Cum să faci un reflector puternic cu propriile mâini. Proiector LED de casă - instrucțiuni de asamblare

Iluminatul extern pe întuneric nu este doar o componentă importantă a confortului diferitelor gospodării, ci și un element necesar al sistemului de securitate. Pentru organizarea iluminatului exterior, proiectoarele sunt cel mai des utilizate, iluminând suprafețe mari și participând la iluminarea structurilor. Platformele de tranzacționare oferă o gamă largă de astfel de produse, dar va fi ușor de realizat Spotlight LED Fă-o singur.

Domeniul de aplicare și dispozitivul

Cuvântul „reflector” a fost împrumutat din limba latină. Literal proiectus 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 său. Primul prototip al unui astfel de dispozitiv a fost dezvoltat de inventatorul italian Leonardo da Vinci, iar pentru prima dată a fost creat de inventatorul mecanic rus Ivan Petrovich Kulibin.

Dispozitivele în cauză au fost inițial utilizate pentru instalarea pe faruri., arii protejate și în industria filmului. Au folosit o lampă incandescentă de mare putere ca sursă de lumină. Proiectele s-au remarcat prin: dimensiuni mari, randament redus, încălzire crescută.

Odată cu dezvoltarea dispozitive semiconductoareși apariția LED-urilor de mare putere a inaugurat o nouă eră a reflectoarelor. Datorită designului nepretențios și a utilizării economice a energiei, acestea 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, bannere, pasarele, intrări și ieșiri.

Proiectarea dispozitivului

Prin designul său, un reflector cu LED nu este un dispozitiv complex. Poate folosi fie o diodă puternic emițătoare de lumină (LED), fie un grup de ele. Pentru a fixa dispozitivul pe diferite suprafețe, se folosește un suport, care în majoritatea cazurilor este o parte integrantă a dispozitivului.

Se pot distinge următoarele elemente principale care alcătuiesc proiectarea unui reflector cu LED:

cadru;
sistem de emisie de lumină;
conducător auto.

În timpul funcționării dispozitivului, pe lângă emisia de quante ușoare, 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 termoizolant. Practic, carcasele sunt fabricate din aluminiu și duraluminiu, dar pentru dispozitivele cu putere redusă pot fi fabricate și din plastic.

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

Esența tehnologiei COB este utilizarea unui substrat ceramic, pe care sunt așezate cristale fără cadru. Deasupra acestora se aplică un strat de fosfor. Această abordare în timpul producției vă permite să reduceți costul produsului și să obțineți o strălucire uniformă, în care punctele individuale ale cristalelor sunt practic invizibile.

Puterea matricei COB poate ajunge la o sută de wați, iar un radiator bine conceput permite realizarea unei lumini practice de 100-150 lumeni pe watt. Durata de viață a unei astfel de matrice, potrivit 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.

Matricile SMD sunt un set de LED-uri plasate pe un substrat din aluminiu. De obicei, puterea unui astfel de element nu depășește doi wați. Un număr mare de LED-uri, situate aproape unul de 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 reflectoarelor cu o matrice SMD în comparație cu cele cu o singură matrice este un flux luminos mai mare. Acest lucru se datorează faptului că cipurile LED cu un raport mai mare de 1 W la 0,9 lm nu sunt utilizate în proiectoarele cu o singură matrice.

Principiul de funcționare

Operațiunea Spotlight se bazează pe proprietate p-n joncțiune emite lumină în spectrul vizibil către ochiul uman. Când se aplică o tensiune la un element radio, purtătorii de sarcină trec prin zona de contact a două materiale cu conductivitate diferită în interiorul său. Drept urmare, încărcăturile se ciocnesc și apare un proces, însoțit de emisia de quante ușoare.

Parametrul principal al emițătorului este curentul său de funcționare. Adică, aceasta este forța sa la care are loc procesul de recombinare. Modul de temperatură al dispozitivului depinde de valoarea acestuia. Încălzirea ridicată a elementului radio duce la degradarea și defectarea acestuia. Prin urmare, este important să limitați cantitatea de curent furnizată dispozitivului ușor, cu alte cuvinte, tensiunea de alimentare. Pentru aceasta, se folosește o placă electronică - un șofer.

Când reflectorul este pornit la o rețea alternativă de 220 volți, tensiunea prin bornele de contact este furnizată driverului dispozitivului, în care este rectificată și redusă la valoarea dorită. Apoi, de la acesta, semnalul ajunge la sursa de lumină. Focalizarea fluxului de radiații este realizată de o lentilă Fresnel sau de un reflector. Pentru a preveni pătrunderea umezelii și a prafului în interiorul modulului, carcasa este tratată cu etanșanți din silicon. Răcirea elementelor radio are loc în mod natural datorită găurilor și designului radiatorului.

Caracteristicile reflectoarelor

Avantajele proiectoarelor cu LED sunt ușurința lor de instalare, lipsa Substanțe dăunătoare, dimensiuni mici și greutate. Fluxul luminos este caracterizat de uniformitatea și uniformitatea strălucirii. Acest tip de iluminator nu are nicio pulsație sau pâlpâire. Dispozitivele sunt rezistente la vibrații și pot funcționa la temperaturi cuprinse între minus 70 și plus 45 de grade.

