Llanterna LED de 100W en canonada de PVC: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Torna a la ronda 2 de les meves llanternes LED de 100W. Vaig gaudir tant del primer i el vaig fer servir prou que vaig decidir construir-ne un altre que resolgués alguns dels molestos problemes (durada de la bateria terrible, control constant de la tensió de la bateria, bateria fora de la carcassa principal). de construir-ho des de fa uns mesos i, des que finalment vaig decidir seguir endavant i fer-ho, em van costar unes vuit hores de treball completar-lo. Això inclou fabricar la bateria personalitzada, provar totes les peces i triar els valors de la resistència.

Aquesta redacció no és necessàriament una manera de fer, i descriu les meves experiències construint aquesta llanterna, més aviat com un "registre de compilació".

Aquest projecte també es pot veure al meu lloc web aquí:

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

Pas 1: parts

Comencem amb l’elecció de les peces. Ho vaig muntar tot dins d'una canonada de PVC de 4 "perquè l'havia vist abans (enllaç) i és molt més resistent que el MDF que vaig utilitzar per a l'original. Pel que fa a un dissipador de calor, n'he hagut de trobar un que encaixés dins del 4" canonada. Un refrigerador de CPU Intel existent és perfecte per a això. Per al circuit de control, he utilitzat gairebé les mateixes parts que l’última: un convertidor d’augment de 150W, un convertidor XL6009 Buck Boost, 2 potenciòmetres i també he afegit un commutador addicional i un convertidor USB per tenir un port de càrrega USB. Les bateries que he fet servir són 12 Grey Panasonic NCR18650 d'ordinadors portàtils antics, tot al voltant de 2800 mAh. El BMS és un BMS 4S 30A d’aliexpress i funciona perfectament, pel que sé. També he afegit un monitor de tensió a la part posterior de la llanterna. I, per descomptat, no podem oblidar el LED de 100W i l’objectiu que l’acompanya. He fet servir rosques i cargols M3 per a tots els accessoris, ja que en tinc molts, i són molt comuns.

Pas 2: enllaços de peces

Tots els enllaços aquí són enllaços d’afiliació.

Parts de llanterna

EBay de 100W LED

EBay de lent de 60 graus

Convertidor Boost 150W eBay

10A Rocker Switch eBay

Buck Boost Converter (fan) eBay

USB Buck Converter eBay

Slide Switch eBay

Parts de la bateria

4S BMS eBay

Indicador de bateria eBay

Connectors XT-60 eBay

Pas 3: ajustar els convertidors CC-CC

Començant pels circuits de control, he utilitzat una eina rotativa per retallar un cercle de MDF lleugerament més petit que el diàmetre interior de la canonada de PVC per muntar tota l’electrònica. El convertidor d’impulsió s’utilitza per augmentar el voltatge de la bateria fins a un màxim de 32V per al LED. Qualsevol cosa superior a això i el LED començaran a generar massa corrent, s’escalfaran i possiblement explotaran a causa de díodes que no coincideixin correctament. Si voleu obtenir més informació sobre per què passa això, consulteu el vídeo de Big Clives. Assegureu-vos sempre de què feu quan es juga amb LED xinesos d’alta potència. El potenciòmetre original del convertidor d’impulsió és un trimpot de 10K, però òbviament s’hauria de desprendre si anéssim capaços d’ajustar la brillantor de l’exterior de la caixa. Vaig començar amb un potenciòmetre de 10K i vaig descobrir quina resistència causava una tensió màxima de 32V, que va resultar al voltant dels 9K. He utilitzat un potenciòmetre de 5K en sèrie amb un 4K de resistències per maximitzar el voltatge a 32V, però encara tinc un voltatge ajustable. També volia poder controlar la velocitat del ventilador, així que vaig fer el mateix procediment per al convertidor XL6009 Buck Boost, tensió màxima de 14V per sobretensionar el ventilador de refrigeració de 12V per donar el màxim rendiment de refrigeració. Temia que el petit dissipador intel·lectual no fos suficient per refredar adequadament el LED de 100W a plena brillantor durant molt de temps. Resulta que el ventilador d’Intel existent té un controlador de velocitat incorporat, de manera que va resultar inútil, però vaig fer un ventilador mentre ho descobria. En provar el convertidor de buck boost del ventilador, un potenciòmetre va fallar i va crear una resistència infinita entre el netejador i les vores. Això va provocar que el convertidor Buck Boost augmentés a la seva màxima tensió, que va resultar ser superior a 60V. Això va deixar que el fum màgic del ventilador Intel existent, de manera que vaig haver d’agafar-ne un altre del contenidor, però no el vaig tornar a posar en circuit fins que no havia substituït el potenciòmetre i he provat el voltatge diverses vegades a la sortida. Em va sorprendre que el convertidor Buck Boost augmentés a una tensió tan alta, ja que la seva tensió de sortida màxima ajustable és d’uns 35V, igual que els condensadors. Estic content (i sorprès) de no haver bufat cap dels condensadors, empenyent 25V per sobre del seu límit a través d’ells. Només un exemple més d’enginyeria xinesa. Si no ho hagués agafat abans de muntar-lo, els condensadors haurien estat prenent aquest 60V durant molt més temps abans de comprendre el que havia passat i, probablement, hauria explotat.

