Com construir una llanterna LED increïblement brillant: 8 passos (amb imatges)

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

En aquest instructiu (el meu primer) us mostraré com he construït aquesta llanterna LED de mà ridículament brillant perquè vosaltres també pugueu convertir la nit en dia … i impressionar als vostres amics. a la nit, o simplement sortir a la fosca. No obstant això, la majoria de nosaltres ens conformem amb aquests paquets de valor barat de la compra a la ferreteria local. Aquestes llanternes econòmiques produeixen una quantitat de llum inútil, si n'hi ha. Per resoldre aquest problema, vaig dissenyar i construir aquesta llanterna brillant, sorprenentment útil i molt impressionant que és ideal per il·luminar-se a la foscor, crear efectes de vídeo i fotografia genials com a orbes brillants de ciència ficció, que s’utilitzen com a llum de treball i moltes altres coses, tot per un cost raonable.

Pas 1: materials i cost

Aquí teniu una llista de les parts que he utilitzat, però, qualsevol cosa similar també hauria de funcionar. S'inclouen els enllaços d'Amazon (visc al Canadà, de manera que els preus i els enllaços són majoritàriament canadencs, això també hauria de beneficiar a la gent que viu als Estats Units a causa del dòlar).

Connectors XT60: 2,99 CDN $: Amazon.ca

Alarma de bateria LiPo: 3,99 CDN $: Amazon.ca

Commutadors: 6,17 CDN $: Amazon.ca

Volt / amperímetre: 13,57 CDN $: Amazon.ca

Dissipador de calor: 20,04 CDN $: Amazon.ca

LED de 100w: 10,49 USD: Amazon.com

Lent i reflector: 4,99 USD: Amazon.com

Bateries LiPo de 11,1 v (trieu la que s’adapti millor als vostres usos)

24,88 CDN $: Amazon.ca

49,00 CDN $: Amazon.ca (es tracta d'un paquet de 2 de la versió més recent de la bateria anterior)

85,14 CDN $: Amazon.ca (capacitat més gran per a pressupostos més alts)

53,00 CDN $: Amazon.ca (també amb més capacitat)

Carregador de bateria: 27,59 CDN $ - Amazon.ca (no inclou font d'alimentació)

Extensió de cable de carregador de balanceig: 2,04 CDN $ - Amazon.ca També necessitareu diversos materials com ara filferro, blocs de terminals, fusibles / portafusibles, soldadura, encongiment, etc. El cost total hauria de ser inferior a 200 $, però, serà comparable productes que costen 600 $ + Tingueu en compte que les bateries i el carregador també es poden utilitzar per a altres coses, ja que no estan dedicats a aquest projecte. A més, aquest preu inclou les experiències i coneixements d’aprenentatge que obtindreu en fer un projecte com aquest, això no té preu.

Pas 2: dissenyar / Com funciona

Per tant, com que el LED d’aquesta “arma d’il·luminació massiva” consumeix molta potència, fins a 100 watts (33 volts i 3 amperes), produeix una quantitat de calor insana, de manera que necessitem un dissipador de calor per mantenir-lo fresc. un que he enumerat a la llista de parts pot semblar excessiu, i és una mica excessiu (només una mica), però també ho és tota aquesta versió.

Per proporcionar prou energia per alimentar aquesta bèstia famolenca, necessitarem una potent bateria dissenyada per a aplicacions d’alta descàrrega, compacta i lleugera, al cap i a la fi (és una llanterna portàtil (descarta l’àcid de plom). La solució òbvia a aquests dos requisits és una bateria de polímer de liti (Li-Po). Les bateries Li-Po s’utilitzen habitualment per alimentar drons d’alt rendiment, cotxes RC i cotxes elèctrics. Són petites, lleugeres i es poden descarregar molt ràpidament, perfectes per a la nostra llanterna. Vaig anar amb una bateria Li-Po de 11,1 v (enllaçada a la secció de materials).

