Отражатель-радиатор конической формы для сверхяркого светодиода. Рассеиватели света для светодиодной ленты Матовый рассеиватель для светодиодной ленты своими руками

Чтобы придать световому потоку равномерность и направленность, необходимо к светильнику приставить характерную оптическую конструкцию. Для светодиодной ленты ее роль выполняет специальный рассеиватель. Однако, как правило, лед-полоски при продаже не дополняются такими устройствами – их нужно сделать самостоятельно или заказывать отдельно в зависимости от условий применения и параметров прибора освещения на их основе.

Рассмотрим, в чем заключается принцип работы такого приспособления и какова его функция, какие его виды существуют и где применяются, а также как изготовить их своими руками и какие материалы для этого потребуются.

Особенность led-ленты состоит в том, что световой поток от нее распространяется на угол не более 120 градусов. Это существенно ухудшает их практическую пользу. Чтобы исправить ситуацию, необходимо в непосредственной близости к лампам поставить материал, преломляющий и рассеивающий свет.

Именно эту функцию и выполняет светодиодный рассеиватель. Его внутренняя структура основана на неупорядоченном расположении частиц вещества. В результате свет при прохождении через такой материал значительно отходит от своей изначальной траектории – причем в разные стороны. От этого световой поток одновременно несколько слабнет и равномерно расширяется.

Обратите внимание! Увидеть и понять принцип работы рассеивателя для светодиодного светильника можно на следующем примере. Нужно положить сверху на лэд-ленту небольшой кусок матового целлофана. Световой поток от такой рассеивающей пленки сразу станет слегка приглушенным и равномерно распределенным по всей освещаемой площади.

Виды

Рассеиватель или диффузор, применяемый для светодиодных лент, состоит из двух основных элементов – корпуса и светопропускающей пластинки. У современных моделей первая часть устройства представлена в виде пластмассового, алюминиевого или нержавеющего профиля следующих форм:

1. Угловая.
2. П-образная.
3. С-видная.

Его геометрия определяется прежде всего местом применения рассеивателя, видами кронштейнов для него, особенностями и условиями эксплуатации. В основание профиля приклеивается светодиодная лента, а затем сверху она закрывается прозрачным или матовым материалом. Первые применяются, когда требуется сильная подсветка каких-либо выделенных зон – например, витрин в магазине, вторые – когда требуется создать общее ненавязчивое освещение, например, в ресторане.

Читайте также Как собрать и подключить светодиодную ленту с датчиком движения

Существует также гибкий профиль для светодиодов. По сути это силиконовая трубка с возможностью размещения внутри нее лэд-полоски. Благодаря высокой пластичности им можно придавать любые формы, что актуально при оформлении сложного фигурного декора, рекламных вывесок, деревьев.

Применение

Область применения светодиодных рассеивателей достаточно широка:

1. Специализированная подсветка в жилых помещениях книжных полок, кухонных рабочих зон, аквариумов, элементов интерьера.
2. Дополнительное освещение особых зон в магазинах, торговых и выставочных центрах.
3. Выделение важных областей в уличном оформлении, рекламных щитах, декорировании скверов, садов.
4. Создание общего фона свечения в общественных заведениях.

С помощью цветных диодных лент и программного управления их параметрами декорируют помещения, витрины, элементы интерьера и экстерьера, сооружения и конструкции в честь различных мероприятий, событий и праздников.

Материалы для изготовления рассеивателя

Современный ассортимент готовых оптических материалов дает возможность любому желающему изготовить своими руками рассеиватель для светодиодной ленты. Среди наиболее подходящих вариантов выделяются:

1. Акрил и оргстекло.
2. Полистирол.
3. Поликарбонат.

Рассмотрим их основные характеристики и особенности применения.

Акрил и оргстекло

Такие виды пластика, как акрил и оргстекло, характеризуются одинаковыми светорассеивающими способностями с традиционным стеклом (пропускают около 90% излучения). При этом они характеризуются максимальными антивандальными показателями и не трескаются от постоянной смены климатических условий, резкой смены температуры от плюс до минус шестидесяти и механических воздействий.

Преимущества:

1. Небольшой вес.
2. Возможность обработки.
3. Стойкость к УФ-излучению.
4. Водонепроницаемость.
5. Не токсичность.
6. Не подверженность процессам старения.

Интересно! Среди недостатков выделяется горючесть при прямом контакте с огнем и малое сопротивление при больших ударных нагрузках.

