Как сделать уличный прожектор своими руками

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:

  • корпус;
  • фиксирующие скобы;
  • светодиодная матрица;
  • драйвер.

Матрица прибора состоит из диодов, прикрепленных к плате и защищенных особыми полимерами от повреждения.

Светодиодная матрица для самодельного прожектора

к содержанию ↑

Шаг 1 – Выбираем корпус

Проще всего самому собрать LED прожектор из китайской галогенной модели. Связано это с тем, что не нужно будет изобретать корпус и отражатель. Потратив 200 рублей на приобретение некачественного уличного светильника, Вам останется заменить лампу на светодиодную. Это позволит наслаждаться ярким свечением экономичного и долговечного прожектора.

Кстати, можете поискать отдельно корпус в специализированном магазине. Возможно, стоимость изделия будет еще ниже, чем у галогенного светильника.

Если Вы решили самостоятельно сделать мощный светодиодный прожектор, который будет к тому же сильно нагреваться, рекомендуем дополнительно позаботиться об отводе тепла. Для этого можете либо подыскать алюминиевый радиатор и закрепить его, либо сделать полностью алюминиевую коробку, как на фото ниже.

Прожектор не горит – с чего начать?

Первым делом, надо убедиться, что питание 220 В на драйвер подается. Это Азы. Далее остается решить, что неисправно – LED драйвер или LED матрица.

Проверка и разработка схемы подключения LED матрицы

При подключении матрицы, установленной на массивный радиатор, к сети 220 В, она засветилась, ток потребления составил около 45 мА, что соответствовало заявленной мощности продавцом. Но пульсации света с частотой 100 Гц были большими. Ведь в матрице не было электролитического конденсатора.

Для уличного освещения такой прожектор подойдет, но я планировал использовать его для освещения предметов при фотографировании, где нужен минимальный коэффициент пульсации светового потока.

Как известно, светодиоды работают от постоянного напряжения, и при подключении к переменному напряжению в электрической схеме любого драйвера на входе устанавливается выпрямительный мост.

Светодиодная матрица подключенная к сети через самодельный драйвер

Исходя из этого, решил попробовать запитать светодиодную матрицу постоянным напряжением. Для этого был использован драйвер на токоограничивающем конденсаторе (он был выпаян, а контактные площадки замкнуты) светодиодной лампы и конденсатор емкостью 150 мкФ на напряжение 400 В.

Работа светодиодной матрицы подключенной к сети через самодельный драйвер

Испытания подтвердили правильность идеи. Матрица засветила ярким ровным светом. Проверка светового потока на мерцание показала полное его отсутствие. Осталось только все детали разместить в корпус прожектора.

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:

  • анод;
  • катод;
  • линза и кристалл;
  • проводник.

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.

Мощный светодиод для прожектора

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.

к содержанию ↑

Процесс сборки

Начнем собирать прожектор с установки светодиодов на печатную плату. Для этого можно воспользоваться как паяльной станцией, так и простым маломощным паяльником. пайкаПо завершении следует проверить правильность монтажа и работоспособность каждого светодиода отдельно, используя для этого мультиметр в режиме прозвонки.

Следующим этапом по сборке LED-прожектора своими руками является пайка блока питания навесным способом. Расположение радиодеталей нужно продумать так, чтобы они поместились в отсеке, куда заводят провод питания. Чтобы избежать короткого замыкания, оголённые участки изолируем термоусадочной трубкой. Проверяем работоспособность источника питания сначала на холостом ходу, а затем с нагрузкой (светодиодами). проверкаПосле успешного кратковременного запуска переходим к окончательной сборке светодиодного прожектора. Сначала из алюминиевой пластины делаем радиатор в виде уголка. радиаторТаким образом, чтобы одна его полка прилегала к внутренней стенке прожектора, а ко второй крепилась плата со светодиодами. сборка прожектораС целью повышения теплоотдачи в местах контакта наносим термопасту, после чего производим окончательную сборку.

Проверяем светодиодную матрицу

Для проверки можно использовать лабораторный блок питания, примерно такой. Подаем напряжение заведомо меньшее, чем номинал. Контролируем ток. Светодиодная матрица должна загореться.

Контролируем ток дальше и аккуратно повышаем напряжение так, чтобы ток достиг номинала. Матрица будет гореть полной яркостью. Подтверждаем, что она на 100% исправна.

Самодельный светодиодный прожектор: положительные стороны

Такая конструкция имеет свои положительные стороны.

А именно:

  • Легкость изготовления и доступность запчастей;
  • Так как нет в конструкции ограничительного резистора, то это минус такой схемы;
  • Развитие технологий источников света.

