Гирлянда своими руками: из светодиодов или ламп накаливания

Гирлянда – удобное средство для украшения домов, магазинов, уличных объектов в период праздников. В России эти электроприборы стали атрибутом Нового года, в преддверии которого повсюду начинают появляться светящиеся огоньки.

Самодельная гирлянда из ламп накаливания
Самодельная гирлянда из ламп накаливания

На рынке есть масса готовых моделей с разными характеристиками. Однако не всегда параметры покупных решений согласуются с потребностями пользователя. Зачастую логичнее использовать самодельную конструкцию. Ниже рассмотрим, как сделать гирлянду из лампочек своими руками.

Что нужно знать по поводу гирлянды?

Несмотря на обилие заводских моделей в продаже, их качество зачастую оставляет желать лучшего. Самостоятельное изготовление светящегося украшения поможет подобрать все материалы, но при этом сэкономить на услугах сборщиков и доставке.

Важно определить несколько базовых параметров будущего прибора:

  • Тип лампочек. Можно применять светодиодные лампы, накаливания, или галогенные модели.
  • Способ подключения. Последовательное и параллельное соединение ламп в цепи.
  • Напряжение. Показатель питания, подаваемого на цепь. Бывают модели для сетей 220В, 24В, 12В, 3В и т.д.

Внимание уделяется узлу передачи тока. Применяют цокольные системы, штекеры, разъемы или пайка.

Стоит продумать описанные параметры до закупки материалов, чтобы избежать лишних издержек.

Тип лампочек

Многие параметры изделия зависят от типа используемых в конструкции ламп. Популярны лампы накаливания, доступные и неприхотливые. Они обладают низким соотношением создаваемого светового потока к потребляемой мощности, поэтому их использование не слишком выгодно. Конструкция чувствительна к механическим нагрузкам, а разгерметизация стеклянной колбы приводит к мгновенному выходу из строя.

Разновидности лампочек для украшений
Разновидности лампочек для украшений

Более удобными представляются светодиодные лампы, характеризующиеся экономичным энергопотреблением, эффективностью и простотой. Такие источники надежны и могут использоваться даже в сложных условиях. Создаваемого светового потока более чем достаточно для большинства случаев. Однако такие лампочки чувствительны к изменениям параметров напряжения сети. И порой могут возникать неприятные световые пульсации.

Люминесцентные лампы по соотношению создаваемого потока и потребляемой мощности находятся между лампами накаливания и светодиодами. Но для работы в них применяют пары ртути и другие газы, которые при разгерметизации колбы могут причинить существенный вред здоровью. Для работы на полной мощности этим лампочкам требуется время для разогрева. В зимний период на улице их не используют, так как источники могут сбоить при низких температурах.

Достаточно удобны галогенные лампочки. При невысоком энергопотреблении создают хороший световой поток. Однако боятся прямых прикосновений, так что устанавливаются и обслуживаются только в особых перчатках.

Способ подключения

Лампочки могут соединяться в цепь последовательно или параллельно. Каждая схема имеет особенности, определяющие целесообразность ее применения в конкретных условиях.

При последовательном подключении каждая новая лампа подключается к контакту предыдущей. В данном случае протекающий по цепи ток остается одинаковым для всех источников.

На прибор подается напряжение сети, тогда как на каждой отдельной лампе происходит падение напряжения, пропорциональное сопротивлению проводника. Необходимо рассчитывать величину для каждого отдельного элемента. Если номинальное напряжение оказалось превышено, в систему впаивают дополнительные резисторы для повышения сопротивления в конкретном узле. Снижение показателя ниже номинального скажется на интенсивности свечения.

При параллельном соединении одноименные выводы светодиодов подключаются к одному контакту. В данном случае входное напряжение прикладывается к каждому элементу в одинаковом размере, тогда как величина протекающего через источник тока зависит от его сопротивления.

Новогодняя гирлянда, работающая от электрической сети, ограничена только номиналом автомата на вводе контактов. При использовании блока питания ограничение будет связано с его заводской мощностью.

Важно учитывать, что при использовании последовательного подключения поломка одного источника приведет к выходу из строя всей цепи. В моделях с параллельным соединением такая проблема отсутствует, так как перегорание лампочки не приводит к обрыву.

