Faretto alogeno fai-da-te. Realizzare un faretto a LED con le tue mani. Faretto fai-da-te: caratteristiche del design

Puoi realizzare un eccellente faretto a LED con le tue mani, spendendo solo 257 rubli per il ripieno! Anche se non hai dimestichezza con l'elettronica e non hai mai saldato un singolo circuito stampato con componenti radio in vita tua!

Questo faretto può essere utilizzato con successo per l'illuminazione del paesaggio di un'area suburbana, per l'illuminazione accentuata di una casa, per l'illuminazione di un oggetto a una distanza di 20-30 m quando si utilizzano telecamere di sorveglianza esterne ... E molto altro ancora!

Ma, soprattutto, il tuo proiettore consumerà solo 6 watt di energia elettrica con un flusso luminoso stabile quando alimentato nell'intervallo di tensione di 85 - 256 Volt!

Andiamo al sodo. Ci è piaciuta molto la lampada LED Kreonix STD-JCDR-6W-GU10-COB/WW, progettata da ingegneri russi e prodotta da Kreonix.

Lo abbiamo testato e siamo rimasti molto soddisfatti dell'elevata luminosità del LED, del regime di temperatura e del funzionamento del driver (stabilizzatore di corrente) a varie tensioni di alimentazione. Successivamente, abbiamo consigliato la vendita di questa lampada ai nostri partner.

La lampada si è rivelata universale. Oltre all'utilizzo della nuova lampada LED Kreonix STD-JCDR-6W-GU10-COB/WW in plafoniere tornite, nell'illuminazione di nicchie decorative e nell'illuminazione d'accento di interni, a nostro avviso, la lampada è adatta anche per uso esterno, con adeguata protezione dagli influssi esterni.

Da questa lampada realizzeremo un faretto a LED con le nostre mani.

A differenza dei faretti LED già pronti, la lampada Kreonix STD-JCDR-6W-GU10-COB/WW non brilla a 180 gradi, disperdendo luce preziosa intorno e nel cielo, ma con un fascio con un angolo di apertura di 30 gradi. Questo è ciò di cui hai bisogno per un riflettore! Del resto, con la stessa potenza del LED, puoi illuminare oggetti posti più volte più lontano!

Come alloggiamento, abbiamo utilizzato un alloggiamento di un vecchio faretto sotto i 150 watt. Ma puoi anche comprarne uno nuovo. Costa molto poco. Il faretto alogeno doveva essere smontato e la cartuccia in ceramica non necessaria è stata rimossa.

Al centro del case, con sigillante siliconico, abbiamo incollato una nuova cartuccia sotto la base GU10. Abbiamo usato la colla per non preoccuparci della fabbricazione di un fissaggio meccanico della cartuccia. Dopotutto, non avevamo macchine e strumenti speciali a portata di mano.

Al centro del riflettore in lamina, che era sotto i riflettori, abbiamo praticato un foro con le forbicine per unghie, in cui dovrebbe passare la base della lampada a LED Kreonix STD-JCDR-6W-GU10-COB / WW.

Abbiamo iniziato ad assemblare il faretto LED senza aspettare che il sigillante siliconico si indurisse. Ciò è stato fatto non solo per la nostra fretta, ma anche per controllare la direzione del flusso luminoso della lampada. Inoltre, la lampada a LED Kreonix STD-JCDR-6W-GU10-COB/WW con cartuccia si adatta perfettamente al corpo e, con il vetro chiuso, viene leggermente premuta contro di esso.

Questo è il modo migliore per riparare la lampada con la cartuccia mentre la colla sigillante sta asciugando!

Abbiamo portato i fili dalla cartuccia alla scatola di montaggio sul corpo del faretto. Ma il punto in cui il vetro era fissato al telaio rimovibile doveva essere inoltre sigillato con sigillante siliconico (trasparente). Per ogni evenienza, abbiamo anche sigillato altre perdite e lacune.

Dopo il montaggio, abbiamo acceso la lampada nella rete e siamo stati contenti: ce l'abbiamo fatta! Abbiamo realizzato con le nostre mani un faretto a LED con caratteristiche davvero notevoli! A proposito, c'è abbastanza spazio nella custodia per due lampade a LED se le installi una accanto all'altra. Ma ora non abbiamo bisogno di tale luminosità.

Subito dopo il montaggio, se il tempo non è piovoso, abbiamo fissato su un palo il nostro nuovo faretto LED, lo abbiamo collegato alla linea di fotocellule e abbiamo atteso il calare della notte per confrontare la luce fatta in casa con i faretti LED FL-10 da 10W disponibili in loco.. .

… Non siamo rimasti delusi! Il raggio stretto della lampada Kreonix STD-JCDR-6W-GU10-COB/WW ha perforato l'oscurità circa 5 volte più in profondità rispetto al più grande FL-10, evidenziando ciò di cui avevamo bisogno!

E inoltre. È possibile verificare la qualità di tenuta della custodia dopo la pioggia: non deve esserci condensa all'interno del vetro.

I faretti alogeni obsoleti sono stati recentemente ampiamente sostituiti da sistemi di illuminazione a LED, che hanno una maggiore efficienza, ma il costo di tali dispositivi è di un ordine di grandezza superiore.

I maestri sanno come assemblare un faretto a LED con le proprie mani. Per fare ciò, dovrai acquistare le parti necessarie, preparare strumenti e padroneggiare semplici abilità.

Caratteristiche di design del riflettore

I faretti a diodi o i dispositivi LED sono molto economici in termini di consumo energetico, richiedono una manutenzione minima, i loro elementi luminosi funzionano fino a 50-90 mila ore. I dispositivi sono adatti per l'uso esterno, non si deteriorano a causa di agenti atmosferici, sporco, polvere. La qualità della luce emessa è molto alta.

