Как сделать рассеиватели света для светильников

Функция и принцип работы рассеивателя

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.

Рассеиватель для светодиодов своими руками

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.

Под такими углами падает свет от светодиода

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

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.

Софтбокс своими руками Светодиодная панельСофтбокс своими руками Светодиодная панель

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:

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%.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (25,00

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.

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.

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.

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

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.

Какой выбрать

В первую очередь стоит обращать внимание на светопропускаемость. Чем выше значение, тем больше света пропустит через себя рассеиватель, соответственно тем ярче будет в помещении

Если основное предназначение — декор, то стоит постараться подобрать оптимальное соотношение светопропускаемости и внешнего вида. Сочетание светодиодного светильника с опаловым рассеивателем считается лучшим решением для дизайна.

Лучшим способом защиты LED светильника подвергающегося сильным механическим воздействиям станет его ограждение металлической решеткой или перенос в другое место. От умеренных ударов снизу можно защитить рассеивателем толщиной от 2,5 мм: призма, колотый лед, соты. Оптимальный выбор для этой цели — призма, т.к. сочетает в себе наилучшее соотношение показателей светопропускаемости и прочности.

Гибкий

Существует также гибкий профиль светодиодных рассеивателей. Он принципиально отличается от описанных выше конструкций. Данный вид комплектующей продукции представляет собой силиконовую трубку, в которой размещена светодиодная лента.

На фото изображены светодиодные ленты разных цветов в гибких силиконовых профилях

Необходимо отметить, что несмотря на то, что рассеиватели зачастую изготовлены из легкоплавких материалов, можно не опасаться по поводу их токсичности. В процессе работы, светодиод выделяет весьма небольшое количество тепла, которое практически не нагревает поверхность рассеивателя.

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.

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.

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.

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.

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%.

Виды

Конструктивно это представляет собой металлический или пластиковый профиль разнообразной формы и, непосредственно, съемный рассеиватель, сделанный из поликарбоната, полистирола или метакрилата. Это является целесообразным, так как эти материалы достаточно прочные, но не сильно утяжеляют конструкцию. Основные формы профиля, которые используются это:

  • угловая;
  • п-образная;
  • с-образная.

Форма профиля выбирается в зависимости от планируемого места монтажа. В профиль крепится лента, сверху защелкивается сама крышка рассеивателя. Она бывает двух видов:

  • матовая;
  • прозрачная.

На фото изображен матовый, пластиковый, в угловом алюминиевом профиле

Прежде чем совершить покупку, необходимо подумать, какие цели в освещении вы преследуете. Если речь идет о подсветке витрины в торговом зале, то наиболее вероятно, вам подойдет больше рассеиватель с прозрачной поверхностью. Если вы захотите придать непринуждённую атмосферу кафе-бару, то стоит отдать предпочтение матовому.

Отражатель-радиатор конической формы для сверхяркого светодиода

Улучшая предыдущую конструкцию 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.

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

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

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.

https://youtube.com/watch?v=hBBWPIEdA64

Рассеиватель для светодиодов — элемент, который создает комфортное освещение. Не следует пренебрегать им, так как приятный мягкий свет позволит сохранить хорошее зрение.

Светоотражающие решетки

На рынке можно найти светодиодные светильники, которые предназначены для использования без рассеивателя. В них используются растровые светоотражающие решетки. Угол светового потока составляет 120 градусов. Подобные светильники необходимо устанавливать в помещении, где высота потолка составляет не менее 2,5 метра. Необходимо для:

  • Повышения эффективности освещения.
  • Защиты от механических повреждений.

Если источник света планируется устанавливать в помещении с выстой потолка менее 2,5 метра, то следует использовать Призму. Благодаря большому угла рассеивания — 175 градусов, он обеспечит эффективное освещение в помещении с низким потолком.

Светодиодные светильники со светоотражающей решеткой нашли свое применение благодаря люминесцентным светильникам Армстронг. В целях экономии их переоборудуют в светодиодные, заменой ламп. В среднем получается мощность 36 Вт, вместо 80 Вт. Мощность зависит от используемых светодиодных ламп.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий