Светодиодный фонарик 100Вт в трубе из ПВХ: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Вернемся ко второму раунду моих светодиодных фонарей мощностью 100 Вт. Мне так понравился первый, и я использовал его достаточно, что решил построить еще один, который решил несколько досадных проблем с этим (ужасное время автономной работы, постоянный мониторинг напряжения аккумулятора, аккумулятор за пределами основного корпуса). я строил это в течение нескольких месяцев, и с того момента, как я наконец решил пойти дальше и сделать это, мне потребовалось около 8 часов работы, чтобы завершить его. Это включает в себя изготовление нестандартной батареи, тестирование всех деталей и выбор номиналов резисторов.

Эта запись не обязательно является практическим руководством и описывает мой опыт создания этого фонарика - больше похоже на «журнал сборки».

Этот проект также можно увидеть на моем сайте здесь:

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

Шаг 1: Детали

Начнем с выбора деталей. Я установил все внутри 4-дюймовой трубы из ПВХ, потому что я видел это раньше (ссылка), и он намного прочнее, чем МДФ, который я использовал для оригинала. Что касается радиатора, мне пришлось найти тот, который поместился бы внутри 4-дюймовой трубы. трубка. Стандартный процессорный кулер Intel идеально подходит для этого. Для схемы управления я использовал почти те же детали, что и предыдущий - повышающий преобразователь на 150 Вт, повышающий преобразователь XL6009 Buck Boost, 2 потенциометра, а также добавил дополнительный переключатель и понижающий преобразователь USB, чтобы иметь порт для зарядки USB. Я использовал 12 аккумуляторов Panasonic NCR18650 серого цвета от старых ноутбуков, всего около 2800 мАч. BMS - это 4S 30A BMS от aliexpress, и, насколько я могу судить, работает отлично. Я также добавил монитор напряжения к задней части фонарика. И, конечно же, мы не можем забыть светодиод мощностью 100 Вт и прилагаемый к нему объектив. Я использовал гайку и болты M3 для всех насадок, так как у меня их много, и они очень распространены.

Шаг 2: Ссылки на детали

Все ссылки здесь являются партнерскими.

Части фонарика

100 Вт светодиодный eBay

Объектив 60 градусов eBay

Повышающий преобразователь мощностью 150 Вт на eBay

10A кулисный переключатель eBay

Buck Boost Converter (вентилятор) eBay

Понижающий преобразователь USB eBay

Ползунковый переключатель eBay

Аккумуляторные детали

4S BMS eBay

Индикатор заряда батареи eBay

Разъемы XT-60 eBay

Шаг 3: Регулировка преобразователей постоянного тока в постоянный

Начиная со схемы управления, я использовал вращающийся инструмент, чтобы вырезать круг из МДФ, немного меньший, чем внутренний диаметр трубы из ПВХ, для крепления всей электроники. Повышающий преобразователь используется для повышения напряжения аккумуляторной батареи. максимум 32V для светодиода. Что-нибудь выше этого, и светодиод начнет потреблять слишком большой ток, нагреваться и, возможно, взорваться из-за неправильно подобранных диодов. Если вы хотите узнать больше о том, почему это происходит, посмотрите видео об этом Big Clives. Всегда знайте, что вы делаете, когда играете с мощными китайскими светодиодами. Первоначальный потенциометр на повышающем преобразователе представляет собой подстроечный резистор 10K, но он, очевидно, должен был быть отключен, если мы собирались регулировать яркость снаружи корпуса. Я начал с потенциометра 10 кОм и выяснил, какое сопротивление вызывает максимальное напряжение 32 В, которое оказалось около 9 кОм. Я использовал потенциометр 5K последовательно с 4К резисторов, чтобы довести до максимума напряжение 32 В, но все же у меня есть регулируемое напряжение. Я также хотел иметь возможность контролировать скорость вращения вентилятора, поэтому я проделал ту же процедуру для повышающего преобразователя XL6009, максимальное напряжение 14 В для повышения напряжения вентилятора охлаждения 12 В для обеспечения максимальной эффективности охлаждения. Я опасался, что небольшого радиатора Intel будет недостаточно, чтобы надолго должным образом охладить 100-ваттный светодиод на полной яркости. Оказалось, что стандартный вентилятор Intel имеет встроенный контроллер скорости, так что это оказалось бесполезным, но я поджарил один вентилятор, выясняя это. При тестировании понижающего повышающего преобразователя для вентилятора произошел сбой потенциометра и возникло бесконечное сопротивление между дворником и краями. Это привело к тому, что понижающий повышающий преобразователь повысился до максимального напряжения, которое оказалось выше 60 В. Это пустило волшебный дым от штатного вентилятора Intel, поэтому мне пришлось взять другой из своего мусорного ведра, но я не вставлял его обратно в цепь, пока не заменил потенциометр и не проверил напряжение на выходе несколько раз. Я был удивлен, что понижающий повышающий преобразователь поднялся до такого высокого напряжения, поскольку его максимальное регулируемое выходное напряжение составляет около 35 В, такое же, как у конденсаторов. Я рад (и удивлен), что не перегорел ни один из конденсаторов, что привело к превышению предела 25 В через них. Еще один пример китайской инженерии. Если бы я не уловил это перед установкой, конденсаторы потребляли бы эти 60 В в течение гораздо большего времени, прежде чем я понял, что произошло, и, скорее всего, перегорел бы.