Преимущества и недостатки

Выбор между покупкой готового прибора и самостоятельным изготовлением украшения может оказаться сложным. Для упрощения вопроса выделим основные плюсы и минусы конструкции, созданной своими руками.

Самодельные украшения на базе светодиодных лампочек
Самодельные украшения на базе светодиодных лампочек
Преимущества
можно создать изделие любой нужной длины, чтобы можно было удобно разместить его в доме или на улице
выбор типа источников в зависимости от специфики эксплуатации
разнообразие цвета
экономия, так как набор для сборки обходится дешевле готового варианта.
Недостатки
риск неправильной сборки, приводящей к неработоспособности изделия или быстрому выходу из строя;
необходимость иметь базовые навыки работы с электрическими цепями (в ряде случаев также нужен опыт пайки).

Расчет электрической схемы

Необходимо заранее произвести все расчеты до покупки комплектующих. Для моделей с автономным питанием от пальчиковых батареек целесообразно применять светодиодную цепь с параллельным подключением.

Электрическая схема гирлянды
Электрическая схема гирлянды

Приведём пример расчетов для параллельной схемы, где источник питания выдаёт 5 вольт, с максимальной нагрузкой 1 Ампер. И светодиодом, мощностью 0,02 А, работающим от 3 вольт.

Если источник выдает 1 А тока, а установленные источники потребляют 0.02 А, количество светодиодов будет равно:

1А/0.02А = 50 шт

 Установить более 50 светодиодов этого типа не удастся.

Также необходимо правильно подобрать сопротивление. Источник питания выдает 5 вольт, а светодиод работает от 3 В. То есть напряжение нужно понизить на 2 вольта. Тогда получаем по закону Ома:

2В/0,02А = 100 Ом

Если нужно увеличить длину или количество источников света, необходимо подобрать более мощный источник питания.

Расчет для последовательной схемы выполняется таким же образом, однако тут уже берутся не значения тока, а значения прикладываемых напряжений.

Подбор необходимых материалов и элементной базы

Перед созданием самодельной праздничной гирлянды требуется подготовить компоненты и материалы. Нужные комплектующие можно заказать через интернет или отыскать в магазинах радиоэлектроники.

Выбор светодиодов

Главными элементами любой гирлянды являются излучатели. Лучше всего подойдут DIP светодиоды на ножках.

DIP светодиоды
DIP светодиоды

Параметры основных типов DIP светодиодов зависят от цвета. Они приведены в таблице ниже.

ЦветРабочее напряжение (В)Сила тока (mA)
Зелёный3 — 3,220
Красный1,9 — 2,120
Синий3,420
Жёлтый2,2 — 2,420
Белый3,0 — 3,420

Помимо напряжения и тока также важен угол свечения, температура цвета и световая отдача. Последний параметр вычисляется в зависимости от размеров светодиода. Синие и белые кристаллы обладают более ярким свечением. Сила света никак не зависит от используемых источников питания и характеристики цепи, так что ее подбирают под конкретные цели пользователя.

Выбор резисторов

Резисторы для гирлянды
Резисторы для гирлянды

При выборе резисторов учитываются мощность и сопротивление. Последнее будет зависеть от количества последовательно подключенных светодиодов, а также рабочего напряжения. Мощность же связана с величиной тока в цепи. Для светодиодной гирлянды лучше брать минимальную мощность. Расчёт сопротивления производится по закону Ома:

R = U/I

Где:

  • R – сопротивление резистора (Ом);
  • U – Требуемое падение напряжения (Вольт);
  • I – Потребляемый ток.

Требуемое падение напряжения – это разница между напряжением источника питания, и рабочим напряжением светодиода.

Почти всегда рекомендуется использовать резисторы мощностью 0.125 Вт, так как этого показателя более чем достаточно для большинства самодельных моделей.

Выбор блока питания

Блок питания подбирается под конкретное изделие и должен соответствовать параметрам установленных в цепи светодиодов. Для вычисления параметров нужно сложить мощность всех диодов, а затем увеличить получившееся значение на 20-30%. По полученному значению отыскать блок питания.

Блок питания
Блок питания

При параллельном соединении с DIP светодиодами можно применить, например, зарядное устройство от сотового телефона. Чаще всего они выдает 5 вольт, и максимальную мощность от 0,5 до 2 А. Этого будет вполне достаточно, чтобы подключить от 25 до 100 лампочек.

