利用家中廢棄的省電燈泡，自製 LED 燈泡 (使用阻容降壓)

還記得 "淺談 LED 驅動連接方式" 裡所談的，現在我們要利用其中的 LED 並聯連接方式來實際動手做一個 LED 燈炮，但這可不是測試喔！是真的可以用的家用燈泡，利用家中廢棄的省電燈泡所做的一個 AC  電源驅動的 LED 燈，來取代那一顆壞掉的省電燈泡！

硬體線路：

硬體線路如右所示。R1 與 C1 是阻容降壓主要的元件，決定整個電路所輸出的電流值；D1 ~ D10 代表所使用的白光 LED (當然，可以使用更多的白光 LED，只要了解接下來的計算方式)；R2 是限流電阻。 在右圖中分別有兩個量測器，上方為顯示電路中通過 LED 的電流值，下方為顯示分壓後的交流電壓值；這兩個量測器可作為驗證計算的結果值。 在這個實際應用的線路，使用 AC 110 V (60 Hz)，白光 LED 順向電壓 VF = 3.2 V，LED 限制電流為 10 mA。

這電路中比較重要的是電容 C1 與 電阻 R2 的計算，我們必須計算出最小的需求值。


電路計算：

C1 的容抗 X_C1 = 1 / (2 * pi * f * C)

流過 C1 的充電電流 I_C1 = U / X_C；其中 U = 交流電壓 (110 V)

I_C1 = U / X_C1  = 2 * pi * f * C * U = 2 * 3.14 * 60 * C * 110 = 41469 * C ------ (1)

由 (1) 式，所選擇的電容必須要使得所計算出來的 I_C1 值大於 10 mA。

R1 電阻是用來泄放 C1 電容上的殘存電荷，避免人員在維修時碰觸到電容金屬部份產生觸電的可能。泄放電阻 R1 的阻值與 C1 電容量有關，電容容量越大，儲存的電荷越大，泄放電阻就需選擇阻值小一點；泄放電阻的經驗資料如下表所示。

C1 (uF)	0.47	0.68	1	1.05	2
R1 (K OHMS)	1000	750	510	360	200~300

R2 電阻是用來限制流過 LED 的電流，由於所要求的電流為 10 mA，故

R2 = (110 - (3.2 x 5))  / 10 mA = 9.4 K OHMS

P_R2 = I x V = 10 mA x (110 - (3.2 x 5)) = 940 mW

只用 5 顆 LED 做計算是因為交流電壓每一週期只會導通一組 LED於上半週或是下半週。

計算出所需要的電容與電阻值後，接下來就是選擇適合的電子零件使用，選擇手邊或是大於計算值的電子零件即可，不一定要跟我選的一樣。

如下圖，由左至右：C1 選擇 1uF 耐壓400V (105K / 400JS)、R1 選擇 560k (綠藍黃) / 1w、R2 選擇 10k(棕黑橙) / 2 w。

動手作：
下面只是一個利用廢棄省電燈泡改裝製作 LED 燈的例子，主要的零件就是上面所提到的，在這裡只是提供我做的方式而已，如何將整個電路裝上燈泡座就見仁見智了。

	step 1： 將省電燈泡上下分開 (用一字起子或是剪刀在燈泡上下結合處扳一扳就可以拆掉)，拉出裡面的電路板，只要留下燈泡座 AC 電源與電路板連接的那兩條線，然後將其延長(記得在焊接處加上熱縮套管)。 準備電路板，焊上 C1 與 R1 並連接上 AC 電源的其中一條(火線)，另一條先不用。 照片中的圓形洞洞板是在電子零件行買的，你也可以自行剪裁。
	step 1-1： 使用排針調整底層與上層 LED 的間距。排針除了調整上下層間距之外還將另一端的 AC 連接線引導到上層 LED。
	step 1-2： 重複調整排針，直到兩個電路板可以放入燈座中。 左圖中的藍白線就是要連接到上層的線，也就是電路圖中接地的符號線 (地線)。
	step 1-3： 右圖是調整之後，剛好可以放入燈座裡。
	step 2： 在燈座與在上層電路板固定孔位處劃線標記，然後用剪刀在兩相對處挖兩個洞 (固定電路板在燈座上用)
	step 2-1： 固定孔位的完成圖 (燈座的材質非常容易加工，不需要鑽頭，只要用剪刀挖個幾下馬上就可以完成)。
	step 3： 在上層電路板焊上 10 顆 LED 燈和 R2 限流電阻。
	step 4： 準備結合。 將排針彎曲加強上下層板的固定。
	step 5： 裝上 LED 電路板並固定他在燈座上。
	完成圖
	step 6： 實際裝上燈具試試。 你應該看到 LED 燈在未開點前已經有一點為亮，因為我沒特別上燈具去量火線與地線，而直接使用插頭測試時是特別分交流電的火線與地線，是沒有這種情形的，所以請各位自行注意，(若不特別去分，有 50% 的機率會接對)。
	開燈測試，白光真的很亮！ 我所使用的 LED 燈是聚光性的，角度在 25-30 度左右，直線指向較好；你可以使用其他角度大的試試，效果應該會有所不同。
	step 7： 開燈測試之後，最後一個步驟就是調整每一顆 LED 的投射方向，讓它可以平均的發光 (擴散)。

這就是利用簡單的阻容降壓電路所做的 LED 燈，這是一個非隔離電路而且沒有加入整流或濾波的電子元件，對電源設計有興趣的可以上網找關於阻容降壓 (大陸稱為電容降壓) 的文件看看。

如果你有利用其他方式來做出這個 LED 燈，歡迎提供友情連結給我。