамперед варто перевірити його працездатність.

Усередині гнучкої трубки електрична гірлянда DIY виглядає ніби яскравий світлодіодний шнур – саме те, що потрібно на ялинку у дворі. Перевага такої конструкції в тому, що завдяки силіконовій оболонці світло буде розсіюватися рівномірно, тому не буде помітно, що це саморобна конструкція.

Для масштабної ілюмінації, щоби прикрасити будинок або велику ялинку потрібні вуличні електрогірлянди довжиною понад 15м. Куплені, на відміну від саморобних, не завжди підходять за довжиною, може не вистачити шнура, щоби дотягнутися до розетки. З DIY такої ситуації не виникне, оскільки ви знаєте, де будете вмикати і відразу розрахуєте довжину. Чи вигідно це? Щоби дізнатися, проведемо розрахунки.

Тепер приємна математика

Ціна гірлянд залежить від багатьох чинників, китайські продаються за пару доларів, але якість залишає бажати кращого. Мало того, що вони швидко виходять із ладу, так ще й можуть спричинити пожежу. Краще не ризикувати.

Крім якості, на ціну впливає потужність і довжина. Купити в Україні новорічну гірлянду на 200 лампочок (20м) можна від 10$, з розрахунку на метр вийде 0,5$/м. Є й дорожчі варіанти, але навіщо переплачувати?!

Найдешевше купити оптом усе для виготовлення світлодіодних гірлянд у Києві в інтернет-магазині, з усіма аксесуарами та комплектуючими. Знадобиться всього лише 5м витої пари за 3$ і комплект світлодіодів приблизно за 2,5$. Підсумкова вартість за погонний метр – 0,28$/м.

Отже, на 20м ви можете заощадити:

(0,5$/м - 0,28$/м) × 20м = 4,4 $

Середня вартість ретро гірлянди на 30 лампочок загальною довжиною 21 метр – 40$ (без філаментів). Щоби самостійно зібрати таку ж, знадобиться:

Комплектуючі	Вартість
42м ПВС-1	4$
30 патронів	11$
Регульований вимикач	3$
Разом	18$

Лише на 20 метрах можна заощадити 22$, а з довжиною вигода буде тільки зростати.

Крім того, що це вигідно, ви зможете зайняти себе цікавою справою, роблячи корисну та унікальну річ, що прослужить не один рік. Таку вже точно ніде не купите. Якщо у вас є питання щодо комплектуючих, можете поставити їх нашому менеджеру.