Latarka LED 100W w rurce PCV: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Powrót na drugą rundę moich latarek LED 100W. Pierwszy tak mi się podobał i wykorzystałem go na tyle, że postanowiłem zbudować kolejny, który rozwiązał kilka irytujących problemów z tym jednym (straszna żywotność baterii, ciągłe monitorowanie napięcia baterii, bateria poza główną obudową). budowy tego od kilku miesięcy, a odkąd w końcu zdecydowałem się iść dalej i zrobić to, zajęło mi to około 8 godzin pracy, aby go ukończyć. Obejmuje to wykonanie niestandardowej baterii, przetestowanie wszystkich części i wybór wartości rezystorów.

Ten opis niekoniecznie jest poradnikiem i przedstawia moje doświadczenia z budowaniem tej latarki – bardziej jak „dziennik budowy”.

Ten projekt można również zobaczyć na mojej stronie tutaj:

a2delectronics.ca/2018/06/20/100w-led-flas…

Krok 1: Części

Zacznijmy od wyboru części. Zamontowałem wszystko w 4″ rurze PVC, ponieważ widziałem to już wcześniej (link) i jest znacznie mocniejsze niż płyta MDF, której użyłem w oryginale. Co do radiatora, musiałem znaleźć taki, który pasowałby do 4″ rura. Standardowa chłodnica procesora Intela jest do tego idealna. Do obwodu sterującego użyłem prawie tych samych części, co poprzednio – konwertera boost 150 W, konwertera XL6009 Buck Boost, 2 potencjometrów, a także dodałem dodatkowy przełącznik i konwerter USB buck, aby mieć port ładowania USB. Baterie, których użyłem to 12 Grey Panasonic NCR18650 ze starych laptopów, wszystkie około 2800 mAh. BMS to 4S 30A BMS z aliexpress i działa idealnie, o ile wiem. Dodałem również monitor napięcia z tyłu latarki. I oczywiście nie można zapomnieć o LED 100W i towarzyszącym mu obiektywie. Użyłem nakrętek i śrub M3 do wszystkich przystawek, ponieważ mam ich wiele porozrzucanych i są one bardzo powszechne.

Krok 2: Łącza części

Wszystkie linki tutaj są linkami partnerskimi.

