Все светодиодные лампы, продаваемые в магазинах, оснащены плафонами-рассеивателями (диффузорами). Они позволяют равномерно осветить поверхность и сделать свет от лампы более мягким.
Как быть, если есть светодиодная лампа собственного изготовления или возникло желание смастерить дополнительную подсветку в автомобильную фару? Нужно изготовить рассеиватель для светодиодной ленты своими руками.
Принцип работы рассеивателя
Свет от точечных источников света, в частности от светодиодов, имеет относительно малый угол расхождения — до 120 градусов. При небольшом расстоянии от источника можно увидеть резкий перепад освещённости за пределами этого угла. Как рассеять свет от светодиода? Решить проблему может любой светопреломляющий материал.
В заводских условиях для этого используют прозрачный или матовый пластик, на поверхности которого при отливке формируется особая текстура. Понятно, что в домашних условиях такие технологии недоступны.
Простейший светорассеиватель для светодиодов можно сконструировать за несколько секунд из обычного пищевого целлофанового пакета, только он должен быть не прозрачным, а матовым. Оберните диод в один слой целлофана, и увидите результат. Почему так происходит?
У прозрачных материалов кристаллическая решётка упорядочена, и фотоны от источников света, проходя сквозь него, не изменяют траекторию. В случае матового оттенка, у каждого микро слоя своя структура.
Так свет проходит сквозь прозрачную и матовую поверхность Светорассеиватель для светодиодов своими руками можно сделать из самых обычных материалов, которые можно купить в ближайшем магазине хозтоваров.
При выборе материала следует учесть несколько важных моментов. Светодиодная лампа при правильном расчете параметров питания способна отработать многие годы, поэтому и материал светоотражателя не должен потерять свои свойства за это время. Нельзя забывать, что светильник будет нагреваться, вариант с целлофановым пакетом исключаем сразу.
Оптимальные материалы для светорассеивателя:
- силикатное стекло;
- поликарбонат;
- акриловое стекло;
- полистирол.
Светопропускающая способность материалов (прозрачных)
Какой процент света пропускает каждый из материалов 
Можно было бы купить уже готовый материал с матовым оттенком, но не всегда это даст приемлемый результат. Даже у заводских рассеивателей светопропускающая способность находится в диапазоне 60-90%. Это вызвано отражением светового пока. Чем толще рассеиватель, тем выше вероятность, что свет попадет «не по назначению».
Уменьшение толщины материала не лучшим образом скажется на прочности и долговечности. Надёжный светорассеиватель для светодиодов своими руками можно изготовить из прозрачных материалов сделав матовую фактуру у одной из поверхностей.
Как получить матовую поверхность
Матовая структура поверхности получается при матировании. Существует два вида матирования:
- Химическое;
- Механическое.
При химическом способе на поверхность наносят специальную пасту. Она разрушает кристаллическую структуру материала, образуя равномерный матовый слой.
Плюсы метода:
- Минимальные затраты времени;
- Однородная структура поверхности
Минусы метода:
- Относительно высокая стоимость паст;
- При матировании выделяются токсические вещества.
Механический способ подразумевает обработку поверхности абразивным материалом, обычно мелким песком.
Плюсы метода:
- Быстрая равномерная обработка.
Минусы метода:
- Требуется пескоструйный аппарат;
- Малопригодно для домашних условий.
Самый простой и доступный способ сделать матовую поверхность – обработать стекло наждачной бумагой. Для силикатного стекла этот метод не подойдёт из-за высокой прочности материала, а поликарбонат и акриловое стекло отлично поддаются такой обработке. В качестве абразива используем только мелкую наждачку, при крупном зерне возможно появление царапин.
Для домашних светильников на основе маломощных элементов с низким тепловыделением возможно в качестве рассеивателя использовать обычную компрессную бумагу, наклеенную на внутреннюю поверхность стекла.
В большинстве случаев яркость осветительного прибора можно увеличить, применив светоотражающее покрытие. Самый высокий коэффициент светоотражения у серебра, затем идет алюминий. Именно из него делают отражающий слой для зеркал. Не особо уступает эти покрытиям обычная пищевая фольга и белая краска.
Отражатель для светодиода можно сделать, своими руками покрыв этими материалами монтажную плату для светодиодов, либо внутренность светильника. Такой несложный способ позволит без особых затрат увеличить светоотдачу на 10-15%.
