Однолучевой зенитный прожектор своими руками
Мастера знают, как собрать светодиодный прожектор своими руками. Для этого придется купить необходимые детали, подготовить инструменты и освоить простые навыки.
Устройство
Конструкция светодиодного прожектора проста. Основными элементами устройства являются:
Драйвер — это блок или источник питания, который получает стандартные 220 В и преобразует их в питание, необходимое для работы светодиодного фонаря. Особенностью драйверов, отличающей его от адаптеров, является акцент не на напряжение или мощность, а на стабильную силу тока (у адаптеров главный параметр — напряжение).
Внимание! Приобретая драйвер, необходимо обратить внимание на основной показатель. Если указано значение в вольтах (например, 24 VDC), то это адаптер.
Светодиод в данном случае представляет собой не отдельный элемент, а сборку из нескольких единиц, обладающих одинаковыми характеристиками. Они изготавливаются по специальной технологии, позволяющей получать идентичные кристаллы. Набор кристаллов, подключенных последовательно-параллельно, составляет светодиодную матрицу или LED-cheap. Отличительной особенностью матрицы является большое выделение тепла, разрушающего кристаллы и требующего охлаждения или отвода при помощи радиаторов.
Помимо основных узлов, прожектор состоит из следующих элементов:
Назначение корпуса понятно без объяснений. Фокусирующая линза создает компактный и направленный световой поток, более концентрированный и плотный. Роль отражателя несколько иная, чем в обычных прожекторах. Первоначальная оптика светодиода выдает пучок света с углом раскрытия 120°. Поэтому функцией отражателя является не столько отражение разнонаправленных лучей, сколько уплотнение потока.
Особенности конструкции прожектора
Диодные прожекторы или LED-устройства весьма экономичны по расходу электроэнергии, требуют минимум обслуживания, их светящие элементы работают до 50 – 90 тыс. часов. Приборы приспособлены для эксплуатации на улице, не портятся от погодных условий, грязи, пыли. Качество излучаемого света очень высокое.
Можно ли сделать прожектор на светодиодах своими руками? Конструкция такого оборудования довольно проста, потому можно попробовать собрать его в домашних условиях. Серьезных поломок у самодельного прожектора обычно не возникает, а все, что сломается, можно отремонтировать самостоятельно.
Устройство будет состоять из таких частей:
Матрица прибора состоит из диодов, прикрепленных к плате и защищенных особыми полимерами от повреждения.
Необходимые материалы и детали
Изготовить самодельный светодиодный прожектор можно из деталей, которые имеются под рукой, или куплены в специализированном магазине. Необходимо продумать конструкцию, чтобы все элементы максимально соответствовали друг другу. Необходимые материалы не обязательно приобретать, можно использовать старый светильник, взять светодиоды от сломанного уличного фонаря и т.п. Рассмотрим, какие элементы необходимы для того, чтобы собрать мощный светодиодный прожектор.
Лампы
Самый простой вариант — приобретение готовой светодиодной лампы со стандартным цоколем и подключение ее к сети. Но такую самоделку вряд ли можно назвать прожектором. Оптимальный вариант — матрица на светодиодах SMD 5050, недорогих и качественных, обеспечивающих яркий мощный пучок света. Они крепятся на тонкий стеклотекстолит, установленный на толстой алюминиевой пластине, которая выполняет функции теплоотведения. Можно использовать готовые радиаторы с большим количеством пластин, эффективность которых намного выше, но размеры не всегда позволяют поместить их в ограниченное пространство корпуса прожектора.
Собираем самодельный прожектор
Чтобы сделать себе качественный светодиодный прожектор, необходимо подходить к процессу сборки максимально серьёзно. Собрав все необходимые детали заранее вы проделали лишь малую часть работы.
Давайте подробно рассмотрим этапы сборки светодиодного прожектора на 220 вольт.
