Πώς να φτιάξετε έναν τρελά φωτεινό φακό LED!: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Σε αυτό το Εκπαιδευτικό (το πρώτο μου) θα σας δείξω πώς έφτιαξα αυτόν τον γελοία φωτεινό φακό χειρός LED, έτσι ώστε και εσείς να μετατρέπετε τη νύχτα σε μέρα… και να εντυπωσιάζετε τους φίλους σας. Οι περισσότεροι από εμάς χρησιμοποιούμε φακούς αρκετά συχνά για δραστηριότητες όπως κάμπινγκ, περπάτημα τη νύχτα, ή απλά βγαίνοντας έξω στο σκοτάδι. Ωστόσο, η πλειοψηφία από εμάς αρκείται σε αυτά τα φθηνά πακέτα αξίας από το ταμείο στο τοπικό κατάστημα υλικού. Αυτοί οι φθηνοί φακοί παράγουν άχρηστη ποσότητα φωτός, αν υπάρχει καθόλου. Για να επιλύσω αυτό το ζήτημα, σχεδίασα και κατασκεύασα αυτόν τον τρελό φωτεινό, εκπληκτικά χρήσιμο και πολύ εντυπωσιακό φακό που είναι εξαιρετικός για να φωτίζει το δρόμο σας στο σκοτάδι, δημιουργώντας δροσερά εφέ βίντεο και φωτογραφίας, όπως φωτεινές σφαίρες επιστημονικής φαντασίας, χρησιμοποιώντας ως φως εργασίας και πολλά άλλα, όλα με λογικό κόστος.

Βήμα 1: Υλικά και κόστος

Ακολουθεί μια λίστα με τα μέρη που χρησιμοποίησα, ωστόσο, οτιδήποτε παρόμοιο πρέπει να λειτουργεί επίσης. Περιλαμβάνονται οι σύνδεσμοι Amazon (ζω στον Καναδά, οπότε οι τιμές και οι σύνδεσμοι είναι κυρίως καναδικοί, αυτό θα ωφελήσει επίσης τους ανθρώπους που ζουν στις ΗΠΑ λόγω του δολαρίου). Μετατροπέας ενίσχυσης - 18,01 CDN $ - Amazon.ca

Υποδοχές XT60 - 2,99 $ CDN - Amazon.ca

Συναγερμός μπαταρίας LiPo - 3,99 $ CDN - Amazon.ca

Διακόπτες - CDN 6,17 $ - Amazon.ca

Βολτ/Αμπερόμετρο - CDN 13,57 $ - Amazon.ca

Heatsink - CDN 20,04 $ - Amazon.ca

100w LED - 10,49 $ USD - Amazon.com

Φακός και ανακλαστήρας - 4,99 δολάρια ΗΠΑ - Amazon.com

Μπαταρίες LiPo 11.1v (επιλέξτε όποια ισχύει για τις χρήσεις σας)

CDN 24,88 $ - Amazon.ca

CDN 49,00 $ - Amazon.ca (Αυτό είναι ένα πακέτο 2 της νεότερης έκδοσης της παραπάνω μπαταρίας)

CDN 85,14 $ - Amazon.ca (υψηλότερη χωρητικότητα για υψηλότερους προϋπολογισμούς)

CDN $ 53,00 - Amazon.ca (επίσης μεγαλύτερη χωρητικότητα)

Φορτιστής μπαταρίας - CDN 27,59 $ - Amazon.ca (δεν περιλαμβάνει τροφοδοτικό)

Επέκταση καλωδίου φορτίου ισορροπίας - 2,04 δολάρια ΗΠΑ - Amazon.ca Θα χρειαστείτε επίσης διάφορα υλικά όπως σύρμα, μπλοκ ακροδεκτών, θήκες ασφάλειας/ασφάλειας, συγκόλληση, συρρίκνωση κλπ. Το συνολικό κόστος θα πρέπει να είναι κάτω από $ 200, ωστόσο, θα είναι συγκρίσιμο με προϊόντα που κοστίζουν $ 600+ Λάβετε υπόψη ότι οι μπαταρίες και ο φορτιστής μπορούν να χρησιμοποιηθούν και για άλλα πράγματα, δεν είναι αφιερωμένα σε αυτό το έργο. Επίσης, αυτή η τιμή περιλαμβάνει τις μαθησιακές εμπειρίες και γνώσεις που θα αποκτήσετε κάνοντας ένα έργο όπως αυτό. Αυτό είναι ανεκτίμητο.

