Самодельный светодиодный прожектор – инструкция по сборке

Самодельный светодиодный прожектор в домашних условиях

Устаревшие галогенные прожекторы в последнее время повсеместно заменяются системами освещения на светодиодах, которые имеют более высокую эффективность, но стоимость таких устройств на порядок выше.

Мастера знают, как собрать светодиодный прожектор своими руками. Для этого придется купить необходимые детали, подготовить инструменты и освоить простые навыки.

Особенности конструкции прожектора

Диодные прожекторы или LED-устройства весьма экономичны по расходу электроэнергии, требуют минимум обслуживания, их светящие элементы работают до 50 – 90 тыс. часов. Приборы приспособлены для эксплуатации на улице, не портятся от погодных условий, грязи, пыли. Качество излучаемого света очень высокое.

Можно ли сделать прожектор на светодиодах своими руками? Конструкция такого оборудования довольно проста, потому можно попробовать собрать его в домашних условиях. Серьезных поломок у самодельного прожектора обычно не возникает, а все, что сломается, можно отремонтировать самостоятельно.

Устройство будет состоять из таких частей:

корпус;
фиксирующие скобы;
светодиодная матрица;
драйвер.

Матрица прибора состоит из диодов, прикрепленных к плате и защищенных особыми полимерами от повреждения.

Электротехническая специфика прожектора

Перед началом сборки надо уточнить особенности электроники прожектора на основе светодиодов. Это поможет выполнить работу правильно и исключить воздействие высоких температур на активную зону прибора. Дело в том, что твердотельные полупроводники высокочувствительны к таким перепадам, что вызывает их деградацию и потерю легирующих добавок. В конечном счете критическое повышение температуры (от +60 градусов) вызывает уменьшение интенсивности освещения или полную поломку.

Конструкция простого светодиода предусматривает наличие таких составляющих:

анод;
катод;
линза и кристалл;
проводник.

Мощный светодиод включает проводник, теплоотвод, кристалл, линзу, катод. Надо помнить, что мощность диода повышает риск его преждевременного износа из-за перегрева. При создании самоделки важно обеспечить хорошую систему отведения тепла, правильно разбить излучатель на несколько частей и верно их установить (последовательно или параллельно). В простых прожекторах можно делать всего 1 излучающий элемент.

Не менее важно стабилизировать сеть по току, иначе перегрева не избежать. Ток должен регулироваться приложенным напряжением и ограничиваться резисторами на диодах. При создании схемы ЛЕД-устройства делается строгий расчет: при превышении напряжения светодиоды скоро испортятся, при недоборе — будут слабо светить.

Необходимые материалы и детали

Чтобы собрать качественное устройство, надо заранее купить все нужные составляющие. Часть можно найти в гараже у автолюбителей, иные — раздобыть у знакомых.

Светодиодная матрица с драйвером. Такие есть на старых фонарных столбах, которые уже вышли из строя — их мощности будет вполне достаточно, но придется заменить перегоревшие лампы. Еще лучше купить новый элемент в специализированном магазине электроники.
Корпус. Его готовят своими руками из разных подручных материалов — металла, фанеры. Можно взять старый галогеновый фонарь или купить новый.
Соединительные провода. Потребуются для подсоединения готового устройства к сети питания.
Фольга. Нужна для создания отражателя. Купить ее можно в продуктовом магазине, главное, чтобы плотность была высокой.
Надежный клей и герметик либо средство 2 в 1.
Радиатор охлаждения. Будет нужен для изготовления мощного прожектора — на 100 Ватт и более.

Для работы потребуются такие инструменты:

болгарка;
аппарат для сварки;
дрель со сверлом;
паяльник с припоем.

Источники света

Светодиоды — главный элемент осветительного прибора, без них не будет выполняться основная функция устройства. Их качеству стоит уделить самое пристальное внимание при покупке. Все светодиоды в рамках одного прибора обязаны быть строго одинаковыми по типу, техническим параметрам (вольт-амперные характеристики).

Тип светодиодов

Рекомендуется сразу купить достаточное количество запасных диодов (до 10), которые заменят поврежденные при монтаже изделия. Неудачное монтирование — не редкость, и покупка с запасом избавит от неудобств.

Существует три основных типа светодиодов:

В форме пластиковой капсулы со штыревыми выводами. Годятся для создания прожекторов малой мощности, для фонарей, стоят дешево. Сила света от таких диодов невелика. У профессионалов есть специальные приборы для определения мощности светодиодов по размеру самих кристаллов, в противном случае придется довериться продавцу. Работать с такими светодиодами легко, ремонтировать — проще простого.
Сверхяркие белые светодиоды на металлической подложке. Их применяют для создания высокомощного осветительного оборудования, система отведения тепла эффективная и простая. Стоимость таких изделий невысока.
Светодиодные LED-матрицы. Это высокомощные светодиоды, работать с которыми рекомендуется только профессионалам. Обычным способом отводить тепло от них не получится, следовательно, прожектор быстро придет в негодность.

Материал корпуса

Корпуса для прожекторов можно купить в интернет-магазине или в специализированном отделе радиотехники, электроники. Стоимость их довольно низкая. Можно «вытряхнуть» старый галогенный светильник, взяв за основу его корпус. Оба варианта хороши, поскольку не придется изобретать отражатель, который уже есть внутри. Цена простенького галогенового светильника составит 150 – 200 рублей, а замена наполнения на светодиодное позволит получить мощное светотехническое оборудование.

