LED-prožektor DIY

Kuni LED-tooted pole lõpuks meie ellu jõudnud ja tootmine pole veel täielikult rööbastele jõudnud, jätkub LED-valgustite hinna hammustamine. Aga miks oodata või, mis veelgi hullem, üle maksta, kui saate meie juhiste järgi oma kätega vajaliku võimsusega prožektorit kokku panna.

LEDidega töötamise elektrilised omadused

Kui kavatsete kasutada LED-tehnoloogiat, ei tee see teile haiget, kui õppida tundma mõnda sellega töötamise keerukust, mida võib osaliselt nimetada ka miinusteks. Ühelt poolt on LED-id kompaktsed, ökonoomsed ja vastupidavad valgusallikad, teiselt poolt?

Tahkis-pooljuhtelemendid on kriitiliselt tundlikud südamiku kõrgete temperatuuride suhtes. Nähtus, mida nimetatakse lagunemiseks, seisneb abijuhtide kadumises pooljuhi poolt, mis väljendub valgusvoo vähenemises või lõplikus purunemises.

a) tavalise LED-i ehitamine: 1 – anood; 2 – katood; 3 – dirigent; 4 – kristall; 5 – plastik lääts
b) võimsa LED-i ehitamine: 1 – korpus; 2 – dirigent; 3 – jahutusradiaator; 4 – kristall; 5 – lääts; 6 – katood

Temperatuuril 60 ° C laguneb LED väga kiiresti ja tootja deklareeritud 50 tuhat tundi muutuvad lõpuks 3-5 tuhandeks. Ja mida võimsam on üks LED, seda suurem on selle ülekuumenemise tõttu kiire vananemise tõenäosus. Seetõttu on valgustusseadmete väljatöötamisel esiplaanil kvaliteetne soojuse eemaldamise süsteem, samuti jagatakse emitter mitmeks punktiks ja nende õige paigutus..

Teine valgusdioodide omadus on see, et nad suudavad ajaühikus edastada ainult piiratud arvu elektrone. Valgusdioodi toitev võrk peab olema voolu stabiliseeritud, vastasel juhul võivad tekkida tõsised ülekuumenemised ja nendega seotud negatiivsed tagajärjed. Toitevoolu reguleerib rakendatud pinge ja seda piirab iga LED-i takisti. Ühendusskeemi väljatöötamisel on vaja hoolikat arvutust: pinget ülehinnata ja LED-id ebaõnnestuvad kiiresti ning kui teete selle liiga madalaks, hakkavad need läikima.

Lihtsamatel prožektoritel on ainult üks valgust kiirgav element, samas kui suure võimsusega seadmetes on soojuse efektiivsemaks hajutamiseks soovitatav koormus jaotada. Sellistel juhtudel võib ühendus olla jada-, paralleel- või segaühendus. Esimene pole täiesti ohutu: kui üks LED-id põleb, võib see vooluringi katkestada või sellest mööda minna. Paralleelse (ja eriti segatud) ühenduse korral on suur oht, et pärast ühe tarbija vooluringist lahtiühendamist suureneb vool tarnevõrgus vastuvõetamatu väärtuseni.

Punktiallikad ja maatriksid: valik, hange

On kolme tüüpi LED-e, mida on mõistlik prožektorites kasutada. Pange tähele, et mitmest LED-ist koosneva valgustusseadme kokkupanemisel peavad need olema ühesugused nii tüübi kui ka volt-amprites. Samuti on soovitatav remondikomplektina ja paigaldamise ajal tekkivate kahjustuste korral osta kuni tosin varu dioodi..

Nööpnõeltega plastkapsli kujul olevad LED-id sobivad väikeste prožektorite ja taskulampide tootmiseks. See on kõige odavam tooteliik ja lõpptoodet on lõpuks suhteliselt lihtne parandada..

Teiseks tüübiks on ülikergelt valged LED-id metallist aluspinnal. Neid tuleks kasutada suure võimsusega valgustusseadmetes, neilt on soojust üsna lihtne eemaldada..

Teist tüüpi LED-id on suure võimsusega LED-maatriksid. 20 W ja suurema maatriksvõimsusega prožektorite iseseisvat valmistamist ei soovitata teha: lihtsate meetmete abil pole soojust võimalik tõhusalt eemaldada..

Kere ja helkuriosad

Omatehtud prožektori korpusele on mitmeid lahendusi. Kui tänavalaterna jaoks on vaja kõrgetasemelist tolmu ja niiskuse kaitset, teeb seda auto esilatern. Lambi aluse raam tuleb lõigata ja kinnitada LED-massiivi paneeli kohale. Selle meetodi puuduseks on prožektori piiratud võimsus hoolimata asjaolust, et sinna mahub ainult üks maatriks.

Kui asetate ühele trükkplaadile või montaažiplaadile mitu LED-i või massiivi, võib ümbris olla valmistatud lehtmetallist või lehtterasest. Toorikul märkige kärbitud püramiidi lahtikäivus: keskel ruut ja külgedel identsed ühesuunalised trapetsid. Ärge unustage jätta kroonlehtede ühendamiseks iga trapetsi küljele “keel”. Samuti jätke trapetsi väiksemasse alusesse ristkülikukujuline riba umbes 15–20 mm ja lõigake ruudu keskele veel üks külg, mille külg on 20–25 mm.

