Jak zbudować niesamowicie jasną latarkę LED!: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

W tym Instruktażowym (moim pierwszym) pokażę ci, jak zbudowałem tę śmiesznie jasną ręczną latarkę LED, abyś ty też mógł zamienić noc w dzień… i zaimponować znajomym. Większość z nas dość często używa latarek do czynności takich jak biwakowanie, spacery w nocy lub po prostu wyjść na zewnątrz w ciemności. Jednak większość z nas zadowala się tymi tanimi pakietami wartości z kasy w lokalnym sklepie ze sprzętem. Te tanie latarki wytwarzają bezużyteczną ilość światła, jeśli w ogóle. Aby rozwiązać ten problem, zaprojektowałem i zbudowałem tę szalenie jasną, zaskakująco użyteczną i bardzo imponującą latarkę, która doskonale nadaje się do oświetlania drogi w ciemności, tworzenia fajnych efektów wideo i fotograficznych, takich jak świecące kule science fiction, używana jako światło robocze i wiele innych rzeczy za rozsądną cenę.

Krok 1: Materiały i koszt

Oto lista części, których użyłem, jednak wszystko podobne również powinno działać. Uwzględniono linki Amazon (mieszkam w Kanadzie, więc ceny i linki są w większości kanadyjskie, powinno to również przynieść korzyści osobom mieszkającym w USA ze względu na dolara). konwerter doładowania - 18,01 CDN - Amazon.ca

Złącza XT60 - CDN$ 2.99 - Amazon.ca

Alarm baterii LiPo - CDN$ 3,99 - Amazon.ca

Przełączniki - 6,17 CDN - Amazon.ca

Wolt / Amperomierz - 13,57 CDN - Amazon.ca

Radiator - 20,04 CDN $ - Amazon.ca

100W LED - 10,49 USD - Amazon.com

Soczewka i odbłyśnik – 4,99 USD – Amazon.com

Akumulatory 11,1 V LiPo (wybierz, które najlepiej pasują do Twoich zastosowań)

24,88 CDN - Amazon.pl

49,00 CDN - Amazon.ca (Jest to 2 opakowanie nowszej wersji powyższej baterii)

85,14 CDN - Amazon.ca (większa pojemność dla wyższych budżetów)

53,00 CDN $ - Amazon.ca (również większa pojemność)

Ładowarka baterii - 27,59 CDN - Amazon.ca (nie zawiera zasilacza)

Przedłużenie kabla ładowarki balansowej - CDN 2,04 USD - Amazon.ca Będziesz także potrzebować różnych materiałów, takich jak drut, listwy zaciskowe, bezpieczniki/uchwyt bezpiecznika, lut, termokurczliwe itp. Całkowity koszt powinien wynosić poniżej 200 USD, jednak będzie porównywalny z produkty, które kosztują ponad 600 USD Należy pamiętać, że baterie i ładowarka mogą być używane również do innych rzeczy, nie są przeznaczone do tego projektu. Cena ta obejmuje również doświadczenia edukacyjne i wiedzę, które zdobędziesz wykonując projekt taki jak ten. To jest bezcenne.

Krok 2: Projekt/Jak to działa

Tak więc, ponieważ dioda LED w tej „broni masowego oświetlenia” pobiera dużo energii, do 100 watów (33 V i 3 ampery), wytwarza niesamowitą ilość ciepła, więc potrzebujemy radiatora, aby utrzymać ją w niskiej temperaturze, jeden, który wymieniłem na liście części, może wydawać się przesadą i jest trochę przesadą (tylko trochę), ale tak samo jest z całym buildem.

Aby zapewnić wystarczającą moc, aby nakarmić tę głodną bestię, będziemy potrzebować mocnej baterii, która jest zaprojektowana do zastosowań o wysokim rozładowaniu, jest kompaktowa i lekka, w końcu jest to przenośna latarka (wyklucza kwas ołowiowy). Oczywistym rozwiązaniem obu tych wymagań jest bateria litowo-polimerowa (Li-Po). Baterie Li-Po są powszechnie używane do zasilania wysokowydajnych dronów, samochodów RC i samochodów elektrycznych. Są małe, lekkie i bardzo szybko się rozładowują, idealne do naszej latarki. Poszedłem z akumulatorem 11,1 V Li-Po (podłączonym w sekcji materiałów).