È possibile realizzare un faretto sui LED con le proprie mani? Il design di tali apparecchiature è abbastanza semplice, quindi puoi provare a assemblarlo a casa. Di solito non si verificano gravi danni a un faretto fatto in casa e tutto ciò che si rompe può essere riparato in modo indipendente.

Il dispositivo sarà composto dalle seguenti parti:

• portafoto;
• staffe di fissaggio;
• matrice LED;
• autista.

La matrice del dispositivo è costituita da diodi attaccati alla scheda e protetti dai danni da speciali polimeri.

Specificità elettrotecnica del proiettore

Prima di iniziare il montaggio è necessario chiarire le caratteristiche dell'elettronica del faretto basata sui LED. Ciò contribuirà a eseguire correttamente il lavoro ed escludere l'effetto delle alte temperature sulla zona attiva del dispositivo. Il fatto è che i semiconduttori allo stato solido sono molto sensibili a tali gocce, il che provoca la loro degradazione e perdita di droganti. In definitiva, un aumento critico della temperatura (da +60 gradi) provoca una diminuzione dell'intensità dell'illuminazione o un guasto completo.

La progettazione di un semplice LED prevede i seguenti componenti:

• anodo;
• catodo;
• lente e cristallo;
• conduttore.

Un potente LED include un conduttore, un dissipatore di calore, un cristallo, una lente e un catodo. Va ricordato che la potenza del diodo aumenta il rischio di usura prematura dovuta al surriscaldamento. Quando si crea un prodotto fatto in casa, è importante fornire un buon sistema di dissipazione del calore, suddividere correttamente l'emettitore in più parti e installarle correttamente (in serie o in parallelo). Nei faretti semplici puoi realizzare solo 1 elemento radiante.

È altrettanto importante stabilizzare la rete attuale, altrimenti non è possibile evitare il surriscaldamento. La corrente deve essere regolata dalla tensione applicata e limitata da resistori a diodi. Quando si crea un circuito per un dispositivo LED, viene effettuato un calcolo rigoroso: se la tensione viene superata, i LED si deterioreranno presto, in caso di carenza brilleranno debolmente.

Materiali e parti necessari

Per assemblare un dispositivo di alta qualità, è necessario acquistare in anticipo tutti i componenti necessari. Alcuni possono essere trovati nel garage degli automobilisti, altri possono essere ottenuti da amici.

1. Matrice LED con driver. Ce ne sono su vecchi lampioni che sono già fuori servizio: la loro potenza sarà abbastanza, ma dovrai sostituire le lampade bruciate. Meglio ancora, acquista un nuovo articolo da un negozio di elettronica specializzato.
2. Portafoto. Viene preparato con le proprie mani da vari materiali improvvisati: metallo, compensato. Puoi prendere una vecchia lampada alogena o acquistarne una nuova.
3. Fili di collegamento. Necessario per collegare il dispositivo finito all'alimentazione.
4. Foglio. Necessario per creare un riflettore. Puoi acquistarlo al supermercato, purché la densità sia alta.
5. Adesivo e sigillante affidabile o prodotto 2 in 1.
6. Radiatore di raffreddamento. Sarà necessario per realizzare un potente riflettore - 100 watt o più.

Per funzionare, avrai bisogno dei seguenti strumenti:

• Bulgaro;
• apparecchi per saldatura;
• trapano con un trapano;
• saldatore con saldatura.

Fonti di luce

I LED sono l'elemento principale del dispositivo di illuminazione, senza di essi la funzione principale del dispositivo non verrà eseguita. La loro qualità dovrebbe ricevere la massima attenzione al momento dell'acquisto. Tutti i LED all'interno di un dispositivo devono essere rigorosamente dello stesso tipo, parametri tecnici (caratteristiche volt-ampere).

Tipo LED

Si consiglia di acquistare immediatamente un numero sufficiente di diodi di ricambio (fino a 10) che sostituiranno i prodotti danneggiati durante l'installazione. Le cavalcature fallite non sono rare e l'acquisto con un margine ti farà risparmiare l'inconveniente.

Esistono tre tipi principali di LED:

1. A forma di capsula di plastica con perni. Adatti per realizzare faretti a bassa potenza, per torce, sono economici. La potenza della luce di tali diodi è piccola. I professionisti hanno dispositivi speciali per determinare la potenza dei LED in base alle dimensioni dei cristalli stessi, altrimenti dovrai fidarti del venditore. È facile lavorare con tali LED, riparare - facile come sgusciare le pere.
2. LED bianchi ultra luminosi su un substrato di metallo. Sono utilizzati per creare apparecchiature di illuminazione ad alta potenza, il sistema di rimozione del calore è efficiente e semplice. Il costo di tali prodotti è basso.
3. LED LED-matrici. Si tratta di LED ad alta potenza, consigliati solo ai professionisti. Non funzionerà nel solito modo per rimuovere il calore da loro, quindi il riflettore diventerà rapidamente inutilizzabile.

Materiale dell'alloggiamento

Le custodie per faretti possono essere acquistate in un negozio online o in un dipartimento specializzato di ingegneria radiofonica, elettronica. Il loro costo è piuttosto basso. Puoi "scuotere" la vecchia lampada alogena, prendendo come base il suo corpo. Entrambe le opzioni sono buone perché non devi reinventare il riflettore che è già all'interno. Il prezzo di una semplice lampada alogena sarà di 150 - 200 rubli e la sostituzione del riempimento con il LED ti consentirà di ottenere potenti apparecchiature di illuminazione.