Можно сделать корпус самостоятельно, но его эстетические свойства будут ниже. Для обеспечения высокой степени защиты от пыли, влаги стоит взять старую автомобильную фару. Для отличного отвода тепла применяют алюминиевые радиаторы — из них получаются качественные корпуса.

Чтобы разместить пару или больше светодиодов и матриц на одной плате, лучше сделать корпус из жести, тонколистовой стали. После сгибания коробки края шлифуют, швы соединяют заклепками. Сверху изделие грунтуют, наносят эмаль по металлу. Дальше работать с заготовкой можно только после полного высыхания.

Источник питания

После сбора диодов надо подумать о подаче напряжения. Бытовые источники тока не применяются, нужен специальный LED-драйвер, который подает пульсирующий стабильный ток.

LED-драйвер

Высокого напряжения (220 Вольт) светодиодам для питания не требуется, им достаточно 3,2 – 12 Вольт. Если подать к устройству большее напряжение, его можно попросту сжечь. Именно для исключения таких последствий любой прожектор должен иметь LED-драйвер. Его предназначение — стабилизация постоянного тока.

Практически для всех самодельных светодиодных прожекторов годится драйвер LED-лент или систем интерьерного освещения. Его покупают заранее в готовом виде, согласно техническим параметрам рассчитывают количество диодов и разрабатывают схему их соединения. Она будет зависеть от напряжения на выходе и тока стабилизации.

Блоки питания

Такие приборы применяются на прожекторах, которые построены на LED-матрицах. Для малых устройств небольшой мощности можно применять блоки питания общебытового значения с выходным пульсирующим током 0,5 – 1,5 А, напряжением на несколько вольт больше, чем прямое напряжение светодиодов. Для стабилизации тока используются микросхемы LM317, а для приборов более высокой мощности — LM350, LM338.

Этапы сборки прожектора

Порядок создания готового изделия следующий:

Подготовить корпус, из старых корпусов удалить все лишнее, чтобы получилась пустая коробка, заднюю часть отделать фольгой.
При необходимости высверлить в корпусе дырки для вентилирования (при установке радиатора или кулера).
Собрать все светодиоды вместе в одну конструкцию, закрепить их на основании (плате).
Подвести к контактам провода, вывести на наружную часть корпуса.
Установить готовую конструкцию внутри корпуса, закрепить клеем.
Для мощного прожектора поставить радиатор вместе со светодиодной платой (приклеить).
Вытащить провода наружу, закрепить герметиком (это позволит исключить попадание влаги и грязи внутрь).

Для подключения в сеть надо заранее подвести провода электропередачи в нужное место. Важно не перепутать полярность проводов, иначе диоды могут сгореть или не будут работать. Обязательно устанавливается драйвер для стабилизации напряжения. Места стыков проводов изолируются гофрой или пластиковым чехлом. Готовую конструкцию закрепляют на улице.

В результате таких действий будет готов самодельный прожектор с направленным освещением и высокой яркостью. Минус в том, что при нестабильном напряжении надежность изделия будет ниже, поскольку скачки могут вызвать перегорание диодов. Исправить такой недочет поможет монтирование двух резисторов с сопротивлением 1 – 2 Ом. Это позволит получить действительно качественную конструкцию не хуже тех, что реализуются в магазине.

Светодиодный прожектор своими руками

Осветительные приборы нового поколения кардинально отличаются от старых моделей. Они экономичны, демонстрируют высокую мощность и практически не нуждаются в обслуживании.

Устойчивый спрос на качественные источники света вызвал появление на рынке большого количества изделий из стран Юго-Восточной Азии, которые не отличаются ни надежностью, ни долговечностью.

Светодиодный прожектор, изготовленный своими руками, позволит получить достаточно качественное изделие. Рассмотрим, как сделать дешевый и вполне работоспособный прожектор из подручных средств.

Устройство

Конструкция светодиодного прожектора проста. Основными элементами устройства являются:

Драйвер.
Светодиод.

Драйвер — это блок или источник питания, который получает стандартные 220 В и преобразует их в питание, необходимое для работы светодиодного фонаря. Особенностью драйверов, отличающей его от адаптеров, является акцент не на напряжение или мощность, а на стабильную силу тока (у адаптеров главный параметр — напряжение).

Внимание! Приобретая драйвер, необходимо обратить внимание на основной показатель. Если указано значение в вольтах (например, 24 VDC), то это адаптер.

Светодиод в данном случае представляет собой не отдельный элемент, а сборку из нескольких единиц, обладающих одинаковыми характеристиками. Они изготавливаются по специальной технологии, позволяющей получать идентичные кристаллы. Набор кристаллов, подключенных последовательно-параллельно, составляет светодиодную матрицу или LED-cheap. Отличительной особенностью матрицы является большое выделение тепла, разрушающего кристаллы и требующего охлаждения или отвода при помощи радиаторов.

Помимо основных узлов, прожектор состоит из следующих элементов:

Корпус.
Отражатель.
Линза.

Назначение корпуса понятно без объяснений. Фокусирующая линза создает компактный и направленный световой поток, более концентрированный и плотный. Роль отражателя несколько иная, чем в обычных прожекторах. Первоначальная оптика светодиода выдает пучок света с углом раскрытия 120°. Поэтому функцией отражателя является не столько отражение разнонаправленных лучей, сколько уплотнение потока.

Необходимые материалы и детали

Изготовить самодельный светодиодный прожектор можно из деталей, которые имеются под рукой, или куплены в специализированном магазине. Необходимо продумать конструкцию, чтобы все элементы максимально соответствовали друг другу. Необходимые материалы не обязательно приобретать, можно использовать старый светильник, взять светодиоды от сломанного уличного фонаря и т.п. Рассмотрим, какие элементы необходимы для того, чтобы собрать мощный светодиодный прожектор.

