Spot LED puternic DIY. Realizarea unui spot LED puternic și simplu cu propriile mâini

Iluminatul exterior pe timp de noapte nu este doar o componentă importantă a confortului diverselor gospodării, ci și un element necesar al sistemului de securitate. Pentru a organiza iluminatul exterior, se folosesc cel mai des proiectoarele, luminând suprafețe mari și participând la iluminarea structurilor. Platforme de tranzacționare oferă o gamă largă de astfel de produse, dar nu va fi dificil de produs reflector led cu propriile tale mâini.

Domeniul de aplicare și dispozitivul

Cuvântul „spotlight” a fost împrumutat din latină. Literal, projectus înseamnă aruncat înainte. Acest concept se referă la un dispozitiv care emite lumină prin redistribuirea și focalizarea energiei vizibile a unei surse de radiații situate în interiorul acestuia. Primul prototip al unui astfel de dispozitiv a fost dezvoltat de inventatorul italian Leonardo da Vinci și a fost creat pentru prima dată de mecanicul-inventatorul rus Ivan Petrovici Kulibin.

Dispozitivele în cauză au fost utilizate inițial pentru instalarea pe faruri, zonele protejate și în industria filmului. Au folosit un bec cu incandescență de mare putere ca sursă de lumină. Design-urile au fost diferite: dimensiuni mari, coeficient scăzut acțiune utilă, încălzire crescută.

Cu dezvoltarea dispozitive semiconductoareși a venit apariția LED-urilor puternice noua era utilizarea spoturilor. Datorită designului lor nepretențios și utilizării economice a energiei, au început să fie utilizate nu numai în instalațiile industriale și municipale, ci și în gospodăriile private. Astăzi pot fi găsite pe fațadele diferitelor clădiri rezidențiale și administrative., tuneluri, poduri. Ele luminează monumente arhitecturale, bannere, poteci, intrări și ieșiri.

Designul dispozitivului

Prin design, un proiector LED nu este un dispozitiv complex. Poate folosi fie o diodă emițătoare de lumină (LED) puternică, fie un grup de ele. Pentru a fixa dispozitivul pe diferite suprafețe, se folosește un suport, care în cele mai multe cazuri este o parte integrantă a dispozitivului.

Se pot distinge următoarele elemente principale care compun designul unui spot cu LED:

• cadru;
• sistem de emisie de lumină;
• şofer.

Când dispozitivul funcționează, pe lângă emiterea de cuante de lumină, se eliberează și energie termică. Prin urmare, pentru a proteja emițătorul și elementele de control ale reflectorului, corpul produsului este realizat dintr-un material ușor conducător de căldură. Carcasele sunt realizate în principal din aluminiu și duraluminiu, dar pentru dispozitivele cu putere redusă poate fi și din plastic.

Modulul de lumină este realizat pe baza COB (chip-on-board) sau pe o matrice de LED-uri SMD. Primul tip este cel mai des întâlnit, deoarece a fost special conceput pentru a crea lumină direcțională, în timp ce al doilea, conform producătorilor, are un timp de funcționare mai lung.

Esența tehnologiei COB este utilizarea unui substrat ceramic pe care sunt plasate cristale emițătoare neambalate. Deasupra lor este aplicat un strat de fosfor. Această abordare a producției face posibilă reducerea costului produsului și obținerea unei străluciri uniforme, în care punctele individuale ale cristalelor sunt practic invizibile.

Puterea unei matrice COB poate ajunge la o sută de wați, iar un radiator bine făcut vă permite să obțineți o putere de lumină practică de 100-150 de lumeni pe watt. Durata de viață a unei astfel de matrice, conform producătorilor, este de aproximativ 30 de mii de ore de funcționare. Tehnologia matricei COB este tânără, a apărut abia în 2010 și continuă să se dezvolte într-un ritm rapid.

Matricele SMD sunt un set de LED-uri plasate pe un substrat de aluminiu. De obicei, puterea unui astfel de element nu depășește doi wați. Un număr mare de LED-uri amplasate unul lângă celălalt permite o iluminare medie de 110 lumeni pe watt. Durata lor de viață declarată ajunge la 50 de mii de ore. O caracteristică a proiectoarelor cu matrice SMD în comparație cu cele cu o singură matrice este fluxul lor luminos mai mare. Acest lucru se datorează faptului că proiectoarele cu o singură matrice nu folosesc cipuri LED cu un raport mai mare de 1 W la 0,9 lm.

Principiul de funcționare

Lucrarea reflectoarelor se bazează pe proprietate joncțiune p-n emit lumină în spectrul vizibil către ochiul uman. Când se aplică tensiune unui element radio, purtătorii de sarcină din interiorul acestuia trec prin zona de contact a două materiale cu conductivitati diferite. Drept urmare, sarcinile se ciocnesc și are loc un proces, însoțit de emisia de cuante de lumină.