На заметку

Расчет произведён так: 0,5 А – это 500 миллиампер. Из таблицы выше видно, что у DIP мощность 20 mA. Делим 500/20 = 25 шт.

Схема подключения

Ранее приводились схемы с последовательным и параллельным подключением источников света. Но также можно комбинировать обе эти схемы.

Схема с комбинированным соединением
Схема с комбинированным соединением

Всё зависит того, какие источники света применяются, и какого напряжение блока питания. Например, если применяются красные светодиоды, падение напряжения на которых максимум 2,1 вольта, а источник питания выдает 12 вольт, то в последовательной секции можно использовать 6 светодиодов. В этом случае, рабочее напряжение каждого из них будет 2 вольта. Если требуется разноцветная гирлянда, то нужно рассчитывать количество светодиодов, исходя из напряжения каждого из них.

Приведём пример: если комбинировать красные и зелёные светодиоды, то у красного рабочее напряжение – 2 В, у зелёного 3 В. Скомбинировав три красных и два зелёных в каждой секции, можно обеспечить работу гирлянды с блоком питания 12 вольт. Если необходимо обеспечить падение напряжения, то подбирается сопротивление, по закону Ома, как описывалось выше.

Пошаговая инструкция по сборке варианта с лампочками

Гирлянда из ламп накаливания предполагает питание от обычной сети 220 В, так что при работе тут очень важна максимальная аккуратность.

Ретро гирлянда с лампами накаливания
Ретро гирлянда с лампами накаливания

Необходимо четко следовать алгоритму создания ретро гирлянды своими руками:

  1. Подготовить витой провод, который создаст впечатление ретро изделия. Для этого необходимо разделить жилы между собой, привязать один конец к стенке, а второй свернуть при помощи дрели. Должны получиться очень плотные и аккуратные витки. При этом не стоит прилагать слишком много усилий, так как такой подход может повредить изоляцию. Не рекомендуется использовать провод сразу после скручивания. Лучше дать ему сутки полежать, а также размять руками для получения необходимой гибкости.
  2. Осуществить разметку провода. Оставить конец 1.5 метра для вилки, а с другой стороны установить лампочку. Установить метки под будущие патроны (с шагом 50-60 см). Необходимо раздвинуть провода на каждой метке, чтобы получить кольца диаметром около 2 см. 
  3. На каждой жиле оголить изоляцию примерно 1.5 см, а затем создать петельки.
  4. Провода подсоединяются к разборной вилке старого образца. Изделие позволит избежать проблем со скрутками или дополнительной изоляцией. Соблюдать полярность при подключении контактов не нужно.
  5. Разобрать патрон и прикрепить к оголенным петлям на проводе. Зафиксировать при помощи небольших винтов. Следить за полярностью тут также не требуется.
  6. Вкрутить лампочки и проверить работоспособность цепи. Если все в норме, можно начинать полноценно использовать самодельное украшение.

Видео о том, как сделать ретро гирлянду из ламп накаливания:

Ретро гирлянда из ламп своими рукамиРетро гирлянда из ламп своими руками

Изготовление гирлянды из светодиодов

Гирлянда из светодиодов своими руками может быть собрана любым желающим. Процесс не потребует сложных материалов или каких-либо специальных инструментов.

Гирлянда из светодиодов
Гирлянда из светодиодов

Инструкция по самостоятельной сборке светодиодного украшения:

  1. Определить, на каком расстоянии друг от друга должны располагаться светодиоды в будущем изделии.
  2. Разложить заранее подготовленный провод и нанести отметки на места будущей установки излучателей. Желательно соблюдать шаг в 20-25 см.
  3. В точках с метками аккуратно удалить изоляцию с обоих проводов, создав оголенные участки длиной 2-3 см. важно работать очень тонко, чтобы не нарушить целостность самого проводника.
  4. На оголенные участки нанести канифоль и припой.
  5. Закрепить на каждом островке светодиоды, соединяя контакты при помощи паяльника.  Если проект задуман с сопротивлением, то монтируем и его. При соединении светодиодов обязательно соблюдать полярность.
  6. Подготовить изоленту, а лучше термоусадочную трубку, подходящую по диаметру и заизолировать провода. Каждый диод окажется в небольшом кармане, который также будет фиксировать его на кабеле. 
  7. Можно обеспечить герметизацию каждого кармана при помощи силиконового герметика. Подобные смеси не только упрочняют и защищают конструкцию, но также позволяют в лучшую сторону скорректировать свечение.
  8. Подключить блок питания.
  9. Проверить прибор, подключив его к сети или батарейкам.

