DIY LED Flutlicht

Bis LED-Produkte endlich in unser Leben getreten sind und die Produktion noch nicht vollständig auf den Schienen ist, wird der Preis für LED-Beleuchtungsgeräte weiter sinken. Aber warum warten oder, noch schlimmer, zu viel bezahlen, wenn Sie mit unseren eigenen Händen einen Suchscheinwerfer mit der erforderlichen Leistung gemäß unseren Anweisungen zusammenbauen können?.

DIY LED Flutlicht

Elektrische Eigenschaften beim Arbeiten mit LEDs

Wenn Sie beabsichtigen, LED-Technologie zu verwenden, schadet es Ihnen nicht, einige der Feinheiten der Arbeit damit kennenzulernen, die teilweise als Nachteile bezeichnet werden können. LEDs sind einerseits kompakte, wirtschaftliche und langlebige Lichtquellen und andererseits?

Festkörper-Halbleiterelemente sind kritisch empfindlich gegenüber hohen Kerntemperaturen. Das Phänomen, das als Abbau bezeichnet wird, ist der Verlust von Dotierstoffen durch den Halbleiter, der sich in einer Abnahme des Lichtstroms oder einem endgültigen Versagen äußert.

LED-Design a) Aufbau einer herkömmlichen LED: 1 – Anode; 2 – Kathode; 3 – Dirigent; 4 – Kristall; 5 – Kunststofflinse
b) Aufbau einer leistungsstarken LED: 1 – Gehäuse; 2 – Leiter; 3 – Kühlkörper; 4 – Kristall; 5 – Linse; 6 – Kathode

Bei Temperaturen über 60 ° C verschlechtert sich die LED sehr schnell und die vom Hersteller angegebenen 50.000 Stunden werden schließlich zu 3-5 Tausend. Und je leistungsstärker eine einzelne LED ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit einer schnellen Alterung aufgrund von Überhitzung. Daher steht bei der Entwicklung von Beleuchtungsgeräten ein hochwertiges Wärmeabfuhrsystem im Vordergrund, das den Emitter in mehrere Punkte und deren korrektes Layout unterteilt..

Ein weiteres Merkmal von LEDs ist, dass sie nur eine begrenzte Anzahl von Elektronen pro Zeiteinheit übertragen können. Das Netzwerk, das die LED versorgt, muss stromstabilisiert sein, da sonst eine starke Überhitzung und damit verbundene negative Folgen auftreten. Der Versorgungsstrom wird durch die angelegte Spannung geregelt und durch einen Widerstand in jeder der LEDs begrenzt. Bei der Entwicklung eines Anschlussdiagramms ist eine sorgfältige Berechnung erforderlich: Überschätzen Sie die Spannung, und die LEDs fallen schnell aus. Wenn Sie sie zu niedrig einstellen, leuchten sie halbherzig.

Montage einer leistungsstarken LED an einem Kühler

Die einfachsten Scheinwerfer haben nur ein Licht emittierendes Element, während bei Hochleistungsgeräten empfohlen wird, die Last zu verteilen, um eine effizientere Wärmeableitung zu erreichen. In solchen Fällen kann die Verbindung seriell, parallel oder gemischt sein. Die erste ist nicht ganz sicher: Wenn eine der LEDs durchbrennt, kann sie entweder den Stromkreis unterbrechen oder ihn umgehen. Bei einer parallelen (und insbesondere gemischten) Verbindung besteht ein großes Risiko, dass der Strom im Versorgungsnetz nach dem Trennen eines Verbrauchers vom Stromkreis auf nicht akzeptable Werte ansteigt.

Punktquellen und Matrizen: Auswahl, Beschaffung

Es gibt drei Arten von LEDs, die für Scheinwerfer geeignet sind. Bitte beachten Sie, dass beim Zusammenbau eines Beleuchtungsgeräts aus mehreren LEDs diese in Typ und Volt-Ampere-Charakteristik identisch sein müssen. Es wird außerdem empfohlen, bis zu ein Dutzend Ersatzdioden als Reparatursatz und bei Beschädigungen während der Installation zu erwerben..

LEDs in Form einer Kunststoffkapsel mit Stiften eignen sich zur Herstellung von kleinen Scheinwerfern und Taschenlampen. Dies ist der billigste Produkttyp, und das Endprodukt ist letztendlich relativ leicht zu reparieren..