Следующим шагом модернизации светодиодных прожекторов может быть замена текстолитовых одноименных на алюминиевую фольгу. Алюминиевая фольга изготовляется из трех слоев текстолита. С одной из сторон такой фольги наносится медь, которая отводит печатные проводники, а с другой стороны алюминий для отвода тепла. Такой материал оптимально подходит для изготовления современного светодиодного прожектора с большой мощностью.

Ìîíòàæ ðàäèîýëåìåíòîâ

Åñëè âû âûáðàëè ñâåòîäèîäû ñî øòûðåâûìè âûâîäàìè, äëÿ èõ ìîíòàæà ïîòðåáóåòñÿ ïëàñòèíà òåêñòîëèòà. Ïðîäóìàéòå ñõåìó ðàçìåùåíèÿ è íàðèñóéòå ïåðìàíåíòíûì ìàðêåðîì òîêîâåäóùèå äîðîæêè. Àíîäû âñåõ ñâåòîäèîäîâ (äëèííûå õâîñòû) äîïóñòèìî ñîáðàòü íà îäíó øèíó «ìàññû». Êàòîäû òàêæå ñîáèðàþòñÿ â îäíó òî÷êó, íî â öåïü ïèòàíèÿ êàæäîãî ñâåòîäèîäà ñëåäóåò ïîñëåäîâàòåëüíî âêëþ÷èòü òîêîîãðàíè÷èâàþùèé ðåçèñòîð.

Ïåðìàíåíòíûé ìàðêåð è òåêñòîëèò

Åãî ðàñ÷¸ò ïðîñò: èç íàïðÿæåíèÿ ïèòàþùåé ñåòè âû÷èòàåì íàïðÿæåíèå ñâåòîäèîäà è äåëèì íà ïðåäåëüíî äîïóñòèìûé òîê. ×òîáû ïåðåñòðàõîâàòüñÿ íà ñëó÷àé êîëåáàíèé íàïðÿæåíèÿ èñòî÷íèêà, äîïóñòèìûé òîê ñâåòîäèîäà ìîæíî çàâåäîìî çàíèçèòü äî 90–95% ïàñïîðòíîãî çíà÷åíèÿ.

Ñõåìà ñâåòîäèîäíîé ìàòðèöûÏðèìåð ñõåìû ñâåòîäèîäíîé ìàòðèöû èç äèîäîâ ñ ðàáî÷èì íàïðÿæåíèåì 3 âîëüòà è ðàáî÷èì òîêîì 20 ìÀ

Îðèåíòèðîâî÷íîå íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ äëÿ îäíîãî ñâåòîäèîäà ñîñòàâëÿåò 4 Â. Åñëè èñòî÷íèê âûäà¸ò áîëüøå, öåëåñîîáðàçíî âêëþ÷àòü äèîäû ïî ñìåøàííîé ñõåìå, ãäå ïàðàëëåëüíî ñîåäèíåíû ãèðëÿíäû, â êàæäîé èç êîòîðûõ ïî îäíîìó ñâåòîäèîäó íà êàæäûå 4–5 Â íàïðÿæåíèÿ. Äîïóñòèìûé òîê äëÿ òàêîé ïîñëåäîâàòåëüíîé ñáîðêè îïðåäåëÿåòñÿ êàê ñóììà äîïóñòèìûõ òîêîâ êàæäîãî, à ïðÿìîå íàïðÿæåíèå îñòà¸òñÿ òåì æå, ïðè óñëîâèè ÷òî ó êàæäîãî ñâåòîäèîäà ýòîò ïàðàìåòð îäèíàêîâ.

Ñâåòîäèîäíàÿ ìàòðèöà ñâîèìè ðóêàìè

Ðàçìåñòèâ ýëåìåíòû è íàðèñîâàâ äîðîæêè, ïðîòðàâèòå ïëàñòèíó òåêñòîëèòà â ðàñòâîðå ëèìîííîé êèñëîòû (30–50 ã), 3-õ ïðîöåíòíîé ïåðåêèñè âîäîðîäà (100 ìë) è ïîâàðåííîé ñîëè (2 ÷àéíûå ëîæêè), ïåðèîäè÷åñêè ïðîâåðÿÿ ñòåïåíü ðàñòâîðåíèÿ íåçàùèù¸ííûõ ó÷àñòêîâ. Ïðîñâåðëèòå îòâåðñòèÿ ïîä øòûðåâûå âûâîäû ñâåðëîì íà 1,5–2 ìì, ïðîñâåðëèòå âîñåìü îòâåðñòèé äëÿ êðåïëåíèÿ ïëàòû ê êîðïóñó, à çàòåì òùàòåëüíî ïðîëóäèòå òîêîâåäóùèå ÷àñòè ïðèïîåì ñ êàíèôîëüþ.