- Если вы используете старый корпус, необходимо удалить из него все сторонние детали. У вас должен получиться полностью пустой корпус без лишних патронов, внутренних крепёжных элементов и прочего. Если будете устанавливать радиатор и кулер, тогда необходимо проделать отверстия в боковых стенках для создания вентиляции.
- Следующим этапом будет сборка светодиодов на 220 вольт в единую конструкцию, и закрепление всего механизма на едином основании. Подключите к контактам провода необходимой длины, чтобы была возможность легко вывести их на наружную часть корпуса.
- Устанавливаем получившуюся конструкцию в корпусе и закрепляем с помощью клея. Таким образом, можно сделать качественное крепление не повреждая корпус и значительно экономя время.
- Выводим провода в соответствующее отверстие и закрепляем их в отверстии с помощью силиконового герметика. Герметик необходим чтобы сделать герметичную конструкцию, для предотвращения попадания влаги и возможности повредить механизм.
Если вы хотите сделать мощный светодиодный прожектор на 220 вольт, тогда необходимо добавить ещё и радиатор. Его устанавливаем вместе со всей светодиодной платой. Закрепить его можно также с помощь клея или примотать проволокой.
Подключаем светильник в сеть
Чтобы подключить наш прожектор к сети 220 вольт, необходимо произвести предварительную подготовку. Заранее продумайте место, куда будет устанавливаться прожектор и подведите туда провода передачи электричества.
Не жалейте и сделайте их с запасом, возможно, вы заходите немного передвинуть или подрегулировать высоту установки устройства, со временем.
Вам понадобится блок питания, который будет стабилизировать напряжение, и подавать не 220 вольт, а 12 или 24, в зависимости от используемых вами светодиодов.
При соединении проводов подачи электричества и выходящих контактов из устройства, не перепутайте полярность. Светодиоды не будут работать при неправильном подключении. В худшем случае, они вообще могут выйти из строя, и вся работу будет произведена напрасно. Тщательно заизолируйте место соединения и желательно закройте весь провод специальной гофрой или пластиковым чехлом. Лучше всего когда есть возможность спрятать место соединения в корпус устройства.
Если устанавливаете прожектор на улице, побеспокойтесь о качестве его закрепления. Необходимо закреплять прибор максимально качественно и крепко, чтобы место крепления могло выдержать порывы ветра, смену погодных условий, налипший снег и прочие.
Схема и печатная плата простого светодиодного прожектора
Существует большое количество схем источников питания различной степени сложности. Проще всего (и надежнее) использовать классический вариант схемы с гасящим конденсатором:
Этот вариант является бестрансформаторным типом источника питания, позволяющим получить очень компактное устройство, собранное из недорогих и доступных деталей, не требующее сложной настройки. Входной неполярный конденсатор емкостью 1 мкф запараллелен с резистором на1 мОм, который можно заменить на любой другой образец емкостью от 240 до 1 мОм и мощностью 0,25 Вт. Они подключаются на одно плечо диодного моста, который собран на 4 диодах 1N4007. Выпрямленное напряжение дополнительно сглаживает полярный конденсатор на 10 мкф 400 В. Светодиоды разделены на 2 группы, соединенные параллельно. В каждой группе последовательно соединены 50 единиц. В каждой ветви проходит ток 19 мА, что соответствует номиналу.
Печатная плата не требует высокой точности и может быть изготовлена на лазерном принтере.
Для эффективного отвода тепловой энергии обратную сторону оставляют нелуженой. Расположение монтажных отверстий выбирается таким, чтобы обеспечивался максимально плотный контакт с теплоотводящей пластиной или радиатором.
Электротехническая специфика прожектора
Перед началом сборки надо уточнить особенности электроники прожектора на основе светодиодов. Это поможет выполнить работу правильно и исключить воздействие высоких температур на активную зону прибора. Дело в том, что твердотельные полупроводники высокочувствительны к таким перепадам, что вызывает их деградацию и потерю легирующих добавок. В конечном счете критическое повышение температуры (от +60 градусов) вызывает уменьшение интенсивности освещения или полную поломку.
