Как самому сделать светодиодный фонарик

Переносной дальнобойный фонарь на светодиодах или как сделать ручной сверхмощный прожектор на аккумуляторах своими руками

Большинство из нас пользуется фонарями в походах, для ночных прогулок или просто, когда выходит в темноту. Обычно эти фонари мы покупаем в хозяйственных магазинах, и они светят достаточно тускло. Чтобы исправить это, я придумал и собрал сверхмощный фонарь, который подходит для освещения дороги ночью, создания крутых фото и видео эффектов (вроде светящихся сфер в научной фантастике), освещения рабочей площадки и много другого и все это за разумную стоимость.

Шаг 1: Используемые материалы

Даю список использованных мной материалов, можно взять такие же или подобрать что-то похожее.

Также вам понадобятся провода, клеммная колодка, предохранители и держатели для них, припой, термоусадка и тд.

Получившийся дальнобойный фонарь выйдет примерно втрое дешевле, чем магазинные аналоги. И не забывайте, что аккумулятор и зарядное устройство можно использовать в других приборах. Также во время сборки ручного фонаря вы приобретете новые знания и опыт, а это бесценно.

Шаг 2: Основные рабочие моменты сборки фонаря

Так как диод в нашем прожекторе потребляет огромное количество энергии, вплоть до 100 Вт (33 В и 3 А), он отдает очень много тепла, поэтому ему нужен серьезный теплоотвод. Тот, что я указал в своем списке может показаться вам чересчур большим, и так оно и есть, но и наш фонарь сам по себе «чересчур».

Чтобы обеспечить энергией этого «зверя» вам понадобится мощный аккумулятор, для приборов с высоким энергопотреблением, также он должен быть легким и компактным, ведь мы с вами как-никак переносной фонарь делаем, — свинцово-кислотные сразу отпадают. Этим требованиям отвечают литий-полимерные аккумуляторы. Такие обычно устанавливают на дронов и РУ-модели. Они небольшие, легкие и их можно быстро разрядить – то, что надо для нашего фонаря. Я установил в свой фонарь 11,1В аккумулятор (ссылка выше).

Так как мощность аккумулятора 11,1В, а диоду нужно 33В, мы и взяли повышающий преобразователь. Он использует встроенный потенциометр, чтобы повышать входное напряжение 11,1В до 33В на выходе. Вы должны следить, чтобы диод не получал больше 34В, и не меньше 26В. Для того, чтобы отслеживать выходное напряжение преобразователя вам и нужен будет цифровой вольт-амперметр. Он показывает вам напряжение и силу тока, идущего к диоду. Все это позволяет нам регулировать яркость света и помогает предотвратить подачу тока слишком высокого напряжения. Для дополнительной защиты мы установим 4А плавкие предохранители на выходе преобразователя. Как бы забавно ни было взорвать 100Вт диод, ждать доставки снова не хочется.

Индикатор разряда необходим для предотвращения глубокого разряда, ввиду чувствительной внутренней химии литий-полимерных аккумуляторов такой индикатор необходим. Каждый элемент аккумулятора будет заряжаться при напряжении до 4,2В на каждый элемент, и не ниже 3В. Если напряжение опустится ниже 3В, оно быстро упадет до 1В, это повредит элемент. Мы предупредим это, установив индикатор разряда на 3,2В (раздастся звуковой сигнал) с помощью кнопки наверху. Но если по какой-то неизвестной причине напряжение упадет ниже 3,2В, быстро поставьте аккумулятор на зарядку на наименьший уровень заряда, это позволит восстановить аккумуляторный элемент с минимальными повреждениями.

В своем фонаре я установил два выключателя – один, главный, на общее питание, второй – только на диод. Я сделал это для того, чтобы при выключенном свете система охлаждения, индикатор разряда и цифровой вольтамперметр продолжали работать. Так я могу видеть напряжение в аккумуляторе с включенным или выключенным светом, кроме того, мне нравится слушать, как мой прибор шумит при включении главного выключателя.