Parametrul principal al emițătorului este curentul său de funcționare. Adică, aceasta este puterea sa la care are loc procesul de recombinare. Temperatura de funcționare a dispozitivului depinde de valoarea acestuia. Încălzirea ridicată a elementului radio duce la degradarea și defectarea acestuia. Prin urmare, este important să se limiteze cantitatea de curent furnizată dispozitivului de lumină, cu alte cuvinte, tensiunea de alimentare. Pentru asta este folosită o placă electronică de driver.

Când reflectorul este pornit la o rețea de 220 de volți AC, tensiunea prin bornele de contact este furnizată driverului dispozitivului, în care este redresată și redusă la valoarea dorită. Apoi semnalul de la acesta ajunge la sursa de lumină. Fluxul de radiație este focalizat de o lentilă Fresnel sau de un reflector. Pentru a evita pătrunderea umezelii și a prafului în interiorul modulului, carcasa este tratată cu etanșanți siliconici. Răcirea radioelementelor are loc în mod natural datorită găurilor și designului radiatorului.

Caracteristicile reflectoarelor

Avantajele proiectoarelor cu LED sunt ușurința lor de instalare, absența substanțelor nocive, dimensiunile și greutatea reduse. Fluxul luminos este caracterizat de omogenitatea și uniformitatea luminiscenței. Acest tip de iluminant nu are pulsație sau pâlpâire. Dispozitivele sunt rezistente la vibrații și pot funcționa la temperaturi de la minus 70 până la plus 45 de grade.

Nu contează dacă reflectorul este achiziționat într-un magazin sau proiectat independent, caracteristicile sale principale includ:

Autoproducție

Cumpărarea unui spot LED într-un magazin nu este o problemă, dar va fi mult mai ieftin și mai plăcut să-l asamblați cu propriile mele mâini. De fapt, când abordarea corectă Să faci singur acest tip de iluminator nu este deosebit de dificil, având în vedere că poți cumpăra tot ce ai nevoie pentru asta în magazine. Iată o listă cu ceea ce veți avea nevoie pentru a construi un reflector:

Unele materiale vor trebui achiziționate, în timp ce altele pot fi realizate din materiale improvizate sau chiar îndepărtate de pe dispozitive vechi inutile.

Matricea emițătorului și driverul

Există trei tipuri de LED-uri. Reflectorul folosește LED-uri albe ultra-luminoase pe un substrat metalic sau LED-uri. Emițătoarele realizate în carcase cilindrice din plastic cu tipuri de știfturi nu sunt potrivite pentru fabricarea de spoturi puternice.

De îndată ce numărul necesar de LED-uri sau ansambluri de diode a fost achiziționat pentru a obține puterea necesară, începe instalarea acestora pe substrat. Deoarece emițătoarele devin foarte fierbinți în timpul funcționării, va trebui să le montați pe un calorifer. Puteți folosi orice placă de aluminiu sau cupru.și tăiați dimensiunea necesară din el sau puteți utiliza un radiator gata făcut de la un computer sau alt echipament.

LED-urile SMD de obicei nu au găuri de montare, așa că sunt lipite de calorifer folosind adeziv termoconductor. Odată ce toate elementele sunt lipite, va trebui să asigurați contactul electric între ele. Pentru a face acest lucru, folosind bucăți de sârmă, toți emițătorii sunt conectați în paralel sau în serie unul la celălalt prin lipire.

Dacă este cazul număr mare LED-uri, adică are sens să folosiți conexiunea serie-paralel. Pentru a face acest lucru, sunt create ramuri formate dintr-un număr egal de LED-uri cu un rezistor de limitare instalat în serie. Calculul său este simplu: tensiunea LED-ului este scăzută din tensiunea de alimentare și împărțită la curentul maxim admisibil.

Ultima valoare este definită ca suma curenților fiecărui element din ramură. De îndată ce conexiunea elementelor radio este finalizată, se face o gaură într-un loc convenabil pe radiator prin care trece o pereche de fire. Un fir este lipit la pozitivul comun al LED-urilor, iar celălalt la negativ. Pe revers există o rezervă de aproximativ patru centimetri, ceea ce face posibilă lipirea liberă a driverului.

În funcție de numărul de LED-uri, va trebui să realizați sau să cumpărați o sursă de alimentare cu tensiunea necesară pentru a le aprinde. Pentru a face acest lucru, va trebui să cunoașteți caracteristicile LED-urilor utilizate.