Шаг 4: согласование светодиодов

Понижающий преобразователь USB также был добавлен с собственным переключателем и не требовал специальной проводки. Интересно, что на плате нет маркировки для обозначения полярности входа, поэтому я достал мультиметр и проверил целостность цепи между входной площадкой и заземленным кожухом USB. Одно небольшое замечание - управление этими светодиодами с ограничением напряжения - неправильный способ сделать это. Схема ограничения тока намного лучше и предотвратит горение светодиодов независимо от напряжения. Однако они намного дороже, поэтому я придерживаюсь контроля напряжения, но ограничиваю его ниже максимального напряжения. Эти светодиоды могут потреблять максимум 36 вольт (я полагаю) при правильном управлении с помощью устройства ограничения тока. Я настоятельно рекомендую не использовать китайские светодиоды с максимальными характеристиками, так как это увеличивает вероятность опасности (опять же, см. Видео Большого Клайва, которое намного лучше объясняет, почему это опасно). Я протестировал свои светодиоды, чтобы убедиться, что они не слишком сильно разбалансированы друг с другом. Как вы можете видеть на картинке, мои были сопоставлены довольно хорошо - намного лучше, чем те, что показаны в видео Большого Клайва. Я управляю своими светодиодами с максимальным напряжением примерно 33 В.

Шаг 5: Установка светодиода на радиатор

Чтобы прикрепить светодиод и линзу к радиатору, я просверлил 8 отверстий по центру, один набор из 4 отверстий для установки светодиода, а другой набор из 4 отверстий для точек крепления объектива. Я использовал винты M3, и они очень хорошо врезались в алюминий. Перед тем, как прикрутить светодиод, я положил каплю термопаста в середину радиатора. Та же процедура, что и при установке кулеров ЦП на ЦП.

Шаг 6: Монтажные и вентиляционные отверстия

Разобравшись со всей управляющей электроникой, я перерезал ПВХ-трубу и все прикрепил к ней. Я просверлил отверстия для потенциометров, переключателей и винтов, затем вышел на улицу и с помощью вращающегося инструмента вырезал вентиляционные отверстия, отрезал трубку до нужной длины и увеличил некоторые просверленные отверстия. Очень важно сделать это в хорошо проветриваемом помещении и в идеале использовать маску для лица, чтобы не вдыхать пыль из ПВХ.

Используя несколько винтов 6-32, шайбы и немного оцинкованной ленты, я создал крепление для платы управления из МДФ, а затем установил его в трубу. Припаяв светодиод к выходу и убедившись, что он работает, я поместил его внутрь трубы и просверлил 2 отверстия в пластиковом креплении вентилятора, чтобы прикрепить его к трубе из ПВХ несколькими винтами M3.

Шаг 7: сборка батареи

Затем я работал над сборкой и установкой нестандартной батареи. Как я упоминал ранее, батарея представляет собой конфигурацию 4S3P, состоящую из ячеек Panasonic NCR18650 от старых ноутбуков, всего около 2800 мАч. Каждая ячейка индивидуально спаяна на положительном конце предохранителем на 3А, а отрицательные концы были спаяны вместе никелевыми полосками.

Выход BMS подключен к входу повышающего преобразователя для светодиода и понижающего преобразователя для порта USB. Я также добавил дополнительный разъем XT-60 к основным клеммам аккумулятора, а также балансировочный жгут, чтобы иметь возможность заряжать аккумулятор с помощью зарядного устройства для хобби. Я положил кусок поролона на заднюю часть фонарика, чтобы покрыть все головки винтов на плате МДФ, обернул батарею 2 слоями поролона, затем вставил батарею и еще один кусок поролона сверху. Упаковка батареи в пенопласт определенно не лучший вариант для нагрева, но я не думаю, что это будет проблемой. Эти батареи могут обеспечить ток до 15А, а я буду рисовать только около 4А. Чтобы он не выпал сзади, я добавил еще кусок поролона и поставил 80-миллиметровую решетку вентилятора сверху. Я вырезал часть решетки вентилятора, чтобы установить монитор напряжения 4S и переключатель, чтобы без проблем иметь общее представление об уровне заряда батареи. Отверстия для винтов в решетке вентилятора были согнуты вниз и продвинуты по внешней стороне пенопласта, так что 4 винта вентилятора компьютера можно было вкрутить в ПВХ там, где я ранее просверливал отверстия, и удерживать решетку вентилятора на месте.

Шаг 8: добавление ручки

Все, что оставалось сделать, это добавить ручку, поэтому я вырезал грубую форму из куска 1x4 лобзиком, затем отшлифовал ее вращающимся инструментом и просверлил отверстия на обоих концах фонарика и ручке, чтобы надежно закрепите его. Я нанесла на ручку слой прозрачной глянцевой акриловой аэрозольной краски, чтобы немного защитить ее от влаги.

На этом мой второй светодиодный фонарик мощностью 100 Вт был готов! Если вы хотите увидеть первый, вы можете проверить его здесь. Мне этот гораздо больше нравится, так как он все в одном автономном модуле, поэтому его намного проще использовать и обрабатывать, чем предыдущий.