Лампы

Самый простой вариант — приобретение готовой светодиодной лампы со стандартным цоколем и подключение ее к сети. Но такую самоделку вряд ли можно назвать прожектором. Оптимальный вариант — матрица на светодиодах SMD 5050, недорогих и качественных, обеспечивающих яркий мощный пучок света. Они крепятся на тонкий стеклотекстолит, установленный на толстой алюминиевой пластине, которая выполняет функции теплоотведения. Можно использовать готовые радиаторы с большим количеством пластин, эффективность которых намного выше, но размеры не всегда позволяют поместить их в ограниченное пространство корпуса прожектора.

Материал для корпуса

Корпусом может послужить любая металлическая или пластиковая коробка соответствующей формы и размера. Оптимальный вариант — использование готового корпуса от галогенного прожектора. Он герметичен, предназначен для уличного использования, имеет подходящий размер. Для людей, обладающих навыками и возможностями, не составит труда изготовить корпус самостоятельно из листового алюминия. Этот вариант позволит разместить качественный радиатор и обеспечить установку наиболее эффективного отражателя с оптимальным углом раскрытия. Следует также предусмотреть монтаж выключателей и способ крепления корпуса — изготовить гнездо для кронштейна или монтажную планку, прикрепленную снаружи.

Источник питания

Приобретение готового драйвера поможет сделать прожектор своими руками значительно быстрее, но, для подготовленных и обладающих определенными навыками людей, не составляет труда изготовить источник питания самостоятельно. Основная задача состоит в обеспечении стабильного тока и напряжения.

Важно! Если имеются сомнения в своих силах, от самостоятельного изготовления драйвера лучше отказаться и приобрести готовый. Ошибки при расчете или сборке могут привести к пожару.

Схема и печатная плата простого светодиодного прожектора

Существует большое количество схем источников питания различной степени сложности. Проще всего (и надежнее) использовать классический вариант схемы с гасящим конденсатором:

Этот вариант является бестрансформаторным типом источника питания, позволяющим получить очень компактное устройство, собранное из недорогих и доступных деталей, не требующее сложной настройки. Входной неполярный конденсатор емкостью 1 мкф запараллелен с резистором на1 мОм, который можно заменить на любой другой образец емкостью от 240 до 1 мОм и мощностью 0,25 Вт. Они подключаются на одно плечо диодного моста, который собран на 4 диодах 1N4007. Выпрямленное напряжение дополнительно сглаживает полярный конденсатор на 10 мкф 400 В. Светодиоды разделены на 2 группы, соединенные параллельно. В каждой группе последовательно соединены 50 единиц. В каждой ветви проходит ток 19 мА, что соответствует номиналу.

Печатная плата не требует высокой точности и может быть изготовлена на лазерном принтере.

Для эффективного отвода тепловой энергии обратную сторону оставляют нелуженой. Расположение монтажных отверстий выбирается таким, чтобы обеспечивался максимально плотный контакт с теплоотводящей пластиной или радиатором.

Порядок сборки прожектора

Рассмотрим, как собрать светодиодный прожектор своими руками.

Сборка начинается с напайки светодиодов на монтажную плату. Для этого используют маломощный паяльник или станцию. После завершения работы необходимо проверить каждый светодиод в отдельности и всю матрицу целиком на работоспособность.
Затем собирают драйвер. Обычно используют навесной способ (без монтажной платы), так как деталей мало. Их расположение надо тщательно продумать, чтобы они свободно поместились в отсеке. Надо оставить достаточно места для провода питания.
Выводы деталей во избежание замыкания следует изолировать кембриком или термоусадочной трубкой. Собранный источник питания проверяется на работоспособность, сначала отдельно при помощи мультиметра, затем с нагрузкой (производится пробное подключение светодиодов). Устраняются обнаруженные недостатки.
После успешного пробного включения приступают к окончательной сборке прожектора. Матрица со светодиодами плотно присоединяется к радиатору. Если нет готового, можно использовать алюминиевый уголок, загнутый из толстой (около 5 мм) пластины. Одна полочка уголка привинчивается к корпусу прожектора, ко второй крепится матрица. Между ней и пластиной необходимо нанести термопасту для лучшего отведения тепловой энергии.
Затем устанавливают отражатель. Если нет готового, можно обойтись установкой алюминиевой фольги, конструкции из зеркального пластика или иных материалов с высокими отражающими способностями. Оптимальный вариант — применение жестких листовых материалов, позволяющих изготовить прочную конструкцию с заданной конфигурацией.
Сборка завершается установкой защитного стекла или фокусирующей линзы. Чаще всего используют стекло, поскольку найти линзу намного сложнее, и ее цена довольно высока. Если планируется использование прожектора для уличного освещения, следует все стыки по периметру изолировать от воды герметиком.

Описанный порядок сборки может быть изменен в соответствии с имеющимися в распоряжении мастера комплектующих или материалов. Вариантов конструкции может быть очень много, возможно изготовление стационарного или переносного прожектора, с самодельной матрицей или готовой лампой и т.д.

Стоит ли делать самостоятельно: все за и против

Сборка самодельного прожектора является одним из вариантов досуга, возможностью проявить свои конструкторские и технические способности. Это основной аргумент, говорящий в пользу самостоятельного изготовления подобных устройств. Необходимо признать, что большинство людей не обладают должными навыками в электротехнике или не имеют необходимого инструмента и материалов.

В результате оказывается, что все комплектующие придется приобретать и проще сразу купить прожектор. Однако, люди, для которых техническое творчество является лучшим способом проводить время, находят в подобных занятиях большое удовольствие.

