Как сделать безумно яркий светодиодный фонарик !: 8 шагов (с изображениями)

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

В этом руководстве (моем первом) я собираюсь показать вам, как я построил этот смехотворно яркий портативный светодиодный фонарик, чтобы вы тоже могли превратить ночь в день … и произвести впечатление на своих друзей. Большинство из нас довольно часто используют фонарики для таких мероприятий, как походы, прогулки ночью или просто выходить на улицу в темноте. Тем не менее, большинство из нас соглашается на эти дешевые пакеты с хорошим соотношением цены и качества на кассе в местном хозяйственном магазине. Эти дешевые фонарики производят бесполезное количество света, если оно вообще есть. Чтобы решить эту проблему, я спроектировал и построил этот безумно яркий, удивительно полезный и очень впечатляющий фонарик, который отлично подходит для освещения вашего пути в темноте, создания крутых видео- и фотоэффектов, таких как светящиеся шары в научной фантастике, которые можно использовать в качестве рабочего фонарика и многое другое по разумной цене.

Шаг 1: материалы и стоимость

Вот список частей, которые я использовал, однако все подобное тоже должно работать. Ссылки Amazon включены (я живу в Канаде, поэтому цены и ссылки в основном канадские, это также должно принести пользу людям, которые живут в США из-за доллара).boost converter - CDN $ 18,01 - Amazon.ca

Разъемы XT60 - CDN $ 2.99 - Amazon.ca

Сигнализация батареи LiPo - CDN $ 3.99 - Amazon.ca

Коммутаторы - CDN $ 6.17 - Amazon.ca

Вольт / амперметр - 13,57 канадских долларов - Amazon.ca

Радиатор - 20,04 канадских долларов - Amazon.ca

Светодиод мощностью 100 Вт - 10,49 долларов США - Amazon.com

Объектив и отражатель - 4,99 доллара США - Amazon.com

LiPo аккумуляторы 11,1 В (выберите тот, который лучше всего подходит для ваших целей)

24,88 канадских долларов - Amazon.ca

CDN $ 49.00 - Amazon.ca (это 2 упаковки новой версии указанной выше батареи)

85,14 канадских долларов - Amazon.ca (большая емкость для более высоких бюджетов)

CDN $ 53,00 - Amazon.ca (также большая емкость)

Зарядное устройство - 27,59 канадских долларов - Amazon.ca (блок питания не входит)

Удлинение кабеля зарядного устройства Balance - CDN $ 2,04 - Amazon.ca Вам также потребуются различные материалы, такие как провод, клеммные колодки, предохранители / держатель предохранителя, припой, термоусадка и т. Д. Общая стоимость должна быть менее 200 долларов США, однако она будет сопоставима с продукты стоимостью более 600 долларов. Имейте в виду, что аккумуляторы и зарядное устройство можно использовать и для других целей, они не предназначены для этого проекта. Кроме того, эта цена включает в себя опыт обучения и знания, которые вы получите при выполнении такого проекта, как этот. Это бесценно.

Шаг 2: Дизайн / Как это работает

Итак, поскольку светодиод в этом «оружии массового освещения» потребляет много энергии, до 100 Вт (33 В и 3 А), он выделяет безумное количество тепла, поэтому нам нужен радиатор, чтобы он оставался холодным, тот, который я перечислил в списке деталей, может показаться излишним, и это немного излишне (совсем немного), но как и вся эта сборка.

Чтобы обеспечить достаточно энергии, чтобы накормить этого голодного зверя, нам понадобится мощная батарея, которая предназначена для приложений с высоким разрядом, компактная и легкая, в конце концов, это портативный фонарик (исключает свинцово-кислотный). Очевидным решением обоих этих требований является литий-полимерный аккумулятор (Li-Po). Li-Po аккумуляторы обычно используются для питания высокопроизводительных дронов, радиоуправляемых машин и электромобилей. Они маленькие, легкие и могут очень быстро разряжаться, что идеально подходит для нашего фонарика. Я использовал Li-Po аккумулятор на 11,1 В (ссылка на него приведена в разделе материалов).