Low-Power-LEDs

Der zweite Typ sind ultrahelle weiße LEDs auf einem Metallsubstrat. Sie sollten in Hochleistungsbeleuchtungsgeräten verwendet werden, es ist ziemlich einfach, ihnen Wärme zu entziehen..

Superhelle weiße LED für Scheinwerfer

Eine andere Art von LED sind Hochleistungs-LED-Matrizen. Es wird nicht empfohlen, Scheinwerfer mit einer Matrixleistung von 20 W und mehr unabhängig voneinander herzustellen: Es ist nicht möglich, Wärme durch einfache Maßnahmen effektiv abzuleiten.

LED Matrix für Spotlight

Körper- und Reflektorteile

Es gibt eine Reihe von Lösungen für ein hausgemachtes Flutlichtgehäuse. Wenn für eine Straßenlaterne ein hohes Maß an Staub- und Feuchtigkeitsschutz erforderlich ist, reicht ein Autoscheinwerfer aus. Der Rand des Lampensockels muss geschnitten und über dem LED-Array-Panel befestigt werden. Der Nachteil dieser Methode ist die begrenzte Leistung des Suchscheinwerfers, obwohl nur eine Matrix hineinpasst.

LED Scheinwerfer Scheinwerfer

Wenn Sie mehrere LEDs oder Arrays auf einer einzelnen Leiterplatte oder Montageplatte platzieren, kann das Gehäuse aus Blech oder Stahlblech bestehen. Markieren Sie auf dem Werkstück die Entfaltung der Pyramidenstumpf: ein Quadrat in der Mitte und identische gleichschenklige Trapezoide an den Seiten. Vergessen Sie nicht, auf einer der Seiten jedes Trapezes eine „Zunge“ zu lassen, um die Blütenblätter miteinander zu verbinden. Lassen Sie in der kleineren Basis des Trapezes einen rechteckigen Streifen von etwa 15 bis 20 mm und schneiden Sie in der Mitte des Quadrats einen weiteren mit einer um 20 bis 25 mm kleineren Seite.

DIY Scheinwerfergehäuse

Wenn das Muster fertig ist, schleifen Sie die Kanten, biegen Sie den Körper und befestigen Sie die Nähte mit Nieten. Die Innenfläche grundieren, mit weißer Sprühfarbe ohne Glanz öffnen und 2-3 Tage trocknen lassen. Wickeln Sie von der Vorderseite des Gehäuses ein quadratisches Stück Glas mit geeigneten Abmessungen diagonal und lehnen Sie es von innen gegen die gefalteten Regale. Gehen Sie mit weißem Silikon reichlich entlang der Kontur des Glases und tragen Sie es auf die Nähte des Gehäuses auf.

DIY Scheinwerfergehäuse

Befestigen Sie die Montageplatte oder -platte mit acht 4-mm-Schrauben und bohren Sie Löcher entlang der Kanten jedes Regals auf der schmalen Seite des Gehäuses vor. Verwenden Sie eine PVC-Schaumstoff-Türdichtung, um die Platte dicht zu halten. Es ist nicht einfach, die Schrauben festzuziehen, da ihre Köpfe nicht zugänglich sind. Verwenden Sie daher am Ende ein paar Kontermuttern.

Installation von Radioelementen

Wenn Sie LEDs mit Stiften ausgewählt haben, benötigen Sie eine Leiterplatte, um sie zu montieren. Denken Sie über das Layout nach und zeichnen Sie die leitenden Spuren mit einem dauerhaften Marker. Es ist zulässig, die Anoden aller LEDs (Long Tails) an einem Erdungsbus zu montieren. Die Kathoden werden ebenfalls an einem Punkt gesammelt, aber ein Strombegrenzungswiderstand muss nacheinander an den Stromversorgungskreis jeder LED angeschlossen werden..

Permanenter Marker und Textolit

Die Berechnung ist einfach: Subtrahieren Sie die LED-Spannung von der Versorgungsspannung und dividieren Sie durch den maximal zulässigen Strom. Um bei Schwankungen der Quellenspannung auf Nummer sicher zu gehen, kann der zulässige LED-Strom bewusst auf 90–95% des Passwertes unterschätzt werden.