Подобные занятия можно назвать обычным развлечением, но в результате появляется нужное и полезное устройство.

Основные выводы

Самостоятельная сборка прожектора из светодиодов позволяет сэкономить на приобретении или избежать покупки некачественного китайского изделия.

При этом, мероприятие возможно только при наличии определенной подготовки, навыков владения инструментами и паяльником.

Человека, находящего в подобных занятиях удовольствие, сборка прожектора станет отличным способом провести время с пользой.

Светодиодный прожектор своими руками: материалы, чертеж и схема, инструкция по сборке

Чтобы сэкономить на оплате электроэнергии, предпочтительно использовать светодиодные лампы. Для большей экономии подойдут фонари-прожекторы светодиодные, работающие от аккумулятора. Подробнее о том, как светодиодный прожектор своими руками, будет рассказано в этой статье.

Особенности конструкции

Фонари-прожекторы, оборудованные светодиодами, потребляют меньше электрической энергии. Обслуживание их минимальное, и малозатратное. Их срок работы – до 90 тыс. часов. Их можно устанавливать не только в комнате, но и на улице. Такие приборы не портятся из-за неблагоприятных негативных условий. Конструкция прожекторов позволяет им излучать много света.

Можно сделать самодельный светодиодный прожектор. Если и появятся поломки, исправить их будет несложно.

Led прожектор состоит из нескольких деталей:

Коробки-корпуса;
Скоб;
Матрицы. Диоды крепятся к плате, и защищены от повреждений специальными полимерами;
Драйвера.

Электрическая и техническая специфика

Если вы изготавливаете самодельный прожектор, предварительно уточните особенности его электроники. Так вы сможете качественно сделать работу, и исключить влияние высоких температур на прибор.

Полупроводники твердотельного типа негативно отзываются на перепады температурного режима. Это приводит к их деградации и снижению легирующих добавок.

Если активная панель прибора нагреется до критичной температуры от +60°С, снизится интенсивность излучаемого света или же случится полная поломка. Помните, чем выше мощность светодиода, тем меньше времени потребуется на выход из строя, т. к. будет перегреваться.

Когда будете изготавливать устройство в домашних условиях, позаботьтесь о создании качественной системы отведения тепла. Разделите излучатель на продуманное количество частей, и правильно расположите их. Выбор зависит от вас: параллельно или последовательно. Если изготавливается прожектор простого типа, можно установить только один элемент излучения.

Крепежно-составляющие элементы

Прежде, чем приступать к сборке мощного фонаря-прожектора, запаситесь деталями и составляющими. Если у вас есть автомобиль, часть составляющих найдутся дома. Оставшуюся часть можно докупить, или же взять у знакомых.

Для изготовления фонаря своими руками вам потребуется:

Светодиодная матрица, оборудованная драйвером. Такие детали установлены на столбах с фонарями, которые перестали работать. Вам останется лишь заменить лампы, которые вышли из строя. Можете купить новую деталь в магазине с электротоварами.
Корпус. Изготовить его можно из металлических деталей и фанеры. Для корпуса подойдет галогеновый фонарь. Можете найти старый, который вы используете для рыбалки или охоты, или же купить новый.
Провода для соединения деталей, и подключения устройства к электросети.
Фольга для отражателя. Приобрести этот материал можно в ближайшем магазине. Выбирайте ленты с высокой плотностью.
Цепкий клей.
Герметик.
Радиатор для охлаждения.

Можно увидеть весь инструмент тут. Из инструментов, которые пригодятся для изготовления фонарика, выделяют:

болгарку;
сварочный аппарат;
дрель, оборудованную сверлом;
паяльник;
припой.

Поэтапный процесс

Чтобы изготовить мини зенитный прожектор своими руками, придерживайтесь пошаговой инструкции. Подробнее о технологии сборки будет рассказано далее.

Чертеж и схема

Нужно изучить схему подключения светодиодов. Мощности одного излучающего элемента будет недостаточно. Поэтому подготовьте несколько штук.

Чаще всего в схеме предусмотрена только одна цепь, состоящая из нескольких или одного светодиода. Большинство схем работают по одному и тому же принципу: светодиоды подключаются к матрице, где установлен резистор, ограничивающий ток. Вместо электронного стабилизатора тока можно применить драйвер.

Корпус

Если вы выбираете корпус, это можно сделать несколькими способами:

Сначала выберите «коробку», а после по ее размерам выбирать все необходимые детали. Воспользуйтесь этим вариантом, если важнее размеры прожектора и крепления.
Если приоритетом является мощность прибора и поток света, корпус выбирайте в самую последнюю очередь.

Есть несколько методов подбора оболочки для фонаря-прожектора:

Воспользуйтесь старым ненужным прожектором — из фары или дальнобойным фонарем. Он может быть, как галогеновым, так и с лампой накаливания. Разберите его, и избавьтесь от старой начинки.
Корпус магазинный. Несмотря на затраты, этот способ более выигрышный в техническом и эстетичном плане. Также можно изготовить прожектор на штативе своими руками, так он будет выше.
Изготовьте корпус своими руками. Для этого воспользуйтесь подручными материалами.

При выборе корпуса учитывайте, что он должен быть многофункциональным: быть защитой внутренностей и радиатором для отвода тепла от светодиодов. Если прожекторы будут мощностью более 50 Вт, выбирайте алюминиевые конструкции. Они обладают большей теплопроводностью.