Полистирол

Один из термопластичных полимеров – отличается высокой, большей чем у стандартного стекла светопропускающей способностью (около 98%). Полистирол универсален и хорошо обрабатывается, устойчив к термическим изменениям и точечным сильным ударам.

Главными его преимуществами являются низкая стоимость и существенное цветовое разнообразие – от полностью прозрачного до насыщенного яркого оттенка. Однако в целом пластина такого материала достаточно хрупка и может воспламеняться при открытом воздействии огня.

Поликарбонат

Характерными свойствами поликарбоната являются прочность, малый вес и хорошая светопропускная способность. На практике рассеивателю для светодиодных лент из такого материала не страшны контакты с открытым огнем, обвал шквального ветра, ливневый дождь, град и удары вандалов. При этом по структуре он различается на два подвида:

1. Ячеистый.
2. Монолитный.

Данная конструкция - все то, что необходимо сверхъяркому светодиоду для полноценной работы в качестве светильника.

Не так давно обнаружил для себя сверхъяркие светодиоды по весьма доступной цене. Выглядят они так:

Имеют массу преимуществ: большая яркость свечения, относительно низкое энергопотребление, длительный срок службы, небольшие габариты, устойчивость к многократным включениям и т.д. Выпускаются мощностью от одного ватта и выше, имеют три различных оттенка белого свечения.

Но при их использовании столкнулся с некоторыми трудностями. Во-первых, они сильно греются. Если использовать их хотя бы на половину мощности, им потребуется радиатор. Во-вторых, эти светодиоды обладают большим углом рассеивания. То есть, если сделать из них простейшую настольную лампу, то она будет светить в глаза так же, как и на стол. Следовательно, световой поток необходимо фокусировать в нужном направлении. Решить обе эти проблемы помогла следующая конструкция.

Немного школьной физики. Сфокусировать световой поток, или направить его параллельно можно при помощи параболического зеркала, если разместить точечный источник света в фокусе параболы. Сделать параболическое зеркало в домашних условиях – невыполнимая задача. Но можно изготовить плафончик, который бы одновременно частично фокусировал световой поток и отводил бы тепло.

Зеленая линия на рисунке – параболическое зеркало, черный прямоугольник внизу – сверхъяркий светодиод, желтая точка – кристалл светодиода и одновременно фокус параболы. А остальные черные линии – это корпус будущего отражателя. Понятно, что корпус повторяет форму параболы очень приблизительно, но какой-то процент света он сфокусирует. Размеры, понятное дело, указаны в миллиметрах.

Развертка отражателя будет выглядеть следующим образом:

Изготовить плафончик можно из алюминия толщиной 0,5-1мм, меди, или даже жести от консервной банки. В данном случае был применен алюминий толщиной 1мм.

Кроме этого, для лампы понадобится кусочек одностороннего фольгированного текстолита размером 15х20мм, на который будет припаиваться сам светодиод.

Для начала вырезаются отражатель и текстолит, затем в них сверлятся отверстия, 4 штуки диаметром 1мм, в плафоне сверлится еще два отверстия диаметром 3 мм, а в текстолите два отверстия по 1мм для соединительных проводов. Затем отражатель и текстолит скручиваются между собой двумя отрезками проволоки. Можно еще дополнительно их склеить. Отражатель сгибается, в итоге получается следующее:

Сгибать отражатель нужно аккуратно, чтобы не деформировать посадочное место под светодиод, иначе светодиод будет перегреваться. Если отражатель делать из меди или жести, то его лепестки можно и нужно спаять между собой. После того, как отражатель согнут, его края можно при необходимости обработать напильником или наждачкой.

Завершающий шаг – установка светодиода. Перед этим нужно нанести немного термопасты на место его установки, чтобы улучшить термоотдачу. Выводы светодиода придется немного подогнуть, чтобы они пролезли в отверстия. После этого выводы разгибаются в первоначальное состояние, светодиод прижимается к отражателю и припаивается. Нужно следить, чтобы ни один из контактов светодиода не касался отражателя, чтобы максимально предотвратить короткое замыкание между выводами.

Один из недостатков светодиодов – направленность излучения, что влечет образование затененных зон. Многие из встречающихся в продаже осветительных LED -приборов уже оснащены рассеивателями, что позволяет сформировать равномерный световой поток с большим углом. А вот шнуры и ленты продаются только в комплекте с адаптером.