Części latarki

100W LED eBay

Obiektyw 60 stopni eBay

Konwerter doładowania 150 W eBay

Przełącznik kołyskowy 10A eBay

Buck Boost Converter (wentylator) eBay

Konwerter USB Buck Converter eBay

Przełącznik suwakowy eBay

Części baterii

4S BMS eBay

Wskaźnik baterii eBay

Złącza XT-60 eBay

Krok 3: Regulacja konwerterów DC-DC

Zaczynając od obwodów sterujących, użyłem narzędzia obrotowego, aby wyciąć z MDF okrąg nieco mniejszy niż wewnętrzna średnica rury PVC, do której należy zamontować całą elektronikę. Przetwornica doładowania służy do zwiększania napięcia akumulatora do maksymalnie 32V dla diody LED. Jeśli wszystko jest wyższe, dioda zacznie pobierać zbyt dużo prądu, nagrzewa się i prawdopodobnie eksploduje z powodu źle dobranych diod. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym, dlaczego tak się dzieje, obejrzyj film Big Clives na ten temat. Zawsze upewnij się, że wiesz, co robisz, bawiąc się chińskimi diodami LED o dużej mocy. Oryginalny potencjometr na konwerterze doładowania to trimpot 10K, ale to oczywiście musiało zejść, jeśli mieliśmy być w stanie dostosować jasność z zewnątrz obudowy. Zacząłem od potencjometru 10K i zorientowałem się, jaki opór powoduje maksymalne napięcie 32V, które wyniosło około 9K. Użyłem potencjometru 5K w szeregu z rezystorami 4K, aby zmaksymalizować napięcie przy 32V, ale nadal mam regulowane napięcie. Chciałem również mieć możliwość kontrolowania prędkości wentylatora, więc wykonałem tę samą procedurę dla konwertera buck boost XL6009, maksymalne napięcie 14 V, aby przepięć wentylator chłodzący 12 V, aby zapewnić maksymalną wydajność chłodzenia. Obawiałem się, że mały radiator Intela nie wystarczy, aby przez bardzo długi czas prawidłowo schłodzić diodę LED o mocy 100 W przy pełnej jasności. Okazuje się, że standardowy wentylator Intela ma wbudowany kontroler prędkości, więc okazało się to bezużyteczne, ale usmażyłem jeden wentylator, gdy to rozgryzałem. Podczas testowania konwertera doładowania buck dla wentylatora zawiódł potencjometr i wytworzył nieskończony opór między wycieraczką a krawędziami. To spowodowało, że konwerter buck boost podniósł maksymalne napięcie, które okazało się być powyżej 60V. To pozwoliło magicznemu zadymieniu fabrycznego wentylatora Intela, więc musiałem wziąć kolejny z mojego kosza, ale nie włożyłem go z powrotem do obwodu, dopóki nie wymieniłem potencjometru i wielokrotnie przetestowałem napięcie na wyjściu. Byłem zaskoczony, że konwerter buck boost osiągnął tak wysokie napięcie, ponieważ jego maksymalne regulowane napięcie wyjściowe wynosi około 35 V, tyle samo, na jakie są przeznaczone kondensatory. Cieszę się (i zdziwiłem), że nie wysadziłem żadnego z kondensatorów, przepychając przez nie 25V ponad ich limit. Po prostu kolejny przykład chińskiej inżynierii. Gdybym nie złapał tego przed zamontowaniem, kondensatory pobierałyby 60V przez znacznie dłuższy czas, zanim zorientowałem się, co się stało i najprawdopodobniej by się przesadziły.

Krok 4: Dopasowanie LED

Konwerter USB Buck został również dodany z własnym przełącznikiem i nie wymagał specjalnego okablowania. Co ciekawe, na płytce nie ma oznaczeń biegunowości wejścia, więc wyjąłem multimetr i przetestowałem ciągłość między padem wejściowym a uziemioną osłoną USB. Jedna szybka uwaga - sterowanie tymi diodami z limitem napięcia nie jest właściwym sposobem na zrobienie tego. Obwód ograniczający prąd jest znacznie lepszy i zapobiega spaleniu diod LED bez względu na napięcie. Są jednak znacznie droższe, więc trzymam się kontroli napięcia, ale ograniczając go poniżej maksymalnego napięcia. Te diody LED mogą pobierać maksymalnie 36 woltów (jak sądzę), jeśli są odpowiednio sterowane za pomocą urządzenia ograniczającego prąd. Gorąco polecam, aby nie używać chińskich diod LED w ich maksymalnych specyfikacjach, ponieważ zwiększa to szanse na niebezpieczeństwo (ponownie zobacz wideo Big Clive, które wyjaśnia znacznie lepiej, dlaczego jest to niebezpieczne). Przetestowałem moje diody, aby upewnić się, że nie są ze sobą zbyt daleko w równowadze. Jak widać na zdjęciu, moje były dość dobrze dopasowane - znacznie lepiej niż te pokazane w teledysku Big Clive'a. Ja napędzam moje diody LED przy maksymalnym napięciu około 33V.

Krok 5: Montaż diody LED do radiatora

Aby przymocować diodę LED i soczewkę do radiatora, wywierciłem 8 otworów wokół środka, jeden zestaw 4 pasujący do diody LED, a drugi zestaw 4 pasujący do punktów mocowania obiektywu. Użyłem śrub M3, które bardzo dobrze wbiły się w aluminium. Przed przykręceniem diody umieściłem kropelkę pasty termoprzewodzącej na środku radiatora. Taka sama procedura, jak przy montażu chłodnic procesora do procesora.