Выбор лампы

Чтобы выбрать лампу, воспользуйтесь такими параметрами:

Мощность готового прибора. Если прожектор менее 30 Вт, то создавать осветительный прибор смысла нет. Популярны варианты, мощностью от 50 Вт. Максимальное количество света дают прожекторы, мощность которых 100 Вт и более.
Напряжение. Чтобы не искать источник питания, задайте напряжение на 220 В. При желании можно установить светодиоды на 12 В для подпитки от автомобильной сети. Можно сделать аккумуляторный прожектор, вставив в него батарейки.

При выборе светодиодов отталкивайтесь от таких параметров:

напряжение светодиода;
рабочий ток.

Приступать к сборке прожектора нужно с матрицы. Она формируется из светодиодов, к которым крепится резистор. Сборка осуществляется на фольге или навесу. Предварительно продумайте конструкцию отведения тепла.

Нужно сформировать отражатель. Для этого обклейте отсек со светодиодами фольгой.

Когда матрица будет готова, ее крепят к корпусу. Для этого используется паяльник и припой. Не забудьте вывести провод питания или установить батарейки. Если все правильно рассчитать, после включения прибора в сеть он ярко засветится.

Как можно использовать прожектор

Чаще всего самодельные фонари-прожекторы из светодиодов используются для освещения двора, гаража или других придомовых территорий.

Можете включить фантазию, и сделать более усовершенствованную модель — изготовить переносной прибор (на штативе, о котором было указано ранее), который можно применить для студийных фото- или видео-съемок.

Небольшие прожекторы, мощностью до 24 Вт, можно использовать для освещения салонов авто. Можете брать их с собой на пикники, и создавать дополнительное штатное освещение. Перед новогодними праздниками самодельными прожекторами можно украсить здание.

Зная, как сделать отражатель для дома, понимаешь, что это не сложно. Для этого потребуются простые материалы и инструменты, а процесс сборки займет 2-3 дня. Если все сделать правильно, вы сможете создать оригинальные осветительные приборы, которые украсят придомовую территорию.

Как самостоятельно сделать прожектор

Светодиодные приборы стремительно завоевывают рынок осветительной техники. Их преимущества – низкое энергопотребление при повышенной световой отдаче, возможность выбора светового спектра по личным предпочтениям, долгий срок службы. На рынке предлагается большое количество LED-светильников, но иногда возникает необходимость сделать подобный прибор своими руками.

Поэтапный процесс

Далее приведена пошаговая инструкция, как создать самодельный прожектор самостоятельно. Это несложно при наличии минимальных навыков и инструментов.

Чертеж и схема

Рассмотрим общую схему включения светодиодов для создания светильника. Так как один излучающий элемент имеет малую мощность, то для создания достаточного светового потока надо взять несколько светодиодов. Приведенная схема является типовой, по факту она может состоять из одной цепочки, цепочка может состоять из одного элемента, а вся схема может состоять из одного светодиода. Практические схемы также могут иметь некоторые отличия, но принципиально общее: светодиоды включаются в матрицу с токоограничивающим резистором. Расчет элементов прожектора будет дан ниже. Еще лучше вместо сопротивления использовать электронный стабилизатор тока – драйвер, но это тема для отдельной статьи.

Важно! Светодиоды могут быть запитаны как от переменного, так и от постоянного напряжения, но если в схеме применен драйвер, а не резистор , то в этом случае напряжение должно быть постоянным.

Подбор корпуса

Существует два подхода к выбору корпуса:

Найти корпус в первую очередь, а все остальное подобрать под размеры корпуса. Такой путь актуален, если требования габаритов, крепления и т.п. важнее остальных параметров.
Если самым важным критерием является мощность и световой поток, а все остальное можно сделать по месту, то корпус подбирается в последнюю очередь, когда все остальные составляющие будут в наличии, или их габариты станут известны.

Какой бы вариант не возобладал, оболочку прожектора можно подобрать одним из трех методов:

Каким бы путем не был бы выбран корпус, надо иметь в виду, что он одновременно должен служить радиатором для отвода тепла от излучающих элементов. Чем более мощный осветитель предполагается построить, тем важней это требование. Поэтому для прожекторов 50+ Вт оболочку лучше сделать из алюминия (его теплопроводность выше) или предусмотреть установку светодиодного блока на отдельный радиатор и отвод тепла от него.

Выбор лампы

«Лампу» будем выбирать исходя из двух параметров:

Мощность будущего прожектора. Делать ее меньше 30 Вт бессмысленно, на практике будут иметь применение приборы от 50 Вт, действительно яркий свет можно получить от источника не менее 100 Вт.
Напряжение. Для бытовых целей лучше задаться напряжением 220 В – не надо будет искать источник питания. Но можно рассчитать цепочку светодиодов на 12 В, если предполагается запитываться от бортовой сети автомобиля. Или на любое другое напряжение, если предстоит питать прожектор от имеющегося источника питания.

Везде, где в статье говорится о ваттах, имеется в виду «осветительная» мощность – эквивалент соответствующей лампы накаливания, а не фактически потребляемая.

Дальше надо выбрать светодиоды, имеющиеся под рукой или предполагаемые к покупке. Два необходимых для расчета параметра:

прямое напряжение светодиода;
рабочий ток в нормальном режиме (80-90% от максимального тока).

Параметры типовых элементов приведены в таблице.