Nu contează dacă cumperi un reflector într-un magazin sau îl construiești singur, principalele sale caracteristici includ:

Auto-producție

Nu este o problemă să cumperi un spot LED într-un magazin, dar va fi mult mai ieftin și mai plăcut să-l asamblezi cu propriile mâini. De fapt, pentru abordarea corectă nu este deosebit de dificil să creați singur acest tip de iluminator, dat fiind că puteți cumpăra tot ce aveți nevoie pentru acest lucru în magazine. Iată o listă cu ceea ce aveți nevoie pentru a construi un reflector:

Unele materiale vor trebui cumpărate, în timp ce altele pot fi realizate din mijloace improvizate sau chiar scoase din dispozitive vechi inutile.

Emitter Matrix și Driver

Există trei tipuri de LED-uri. Pentru reflector se folosesc LED-uri albe super-strălucitoare pe un substrat metalic sau LED-uri. Emițătoarele fabricate în cutii cilindrice din plastic cu tipuri de știfturi nu sunt adecvate pentru fabricarea de proiectoare puternice.

De îndată ce se achiziționează numărul necesar de LED-uri sau ansambluri de diode pentru a obține puterea necesară, începe instalarea lor pe suport. Deoarece emițătoarele se încălzesc foarte mult în timpul funcționării, va trebui să le montați pe radiator. Puteți lua orice placă de aluminiu sau cupru.și decupați dimensiunea necesară din acesta, sau puteți utiliza un radiator gata fabricat de pe un computer sau alt echipament.

Pentru LED-urile SMD, orificiile de montare nu sunt de obicei prevăzute, deci sunt lipite de radiator folosind adeziv termoconductor. Odată ce toate elementele sunt lipite, va fi necesar un contact electric între ele. Pentru a face acest lucru, folosind bucăți de sârmă, toți emițătorii sunt conectați în paralel sau în serie între ei prin lipire.

Daca este aplicabil un numar mare de LED-uri, adică are sens să utilizați conexiunea serie-paralelă. Pentru aceasta, sunt create ramuri, constând dintr-un număr egal de LED-uri cu un rezistor de limitare instalat în serie. Calculul său este simplu: tensiunea LED este scăzută din tensiunea de alimentare și împărțită la curentul maxim admis.

Ultima valoare este definită ca suma curenților fiecărui element din ramură. De îndată ce se realizează conectarea elementelor radio, se găsește o gaură într-un loc convenabil de pe radiator prin care este trecută o pereche de fire. Un fir este lipit la plusul comun al LED-urilor și celălalt la minus. Pe partea din spate, se face o marjă de aproximativ patru centimetri, ceea ce face posibilă lipirea liberă a șoferului.

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

Pentru un reflector de putere medie, puteți utiliza surse de alimentare de uz general cu un curent de undă de ieșire de până la două amperi și o tensiune cu 3-5 volți mai mare decât tensiunea înainte a diodelor. Pentru a evita supratensiunile de tensiune care pot duce la arderea LED-ului, șoferul trebuie să fie stabilizat. Se poate face folosind circuite integrate: LM317, LM350 și LM338.

Asamblarea elementelor împreună

De îndată ce driverul cu matricea este gata, va trebui să decideți cazul în care toate elementele se pot încadra liber. De asemenea, puteți utiliza orice dispozitiv inutil, adecvat ca dimensiune. De exemplu, o sursă de alimentare pentru computer, un reflector vechi cu bec. Și o poți face singur, dar acest lucru va necesita abilități de lăcătuș.

În acest caz, ar trebui să prevedeți imediat posibilitatea de a atașa carcasa pe pereți sau tavan. Folia alimentară obișnuită este potrivită ca reflector și, în loc de sticlă de protecție puteți utiliza plastic transparent, de exemplu, dintr-o carcasă CD.

Toate elementele sunt bine plasate în mijloc. Pentru a le asigura, este cel mai ușor să folosiți nu elemente de fixare filetate, ci, de exemplu, șape sau lipici. Dar, în cazul reparațiilor atunci când elementele sunt lipite de corp, demontarea dispozitivului va fi semnificativ complicată. Plusul de la LED-uri este lipit la plusul șoferului, iar minusul la firul comun. Pe carcasă este afișat un conector pentru conectarea la o rețea de 220 volți sau doar o pereche de fire.

Se face un comutator de testare. Dacă reflectorul a funcționat aproximativ o oră, iar 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 fabricat independent.