Puoi realizzare tu stesso la custodia, ma le sue proprietà estetiche saranno inferiori. Per garantire un elevato grado di protezione da polvere e umidità, dovresti prendere un vecchio faro per auto. Per un'eccellente dissipazione del calore, vengono utilizzati radiatori in alluminio: realizzano custodie di alta qualità.

Per posizionare una coppia o più LED e matrici su una scheda, è meglio realizzare una custodia di latta, lamiera d'acciaio. Dopo aver piegato la scatola, i bordi sono lucidati, le cuciture sono collegate con rivetti. Dall'alto, il prodotto viene innescato, lo smalto viene applicato sul metallo. Ulteriori lavori con il pezzo sono possibili solo dopo la completa asciugatura.

Sorgente di energia

Dopo aver raccolto i diodi, devi pensare all'applicazione della tensione. Le sorgenti di corrente domestica non vengono utilizzate, è necessario uno speciale driver LED che fornisca una corrente pulsante stabile.

Driver LED

I LED non richiedono alta tensione (220 Volt) per l'alimentazione, sono sufficienti 3,2 - 12 Volt. Se applichi più tensione al dispositivo, puoi semplicemente bruciarlo. È per eliminare tali conseguenze che qualsiasi faretto deve avere un driver LED. Il suo scopo è stabilizzare la corrente continua.

Per quasi tutti i faretti LED fatti in casa è adatto un driver per strisce LED o sistemi di illuminazione per interni. Viene acquistato in anticipo in forma finita, in base ai parametri tecnici, viene calcolato il numero di diodi e viene sviluppato un diagramma della loro connessione. Dipenderà dalla tensione di uscita e dalla corrente di stabilizzazione.

Riserve energetiche

Tali dispositivi sono utilizzati su faretti costruiti su matrici LED. Per piccoli dispositivi a bassa potenza, è possibile utilizzare alimentatori generici con una corrente di ripple in uscita di 0,5 - 1,5 A, una tensione di diversi volt in più rispetto alla tensione continua dei LED. Per stabilizzare la corrente vengono utilizzati i microcircuiti LM317 e per dispositivi di potenza superiore: LM350, LM338.

Fasi di montaggio del faretto

La procedura per creare un prodotto finito è la seguente:

1. Prepara la custodia, rimuovi tutto ciò che non è necessario dalle vecchie custodie per ottenere una scatola vuota, rifinisci il retro con un foglio.
2. Se necessario, praticare dei fori nella custodia per la ventilazione (quando si installa un radiatore o un dispositivo di raffreddamento).
3. Raccogliere tutti i LED in un unico disegno, fissarli sulla base (scheda).
4. Porta i fili ai contatti, portali nella parte esterna della custodia.
5. Installare la struttura finita all'interno della custodia, fissarla con la colla.
6. Per un faretto potente, unisci il radiatore alla scheda LED (colla).
7. Estrarre i fili, fissarli con del sigillante (questo eviterà l'ingresso di umidità e sporco).

Per connetterti alla rete, devi prima portare i cavi di alimentazione nel posto giusto. È importante non invertire la polarità dei fili, altrimenti i diodi potrebbero bruciarsi o non funzionare. Assicurati di installare un driver per stabilizzare la tensione. I giunti dei fili sono isolati con un corrugato o una copertura di plastica. La struttura finita è fissata sulla strada.

Come risultato di tali azioni, sarà pronto un faretto fatto in casa con illuminazione direzionale e alta luminosità. Lo svantaggio è che con una tensione instabile, l'affidabilità del prodotto sarà inferiore, poiché i salti possono causare la bruciatura dei diodi. La correzione di un tale difetto aiuterà a montare due resistori con una resistenza di 1 - 2 ohm. Ciò ti consentirà di ottenere un design davvero di alta qualità non peggiore di quelli venduti nel negozio.

Sin dai tempi antichi, l'umanità ha cercato di far fronte alla luce e di usarla a proprio vantaggio, perché, a differenza di alcuni animali, senza una speciale visione notturna, una persona diventava vulnerabile di notte. Il progresso tende ad accelerare in una sequenza geometrica, questa affermazione è assolutamente vera per lo sviluppo della tecnologia dell'illuminazione. Per molto tempo, prima dell'invenzione dell'elettricità, l'unica fonte di luce era il fuoco vivo, poi apparvero le lampade a incandescenza e iniziò una nuova era. A poco a poco, sono apparsi sempre più nuovi tipi di lampade: fluorescenti, alogene, fino a quando, finalmente, è apparsa la fonte di luce più moderna e tecnologica: i LED. All'inizio erano imperfetti e lontani dall'essere affidabili come lo sono ora, ed erano molto costosi. La situazione è cambiata: i moduli LED sono diventati convenienti, affidabili e di alta qualità. Possedendo eccellenti caratteristiche tecniche e proprietà operative, sono saldamente radicati nel mercato degli apparecchi di illuminazione. In questo articolo parleremo di una fonte molto conveniente e semplice di luce brillante e uniforme basata su LED: un faretto a LED. Caratteristiche dei faretti a LED, come assemblare un faretto a LED con le tue mani, come collegare un faretto a LED: toccheremo tutto questo nel processo di conoscenza di questo dispositivo.

Un faretto a LED è un dispositivo di illuminazione il cui design è un convertitore di tensione, un potente LED, un radiatore per rimuovere il calore in eccesso e un riflettore per amplificare e dirigere il flusso luminoso. Può emettere, come la luce bianca o calda standard, ed essere colorato, con la possibilità di cambiare i colori RGB. La portata di questo dispositivo è praticamente illimitata. I faretti a LED sono utilizzati per scopi domestici e industriali, illuminazione di villini e rustici, illuminazione di ingressi e parcheggi.