В некоторых случаях для них рассеиватель также необходим, и придется приобретать это специальное приспособление из пластика с особой поверхностной текстурой. Рассеиватель для светодиодной ленты, правда, по более упрощенной технологии, можно изготовить своими руками, причем достаточно легко и быстро. Плюс такого решения в том, что размеры, форма, конфигурация рассеивателя определяются самостоятельно, так как в продаже сложно порою найти именно то, что нужно.

• Обеспечение равномерности светового потока – не единственное назначение рассеивателя. Кроме того, что он делает свет более «теплым», при правильном выборе материала данное приспособление защищает ленту и от механических повреждений.

• Светопропускная способность – также фактор немаловажный. Поэтому, прежде чем приступать к изготовлению рассеивателя, следует проанализировать ряд моментов – в каком месте будет крепиться лента, ее предназначение (зональное освещение или доп/подсветка) и модификация (одно- или многоцветная). Тогда и станет понятно, из чего его лучше сделать.

• Толщина материала, который используется при изготовлении рассеивателя. Мало подобрать оптимальные варианты поликарбоната или стекла. Конечно, лучше, если оно изначально будет матовым. Но найти такие образцы не всегда получается, тем более при подборе фрагментов из того, что есть в сарае, гараже и так далее. В этом случае поверхности материала прозрачного требуется придать некоторую шероховатость. Зачем это нужно, хорошо поясняет схема.

Глядя на нее, становится понятно, что чем толще рассеиватель, тем выше вероятность неправильного формирования светового потока из-за множественности преломлений. Следовательно, в итоге он может «пойти» совсем не так, как задумано. В то же время снижение толщины – это уменьшение механической прочности защитного колпака.

Исходя из этого, при изготовлении рассеивателя придется экспериментировать с данным параметром и разновидностями стекла. Как правило, оно берется толщиной (в мм) от 2 до 5. Но это уже зависит от мощности светодиодной ленты и желаемой интенсивности освещения.

• Требуемая форма рассеивателя. Силикатное стекло своими руками, в домашних условиях, изогнуть не получится. Для приспособлений сложной конфигурации оптимальные варианты – оргстекло или поликарбонат. С ними работать значительно проще. Но обязательно понадобится фен, причем не бытовой (его мощности может быть недостаточно), а промышленный. Придется приобретать.

Варианты матирования стекла

Химический способ

На одну сторону рассеивателя наносится слой специальной пасты. Она буквально «травит» стекло, изменяя его кристаллическую решетку на определенную глубину. В результате получается матовая поверхность.

Плюсы – высокая скорость работы, равномерность и однородность получаемого слоя.

Минусы – пасты для матирования стоят дорого; к тому же придется потренироваться на нескольких фрагментах, чтобы получить хороший результат. Сложность – в определении необходимой толщины наносимой пасты и в равномерности ее укладки. Своими руками все грамотно исполнить несложно, если есть опыт такой работы. А вот новичку придется потратить изрядное количество времени.

Способ механический

Стекло обрабатывается любым абразивом. Чтобы матирование было более качественным и однородным, необходимо использовать материалы с мелкими фракциями. Например, песок.

Плюсы – хорошая скорость; ошибиться довольно сложно, так как результат обработки сразу же виден.

Минус – обычной бумагой наждачной (для шлифования) высокого качества матирования некоторых разновидностей стекла не добиться. К тому же работа эта довольно трудоемкая и потребует много времени. Для обычного стекла силикатного (оконного) понадобится аппарат пескоструйный. Своими руками простейший вариант сделать нетрудно, но придется искать источник сжатого воздуха.

Вряд ли кто станет для изготовления рассеивателя приобретать компрессор. Но если есть возможность его достать, хотя бы на время, то лучше работать с ним, а не с пастой.

Со стеклом акриловым или поликарбонатом значительно проще. Эти материалы более податливы к обработке, поэтому своими руками матирование можно сделать и «шкуркой» мелкофракционной.

Плюс – никаких хлопот; все, что необходимо, есть под рукой.

Минус – потребуется не только время, но и предельная внимательность и аккуратность.

Все технологии, рассмотренные выше, подходят для тех случаев, когда подразумевается некоторый короб, по которому проложена светодиодная лента.

Или если она смонтирована внутри предмета меблировки, что предполагает дополнительное остекление. Но вот для автомобилистов такие способы изготовления рассеивателя вряд ли подходят. Есть более совершенная методика, которая применима к любому типу LED-приборов, независимо от их мощности, геометрии и места установки.