Pentru un reflector de putere medie, puteți utiliza surse de alimentare de uz general cu un curent pulsatoriu de ieșire de până la doi amperi și o tensiune cu 3-5 volți mai mare decât tensiunea directă a diodelor. Pentru a evita supratensiunile care pot duce la arderea LED-urilor, șoferul trebuie să aibă o stabilizare. Se poate realiza folosind circuite integrate: LM317, LM350 si LM338.

Punerea elementelor împreună

De îndată ce driverul și matricea sunt gata, va trebui să decideți asupra unui caz în care toate elementele se pot potrivi liber. Puteți utiliza orice dispozitiv inutil de dimensiune adecvată. De exemplu, o sursă de alimentare pentru computer, un reflector vechi cu un bec. Sau o puteți face singur, dar acest lucru va necesita abilități de instalații sanitare.

În acest caz, ar trebui să asigurați imediat posibilitatea de a atașa carcasa pe pereți sau tavane. Folia alimentară obișnuită este potrivită ca reflector și, în schimb sticla de protectie Puteți folosi plastic transparent, de exemplu, dintr-o cutie de CD.

Toate elementele sunt bine plasate în mijloc. Pentru a le asigura, cel mai simplu mod este să folosiți nu elemente de fixare cu filet, ci, de exemplu, legături sau lipici. Dar în cazul reparațiilor atunci când elementele sunt lipite de corp, dezasamblarea dispozitivului va fi semnificativ mai complicată. Plusul de la LED-uri este lipit la plusul driverului, iar minusul la firul comun. Carcasa are un conector pentru conectarea la o rețea de 220 volți sau doar o pereche de fire.

Se efectuează un test de rulare. Dacă reflectorul a funcționat aproximativ o oră și temperatura sa de încălzire nu a depășit 50-60 de grade, atunci puteți sigila cu încredere carcasa și puteți începe să vă bucurați de dispozitivul pe care l-ați făcut singur.

Un spot cu LED va oferi o sursă de lumină puternică cu un consum redus de energie. În același timp, puteți ține cont de propriile nevoi - faceți o carcasă rezistentă la șocuri sau o structură portabilă. Puteți folosi ca bază un corp de iluminat vechi, un profil de aluminiu sau un cadru din plastic. Îți poți face singur reflectorul LED din piese de schimb de la computere vechi, iar lămpile cu LED-uri sunt vândute în magazinele de electricitate.

Caracteristicile de design ale reflectoarelor

Puteți lua un spot cu halogen sau LED vechi și îl puteți actualiza cu o sursă de lumină și un reflector mai buni. Dacă acesta nu este disponibil, puteți cumpăra o lampă stradală ieftină, va trebui doar să înlocuiți unele elemente.

Dacă sarcina este să creați un felinar care să se potrivească propriilor nevoi și preferințe, va trebui să vă gândiți singur la întregul design. Aceasta este o opțiune pentru meșteșugarii experimentați care au asamblat mai mult de un aparat electric cu propriile mâini. În acest caz, trebuie să selectați o sursă de lumină și o sursă de curent. Este mai bine să asigurați răcirea, astfel încât dispozitivul să nu se supraîncălzească.

Spoturile care sunt utilizate în mod constant în aer liber trebuie protejate de umiditate. Sticla și toate îmbinările carcasei trebuie să fie bine sigilate. Este recomandat să atârnați un baldachin peste felinar pentru a fi protejat de precipitații.

Materiale și piese necesare

Piesele necesare pentru asamblarea unui spot LED pot fi luate de pe un computer sau laptop vechi. Dacă nu există o carcasă adecvată, o puteți asambla singur dintr-un profil metalic.

Materialul carcasei

Lanternele ieftine sunt realizate cu un corp din plastic. Avantajul lor este greutatea redusă și costul redus. Dar plasticul este inferior metalului ca durabilitate, nu poate fi folosit pe tot parcursul anului. Dacă intenționați să atârnați reflectorul deasupra intrării într-un garaj sau o casă, este mai bine să faceți o carcasă metalică. În funcție de condițiile de funcționare, puteți oferi un mâner de transport și protecție împotriva șocurilor.

Principalul lucru în carcasă sunt deschiderile din partea de sus și de jos pentru ventilație. Din muncă îndelungată LED-urile se încălzesc și trebuie să fie răcite eficient. Aerul intră prin găurile superioare, suflă prin toate părțile și ia căldură din ele. Ventilatoarele sufla aerul evacuat prin deschiderile inferioare. Acest proiector nu este potrivit pentru utilizare în aer liber.

Surse de lumină

Principalul avantaj al lămpilor cu LED este durata lor lungă de viață. Durează 50.000 de ore, de 10 ori mai mult decât lămpile cu halogen. Cu plasarea corectă a reflectoarelor, luminozitatea LED-urilor din reflector va fi mult mai mare decât cea a altor lămpi.