Vantaggi dei diodi rispetto alle lampade alogene, fluorescenti, a risparmio energetico e ad incandescenza

Le torce basate su moduli LED presentano una serie di vantaggi tecnici e operativi rispetto alle controparti di lampade obsolete:

• Il principale vantaggio è il basso consumo energetico e l'elevata efficienza dei dispositivi basati su moduli led. Consumando 8-12 volte meno elettricità, le lampade a LED forniscono lo stesso flusso luminoso in termini di luminosità. Si tratta di un notevole risparmio sui costi, e quando si tratta di scala industriale, quando l'illuminazione nella produzione industriale viene effettuata, ad esempio, da cento lampade da 500 watt che emettono energia eolica 24 ore su 24, una riduzione dei consumi di 10 volte porterà ad enormi risparmi sui costi.
• Qualità dell'emissione luminosa. A differenza degli analoghi obsoleti sulle lampade, le luci a LED forniscono l'illuminazione più uniforme, priva di contrazioni e sfarfallio, su tutta l'area e la gamma. Questo è, in primo luogo, l'ambiente più confortevole per gli occhi, che non rappresenta una minaccia per la vista e il disagio visivo. In secondo luogo, la riproduzione del colore perfetta e senza distorsioni, che in molte produzioni industriali può essere tra le priorità principali, in connessione con l'attività produttiva.
• Durata e affidabilità. I moduli LED non dipendono nel piano operativo dal numero di accensioni e spegnimenti. Se stai utilizzando un proiettore a LED con un sensore di movimento, questo punto è molto rilevante. A causa della risposta costante al movimento, il proiettore si accende e si spegne costantemente. Le lampade a LED sono progettate per 100 mila o più ore di funzionamento, che è molte volte più di qualsiasi lampada. Insieme alla semplicità e affidabilità del design, materiali moderni e resistenti alle sollecitazioni meccaniche, un insieme di queste caratteristiche tecniche rende le luci a LED la scelta ideale per illuminare qualsiasi oggetto, cottage, stabilimenti industriali, case, strade e piazze.

• Sicurezza e rispetto dell'ambiente. I moduli LED sono assemblati con moderni materiali ecocompatibili. Non necessitano di metodi di smaltimento speciali. Quando la torcia a LED è fuori servizio, puoi sostituire il modulo LED e gettare quello vecchio fuori dalla sua vita nel cestino. Assolutamente senza alcun timore per la tua salute. La sicurezza delle apparecchiature di illuminazione a LED è la più alta. Funziona a basse correnti, il che significa che se decidi di effettuare il collegamento da solo e commetti qualche errore ed eventualmente prendi una scossa elettrica, non sarà così pericoloso come nel caso delle lampade convenzionali. Per quanto riguarda le specifiche operative, i moduli LED non si riscaldano oltre i 90 gradi durante il funzionamento, il che li rende il più possibile ignifughi.
• Affidabilità, semplicità e flessibilità di utilizzo. I moduli LED possono funzionare senza danni anche con forti sbalzi di tensione. La connessione è molto semplice, quasi chiunque può gestirla. Anche il design del faretto è semplice e affidabile. Per sostituire il modulo quando ha esaurito la sua vita utile, sarà sufficiente svitare alcuni bulloni e smontare il corpo del proiettore. Inoltre, guidato da numerosi schemi e dall'aiuto di Internet, disconnetti il ​​vecchio modulo e collega quello nuovo. Quindi rimontare il corpo, riposizionare il faretto, avvitando il corpo al supporto sulla superficie dove è stata installata la luce. Se hai bisogno di una retroilluminazione non solo nella versione standard diurna, è sufficiente acquistare un faretto RGB a colori, può cambiare colore in una gamma di sfumature molto ampia.

C'è solo uno svantaggio

L'unico aspetto negativo è il costo piuttosto elevato, che è più che completamente coperto dalla combinazione di vantaggi. Quanto durerà la lampada a LED e la qualità della luce emessa, di conseguenza, porterà a un notevole risparmio di denaro, nervi e tempo.

Quali caratteristiche è importante sapere quando si sceglie

Per scegliere l'opzione che fa per te, è consigliabile contattare uno specialista, descrivendogli le condizioni d'uso, la gamma di illuminazione richiesta, l'intensità della retroilluminazione richiesta e altri parametri che ti riguardano (luminosità e calore del flusso luminoso, presenza di un sensore di movimento, pannelli solari per il funzionamento autonomo, ecc.) .

Come realizzare un faretto a LED fai da te

Se tieni uno strumento tra le mani con sicurezza, hai un riflettore non necessario o rotto e non vuoi comprare un "maiale in un colpo", pagando una piccola ma significativa quantità per una lanterna cinese economica, ma non lo fai Non accettare di spendere un sacco di soldi per uno costoso: assembla un faretto a LED con le tue mani. Puoi persino saldare completamente tutte le schede necessarie, poiché su Internet ci sono diagrammi e istruzioni più che sufficienti. Ma se non sei pronto a ricorrere a un saldatore, l'opzione successiva è solo per te.

Componenti richiesti

Quindi, di cosa abbiamo bisogno per realizzare potenti faretti a LED:

direttamente il diodo stesso, i radiatori di raffreddamento, le ventole (quelle più piccole per computer andranno bene) e una scheda di alimentazione per loro (puoi prenderlo da un caricabatterie, preferibilmente da un adattatore di alta qualità, perché non vogliamo che le ventole si guastino ), un convertitore di tensione elettronico per alimentare il nostro diodo e regolarne la luminosità. Avremo anche bisogno, come accennato in precedenza, di un vecchio faretto non necessario - come donatore del corpo, dove verrà installata l'intera struttura assemblata.