Ale poczekaj… dioda LED potrzebuje 33 V, a bateria tylko 11,1 V?! Tutaj wkracza konwerter doładowania. Konwerter "podbija" 11,1 V z akumulatora do 33 V wymaganego przez diodę LED lub cokolwiek ustawiłeś za pomocą wbudowanego potencjometru, aby dostosować napięcie wyjściowe. Musimy być jednak ostrożni, ponieważ dioda LED nigdy nie powinna mieć więcej niż 34 V, a zapali się tylko przy minimum około 26 V, dlatego potrzebujemy sposobu na monitorowanie napięcia wyjściowego konwertera doładowania, co prowadzi nas do następny element… Licznik cyfrowy pozwala nam to zrobić, a dzięki niemu możemy zobaczyć napięcie i prąd płynący do diody LED. Ułatwia to regulację jasności światła, a także zapobiega przeciążeniu diody LED. Dla dodatkowej ochrony mamy bezpiecznik 4 A na wyjściu przetwornika doładowania, ponieważ bez względu na to, jak fajnie byłoby spróbować wysadzić diodę LED o mocy 100 W, nie chciałem ponownie czekać na wysyłkę.

Następnie mamy alarm baterii. Celem alarmu jest ochrona akumulatora przed nadmiernym rozładowaniem, co jest konieczne ze względu na wrażliwą chemię w akumulatorach Li-Po. Każda komórka ładuje się w pełni do 4,2 wolta na ogniwo i nie może spaść poniżej 3 woltów na ogniwo w absolutnym minimum. Jeśli napięcie spadnie poniżej 3 woltów, to gwałtownie spadnie do 1 lub 2 woltów i uszkodzi ogniwo. Jednak unikamy tego, ustawiając dźwięk alarmu baterii na 3,2 V (za pomocą przycisku na górze), ale jeśli z jakiegoś tajemniczego nieznanego powodu napięcie spadnie zbyt nisko, nie panikuj, po prostu wrzuć baterię do swojego zrównoważyć ładowarkę i ładować ją niskim tempem ładowania, a często można odzyskać ogniwo przy minimalnym uszkodzeniu.

W tym projekcie zdecydowałem się na użycie 2 przełączników, jednego głównego wyłącznika zasilania i jednego wyłącznika tylko dla diody LED. Zrobiłem to, aby móc włączyć wentylator, alarm baterii i miernik cyfrowy bez włączonej diody LED. Dzięki temu projektowi jestem w stanie zobaczyć napięcie akumulatora z obciążeniem lub bez, a także brzmi fajnie, gdy włączam zasilanie główne, i wydaje sygnały dźwiękowe i warczy, gdy wszystko się włącza.

Krok 3: Zamontuj diodę LED do radiatora

Aby zamontować diodę LED do radiatora, najpierw nałóż pastę termoprzewodzącą, zrób to, jak pokazano powyżej (lub jakąkolwiek metodę wolisz, wiem, że nakładanie pasty termicznej może być bardzo… kontrowersyjnym tematem?). Następnie musiałem użyć małego kawałka aluminiowego radiatora, który następnie przykręciłem do diody LED, zaciskając go na radiatorze, jak pokazano na powyższych zdjęciach. Uważaj, aby nie dokręcić śrub zbyt mocno, ponieważ zginiesz diodę LED.

Możesz również dodać soczewkę i odbłyśnik tutaj, używając żywicy epoksydowej, aby przymocować ją do diody LED.

Krok 4: Sprawa

Na przykład przerobiłem starą latarkę, która się zepsuła i została wyrzucona. Zacząłem od wypatroszenia wnętrza, które składało się z reflektora samochodowego i 2 małych akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Zutylizowałem baterie i zabrałem się do pracy, modyfikując obudowę, aby pasowała do moich komponentów. Na tym etapie będziesz potrzebować tylko niezbędnych rzeczy: kleju na gorąco, żywicy epoksydowej, papieru ściernego i narzędzia Dremel.

Zacząłem od usunięcia niektórych podpór moim zaufanym Dremelem (Dremel to niesamowite narzędzia). Następnie zmontowałem większość części, pozostawiając bardzo długie przewody do późniejszego przycięcia i przymocowałem je do odbłyśnika. Żywica epoksydowa jest twoim najlepszym przyjacielem, gdy robisz coś takiego. Testuję dopasowanie zespołu do obudowy, pasuje idealnie. Następnie wyciąłem otwory wentylacyjne dla wentylatora i wykończyłem je kawałkami maskownicy głośnika, którą przetworzyłem ze zepsutej stacji dokującej do iPoda. W tym momencie wyciąłem i wyszlifowałem szczeliny na: miernik cyfrowy, alarm akumulatora, wyłącznik główny i potencjometr trymera mocując je wraz z konwerterem doładowania, używając dużej ilości gorącego kleju, bo nikt nie zobaczy wnętrza, prawda?

Dodałem kilka wykończeń, takich jak rzep na bateriach i dach obudowy dla łatwego montażu, a także kilka naklejek, które były dostarczane z moimi bateriami. I nadszedł czas na druty.

