Світлодіодний прожектор своїми руками: необхідні матеріали і порядок складання

Застарілі галогенні прожектори останнім часом повсюдно замінюються системами освітлення на світлодіодах, які мають більш високу ефективність, але вартість таких пристроїв на порядок вище.

Майстри знають, як зібрати світлодіодний прожектор своїми руками. Для цього доведеться купити необхідні деталі, підготувати інструменти і освоїти прості навички.

Особливості конструкції прожектора

Діодні прожектори або LED-пристрої дуже економічні по витраті електроенергії, вимагають мінімум обслуговування, їх елементи, які світяться працюють до 50 – 90 тис. Годин. Прилади пристосовані для експлуатації на вулиці, не псуються від погодних умов, бруду, пилу. Якість випромінюваного світла дуже висока.

Чи можна зробити прожектор на світлодіодах своїми руками? Конструкція такого обладнання досить проста, тому можна спробувати зібрати його в домашніх умовах. Серйозних поломок у саморобного прожектора зазвичай не виникає, а все, що зламається, можна відремонтувати самостійно.

Пристрій буде складатися з таких частин:

  • корпус;
  • фіксують скоби;
  • світлодіодна матриця;
  • драйвер.

Матриця приладу складається з діодів, прикріплених до плати і захищених особливими полімерами від пошкодження.

Електротехнічна специфіка прожектора

Перед початком збирання треба уточнити особливості електроніки прожектора на основі світлодіодів. Це допоможе виконати роботу правильно і виключити вплив високих температур на активну зону приладу. Справа в тому, що твердотільні напівпровідники високочутливі до таких перепадів, що викликає їх деградацію і втрату легуючих добавок. В кінцевому рахунку критичне підвищення температури (від +60 градусів) викликає зменшення інтенсивності освітлення або повну поломку.

Конструкція простого світлодіода передбачає наявність таких складових:

  • анод;
  • катод;
  • лінза і кристал;
  • провідник.

Потужний світлодіод включає провідник, тепловідвід, кристал, лінзу, катод. Треба пам’ятати, що потужність діода підвищує ризик його передчасного зносу через перегрів. При створенні саморобки важливо забезпечити хорошу систему відведення тепла, правильно розбити випромінювач на кілька частин і вірно їх встановити (послідовно або паралельно). У простих прожекторах можна робити всього 1 випромінюючий елемент.

Не менш важливо стабілізувати мережу по току, інакше перегріву не уникнути. Струм повинен регулюватися прикладеним напругою і обмежуватися резисторами на діодах. При створенні схеми ЛІД-пристрої робиться строгий розрахунок: при перевищенні напруги світлодіоди скоро зіпсується, при недобір – будуть слабо світити.

Необхідні матеріали та деталі

Щоб зібрати якісний пристрій, треба заздалегідь купити всі потрібні складові. Частина можна знайти в гаражі у автолюбителів, інші – роздобути у знайомих.

Перелік:

  1. Світлодіодна матриця з драйвером. Такі є на старих ліхтарних стовпах, які вже вийшли з ладу – їх потужності буде цілком достатньо, але доведеться замінити перегорілі лампи. Ще краще купити новий елемент в спеціалізованому магазині електроніки.
  2. Корпус. Його готують своїми руками з різних підручних матеріалів – металу, фанери. Можна взяти старий галогенове ліхтар або купити новий.
  3. З’єднувальні дроти. Будуть потрібні для під’єднання готового пристрою до мережі живлення.
  4. Фольга. Потрібна для створення відбивача. Купити її можна в продуктовому магазині, головне, щоб щільність була високою.
  5. Надійний клей і герметик або засіб 2 в 1.
  6. Радіатор охолодження. Буде потрібен для виготовлення потужного прожектора – на 100 Ватт і більше.

Для роботи будуть потрібні такі інструменти:

  • болгарка;
  • апарат для зварювання;
  • дриль зі свердлом;
  • паяльник з припоєм.

джерела світла

Світлодіоди – головний елемент освітлювального приладу, без них не буде виконуватися основна функція пристрою. Їх якості варто приділити найпильнішу увагу при покупці. Всі світлодіоди в рамках одного приладу повинні бути строго однаковими по типу, технічним параметрам (вольт-амперні характеристики).

Тип світлодіодів

Рекомендується відразу купити достатню кількість запасних діодів (до 10), які замінять пошкоджені при монтажі вироби. Невдале монтування – не рідкість, і покупка з запасом позбавить від незручностей.