Типоразмер LED	Напряжение, В (U)	Ток, мА (I)
3 мм	2,1	20
5 мм	2,3	20
5 мм с повышенной яркостью	3,6	75
Cree XLamp MX3 (SMD)	3,7	350

Определяем схему исходя из количества светодиодов. Пусть имеется матрица из m цепочек светодиодов, соединенных параллельно, по n элементов в цепочке, соединенных последовательно. Вычисляем напряжение, прикладываемое к цепочке по формуле Uобщ=U*n и потребляемый ток по формуле Iобщ=I*m. Далее найдем номинал резистора R=(Uисточника-Uобщ)/Iобщ (в килоомах!), и его мощность P=(Uисточника-Uобщ)*Iобщ в милливаттах. Так как светодиоды имеют разброс параметров, после сборки схемы рекомендуется замерить фактический ток и уточнить номиналы резисторов.

Сбор прожектора

В первую очередь надо собрать матрицу из светодиодов, не забывая про резистор. Сделать это можно на плате из фольгированного текстолита или навесным способом. Но в каждом случае конструкция отведения тепла должна быть продумана заранее.

Следующий шаг – сделать отражатель. Для этого можно оклеить отсек с излучающими элементами обычной фольгой.

Далее надо закрепить матрицу в корпусе, припаять и вывести питающий провод. Если расчеты оказались верными, при включении осветительный прибор даст яркий свет.

Как можно использовать прожектор

Самое логичное применение светодиодному прожектору, сделанному своими руками — это освещение территории придомового участка, гаража и т.д. Но фантазия умелого мастера этим не ограничится. Можно придумать конструкцию переносного осветительного прибора и использовать его для студийной съемки фото и видео.

Небольшой светильник на напряжение 24 В может добавить эффективности штатному освещению автомобиля при поездках во внедорожных условиях (но применять самодельные устройства при движении по дорогам общего пользования запрещено!). Также можно применить подобный прожектор (или несколько) в эстетических целях – для акцентированной подсветки зданий. Все ограничено только фантазией мастера и умением его рук.

Как сделать мощный светодиодный прожектор своими руками

Я научу вас тому, как сделать светодиодный прожектор своими руками. Некоторые его части созданы на 3D принтере и на них крепятся все детали. Собранные вместе детали испускают свет, напоминающий миниатюрное солнце.

Шаг 1: Детали

100ватный светодиод (Amazon)
Усилитель вольтажа постоянного тока (Amazon)
Основное тело (радиатор, линза, вентиляторы) (Amazon)
Коннектор XT-90 (Amazon)
Батарейка на 12V (Amazon)
Провода
Выключатель
Напечатанные на 3D принтере части (Thingiverse)

Шаг 2: Схема сборки

На картинке изображена очень упрощенная версия сборки мощного прожектора. Вам придётся напрячь воображение, так как некоторых частей для сборки просто не существует в природе. Представьте, что макетная плата — это конвертер постоянного тока с 12V на 32V. Зеленый участок схемы соответствует моему синему. Красный маленький светодиод соответствует яркому 100W светодиоду. Вентилятор, изображенный на схеме — это вентилятор, который будет крепиться на задней стенке прожектора, а маленький коннектор литий-полимерной батареи — это XT-90. Перед тем как будете припаивать потенциометр, ознакомьтесь с картинкой из следующего шага. Цвета на фотографиях соответствуют цветам на схеме.

Шаг 3: Сборка

Нанесите термопасту на заднюю часть диода. Ввиду того, что он греется очень быстро, нужно будет отводить тепло алюминиевым радиатором. Присмотритесь к светодиоду, вы увидите + и -. Если расположить + внизу, то правая клема будет положительной, а левая — землёй. Теперь мы можем собрать линзу. Плотно смонтируйте две распечатанных на принтере пластины, затем закрутите 4 внешних винта.
Прикрутите или приклейте на горячий клей усилитель DC-DC таким образом, чтобы синие клемы смотрели на отверстия для проводов.
Припаяйте одиночный чёрный провод к земле коннектора XT-90. Плоский конец — положительный, а сторона со странной формой — земля. Припаяйте короткий красный провод к плюсу коннектора, а другую его сторону к клеме выключателя. Припаяйте другой красный провод к средней клеме выключателя.
Припаяйте красный и черный провода от вентилятора к красному и черному проводам XT-90. Пропустите все свободные провода через отверстие напечатанной на 3D принтере пластины и зажмите их в синие клемы. Проделайте то же самое с проводами, соединёнными с диодом. Левая сторона для входного напряжения, а правая для выходного.
Рядом с усилителем вольтажа на верхней пластине есть 4 слота для ремней-липучек или стяжек, предназначенных для крепления аккумулятора.
(Опционально) Напротив синих клем располагается синий потенциометр. Вольтаж можно настроить с помощью отвёртки, но мне хотелось менять яркость света. Я использовал 10K потенциометр с большой кнопкой, которая позволяет удобно настраивать яркость.

Шаг 4: Практичность

Задумавшись о практичности моего прожектора, я захотел узнать, как долго он будет работать от батарейки. Используя калькулятор жизни батарейки, я произвёл расчёты. С 12V батареей на 2200mAh, у меня получилось следующее:

0.5A хватит примерно на 3 часа
1.54A хватит примерно на час
4A хватит на 30-40 минут (максимальная яркость)

Этот самодельный прожектор — самая практичная вещь, которую я когда-либо делал в своей жизни.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Самодельный светодиодный прожектор – инструкция по сборке

Главная
Вопросы

Шаг 2 – Подбираем лампу

Что касается лампы для самодельного светодиодного прожектора, то проще всего купить ее. Мощность для уличного освещения должна быть не менее 30 Вт. Однако отдельное приобретение корпуса и LED лампочки может выйти не очень-то и дешево. Именно поэтому мы рекомендуем сделать лампу своими руками. Преимущество в том, что Вы можете собрать лампочку с питанием на 220 или на 12 Вольт. В первом случае это позволит подключать светильник напрямую к сети. О том, как сделать светодиодную лампу в домашних условиях мы рассказывали, советуем ознакомиться. По желанию Вы можете также изготовить лампочку из старой энергосберегающей, из отдельных светодиодов или даже из одноцветной LED ленты, как на фото ниже.