Äëÿ ñâåòîäèîäíîé ìàòðèöû ìîæíî òàêæå èñïîëüçîâàòü ìîíòàæíóþ ïëàòó

Åñëè âû ñîáèðàåòå äèîäû èëè ìàòðèöû íà îõëàæäàþùåé ïîäëîæêå, èõ ìîíòàæ âûïîëíÿåòñÿ íàâåñíûì ñïîñîáîì.  êà÷åñòâå ìîíòàæíîé ïàíåëè ñëåäóåò âûáðàòü àëþìèíèåâûé ðàäèàòîð òèïà «ðàñ÷¸ñêà». Êàæäûé ñâåòîäèîä êðåïèòñÿ ïîñðåäñòâîì äâóõ èëè òð¸õ îòâåðñòèé, ðàçìåòüòå èõ âñå ñðàçó è ïðîñâåðëèòå ñ òûëüíîé ñòîðîíû ðàäèàòîðà ñâåðëîì íà 2,5 ìì.

Ðàäèàòîð äëÿ ñâåòîäèîäîâ

Äëÿ êðåïëåíèÿ èñïîëüçóéòå êîðîòêèå ñàìîðåçû 3,5õ11 ìì äëÿ ìåòàëëè÷åñêèõ ïðîôèëåé, íî áåç áóðà íà êîíöå. Ïåðåä çàêðåïëåíèåì äèîäà íàíåñèòå íà ïîäëîæêó íåáîëüøîå êîëè÷åñòâî òåðìîïàñòû ÊÏÒ-8.

Ïîñàäêà ñâåòîäèîäà íà òåðìîïàñòó

Êàòîä (-) è àíîä (+) ó ñâåòîäèîäîâ ñ ïîäëîæêîé ìàðêèðîâàíû, ñõåìà ïîäêëþ÷åíèÿ è ðàñ÷¸ò çàùèòíûõ ðåçèñòîðîâ îäèíàêîâû äëÿ âñåõ òèïîâ. Ñîåäèíÿòü ýëåìåíòû ìåæäó ñîáîé ñëåäóåò ïîñðåäñòâîì îòðåçêà òåëåôîííîãî ïðîâîäà. ×òîáû íå âûïîëíÿòü ëèøíþþ ðàáîòó, àíîäû ìîæíî ñðàçó ïðèïàèâàòü êîðîòêèìè ïåðåìû÷êàìè ê êîðïóñó àëþìèíèåâîãî ðàäèàòîðà.

Итог статьи

Итак, подытожим вышесказанное. Для того, чтобы выбрать прожектор, необходимо определиться в каких условиях он будет использоваться – для промышленных (освещение склада, производства) и домашних целей (освещение двора, дачи) можно подобрать разные прожекторы, в соответствии с их техническими характеристиками, включающими мощность и цветовую температуру. Уже исходя из них, подобрать конструкцию для необходимой дальности подсветки, по необходимости выбрать модели с наличием датчика движения, солнечной батареи или других опций. Если вы хотите самостоятельно сделать светодиодный прожектор – выбрать и приобрести все необходимые компоненты на радиорынке и, вооружившись инструментом, собрать именно то, что вам нужно. Главное в обоих подходах – приобретать качественные компоненты или оборудования у продавца с проверенной репутацией. Это залог положительных впечатлений от будущего пользования оборудованием.

Видео-инструкция:

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.

Замена светодиода

При замене светодиодной матрицы хитростей особых нет, но нужно обратить внимание на следующие вещи.

  • старую теплопроводную пасту тщательно удалить,
  • нанести теплопроводящую пасту на новый светодиод. Лучше всего это делать пластиковой карточкой,
  • закрепить диод ровно, без перекосов,
  • удалить лишнюю пасту,
  • не перепутать полярность,
  • при пайке не перегревать.
Обратная сторона светодиодной матрицы, на которую наносится теплопроводная паста при монтаже

Обратная сторона светодиодной матрицы, на которую наносится теплопроводная паста при монтаже

При ремонте светодиодного модуля, состоящего из дискретных диодов, прежде всего нужно обратить внимание на целостность пайки. А потом уже проверять каждый диод подачей на него напряжения 2,3 – 2,8 В.

Пример прожектора (фото)

 Где брать запчасти для ремонта

Если нужен оперативный ремонт, то лучше всего, конечно, сбегать в магазин через дорогу.

Но если вы занимаетесь ремонтом на постоянной основе, то лучше поискать там, где дешевле. Рекомендую это делать на известном сайте АлиЭкспресс.

На этом заканчиваю. Призываю соратников делиться опытом и задавать вопросы!

Понравилось? Поставьте оценку, и почитайте другие статьи блога!

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5

(

67

оценок, среднее:

4,73

из 5)

loading.gif

Загрузка…

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Электрик в Дом