Dacă aveți nevoie de o sursă de lumină puternică, este mai bine să luați mai multe LED-uri mici de 1 sau 3 W fiecare. Pentru un dispozitiv de dimensiuni medii veți avea nevoie de 20 de bucăți. Lampa stradală trebuie să aibă o putere minimă de 30 W.

Alimentare electrică

Îți poți face propriul spot cu LED pentru 12 sau 220 volți. Puteți găsi o sursă de alimentare la un magazin de piese de calculator. De exemplu, pentru un reflector cu 20 LED-uri de 1 W, este potrivită o sursă de alimentare de 19 V de la un laptop. Este mai bine să cumpărați imediat surse de curent într-o carcasă rezistentă la umiditate, atunci nu va trebui să vii cu propria protecție. .

Procesul de construire

Pentru a face un spot cu LED, trebuie să pregătiți:

• fier de lipit;
• lipici fierbinte;
• etanșant;
• fire de alimentare;
• reflector.

Pentru a spori lumina, utilizați un reflector gata făcut sau o bandă de oglindă.

Asamblarea reflectoarelor

LED-urile individuale trebuie asamblate într-un circuit direct pe radiator. Un cooler de la un computer, laptop sau server va face. Diodele sunt atașate cu lipici fierbinte și conectate prin piste sau fire. După aceasta, conectați sursa de alimentare, verificați funcționarea becurilor și a ventilatorului. Este important să vă asigurați că radiatorul menține o temperatură constantă, puteți utiliza un pistol cu ​​infraroșu pentru a face acest lucru.

Corpul reflectorului poate fi asamblat dintr-o lanternă veche, suport și țeavă de aluminiu. Trebuie să faceți o gaură în partea de jos a felinarului pentru fani. O țeavă de aluminiu va funcționa ca bază, iar un suport vechi poate fi folosit ca mâner de transport.

Conectați-vă la rețea

După finalizarea tuturor lucrărilor, trebuie să conectați reflectorul la rețea și să îl verificați. Este mai bine să faceți acest lucru afară, în întuneric complet, în fața unui perete. De la mare distanță, trebuie să evaluați punctul de lumină pe care îl dă lampa. Pe viitor, dispozitivul poate fi îmbunătățit prin adăugarea unei baterii portabile și a unui conector USB pentru încărcare. Un mâner convenabil cu un cârlig vă va permite să luați felinarul în drumeții și pescuit.

S-a hotărât să nu se închidă sezonul de construcții în acest an, iar din moment ce se întunecă devreme toamna și mai ales iarna, este nevoie de o sursă de lumină puternică. Mai ales acum că lucrăm la fațadă, avem nevoie de lumină care să lumineze întreaga latură a fațadei. În acest scop a existat a făcut un spot LED puternic și simplu cu propriile mâini.

Comandam componentele si asambleam cu mainile noastre un proiector simplu de 50W.

Realizarea acestui spot LED simplu a durat 5 minute.

Particularitatea acestei matrice puternice este că nu necesită un driver LED. 220 de volți este conectat direct la el. In acelasi timp, pretul este foarte mic, considera-l un cadou.

Și așa alegem mai puternic 50 Watt. Alb Cald - alb cald (mai aproape de incandescent ca ton) sau Alb Rece - alb rece.

Să vă spun că 50 W este decent pentru LED-uri.

Partea inversă Modulul este format dintr-un substrat de aluminiu.

L-am luat fără lentilă. Dar pentru următorul reflector de casă voi comanda cu siguranță cu o lentilă. Cert este că prețul cu greu se va schimba. Diferența este de aproximativ 20 de ruble. Un reflector este inclus cu lentila.

În plus, contactele 220 trebuie să fie cumva izolate și acoperite, altfel obiectivul le va acoperi.

Această fotografie arată matricea împreună cu lentila și reflectorul.

Acest modul LED necesită cu siguranță un radiator. Tocmai am luat o bucată de foaie de aluminiu (o aveam în pubele mele). Am găurit în el patru găuri de 3 mm pentru fixarea modulului LED și încă două găuri pentru fixarea firului cu o cravată (curea de auto-strângere).

Pe reversul modulului LED am aplicat un strat subțire de pastă termică (reziduuri de la înlocuirea procesorului din laptop).

De fapt, totul este foarte primitiv și poate fi văzut în fotografii. Desigur, nu pare foarte civil, nu poți agăța așa ceva pe o fațadă, dar este potrivit pentru un șantier.

Nu uitați că contactele de 220V sunt deschise! Ne vom izola cu siguranță!
L-am umplut cu lac și am lipit o peliculă deasupra.

Acesta este un tip de montare a matricei LED pe partea din spate.

