Προβολέας LED DIY

Το περιεχόμενο του άρθρου



Έως ότου τα προϊόντα LED τελικά μπουν στη ζωή μας και η παραγωγή δεν έχει γίνει πλήρως στις ράγες, η τιμή του εξοπλισμού φωτισμού LED θα συνεχίσει να δαγκώνει. Αλλά γιατί να περιμένετε ή, ακόμη χειρότερα, να πληρώσετε υπερβολικά εάν μπορείτε να συναρμολογήσετε έναν προβολέα της απαιτούμενης ισχύος με τα χέρια σας σύμφωνα με τις οδηγίες μας.

Προβολέας LED DIY

Ηλεκτρικά χαρακτηριστικά εργασίας με LED

Εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε την τεχνολογία LED, δεν θα σας βλάψει να μάθετε για μερικές από τις περιπλοκές της εργασίας με αυτήν, οι οποίες εν μέρει μπορούν να ονομαστούν μειονεκτήματα. Από τη μία πλευρά, τα LED είναι συμπαγείς, οικονομικές και ανθεκτικές πηγές φωτός και από την άλλη?

Τα στοιχεία ημιαγωγών στερεάς κατάστασης είναι κρίσιμα ευαίσθητα σε υψηλές θερμοκρασίες πυρήνα. Το φαινόμενο, που ονομάζεται αποικοδόμηση, είναι η απώλεια προσμείξεων από τον ημιαγωγό, η οποία εκφράζεται σε μείωση της φωτεινής ροής ή τελική αποτυχία.

Σχεδιασμός LED α) κατασκευή συμβατικού LED: 1 – άνοδος 2 – κάθοδος; 3 – αγωγός 4 – κρύσταλλο; 5 – πλαστικός φακός
β) κατασκευή ενός ισχυρού LED: 1 – σώμα. 2 – αγωγός 3 – ψύκτρα 4 – κρύσταλλο; 5 – φακός 6 – κάθοδος

Σε θερμοκρασίες άνω των 60 ° C, το LED υποβαθμίζεται πολύ γρήγορα και οι 50 χιλιάδες ώρες που δηλώνει ο κατασκευαστής τελικά μετατρέπονται σε 3-5 χιλιάδες. Και όσο πιο ισχυρό είναι ένα LED, τόσο υψηλότερη είναι η πιθανότητα ταχείας γήρανσης λόγω υπερθέρμανσης. Επομένως, κατά την ανάπτυξη συσκευών φωτισμού, ένα υψηλής ποιότητας σύστημα αφαίρεσης θερμότητας βρίσκεται στην πρώτη γραμμή, καθώς επίσης διαιρεί τον πομπό σε διάφορα σημεία και τη σωστή τους διάταξη..

Ένα άλλο χαρακτηριστικό των LED είναι ότι μπορούν να μεταδίδουν μόνο περιορισμένο αριθμό ηλεκτρονίων ανά μονάδα χρόνου. Το δίκτυο που παρέχει το LED πρέπει να είναι σταθεροποιημένο στο ρεύμα, διαφορετικά ενδέχεται να προκύψουν σοβαρή υπερθέρμανση και σχετικές αρνητικές συνέπειες. Το ρεύμα τροφοδοσίας ρυθμίζεται από την εφαρμοζόμενη τάση και περιορίζεται από μια αντίσταση σε κάθε ένα από τα LED. Κατά την ανάπτυξη ενός διαγράμματος σύνδεσης, απαιτείται προσεκτικός υπολογισμός: υπερεκτιμήστε την τάση και τα LED θα σβήσουν γρήγορα και αν το κάνετε πολύ χαμηλό, θα λάμψουν μισά.

Τοποθέτηση ισχυρού LED σε καλοριφέρ

Οι απλούστεροι προβολείς έχουν μόνο ένα στοιχείο εκπομπής φωτός, ενώ σε συσκευές υψηλής ισχύος συνιστάται η κατανομή του φορτίου για πιο αποτελεσματική απαγωγή θερμότητας. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η σύνδεση μπορεί να είναι σειριακή, παράλληλη ή μικτή. Το πρώτο δεν είναι απολύτως ασφαλές: εάν ένα από τα LED σβήσει, μπορεί είτε να σπάσει το κύκλωμα είτε να το παρακάμψει. Με μια παράλληλη (και ιδιαίτερα μικτή) σύνδεση, υπάρχει μεγάλος κίνδυνος μετά την αποσύνδεση ενός καταναλωτή από το κύκλωμα, το ρεύμα στο δίκτυο τροφοδοσίας θα αυξηθεί σε μη αποδεκτές τιμές.