Шаг 3: Монтируем диод к теплоотводу

Чтобы начать монтаж, нанесите на диод термопасту, как показано на картинке сверху (так как применение термопасты имеет много противоречивых отзывов, вы можете этого не делать). После этого я прикрутил винтами алюминиевый теплоотвод, лежавший у меня без дела, к диоду, и закрепил их на большом теплоотводе, как на другой картинке выше.

Не закручивайте гайки слишком сильно, чтобы не погнуть диод.

Вы можете приклеить линзу с рефлектором на этом этапе, используя эпоксидную смолу.

Шаг 4: Корпус

Корпус я взял от старого сломанного фонаря. Сначала я достал его содержимое – две лампочки от автомобильных фар и две небольшие свинцовокислые батареи. Потом я немного модифицировал корпус, чтобы уместить в нем новое содержимое. Для этого мне понадобились: термоклей, эпоксидная смола, наждачная бумага и гравер.

Сначала я удалил некоторые суппорты с помощью гравера. Потом я произвел предварительную сборку всех деталей и присоединил провода к рефлектору, лишнюю длину проводов я отрезал позже. В таких случаях всегда помогает эпоксидная смола. Теперь нужно попробовать, как собранные детали помещаются в корпусе, у меня все уместилось отлично. Затем я прорезал вентиляционные отверстия для кулера и закрыл их куском решетки от динамика старого сломанного айпода. Еще я прорезал и зашкурил отверстия под цифровой вольтамперметр, индикатор разряда, главный выключатель и подстроечный потенциометр, и установил их и повышающий преобразователь, использовав для этого очень много термоклея, потому что внутри корпуса его не видно.

Потом я добавил несколько завершающих штрихов – застежки-липучки на аккумуляторе и на ручке фонаря, чтобы его удобно было крепить к чему-нибудь, и приклеил наклейки, которые пришли в комплекте с аккумулятором. Теперь пора заняться проводами.

Я думаю, не у всех будет такая роскошь, как уже готовый корпус для фонаря, и мне очень интересно, как вы решите эту проблему.

Шаг 5: Электропроводка

Я набросал примитивную схему электропроводки в фонаре. Когда вы будете монтировать проводку фонаря, оставляйте провода достаточно длинными, чтобы их хватило на размер корпуса. Я соединил большую часть проводов до того, как поместил все в корпус, но можно сначала разместить компоненты и после этого протягивать провода, это зависит от корпуса вашего фонаря.

На этом этапе вам понадобится клеммная колодка для соединений с землей и питанием, провода (12 или 14 американский калибр, для соединений с большой мощностью), 4А плавкий предохранитель и держатель для него, и другие мелочи.

Не забудьте все соединения прятать в термоусадку. Сначала припаяйте провод к гнезду коннектора XT60, последовательно соедините выключатель с заземляющим проводом, этот выключатель будет главным. Затем закрепите концы в клеммной колодке, создавая положительную и заземляющую линии (в зависимости от используемой вами клеммной колодки, возможно вам придется вести провода от каждого соединения к клеммам).

Повышающий преобразователь

Припаяйте провода питания и заземления к входам.
Выключатель соедините с держателем предохранителя и подключите к отрицательному выходу. Здесь мы подключим 4А предохранитель.

Для регулировки напряжения, идущего на диод, вам нужен будет доступ к потенциометру. Я для этого вывел уже имеющийся в преобразователе подстроечный потенциометр в доступ.

Цифровой вольтамперметр и диод

Соедините два тонких провода (красный с плюсом, черный с землей), чтобы запитать клеммную колодку. Черный провод большего диаметра соедините с отрицательным выходом повышающего преобразователя, после держателя предохранителя.
Желтый провод пойдет к отрицательному выходу диода. Красный провод большего диаметра пойдет к положительному выходу повышающего преобразователя.

Индикатор разряда

Чтобы подключить индикатор разряда, соедините балансировочный разъем с выводами от земли до третьего, перекусите заземленный провод и соедините с основным разъемом земли на клеммной колодке.

