DIY LED燈泡（LED燈）

LED燈泡正變得越來越普遍，并正在取代CFL燈泡。隨著LED燈泡的成本越來越低，人們逐漸轉(zhuǎn)向在他們的家庭和辦公室使用LED燈。在這個項目中，我們將嘗試使用一個舊的LED燈泡外殼（外殼）制作一個DIY LED燈泡或DIY LED燈。

在這個DIY LED燈泡中，LED驅(qū)動器的設(shè)計是非常重要的。一般來說，我們有兩種設(shè)計LED驅(qū)動器的方法：使用開關(guān)模式電源或普通的基于變壓器的線性穩(wěn)壓器。

但對于這個DIY LED燈泡，我們將設(shè)計一個無變壓器的電源來作為LED驅(qū)動器。事實上，這種類型的LED燈的電源正變得越來越普遍（好吧，至少對于低瓦數(shù)的LED）。

警告： 這個DIY LED燈泡將直接從主電源工作，即230V AC。在交流電源上工作時，你需要非常小心。

警告： 在不了解組件如何工作的情況下，設(shè)計不含變壓器的電源可能是致命的。 

DIY LED燈泡電路圖

DIY LED燈泡所需的元件

C1 - 135J 400V金屬薄膜電容

B1 - 橋式整流器（在全波整流器模式下可連接4個二極管）

C2 - 22μF 35V電解電容

R1 - 100KΩ電阻(1/4瓦)

LED 1 至 12 - 8mm LED

注意：C1只能使用額定值大于等于400的金屬膜電容。

元件描述

X - 額定電容

用于DIY LED燈泡的無變壓器電源設(shè)計的主要部件是X-額定電容器。它是一種金屬薄膜電容器，通常被用作安全電容器。

一個X-額定電容器被放置在線路和中性線之間。如果該電容器因過壓而失效，則會出現(xiàn)短路，多余的電流會燒毀保險絲，從而避免了任何電擊。

DIY LED燈泡的電路設(shè)計

首先，主電源給了金屬薄膜電容器。電容器的另一端連接到橋式整流器的交流輸入。為了安全起見，將一個100Ω的1W電阻串聯(lián)在X-額定電容器上，作為保險絲（電路中未顯示）。

注意：如果你沒有橋式整流器，你可以在全波整流模式下連接4個PN結(jié)二極管（如1N4007）。

橋式整流器的另一個交流輸入端與交流電源的中性點相連。整流后的輸出給了一個電容（C2）。12個8毫米LED串聯(lián)在電容器上。

電阻器R1將作為一個泄放電阻（它將在斷電或LED失效的情況下對電容器放電）。

注意：我們曾拆解過一個損壞的LED燈泡，在重建電路后，它與我們設(shè)計的電路相似。主要的區(qū)別是，他們使用了LED和電橋的SMD元件，而我們使用了通孔元件（原因很明顯）。

DIY LED燈泡的PCB設(shè)計

為了設(shè)計LED燈泡的PCB布局，我們使用了Eagle CAD。下面的圖片顯示了LED燈泡的PCB布局。我們使用本教程中提到的碳粉轉(zhuǎn)移法制作PCB： 如何在家里制作自己的PCB。

組裝LED燈泡

按照布局組裝所有的組件，并焊接它們。我們從一個舊的LED燈中得到一個空的LED外殼。在組裝好PCB后，我們將電路板和所有的電線一起安裝在LED外殼中。

LED燈泡的工作

現(xiàn)在，我們將看到這個簡單的DIY LED燈泡的工作。

LED需要非常小的電流來工作。通常情況下，在一個普通的基于變壓器的穩(wěn)壓電源中，我們將在串聯(lián)電阻的幫助下調(diào)節(jié)控制電流。但在無變壓器電源中，電流是由X-額定電容控制或限制的。

由于該電容器與交流電源串聯(lián)，電路中可用的總電流受電容器的電抗限制。

電容器的電抗可以用以下公式計算：

XC = 1/2πFC Ohms，其中F是電源的頻率，C是電容器的電容。

在我們的案例中，我們使用了一個1.3μF的電容器。因此，這個電容器的電抗是

XC1 = 1 / (2*π*50*1.3*10-6) = 2449.7 ≈ 2450 Ω。

因此，通過該電容器的電流由I = V / XC1 Amps = 230 / 2450 = 93.8mA給出。

現(xiàn)在，限流的交流電被給了橋式整流器。橋的輸出將是230V的直流電。這被賦予了一個額定電壓為35V的濾波電容。但電容C2上的峰-峰紋波電壓約為44V。

這被賦予了12個串聯(lián)的LED，因此每個LED將占用大約3.7V，這相當(dāng)于8毫米LED的額定電壓。

就功率而言，LED的總輸出功率約為4W。

重要提示：這個項目只是演示如何設(shè)計LED燈泡和LED燈泡如何工作。這個項目中提到的方法可能不適合實際使用。

此外，該項目涉及到230V交流電源的工作。在使用交流電源時，你需要非常小心。