Βήμα 2: Σχεδιασμός/ Πώς λειτουργεί

Επομένως, επειδή το LED σε αυτό το "όπλο μαζικού φωτισμού" αντλεί πολλή ισχύ, έως 100 watt (33 βολτ και 3 αμπέρ), παράγει μια τρελή ποσότητα θερμότητας, οπότε χρειαζόμαστε μια ψύκτρα για να το διατηρήσουμε δροσερό, ένα που ανέφερα στη λίστα μερών μπορεί να φαίνεται υπερβολικό και είναι λίγο υπερβολικό (μόνο λίγο), αλλά και ολόκληρη η κατασκευή.

Για να παρέχουμε αρκετή ισχύ για να ταΐσουμε αυτό το πεινασμένο θηρίο, θα χρειαστούμε μια ισχυρή μπαταρία που έχει σχεδιαστεί για εφαρμογές υψηλής εκφόρτισης και συμπαγή και ελαφριά, είναι ένας φορητός φακός τελικά (αποκλείει το μόλυβδο). Η προφανής λύση και στις δύο αυτές απαιτήσεις είναι μια μπαταρία πολυμερούς λιθίου (Li-Po). Οι μπαταρίες Li-Po χρησιμοποιούνται συνήθως για την τροφοδοσία drones υψηλής απόδοσης, αυτοκινήτων RC και ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Είναι μικρά, ελαφριά και μπορούν να αποφορτιστούν πολύ γρήγορα, ιδανικά για τον φακό μας. Πήγα με μπαταρία Li-Po 11,1v (συνδεδεμένη στην ενότητα υλικών).

Αλλά περιμένετε… το LED χρειάζεται 33 βολτ και η μπαταρία είναι μόνο 11,1 βολτ;! Εδώ έρχεται ο μετατροπέας ώθησης. Ο μετατροπέας "ανεβάζει" τα 11.1v από την μπαταρία στα 33v που απαιτεί η λυχνία LED, ή ό, τι έχετε ρυθμίσει για να χρησιμοποιήσετε το ενσωματωμένο ποτενσιόμετρο για να ρυθμίσετε την τάση εξόδου. Ωστόσο, θα πρέπει να είμαστε προσεκτικοί επειδή το LED δεν πρέπει ποτέ να υπερβαίνει τα 34v και θα ανάψει μόνο τουλάχιστον 26v, επομένως χρειαζόμαστε κάποιον τρόπο για να παρακολουθήσουμε την τάση εξόδου του μετατροπέα ώθησης, που μας οδηγεί στο επόμενο εξάρτημα … Ο ψηφιακός μετρητής μας επιτρέπει να κάνουμε ακριβώς αυτό, και με αυτό, μπορούμε να δούμε την τάση και το ρεύμα να πηγαίνουν στο LED. Αυτό καθιστά πολύ εύκολη τη ρύθμιση της φωτεινότητας του φωτός και επίσης την αποφυγή υπερπλήρωσης του LED. Για πρόσθετη προστασία, έχουμε μια ασφάλεια 4 amp στην έξοδο του μετατροπέα ώθησης, ανεξάρτητα από το πόσο διασκεδαστικό θα ήταν να προσπαθήσουμε να ανατινάξουμε ένα LED 100w, δεν ήθελα να περιμένω ξανά την αποστολή.