Универсальный рассеиватель для светодиодной ленты

Вся технология заключается в том, что светодиодная лента помещается в изготовленную (своими руками, по ее размерам) форму и заливается приготовленной смесью. В результате получается монолит, который соответствует всем требованиям – равномерность рассеивания и надежная защита от повреждений. Но есть и минус – такой осветитель ремонту уже не подлежит.

Что понадобится

• Смола эпоксидная. Но не та, что встречается в продаже повсеместно, а специальная, ювелирная. В отличие от обычного состава, она после отвердевания не желтеет, причем даже с течением времени. Ее кристальная чистота не снижает светопропускную способность такого рассеивателя. Поэтому можно говорить о его 100% проницаемости. Она маркируется как ПЭО-510КЭ-20/0.

• Порошок, который будет имитировать неоднородность структуры. Называется Диффузант (ДФ – 151). Великолепно подходит для этих целей, так как полностью растворяется в смоле, придавая ей необходимую матовость.

• Краситель. Если в нем есть необходимость, то выбор большой – простые пигменты, фосфорные, флуоресцентные и так далее.

• Силикон. Из него своими руками можно довольно быстро изготовить любую форму – по размерам, конфигурации, глубине.

В каких пропорциях смешивать основные компоненты (смолу и диффузант), решать придется самостоятельно. Хотя, судя по переписке на соответствующих форумах, многие считают оптимальным соотношение 100/1.

Своими руками – всегда процесс, предполагающий элемент творчества. Не бойтесь экспериментировать с материалами, составами. Основные идеи даны, и если понятен смысл изготовления рассеивателя и что необходимо учитывать в процессе работы, то обязательно появятся и собственные оригинальные задумки.

Успехов вам, домашние мастера!

Отражатели для светодиодов дают возможность получать максимально направленный поток при одновременном увеличении яркости устройств. Современные производители предлагают весьма широкий выбор подобных приспособлений, но при наличии свободного времени, подручных инструментов и несложных материалов, можно попробовать сделать отражатели своими руками.

Где может пригодиться отражатель?

Отражатели могут в разы улучшить основные свойства светодиодов, поэтому сфера их применения не ограничивается какой-то определенной областью светотехники.
Отражатель одинаково полезен в следующих случаях:

• при переделке поворотников и других типов автомобильных ламп;
• при сборке или модернизации фонариков различной дальности;
• при усовершенствовании домашнего освещения.

Споры по поводу лучшей автомобильной оптики не стихают, и что лучше использовать – линзы или рефракторы – каждый решает для себя. Оба устройства помогают добиться приблизительно одинакового коэффициента отражения, вопрос здесь скорее в сложности управления световым лучом.

Для габаритных огней или других источников света с большим количеством светодиодов отражатели являются не только более экономным вариантом, но иногда и единственно возможным. Вместо огромной линзы намного проще использовать рефрактор или их систему.

Из чего и как сделать отражатель?

Для изготовления отражателя важно определиться не только с его размерами. Определенную роль играет именно количество плоскостей, от которых будут отбиваться лучи. Главная сложность как раз и заключается в том, чтобы их сформировать.

Основой может послужить любой в меру податливый, но довольно прочный материал. Встречаются вполне работоспособные отражатели из пластмассы, ламинированной фанеры или флизелина. То, как будет формироваться приспособление, зависит от типа корпуса. Иногда могут потребоваться многогранные кристаллы (их можно найти в некоторых видах старых ламп, а при небольших размерах отражателей подойдут бусины, используемые при изготовлении бижутерии) для придания рефрактору нужных свойств.

Важно не только придать материалу нужную форму, но также заставить его отражать свет, который подают светодиоды.

Отменным вариантом наружного покрытия может послужить хромированная краска, которая продается в баллонах. Можно не наносить отражающее покрытие, а доверить эту процедуру специалистам из профильной мастерской.

При проектировании любых оптических систем важно сохранить баланс между конечной стоимостью сборки и правильностью расстановки элементов. При этом следует учитывать такую закономерность: чем выше эффективность элемента – тем больше его чувствительность к месту установки.

Закрепить составляющие системы можно не только с помощью клея и клейкой ленты, но также с использованием штифтов и крючков с предохранителями, которые пропускаются через плату.

Какие они – современные отражатели?

Производители постоянно пополняют модельный ряд, существенно расширяя возможности светового тюнинга. Рефракторы выпускаются под самые разные светодиоды и их сочетания. Теперь вовсе не обязательно ограничиваться одним оттенком.

Устройства отражают свет в прямом и обратном направлении, тем самым делая распределение лучей более равномерным.