Încă din cele mai vechi timpuri, omenirea a căutat să facă față luminii și să o folosească pentru propriul său beneficiu, deoarece, spre deosebire de unele animale, neavând o vedere nocturnă specială, o persoană a devenit vulnerabilă noaptea. Progresul are particularitatea de a accelera într-o succesiune geometrică, iar această afirmație se aplică absolut pe bună dreptate dezvoltării tehnologiei de iluminare. Perioadă lungă de timpÎnainte de invenția electricității, singura sursă de lumină era focul viu, apoi au apărut lămpile cu incandescență și a început o nouă eră. Treptat, au apărut din ce în ce mai multe tipuri noi de lămpi - fluorescente, cu halogen, până când, în cele din urmă, a apărut cea mai modernă și avansată sursă de lumină tehnologică - LED-urile. La început, erau imperfecți și nu erau la fel de fiabili ca acum și erau foarte scumpi. Situația s-a schimbat - modulele LED au devenit accesibile, fiabile și de înaltă calitate. Posedând splendide caracteristici tehniceși proprietățile de performanță, acestea sunt ferm ancorate pe piața echipamentelor de iluminat. În acest articol, vom vorbi despre o sursă foarte accesibilă și simplă de lumină uniformă strălucitoare bazată pe LED-uri - un reflector cu LED-uri. Caracteristicile reflectoarelor cu LED-uri, cum să asamblați un reflector cu propriile mâini, cum să conectați un reflector cu LED - vom atinge toate acestea în procesul de a cunoaște acest dispozitiv.

Un reflector cu LED este un dispozitiv de iluminat, al cărui design constă dintr-un convertor de tensiune, un LED puternic, un radiator pentru îndepărtarea excesului de căldură și un reflector pentru amplificarea și direcționarea fluxului de lumină. Poate emite, cum ar fi lumina albă sau caldă standard, sau poate fi colorată, cu posibilitatea de a schimba culorile RGB. Domeniul de aplicare al acestui dispozitiv este practic nelimitat. Proiectoarele cu LED sunt utilizate în scopuri casnice și industriale, iluminarea căsuțelor și căsuțelor de vară, iluminarea intrărilor și a parcărilor.

Avantajele diodelor față de lămpile cu halogen, fluorescente, cu economie de energie și cu lămpi incandescente

Lanternele bazate pe module LED au o serie de avantaje tehnice și operaționale față de omologii învechi ai lămpii:

Principalul avantaj este consumul redus de energie și eficiența ridicată a dispozitivelor bazate pe module led. Consumând de 8-12 ori mai puțină energie electrică, lămpile cu LED oferă același flux luminos în ceea ce privește luminozitatea. Aceasta reprezintă o reducere semnificativă a costurilor și, când vine vorba de scară industrială, când în producția industrială, iluminatul este realizat, de exemplu, de sute de felinare de 500 de wați care alimentează energie non-stop, o scădere de 10 ori a consumului va duce la economii imense de costuri.
Calitatea emisiilor de lumină. Spre deosebire de analogii învechi de pe lămpi, luminile cu LED oferă cea mai uniformă iluminare, fără zvâcniri și pâlpâire, pe toată zona și gama. Acesta este, în primul rând, cel mai confortabil mediu pentru ochi, care nu reprezintă o amenințare la vedere și disconfort vizual. În al doilea rând, redarea perfectă și nedistorsionată a culorilor, care în multe producții industriale poate fi printre principalele priorități în legătură cu activitățile de producție.
Durabilitate și fiabilitate. Modulele LED sunt independente din punct de vedere operațional de numărul de porniri și opriri. Dacă utilizați un reflector LED cu senzor de mișcare, acest punct este foarte relevant. Datorită răspunsului constant la mișcare, reflectorul se va aprinde și opri constant. Lămpile cu led sunt proiectate pentru 100 de mii sau mai multe ore de funcționare, ceea ce este de multe ori mai mare decât orice lămpi. Împreună cu simplitatea și fiabilitatea designului, materiale moderne care sunt rezistente la stres mecanic, un set de aceste caracteristici tehnice face luminile LED o alegere ideală pentru iluminarea oricăror obiecte, cabane de vară, uzine industriale, case, străzi și piețe.

Siguranță și prietenie cu mediul. Modulele LED sunt asamblate din materiale moderne ecologice. Nu au nevoie de metode speciale de eliminare. Când lanterna cu LED-uri este defectă, puteți înlocui modulul LED și pur și simplu aruncați-o în coșul de gunoi pe cel vechi care și-a încheiat viața. Absolut fără nici o teamă pentru sănătatea ta. Siguranța echipamentelor de iluminat cu LED este cea mai ridicată. Funcționează la curenți mici, ceea ce înseamnă că, dacă decideți să realizați singuri conexiunea și faceți o greșeală și, eventual, veți obține un șoc electric, nu va fi la fel de periculos ca în cazul lămpilor obișnuite. În ceea ce privește caracteristicile tehnice operaționale, modulele LED nu se încălzesc peste 90 de grade în timpul funcționării, ceea ce le face cât mai ignifuge.
Fiabilitate, simplitate și flexibilitate de utilizare. Modulele LED pot funcționa fără deteriorări chiar și cu supratensiuni puternice de energie. Conexiunea este foarte simplă, aproape oricine se poate descurca. Designul proiectorului este, de asemenea, simplu și fiabil. Pentru a înlocui modulul când acesta nu mai are durata de viață, va fi suficient să deșurubați câteva șuruburi și să demontați corpul reflectorului. Apoi, ghidat de numeroase scheme și de ajutorul internetului, deconectați vechiul modul și conectați-l pe cel nou. Apoi reasamblați corpul, plasați reflectorul înapoi, înșurubând corpul pe suportul de pe suprafața unde a fost instalată lanterna. Dacă aveți nevoie de iluminare de fundal nu numai în versiunea standard pe timp de zi - achiziționați doar un reflector color RGB, acesta poate schimba culoarea într-o gamă foarte largă de nuanțe.

