Totdat LED-producten eindelijk ons leven zijn binnengekomen en de productie nog niet helemaal op de rails staat, zal de prijs van LED-verlichtingsapparatuur blijven bijten. Maar waarom zou u wachten of, erger nog, te veel betalen als u met uw eigen handen een zoeklicht met het vereiste vermogen kunt monteren volgens onze instructies.
Elektrische kenmerken van het werken met LED’s
Als u van plan bent LED-technologie te gebruiken, kan het u geen kwaad om enkele fijne kneepjes van het werken ermee te leren kennen, wat deels nadelen kan worden genoemd. Enerzijds zijn leds compacte, zuinige en duurzame lichtbronnen, anderzijds?
Halfgeleiderelementen in vaste toestand zijn kritisch gevoelig voor hoge kerntemperaturen. Het fenomeen, degradatie genaamd, is het verlies van doteermiddelen door de halfgeleider, wat tot uiting komt in een afname van de lichtstroom of een uiteindelijke uitval.
a) constructie van een conventionele LED: 1 – anode; 2 – kathode; 3 – geleider; 4 – kristal; 5 – plastic lens
b) constructie van een krachtige LED: 1 – behuizing; 2 – geleider; 3 – koellichaam; 4 – kristal; 5 – lens; 6 – kathodeBij temperaturen boven 60 ° C gaat de led zeer snel achteruit en de door de fabrikant opgegeven 50.000 uren worden uiteindelijk 3-5 duizend. En hoe krachtiger een enkele led, hoe groter de kans op snelle veroudering door oververhitting. Daarom staat bij het ontwikkelen van verlichtingsapparaten een hoogwaardig warmteafvoersysteem voorop, evenals de verdeling van de zender in verschillende punten en hun juiste lay-out..
Een ander kenmerk van leds is dat ze maar een beperkt aantal elektronen per tijdseenheid kunnen doorgeven. Het netwerk dat de led voedt, moet stroomgestabiliseerd zijn, anders treedt er ernstige oververhitting en de bijbehorende negatieve gevolgen op. De voedingsstroom wordt geregeld door de aangelegde spanning en begrensd door een weerstand in elk van de leds. Bij het ontwikkelen van een aansluitschema is een zorgvuldige berekening nodig: overschat de spanning en de leds zullen snel uitvallen, en als je deze te laag maakt, zullen ze halfslachtig schijnen.
De meeste eenvoudige schijnwerpers hebben slechts één lichtemitterend element, terwijl het bij apparaten met een hoog vermogen wordt aanbevolen om de belasting te verdelen voor een efficiëntere warmteafvoer. In dergelijke gevallen kan de verbinding serieel, parallel of gemengd zijn. De eerste is niet helemaal veilig: als een van de leds doorbrandt, kan deze het circuit onderbreken of omzeilen. Bij een parallelle (en vooral gemengde) verbinding is er een groot risico dat nadat een verbruiker is losgekoppeld van het circuit, de stroom in het voedingsnetwerk zal toenemen tot onaanvaardbare waarden.
Puntbronnen en matrices: selectie, aanbesteding
Er zijn drie soorten leds die verstandig zijn om te gebruiken in schijnwerpers. Houd er rekening mee dat bij het samenstellen van een verlichtingsapparaat uit meerdere LED’s, deze identiek moeten zijn in zowel type als volt-ampère-eigenschappen. Het wordt ook aanbevolen om een tiental reservediodes aan te schaffen als reparatieset en in geval van schade tijdens de installatie..
LED’s in de vorm van een plastic capsule met pinnen zijn geschikt voor de vervaardiging van kleine schijnwerpers en zaklampen. Dit is het goedkoopste type product en het eindproduct zal uiteindelijk relatief eenvoudig te repareren zijn..
Het tweede type zijn ultraheldere witte LED’s op een metalen ondergrond. Ze moeten worden gebruikt in verlichtingsapparaten met een hoog vermogen, het is vrij eenvoudig om er warmte uit te halen..
Een ander type LED zijn krachtige LED-matrices. Het wordt niet aanbevolen om onafhankelijk schijnwerpers te maken met een matrixvermogen van 20 W en meer: het is niet mogelijk om warmte effectief af te voeren met eenvoudige maatregelen.
Body en reflector onderdelen
Er zijn een aantal oplossingen voor een zelfgemaakte schijnwerperbehuizing. Als een hoge mate van stof- en vochtbescherming vereist is voor een straatlantaarn, dan is een autokoplamp voldoende. De rand van de lampvoet moet worden afgesneden en vastgezet over het LED-arraypaneel. Het nadeel van deze methode is het beperkte vermogen van het zoeklicht, ondanks dat er maar één matrix in past.
Plaats je meerdere leds of arrays op één printplaat of montageplaat, dan kan de behuizing gemaakt worden van plaatstaal of plaatstaal. Markeer op het werkstuk het ontvouwen van de afgeknotte piramide: een vierkant in het midden en identieke gelijkbenige trapeziums aan de zijkanten. Vergeet niet om aan een van de zijkanten van elke trapezium een ”tong” achter te laten om de bloembladen met elkaar te verbinden. Laat ook in de kleinere basis van de trapezium een rechthoekige strook van ongeveer 15-20 mm achter en snijd in het midden van het vierkant een andere met een zijde 20-25 mm kleiner.
Als het patroon klaar is, schuur je de randen, buig je het lijf en zet je de naden vast met klinknagels. Prime het binnenoppervlak, open het met een witte, glansloze spuitverf en laat 2-3 dagen drogen. Wikkel vanaf de voorkant van de kast een vierkant stuk glas van geschikte afmetingen diagonaal op en laat het van binnenuit tegen de opgevouwen planken leunen. Loop overvloedig langs de omtrek van het glas met witte siliconen, breng het aan op de naden van de behuizing.