Конструкция простого светодиода предусматривает наличие таких составляющих:
Мощный светодиод включает проводник, теплоотвод, кристалл, линзу, катод. Надо помнить, что мощность диода повышает риск его преждевременного износа из-за перегрева. При создании самоделки важно обеспечить хорошую систему отведения тепла, правильно разбить излучатель на несколько частей и верно их установить (последовательно или параллельно). В простых прожекторах можно делать всего 1 излучающий элемент.
Не менее важно стабилизировать сеть по току, иначе перегрева не избежать. Ток должен регулироваться приложенным напряжением и ограничиваться резисторами на диодах. При создании схемы ЛЕД-устройства делается строгий расчет: при превышении напряжения светодиоды скоро испортятся, при недоборе — будут слабо светить.
Порядок сборки прожектора
Рассмотрим, как собрать светодиодный прожектор своими руками.
- Сборка начинается с напайки светодиодов на монтажную плату. Для этого используют маломощный паяльник или станцию. После завершения работы необходимо проверить каждый светодиод в отдельности и всю матрицу целиком на работоспособность.
- Затем собирают драйвер. Обычно используют навесной способ (без монтажной платы), так как деталей мало. Их расположение надо тщательно продумать, чтобы они свободно поместились в отсеке. Надо оставить достаточно места для провода питания.
- Выводы деталей во избежание замыкания следует изолировать кембриком или термоусадочной трубкой. Собранный источник питания проверяется на работоспособность, сначала отдельно при помощи мультиметра, затем с нагрузкой (производится пробное подключение светодиодов). Устраняются обнаруженные недостатки.
- После успешного пробного включения приступают к окончательной сборке прожектора. Матрица со светодиодами плотно присоединяется к радиатору. Если нет готового, можно использовать алюминиевый уголок, загнутый из толстой (около 5 мм) пластины. Одна полочка уголка привинчивается к корпусу прожектора, ко второй крепится матрица. Между ней и пластиной необходимо нанести термопасту для лучшего отведения тепловой энергии.
- Затем устанавливают отражатель. Если нет готового, можно обойтись установкой алюминиевой фольги, конструкции из зеркального пластика или иных материалов с высокими отражающими способностями. Оптимальный вариант — применение жестких листовых материалов, позволяющих изготовить прочную конструкцию с заданной конфигурацией.
- Сборка завершается установкой защитного стекла или фокусирующей линзы. Чаще всего используют стекло, поскольку найти линзу намного сложнее, и ее цена довольно высока. Если планируется использование прожектора для уличного освещения, следует все стыки по периметру изолировать от воды герметиком.
Светодиодный прожектор своими руками
Сегодня попробуем дать вторую жизнь старому галогеновому прожектору.
Но не просто возвратим его к жизни, а внесем кое-какие изменения в конструкцию. Также расширим скромный функционал данного прожектора и сделаем его автономным. А еще добавим ему возможность зарядки мобильных гаджетов.
Для работы нам понадобится:
1. Собственно, сам прожектор (у автора он большой под галогеновую лампу 250 Ватт); 2. Кусок профильной трубы со сторонами 15 мм; 3. Кусок профильной трубы со стороной 25 мм; 4. Светодиодная сборка на элементах 5730 (напряжение питания у неё 12 В, автор ее выпаял с нерабочей китайской лампы, которая получила название «кукуруза» за счет расположения светодиодов); 5. Китайский повышающий модуль на напряжение до 35 В; 6. Несколько пластиковых заглушек для профильной трубы; 7. Powerbank (в примере автора это конструктор, аккумуляторами которого послужили элементы от старых ноутбучных батарей. Можно обойтись и без него и просто поставить холдеры на необходимое количество аккумуляторов); 8. Теплопроводный клей; 9. Провода для подключения светодиодов; 10. Краска; 11. Наждачная бумага; 12. Металлический радиатор для светодиодных сборок.