Шаг 6: Чего делать не надо

А вот список вещей, которых делать НЕ надо:

Мои ошибки в основном касались повышающего преобразователя, я взорвал 4 платы в процессе сборки своего фонаря. Ничего страшного, ведь на ошибках учатся — лучшего оправдания я не смог придумать.

Преобразователи 1 и 2 (да, эту ошибку я совершил дважды  не коротите выход – плата может потрескаться или обуглиться). Первый раз я задел провода, идущие к диоду. Когда я поднял напряжение на диоде, меня ослепило, и я случайно закоротил провода.

Преобразователь 3. Не спешите и не пытайтесь тянуть провода до того, как пайка полностью расплавится, иначе вы вырвете контактную площадку. Припой не содержит свинца и времени, чтобы он расплавился уйдет больше, чем у припоя 60/40.

Преобразователь 4. Не перепутайте случайно полярности входов. Будет фейерверк, обязательно.
Кроме этих ошибок, процесс шел гладко.

Шаг 7: Что я хочу изменить

Я планирую внести следующие изменения:

я собираюсь заменить подстроечный потенциометр на более подходящий, с удобной ручкой, и как-то добавить ограничение напряжения.
сделать адаптер для параллельного подключения двух аккумуляторов.
сделать контроллер вентилятора.
поэкспериментировать над сужением светового луча.
сделать адаптер для подключения к сети.

Также я планирую сделать уменьшенную водонепроницаемую версию своего фонаря, его корпус сам по себе будет теплоотводом. Об этом я сделаю отдельную статью.

Шаг 8: Галерея фотографий

Спасибо за то, что прочитали мою статью.

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

Неубиваемый, ручной, самодельный фонарик

Увлекся я ночными играми, а именно Encounter. Она объединяет много жанров(видов), но самые распространенные в нашем городе были точки и схватки. А это значило, что часто приходилось находиться в темное время суток в самых различных местах (от сточных труб и подвалов до заброшенных заводов и цехов). Часто приходилось быть на высоте или по колено в воде.

И было крайне досадно в самый ответственный момент лишиться одного из самых важных вещей в игре, лишиться того лучика света, который помогал тебе во тьме ночной искать заветные коды и метки. Я говорю о фонарике. За то время, что я играю, из жизни ушел не один светящийся друг, по самым разным причинам (made is China что Вы хотели): разбивались при падении, топились, на морозе не выдерживал пластик и т.д. А был случай, что фонарик умер из-за того, что я не правильно его заряжал (спасибо производителю, который написал к фонарику не правильную инструкцию). Плюс девайсы за 300-400 рублей, не отличались высокими показателями, что тоже не радовало: светили не более 200 Lm и холодным, отдающим синевой, светом. Разоряться на бренды было не охота, да и покупать китайские аналоги из-за границы, тоже не хотелось (знаю я нашу Почту России, сталкивался). В общем загорелся я желанием сделать себе товарища с CREE самому. И тут понеслось!

Корпус

В моей голове виделось, что-то мощное, крепко. Но так же хотелось, чтобы он нормально помешался в руке и был, пусть не водонепроницаемым, но не боялся дождя и кратковременного попадания в воду. С начало получилось так:

В итоге корпус был сделан из:

Удлинитель(сгон) на 1/2 80мм, хромированный
Удлинитель(сгон) на 1/2 40мм, хромированный
Переходник с 1/2 на 3/4
Заглушка на 1/2
Заглушка на 3/4

А что у нас внутри?

Проблуждав на просторах всемирной паутины, пересмотрев кучу обзоров фонарей с различными характеристиками и вскопав поле тематических форумов (не все поле). Примерно решил что хочу:

светодиод на 3-5w, около 500 Lm и теплого-дневного света
драйвер, который сможет его тянуть, сможет сообщить о низком заряде аккумулятора и минимум режимов
линзу или рефлектор градусов на 10-40
Провода, стекло, кнопка и другая мелочь

Немного и отдельно о драйвере

Я уже говорил выше, какие критерии хочу в своем драйвере, и они почти совпали с теми, какими обладал выбранный мною драйвер, но вот досада — 5 режимов. Среди которых строб и SOS, ну как же я без них (сарказм). И действительно, на играх они не используются — это надо как то исправлять. На помощь приходить великий GOOGLE, который навел меня вот на такой материал (не реклама, чисто для ознакомления). По приезду посылки, процедура по замыканию контактов на драйвере была произведена и я благополучно избавился от «спасательных режимов». Идем дальше.