Но подождите… светодиоду нужно 33 вольт, а батарее всего 11,1 вольт ?! Вот тут-то и появляется повышающий преобразователь. Преобразователь «повышает» 11,1 В от батареи до 33 В, необходимых для светодиода, или что бы вы ни установили, используя встроенный потенциометр для регулировки выходного напряжения. Однако нам нужно быть осторожными, потому что светодиод никогда не должен получать больше 34 В, и он будет светиться только при минимальном напряжении около 26 В, поэтому нам нужен какой-то способ контролировать выходное напряжение повышающего преобразователя, что приводит нас к следующий компонент … Цифровой измеритель позволяет нам делать именно это, и с его помощью мы можем видеть напряжение и ток, идущие на светодиод. Это позволяет очень легко регулировать яркость света, а также предотвращать перегрузку светодиода. Для дополнительной защиты у нас есть предохранитель на 4 А на выходе повышающего преобразователя, потому что, как бы весело ни было попытаться взорвать 100-ваттный светодиод, я не хотел снова ждать доставки.

Далее у нас есть сигнализация разряда батареи. Назначение сигнала тревоги - защитить батарею от чрезмерной разрядки, которая необходима из-за чувствительного химического состава Li-Po батарей. Каждая ячейка полностью заряжается до 4,2 В на ячейку и не может опускаться ниже 3 В на ячейку при абсолютном минимуме. Если напряжение упадет ниже 3 вольт, оно быстро упадет до 1 или 2 вольт и повредит элемент. Тем не менее, мы избегаем этого, установив звуковой сигнал батареи на 3,2 вольта (с помощью кнопки наверху), но если по какой-то загадочной неизвестной причине напряжение действительно упадет слишком низко, не паникуйте, просто бросьте батарею на свой балансируйте зарядное устройство и заряжайте его с низким уровнем заряда, и вы часто можете восстановить элемент с минимальным повреждением.

В этой конструкции я решил использовать 2 переключателя, один главный переключатель питания и один переключатель только для светодиода. Я сделал это для того, чтобы включить вентилятор, сигнализацию батареи и цифровой счетчик без включения светодиода. Благодаря этой конструкции я могу видеть напряжение батареи с нагрузкой или без нее, также звучит круто, когда я включаю основное питание, и он издает звуковые сигналы и жужжание, когда все включается.

Шаг 3: установите светодиод на радиатор

Чтобы установить светодиод на радиатор, сначала нанесите термопасту, как показано выше (или любой другой способ, который вы предпочитаете, я знаю, что нанесение термопасты может быть очень… спорным вопросом?). Затем мне пришлось использовать небольшой кусок алюминиевого радиатора, который я затем прикрутил к светодиоду, закрепив его на радиаторе, как показано на рисунках выше. Будьте осторожны, не затягивайте болты слишком сильно, иначе светодиод погнется.

Вы также можете добавить сюда линзу и отражатель, используя эпоксидную смолу, чтобы прикрепить их к светодиоду.

Шаг 4: Дело

Для этого случая я включил старый фонарик, который был сломан и выброшен. Я начал с того, что распотрошил внутренности, которые состояли из автомобильной фары и двух небольших свинцово-кислотных батарей. Я переработал батареи и приступил к работе по модификации корпуса, чтобы он соответствовал моим компонентам. Для этого вам понадобится только самое необходимое: горячий клей, эпоксидная смола, наждачная бумага и дремель.

Я начал с удаления некоторых опор с помощью моего верного Dremel (Dremel - отличный инструмент). Затем я собрал большинство деталей, оставив провода очень длинными, чтобы их можно было обрезать позже, и прикрепил их к отражателю. Эпоксидная смола - ваш лучший друг, когда вы делаете что-то подобное. Тестирую посадку сборки в корпус, подошла идеально. Затем я вырезал вентиляционные отверстия для вентилятора и закончил их кусками решетки динамика, которые я переработал из сломанной док-станции для iPod. На этом этапе я вырезал и зашлифовал пазы для цифрового измерителя, аварийной сигнализации батареи, главного переключателя и потенциометра подстроечного резистора, который их крепил, вместе с повышающим преобразователем, используя большое количество горячего клея, потому что никто не увидит внутренности, верно?

Я добавил некоторые последние штрихи, такие как липучки, на батареи и крышу корпуса для облегчения установки, а также несколько наклеек, которые поставлялись с моими батареями. Пришло время телеграфировать.