Отражатели могут быть рассчитаны на монтаж с акриловым стержнем, при том они помогут аккуратно скрыть светодиоды для наиболее эффективного их использования в режиме габарита задних автомобильных ламп.

Рефракторы могут корректировать и перенаправлять освещение светодиодов. Они рассчитаны на работу под прямым углом по отношению к оси диода. При подборе отражателя важно учитывать все параметры источников света. Типы корпуса и формы исполнения постоянно пополняются, поэтому стоит регулярно мониторить новинки, чтобы не упустить наиболее интересные варианты оптики.

Отражатели существенно улучшают свойства потока, который выдают светодиоды. Они одинаково нужны для тюнинга автомобильной оптики и для сборки фонарей и светильников. Простые модели можно попытаться сделать своими руками, но в некоторых случаях соперничать с производителями просто бессмысленно.

Светодиоды успешно используются во многих сферах жизнедеятельности человека, при этом все больше вытесняя остальные технологии. Например, лампы накаливания просто не способны составить должную конкуренцию этим приборам. У них остается пока только один козырь – стоимость. А по всем остальным показателям светодиоды уже давно впереди.

Для того чтобы они качественно выполняли свою роль, придумано множество приспособлений. Например, рассеиватели. Посмотреть можно на фото. Вот о них и пойдет речь, в частности, о моделях из оргстекла.

Об оргстекле

Отто Рем в 1933 году создал оргстекло. Для этого был длительный двадцатилетний путь исследований и экспериментов. Интересно, что изобретение получило множество положительных отзывов, благодаря чему уже через несколько лет оно стало производиться в больших объемах.

Популярность сегодня оргстекла находится на высоком уровне в самых разных отраслях. В чем секрет этого материала? Все просто. Фундамент популярности заложен в свойствах материала. Органическое стекло имеет высокую прочность, легкость, светопропускание, податливость к обработке. Благодаря наличию этих качеств, а также некоторых других создается большое количество разных изделий.

Одним из таких является рассеиватель. Для изготовления таких изделий оргстекло – отменный материал. Для этого у материала есть высокое качество поверхности, оптическая прозрачность, способность пропускать солнечные лучи до 92%. Поэтому потери при использовании в качестве рассеивателя минимальны.

Стоит также уделить внимание и другим преимуществам материала. Например, стойкости к воздействию ультрафиолета. Это не позволяет материалу со временем становиться хрупким и желтым.

При этом оргстекло прекрасно противостоит воздействию химических средств, поэтому практичность использования гарантирована. А дополняет это свойство водонепроницаемость — не требуется дополнительная защита от влаги и воды.

Не стоит также забывать об экологичности. Действительно, органическое стекло даже при горении не выделяет вредного количества паров.

А учитывая применение оргстекла в качества материала для создания рассеивателя, очень важно, что он является диэлектриком. Простота обработки позволяет создавать изделия самой разной формы.

Объективно рассматривая качества материала, нельзя освещать лишь положительные моменты. Поэтому стоит взглянуть и на минусы. Они есть, хотя их и немного: легко воспламеняется, могут возникать сложности при изготовлении, на покрытии легко происходят повреждения.

Виды

Существует несколько типов рассеивателей:

• универсальные;
• для крепления к потолку любого вида;
• с накладным или встраиваемым корпусом.

Некоторые модели обладают призматической структурой материала с наивысшим уровнем пропускной способности и прекрасным эффектом «плавного» светового распределения. Иные изделия имеют матовую поверхность, обеспечивающую пропускную способность до 60%. В результате свет получается теплым и мягким.

Разнообразие видов рассеивателей из оргстекла дает возможность сделать выбор наиболее оптимальной модели для конкретных условий. Так, рассеиватели для светодиодов эффективно применяются в определенных условиях. Например, в спальне, где концентрированный свет противопоказан, такое приспособление будет очень кстати.

Как установить

Для этого стоит воспользоваться инструкцией к электроприбору, в конструкции которого присутствует рассеиватель. Поэтому, как правило, приходится сделать несколько движений, чтобы закрепить изделия на электроприборе со светодиодами.

Простое решение

Действительно, если свет от светодиодного источника не устраивает по концентрации, всегда можно применить эффективное решение – рассеиватель из оргстекла. Он позволяет достигнуть такого светоощущения, которое необходимо в конкретных условиях. Поэтому подобные изделия широко используются профессиональными дизайнерами, что позволяет создать эксклюзивные интерьеры помещений.