Și iată un reflector de casă în acțiune. Nu știu dacă strălucește la 50W, dar strălucește destul de puternic. Am încercat să lucrez noaptea, îndreptând lumina reflectoarelor spre fațadă, totul era vizibil normal. Pata de lumină a acoperit toată fațada cu două etaje.

Opțiune pentru fitolamp.

Apropo, acestea Matricele LED sunt disponibile cu un spectru special de lumină pentru plante (rasaduri). Mai mult, un modul conține întregul spectru de lumină necesar plantelor.

Până când produsele LED vor intra pe deplin în viața noastră și producția este pe deplin pe drumul cel bun, prețul echipamentelor de iluminat cu LED va continua să muște. Dar de ce să așteptați sau, și mai rău, să plătiți în plus, dacă puteți asambla un reflector cu puterea necesară cu propriile mâini, conform instrucțiunilor noastre.

Caracteristicile electrice ale lucrului cu LED-uri

Dacă intenționați să utilizați tehnologia LED, nu v-ar strica să aflați despre unele dintre complexitățile lucrului cu aceasta, care pot fi numite parțial dezavantaje. Pe de o parte, LED-urile sunt surse de lumină compacte, economice și durabile, dar pe de altă parte?

Elementele semiconductoare în stare solidă sunt extrem de sensibile la temperaturi ridicateîn zona activă. Un fenomen numit degradare este pierderea de dopanți de către un semiconductor, care are ca rezultat o scădere a flux luminos sau eșec permanent.

a) proiectarea unui LED convențional: 1 - anod; 2 - catod; 3 - conductor; 4 - cristal; 5 - lentila din plastic
b) proiectarea unui LED de mare putere: 1 - carcasă; 2 - conductor; 3 - radiator; 4 - cristal; 5 - lentila; 6 - catod

La temperaturi peste 60 °C, LED-ul se degradează foarte repede și cele 50 de mii de ore declarate de producător se transformă în cele din urmă în 3-5 mii. Și cu cât un LED este mai puternic, cu atât este mai mare probabilitatea ca acesta să se îmbătrânească rapid din cauza supraîncălzirii. Prin urmare, atunci când se dezvoltă dispozitive de iluminat, se pune accentul pe un sistem de îndepărtare a căldurii de înaltă calitate, precum și pe împărțirea emițătorului în mai multe puncte și pe aranjarea corectă a acestora.

O altă caracteristică a LED-urilor este că pot trece doar un număr limitat de electroni pe unitatea de timp. Rețeaua care alimentează LED-ul trebuie să fie stabilizată în curent, altfel vor apărea supraîncălziri severe și consecințele negative asociate. Curentul din circuitul de putere este reglat de tensiunea aplicată și este limitat de un rezistor pe fiecare dintre LED-uri. Când dezvoltați un circuit de conectare, aveți nevoie de un calcul atent: setați tensiunea prea mare și LED-urile se vor eșua rapid, dar setați-o prea scăzut și se vor aprinde doar la jumătate de putere.

Cele mai simple spoturi au un singur element emițător de lumină, în timp ce sunt în dispozitive putere mare Se recomandă distribuirea sarcinii pentru o disipare mai eficientă a căldurii. În astfel de cazuri, conexiunea poate fi serială, paralelă sau mixtă. Primul nu este în întregime sigur: dacă unul dintre LED-uri se arde, poate fie întrerupe circuitul, fie îl poate ocoli. Cu o conexiune paralelă (și mai ales mixtă), există un risc mare ca, după ce un consumator este deconectat de la circuit, curentul din rețeaua de alimentare să crească la valori inacceptabile.

Surse punctuale și matrice: selecție, achiziție

Există trei tipuri de LED-uri care sunt înțelepte pentru a fi utilizate în realizarea proiectoarelor. Vă rugăm să rețineți că la asamblarea unui dispozitiv de iluminat din mai multe LED-uri, acestea trebuie să fie identice atât ca tip, cât și ca caracteristici curent-tensiune. De asemenea, se recomandă achiziționarea a până la o duzină de diode de rezervă ca trusă de reparații și în caz de deteriorare în timpul instalării.

LED-urile sub formă de capsulă de plastic cu terminale pin sunt potrivite pentru fabricarea de spoturi mici și lanterne. Acesta este cel mai ieftin tip de produs, iar produsul final va fi în cele din urmă relativ ușor de reparat.

Al doilea tip sunt LED-uri albe ultra-luminoase pe un substrat metalic. Ar trebui să fie utilizate în dispozitive de iluminat de mare putere; este destul de ușor să eliminați căldura din ele.