Krok 6: Otwory montażowe i wentylacyjne

Kiedy już rozpracowałem całą elektronikę sterującą, przystąpiłem do cięcia rury PVC i montażu do niej wszystkiego. Wywierciłem otwory na potencjometry, przełączniki i śruby, a następnie wyszedłem na zewnątrz, aby za pomocą narzędzia obrotowego wyciąć otwory wentylacyjne, przyciąć rurkę na długość i powiększyć część wywierconych otworów. Bardzo ważne jest, aby to zrobić w dobrze wentylowanym pomieszczeniu i najlepiej używać maski na twarz, aby uniknąć wdychania pyłu PVC.

Używając kilku śrub 6-32, podkładek i trochę ocynkowanej taśmy, stworzyłem mocowanie do płyty kontrolnej MDF, a następnie zamontowałem go w rurze. Po przylutowaniu diody do wyjścia i sprawdzeniu, czy działa, umieściłem ją również wewnątrz rury i wywierciłem 2 otwory przez plastikowy uchwyt wentylatora, aby przymocować go do rury PCV za pomocą śrub M3.

Krok 7: Budowanie baterii

Następnie pracowałem nad budową i montażem niestandardowej baterii. Jak wspomniałem wcześniej, bateria to konfiguracja 4S3P, złożona z ogniw Panasonic NCR18650 ze starych laptopów, około 2800 mAh. Każde ogniwo jest indywidualnie wtopione na dodatnim końcu bezpiecznikiem 3A, a ujemne końce zostały zlutowane razem z paskami niklu.

Wyjście BMS jest połączone z wejściem konwertera boost dla diody LED i konwertera buck dla portu USB. Dodałem również dodatkowe złącze XT-60 do głównych zacisków akumulatora, a także wiązkę balansującą, aby móc naładować akumulator ładowarką hobbystyczną. Umieściłem kawałek pianki z tyłu latarki, aby zakryć wszystkie łby śrub na płycie MDF, owinąłem baterię 2 warstwami pianki, a następnie włożyłem baterię i kolejny kawałek pianki na wierzch. Pakowanie baterii pianką zdecydowanie nie jest najlepsze na upały, ale nie spodziewam się, że będzie to problem. Te akumulatory mogą dostarczyć maksymalnie około 15A, a ja będę rysował tylko około 4A. Aby zapobiec wypadaniu z tyłu, dodałem kolejny kawałek pianki i na wierzchu położyłem 80mm grill. Wyciąłem część grilla wentylatora, aby umieścić monitor napięcia 4S i przełącznik, aby bez problemu zorientować się w poziomie naładowania baterii. Otwory na śruby w kratce wentylatora zostały wygięte w dół i przesunięte na zewnątrz pianki, dzięki czemu 4 śruby wentylatora komputera można było wkręcić do PCV w miejscu, w którym wcześniej wywierciłem otwory, i przytrzymać kratkę wentylatora na miejscu.

Krok 8: Dodawanie uchwytu

Jedyne, co pozostało do zrobienia, to dodać uchwyt, więc wyciąłem z kawałka 1x4 wyrzynarką szorstki kształt, a następnie zeszlifowałem go za pomocą narzędzia obrotowego i wywierciłem otwór na obu końcach latarki i uchwytu, aby zamontuj go bezpiecznie. Do rękojeści dodałem warstwę przezroczystej, błyszczącej farby akrylowej w sprayu, aby nieco zabezpieczyć ją przed wilgocią.

Dzięki temu moja druga latarka LED 100W była kompletna! Jeśli chcesz zobaczyć pierwszy, możesz to sprawdzić tutaj. Podoba mi się ten o wiele bardziej, ponieważ jest w jednym, samodzielnym urządzeniu, dlatego jest znacznie łatwiejszy w obsłudze i obsłudze niż poprzedni.