Обращаем Ваше внимание на то, что все схемы и видео инструкции по сборке мы также предоставили в указанной выше статье!

Если Вы все же решили сделать прожектор своими руками из галогенного, придется дополнительно подыскать цоколь светодиодной лампочки.

Процесс сборки

Чтобы сделать светодиодный прожектор, нужно подготовить:

паяльник;
термоклей;
герметик;
провода питания;
отражатель.

Для усиления света используют готовый отражатель или зеркальный скотч.

Собираем прожектор

Отдельные светодиоды нужно собрать в цепь сразу на радиаторе. Подойдет кулер от компьютера, ноутбука или сервера. Диоды прикрепляют термоклеем и соединяют дорожками или проводами. После этого подсоединяют источник питания, проверяют работу лампочек и вентилятора

Важно убедиться, что радиатор поддерживает постоянную температуру, для этого можно воспользоваться инфракрасным пистолетом

Корпус прожектора можно собрать из старого фонаря, кронштейна и алюминиевой трубы. В фонаре нужно сделать отверстие внизу для вентиляторов. Алюминиевая труба подойдет в качестве основания, а старый кронштейн можно использовать как ручку-переноску.

Подключаем в сеть

После окончания всех работ надо подключить прожектор к сети и проверить его. Лучше это делать на улице в полной темноте перед стеной. С большого расстояния нужно оценить пятно света, который дает лампа. В дальнейшем прибор можно усовершенствовать, добавить переносной аккумулятор и USB-разъем для зарядки. Удобная ручка с крючком позволит брать фонарь в походы и на рыбалку.

Преимущества диодов перед галогенными, люминесцентными, энергосберегающими и лампами накаливания

Фонари на базе светодиодных модулей имеют целый ряд технических и эксплуатационных преимуществ перед устаревшими ламповыми аналогами:

Основным преимуществом является малое энергопотребление и высокая экономичность приборов на базе led-модулей. Потребляя в 8-12 раз меньше электроэнергии, светодиодные лампы дают такой же по яркости световой поток. Это существенная экономия средств, а когда речь идет о промышленных масштабах, когда на промышленных производствах освещение осуществляется, к примеру, сотней 500 ваттных фонарей, которые мотают энергию круглосуточно, снижение потребления в 10 раз приведёт к колоссальной экономии средств.
Качество светового излучения. В отличие от устаревших аналогов на лампах, светодиодные фонари дают максимально равномерное, лишенное подёргиваний и мерцаний освещение на всей площади и дальности. Это, во-первых, максимально комфортная среда для глаз, не несущая угрозы зрению и зрительного дискомфорта. Во-вторых, идеальная и неискаженная цветопередача, которая на многих промышленных производствах может быть среди основных приоритетов, в связи с деятельностью производства.
Долговечность и надежность. Светодиодные модули не зависят в эксплуатационном плане от количества включений и выключений. Если вы используете светодиодный прожектор с датчиком движения, этот момент очень актуален. Ввиду постоянного реагирования на движение, прожектор будет постоянно включаться и выключаться. Led-лампы рассчитаны на 100 тысяч и более часов работы, это во много раз больше, чем у любых ламп. В совокупности с простотой и надежностью конструкции, современными материалами, устойчивыми к механическим воздействиям, набор этих технических характеристик делает светодиодные фонари идеальным выбором для подсветки любых объектов, дач, промышленных производств, домов, улиц и площадей.

Безопасность и экологичность. Светодиодные модули собираются из современных экологически чистых материалов. Они не нуждаются в каких-то специальных способах утилизации. Когда светодиодный фонарь вышел из строя, вы можете заменить светодиодный модуль, а закончивший срок своей жизни старый просто выкинуть в мусорное ведро. Абсолютно без каких-либо опасений за своё здоровье. Безопасность светодиодного светового оборудования является самой высокой. Оно работает на малых токах, а значит, если вы решите сделать подключение сами и допустите некую ошибку и, возможно, получите удар током – он не будет столь опасен, как в случае с обычными лампами. Что касается эксплуатационных технических характеристик – светодиодные модули во время работы не нагреваются выше 90 градусов, что делает их максимально пожаробезопасными.
Надежность, простота и гибкость использования. Светодиодные модули могут работать без повреждений даже при сильных скачках напряжения в сети. Подключение весьма простое, с ним справится практически любой. Конструкция прожектора тоже проста и надежна. Для того, чтобы заменить модуль когда он исчерпает свой ресурс работы, достаточно будет открутить несколько болтов и разобрать корпус прожектора. Дальше, руководствуясь многочисленными схемами и помощью интернета, отсоединить старый модуль и подключить новый. Затем опять собрать корпус, поместить прожектор обратно, прикрутив корпус к креплению на поверхности, где был установлен фонарь. Если вам нужна подсветка не только в стандартном дневном варианте – достаточно приобрести цветной RGB прожектор, он может менять цвет в очень широком диапазоне оттенков.

Недостаток же есть только один

Единственный минус – достаточно высокая стоимость, перекрывается совокупностью плюсов более чем полностью. То, сколько прослужит светодиодная лампа и качество излучаемого света, по итогу, приведут к существенной экономии и средств, и нервов, и времени.