Читать:

Как снять карту двери ниссан кашкай j10

Готовим будущий корпус для пересадки начинки

Рас-сверлить в заглушках отверстия для кнопки и линзы
Провести контакт «+» внутри корпуса
Продумать и сделать систему отвода тепла от светодиода

Рас-сверлить в заглушках отверстия для кнопки и линзы

На помощь приходят сверла и шарошки по металлу.

С заглушкой под кнопку всё так же.

Провести контакт «+» внутри корпуса

Как и большинство строений фонариков, контакт «-» пускают по корпусы, а «+» по сердцевине тела. Мы сделаем так же. Осталось решить как провести тот самый «+». Поразмышляв, решил сделать в сгоне(80мм) заглушку их двухкомпонентного клея ЭПОКСИЛИН, просверлить в нем отверстие и пустить провод.

Продумать и сделать систему отвода тепла от светодиода

Светодиодам свойственно греться и перегревать их не стоит — это знают все. Я решил вырезать радиатор из радиатора (алюминиевый радиатор для охлаждения мостов какой-то материнской платы). А затем впаять его в сгон(40мм), а точнее залить его оловом в этом самом сгоне.

Вставляем радиатор, заливаем оловом и просверливаем 2 отверстия для проводов чтобы соединить драйвер и светодиод.

Начинаем сборку

Подготовительные работы завершены, давайте собирать. Собираем копку, собираем голову. Все компоненты вклеены для гидроизоляции.

Устанавливаем драйвер и светодиод. Драйвер припаиваем к сгону(80мм). Светодиод(с предварительными припаянными проводами) сажаем на термопасту.

Сейчас все наши компоненты готовы и их осталось только собрать. Соединяем паяльником драйвер и светодиод и вперед. Для гидроизоляции на резьбу компонентов наматываем ленту ФУМ.

Что я не учел и в следствии на это напоролся.

Когда я заказывал комплектующие, то не нашел всех размеров, и соответственно не смог все рассчитать, да и конечный результат в моей голове, немного отличался. В итоге голова с линзой оказались далеко расположены от светодиода и соответственно, нормально он не светил. Было решено укоротить голову гравером и отрезными дисками для него, а затем подогнать на точильном станке.

Результат

И так результат оказался удовлетворительным (ну я то уж точно доволен).

Хочется отметить, тепло от драйвера отводится на «УРА», после 15 минут работы на полную мощность подложка светодиода была чуть тепленькой.

Самодельные светодиодные фонари 1W на скорую руку.

Позвали однажды играть в дозор по городу, по ночам. Бегать по забросам, загаданным точкам, искать коды и решать задания. Очень увлекает. Ну и пошло поехало. За несколько дней до начала игр встал вопрос собрать фонарей для команды, да что б светил неплохо, ну и подольше светили, более менее надежные и простые и обязательно на аккумуляторах (18650). Да побольше. Игры то ночью, нужно чем-то светить.
Есть целая куча металлических сальников для блоков, есть куча старых картриджей от принтеров. Так же задолго до сборки с алиэкспресс были заказаны 1 ваттные светодиоды в кол-ве 50шт на радиаторах.
Поехал купил линзы в магазин вот такие. С крепежом для радиатора и утапливаемые в корпус фонаря:

Нужен корпус. Для этого отлично подошли старые алюминиевые фотобарабаны от картриджей лазерных принтеров. Их у меня куча, знал что из них можно выдрать что-то полезное и забрал с работы списанные. Счищаем светочувствительный слой ацетоном. Остается либо прочный керамический слой (кремовый цвет), либо можно до металла счищать. Керамический лучше оставить, он очень прочный и хорошо защищает люминь под собой. Даже не царапается. Вот такие барабаны.