Важно

Светодиод работает только от постоянного тока, при этом должна соблюдаться полярность, при его подключении. Как её определить для разных типов светодиодов читайте в статье «Как определить полярность светодиода»

Описанный алгоритм помогает понять, как сделать гирлянду из светодиодов, обладающую повышенной устойчивостью к низким температурам. Конструкцию применяют как для интерьера, так и для украшения на улице.

Видео по созданию гирлянды из светодиодов:

Светодиодные гирлянды своими рукамиСветодиодные гирлянды своими руками

Подготовка к созданию светодиодной гирлянды на батарейках

Удобна светодиодная гирлянда на батарейках. Она надежна, универсальна и автономна. Система безопасна для детей и может применяться в качестве наружного украшения.

Чтобы изготовить конструкцию, потребуется следующее:

  • разноцветные светодиоды диаметром 10 мм, поддерживающие эффект рассеивания света;
  • магниты диаметром 1,3 и толщиной не более 30 мм;
  • узкий скотч или изоляционная лента;
  • литиевая батарея;
  • клей на эпоксидной основе.

Процесс изготовления гирлянды на литиевых батарейках

Создание мерцающей гирлянды на батарейках предполагает аккуратную пайку с прочным соединением контактов. Важно делать все очень внимательно, избегая перекосов и возможных дефектов при подключении излучателей к проводнику.

Гирлянда на батарейках
Гирлянда на батарейках

Порядок действий:

  1. Проверить заранее подготовленные светодиоды на работоспособность, также рассмотрев уровень их свечения. Для этого нужно длинную ножку соединить с «плюсовым» контактом батарейки, а короткую – с «минусовым».
  2. Закрепить диоды, а затем обернуть их скотчем или изолентой вместе с батарейкой.
  3. Закрепить магнит на положительном контакте батарейки.
  4. Каждый элемент установить на тонкий провод, создав тем самым единую конструкцию

Остается только проверить работоспособность готового изделия.

Правила техники безопасности

Во время работы над самодельным украшением важно соблюдать правила техники безопасности:

  • Пайку и другие работы с электрическими контактами проводят в хорошо освещаемом, сухом месте.
  • Использовать качественные припой и флюс, чтобы в будущем избежать проблем с диодами.
  • Надо все соединения защищать термоусадочными трубками, чтобы оголенные провода не оставались открытыми.
  • Почти всегда оптимальны низковольтные гирлянды.
  • Перед впаиванием диодов в общую систему необходимо проверять их на работоспособность. Иначе есть вероятность столкнуться с неприятными проблемами.

Соблюдая рекомендации и базовые правила работы с электрооборудованием, даже неопытный пользователь без проблем создаст гирлянду.

Дополнительные рекомендации

Есть еще несколько моментов:

  • Модель с бегающими огоньками удастся сделать только при помощи трехфазного мультивибратора, рассчитанного на светодиодное оборудование.
  • Чтобы создать уличную гирлянду из лампочек своими руками, нужны защищенные излучатели, а также термоусадочные трубки на всех контактах. При этом розетку и блок управления все равно стоит поместить внутри помещения.
  • Старую неработающую гирлянду можно восстановить при помощи замены вышедших из строя лампочек или светодиодов.
  • Гирлянда с лампами накаливания не должна использоваться под снегом или дождем. Стоит учесть и высокое тепловыделение от таких элементов. Размещать ее рядом с легко воспламеняющимися материалами не стоит.
  • Практичнее создавать и рассчитать гирлянду с параллельным соединением источников света;
  • Для нужного оттенка лампы можно покрасить акварелью или гуашью.

При желании, можно легко создать красивую гирлянду своими руками. Для этого нужно разработать и рассчитать схему и необходимые материалы. Тщательно и аккуратно всё спаять, проверить работоспособность и радоваться новой гирлянде, сделанной своими руками.

ElectricX.ru - все об электричестве

Мы используем файлы cookie на нашем сайте

OK