Πηγές και πίνακες σημείων: επιλογή, προμήθεια

Υπάρχουν τρεις τύποι LED που είναι συνετό να χρησιμοποιείτε σε προβολείς. Λάβετε υπόψη ότι κατά τη συναρμολόγηση μιας συσκευής φωτισμού από πολλά LED, πρέπει να είναι πανομοιότυπα τόσο σε χαρακτηριστικά τύπου όσο και σε volt-ampere. Συνιστάται επίσης η αγορά έως και δώδεκα εφεδρικών διόδων ως κιτ επισκευής και σε περίπτωση ζημιάς κατά την εγκατάσταση..

Τα LED με τη μορφή πλαστικής κάψουλας με καρφίτσες είναι κατάλληλα για την κατασκευή μικρών προβολέων και φακών. Αυτός είναι ο φθηνότερος τύπος προϊόντος και το τελικό προϊόν τελικά θα είναι σχετικά εύκολο να επισκευαστεί..

LED χαμηλής ισχύος

Ο δεύτερος τύπος είναι εξαιρετικά φωτεινές λευκές λυχνίες LED σε μεταλλικό υπόστρωμα. Πρέπει να χρησιμοποιούνται σε συσκευές φωτισμού υψηλής ισχύος, είναι πολύ εύκολο να αφαιρέσετε τη θερμότητα από αυτές..

Σούπερ φωτεινό λευκό LED για φώτα της δημοσιότητας

Ένας άλλος τύπος LED είναι πίνακες LED υψηλής ισχύος. Δεν συνιστάται η ανεξάρτητη κατασκευή προβολέων με ισχύ μήτρας 20 W και άνω: δεν θα είναι δυνατή η αποτελεσματική απομάκρυνση της θερμότητας με απλά μέτρα.

LED Matrix για επίκεντρο

Μέρη σώματος και ανακλαστήρα

Υπάρχουν πολλές λύσεις για το σώμα ενός σπιτικού προβολέα. Εάν απαιτείται υψηλός βαθμός προστασίας από τη σκόνη και την υγρασία για έναν λαμπτήρα δρόμου, τότε είναι κατάλληλος ένας προβολέας αυτοκινήτου. Το χείλος της βάσης του λαμπτήρα θα πρέπει να κοπεί και να ασφαλιστεί πάνω από τον πίνακα συστοιχίας LED. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η περιορισμένη ισχύς του προβολέα, παρά το γεγονός ότι μόνο ένας πίνακας θα χωρέσει σε αυτό.

Προβολείς προβολέων LED

Εάν τοποθετείτε πολλαπλές λυχνίες LED ή συστοιχίες σε ένα μόνο PCB ή πλάκα στήριξης, το περίβλημα μπορεί να είναι κατασκευασμένο από λαμαρίνα ή λαμαρίνα. Στο τεμάχιο εργασίας, σημειώστε το ξετύλιγμα της περικομμένης πυραμίδας: ένα τετράγωνο στο κέντρο και πανομοιότυπα ισοσκελή τραπεζοειδή. Μην ξεχάσετε να αφήσετε μια “γλώσσα” σε μία από τις πλευρές κάθε τραπεζοειδούς για να ενώσετε τα πέταλα μαζί. Επίσης, στη μικρότερη βάση του τραπεζοειδούς, αφήστε μια ορθογώνια λωρίδα περίπου 15–20 mm, και στο κέντρο της πλατείας, κόψτε μια άλλη με μια πλευρά 20–25 mm μικρότερη.