Στη συνέχεια έχουμε συναγερμό μπαταρίας. Ο σκοπός του συναγερμού είναι να προστατεύσει την μπαταρία από υπερβολική εκφόρτιση, η οποία είναι απαραίτητη λόγω της ευαίσθητης χημείας των μπαταριών Li-Po. Κάθε κυψέλη φορτίζει πλήρως έως 4,2 βολτ ανά κύτταρο και δεν μπορεί να πέσει κάτω από τα 3 βολτ ανά κύτταρο σε απόλυτο ελάχιστο. Εάν η τάση πέσει κάτω από τα 3 βολτ, τότε θα πέσει γρήγορα σε 1 ή 2 βολτ και θα βλάψει το κελί. Ωστόσο, το αποφεύγουμε ρυθμίζοντας το ηχητικό σήμα της μπαταρίας στα 3,2 βολτ (χρησιμοποιώντας το κουμπί στο επάνω μέρος), αλλά αν για κάποιο μυστηριώδη άγνωστο λόγο η τάση πέσει πολύ χαμηλά, μην πανικοβληθείτε, απλώς ρίξτε την μπαταρία φορτιστή ισορροπίας και φορτίστε τον με χαμηλό ρυθμό φόρτισης και συχνά μπορείτε να ανακτήσετε το κελί με ελάχιστη ζημιά.

Σε αυτό το σχέδιο, αποφάσισα να χρησιμοποιήσω 2 διακόπτες, έναν κύριο διακόπτη τροφοδοσίας και έναν διακόπτη μόνο για το LED. Το έκανα για να έχω τον ανεμιστήρα, το ξυπνητήρι μπαταρίας και τον ψηφιακό μετρητή αναμμένο χωρίς να είναι αναμμένο το LED. Με αυτόν τον σχεδιασμό είμαι σε θέση να δω την τάση της μπαταρίας με ή χωρίς φορτίο, επίσης, ακούγεται δροσερό όταν ενεργοποιώ την κύρια τροφοδοσία και ηχεί και αναβοσβήνει καθώς όλα ενεργοποιούνται.

Βήμα 3: Τοποθετήστε το LED στο Heatsink

Για να τοποθετήσετε το LED στη ψύκτρα εφαρμόστε πρώτα τη θερμική πάστα, κάντε το όπως φαίνεται παραπάνω (ή όποια μέθοδο προτιμάτε, ξέρω ότι η εφαρμογή θερμικής πάστας μπορεί να είναι ένα πολύ … αμφιλεγόμενο θέμα;). Έπειτα χρειάστηκε να χρησιμοποιήσω ένα μικρό κομμάτι απορριμμάτων από μια ψύκτρα αλουμινίου το οποίο στη συνέχεια το έβαλα στη λυχνία LED, σφίγγοντάς το πάνω στο θερμοσίφωνα, όπως φαίνεται στις παραπάνω εικόνες. Προσέξτε να μην σφίξετε πολύ τα μπουλόνια, διαφορετικά θα λυγίσετε το LED.

Μπορείτε επίσης να προσθέσετε τον φακό και τον ανακλαστήρα εδώ χρησιμοποιώντας εποξειδικό για να το συνδέσετε στο LED.

Βήμα 4: Θήκη

Για την υπόθεση, ανέβασα με ποδήλατο έναν παλιό φακό που ήταν σπασμένος και πετάχτηκε. Ξεκίνησα με την απόσπαση των εσωτερικών που αποτελούνταν από έναν προβολέα αυτοκινήτου και 2 μικρές μπαταρίες μολύβδου. Ανακύκλωσα τις μπαταρίες και άρχισα να δουλεύω τροποποιώντας τη θήκη για να ταιριάζει στα εξαρτήματά μου. Θα χρειαστείτε μόνο τα απαραίτητα για αυτό το βήμα: θερμή κόλλα, εποξικό, γυαλόχαρτο και ένα Dremel.

Ξεκίνησα αφαιρώντας μερικά υποστηρίγματα με το αξιόπιστο Dremel (τα Dremels είναι φοβερά εργαλεία). Στη συνέχεια, συναρμολόγησα τα περισσότερα μέρη, αφήνοντας τα σύρματα πολύ μακριά για να κοπούν αργότερα, και τα στερέωσα στον ανακλαστήρα. Το Epoxy είναι ο καλύτερός σου φίλος όταν κάνεις κάτι τέτοιο. Δοκιμάζω ότι ταιριάζει το συγκρότημα στη θήκη, ταιριάζει τέλεια. Στη συνέχεια έκοψα τους αεραγωγούς για τον ανεμιστήρα και τους τελείωσα με κομμάτια σχάρας ηχείων που ανακύκλωσα από μια σπασμένη βάση σύνδεσης Ipod. Σε αυτό το σημείο έκοψα και έτριψα τις υποδοχές για: ψηφιακό μετρητή, συναγερμό μπαταρίας, κύριο διακόπτη και το ποτενσιόμετρο τριμερών που τα τοποθετεί, μαζί με τον μετατροπέα ώθησης, χρησιμοποιώντας άφθονη θερμή κόλλα, γιατί κανείς δεν θα δει το εσωτερικό, σωστά;