Те, кто занимается самостоятельным изготовлением оригинальных передних фар или задних фонарей рано или поздно сталкивается с проблемой, какой использовать рассеиватель для светодиодов? Если раньше по этому поводу можно было не волноваться, то начиная с 2014 года, когда крупные автоконцерны Мерседес, БМВ, Ауди анонсировали свои очередные модели автомобилей, то многих заинтересовала их оптика. Теперь свет в них был равномерно рассеян, оптика при этом выглядела стильно и красиво. Многие захотели иметь в своем распоряжении близкие по свечению фонари.
Как изготовить рассеиватель для светодиодов своими руками
Данный способ, на мой взгляд, достаточно эффективный, так как позволяет изготовить рассеиватель для светодиодов любой формы, размера и светопропускаемости.-Для его изготовления нам понадобится ювелирная эпоксидная смола ПЭО-510КЭ-20/0, так как она имеет кристальную чистоту и со временем не желтеет.
В качестве рассеивающего элемента, нам понадобится порошок Диффузант ДФ-151. Он отлично растворяется в эпоксидной смоле, придавая тот самый молочный оттенок и нереально качественные рассеивающие свойства при застывании.
Также, для данной смолы существует огромное количество красителей, любых цветов, флуоресцентные и фосфорные.
Ну и непосредственно сама форма для отливки, обычно я использую силикон для молдов или для отливки.
Вот несколько образцов, где я экспериментировал с добавлением Диффузанта ДФ-151, как видно, качество рассеивания можно легко регулировать и добиться необходимого результата. Соотношение размешивания эпоксидной смолы и Диффузанта, 100 к 1.
Именно этим способом я создавал .
А вот как рассеивает свет «образец» с подключенными светодиодами. Рассеивание идеальное, точек от светодиодов не видно с любой стороны и ракурса.
Эксперименты оказались крайне удачными, поэтому я пошел дальше и сделал полноразмерный рассеиватель для внедрения в фару, вот так он светит на максимальной яркости, очень ярко и равномерно.
Другие способы рассеивания света от светодиодов
Следующий способ, это использование молочного акрила толщиной от 2 до 5 мм. В основном используют оргстекло 3 мм. Оно отлично рассеивает свет от светодиода, но главным его недостатком является то, что молочное оргстекло очень сильно поглощает свет, из-за чего яркость падает на 30-50 %.Также стоит помнить, что если у вас нет фрезерного станка, то самостоятельное придание формы оргстеклу имеет определенные ограничения. Гнуть его можно промышленным феном, но не вовсе стороны. Купить его можно в любом рекламном агентстве.
Третий способ, это использование рассеивающих элементов «Микропризма» от потолочных светильников. Главная их особенность, это текстура, напоминающая маленькие пирамидки, которые отлично преломляют свет и соответственно рассеивают его, приблизительная технология используется в фонарях Бмв, Мерседесов, Ауди, там используются световоды с насечками либо текстурой. Но если у вас мощные светодиоды, то микропризма вам не поможет, должным образом свет она рассеять не сможет.
Отражателя-радиатора хотелось больше сфокусировать световой поток светодиода к центру. Коническая форма отражателя сама напрашивалась, поскольку она почти полностью соответствует форме параболического зеркала. После некоторых расчетов и экспериментов имеем следующую конструкцию
Для изготовления такой красоты понадобятся:
-алюминиевая (можно медная или жестяная) без царапин пластина толщиной до 1мм и размером 40х35мм
-однослойно фольгированная текстолитная пластина размером 20х15 мм
-сверхяркий светодиод, паяльник, два контактных провода, одна-две канцелярские скрепки
-немного термопасты
-плоскогубцы (круглогубцы), ножовка (ножницы) по металлу, надфили, циркуль, маленькая дрель
-прямые руки для получения правильных кривых поверхностей
Теория все та же. Для того чтобы получить параллельный пучок света, необходимо установить кристалл светодиода точно в фокус параболического зеркала. Вот рисунок из прошлой статьи
Размеры решено было оставить теми же, но теперь размер 24мм – это диаметр окружности. Получить форму конуса оказалось проще, выгнув из заготовки два полуконуса, следовательно имеем длины дуг двух полуконусов. Также из рисунка имеем радиусы этих дуг. В итоге получаем следующую развертку:
Она оказалась даже проще предыдущей, единственная сложность – придать ей правильную форму, поскольку от этого зависит точность фокусировки светового пучка.