DIY περίβλημα προβολέα

Όταν το σχέδιο είναι έτοιμο, τρίψτε τις άκρες, λυγίστε το σώμα και στερεώστε τις ραφές με πριτσίνια. Ασταρώστε την εσωτερική επιφάνεια, ανοίξτε την με λευκή βαφή χωρίς γυαλιστερό και αφήστε να στεγνώσει για 2-3 ημέρες. Από το μπροστινό μέρος της θήκης, σύρετε ένα τετράγωνο κομμάτι γυαλιού κατάλληλων διαστάσεων διαγώνια και ακουμπήστε το στα διπλωμένα ράφια από το εσωτερικό. Περπατήστε άφθονα κατά μήκος του περιγράμματος του γυαλιού με λευκή σιλικόνη, λερώστε τις ραφές της θήκης με αυτό..

DIY περίβλημα προβολέα

Στερεώστε την πλάκα ή την πλάκα στήριξης με οκτώ μπουλόνια 4 mm, οπές προ-διάτρησης κατά μήκος των άκρων κάθε ραφιού στη στενή πλευρά της θήκης. Χρησιμοποιήστε σφραγίδα πόρτας από αφρώδες PVC για να διατηρήσετε την πλάκα σφικτή. Θα είναι δύσκολο να σφίξετε τα μπουλόνια, τα κεφάλια τους δεν είναι προσβάσιμα, οπότε χρησιμοποιήστε μερικά παξιμάδια κλειδώματος στο τέλος.

Εγκατάσταση ραδιοηλεκτρικών στοιχείων

Εάν επιλέξατε LED με ακίδες, θα χρειαστείτε μια πλάκα PCB για να τις τοποθετήσετε. Σκεφτείτε τη διάταξη και σχεδιάστε τα αγώγιμα ίχνη με έναν μόνιμο δείκτη. Επιτρέπεται η συναρμολόγηση των ανόδων όλων των LED (μεγάλες ουρές) σε ένα “γειωμένο” δίαυλο. Οι κάθοδοι συλλέγονται επίσης σε ένα σημείο, αλλά μια αντίσταση περιορισμού ρεύματος πρέπει να συνδέεται διαδοχικά στο κύκλωμα τροφοδοσίας κάθε LED.

Μόνιμος δείκτης και textolite

Ο υπολογισμός του είναι απλός: αφαιρέστε την τάση LED από την τάση τροφοδοσίας και διαιρέστε με το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα. Για να το παίξετε ασφαλές από διακυμάνσεις στην τάση πηγής, το επιτρεπόμενο ρεύμα LED μπορεί να υποτιμηθεί σκόπιμα στο 90-95% της τιμής του διαβατηρίου.

Κύκλωμα μήτρας LEDΈνα παράδειγμα κυκλώματος μήτρας LED διόδων με τάση λειτουργίας 3 βολτ και ρεύμα λειτουργίας 20 mA

Η κατά προσέγγιση τάση τροφοδοσίας για ένα LED είναι 4 V. Εάν η πηγή παράγει περισσότερα, συνιστάται να συμπεριλάβετε διόδους σε ένα μικτό κύκλωμα, όπου οι συμβολοσειρές συνδέονται παράλληλα, καθεμία από τις οποίες έχει ένα LED για κάθε τάση 4–5 V. Το επιτρεπόμενο ρεύμα για ένα τέτοιο συγκρότημα σειράς προσδιορίζεται ως το άθροισμα των επιτρεπόμενων ρευμάτων καθενός, και η μπροστινή τάση παραμένει η ίδια, υπό την προϋπόθεση ότι αυτή η παράμετρος είναι η ίδια για κάθε LED..

DIY LED μήτρα

Αφού τοποθετήσετε τα στοιχεία και σχεδιάσετε τα ίχνη, χαράξτε την πλάκα PCB σε διάλυμα κιτρικού οξέος (30-50 g), 3% υπεροξείδιο υδρογόνου (100 ml) και χλωριούχο νάτριο (2 κουταλάκια του γλυκού), ελέγχοντας περιοδικά τον βαθμό διάλυσης των μη προστατευμένων περιοχών. Τρυπήστε τρύπες για τους πείρους με τρυπάνι 1,5-2 mm, τρυπήστε οκτώ τρύπες για να στερεώσετε την σανίδα στην θήκη και, στη συνέχεια, βυθίστε προσεκτικά τα ζωντανά μέρη με κολλητήρι.