Fase 1 - Inizio del montaggio

Iniziamo la procedura di assemblaggio collegando tutti gli elementi a un radiatore di raffreddamento, necessario per rimuovere il calore da un LED molto potente. Prima di tutto, dovrai fissare il modulo del diodo con i bulloni, usando i fori al suo interno. Premere saldamente il diodo su uno strato uniforme di pasta termica.

Quindi collegare le ventole, che serviranno per un raffreddamento attivo aggiuntivo, che ridurrà la temperatura di esercizio di altri 10-20 gradi e prolungherà la già lunga vita del LED.

Fase 2 - Verifica preliminare delle prestazioni e misurazione della temperatura

Dopo aver collegato tutte le parti rimanenti, collegare il diodo alla sorgente di corrente (convertitore) con i fili. Applicare corrente al diodo attraverso un convertitore di tensione per verificarne il funzionamento. Controllare il funzionamento delle ventole e misurare la tensione sulla scheda di potenza per le batterie e le ventole stesse, dovrebbe essere la stessa. Per garantire il corretto funzionamento del sistema di raffreddamento, si consiglia di misurare con precisione la temperatura utilizzando un termometro accurato come una pistola termica a infrarossi. La temperatura non deve essere superiore a 50-60 gradi.

Fase 3 - Mettere le interiora nella custodia

Dopo aver verificato l'operatività di tutti i componenti, è necessario posizionare l'intera struttura direttamente nella custodia preparata. Non dimenticare di lasciare un foro decente nella parte inferiore della struttura - per consentire alle ventole di espellere l'aria riscaldata, e anche nella parte superiore - per l'aspirazione dell'aria.

Installate la scheda che controlla il funzionamento delle ventole (vi ricordo che è di alta qualità, eventualmente presa in prestito dall'adattatore di ricarica) e collegate i fili delle ventole.

Fase 4 - Verifica funzionale finale

Resta per l'ultima volta controllare le prestazioni di tutti gli elementi, ritagliare il riflettore delle dimensioni della custodia da un metallo lucido (o ricoperto da una spessa lamina) e assemblare tutti gli elementi della custodia insieme. Dopo aver serrato saldamente tutti i bulloni che collegano insieme gli elementi del corpo, puoi iniziare a utilizzare il faretto sul modulo diodo, che potresti realizzare tu stesso. Naturalmente, devi avere una certa esperienza nel lavorare con l'elettronica, i circuiti e le schede, oltre a un desiderio: dopotutto, sarà più facile per molti acquistare un dispositivo finito. Ma un faretto autoassemblato, oltre all'autoproclamato orgoglio, avrà caratteristiche tecniche uniche. Se utilizzi un potente modulo da 100 watt, sostituirà la tua torcia alogena da 600-800 watt, che sarebbe molto più grande, si surriscalderebbe e sarebbe molto pericolosa. La gamma di illuminazione di un tale riflettore, a seconda dell'angolo scelto del riflettore, varierà da molto ampia a enorme.

Riassunto dell'articolo

Quindi riassumiamo quanto sopra. Per scegliere un faretto, è necessario decidere in quali condizioni verrà utilizzato: per scopi industriali (magazzino, illuminazione di produzione) e domestici (illuminazione di cortile, cottage), è possibile scegliere diversi faretti, in base alle loro caratteristiche tecniche, compresa la potenza e la temperatura del colore. Sulla base di essi, scegli un design per la gamma di retroilluminazione richiesta, se necessario, scegli i modelli con un sensore di movimento, una batteria solare o altre opzioni. Se vuoi realizzare tu stesso un faretto a LED, seleziona e acquista tutti i componenti necessari sul mercato radiofonico e, armato di uno strumento, assembla esattamente ciò di cui hai bisogno. La chiave di entrambi gli approcci è acquistare componenti o apparecchiature di qualità da un fornitore rispettabile. Questa è una garanzia di impressioni positive dall'uso futuro dell'attrezzatura.

Istruzioni video:

Gli apparecchi di illuminazione della nuova generazione sono fondamentalmente diversi dai vecchi modelli. Sono economici, mostrano un'elevata potenza e non richiedono praticamente alcuna manutenzione.

La costante richiesta di sorgenti luminose di alta qualità ha fatto apparire sul mercato un gran numero di prodotti provenienti dai paesi del sud-est asiatico, che non sono né affidabili né durevoli.

Un faretto a LED fatto a mano ti permetterà di ottenere un prodotto di qualità abbastanza elevata. Considera come realizzare un riflettore economico e completamente funzionale con mezzi improvvisati.

Il design del faretto LED è semplice. Gli elementi principali del dispositivo sono:

1. Autista.
2. Diodo ad emissione luminosa.

Un driver è un'unità o un alimentatore che prende lo standard 220V e lo converte nella potenza necessaria per far funzionare la luce a LED. Una caratteristica dei driver che lo distingue dagli adattatori è l'enfasi non sulla tensione o sulla potenza, ma su un'intensità di corrente stabile (per gli adattatori, il parametro principale è la tensione).

Attenzione! Quando si acquista un driver, è necessario prestare attenzione all'indicatore principale. Se il valore è in volt (ad esempio, 24 VDC), questo è un adattatore.