Πρόσθεσα μερικές τελευταίες πινελιές όπως το Velcro στις μπαταρίες και την οροφή της θήκης για εύκολη τοποθέτηση, καθώς και μερικές αυτοκόλλητες ετικέτες που συνοδεύουν τις μπαταρίες μου. Και ήρθε η ώρα της καλωδίωσης.

Ξέρω ότι πολλοί από εσάς δεν θα έχουν την πολυτέλεια να χρησιμοποιήσουν μια υπάρχουσα θήκη, οπότε είμαι ενθουσιασμένος που βλέπω ποιες ιδέες θα έχετε όλοι για την περίπτωσή σας. Γίνετε δημιουργικοί και κάντε το δικό σας.

Βήμα 5: Καλωδίωση

Έχω συμπεριλάβει ένα απλό σχηματικό σχήμα που δείχνει τον τρόπο καλωδίωσης όλων των εξαρτημάτων.

Κατά την καλωδίωση, φροντίστε να αφήσετε τα καλώδια αρκετά για να χωρέσουν στη θήκη σας. Έκανα το μεγαλύτερο μέρος της καλωδίωσής μου πριν βάλω τα πάντα στη θήκη μου, ωστόσο, μπορείτε να επιλέξετε να συνδέσετε μετά, ανάλογα με την περίπτωσή σας.

Για αυτό το Βήμα, θα χρειαστείτε ένα τερματικό μπλοκ για τις συνδέσεις γείωσης και τροφοδοσίας, σύρμα (12 ή 14 AWG για συνδέσεις υψηλής ισχύος), μια ασφάλεια 4 τεμαχίων και υποδοχή ασφαλειών και διάφορα άλλα μικρά υλικά.

*μην ξεχάσετε να χρησιμοποιήσετε σωλήνες συρρίκνωσης θερμότητας για όλες τις πιθανές συνδέσεις*

Συγκολλήστε πρώτα ένα καλώδιο σε μια θηλυκή υποδοχή XT60 και τοποθετήστε έναν διακόπτη σε σειρά με το καλώδιο γείωσης, αυτό θα χρησιμεύσει ως ο κύριος διακόπτης ισχύος. Στη συνέχεια, στερεώστε τα άκρα στο μπλοκ ακροδεκτών δημιουργώντας θετικές και γειωμένες ράγες (ανάλογα με τον τύπο του μπλοκ ακροδεκτών που χρησιμοποιείτε, μπορεί να χρειαστεί να γεφυρώσετε καλώδιο σε άλλους ακροδέκτες για κάθε σύνδεση).

Μετατροπέας ενίσχυσης

Συγκολλήστε τις εισόδους σε ισχύ και γείωση

Προσθέστε έναν διακόπτη και μια θήκη ασφάλειας στην αρνητική έξοδο. Θα χρησιμοποιήσουμε μια ασφάλεια 4 amp εδώ.

Επίσης, θα θέλετε να έχετε ένα προσβάσιμο ποτενσιόμετρο για τη ρύθμιση της τάσης που πηγαίνει στο LED. Μόλις επέκτεινα το trimmer POT που ήταν ήδη στον μετατροπέα.

ψηφιακός μετρητής και LED

Συνδέστε τα 2 λεπτά καλώδια στην τροφοδοσία στο μπλοκ ακροδεκτών, το κόκκινο στο θετικό και το μαύρο στη γείωση.

Το παχύτερο μαύρο σύρμα πηγαίνει στην αρνητική έξοδο του μετατροπέα ώθησης, μετά τη θήκη ασφάλειας.