Există un singur dezavantaj.

Singurul dezavantaj este costul destul de ridicat, care este acoperit de un set de avantaje mai mult decât complet. Cat va dura Lampa cu LED iar calitatea luminii emise, ca rezultat, va duce la economii semnificative în bani, nervi și timp.

Ce caracteristici sunt importante de știut atunci când alegeți

Pentru a alege opțiunea care vi se potrivește, este recomandabil să contactați un specialist, subliniind condițiile de utilizare, domeniul de iluminare necesar, intensitatea luminii de fundal necesare și alți parametri care vă interesează (luminozitatea și căldura fluxului luminos, prezența unui senzor de mișcare, panouri solare pentru munca autonomă etc.).

Cum să creați singur un reflector cu LED-uri

Dacă țineți cu încredere un instrument în mâini, aveți un reflector inutil sau rupt și nu doriți să cumpărați un "porc în puț", oferind o cantitate mică, dar semnificativă pentru un felinar chinezesc ieftin, și nu sunteți de acord să cheltuiți mulți bani pe unul scump - colectați un reflector cu LED, faceți-l singur. Puteți chiar să lipiți complet toate plăcile necesare, deoarece există mai multe suficiente diagrame și instrucțiuni pe Internet. Dar dacă nu sunteți gata să recurgeți la un fier de lipit, atunci următoarea opțiune este doar pentru dvs.

Componente necesare

Deci, de ce avem nevoie pentru a produce spoturi LED puternice:

direct dioda în sine, radiatoare de răcire, ventilatoare (cele mai mici calculatoare sunt potrivite) și placa de alimentare pentru acestea (pot fi luate de la încărcător, de preferință de la un adaptor de înaltă calitate, deoarece nu dorim ca ventilatoarele să cedeze), un convertor electronic de tensiune pentru a furniza energie diodei noastre și pentru a regla luminozitatea. De asemenea, avem nevoie, așa cum am spus mai devreme, de un reflector vechi inutil - ca donator pentru corp, unde va fi instalată întreaga structură asamblată.

Etapa 1 - Începerea asamblării

Începem procedura de asamblare prin atașarea tuturor elementelor la un radiator de răcire, care este necesar pentru a elimina căldura de la un LED foarte puternic. Primul pas este să fixați modulul diodei cu șuruburi folosind găurile din acesta. Apăsați ferm dioda pe un strat uniform de pastă termică.

Apoi atașați ventilatoarele care vor fi utilizate pentru răcirea activă suplimentară pentru a reduce temperatura de lucru cu încă 10-20 de grade și va prelungi durata de viață deja lungă a LED-ului.

Etapa 2 - Verificarea preliminară a performanței și măsurarea temperaturii

După conectarea tuturor părților rămase, conectați dioda la sursa de curent (convertor) cu fire. Aplicați curent pe diodă prin convertorul de tensiune pentru a testa funcționalitatea acestuia. Verificați funcționarea ventilatoarelor și măsurați tensiunea de pe placa de alimentare pentru baterii și ventilatoare în sine, ar trebui să fie la fel. Pentru a fi sigur de muncă corectă sisteme de răcire, este recomandabil să măsurați cu precizie temperatura folosind un termometru precis - de exemplu, un pistol cu infraroșu. Temperatura nu trebuie să fie mai mare de 50-60 de grade.

Etapa 3 - Punerea măruntaielor în carcasă

După verificarea funcționalității tuturor componentelor, trebuie să plasați întreaga structură direct în carcasa pregătită. Nu uitați să lăsați o gaură decentă în partea de jos a structurii pentru ca ventilatoarele să sufle aerul încălzit și, de asemenea, în partea de sus pentru admisia de aer.

Instalați placa care controlează funcționarea ventilatoarelor (vă reamintesc, una de înaltă calitate, eventual împrumutată de la adaptorul de încărcare) și conectați firele de la ventilatoare.

Etapa 4 - Verificarea funcționalității finale

Va rămâne ultima data verificați funcționalitatea tuturor elementelor, decupați reflectorul la dimensiunea carcasei din metal lucios (sau acoperit cu folie densă) și asamblați toate elementele carcasei împreună. Strângând ferm toate șuruburile care leagă elementele carcasei împreună, puteți începe să utilizați reflectorul de pe modulul diodă, pe care l-ați putea face singur. Bineînțeles, trebuie să aveți o anumită experiență în lucrul cu electronice, circuite și plăci, precum și o dorință - la urma urmei, va fi mai ușor pentru mulți să cumpere un dispozitiv gata făcut. Dar un reflector auto-asamblat, pe lângă faptul că este mândru de el însuși, va avea caracteristici tehnice unice. Dacă utilizați un modul puternic de 100 de wați, acesta înlocuiește o lanternă cu halogen de 600-800 de wați, care ar fi mult mai mare, supraîncălzită și foarte periculoasă. Gama de iluminare cu un astfel de reflector, în funcție de unghiul ales al reflectorului, va varia de la foarte lung la mare.