Вот пример разметки заготовки на листе алюминия:
В разметке нет ничего сложного. Не нужно высчитывать градусы, длины дуг и т.п. Вначале наносятся все прямые линии, а потом проводятся две дуги радиусом 28мм до пересечения с прямыми и разметка готова.
Материалом для отражателя-радиатора может служить алюминий, медь, или жесть от консервной банки. Медь и жесть даже более предпочтительны, поскольку они могут спаиваться. Толщина материала должна обеспечивать достаточную прочность конструкции. Для алюминия это не меньше 0,5мм.
Теперь заготовка вырезается и сгибается. Вырезать желательно ножовкой, но если очень лень, можно и ножницами по металлу, как показано ниже. Тогда края придется выравнивать надфилем.
Выгибать отражатель нужно аккуратно, чтобы не царапать инструментом отражающую поверхность. После всех этих процедур получаем следующее:
Еще у заготовки остались «ушки» - две прямоугольные полоски. Отрезать их можно будет только после того, как отражатель будет выгнут. Либо их можно будет загнуть под светодиод, как показано ниже:
Далее вырезается деталь№2 – прямоугольная контактная площадка из однослойно фольгированного текстолита. Она точно такая же, как и в предыдущем варианте отражателя. Размеры ее 20х15 миллиметров, в ней сверлятся 4 отверстия диаметром 1 мм под крепление и два отверстия для проводов. Лишняя медь удаляется ножом, либо с помощью надфиля. Контактные площадки не лишним будет залудить.
После чего отражатель и текстолит склеиваются и скручиваются между собой. Проволокой для скручивания может служить канцелярская скрепка. Диаметр и прочность материала у нее подходящие, нужно только не пережимать ее при закручивании иначе провод легко может переломиться. Кроме того, она легко залуживается и спаивается. Это может пригодиться для изготовления крепления отражателя-радиатора.
Теперь можно устанавливать светодиод. На место установки на радиатор наносится термопаста, на нее садится светодиод и запаиваются выводы на контактные площадки. При этом светодиод желательно придавливать к радиатору. Если «ушки» радиатора были загнуты, то выводы светодиода не будут доставать до контактных площадок. Тогда поможет подпаяться провод, который припаивается к контактной площадке, как показано на рисунке.
Понятное дело, что контакты светодиода не должны касаться корпуса радиатора.
Ну вот собственно и все. Последний штрих – это закрепить между собой две половины конуса. Если материалом радиатора была медь или жесть, половинки просто спаиваются. Если же, как в данном случае, радиатор был сделан из алюминия, половинки склеиваются нанесением клея с внешней стороны отражателя. Эта, казалось бы, мелочь очень важна, поскольку прочность корпуса теперь увеличится в разы.
Теперь подключаем (соблюдая полярность) и наслаждаемся результатом. Сфера применения данной конструкции самая разнообразная, от настольных минисветильников и подсветок до самодельных фонариков
Сегодня многие осветительные приборы оснащены рассеивателями. С их помощью обеспечивается формирование светового потока необходимого качества.
Многие лампы, которые продаются сегодня в магазинах осветительных приборов, уже оснащены такими элементами. Но при желании любой человек может попробовать сделать такой элемент своими руками. Так вы не только проведете время с интересом и пользой, но и сможете оснастить любые домашние светильники подобного рода дополнением. И не надо будет бежать в магазин.
Небесполезная деталь
Любые осветительные приборы создают световой поток определенного уровня. Но его можно изменить. Для этих целей и был изобретен рассеиватель. С его помощью можно смоделировать световой поток и сделать освещение более мягким. Наиболее часто рассеиватель используется для модуляции освещения, исходящего от современных экономичных лампочек (светодиодные, люминесцентные, галогеновые и т.д.), вкрученных в светильники.
Светодиодная лампа с рассеивателем
Особое внимание следует уделить светодиодным осветительным приборам. Светодиод дает узконаправленный и чистый свет. Поэтому смотреть на него будет не слишком комфортно. Поэтому такая ситуация подлежит исправлению с помощью рассеивателей. Это нужно делать еще и потому, что такие рекомендации прописаны в СНиП.
Обратите внимание! Исключение в плане модуляции светового потока до оптимального уровня составляют только уличные фонари, а также подсветка архитектурных сооружений.
Рассеиватель в светодиодных светильниках обязан выполнять следующие функции:
- обеспечивать защиту светодиодов (или другого источника света) от воздействий окружающей среды;
- создавать для глаз комфортное и правильное распределение светового потока, испускаемого лампочкой;
- повышать долговечность осветительного изделия;
- повышать стойкость прибора к различного рода химическим воздействиям.