Bevestig de montageplaat of -plank met acht bouten van 4 mm, boor gaten voor langs de randen van elke plank aan de smalle kant van de behuizing. Gebruik een deurafdichting van PVC-schuim om de plaat strak te houden. Het zal niet gemakkelijk zijn om de bouten vast te draaien, hun koppen zijn niet toegankelijk, dus gebruik aan het uiteinde een paar borgmoeren.
Installatie van radio-elementen
Als u LED’s met pinnen heeft gekozen, heeft u een printplaat nodig om ze te monteren. Denk na over de lay-out en teken de geleidende sporen met een permanente marker. Het is toegestaan om de anodes van alle LED’s (long tails) op één “aarde” bus te monteren. De kathodes worden ook op een bepaald punt verzameld, maar een stroombeperkende weerstand moet opeenvolgend worden aangesloten op het voedingscircuit van elke LED..
De berekening is eenvoudig: trek de LED-spanning af van de voedingsspanning en deel deze door de maximaal toegestane stroom. Om op safe te spelen bij schommelingen in de bronspanning, kan de toegestane LED-stroom bewust worden onderschat tot 90-95% van de paspoortwaarde.
Een voorbeeld van een schakeling van een LED-matrix van diodes met een bedrijfsspanning van 3 volt en een bedrijfsstroom van 20 mA
De geschatte voedingsspanning voor één LED is 4 V. Als de bron meer produceert, is het raadzaam om diodes op te nemen in een gemengd circuit, waar strings parallel zijn geschakeld, die elk één LED hebben voor elke 4-5 V spanning. De toegestane stroom voor een dergelijke seriesamenstelling wordt bepaald als de som van de toegestane stromen van elk, en de voorwaartse spanning blijft hetzelfde, op voorwaarde dat deze parameter hetzelfde is voor elke LED..
Na het plaatsen van de elementen en het tekenen van de sporen, etst u de printplaat in een oplossing van citroenzuur (30-50 g), 3% waterstofperoxide (100 ml) en natriumchloride (2 theelepels), waarbij u periodiek de oplossingsgraad van de onbeschermde gebieden controleert. Boor gaten voor de pinnen met een boor van 1,5-2 mm, boor acht gaten om het bord aan de behuizing te bevestigen en dompel de onder spanning staande delen voorzichtig in met harssoldeer.
Voor de LED-matrix kan ook een printplaat worden gebruikt
Als u diodes of matrices monteert op een koelsubstraat, worden deze scharnierend gemonteerd. Kies een aluminium kamvormige radiator als montagepaneel. Elke LED is bevestigd met twee of drie gaten, markeer ze allemaal tegelijk en boor vanaf de achterkant van de radiator met een boor van 2,5 mm.
Gebruik voor de bevestiging korte parkers 3,5×11 mm voor metalen profielen, maar zonder boor aan het uiteinde. Voordat u de diode bevestigt, brengt u een kleine hoeveelheid KPT-8 thermische pasta op het substraat aan.
De kathode (-) en anode (+) van leds met een substraat zijn gemarkeerd, het aansluitschema en de berekening van beveiligingsweerstanden zijn voor alle typen hetzelfde. De elementen dienen met elkaar te worden verbonden door middel van een stuk telefoondraad. Om geen onnodig werk te doen, kunnen de anodes direct met korte jumpers aan de behuizing van een aluminium radiator worden gesoldeerd.
Stroombron vraag
Na het monteren van de LED’s heb je twee draden waar het prettig is om spanning aan te leggen, maar waar haal je die vandaan? Huishoudelijke voedingen hebben hier weinig nut; om de leds van stroom te voorzien is een led-driver nodig die een pulserende constante stroom van een stabiele waarde produceert.
Voor de meeste producten is een driver voor binnenverlichtingssystemen of voor ledstrips geschikt. Het is beter om vooraf een stroombron aan te schaffen om het aantal en het aansluitschema van diodes te berekenen op basis van de uitgangsspanning en de totale stabilisatiestroom.
Voor kleine vaartuigen kunt u voedingen voor algemene doeleinden gebruiken met een uitgangsrimpelstroom van 0,5-1,5 A en een spanning van 3-5 V hoger dan de voorwaartse spanning van de diodes. De voeding kan worden gestabiliseerd met de LM317-microschakeling, gebruik voor krachtigere schijnwerpers respectievelijk LM350 en LM338, waardoor het vermogen van de bron wordt vergroot.
LED huidige stabilisator
De stroombegrenzing van de microschakeling kan worden aangepast door de weerstand van de weerstand te veranderen. De rating wordt gedefinieerd als 1,25 / I, waarbij I de stroom van de LED of assemblage is.
Hoe kan ik een DIY LED-schijnwerper maken? Wat zijn de benodigde materialen en stappen om dit project succesvol uit te voeren? Hebben jullie tips of suggesties om de LED-schijnwerper optimaal te laten functioneren? Dank je wel!
Om een DIY LED-schijnwerper te maken heb je een aantal materialen nodig, waaronder een LED-strip, een aluminium behuizing, een voeding en bedrading. De stappen om dit project uit te voeren zijn als volgt: allereerst moet je de LED-strip op maat knippen en deze in de behuizing plaatsen. Vervolgens sluit je de bedrading aan op de voeding en bevestig je alles stevig. Tips om de LED-schijnwerper optimaal te laten functioneren zijn het zorgvuldig afwerken van alle verbindingen en het kiezen van de juiste kleurtemperatuur voor het gewenste lichteffect. Veel succes met je project!