Wiem, że wielu z was nie będzie miało luksusu korzystania z istniejącej obudowy, więc jestem podekscytowany, widząc, jakie pomysły wpadniecie na swoją sprawę. Bądź kreatywny i spraw, aby to było twoje.

Krok 5: Okablowanie

Dołączyłem prosty schemat, który pokazuje, jak połączyć wszystkie komponenty.

Podczas okablowania upewnij się, że przewody są wystarczająco długie, aby zmieściły się w twoim futerale. Wykonałem większość okablowania przed włożeniem wszystkiego do obudowy, jednak możesz zdecydować się na okablowanie później, w zależności od przypadku.

W tym kroku będziesz potrzebować listwy zaciskowej dla połączeń uziemienia i zasilania, przewodu (12 lub 14 AWG dla połączeń o dużej mocy), bezpiecznika 4 A i uchwytu bezpiecznika oraz różnych innych małych materiałów.

*nie zapomnij użyć rurek termokurczliwych do wszystkich możliwych połączeń*

Najpierw przylutuj przewód do żeńskiego złącza XT60 i umieść przełącznik szeregowo z przewodem uziemiającym, który będzie służył jako główny przełącznik zasilania. Następnie przymocuj końce do listwy zaciskowej, tworząc szyny dodatnie i uziemiające (w zależności od rodzaju używanej listwy zaciskowej może być konieczne zmostkowanie przewodu do innych zacisków dla każdego połączenia).

Wzmacniacz

Przylutuj wejścia do zasilania i uziemienia

Dodaj przełącznik i uchwyt bezpiecznika do ujemnego wyjścia. Użyjemy tutaj bezpiecznika 4 A.

Ponadto będziesz chciał mieć dostępny potencjometr do regulacji napięcia idącego do diody LED. Właśnie przedłużyłem trymer POT, który był już na konwerterze.

miernik cyfrowy i LED

Podłącz 2 cienkie przewody do zasilania w bloku zacisków, czerwony do dodatniego, a czarny do uziemienia.

Grubszy czarny przewód idzie do ujemnego wyjścia konwertera doładowania, za uchwytem bezpiecznika.

Żółty przewód przechodzi do ujemnego zacisku diody LED;

Grubszy czerwony przewód trafia do dodatniego wyjścia konwertera doładowania.

Alarm baterii

Aby okablować alarm, podłącz przedłużenie złącza balansu do styków uziemienia do 3, jednak odetnij przewód uziemienia i podłącz go do głównego uziemienia na listwie zaciskowej.

Krok 6: Czego nie robić

Oto lista czego NIE robić:

Moje błędy dotyczyły głównie konwertera doładowania, a faktycznie wysadziłem 4 płytki w procesie prototypowania tej kompilacji. Ale jest OK, bo tak się uczysz, przynajmniej to najlepsza wymówka, jaką mogłem wymyślić.

Konwerter 1 i 2 (tak zrobiłem to dwa razy:(. Nie zwieraj wyjścia - płytka wyskoczy i skwiercze. Za pierwszym razem dotykałem przewodów do diody LED. Jak się włączyłem napięcie diody oślepiło mnie i przypadkowo zwarłem przewody.

Konwerter 3. Nie spiesz się i nie próbuj ściągać przewodów przed całkowitym stopieniem lutowia, zdejmiesz pole lutownicze. Lut nie zawiera ołowiu, więc roztopienie będzie wymagało znacznie więcej ciepła niż w starych, dobrych 60/40.

Konwerter 4. Nie odwracaj przypadkowo polaryzacji wejściowej, z tym BĘDĄ fajerwerki.

Poza tym wszystko poszło dość gładko.

Krok 7: Zmiany/wersja 2

Wkrótce planuję:

- uaktualnij potencjometr trymera na odpowiedni, który ma ładne pokrętło, i dodaj jakoś limit napięcia.

- zrobić przejściówkę do podłączenia 2 baterii równolegle.

- zrobić sterownik wentylatora

- poeksperymentuj z węższą wiązką

- zrobić adapter do podłączenia do zasilania sieciowego, takiego jak zasilacz do laptopa

Zamierzam też zrobić drugą wersję tego światła, w której planuję zmniejszyć i wodoodporność, czyniąc samą obudowę radiatorem. Prześlę kolejną instrukcję, gdy będzie gotowa.

Krok 8: Galeria

Dziękuję za przeczytanie mojego pierwszego Instruktażu. Jeśli masz jakieś pytania, wątpliwości lub sugestie, zamieść je w komentarzach, a postaram się na nie odpowiedzieć. Również dla tych z Was, którzy budują to światło, prosimy o zamieszczanie zdjęć. Nie mogę się doczekać, aby zobaczyć, co wymyśliłeś w swoim projekcie!

Drugie miejsce w konkursie Trash to Treasure 2017

II nagroda w konkursie Make it Glow 2016