Però espereu … el LED necessita 33 volts i la bateria només té 11,1 volts ?! Aquí és on entra el convertidor d’impulsió. El convertidor “augmenta” els 11,1 v de la bateria a 33 v que requereix el LED, o el que hàgiu configurat per utilitzar el potenciòmetre incorporat per ajustar el voltatge de sortida. Però haurem de tenir precaució perquè el LED mai no hauria de superar els 34v i només s’encendrà com a mínim uns 26v, per tant, necessitem alguna manera de controlar la tensió de sortida del convertidor d’impulsió, que ens conduirà al següent component … El comptador digital ens permet fer això i, amb ell, podem veure el voltatge i el corrent que van al LED. Això fa que sigui molt fàcil ajustar la brillantor de la llum i també evitar que el LED s’enforteixi. Per a una protecció addicional, tenim un fusible de 4 amperes a la sortida del convertidor d’impulsió, per molt divertit que fos provar d’explotar un LED de 100w, no volia esperar a enviar-lo de nou.

A continuació, tenim l'alarma de la bateria. L’objectiu de l’alarma és protegir la bateria de la descàrrega excessiva que és necessària a causa de la química sensible de les bateries Li-Po. Cada cel·la es carregarà completament fins a 4,2 volts per cel·la i no pot baixar per sota de 3 volts per cel·la com a mínim absolut. Si la tensió cau per sota de 3 volts, caurà ràpidament fins a 1 o 2 volts i danyarà la cel·la. No obstant això, ho evitem establint el so d'alarma de la bateria a 3,2 volts (amb el botó de la part superior), però si per algun misteriós motiu desconegut el voltatge cau massa baix, no us espanteu, només tireu la bateria al vostre equilibri el carregador i carregueu-lo a una taxa de càrrega baixa i sovint podeu recuperar la cel·la amb un mínim dany.

En aquest disseny, vaig decidir utilitzar 2 interruptors, un interruptor principal d’alimentació i un interruptor només per al LED. Ho vaig fer per poder tenir el ventilador, l'alarma de la bateria i el comptador digital encès sense que el LED estigués engegat. Amb aquest disseny puc veure el voltatge de la bateria amb o sense càrrega, també sona genial quan encenc l’alimentació principal i emet un so i emet un so mentre tot s’encén.

Pas 3: muntar el LED al dissipador de calor

Per muntar el LED al dissipador de calor primer apliqueu la pasta tèrmica, feu-ho tal com es mostra més amunt (o el mètode que preferiu, sé que l'aplicació de pasta tèrmica pot ser un tema molt … controvertit?). Aleshores vaig haver d’utilitzar un petit tros d’un dissipador de calor d’alumini que després vaig fixar al LED, subjectant-lo al dissipador de calor, tal com es mostra a les imatges anteriors. Aneu amb compte de no apretar massa els parabolts, ja que doblegareu el LED.

Aquí també podeu afegir la lent i el reflector mitjançant epoxi per fixar-lo al LED.

Pas 4: cas

Per al cas, vaig reciclar una llanterna antiga que estava trencada i que es tirava. Vaig començar a destripar les parts internes que consistien en un far de cotxe i 2 petites bateries de plom àcid. Vaig reciclar les bateries i vaig començar a treballar modificant la caixa perquè s’adaptessin als meus components. Només necessitareu els elements essencials per a aquest pas: cola calenta, epoxi, paper de vidre i un Dremel.

Vaig començar eliminant alguns suports amb el meu fiable Dremel (els Dremels són eines fantàstiques). A continuació, vaig muntar la majoria de les peces, deixant els cables molt llargs per tallar-los a la longitud més tard i els vaig connectar al reflector. Epoxy és el vostre millor amic quan feu alguna cosa així. Provo que s’adapti el conjunt a la caixa, que s’adapta perfectament. Després vaig tallar els respiradors per al ventilador i els vaig acabar amb trossos de graella d’altaveu que vaig reciclar d’un moll d’Ipod trencat. En aquest moment he tallat i esmunyit les ranures per al comptador digital, l’alarma de la bateria, l’interruptor mestre i el potenciòmetre de retallador que els muntava, juntament amb el convertidor d’augment, amb molta cola calenta, perquè ningú no veurà l’interior, oi?

Vaig afegir alguns retocs com el velcro a les bateries i al sostre de la caixa per facilitar el muntatge, així com algunes etiquetes que venien amb les meves bateries. I era el moment de connectar-se.

Sé que molts de vosaltres no tindreu el luxe d’utilitzar un cas existent, així que estic encantat de veure quines idees teniu per al vostre cas. Sigues creatiu i fes-lo teu.