Існує три основних типи світлодіодів:

  1. У формі пластикової капсули зі штирові висновками. Годяться для створення прожекторів малої потужності, для ліхтарів, коштують дешево. Сила світла від таких діодів невелика. У професіоналів є спеціальні прилади для визначення потужності світлодіодів за розміром самих кристалів, в іншому випадку доведеться довіритися продавцеві. Працювати з такими світлодіодами легко, ремонтувати – простіше простого.
  2. Надяскраві білі світлодіоди на металевій підкладці. Їх застосовують для створення потужного освітлювального обладнання, система відведення тепла ефективна і проста. Вартість таких виробів невисока.
  3. Світлодіодні LED-матриці. Це високопотужні світлодіоди, працювати з якими рекомендується тільки професіоналам. Звичайним способом відводити тепло від них не вийде, отже, прожектор швидко прийде в непридатність.

Матеріал корпуса

Корпуси для прожекторів можна купити в інтернет-магазині або в спеціалізованому відділі радіотехніки, електроніки. Вартість їх досить низька. Можна «витрусити» старий галогенний світильник, взявши за основу його корпус. Обидва варіанти гарні, оскільки не доведеться винаходити відбивач, який вже є всередині. Ціна простенького галогенового світильника складе 150 – 200 гривень, а заміна наповнення на світлодіодне дозволить отримати потужне світлотехнічне обладнання.

Можна зробити корпус самостійно, але його естетичні властивості будуть нижче. Для забезпечення високого ступеня захисту від пилу, вологи варто взяти стару автомобільну фару. Для відмінного відведення тепла застосовують алюмінієві радіатори – з них виходять якісні корпусу.

Щоб розмістити пару або більше світлодіодів і матриць на одній платі, краще зробити корпус з жерсті, тонколистової сталі. Після згинання коробки краю шліфують, шви з’єднують заклепками. Зверху виріб грунтують, наносять емаль по металу. Далі працювати з заготівлею можна тільки після повного висихання.

Джерело живлення

Після збору діодів треба подумати про подачу напруги. Побутові джерела струму не застосовуються, потрібен спеціальний LED-драйвер, який подає пульсуючий стабільний струм.

LED-драйвер

Високої напруги (220 Вольт) светодиодам для живлення не потрібно, їм достатньо 3,2 – 12 Вольт. Якщо подати до пристрою більшу напругу, його можна просто спалити. Саме для виключення таких наслідків будь-прожектор повинен мати LED-драйвер. Його призначення – стабілізація постійного струму.

Практично для всіх саморобних світлодіодних прожекторів годиться драйвер LED-стрічок або систем інтер’єрного освітлення. Його купують заздалегідь в готовому вигляді, згідно з технічними параметрами розраховують кількість діодів і розробляють схему їх сполуки. Вона буде залежати від напруги на виході і струму стабілізації.

Блоки живлення

Такі прилади застосовуються на прожекторах, які побудовані на LED-матрицях. Для малих пристроїв невеликої потужності можна застосовувати блоки живлення общебитового значення з вихідним пульсуючим струмом 0,5 – 1,5 А, напругою на кілька вольт більше, ніж пряме напруга світлодіодів. Для стабілізації струму використовуються мікросхеми LM317, а для приладів більш високої потужності – LM350, LM338.

Етапи складання прожектора

Порядок створення готового виробу наступний:

  1. Підготувати корпус, зі старих корпусів видалити все зайве, щоб вийшла порожня коробка, задню частину обробити фольгою.
  2. При необхідності висвердлити в корпусі дірки для вентилювання (при установці радіатора або кулера).
  3. Зібрати всі світлодіоди разом в одну конструкцію, закріпити їх на підставі (платі).
  4. Підвести до контактів дроти, вивести на зовнішню частину корпусу.
  5. Встановити готову конструкцію усередині корпусу, закріпити клеєм.
  6. Для потужного прожектора поставити радіатор разом зі світлодіодним платою (приклеїти).
  7. Витягнути дроти назовні, закріпити герметиком (це дозволить виключити потрапляння вологи і бруду всередину).

Для підключення в мережу треба заздалегідь підвести дроти електропередачі в потрібне місце. Важливо не переплутати полярність проводів, інакше діоди можуть згоріти або не працюватимуть. Обов’язково встановлюється драйвер для стабілізації напруги. Місця стиків проводів ізолюються гофрой або пластиковим чохлом. Готову конструкцію закріплюють на вулиці.

В результаті таких дій буде готовий саморобний прожектор з направленим освітленням і високою яскравістю. Мінус в тому, що при нестабільній напрузі надійність виробу буде нижче, оскільки скачки можуть викликати перегорання діодів. Виправити такий недолік допоможе монтування двох резисторів з опором 1 – 2 Ом. Це дозволить отримати дійсно якісну конструкцію не гірше тих, що реалізуються в магазині.