DIY LED灯泡（LED灯）

LED灯泡正变得越来越普遍，并正在取代CFL灯泡。随着LED灯泡的成本越来越低，人们逐渐转向在他们的家庭和办公室使用LED灯。在这个项目中，我们将尝试使用一个旧的LED灯泡外壳（外壳）制作一个DIY LED灯泡或DIY LED灯。

在这个DIY LED灯泡中，LED驱动器的设计是非常重要的。一般来说，我们有两种设计LED驱动器的方法：使用开关模式电源或普通的基于变压器的线性稳压器。

但对于这个DIY LED灯泡，我们将设计一个无变压器的电源来作为LED驱动器。事实上，这种类型的LED灯的电源正变得越来越普遍（好吧，至少对于低瓦数的LED）。

警告： 这个DIY LED灯泡将直接从主电源工作，即230V AC。在交流电源上工作时，你需要非常小心。

警告： 在不了解组件如何工作的情况下，设计不含变压器的电源可能是致命的。 

DIY LED灯泡电路图

DIY LED灯泡所需的元件

C1 - 135J 400V金属薄膜电容

B1 - 桥式整流器（在全波整流器模式下可连接4个二极管）

C2 - 22μF 35V电解电容

R1 - 100KΩ电阻(1/4瓦)

LED 1 至 12 - 8mm LED

注意：C1只能使用额定值大于等于400的金属膜电容。

元件描述

X - 额定电容

用于DIY LED灯泡的无变压器电源设计的主要部件是X-额定电容器。它是一种金属薄膜电容器，通常被用作安全电容器。

一个X-额定电容器被放置在线路和中性线之间。如果该电容器因过压而失效，则会出现短路，多余的电流会烧毁保险丝，从而避免了任何电击。

DIY LED灯泡的电路设计

首先，主电源给了金属薄膜电容器。电容器的另一端连接到桥式整流器的交流输入。为了安全起见，将一个100Ω的1W电阻串联在X-额定电容器上，作为保险丝（电路中未显示）。

注意：如果你没有桥式整流器，你可以在全波整流模式下连接4个PN结二极管（如1N4007）。

桥式整流器的另一个交流输入端与交流电源的中性点相连。整流后的输出给了一个电容（C2）。12个8毫米LED串联在电容器上。

电阻器R1将作为一个泄放电阻（它将在断电或LED失效的情况下对电容器放电）。

注意：我们曾拆解过一个损坏的LED灯泡，在重建电路后，它与我们设计的电路相似。主要的区别是，他们使用了LED和电桥的SMD元件，而我们使用了通孔元件（原因很明显）。

DIY LED灯泡的PCB设计

为了设计LED灯泡的PCB布局，我们使用了Eagle CAD。下面的图片显示了LED灯泡的PCB布局。我们使用本教程中提到的碳粉转移法制作PCB： 如何在家里制作自己的PCB。

组装LED灯泡

按照布局组装所有的组件，并焊接它们。我们从一个旧的LED灯中得到一个空的LED外壳。在组装好PCB后，我们将电路板和所有的电线一起安装在LED外壳中。

LED灯泡的工作

现在，我们将看到这个简单的DIY LED灯泡的工作。

LED需要非常小的电流来工作。通常情况下，在一个普通的基于变压器的稳压电源中，我们将在串联电阻的帮助下调节控制电流。但在无变压器电源中，电流是由X-额定电容控制或限制的。

由于该电容器与交流电源串联，电路中可用的总电流受电容器的电抗限制。

电容器的电抗可以用以下公式计算：

XC = 1/2πFC Ohms，其中F是电源的频率，C是电容器的电容。

在我们的案例中，我们使用了一个1.3μF的电容器。因此，这个电容器的电抗是

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

因此，通过该电容器的电流由I = V / XC1 Amps = 230 / 2450 = 93.8mA给出。

现在，限流的交流电被给了桥式整流器。桥的输出将是230V的直流电。这被赋予了一个额定电压为35V的滤波电容。但电容C2上的峰-峰纹波电压约为44V。

这被赋予了12个串联的LED，因此每个LED将占用大约3.7V，这相当于8毫米LED的额定电压。

就功率而言，LED的总输出功率约为4W。

重要提示：这个项目只是演示如何设计LED灯泡和LED灯泡如何工作。这个项目中提到的方法可能不适合实际使用。

此外，该项目涉及到230V交流电源的工作。在使用交流电源时，你需要非常小心。