Pas 4: coincidència de LED

El convertidor USB Buck també es va afegir amb el seu propi commutador i no requeria cap cablejat especial. Curiosament, no hi ha marques a la placa per marcar la polaritat d’entrada, així que vaig treure el multímetre i vaig provar la continuïtat entre un pad d’entrada i la protecció USB a terra. Una nota ràpida: controlar aquests LEDs amb un límit de tensió no és la manera adequada de fer-ho. Un circuit de limitació de corrent és molt millor i evitarà que els LED es cremin independentment del voltatge. Tanmateix, són molt més cars, així que em limito al control de voltatge, però el limito per sota del voltatge màxim. Aquests LED poden trigar fins a un màxim de 36 volts (crec) si es controlen adequadament amb un dispositiu de limitació de corrent. Recomanaria encaridament no conduir LED xinesos amb les màximes especificacions, ja que això augmenta les possibilitats de perill (de nou, vegeu el vídeo de Big Clive que explica molt millor per què és perillós). Vaig provar els LEDs per assegurar-me que no estaven massa desequilibrats entre ells. Com podeu veure a la imatge, les meves coincidien força bé, molt millor que les que es mostren al vídeo de Big Clive. Estic conduint els meus LEDs amb un màxim aproximat de 33V.

Pas 5: muntatge del LED al dissipador de calor

Per connectar el LED i l’objectiu al dissipador de calor, he forat 8 forats al voltant del centre, un conjunt de 4 per adaptar-se al LED i l’altre conjunt de 4 per ajustar-se als punts de muntatge de l’objectiu. Vaig utilitzar cargols M3 i es van colpejar molt bé a l’alumini. Abans d’enroscar el LED, he posat una bola de compost tèrmic al mig del dissipador de calor. El mateix procediment que la CPU per muntar refrigeradors de CPU a una CPU.

Pas 6: muntatge i forats de ventilació

Un cop aconseguit tot l’electrònic de control, vaig passar a tallar la canonada de PVC i muntar-hi tot. Vaig perforar forats per als potenciòmetres, interruptors i cargols, i després vaig sortir a l’exterior per utilitzar una eina rotativa per tallar els forats de ventilació, vaig tallar el tub al llarg i ampliar alguns dels forats. És molt important que això sigui una zona ben ventilada i, idealment, utilitzeu una màscara facial per evitar respirar la pols de PVC.

Utilitzant uns 6-32 cargols, volanderes i algunes cintes galvanitzades, vaig crear un suport per a la placa de control de MDF i després el vaig muntar a la canonada. Després de soldar el LED a la sortida i de comprovar que funcionava, el vaig posar també dins de la canonada i vaig perforar 2 forats a través del suport de plàstic del ventilador per connectar-lo a la canonada de PVC amb uns cargols M3.

Pas 7: construir la bateria

Després vaig treballar en la construcció i muntatge de la bateria personalitzada. Com he esmentat anteriorment, la bateria és una configuració 4S3P, formada per cèl·lules Panasonic NCR18650 d’ordinadors portàtils antics, tot al voltant dels 2800 mAh. Cada cel·la es fusiona individualment a l’extrem positiu amb un fusible 3A, i els extrems negatius es van soldar juntament amb tires de níquel.

La sortida BMS està connectada a l’entrada del convertidor boost per al LED i al convertidor Buck per al port USB. També he afegit un connector XT-60 addicional als terminals principals de la bateria, així com un arnès d’equilibri per poder carregar la bateria amb un carregador de hobby. Vaig posar un tros d’escuma a l’extrem posterior de la llanterna per cobrir tots els caps de cargol de la placa MDF, vaig embolicar la bateria en 2 capes d’escuma i després vaig posar la bateria i un altre tros d’escuma a la part superior. Embalar la bateria amb escuma definitivament no és el millor per a la calor, però no preveig que sigui un problema. Aquestes batries poden subministrar un màxim de 15A aproximadament, i només dibuixaré aproximadament 4A. Per evitar que caigués per l'esquena, vaig afegir un altre tros d'escuma i vaig posar una graella de ventilador de 80 mm a la part superior. Vaig tallar una part de la graella del ventilador per posar un monitor de tensió 4S i un interruptor per tenir una idea aproximada del nivell de la bateria sense cap molèstia. Els forats de cargol de la graella del ventilador es van doblegar cap avall i es van empènyer cap a l'exterior de l'escuma de manera que es poguessin cargolar 4 cargols del ventilador de l'ordinador al PVC on prèviament havia perforat els forats i mantenir la graella del ventilador al seu lloc.

Pas 8: afegir un mànec

Tot el que faltava per fer era afegir un mànec, de manera que vaig tallar una forma aproximada d’un tros d’1x4 amb una serra de trencaclosques, després la vaig escampar amb una eina rotativa i vaig perforar un dels dos extrems de la llanterna i el mànec per muntar-lo de forma segura. Vaig afegir una capa de pintura en aerosol acrílic brillant clar al mànec per donar-li una mica de protecció contra la humitat.

Amb això, la meva segona llanterna LED de 100W es va completar. Si voleu veure el primer, el podeu consultar aquí. M’agrada molt millor, ja que es troba en una unitat autònoma, per tant és molt més fàcil d’utilitzar i manipular que l’anterior.