Rezumatul articolului

Deci, pentru a rezuma cele de mai sus. Pentru a alege un reflector, este necesar să decideți în ce condiții va fi utilizat - în scopuri industriale (iluminat depozit, producție) și de uz casnic (iluminat curte, cabane de vară), puteți alege diferite spoturi, în conformitate cu tehnica lor caracteristici, inclusiv puterea și temperatura culorii ... Deja pe baza lor, alegeți un design pentru gama de iluminare de fundal necesară, dacă este necesar, alegeți modele cu senzor de mișcare, baterie solară sau alte opțiuni. Dacă doriți să creați un proiector cu LED-uri, alegeți și cumpărați toate componentele necesare pe piața radio și, înarmat cu un instrument, asamblați exact ceea ce aveți nevoie. Cheia ambelor abordări este achiziționarea de componente sau echipamente de calitate de la un furnizor cu o experiență dovedită. Aceasta este o garanție a impresiilor pozitive ale utilizării viitoare a echipamentului.

Instrucțiuni video:

Până când produsele LED nu au intrat în sfârșit în viața noastră și producția nu a devenit pe deplin pe șine, prețul echipamentelor de iluminat cu LED va continua să muște. Dar de ce să așteptați sau, și mai rău, să plătiți în exces dacă puteți asambla un reflector al puterii necesare cu propriile mâini conform instrucțiunilor noastre.

Caracteristici electrice de lucru cu LED-uri

Dacă intenționați să utilizați tehnologia LED, nu v-ar face rău să aflați despre unele dintre complexitățile lucrului cu aceasta, care pot fi parțial numite 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 temperaturile ridicate ale miezului. Fenomenul, numit degradare, constă în pierderea dopanților de către semiconductor, care se exprimă într-o scădere a fluxului luminos sau într-un eșec final.

a) construcția unui LED convențional: 1 - anod; 2 - catod; 3 - dirijor; 4 - cristal; 5 - lentilă din plastic
b) construirea unui LED puternic: 1 - corp; 2 - dirijor; 3 - radiator; 4 - cristal; 5 - obiectiv; 6 - catod

La o temperatură de 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 singur LED este mai puternic, cu atât este mai mare probabilitatea îmbătrânirii sale rapide datorită supraîncălzirii. Prin urmare, atunci când se dezvoltă dispozitive de iluminat, un sistem de eliminare a căldurii de înaltă calitate este în prim plan, precum și împărțirea emițătorului în mai multe puncte și dispunerea corectă a acestora.

O altă caracteristică a LED-urilor este că pot transmite doar un număr limitat de electroni pe unitate de timp. Rețeaua care furnizează LED-ul trebuie să fie stabilizată la curent, în caz contrar se produce o supraîncălzire severă și consecințe negative asociate. Curentul de alimentare este reglat de tensiunea aplicată și este limitat de un rezistor în fiecare dintre LED-uri. Atunci când dezvoltați o diagramă de conectare, este necesar un calcul atent: supraestimați tensiunea și LED-urile vor eșua rapid și, dacă o faceți prea mică, vor străluci cu jumătate de inimă.

Cele mai simple proiectoare au un singur element luminos, în timp ce la dispozitivele de mare putere se recomandă distribuirea sarcinii pentru o disipare a căldurii mai eficientă. În astfel de cazuri, conexiunea poate fi serială, paralelă sau mixtă. Primul nu este în întregime sigur: dacă unul dintre LED-uri arde, poate fie să întrerupă circuitul, fie să îl ocolească. Cu o conexiune paralelă (și mai ales mixtă), există un mare risc ca după ce un consumator să fie 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 sensibile de utilizat la fabricarea reflectoarelor. Vă rugăm să rețineți că atunci când asamblați un dispozitiv de iluminat din mai multe LED-uri, acestea trebuie să fie identice atât în caracteristicile de tip, cât și în volt-ampere. De asemenea, se recomandă achiziționarea a până la o duzină de diode de rezervă ca set de reparații și în caz de deteriorare în timpul instalării.

LED-urile sub formă de capsulă de plastic cu știfturi sunt potrivite pentru realizarea 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 este LED-uri albe ultra-strălucitoare pe un substrat metalic. Acestea ar trebui utilizate în dispozitivele de iluminat de mare putere; este destul de ușor să îndepărtați căldura de pe ele.

Un alt tip de LED sunt matricile LED de mare putere. Nu se recomandă fabricarea independentă de proiectoare cu o putere a matricei de 20 W sau mai mare: nu va fi posibilă eliminarea eficientă a căldurii prin măsuri simple.

Piesele corpului și ale reflectorului

Există o serie de soluții pentru corpul unui reflector de casă. Dacă este necesar un grad ridicat de protecție împotriva prafului și umezelii pentru o lampă de stradă, atunci un far de mașină va funcționa. Rama bazei lămpii va trebui tăiată și fixată peste panoul cu LED-uri. Dezavantajul acestei metode este puterea limitată a reflectorului, în ciuda faptului că în ea se va potrivi o singură matrice.

Dacă plasați mai multe LED-uri sau tablouri pe un singur PCB sau o placă de montare, carcasa poate fi realizată din tablă sau tablă de oțel. Pe piesa de prelucrat, marcați desfășurarea piramidei trunchiate: un pătrat în centru și trapezoide 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, trebuie lăsată o bandă dreptunghiulară de aproximativ 15-20 mm, iar în centrul pătratului, tăiați alta cu o latură cu 20-25 mm mai mică.