Необходимые материалы и детали

Необходимые детали для сборки светодиодного прожектора можно взять от старого компьютера или ноутбука. Если нет подходящего корпуса, его можно собрать самостоятельно из металлического профиля.

Материал корпуса

Дешевые фонари делают с пластиковым корпусом. Их преимущество в небольшом весе и невысокой стоимости. Но пластик проигрывает металлу в долговечности, его нельзя эксплуатировать круглый год. Если планируется повесить прожектор над входом в гараж или дом, лучше сделать металлический корпус. В зависимости от условий эксплуатации можно предусмотреть ручку-переноску и защиту от ударов.

Главное в корпусе – это отверстия сверху и снизу для вентиляции. От долгой работы светодиоды нагреваются, их нужно эффективно охлаждать. Через верхние отверстия воздух входит, обдувает все детали и забирает у них тепло. Через нижние отверстия вентиляторы выдувают отработанный воздух. Такая конструкция прожектора не подходит для улицы.

Источники света

Главный плюс LED-ламп в долговечности службы. Они работают 50000 часов, в 10 раз дольше, чем галогеновые светильники. При грамотном расположении отражателей яркость светодиодов в прожекторе будет намного выше, чем у других ламп.

Если требуется яркий источник света, лучше взять несколько маленьких светодиодов по 1 или 3 Вт. Для устройства среднего размера понадобится 20 штук. Уличный фонарь должен иметь мощность минимум 30 Вт.

Источник питания

Светодиодный прожектор своими руками можно сделать на 12 или 220 Вольт. Подобрать источник питания можно в магазине запчастей для компьютеров. Например, для прожектора с 20 светодиодами по 1 Вт подойдет блок питания от ноутбука на 19 В. Источники тока лучше сразу купить во влагостойком корпусе, тогда не понадобится придумывать собственную защиту.

Процесс сборки

Начнем собирать прожектор с установки светодиодов на печатную плату. Для этого можно воспользоваться как паяльной станцией, так и простым маломощным паяльником. По завершении следует проверить правильность монтажа и работоспособность каждого светодиода отдельно, используя для этого мультиметр в режиме прозвонки.

Следующим этапом по сборке LED-прожектора своими руками является пайка блока питания навесным способом. Расположение радиодеталей нужно продумать так, чтобы они поместились в отсеке, куда заводят провод питания. Чтобы избежать короткого замыкания, оголённые участки изолируем термоусадочной трубкой. Проверяем работоспособность источника питания сначала на холостом ходу, а затем с нагрузкой (светодиодами). После успешного кратковременного запуска переходим к окончательной сборке светодиодного прожектора. Сначала из алюминиевой пластины делаем радиатор в виде уголка. Таким образом, чтобы одна его полка прилегала к внутренней стенке прожектора, а ко второй крепилась плата со светодиодами. С целью повышения теплоотдачи в местах контакта наносим термопасту, после чего производим окончательную сборку.

Плюсы и минусы конструкции

Явным преимуществом конструкции является простота сборки и доступность используемых деталей. В результате проведенных операций получился самодельный светодиодный прожектор направленного действия на светодиодах SMD 5050 со светоотдачей 18 лм каждый. В сумме световой поток самодельного прожектора составит примерно 1600–2000 лм. Точное значение освещенности нужно измерять люксметром. Оно зависит от тока нагрузки и цветовой температуры используемых светодиодов.

Отсутствие ограничительного резистора – минус рассмотренной электрической схемы, благодаря чему её надёжность в регионах с нестабильным напряжением сети резко снижается. Значительный скачок напряжения станет причиной выгорания светодиодов. Поэтому рекомендуем немного усовершенствовать самодельный прожектор, дополнив его схему питания двумя резисторами сопротивлением 1–2 Ом. Не стоит забывать, что светодиодное освещение продолжает прогрессировать, предлагая новые модели твердотельных источников света. В частности, место SMD светодиодов может занять COB матрица, розничная цена которой уже доступна широкому кругу потребителей. COB матрица упрощает монтаж, уменьшает размеры платы, снижает общее время изготовления прожектора в домашних условиях.

Вот только отводить тепло от многокристального чипа придётся с помощью вентилятора, а значит, придётся доработать блок питания. Для этих целей подойдёт компьютерный кулер, для которого достаточно места внутри корпуса. Но в этом случае прожектор нельзя будет эксплуатировать под отрытым небом.

Ещё одним прогрессивным шагом станет замена омеднённого текстолита на фольгированный алюминий. На самом деле этот трёхслойным материал сделан из текстолита, с одной стороны которого нанесена медь для вытравливания печатных проводников, а с другой – алюминий для отвода тепла. Он идеально подходит для построения современных светодиодных фонарей и прожекторов большой мощности.

Итог статьи

Итак, подытожим вышесказанное. Для того, чтобы выбрать прожектор, необходимо определиться в каких условиях он будет использоваться – для промышленных (освещение склада, производства) и домашних целей (освещение двора, дачи) можно подобрать разные прожекторы, в соответствии с их техническими характеристиками, включающими мощность и цветовую температуру. Уже исходя из них, подобрать конструкцию для необходимой дальности подсветки, по необходимости выбрать модели с наличием датчика движения, солнечной батареи или других опций. Если вы хотите самостоятельно сделать светодиодный прожектор – выбрать и приобрести все необходимые компоненты на радиорынке и, вооружившись инструментом, собрать именно то, что вам нужно. Главное в обоих подходах – приобретать качественные компоненты или оборудования у продавца с проверенной репутацией. Это залог положительных впечатлений от будущего пользования оборудованием.

Источник: gk-rosenergo.ru