Il LED in questo caso non è un elemento separato, ma un insieme di più unità con le stesse caratteristiche. Sono realizzati utilizzando una tecnologia speciale che consente di ottenere cristalli identici. Un insieme di chip collegati in serie-parallelo costituisce una matrice LED o LED-economico. Una caratteristica distintiva della matrice è un grande rilascio di calore, che distrugge i cristalli e richiede il raffreddamento o la rimozione mediante radiatori.

Oltre ai nodi principali, il riflettore è composto dai seguenti elementi:

1. Portafoto.
2. Riflettore.
3. Lente.

Lo scopo del corpo è chiaro senza spiegazioni. L'obiettivo di messa a fuoco crea un'emissione luminosa compatta e diretta, più concentrata e densa. Il ruolo del riflettore è leggermente diverso rispetto ai faretti convenzionali. L'ottica originale del LED produce un fascio di luce con un angolo di apertura di 120°. Pertanto, la funzione del riflettore non è tanto la riflessione dei raggi multidirezionali quanto la compattazione del flusso.

Materiali e parti necessari

Puoi realizzare un faretto a LED fatto in casa da parti a portata di mano o acquistate in un negozio specializzato. È necessario riflettere sul design in modo che tutti gli elementi corrispondano il più possibile tra loro. Non è necessario acquistare i materiali necessari, puoi usare una vecchia lampada, prendere i LED da un lampione rotto, ecc. Considera quali elementi sono necessari per assemblare un potente faretto a LED.

Lampade

L'opzione più semplice è acquistare una lampada a LED già pronta con una base standard e collegarla alla rete. Ma un prodotto così fatto in casa difficilmente può essere definito un faro. L'opzione migliore è una matrice su LED SMD 5050, economica e di alta qualità, che fornisce un fascio di luce potente e brillante. Sono montati su una sottile fibra di vetro, montata su una spessa lastra di alluminio, che svolge la funzione di rimozione del calore. È possibile utilizzare radiatori già pronti con un numero elevato di piastre, la cui efficienza è molto più elevata, ma le dimensioni non sempre consentono di collocarli nello spazio limitato del corpo del proiettore.

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Materiale dell'alloggiamento

Qualsiasi scatola di metallo o plastica della forma e delle dimensioni appropriate può fungere da custodia. L'opzione migliore è utilizzare un alloggiamento già pronto da un faretto alogeno. È sigillato, progettato per uso esterno, ha le giuste dimensioni. Per le persone con le capacità e le capacità, non sarà difficile realizzare una custodia da sole con un foglio di alluminio. Questa opzione ti consentirà di posizionare un radiatore di alta qualità e garantire l'installazione del riflettore più efficiente con l'angolo di apertura ottimale. Dovrebbe anche prevedere l'installazione di interruttori e il metodo di fissaggio dell'alloggiamento: creare una presa per la staffa o una piastra di montaggio fissata dall'esterno.

Sorgente di energia

L'acquisto di un driver già pronto aiuterà a creare un riflettore con le tue mani molto più velocemente, ma per le persone che sono addestrate e hanno determinate abilità, non è difficile creare una fonte di energia da sole. Il compito principale è garantire corrente e tensione stabili.

Importante! Se hai dubbi sulle tue capacità, è meglio rifiutare di produrre autonomamente il driver e acquistarne uno già pronto. Errori nel calcolo o nel montaggio possono provocare un incendio.

Schema e PCB di un semplice faretto LED

Esistono numerosi circuiti di alimentazione di vari gradi di complessità. Il modo più semplice (e affidabile) per utilizzare la versione classica del circuito con un condensatore di spegnimento:

Questa opzione è un tipo di alimentatore senza trasformatore che consente di ottenere un dispositivo molto compatto assemblato da parti economiche e convenienti che non richiedono una configurazione complessa. Il condensatore non polare di ingresso con una capacità di 1 microfarad è in parallelo con un resistore da 1 mΩ, che può essere sostituito con qualsiasi altro campione con una capacità da 240 a 1 mΩ e una potenza di 0,25 W. Sono collegati a un braccio del ponte a diodi, che è assemblato su 4 diodi 1N4007. La tensione rettificata attenua inoltre un condensatore polare da 10 microfarad da 400 V. I LED sono divisi in 2 gruppi collegati in parallelo. 50 unità sono collegate in serie in ciascun gruppo. Ogni ramo trasporta una corrente di 19 mA, che corrisponde al valore nominale.

Il circuito stampato non richiede alta precisione e può essere realizzato su stampante laser.

Per un'efficiente rimozione dell'energia termica, il retro viene lasciato non stagnato. La posizione dei fori di montaggio è scelta in modo da garantire il contatto più stretto con la piastra del dissipatore di calore o il radiatore.

Procedura di montaggio del faretto

Considera come assemblare un faretto a LED con le tue mani.