Un alt tip de LED sunt matricele LED de mare putere. Nu se recomandă fabricarea independentă a spoturilor cu o putere matrice de 20 W sau mai mare: măsurile simple nu vor putea elimina eficient căldura.

Carcasă și piese reflectoare

Există o serie de soluții pentru corpul unui reflector de casă. Dacă pentru o lampă stradală este necesar un grad ridicat de protecție împotriva prafului și umezelii, atunci este potrivit un far de mașină. Marginea bazei lămpii va trebui să fie tăiată și fixată peste panou cu matricea LED. Dezavantajul metodei este puterea limitată a reflectorului, având în vedere că o singură matrice se va potrivi în el.

Dacă plasați mai multe LED-uri sau matrice pe o singură placă de circuit imprimat sau panou de montare, carcasa poate fi din tablă de tablă sau tablă de oțel. Pe piesa de prelucrat, marcați dezvoltarea unei piramide trunchiate: un pătrat în centru și trapeze isoscele identice pe laturi. Nu uitați să lăsați o „limbă” pe una dintre laturile fiecărui trapez pentru a uni petalele. De asemenea, în baza mai mică a trapezului ar trebui să lăsați o fâșie dreptunghiulară de aproximativ 15-20 mm, iar în centrul pătratului să mai tăiați una cu latura cu 20-25 mm mai mică.

Când modelul este gata, șlefuiți marginile, îndoiți corpul și nituiți cusăturile. Amorsați suprafața interioară, acoperiți-o cu vopsea spray albă nelucioasă și lăsați să se usuce 2-3 zile. Din partea din față a carcasei, așezați o bucată pătrată de sticlă de dimensiuni adecvate în diagonală și sprijiniți-o de rafturile curbate din interior. Aplicați o cantitate generoasă de silicon alb de-a lungul conturului sticlei și acoperiți cusăturile carcasei cu acesta.

Fixați panoul sau placa de montare folosind opt șuruburi de 4 mm, având în prealabil găuri găurite de-a lungul marginilor fiecărui raft pe partea îngustă a carcasei. Pentru a vă asigura că placa se potrivește strâns, utilizați un sigiliu pentru ușă din spumă PVC. Strângerea șuruburilor nu va fi ușoară; capetele lor sunt inaccesibile, așa că folosiți o pereche de piulițe blocate la capăt.

Instalarea elementelor radio

Dacă ați ales LED-uri cu terminale pin, veți avea nevoie de o placă PCB pentru a le monta. Gândiți-vă la aspect și desenați căi care transportă curent cu un marcator permanent. Anozii tuturor LED-urilor (cozi lungi) pot fi asamblați pe o singură magistrală de masă. Catozii sunt, de asemenea, colectați la un moment dat, dar un rezistor de limitare a curentului trebuie conectat în serie la circuitul de alimentare al fiecărui LED.

Calculul său este simplu: scădeți tensiunea LED-ului din tensiunea de alimentare și împărțiți la curentul maxim admisibil. Pentru a fi în siguranță în cazul fluctuațiilor tensiunii sursei, curentul LED permis poate fi redus în mod deliberat la 90-95% din valoarea de pe plăcuță.

Un exemplu de circuit cu matrice LED de diode cu o tensiune de funcționare de 3 volți și un curent de funcționare de 20 mA

Tensiunea de alimentare aproximativă pentru un LED este de 4 V. Dacă sursa produce mai mult, este recomandabil să porniți diodele într-un circuit mixt, unde ghirlande sunt conectate în paralel, fiecare având câte un LED la fiecare 4-5 V de Voltaj. Curentul admisibil pentru un astfel de ansamblu în serie este determinat ca suma curenților admisibili ai fiecăruia, iar tensiunea directă rămâne aceeași, cu condiția ca acest parametru să fie același pentru fiecare LED.

După ce așezați elementele și trasați traseele, gravați placa PCB într-o soluție de acid citric (30-50 g), peroxid de hidrogen 3% (100 ml) și sare de masă (2 lingurițe), verificând periodic gradul de dizolvare a neprotejate. zone. Găuriți găuri pentru cablurile de știft cu un burghiu de 1,5-2 mm, găuriți opt găuri pentru a atașa placa de carcasă și apoi coachiți cu grijă piesele purtătoare de curent cu lipire și colofoniu.

De asemenea, puteți utiliza o placă de circuite pentru matrice LED

Dacă asamblați diode sau matrice pe un substrat de răcire, acestea sunt montate folosind o metodă articulată. Un radiator de tip pieptene din aluminiu trebuie ales ca panou de montare. Fiecare LED este atașat folosind două sau trei găuri, marcați-le pe toate odată și găuriți din spatele radiatorului cu un burghiu de 2,5 mm.