Când modelul este gata, șlefuiți marginile, îndoiți corpul și fixați cusăturile cu nituri. Amorsați suprafața interioară, deschideți-o cu vopsea albă fără luciu și lăsați-o să se usuce 2-3 zile. Din partea frontală a carcasei, înfășurați în diagonală o bucată pătrată de sticlă cu dimensiuni adecvate și sprijiniți-o de rafturile pliate din interior. Mergeți abundent de-a lungul conturului paharului cu silicon alb, ungeți cusăturile carcasei cu el.

Fixați placa de montare sau placa cu opt șuruburi de 4 mm, găuri pre-găurite de-a lungul marginilor fiecărui raft de pe partea îngustă a carcasei. Folosiți garnitura ușii din spumă din PVC pentru a menține placa strânsă. Șuruburile vor fi dificil de strâns, iar capetele nu sunt accesibile, așa că utilizați o pereche de piulițe de blocare la capăt.

Instalarea elementelor radio

Dacă ați ales LED-uri cu pini, veți avea nevoie de o placă PCB pentru a le monta. Gândiți-vă la aspect și desenați pistele conductoare cu un marker permanent. Anodele tuturor LED-urilor (cozi lungi) pot fi asamblate pe un singur autobuz „la sol”. Catozii sunt, de asemenea, colectați la un moment dat, dar un rezistor de limitare a curentului trebuie conectat secvențial la sursa de alimentare a fiecărui LED.

Calculul său este simplu: scădeți tensiunea LED din tensiunea de alimentare și împărțiți la curentul maxim admis. Pentru a-l juca în siguranță în cazul fluctuațiilor tensiunii sursei, curentul LED admis poate fi subestimat în mod deliberat la 90-95% din valoarea pașaportului.

Exemplu de circuit Matrice LED de la 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 includeți diode într-un circuit mixt, unde ghirlandele sunt conectate în paralel, fiecare dintre ele având câte un LED pentru fiecare 4-5 V de tensiune. Curentul admis pentru un astfel de ansamblu de 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 plasarea elementelor și trasarea urmelor, gravați placa PCB într-o soluție de acid citric (30-50 g), peroxid de hidrogen 3% (100 ml) și clorură de sodiu (2 lingurițe), verificând periodic gradul de dizolvare a produselor neprotejate. zone. Găuriți găurile pentru știfturi cu un burghiu de 1,5-2 mm, găuriți opt găuri pentru atașarea plăcii la carcasă și apoi scufundați cu grijă părțile sub tensiune cu lipit și colofoniu.

O placă de circuit poate fi utilizată și pentru matricea LED

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

Pentru fixare, folosiți șuruburi scurte cu autofiletare de 3,5x11 mm pentru profile metalice, dar fără burghiu la capăt. Înainte de fixarea diodei, aplicați o cantitate mică de pastă termică KPT-8 pe suport.

Catodul (-) și anodul (+) LED-urilor cu substrat sunt marcate, schema de conexiune și calculul rezistențelor de protecție sunt aceleași pentru toate tipurile. Elementele trebuie conectate între ele prin intermediul unui segment fir de telefon... Pentru a nu face lucrări inutile, anodii pot fi imediat lipiți cu jumperi scurți în cazul radiatorului din aluminiu.

Întrebare privind alimentarea cu energie electrică

După asamblarea LED-urilor, veți avea două fire la care ar fi frumos să aplicați tensiune, dar de unde îl obțineți? Sursele de alimentare de uz casnic sunt puțin folositoare aici; pentru a alimenta LED-urile, este necesar un driver LED care să producă un curent constant pulsatoriu de o valoare stabilă.

Pentru majoritatea produselor, este adecvat un driver pentru sisteme de iluminat interior sau pentru benzi LED. Este mai bine să achiziționați o sursă de alimentare în avans pentru a calcula numărul și diagrama de conectare a diodelor în funcție de tensiunea de ieșire și de curentul total de stabilizare.

Pentru meserii mici, puteți utiliza surse de alimentare de uz general, cu un curent de ondulare de ieșire de 0,5-1,5 A și o tensiune cu 3-5 V mai mare decât tensiunea directă a diodelor. Puteți stabiliza sursa de alimentare cu microcircuitul LM317; pentru proiectoare mai puternice, utilizați LM350 și, respectiv, LM338, mărind puterea sursei.

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

Proiectorul LED va oferi o sursă puternică de lumină cu un consum redus de energie. În același timp, puteți lua în considerare propriile nevoi - pentru a realiza o carcasă rezistentă la șocuri sau o structură portabilă. Puteți lua ca bază un corp de iluminat vechi, un profil din aluminiu sau un cadru din plastic. Un spot LED DIY poate fi realizat din piese de schimb de pe calculatoare vechi, iar lămpile LED sunt vândute în magazinele electrice.

Caracteristicile designului reflectorului

Puteți lua un reflector vechi cu halogen sau LED și îl puteți actualiza pentru a îmbunătăți sursa de lumină și reflectorul. Dacă acest lucru nu este disponibil, puteți cumpăra un felinar ieftin, trebuie doar să înlocuiți unele dintre elemente.