Один барабан- 2 корпуса. Я отрезал длинной 93мм. Что б уместить туда аккумулятор и начинку.

Сначала делаем "драйвер". С этим я особо не парился, времени небыло что бы ждать AMC7135. Поэтому я рассчитал резистор и поставил его. Резистор получился 3.2 Ома. Как раз ток был порядка 310-320мА с свежим аккумом. Фото внутрянки сделать не смог, дабы не смог разобрать фонарь, там на эпоксидке все сидит.
Берем 1 сторонний текстолит, вырезаем кругляш по размеру радиатора. На нем "фрезеруем" дорожки, что б посадить резистор. Вырезаем из меди (0.3-0.5 мм) полоску. П-образно ее сгибаем, что бы под ней смог пройти резистор и припаиваем к кругляшу. Это будет "плюс" у фонаря.
Приклеиваем этот кругляш к радиатору светодиода. Проводом МГТФ подпаиваемся к диоду.
Прикручиваем этот бутерброд к линзе. "Минус" светодиода, подпаяв, выводим оголенной медной проволокой к одной из 3х ножек линзы. Сбоку. При помощи этой проволоки мы заводим "минус" на корпус фонаря. Нагрев проволочку слегка на 1\3 утапливаем в пластик. Мажем эпоксидкой по кругу, вставляем в корпус с натягом проверяем контакт с корпусом и откладываем сохнуть.
Вот фото изнутри (как смог сфотал.)

3 4

Потом нужно вырезать полоску из пленки, которую сворачиваем в трубочку и вставляем в корпус. Она съест лишний диаметр для того, что бы аккумулятор не болтался внутри. Ну и за одним изолирует стенки корпуса от аккума.

Теперь делаем заднюю часть. Для этого я расчехлил пакет с ранее запасенными сальниками с работы.
Так же вырезаем из текстолита кругляш по внутреннему диаметру сальника, на нем у нас будет напаяна пружина. С другой стороны тоже выпиливаем кругляш по размеру отверстия. Сверлим центр, приклеиваем туда кнопку. Кнопка будет коммутировать аккумулятор по "минусу" (как концевики на дверях в авто.) и фонарь включится. Припаиваемся к пружине, а от нее провод к кнопке на один из выводов. Со 2го вывода кнопки паяемся к корпусу самого сальника.Собираем все в кучу и обильно заливаем термоклеем. Получается вот такая штука. Т.к. сальник не совсем по размеру трубки, я напаял на пояске по кругу медную полоску, что бы компенсировать малый диаметр.

5 6

Теперь надо как-то фиксировать это дело на корпусе. Резьбу резать негде, и нечем. Решил сделать так:
Вставил эту крышку в фонарь, зафиксировал. Сверлом в 1-1.5 мм просверлил 2 отверстия по бокам. Согнул из стальной проволоки фиксатор, который будет держать нам задницу фонаря, за него же можно и веревку приделать, что б из рук не выпадал. Вот такая штука.

Опосля высыхания эпоксидки берем аккумуляторы 18650 надерганные из ноутбучных батарей

Вставляем в фонари и бежим на забросы играть)

Всего я наклепал таких фонарей 10 шт 4 шт в гараже остались. Запчастей лежит еще штук на 10-15. Уже прошло 2 года и ни один не сломался с тех пор. . Очень удобно в машине. Сделал для них держатель на магните, из петли от ноутбука. Прилепил в машине куда-нибудь, и ковыряешься где-нибудь.) Летом приделываю их на велик себе, ночью катать виднее.
Надо потом будет переделать под AMC7135, а то по мере разряда аккума — яркость падает, но не линейно а довольно резко (как раз на 2.9 вольтах уже еле светит). И если забыл выключить, то аккум разрядится в 0, а это пагубно для аккумулятора.
Уот так уот!)