1. L'assemblaggio inizia con la saldatura dei LED al circuito stampato. Per fare ciò, utilizzare un saldatore o una stazione a bassa potenza. Dopo il completamento del lavoro, è necessario verificare l'operatività di ciascun LED singolarmente e dell'intera matrice.
2. Quindi il driver è assemblato. Di solito usano un metodo incernierato (senza un circuito stampato), poiché ci sono poche parti. La loro posizione deve essere attentamente valutata in modo che si inseriscano liberamente nel vano. Lascia spazio sufficiente per il cavo di alimentazione.
3. Le conclusioni delle parti per evitare un cortocircuito dovrebbero essere isolate con guaina cambrica o termorestringente. Viene verificata la funzionalità dell'alimentatore assemblato, prima separatamente utilizzando un multimetro, quindi con un carico (viene effettuata una connessione di prova dei LED). Le carenze riscontrate vengono corrette.
4. Dopo una prova di successo, procedi all'assemblaggio finale del faretto. La matrice con LED è saldamente attaccata al radiatore. Se non ce n'è uno già pronto, puoi usare un angolo di alluminio piegato da una piastra spessa (circa 5 mm). Un ripiano dell'angolo è avvitato al corpo del faretto, la matrice è fissata al secondo. La pasta termica deve essere applicata tra essa e la piastra per una migliore dissipazione del calore.
5. Quindi viene installato il riflettore. Se non ce n'è uno già pronto, puoi cavartela con l'installazione di un foglio di alluminio, una struttura in plastica a specchio o altri materiali con elevate capacità riflettenti. L'opzione migliore è l'uso di materiali in fogli rigidi, che consentono di produrre una struttura solida con una determinata configurazione.
6. L'assemblaggio viene completato installando un vetro protettivo o una lente di messa a fuoco. Il vetro viene spesso utilizzato, poiché è molto più difficile trovare un obiettivo e il suo prezzo è piuttosto alto. Se prevedi di utilizzare un faretto per l'illuminazione stradale, tutti i giunti attorno al perimetro devono essere isolati dall'acqua con un sigillante.

Fino a quando i prodotti a LED non entreranno finalmente nelle nostre vite e la produzione non sarà completamente sulla buona strada, il prezzo delle apparecchiature di illuminazione a LED continuerà a farsi sentire. Ma perché aspettare o, peggio ancora, pagare più del dovuto se puoi assemblare un proiettore della potenza richiesta con le tue mani secondo le nostre istruzioni.

Caratteristiche elettriche del lavoro con i LED

Se intendi utilizzare la tecnologia LED, non ti farà male conoscere alcune delle complessità del lavoro con essa, che in parte possono essere chiamate svantaggi. Da un lato, i LED sono sorgenti luminose compatte, economiche e durevoli, ma dall'altro?

Gli elementi semiconduttori allo stato solido sono estremamente sensibili alle alte temperature interne. Il fenomeno, chiamato degrado, consiste nella perdita di droganti da parte del semiconduttore, che si esprime in una diminuzione del flusso luminoso o in un guasto finale.

a) il progetto di un LED convenzionale: 1 - anodo; 2 - catodo; 3 - conduttore; 4 - cristallo; 5 - lente di plastica
b) progettazione di un potente LED: 1 - custodia; 2 - conduttore; 3 - dissipatore di calore; 4 - cristallo; 5 - lente; 6 - catodo

Ad una temperatura di 60°C, il LED si degrada molto velocemente e le 50mila ore dichiarate dal produttore alla fine si trasformano in 3-5mila. E più potente è un singolo LED, maggiore è la probabilità di un rapido invecchiamento dovuto al surriscaldamento. Pertanto, nello sviluppo di apparecchi di illuminazione, viene messo in primo piano un sistema di rimozione del calore di alta qualità, oltre a dividere l'emettitore in più punti e la loro corretta disposizione.

Un'altra caratteristica dei LED è che possono far passare solo un numero limitato di elettroni per unità di tempo. La rete che alimenta il LED deve essere stabilizzata in corrente, altrimenti si verificano gravi surriscaldamenti e le relative conseguenze negative. La corrente nel circuito di alimentazione è regolata dalla tensione applicata ed è limitata da un resistore su ciascuno dei LED. Quando si sviluppa uno schema di collegamento, è necessario un calcolo accurato: sovrastimare la tensione e i LED si guasteranno rapidamente e la renderanno troppo bassa: brilleranno a metà dell'intensità.

I faretti più semplici hanno un solo elemento emettitore di luce, ma nei dispositivi ad alta potenza si consiglia di distribuire il carico per una dissipazione del calore più efficiente. In questi casi, la connessione può essere seriale, parallela o mista. Il primo non è del tutto sicuro: se uno dei LED si brucia, può interrompere il circuito o bypassarlo. Con una connessione parallela (e soprattutto mista), esiste il rischio elevato che dopo aver scollegato un utente dal circuito, la corrente nella rete di alimentazione aumenti a valori inaccettabili.

Sorgenti puntiformi e matrici: selezione, acquisto

Esistono tre tipi di LED che è consigliabile utilizzare nei faretti. Si noti che quando si assembla una lampada da più LED, questi devono essere identici sia nel tipo che nelle caratteristiche corrente-tensione. Si consiglia inoltre di acquistare fino a una dozzina di diodi di ricambio come kit di riparazione e in caso di danni durante l'installazione.

I LED a forma di capsula di plastica con cavi a spillo sono adatti per realizzare piccoli faretti e torce elettriche. Questo è il tipo di prodotto più economico e il prodotto finale finirà per essere relativamente facile da riparare.

Il secondo tipo è costituito da LED bianchi ultra luminosi su un substrato di metallo. Dovrebbero essere utilizzati in apparecchi di illuminazione ad alta potenza, è abbastanza semplice rimuovere il calore da essi.

Un altro tipo di LED sono le matrici LED ad alta potenza. È sconsigliato realizzare da soli faretti con potenza matrice di 20 W o più: non sarà possibile rimuovere efficacemente il calore con semplici accorgimenti.

Parti dell'alloggiamento e del riflettore

Esistono numerose soluzioni per il corpo di un faretto fatto in casa. Se per un lampione è richiesto un elevato grado di protezione da polvere e umidità, è adatto un faro per auto. Il bordo della base della lampada dovrà essere ritagliato e fissato sul pannello con la matrice LED. Lo svantaggio del metodo è la potenza limitata del riflettore, nonostante il fatto che solo una matrice vi si adatti.