Dacă sarcina este de a crea un felinar pentru propriile nevoi și preferințe, va trebui să vă gândiți la întreaga structură. Aceasta este o opțiune pentru meșterii cu experiență care au asamblat mai multe aparate electrice cu propriile mâini. În acest caz, trebuie să alegeți o sursă de lumină și o sursă de curent. Este mai bine să asigurați răcirea, astfel încât dispozitivul să nu se supraîncălzească.

Proiectoarele care sunt utilizate constant în aer liber trebuie protejate de umiditate. Sticla și toate îmbinările carcasei trebuie să fie bine sigilate. Se recomandă să atârnați o vizieră peste felinar pentru a-l proteja de precipitații.

Materiale și piese necesare

Piesele necesare pentru asamblarea unui spot LED pot fi preluate de pe un computer sau laptop vechi. Dacă nu există un caz adecvat, îl puteți asambla singur dintr-un profil metalic.

Materialul corpului

Lanternele ieftine sunt realizate cu o carcasă din plastic. Avantajul lor este greutatea redusă și costul redus. Dar plasticul pierde din cauza durabilității metalului, nu poate fi folosit pe tot parcursul anului. Dacă intenționați să atârnați un reflector peste intrarea în garaj sau casă, este mai bine să faceți o carcasă din metal. În funcție de condițiile de funcționare, pot fi furnizate un mâner de transport și protecție la șocuri.

Principalul lucru al carcasei sunt găurile din partea superioară și inferioară pentru ventilație.... Funcționarea pe termen lung a LED-urilor se încălzește, acestea trebuie răcite eficient. Aerul intră prin deschiderile superioare, suflă peste toate părțile și ia căldură de la acestea. Aerul evacuat este suflat de ventilatoare prin orificiile inferioare. Acest design nu este potrivit pentru utilizarea în exterior.

Surse de lumină

Principalul avantaj al lămpilor cu LED este durabilitatea lor. Durează 50.000 de ore, de 10 ori mai mult decât luminile cu halogen. Odată cu amplasarea corectă a reflectoarelor, luminozitatea LED-urilor din lumina reflectoarelor va fi mult mai mare decât cea a altor lămpi.

Dacă este necesară o sursă de lumină puternică, este mai bine să luați câteva LED-uri mici de 1 sau 3 W. Pentru un dispozitiv de dimensiuni medii, veți avea nevoie de 20 de piese. Farul trebuie să aibă o putere minimă de 30 de wați.

Sursă de putere

Un proiector LED DIY poate fi realizat 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 de LED-uri de 1 W, este adecvată o sursă de alimentare de 19 V. de la un laptop. Este mai bine să cumpărați surse de alimentare imediat într-o carcasă rezistentă la umezeală, atunci nu trebuie să veniți cu propria protecție .

Procesul de construire

Pentru a realiza un spot LED, trebuie să pregătiți:

ciocan de lipit;
lipici fierbinte;
etanșant;
fire de alimentare;
reflector.

Pentru a amplifica lumina, utilizați un reflector gata preparat sau o bandă oglindă.

Punerea reflectoarelor la un loc

LED-urile individuale trebuie asamblate într-un circuit imediat pe radiator. Un cooler de pe un computer, laptop sau server va funcționa. Diodele sunt atașate cu adeziv topit la cald și conectate cu șine sau fire. După aceea, conectați sursa de alimentare, verificați funcționarea becurilor și a ventilatorului. Este important să vă asigurați că radiatorul menține o temperatură constantă folosind un pistol cu infraroșu.

Corpul reflectorului poate fi asamblat dintr-un felinar vechi, un suport și un tub de aluminiu. În felinar, trebuie să faceți o gaură în partea inferioară pentru ventilatoare. Un tub de aluminiu va funcționa ca bază, iar vechiul suport poate fi folosit ca mâner de transport.

Ne conectăm 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 peretelui. De la o distanță mare, trebuie să evaluați locul de lumină pe care îl dă lampa. În viitor, dispozitivul poate fi îmbunătățit prin adăugarea unei baterii portabile și a unui conector USB pentru încărcare. Mânerul convenabil cu cârlig vă permite să luați lanterna în excursii de drumeții și pescuit.

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

În acest articol, vom lua în considerare cum să faci un proiector LED de 220 V cu propriile mâini, a cărui calitate este de câteva ori mai mare decât produsele ieftine fabricate în China.

Piese și materiale necesare

Toate materialele utilizate la asamblare se află în magazinele de hardware și în departamentele de vânzare a componentelor electronice. În ultimă instanță, acestea pot fi comandate prin intermediul magazinelor online. Detaliul principal este corpul reflectorului cu halogen.

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

Apoi, aveți nevoie de un laminat pe două fețe din fibră de sticlă de formă dreptunghiulară. Dimensiunea sa depinde de dimensiunile interioare ale carcasei reflectorului cu halogen. Pentru a fixa PCB-ul, veți avea nevoie de o placă de aluminiu, care va servi și ca conductor de căldură între LED-uri și corpul reflectorului.