Το κίτρινο καλώδιο πηγαίνει στον αρνητικό ακροδέκτη του LED

Το παχύτερο κόκκινο σύρμα πηγαίνει στη θετική έξοδο του μετατροπέα ώθησης.

Συναγερμός μπαταρίας

Για να συνδέσετε τον συναγερμό, συνδέστε την επέκταση του συνδέσμου ζυγοστάθμισης στις ακίδες γείωσης στους 3, ωστόσο, σφίξτε το καλώδιο γείωσης και συνδέστε το με την κύρια γείωση στο μπλοκ ακροδεκτών.

Βήμα 6: Τι να μην κάνετε

Ακολουθεί μια λίστα με αυτά που ΔΕΝ πρέπει να κάνετε:

Τα λάθη μου αφορούσαν ως επί το πλείστον τον μετατροπέα ώθησης και στην πραγματικότητα ανατίναξα 4 σανίδες στη διαδικασία της πρωτοτυπίας αυτής της κατασκευής. Αλλά είναι εντάξει γιατί έτσι μαθαίνεις, τουλάχιστον αυτή είναι η καλύτερη δικαιολογία που θα μπορούσα να βρω.

Μετατροπέας 1 & 2 (ναι το έκανα δύο φορές:(. Μην βραχυκυκλώνετε την έξοδο - ο πίνακας θα σκάσει και θα βρυχάται. Την πρώτη φορά που το έκανα αυτό άγγιζα τα καλώδια στο LED για πρώτη φορά. Καθώς εμφανίστηκα η τάση το LED με τύφλωσε και κατά λάθος βραχυκύκλωσα τα καλώδια.

Μετατροπέας 3. Μην βιαστείτε και προσπαθήστε να τραβήξετε τα καλώδια πριν λιώσει πλήρως η κόλλα, θα τραβήξετε το μαξιλάρι συγκόλλησης. Η συγκόλληση είναι χωρίς μόλυβδο, οπότε θα χρειαστεί πολύ περισσότερη θερμότητα για να λιώσει από το παλιό καλό 60/40.

Μετατροπέας 4. Μην αντιστρέψετε κατά λάθος την πολικότητα εισόδου, θα υπάρξουν πυροτεχνήματα με αυτό.

Εκτός από αυτό, όλα πήγαν αρκετά ομαλά.

Βήμα 7: Αλλαγές/έκδοση 2

Σύντομα σκοπεύω να:

- αναβαθμίστε το ποτενσιόμετρο κοπής με ένα κατάλληλο που έχει ένα ωραίο κουμπί και προσθέστε με κάποιο τρόπο όριο τάσης.

- φτιάξτε έναν προσαρμογέα για να συνδέσετε παράλληλα 2 μπαταρίες.

- φτιάξτε έναν ελεγκτή ανεμιστήρα

- πειραματιστείτε με τη στενότερη δέσμη

- φτιάξτε έναν προσαρμογέα για να συνδέσετε μια τροφοδοσία ρεύματος όπως μια τροφοδοσία φορητού υπολογιστή

Επίσης, πρόκειται να φτιάξω μια δεύτερη έκδοση αυτού του φωτός στην οποία σκοπεύω να κάνω μικρότερη και αδιάβροχη κάνοντας την ίδια τη θήκη τη ψύκτρα. Θα ανεβάσω ένα άλλο εκπαιδευτικό σε αυτό όταν ολοκληρωθεί.

Βήμα 8: Συλλογή

Ευχαριστώ που διαβάσατε το πρώτο μου Instructable. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις, ανησυχίες ή προτάσεις, δημοσιεύστε τα στα σχόλια και θα κάνω ό, τι μπορώ για να απαντήσω. Επίσης, για εσάς που φτιάχνετε αυτό το φως, δημοσιεύστε επίσης φωτογραφίες. Ανυπομονώ να δω τι έχετε καταλήξει στο σχέδιό σας!

Διαγωνισμός στο Trash to Treasure 2017

Δεύτερο Βραβείο στον Διαγωνισμό Make it Glow 2016