Pentru fixare, utilizați șuruburi autofiletante scurte de 3,5x11 mm pentru profile metalice, dar fără burghiu la capăt. Înainte de a fixa dioda, aplicați o cantitate mică de pastă termică KPT-8 pe substrat.

Catodul (-) și anodul (+) LED-urilor cu substrat sunt marcate, schema de conectare și calculul rezistențelor de protecție sunt aceleași pentru toate tipurile. Elementele trebuie conectate între ele folosind un segment fir telefonic. Pentru a evita lucrările inutile, anozii pot fi lipiți imediat cu jumperi scurte pe corpul radiatorului din aluminiu.

Întrebare de alimentare

După asamblarea LED-urilor, veți rămâne cu două terminale, la care ar fi bine să aplicați tensiune, dar de unde îl veți obține? Sursele de alimentare de uz casnic sunt de puțin folos aici pentru a alimenta LED-urile, aveți nevoie de un driver LED care produce o pulsație D.C. valoare stabilă.

Pentru majoritatea produselor este potrivit un driver pentru sistemele de iluminat interioară sau pentru benzi LED. Este mai bine să achiziționați o sursă de alimentare în avans pentru a o utiliza pentru a calcula numărul și schema de conectare a diodelor în funcție de tensiunea de ieșire și curentul total de stabilizare.

Pentru meșteșuguri mici, puteți utiliza surse de alimentare de uz general cu un curent pulsatoriu de ieșire de 0,5-1,5 A și o tensiune cu 3-5 V mai mare decât tensiunea continuă a diodelor. Puteți stabiliza sursa de alimentare folosind cipul LM317 pentru spoturi mai puternice, utilizați LM350 și respectiv LM338, mărind puterea sursei.

Limitarea de curent a microcircuitului poate fi ajustată prin schimbarea rezistenței rezistenței. Evaluarea sa este definită ca 1,25/I, unde I este curentul LED-ului sau al ansamblului.

Astăzi, întreaga gamă de spoturi LED disponibile pe piață poate fi împărțită în 2 grupe: produse ieftine, de calitate scăzută și de marcă de bună calitate cu cost ridicat. Este de remarcat faptul că al doilea grup este contrafăcut în mod activ de producători fără scrupule din China, ceea ce complică serios alegerea.

În acest articol ne vom uita la cum să faceți un proiector LED de 220 V cu propriile mâini, a cărui calitate este de câteva ori mai mare decât cea a produselor ieftine fabricate în China.

Piese și materiale necesare

Toate materialele utilizate la asamblare sunt disponibile în magazinele de hardware și departamentele care vând componente electronice. În ultimă instanță, acestea pot fi comandate prin magazinele online. Partea principală este corpul spotului cu halogen.

Dacă proiectorul este planificat să fie utilizat în aer liber, atunci gradul de protecție al carcasei trebuie să fie de cel puțin IP67.

În continuare veți avea nevoie de folie din fibră de sticlă dreptunghiulară cu două fețe. Dimensiunea sa depinde de dimensiunile interne ale corpului spotului cu halogen. Pentru a atașa PCB-ul, veți avea nevoie de o placă de aluminiu, care va servi și ca conductor de căldură între LED-uri și corpul spotului.

Pentru o îndepărtare mai eficientă a căldurii de pe LED-uri, se recomandă utilizarea celui mai subțire laminat din fibră de sticlă.

Vom instala 100 de LED-uri. Pentru a le alimenta, veți avea nevoie de un set de elemente radio ieftine, a căror selecție va fi discutată mai jos. Pentru montarea componentelor pe placa de circuit imprimat Veți avea nevoie de un instrument standard de radio amator. În plus, va fi utilă capacitatea de a face plăci de circuite imprimate de casă, pastă termică și fire.

Circuit și placă de circuit imprimat a unui spot LED simplu

Ca sursa de alimentare pentru un spot LED, vom folosi un circuit cu un condensator de stingere, ca cea mai simpla si mai accesibila solutie pentru toata lumea. Principiul său de funcționare a fost discutat de multe ori înainte. Prin urmare, vom indica doar principalele nuanțe cărora ar trebui să le acordați atenție. La intrarea sursei de alimentare există un condensator nepolar cu o capacitate de 1 µF pentru 400 sau 630 volți. Un rezistor de 1 MΩ este conectat în paralel cu acesta. Puteți conecta orice alt rezistor cu o putere de 0,25 W sau mai mult cu o rezistență de 240–1000 kOhm. Urmează o punte de diode asamblată pe patru diode ieftine 1N4007 (I arr = 1 A, U arr = 1000 V). Poate fi înlocuit cu un ansamblu de diode cu aceiași parametri. Tensiunea redresată este netezită de un condensator polar de 10 µF 400 V.