LED-MatrixschaltungEin Beispiel einer Schaltung einer LED-Matrix von Dioden mit einer Betriebsspannung von 3 Volt und einem Betriebsstrom von 20 mA

Die ungefähre Versorgungsspannung für eine LED beträgt 4 V. Wenn die Quelle mehr erzeugt, ist es ratsam, Dioden in einen gemischten Schaltkreis aufzunehmen, in dem die Strings parallel geschaltet sind und jeder für jede 4–5-V-Spannung eine LED hat. Der zulässige Strom für eine solche Reihenanordnung wird als die Summe der zulässigen Ströme von jedem bestimmt, und die Durchlassspannung bleibt gleich, vorausgesetzt, dieser Parameter ist für jede LED gleich..

DIY LED Matrix

Nachdem Sie die Elemente platziert und die Spuren gezeichnet haben, ätzen Sie die PCB-Platte in eine Lösung aus Zitronensäure (30-50 g), 3% Wasserstoffperoxid (100 ml) und Natriumchlorid (2 Teelöffel) und überprüfen Sie regelmäßig den Auflösungsgrad der ungeschützten Bereiche. Bohren Sie mit einem 1,5-2 mm-Bohrer Löcher für die Stifte, bohren Sie acht Löcher, um die Platine am Gehäuse zu befestigen, und stürzen Sie dann die stromführenden Teile vorsichtig mit Kolophoniumlot ab.

Für die LED-Matrix kann auch eine Leiterplatte verwendet werden

Wenn Sie Dioden oder Matrizen auf einem Kühlsubstrat montieren, werden diese klappbar montiert. Wählen Sie einen Aluminiumkammkühler als Montageplatte. Jede LED wird mit zwei oder drei Löchern befestigt, markieren Sie alle auf einmal und bohren Sie mit einem 2,5-mm-Bohrer von der Rückseite des Kühlers.

Kühlkörper für LEDs

Verwenden Sie zur Befestigung kurze selbstschneidende Schrauben 3,5 x 11 mm für Metallprofile, jedoch ohne Bohrer am Ende. Tragen Sie vor dem Fixieren der Diode eine kleine Menge KPT-8-Wärmeleitpaste auf das Substrat auf.

Landung der LED auf Wärmeleitpaste

Die Kathode (-) und Anode (+) von LEDs mit einem Substrat sind markiert, der Anschlussplan und die Berechnung der Schutzwiderstände sind für alle Typen gleich. Die Elemente sollten über ein Stück Telefonkabel miteinander verbunden werden. Um keine unnötigen Arbeiten zu erledigen, können die Anoden sofort mit kurzen Steckbrücken auf das Gehäuse eines Aluminiumkühlers gelötet werden.

Frage zur Stromquelle

Nach dem Zusammenbau der LEDs haben Sie zwei Kabel, an die Sie gerne Spannung anlegen würden. Aber woher bekommen Sie sie? Haushaltsstromversorgungen sind hier wenig nützlich: Zur Stromversorgung der LEDs wird ein LED-Treiber benötigt, der einen pulsierenden Konstantstrom mit einem stabilen Wert erzeugt.

LED-Treiber

Für die meisten Produkte ist ein Treiber für Innenbeleuchtungssysteme oder für LED-Streifen geeignet. Es ist besser, im Voraus ein Netzteil zu kaufen, um die Anzahl und das Anschlussdiagramm der Dioden anhand der Ausgangsspannung und des gesamten Stabilisierungsstroms zu berechnen.

Für kleine Fahrzeuge können Sie Allzwecknetzteile mit einem Ausgangswelligkeitsstrom von 0,5–1,5 A und einer Spannung von 3–5 V verwenden, die höher ist als die Durchlassspannung der Dioden. Die Stromversorgung kann mit dem Mikrokreis LM317 stabilisiert werden. Verwenden Sie für leistungsstärkere Scheinwerfer den LM350 bzw. LM338, um die Leistung der Quelle zu erhöhen.

LED-Stromstabilisator LED-Stromstabilisator

Die Strombegrenzung der Mikroschaltung kann durch Ändern des Widerstands des Widerstands eingestellt werden. Die Nennleistung ist definiert als 1,25 / I, wobei I der Strom der LED oder Baugruppe ist.

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