Pentru o disipare a căldurii mai eficientă de la 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 alegere va fi discutată mai jos. Pentru montarea componentelor pe placă de circuit imprimat veți avea nevoie de un instrument standard pentru radioamatori. În plus, capacitatea de a face plăci cu circuite imprimate de casă, grăsimi termice și fire va fi utilă.

Schema și PCB-ul unui spot simplu LED

Ca sursă de alimentare pentru un reflector cu LED, vom folosi un circuit cu un condensator de stingere, ca fiind cea mai simplă și mai accesibilă soluție pentru toată lumea. Principiul său de funcționare a fost considerat în mod repetat anterior. Prin urmare, vom indica doar principalele nuanțe la care ar trebui să fim atenți. 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 mare cu o rezistență de 240-1000 kOhm. Acesta este urmat de o punte de diode, asamblată pe patru diode 1N4007 ieftine (I pr = 1 A, U arr = 1000 V). Poate fi înlocuit cu un ansamblu diodă cu aceiași parametri. Tensiunea rectificată este netezită de un condensator polarizat de 10 μF 400 V.

LED-urile de pe placa de circuit imprimat a reflectoarelor sunt împărțite în două grupuri conectate în serie de 50 de bucăți. în fiecare. Circuitul nu folosește rezistențe de tăiere pentru LED-uri.

Când sursa de alimentare a fost conectată 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 preliminar. Cu o tensiune de rețea de 220 volți, curentul prin fiecare LED nu va depăși valoarea nominală de 20 mA.

Placa cu circuite imprimate este fabricată într-un mod standard folosind imprimanta laserși nu necesită o precizie specială. Partea din spate a plăcii rămâne goală pentru o mai bună disipare a căldurii. Găurile de montare trebuie amplasate în așa fel încât să asigure un contact fiabil cu radiatorul.

Placă cu proiector LED în fișierul Sprint Layout 6.0:

Procesul de construire

Să începem asamblarea reflectoarelor prin instalarea LED-urilor pe o placă cu circuite imprimate. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza atât o stație de lipit, cât și un simplu fier de lipit de mică putere. La finalizare, ar trebui să verificați instalarea și performanța corectă a fiecărui LED separat, folosind un multimetru în modul de apelare.

Următorul pas în asamblarea unui reflector cu propriile mâini este să lipiți sursa de alimentare într-un mod articulat. Locația componentelor radio trebuie gândită astfel încât să se potrivească în compartimentul în care este condus cablul de alimentare. A evita scurt circuit, izolați zonele goale cu un tub termocontractabil. Verificăm performanța sursei de alimentare, mai întâi la ralanti, apoi cu sarcina (LED-uri).
După o pornire cu succes pe termen scurt, trecem la asamblarea finală a reflectorului cu LED-uri. În primul rând, realizăm un radiator sub forma unui colț dintr-o placă de aluminiu.
Astfel, un raft este adiacent peretelui interior al reflectoarelor, iar la al doilea este atașată o placă cu LED-uri.
Pentru a crește transferul de căldură la punctele de contact, aplicăm pastă termică, după care realizăm asamblarea finală.

Pro și contra ale designului

Un avantaj clar al designului este ușurința de asamblare și disponibilitatea pieselor utilizate. Ca rezultat al operațiunilor efectuate, a fost obținut un reflector LED direcțional de casă bazat pe 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 încărcare și de temperatura culorii LED-urilor utilizate.

Absența unui rezistor limitativ este un minus din considerat circuit electric, datorită căreia fiabilitatea sa în regiunile cu tensiune de rețea instabilă este redusă brusc. O creștere semnificativă a tensiunii va provoca arderea LED-urilor. De aceea, vă recomandăm să vă îmbunătățiți puțin reflector de casă prin suplimentarea circuitului său de alimentare cu două rezistențe cu o rezistență de 1-2 Ohm. Rețineți că iluminarea cu LED continuă să avanseze cu noi 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. o gamă largă de consumatori. Matricea COB simplifică instalarea, reduce dimensiunea plăcii și reduce timpul total de fabricație al reflectorului acasă.

Însă căldura din cipul multichip va trebui eliminată cu ajutorul unui ventilator, ceea ce înseamnă că va trebui modificată sursa de alimentare. În aceste scopuri, este potrivit un răcitor pentru computer, pentru care există suficient spațiu în interiorul carcasei. Dar, în acest caz, reflectorul nu poate fi acționat sub cerul liber.

Un alt pas progresiv va fi înlocuirea PCB-ului placat cu cupru cu aluminiu îmbrăcat în folie. De fapt, acest material cu trei straturi este realizat din PCB, pe o parte a căreia se aplică cupru pentru gravarea conductoarelor imprimate, iar pe de altă parte - aluminiu pentru disiparea căldurii. Este ideal pentru construirea modernă lumini cu leduriși proiectoare de mare putere.

Rezumând, aș dori să menționez că fiecare persoană care este „prietenă” cu un fier de lipit și electricitate poate proiecta un reflector LED de casă. Iar asamblarea unui astfel de dispozitiv de casă nu numai că va înfrumuseța timpul liber, ci va deveni și un dispozitiv de iluminat economic în gospodărie.

Citiți la fel