Pas 5: cablejat

He inclòs un esquema senzill que mostra com connectar tots els components.

Quan connecteu el cablejat, assegureu-vos de deixar-los el temps suficient per adaptar-los al vostre cas. Vaig fer la majoria del cablejat abans de posar-ho tot al meu cas, tot i que podeu triar cablejar-lo després, segons el vostre cas.

Per a aquest pas, necessitareu un bloc de terminals per a les connexions de terra i d’alimentació, cable (12 o 14 AWG per a connexions d’alta potència), un fusible de 4 amp i portafusibles i diversos altres materials petits.

* no us oblideu d'utilitzar tubs termorretractables per a totes les connexions possibles *

Primer soldeu algun cable a un connector XT60 femella i poseu un interruptor en sèrie amb el cable de terra, que servirà com a interruptor principal d’alimentació. A continuació, fixeu els extrems al bloc de terminals creant rails positius i de terra (segons el tipus de bloc de terminals que utilitzeu, és possible que hagueu de connectar el cable a altres terminals per a cada connexió).

Convertidor Boost

Soldeu les entrades a l’energia i a terra

Afegiu un interruptor i un portafusibles a la sortida negativa. Utilitzarem un fusible de 4 amperes aquí.

A més, voldreu tenir un potenciòmetre accessible per ajustar la tensió que va al LED. Acabo d’ampliar el tallador POT que ja estava al convertidor.

comptador digital i LED

Connecteu els 2 cables prims a l’alimentació del bloc de terminals, de vermell a positiu i negre a terra.

El fil negre més gruixut passa a la sortida negativa del convertidor d’impulsió, després del portafusibles.

El cable groc va al terminal negatiu del LED

El fil vermell més gruixut es dirigeix a la sortida positiva del convertidor d’augment.

Alarma de bateria

Per connectar l'alarma, connecteu l'extensió del connector d'equilibri als pins de terra a 3, però, estireu el cable de terra i connecteu-lo a la terra principal del bloc de terminals.

Pas 6: Què no fer?

Aquí teniu una llista del que NO heu de fer:

Els meus errors van implicar sobretot el convertidor d’impulsos, i en realitat vaig explotar quatre taules en el procés de prototipatge d’aquesta compilació. Però està bé perquè així s’aprèn, almenys aquesta és la millor excusa que se m’acut.

Convertidor 1 i 2 (sí, ho he fet dues vegades:(. No reduïu la sortida: la placa apareixerà i espurnejarà. La primera vegada que vaig fer això tocava els cables al LED per primera vegada. Quan vaig aparèixer el voltatge que em va deixar el LED em va encegar i accidentalment vaig curtcircuitar els cables.

Convertidor 3. No us afanyeu i intenteu treure els cables abans que la soldadura es fongui completament, traureu el coixinet de soldadura. La soldadura no conté plom, de manera que es necessita molta més calor per fondre que la bona vella 60/40.

Convertidor 4. No inverteixi accidentalment la polaritat d'entrada, hi haurà focs artificials.

A part d'això, tot va anar força bé.

Pas 7: Canvis / versió 2

Aviat penso:

- Actualitzeu el potenciòmetre de tall amb un de correcte que tingui un bon pom i afegiu límit de tensió d'alguna manera.

- Feu un adaptador per connectar 2 bateries en paral·lel.

- fer un controlador de ventilador

- experimentar fent que el feix sigui més estret

- Feu un adaptador per connectar-lo a una font d'alimentació com una font d'ordinador portàtil

A més, faré una segona versió d’aquesta llum en què penso fer-la més petita i impermeable fent de la caixa mateixa el dissipador de calor. En penjaré un altre que es pugui instruir quan acabi.

Pas 8: Galeria

Gràcies per llegir el meu primer instructable. Si teniu alguna pregunta, dubte o suggeriment, envieu-los als comentaris i faré tot el possible per respondre-hi. A més, per a aquells de vostès que construeixen aquesta llum, si us plau publiqueu imatges també. No puc esperar a veure què heu pensat en el vostre disseny!

Accèsit al concurs de la paperera al tresor 2017

Accèssit al concurs Make it Glow 2016