Se si posizionano più LED o array sullo stesso PCB o piastra di montaggio, la custodia può essere realizzata in stagno o lamiera d'acciaio. Sul pezzo, segnare lo sviluppo del tronco piramidale: un quadrato al centro e identici trapezi isoscele ai lati. Non dimenticare di lasciare una "lingua" su uno dei lati di ciascun trapezio per unire i petali. Inoltre, nella base più piccola del trapezio, deve essere lasciata una striscia rettangolare di circa 15-20 mm, e al centro del quadrato, tagliarne un'altra con un lato più piccolo di 20-25 mm.

Quando il modello è pronto, carteggia i bordi, piega il corpo e unisci le cuciture con i rivetti. Primerizzare la superficie interna, aprire con vernice spray bianca senza brillantezza e lasciare asciugare per 2-3 giorni. Dal lato anteriore della cassa, taglia in diagonale un pezzo di vetro quadrato di dimensioni adeguate e appoggialo contro i ripiani curvi dall'interno. Cammina liberamente lungo il contorno del vetro con silicone bianco e rivesti le cuciture del corpo con esso.

Fissare il pannello o la scheda di montaggio con otto bulloni da 4 mm, dopo aver praticato dei fori lungo i bordi di ciascun ripiano sul lato stretto della custodia. Per far aderire bene la piastra, utilizzare una guarnizione in schiuma di PVC. Non sarà facile serrare i bulloni, le loro teste non sono accessibili, quindi usate un paio di controdadi all'estremità.

Installazione di elementi radio

Se hai scelto i LED con cavi pin, avrai bisogno di una piastra in textolite per la loro installazione. Pensa al layout e disegna i percorsi di corrente con un pennarello indelebile. Gli anodi di tutti i LED (long tail) possono essere assemblati su un bus "di terra". Anche i catodi vengono raccolti in un punto, ma un resistore limitatore di corrente deve essere collegato in serie al circuito di alimentazione di ciascun LED.

Il suo calcolo è semplice: sottrarre la tensione del LED dalla tensione di alimentazione e dividere per la corrente massima consentita. Per sicurezza in caso di fluttuazioni della tensione della sorgente, la corrente del LED consentita può essere deliberatamente abbassata al 90-95% del valore del passaporto.

Un esempio di un circuito a matrice di LED di diodi con una tensione di esercizio di 3 volt e una corrente di esercizio di 20 mA

La tensione di alimentazione approssimativa per un LED è di 4 V. Se la sorgente ne produce di più, è consigliabile accendere i diodi in un circuito misto, dove sono collegate in parallelo delle ghirlande, ognuna delle quali ha un LED ogni 4-5 V di voltaggio. La corrente ammissibile per un tale assieme in serie è determinata come la somma delle correnti ammissibili di ciascuno e la tensione diretta rimane la stessa, a condizione che questo parametro sia lo stesso per ciascun LED.

Dopo aver posizionato gli elementi e disegnato le tracce, incidere la lastra di textolite in una soluzione di acido citrico (30-50 g), acqua ossigenata al 3% (100 ml) e sale da cucina (2 cucchiaini), controllando periodicamente il grado di dissoluzione di le zone. Praticare i fori per i perni con un trapano da 1,5-2 mm, praticare otto fori per fissare la scheda alla custodia, quindi lubrificare accuratamente le parti attive con una saldatura a colofonia.

È inoltre possibile utilizzare un circuito stampato per la matrice LED

Se stai assemblando diodi o matrici su un substrato di raffreddamento, sono montati in modo incernierato. Come piastra di montaggio, dovresti scegliere un radiatore in alluminio del tipo "pettine". Ogni LED viene fissato mediante due o tre fori, contrassegnarli tutti in una volta e forare dal retro del radiatore con un trapano da 2,5 mm.

Per il fissaggio utilizzare viti corte autofilettanti 3,5x11 mm per profili metallici, ma senza trapano all'estremità. Prima di fissare il diodo, applicare una piccola quantità di pasta termica KPT-8 sul supporto.

Il catodo (-) e l'anodo (+) dei LED con un substrato sono contrassegnati, lo schema di collegamento e il calcolo delle resistenze di protezione sono gli stessi per tutti i tipi. Collegare gli elementi tra loro per mezzo di un pezzo di filo telefonico. Per non fare lavori inutili, gli anodi possono essere immediatamente saldati con ponticelli corti alla cassa del radiatore in alluminio.

Domanda sull'alimentatore

Dopo aver assemblato i LED, ti rimarranno due uscite, che sarebbe bello applicare la tensione, ma da dove prenderla? Gli alimentatori domestici sono di scarsa utilità qui; per alimentare i LED, è necessario un driver LED che produca una corrente pulsante costante di un valore stabile.

Per la maggior parte dei prodotti è adatto un driver per sistemi di illuminazione interna o per strisce LED. È meglio acquistare in anticipo un alimentatore per calcolare il numero e lo schema di collegamento dei diodi in base alla tensione di uscita e alla corrente di stabilizzazione totale.

Per le piccole imbarcazioni, è possibile utilizzare alimentatori per uso generico con una corrente di ripple in uscita di 0,5-1,5 A e una tensione di 3-5 V superiore alla tensione diretta dei diodi. Puoi stabilizzare l'alimentazione con il chip LM317, per faretti più potenti, utilizzare rispettivamente LM350 e LM338, aumentando la potenza della sorgente.

Il limite di corrente del microcircuito può essere regolato modificando la resistenza del resistore. Il suo valore è definito come 1,25 / I, dove I è la corrente del LED o dell'assieme.