Инструменты, которыми пользовался мастер:
1. Болгарка; 2. Сварочный аппарат; 3. Дрель и сверла; 4. Паяльник; 5. Припой, флюс.
Как обычно, начинаем с нарезки заготовок. От 15-ти мм трубы, нужно отрезать две заготовки длиной 200 мм. И от трубы со стороной 25 мм, отрезаем такую же по длине заготовку.
Привариваем 25-тую трубу внахлёст.
Откладываем ее в сторонку и займемся родным кронштейном прожектора. Его автор решил укротить по высоте. По мнению мастера, так будет и красивее и добавит конструкции дополнительной жесткости. Пару сантиметров от основания будет вполне достаточно.
Он будет прикручиваться к основанию на болт м6, через шайбу. Для этого, в основании сверлим сквозное отверстие.
После шлифовки и покраски всех деталей, корпус нашей самоделки приобрел вот такой красивый законченный внешний вид.
Теперь добавим в него немного электроники. Эти светодиодные сборки, при работе сильно нагреваются.
И для того, чтобы они не вышли из строя раньше времени, будем крепить их на радиатор. У себя в закромах автор нашел вот такой радиатор.
Он от старой видеокарты. А поскольку у светодиодных сборок нет монтажных отверстий, крепить к радиатору мы их будем при помощи теплопроводного клея. Но сначала поверхность радиатора необходимо обезжирить. Наносим аккуратно клей, и прижимаем светодиодную сборку к радиатору.
Спустя некоторое время, клей высох. Теперь можно подключать модули. Автор будет это делать параллельно, и зажигаться они будут одновременно. Можно разделить включение на группы, но это кому как удобнее.
При подключении повышающего модуля, думаю вопросов не должно возникнуть. Все понятно, все клеммы для пайки на нем подписаны, перепутать что-либо достаточно сложно. Подключаем повышающий модуль соблюдая полярность.
Настало время для крепления павербанка. Поскольку стенка у прожектора очень тонкая, автор решил его закрепить на все тот же двухсторонний скотч.
Наша конструкция уже работает и светит очень даже неплохо.
Но нужно все-таки поставить отражатель. Не известно, как он будет фокусировать луч, но красоты нашему прожектору он точно добавит. Для начала берем отражатель и проклеиваем все торцы.
Это нужно для того, чтобы он просто на просто не развалился, когда мы вырежем середину под светодиоды. И вот наконец-то, полностью собранный прожектор. Отверстие под крепления старой лампы автор также заклеил скотчем.
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Стоит ли делать самостоятельно: все за и против
Сборка самодельного прожектора является одним из вариантов досуга, возможностью проявить свои конструкторские и технические способности. Это основной аргумент, говорящий в пользу самостоятельного изготовления подобных устройств. Необходимо признать, что большинство людей не обладают должными навыками в электротехнике или не имеют необходимого инструмента и материалов.
В результате оказывается, что все комплектующие придется приобретать и проще сразу купить прожектор. Однако, люди, для которых техническое творчество является лучшим способом проводить время, находят в подобных занятиях большое удовольствие.
Подобные занятия можно назвать обычным развлечением, но в результате появляется нужное и полезное устройство.
Основные выводы
Самостоятельная сборка прожектора из светодиодов позволяет сэкономить на приобретении или избежать покупки некачественного китайского изделия.
При этом, мероприятие возможно только при наличии определенной подготовки, навыков владения инструментами и паяльником.
Человека, находящего в подобных занятиях удовольствие, сборка прожектора станет отличным способом провести время с пользой.
ПрожекторыКак самому подключить фотореле к светодиодному прожектору
ПрожекторыСхема драйвера светодиодного прожектора 50 ватт: ремонт и изготовление светильника своими руками
Источник