Kui muster on valmis, lihvige servad, painutage kere ja neetuge need kinni. Kruntida sisepind, avada see valge läikiva pihustusvärviga ja lasta kuivada 2–3 päeva. Korpuse esiküljest kerige diagonaalselt sobivate mõõtmetega ruudukujuline klaasitükk ja toetage see seestpoolt volditud riiulitele. Kõndige rikkalikult mööda valge silikooniga klaasi kontuuri ja kandke see korpuse õmblustele.

Kinnitage kinnitusplaat või -laud kaheksa 4 mm pikkuse poldi abil, puurides korpuse kitsale küljele iga riiuli servadele eelnevalt augud. Plaadi pingul hoidmiseks kasutage PVC-vahtist uksetihendit. Poltide pingutamist on keeruline teha, nende pead pole ligipääsetavad, seega kasutage lõpus paari lukustusmutrit.

Raadioelementide paigaldamine

Kui valisite tihvtidega LED-id, vajate nende paigaldamiseks PCB-plaati. Mõelge üle paigutusele ja joonistage juhtiv rajad alalise markeriga. Kõigi LED-de (pikkade sabade) anoodid saab kokku panna ühele “maapinnale”. Ühel hetkel kogutakse ka katoodid, kuid iga LED-i toiteahelaga tuleb järjestikku ühendada voolu piirav takisti..

Selle arvutamine on lihtne: lahutage toitepingest LED-i pinge ja jagage maksimaalse lubatud vooluga. Allikapinge kõikumiste vastu kaitsmiseks võib lubatud LED-voolu tahtlikult alahinnata 90–95% -ni passi väärtusest.

Näide dioodide LED-maatriksi diagrammist, mille tööpinge on 3 volti ja töövool 20 mA

Ühe LED-i ligikaudne toitepinge on 4 V. Kui allikas toodab rohkem, on soovitatav lülitada dioodid segavooluringisse, kus stringid on ühendatud paralleelselt ja millel kõigil on üks LED iga 4–5 V pinge kohta. Sellise seeriakomplekti lubatud vool määratakse igaühe lubatud voolude summana ja edasisuunaline pinge jääb samaks eeldusel, et see parameeter on iga LEDi puhul sama..

Pärast elementide paigutamist ja radade joonistamist söövitage teksoliitplaat sidrunhappe (30-50 g), 3% vesinikperoksiidi (100 ml) ja naatriumkloriidi (2 teelusikatäit) lahuses, kontrollides perioodiliselt kaitsmata alade lahustumisastet. Puurige tihvtide jaoks augud 1,5–2 mm puuriga, puurige kaheksa auku tahvli kinnitamiseks korpuse külge ja plummeeri seejärel pingestatud osad ettevaatlikult vaigujoodisega..

LED-maatriksi jaoks saab kasutada ka trükkplaati

Kui monteerite dioode või maatrikseid jahutusalusele, paigaldatakse need hingedega. Valige kinnituspaneeliks alumiiniumist kammi tüüpi radiaator. Iga LED kinnitatakse kahe või kolme ava abil, märkige need kõik korraga ja puurige radiaatori tagant 2,5 mm puuriga.

Kinnitamiseks kasutage metallprofiilide jaoks lühikesi isekeermestavaid kruvisid 3,5×11 mm, kuid otsas ilma puurita. Enne dioodi kinnitamist kandke põhimikule väike kogus KPT-8 termopastat.

Substraadiga LED-ide katood (-) ja anood (+) on tähistatud, ühendusskeem ja kaitsetakistuste arvutused on kõigi tüüpide jaoks ühesugused. Elemendid tuleks üksteisega telefonitoru abil ühendada. Et mitte teha tarbetuid töid, saab anoodid kohe joota lühikeste hüppajatega alumiiniumradiaatori korpuse külge.

Toiteallika küsimus

Pärast LED-ide kokkupanekut on teil kaks tihvti, millele oleks tore pinget rakendada, kuid kust seda saada? Kodumajapidamise toiteallikatest on siin vähe kasu; LED-ide toiteks on vaja LED-draiverit, mis tekitab stabiilse väärtusega pulseeriva konstantse voolu.

Enamike toodete jaoks sobib sisevalgustussüsteemide või LED-ribade draiver. Parem on eelnevalt osta energiaallikas, et arvutada dioodide arv ja ühendusskeem vastavalt väljundpingele ja kogu stabiliseerimisvoolule.

Väikeste käsitööde jaoks võite kasutada üldotstarbelisi toiteallikaid, mille väljundpinge vool on 0,5-1,5 A ja pinge 3-5 V kõrgem kui dioodide eelvool. Toiteallika saate stabiliseerida mikroskeemiga LM317, võimsamate prožektorite jaoks kasutage vastavalt LM350 ja LM338, suurendades allika võimsust.

LED voolu stabilisaator

Mikroskeemi praegust piiramist saab reguleerida takisti takistuse muutmisega. Selle nimiväärtus on määratletud kui 1,25 / I, kus I on LED-i või koostu vool.