Как сделать рассеиватель для светодиодов из оргстекла. Особенности, применение и инструкция по изготовлению светорассеивателя для светодиодной ленты. Какие они – современные отражатели

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.

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.

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

Принцип работы

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.

Светодиодное освещение появилось на отечественном рынке относительно недавно, но благодаря своей экономности, гибкости и высокому производственному ресурсу набирает все большую и большую популярность в различных промышленных отраслях, а также в быту. Одними из основных конструктивных элементов, делающих LED-освещение комфортным, а сам диод защищенным от повреждения, являются рассеиватели для светодиодных лент.

Функции, выполняемые рассеивателем

Хотя традиционные лампочки накаливания довольно неэкономны в использовании и недолговечны, световой спектр, излучаемый ими, наиболее оптимален для человеческих глаз, так как во многом идентичен Диодная лента предоставляет яркое, но холодное и неприятное для глаз освещение.

Решением проблемы стали рассеиватели, являющиеся конструкционной частью многих светильников, делающих свет более теплым и естественным. Но бывают и объекты, не нуждающиеся в «доработке» светового спектра. Примером могут служить памятники архитектуры или приборы, не требующие защиты от повреждения.

Задачи, которые выполняют рассеиватели для сводятся не только к получению недорогого освещения. Такие устройства используются для украшения внешнего вида какого-либо объекта: помещения, автомобиля или предмета интерьера. Нельзя также забывать о защитной функции и противовандальной, которая особенно актуальна в общественных местах.

Материалы

Современные технологии значительно расширили ассортимент применяемых для изготовления рассеивателей материалов. На сегодняшний день, кроме обычного классического стекла, используют комбинированные составы.

Рассеиватели для светодиодных лент могут изготавливаться из таких материалов:

• Полиметилакрилатовые материалы отличаются высокой прозрачностью, прочностью, устойчивостью к старению, пластичностью. Стоит также отметить легковоспламеняемость и хрупкость материала.
• Прозрачный полистирол - термопластичный полимер отличается прочностью, универсальностью, невысокой стоимостью.
• Поликарбонат. Изделия отличаются повышенной прочностью, долговечностью благодаря устойчивости к УФ-излучению, высокой прозрачностью и легкостью. Добавление антипиренов и огнегасящих элементов делает материал идеальным для изготовления диодных светильников. По стоимости он более дорогой, чем акрил.

Выбор материала зависит от финансовых возможностей покупателя и требований, предъявляемых к осветительному оборудованию, а также условий окружающей среды.

Виды рассеивателей

Кроме различий в составе материала, рассеиватели для светодиодных лент имеют отличия по способу подачи света и поверхностной структуре, расширяя тем самым сферу своего применения. Поверхность может отличаться по своему цвету и структуре.

Светильники, изготавливаемые из призматического стекла, за счет эффекта преломления световых лучей дают наибольший эффект рассеивания света (до 90%). С использованием имеем коэффициент не выше 60%, при этом обеспечивается помещение уютным, приглушенным светом.

Отдельный вид рассеивателей, отличающихся многообразием в рисунке и цвете, изготавливается с применением 3D-полимерного материала. Такие устройства монтируются на светильники больших габаритов типа "Армстронга".

Способы установки

Профиль с рассеивателем для светодиодной ленты может быть установлен:

• Накладной/универсальный.
• Врезной. Устанавливается в ДСП или картон: потолки, мебель.
• Угловой. Для освещения помещений, мебели.
• Интерьерный. Легко сочетается с любым оформлением помещения, применяется для установки светодиодных лент.
• Для монтажа на с силиконовыми прокладками.

Удобство и простота монтажа позволяют выполнять работы и самостоятельно, главное - подобрать необходимый тип стекла. Также стоит иметь в виду, что в связи с хрупкостью акрила доставку желательно заказывать у проверенной фирмы, так как выполнять установку поврежденного профиля может быть опасно для здоровья. Рассеиватели на основе пластика и поликарбоната более практичны, так как обладают более стойкой к механическим ударам структурой.

Виды крепления

Диодная лента имеет несколько способов установки, следовательно, и рассеиватели выпускаются в виде заготовок, позволяющих осуществить максимально быстрый и удобный монтаж.

Для установки ленты необходима ровная и гладкая структура поверхности, этим требованиям соответствуют специально разработанные профили под LED-освещение. Таким образом обеспечивается установка светодиодов в виде линеек, полос, светильников, прожекторов, колец, позволяющих декорировать фары автомобиля и т. д.

Гибкий рассеиватель для светодиодной ленты чаще всего устанавливают на пластиковый профиль для обеспечения освещения различных объектов интерьера в виде круга или по дуге на арках, фарах для автомобиля и круговых светильниках.

Сферы применения

Рассеиватели для светильников, изготавливаемых с применением акриловых материалов, бывают нескольких типов: с высоким уровнем прозрачности, а также с призматической или матовой структурой. Недостаток - хрупкость. Поэтому такие устройства рекомендуется применять в закрытых помещениях. Они производятся с гладкой или рифленой поверхностью.

Благодаря легкости в обработке применение оргстекла очень популярно для отделки внутренних помещений квартир, ночных клубов и других общественных зданий.

Для в том числе транспорта, общественных мест и в помещениях, подвергающихся постоянным вибрациям (метрополитен, вокзалы, переходы), наиболее оптимальным вариантом будут рассеиватели из монолитного карбоната. Применение внутри помещения нецелесообразно из-за их сравнительно высокой стоимости.

Пластиковый рассеиватель для светодиодной ленты изготавливается из полистирола, отличающегося своей небольшой ценой и удобством монтажа. Он широко используется для установки на уличных светильниках и внутри помещения, а также в промышленной отрасли. Типы: зеркальный растровый из алюминия (светильники "Армстронга"), опаловый (матовый), призматический, прозрачный.

Нюансы

Задача рассеивателя - подать мягкое и равномерное свечение, убрав точечность, присущую светодиодным лентам и лампам. Так как уровень освещения для различных жилых зон и объектов отличается, светильники должны иметь разную степень рассеивания. В связи с этим практикуется отдельная продажа комплектующих для монтажа. Рассеиватель подбирается отдельно в зависимости от требований заказчика. Удобство монтажа позволяет в самостоятельном порядке осуществить замену не подошедшего или поврежденного профиля.

В процессе планирования расходов необходимо иметь в виду, что матовые светильники, наиболее часто используемые для создания теплого полумрака в спальнях и детских комнатах, имеют более высокую стоимость, чем прозрачные.

Уличные рассеиватели для светильников должны выдерживать перепады температур и удары. Такие устройства не должны содержать трещин, через которые может проникнуть влага.

В заключение

Новый век требует и новых типов освещения. Обычная люминесцентная лампа благодаря своей небольшой стоимости еще крепко удерживает позиции на отечественном рынке, но ситуация меняется. Светодиоды в комбинации с рассеивателем, несмотря на свою высокую стоимость, выбираются все большим числом покупателей, желающих не только осветить и украсить помещение, но и сэкономить электроэнергию.

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.