LED-urile de pe placa de circuite imprimate a proiectorului sunt împărțite în două grupuri conectate în serie de 50 buc. în fiecare. Circuitul LED nu folosește rezistențe de limitare.

La conectarea sursei de alimentare la LED-uri, a fost instalat un multimetru între ele în modul de măsurare curent. Rezultatul a arătat 38 mA în ambele ramuri sau 19 mA în fiecare, ceea ce corespunde datelor calculate anterior. La o tensiune de rețea de 220 volți, curentul prin fiecare LED nu va depăși valoarea nominală de 20 mA.

Placa de circuit imprimat este fabricată într-un mod standard folosind imprimanta laserși nu necesită precizie specială. Partea din spate a plăcii rămâne necositor pentru o mai bună disipare a căldurii. Orificiile de montare trebuie amplasate astfel încât să asigure un contact sigur cu radiatorul.

Placă de iluminare LED în fișierul Sprint Layout 6.0:

Procesul de construire

Să începem asamblarea reflectoarelor instalând LED-uri pe placa de circuit imprimat. Pentru a face acest lucru, puteți folosi fie o stație de lipit, fie un simplu fier de lipit de putere redusă. După finalizare, ar trebui să verificați instalarea și funcționalitatea corectă a fiecărui LED separat, folosind un multimetru în modul cadran.

Următorul pas în asamblarea unui spot LED cu propriile mâini este lipirea sursei de alimentare folosind o metodă articulată. Amplasarea componentelor radio trebuie gândită astfel încât să se potrivească în compartimentul în care este introdus cablul de alimentare. Pentru a evita scurtcircuitele, izolăm zonele expuse cu tuburi termocontractabile. Verificăm performanța sursei de alimentare, mai întâi la relanti, apoi cu o sarcină (LED-uri).
După o pornire cu succes pe termen scurt, trecem la asamblarea finală a spotului LED. În primul rând, facem un radiator sub formă de colț dintr-o placă de aluminiu.
În așa fel încât unul dintre rafturile sale să fie adiacent peretelui interior al reflectorului, iar la al doilea este atașat o placă cu LED-uri.
Pentru a crește transferul de căldură la punctele de contact, aplicăm pastă termică, după care efectuăm asamblarea finală.

Avantaje și dezavantaje ale designului

Un avantaj clar al designului este ușurința de asamblare și disponibilitatea pieselor utilizate. În urma operațiunilor efectuate s-a obținut un spot LED direcțional de casă folosind LED-uri SMD 5050 cu o eficiență luminoasă de 18 lm fiecare. În total, fluxul luminos al unui reflector de casă va fi de aproximativ 1600–2000 lm. Valoarea exactă a iluminării trebuie măsurată cu un luxmetru. Depinde de curentul de sarcină și de temperatura de culoare a LED-urilor utilizate.

Absența unui rezistor limitator este un minus din ceea ce este considerat schema electrica, datorită căruia fiabilitatea sa în regiunile cu tensiune de rețea instabilă este redusă drastic. O creștere semnificativă a tensiunii va duce la arderea LED-urilor. Prin urmare, vă recomandăm să vă îmbunătățiți ușor reflectorul de casă prin adăugarea a două rezistențe de 1–2 Ohm la circuitul său de alimentare. Nu uitați că iluminarea LED continuă să progreseze, oferind noi modele de surse de lumină în stare solidă. În special, locul LED-urilor SMD poate fi luat de o matrice COB, al cărei preț cu amănuntul este deja disponibil pentru o gamă largă de consumatori. Matricea COB simplifică instalarea, reduce dimensiunea plăcii și reduce timpul total de producție al reflectorului acasă.

Dar căldura va trebui să fie îndepărtată de pe cipul multicip folosind un ventilator, ceea ce înseamnă că sursa de alimentare va trebui modificată. În aceste scopuri, este potrivit un cooler pentru computer, pentru care există suficient spațiu în interiorul carcasei. Dar în acest caz, reflectorul nu poate fi folosit în aer liber.

Un alt pas progresiv va fi înlocuirea textolitului placat cu cupru cu folie de aluminiu. De fapt, acest material cu trei straturi este fabricat din textolit, pe o parte din care cuprul este aplicat pentru gravarea conductoarelor imprimate, iar pe cealaltă - aluminiu pentru disiparea căldurii. Este ideal pentru construirea de lumini LED moderne de mare putere și proiectoare.

Rezumând, aș dori să observ că fiecare persoană care este „prietenoasă” cu un fier de lipit și electricitate poate construi un spot de casă folosind LED-uri. Și asamblarea unui astfel de dispozitiv de casă nu numai că vă va decora timpul liber, ci va deveni și un dispozitiv de iluminat economic în gospodărie.

Citeste si