Как видим, невозможно произвести обычную замену люминесцентной лампочки на светодиодный источник света. Здесь обязательно возникает необходимость дополнительно установить рассеиватель. В результате вы своими руками получите экономичный, модернизированный и безвредный светильник, свет которого подходит для комфортного пребывания в помещении во время его работы.
Для многих светильников (например, марки Армстронг, Опал и т.д.) данный элемент изготавливают из оргстекла. Из этого же материала рассеиватель вполне можно изготовить и своими руками в домашних условиях.
Материал для работы
Поликарбонат
На сегодняшний день существует большое разнообразие материалов, из которых своими руками можно изготовить такой элемент как рассеиватель. Как правило, его необходимо делать для светодиодных типов светильников марки Армстронг, Опал и т.д.
В перечень материалов, пригодных для изготовления рассеивателя, входят:
Обратите внимание! Стойкость к старению очень актуальна для светодиодных светильников, так как этот источник света также имеет один из наиболее продолжительных периодов эксплуатации (свыше 50 тыс. часов). Особенно часто такие рассеиватели встречаются на лампах Опал и Армстронг.
Полистирол
- полистирол. Этот материал также обладает всеми необходимыми свойствами для того, чтобы из него были изготовлены рассеиватели.
Все перечисленные выше материалы представляют собой альтернативу для стандартного силиконового стекла. Они успешно используются в качестве рассеивателя для всех светильников светодиодного типа (Опал, Армстронг и другие). При правильном подходе из любого материала, указанного выше, можно изготовить своими руками качественный рассеиватель.
Что нужно знать
Установка рассеивателя
Если вы решили своими руками соорудить рассеиватель для светодиодного типа осветительного прибора (Армстронг, Опал и т.д.), необходимо выбрать не только материал для изготовления, но и определиться с другими параметрами:
- цвет;
- структура поверхности;
- форма.
Рассеиватель для светильников, выполненный своими руками, будет иметь различные варианты конструкции, отличаясь по цвету, форме и своей структуре.
Матовый элемент
Эти элементы конструкции светильника могут различаться в зависимости от типа монтажа:
- на накладной корпус лампы;
- на подвесных потолках;
- универсальный.
Кроме этого отдельную группу составляют светорассеиватели, предназначенные для установки на фары различных транспортных средств, а также не стандартные осветительные приборы.
Конструкция светорассеивателей может быть следующей:
Призматическая структура
- с матовой поверхностью. Это самая дорогая модель. Их особенностью является пропускание через себя чуть более половины светового потока (примерно 60 %). В результате свет становится более мягким, теплым, что повышает его комфортность для глаз;
- с призматической структурой. Здесь происходит пропускание почти всего светового потока (до 90%). Это возможно благодаря рифленой поверхности и прозрачности материала. В результате свет преломляется о рифленую поверхность, что позволяет рассеивать свет по всему пространству помещения.
Теперь, когда мы выяснили все важные моменты строения и работы светорассеивателя, можно приступать и к описанию его изготовления.
Делаем самостоятельно
Чтобы изготовить светорассеиватель, вам понадобится исходный материал из вышеприведенного перечня. Кроме этого нужны будут и инструменты:
- резак;
- стеклорез;
- нихромовая нить;
- дрель с набором сверл для работы с различными типами стекол;
- строительный фен.
Обратите внимание! Выбор материала и инструментов зависит от того, какой конечный результат вы хотите получить.
Также вам необходим будет постоянный источник света для проверки готового самодельного изделия.
Процедура изготовления состоит и таких последовательных операций:
Теперь осталось закрепить светорассеиватель на светильнике. Для крупных ламп, типа Армстронг, данный элемент прикрепляют к алюминиевым профилям. Каркас из профиля может иметь круглую или прямоугольную форму. Первый тип часто используется для домашних светильников и автомобильных фар, а вот второй вариант – для офисных помещений и коридоров.
Для уличных светильников важно сделать такой рассеиватель, чтобы он выдерживал различные климатические условия места своей эксплуатации.
Как видим, сделать светорассеиватель для светодиодного типа осветительных приборов не так уж сложно. Здесь главное определиться с типом исходного материала, а также с конечным результатом, какой свет вам необходимо сделать — рассеянный или приглушенный. После этого дело остается за малым.
Освещение на кухне малогабаритной квартиры
Выбор светильника для зеркала в ванной, варианты размещения
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.