Я знаю, что многие из вас не смогут позволить себе роскошь использовать существующий кейс, поэтому я очень рад видеть, какие идеи вы все придумаете для своего дела. Будьте изобретательны и сделайте это своим.

Шаг 5: Подключение

Я включил простую схему, которая показывает, как соединить все компоненты.

При подключении убедитесь, что провода достаточно длинные, чтобы поместиться в вашем корпусе. Я выполнил большую часть проводки перед тем, как поместить все в свой корпус, однако вы можете выбрать подключение после, в зависимости от вашего случая.

Для этого шага вам понадобится клеммная колодка для заземления и подключения питания, провод (12 или 14 AWG для мощных подключений), предохранитель на 4 А и держатель предохранителя, а также различные другие мелкие материалы.

* не забывайте использовать термоусадочные трубки для всех возможных соединений *

Сначала припаяйте провод к гнезду XT60 и подключите переключатель последовательно с заземляющим проводом, он будет служить главным выключателем питания. Затем закрепите концы в клеммной колодке, создав положительную шину и заземляющую шину (в зависимости от типа клеммной колодки, которую вы используете, вам может потребоваться перемычка к другим клеммам для каждого соединения).

Повышающий преобразователь

Припаяйте входы к питанию и земле

Добавьте выключатель и держатель предохранителя к отрицательному выводу. Здесь мы будем использовать предохранитель на 4 ампера.

Кроме того, вам понадобится доступный потенциометр для регулировки напряжения, подаваемого на светодиод. Я просто расширил триммер POT, который уже был на преобразователе.

цифровой измеритель и светодиод

Подключите 2 тонких провода к питанию в клеммной колодке: красный - к плюсу, а черный - к земле.

Более толстый черный провод идет к отрицательному выходу повышающего преобразователя после держателя предохранителя.

Желтый провод идет к минусовой клемме светодиода.

Более толстый красный провод идет к плюсовому выходу повышающего преобразователя.

Сигнализация батареи

Чтобы подключить сигнализацию, подключите удлинитель балансировочного разъема к контактам заземления на 3, однако перережьте заземляющий провод и подключите его к основному заземлению на клеммной колодке.

Шаг 6: Чего не делать

Вот список того, чего НЕ делать:

В основном мои ошибки были связаны с повышающим преобразователем, и я фактически взорвал 4 платы в процессе прототипирования этой сборки. Но это нормально, потому что так учишься, по крайней мере, это лучшее оправдание, которое я мог придумать.

Преобразователь 1 и 2 (да, я делал это дважды:(. Не закорачивайте выход - плата будет хлопать и шипеть. В первый раз, когда я сделал это, я впервые прикоснулся к проводам светодиода. Когда я включил напряжение светодиода ослепило меня, и я случайно закоротил провода.

Преобразователь 3. Не торопитесь и не пытайтесь оторвать провода до того, как припой полностью расплавится, вы оторвете паяльную площадку. Припой не содержит свинца, поэтому для его плавления потребуется гораздо больше тепла, чем для старого доброго 60/40.

Конвертер 4. Не меняйте случайно полярность входа, с этим БУДЕТ фейерверк.

В остальном все прошло довольно гладко.

Шаг 7: Изменения / версия 2

В ближайшее время планирую:

- модернизируйте подстроечный потенциометр подходящим, с красивой ручкой, и как-нибудь добавьте ограничение напряжения.

- сделать переходник для параллельного подключения 2-х аккумуляторов.

- сделать контроллер вентилятора

- поэкспериментируйте с сужением луча

- сделайте адаптер для подключения к источнику питания, например, к блоку питания для ноутбука

Кроме того, я собираюсь сделать вторую версию этого светильника, в котором я планирую сделать его меньше по размеру и сделать его водонепроницаемым, сделав сам корпус радиатором. Я загружу еще одно руководство по этому поводу, когда оно будет завершено.

Шаг 8: Галерея

Спасибо, что прочитали мою первую инструкцию. Если у вас есть какие-либо вопросы, проблемы или предложения, опубликуйте их в комментариях, и я сделаю все возможное, чтобы на них ответить. Кроме того, для тех из вас, кто строит этот светильник, также размещайте фотографии. Не могу дождаться, чтобы увидеть, что вы придумали в своем дизайне!

Финалист конкурса `` Корзина сокровищ 2017 ''

Второй приз конкурса Make it Glow 2016