Προβολέας LED DIY Μια πλακέτα κυκλώματος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μήτρα LED

Εάν συναρμολογήσετε διόδους ή μήτρες σε ένα υπόστρωμα ψύξης, τοποθετούνται με αρθρωτό τρόπο. Επιλέξτε ένα ψυγείο τύπου χτενιού αλουμινίου ως πλαίσιο τοποθέτησης. Κάθε LED συνδέεται χρησιμοποιώντας δύο ή τρεις οπές, σημαδέψτε τις όλες ταυτόχρονα και τρυπήστε από το πίσω μέρος του ψυγείου με τρυπάνι 2,5 mm.

Ψυγείο για LED

Για τη στερέωση, χρησιμοποιήστε κοντές βίδες αυτοκόλλησης 3,5×11 mm για μεταλλικά προφίλ, αλλά χωρίς τρυπάνι στο τέλος. Πριν διορθώσετε τη δίοδο, απλώστε μια μικρή ποσότητα θερμικής πάστας KPT-8 στο υπόστρωμα.

Προσγείωση του LED σε θερμική πάστα

Η κάθοδος (-) και η άνοδος (+) των LED με ένα υπόστρωμα επισημαίνονται, το διάγραμμα σύνδεσης και ο υπολογισμός των αντιστάσεων προστασίας είναι οι ίδιοι για όλους τους τύπους. Τα στοιχεία πρέπει να συνδέονται μεταξύ τους μέσω ενός τηλεφωνικού καλωδίου. Για να μην γίνει περιττή εργασία, οι άνοδοι μπορούν να συγκολληθούν αμέσως με βραχυκυκλωτήρες στη θήκη ενός ψυγείου αλουμινίου.

Ερώτηση τροφοδοσίας

Μετά τη συναρμολόγηση των LED, θα έχετε δύο αγωγούς στους οποίους θα ήταν ωραίο να εφαρμόσετε τάση, αλλά από πού το παίρνετε; Τα οικιακά τροφοδοτικά είναι ελάχιστα χρήσιμα εδώ · για την τροφοδοσία των LED, απαιτείται οδηγός LED που παράγει παλλόμενο σταθερό ρεύμα σταθερής τιμής.

Πρόγραμμα οδήγησης LED

Για τα περισσότερα προϊόντα, είναι κατάλληλο ένα πρόγραμμα οδήγησης για συστήματα εσωτερικού φωτισμού ή για ταινίες LED. Είναι καλύτερα να αγοράσετε ένα τροφοδοτικό εκ των προτέρων για να υπολογίσετε τον αριθμό και το διάγραμμα σύνδεσης των διόδων σύμφωνα με την τάση εξόδου και το συνολικό ρεύμα σταθεροποίησης.

Για μικρά σκάφη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τροφοδοτικά γενικής χρήσης με ρεύμα κυματισμού εξόδου 0,5-1,5 A και τάση 3-5 V υψηλότερη από την τάση προώθησης των διόδων. Το τροφοδοτικό μπορεί να σταθεροποιηθεί με το μικροκύκλωμα LM317. Για πιο ισχυρούς προβολείς, χρησιμοποιήστε τα LM350 και LM338, αντίστοιχα, αυξάνοντας την ισχύ της πηγής.

Τρέχων σταθεροποιητής LED Τρέχων σταθεροποιητής LED

Ο τρέχων περιορισμός του μικροκυκλώματος μπορεί να ρυθμιστεί αλλάζοντας την αντίσταση της αντίστασης. Η βαθμολογία του ορίζεται ως 1,25 / I, όπου I είναι το ρεύμα του LED ή του συγκροτήματος.

Βαθμολογήστε το άρθρο
( No ratings yet )
Κοινοποίηση σε φίλους
Συμβουλές για οποιοδήποτε θέμα από ειδικούς
Πρόσθεσε ένα σχόλιο

Κάνοντας κλικ στο κουμπί "Υποβολή σχολίου", αποδέχομαι την επεξεργασία προσωπικών δεδομένων και αποδέχομαι την πολιτική απορρήτου