Подумываю сделать себе мощный линзованный фонарь на 10 ваттном светодиоде. Но дело пока в процессе создания драйвера. В прниципе драйвер уже готов. Будет импульсным. "Повышающе-понижающим" Схему потом найду выложу, дабы делал ее сам. Развести плату да оптимизировать по деталям осталось.

Светодиодные фонарики своими руками

Подсветка книжной полки светодиодными фонариками

Как-то заказал с Китая SMD светодиоды 5630 для будущего робота, которого уже собираю пол года, и вот диодов пришло много, целая бухта, а излишки надо куда-то использовать �� Решил собрать подсветку для двери на входе в дом. Начав экспериментировать, выяснилось, что можно изготовить неплохие фонарики для подсветки в различных местах дома, и что самое главное — все можно сделать из подручных материалов! ��

Первым делом потребуется собрать необходимые материалы, а именно:

Крышка от кефира или молока — основа корпуса фонарика
Светодиоды SMD 5630 или 5730
Резисторы 3,3 — 12 Ом (зависит от источника питания)
Монтажная или печатная плата
Провода
Оргстекло — в качестве крышки корпуса
Аккумулятор 3,7 Вольт или источник питания 5 Вольт

В данной статье я использовал светодиоды SMD 5630 с рабочим напряжением 3,3 Вольта и током 150 миллиампер. Источник питания — аккумулятор от сотового телефона емкостью 5000 МАч и напряжением 3,8 Вольт. При таком напряжении нужны резисторы 3,3 Ома, но за неимением оных пришлось использовать 2,2 Ома.

Светодиоды SMD 5630 и резисторы

При разряде аккумулятора его напряжения падает и в целом не превышает 3,6 вольт, что вполне соответствует номиналам сопротивлений в 2,2 Ома.

Для крепления светодиодов и резисторов подходит небольшой кусочек монтажной платы.

Монтажная плата

Припаиваем диоды, резисторы и питающие провода согласно схеме.

Схема подключения светодиодов к источникам питания 3,7 и 5 Вольт

На схеме представлены номиналы резисторов для 3,7 и 5 Вольт. Для более яркого свечения можно добавить дополнительные светодиоды — 3, 4 и более штук, в зависимости от размера крышки-корпуса и требуемой яркости.

Диоды и резисторы припаяны на монтажную плату

После этого следует проверить работоспособность схемы, подав питание на соответствующие провода.

Проверка свечения светодиодов

Теперь можно зафиксировать плату в крышке при помощи термоклея.

Клеевый пистолет нагревается

Провода пропускаем через боковое отверстие крышки, также зафиксировав их при помощи термоклея.

Плата с диодами зафиксирована термоклеем

Теперь крепим прозрачную крышку из оргстекла при помощи секундного супер клея.

Корпус фонарика и секундный клей

Крышку я вырезал при помощи коронки 44 мм и шуруповерта из листа оргстекла.

Коронка 44 мм и лист оргстекла

Наносим клей по краям стекляшки. Можно точками, а можно и сплошной линией.

Капельки клея на оргстекле

Плотно прижимаем корпус фонарика и держим несколько секунд.

Корпус светодиодного фонарика

Крышка на месте. Фонарик почти готов.

Крышка фонарика установлена по месту

Отверстие в центре фонарика, полученное в результате высверливания круга из оргстекла, можно закрыть при помощи мебельной заглушки.

Мебельная заглушка

Корпус фонарика готов. При желании, можно затереть наждачной бумагой оргстекло для получения матовой поверхности. На фото ниже слева фонарик с прозрачным стеклом, а справа — с матовым, полученным при помощи наждачной бумаги.

Прозрачный и матовый светодиодные фонарики

Подключим оба фонарика к источнику питания.

Светодиодные фонарики в темноте

Вот так выглядит готовое изделие.

Светодиодные фонарики на столе

Яркости таких фонарей хватает чтобы осветить целую комнату.

Светодиодные фонарики светят очень ярко

Для примера — можно сделать подсветку на книжной полке.