Come Costruire una Torcia LED Incredibilmente Luminosa!: 8 Passaggi (Illustrato)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

In questo Instructable (il mio primo) ti mostrerò come ho costruito questa torcia a LED portatile incredibilmente luminosa in modo che anche tu possa trasformare la notte in giorno… e stupire i tuoi amici. La maggior parte di noi usa le torce abbastanza spesso per attività come il campeggio, le passeggiate di notte, o semplicemente uscire al buio. Tuttavia, la maggior parte di noi si accontenta di quei pacchetti convenienti alla cassa del negozio di ferramenta locale. Queste torce economiche producono una quantità di luce inutile, se non del tutto. Per risolvere questo problema ho progettato e costruito questa torcia pazzesca luminosa, sorprendentemente utile e molto impressionante che è ottima per illuminare la tua strada al buio, creare fantastici effetti video e fotografici come sfere luminose di fantascienza, usando come luce di lavoro e tante altre cose, tutte a un costo ragionevole.

Passaggio 1: materiali e costi

Ecco un elenco delle parti che ho usato, tuttavia, anche qualcosa di simile dovrebbe funzionare. I link Amazon sono inclusi (vivo in Canada, quindi i prezzi e i link sono per lo più canadesi, questo dovrebbe avvantaggiare anche le persone che vivono negli Stati Uniti a causa del dollaro). convertitore boost - CDN $ 18,01 - Amazon.ca

Connettori XT60 - 2,99 € - Amazon.it

Allarme batteria LiPo - 3,99 € - Amazon.it

Interruttori - 6,17 € - Amazon.it

Volt/Amperometro - $ 13,57 CDN - Amazon.it

Dissipatore di calore - 20,04 € - Amazon.it

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

Lente e riflettore - $ 4,99 USD - Amazon.com

Batterie LiPo 11.1v (scegli quella più adatta ai tuoi usi)

$ 24,88 CDN - Amazon.it

$ 49,00 CDN - Amazon.ca (Questo è un pacchetto da 2 della versione più recente della batteria sopra)

CDN$ 85,14 - Amazon.ca (maggiore capacità per budget più elevati)

CDN$ 53,00 - Amazon.ca (anche capacità maggiore)

Caricabatterie - CDN$ 27,59 - Amazon.ca (non include l'alimentatore)

Prolunga del cavo del caricatore dell'equilibrio - CDN $ 2,04 - Amazon.ca Avrai anche bisogno di vari materiali come filo, morsettiere, fusibili / portafusibili, saldatura, termoretraibile, ecc. Il costo totale dovrebbe essere inferiore a $ 200, tuttavia, sarà paragonabile a prodotti che costano $ 600+ Tieni presente che le batterie e il caricabatterie possono essere utilizzati anche per altre cose, non sono dedicati a questo progetto. Inoltre, questo prezzo include le esperienze di apprendimento e le conoscenze che acquisirai nel realizzare un progetto come questo. Non ha prezzo.

Passaggio 2: progettazione/come funziona

Quindi, poiché il LED in questa "arma di illuminazione di massa" assorbe molta potenza, fino a 100 watt (33 volt e 3 ampere), produce una quantità folle di calore, quindi abbiamo bisogno di un dissipatore di calore per mantenerlo fresco, il uno che ho elencato nell'elenco delle parti può sembrare eccessivo, ed è un po' eccessivo (solo un po'), ma lo è anche l'intera build.

Per fornire energia sufficiente per nutrire questa bestia affamata, avremo bisogno di una batteria potente progettata per applicazioni a scarica elevata e compatta e leggera, dopotutto questa è una torcia portatile (esclude il piombo acido). L'ovvia soluzione a entrambi questi requisiti è una batteria ai polimeri di litio (Li-Po). Le batterie Li-Po sono comunemente utilizzate per alimentare droni ad alte prestazioni, auto RC e auto elettriche. Sono piccoli, leggeri e possono scaricarsi molto rapidamente, perfetti per la nostra torcia. Sono andato con una batteria Li-Po da 11,1 V (collegata nella sezione materiali).

Ma aspetta… il LED ha bisogno di 33 volt e la batteria è di soli 11,1 volt?! È qui che entra in gioco il convertitore boost. Il convertitore "aumenta" gli 11,1 V dalla batteria ai 33 V richiesti dal LED, o qualunque cosa tu lo imposti usando il potenziometro di bordo per regolare la tensione di uscita. Dovremo stare attenti però perché il LED non dovrebbe mai superare i 34v, e si accenderà solo ad un minimo di circa 26v, quindi abbiamo bisogno di un modo per monitorare la tensione di uscita del convertitore boost, che ci porta al prossimo componente… Il misuratore digitale ci permette di fare proprio questo, e con esso possiamo vedere la tensione e la corrente che vanno al LED. Ciò rende molto facile regolare la luminosità della luce e anche per evitare di sovraccaricare il LED. Per una protezione aggiuntiva, abbiamo un fusibile da 4 amp sull'uscita del convertitore boost perché non importa quanto sarebbe stato divertente provare a far esplodere un LED da 100 W, non volevo aspettare di nuovo la spedizione.

Successivamente abbiamo l'allarme batteria. Lo scopo dell'allarme è proteggere la batteria da una scarica eccessiva, necessaria a causa della chimica sensibile delle batterie Li-Po. Ogni cella si carica completamente fino a 4,2 volt per cella e non può scendere al di sotto di 3 volt per cella come minimo assoluto. Se la tensione scende al di sotto di 3 volt, scenderà rapidamente a 1 o 2 volt e danneggerà la cella. Tuttavia, evitiamo questo impostando il segnale acustico dell'allarme della batteria a 3,2 volt (usando il pulsante in alto), ma se per qualche misteriosa ragione sconosciuta la tensione dovesse scendere troppo, niente panico, basta gettare la batteria sul tuo bilanciare il caricabatterie e caricarlo a una bassa velocità di carica e spesso è possibile recuperare la cella con danni minimi.

In questo progetto, ho deciso di utilizzare 2 interruttori, un interruttore di alimentazione principale e un interruttore solo per il LED. L'ho fatto in modo da poter avere la ventola, l'allarme della batteria e il misuratore digitale accesi senza che il LED fosse acceso. Con questo design sono in grado di vedere la tensione della batteria con o senza carico, inoltre, suona bene quando accendo l'alimentazione principale e suona e ronza mentre tutto si accende.

Passaggio 3: montare il LED sul dissipatore di calore

Per montare il LED sul dissipatore applica prima la pasta termica, come mostrato sopra (o qualsiasi metodo tu preferisca, so che l'applicazione della pasta termica può essere un argomento molto… controverso?). Ho quindi dovuto utilizzare un piccolo pezzo di scarto di un dissipatore di calore in alluminio che ho poi imbullonato al LED, fissandolo sul dissipatore di calore, come mostrato nelle immagini sopra. Fai attenzione a non stringere troppo i bulloni o piegherai il LED.

Puoi anche aggiungere l'obiettivo e il riflettore qui usando la resina epossidica per fissarlo al LED.

Passaggio 4: caso

Per il caso, ho riciclato una vecchia torcia che era rotta e veniva buttata via. Ho iniziato sventrando gli interni che consistevano in un faro dell'auto e 2 piccole batterie al piombo. Ho riciclato le batterie e mi sono messo al lavoro modificando la custodia per adattarla ai miei componenti. Avrai solo bisogno dell'essenziale per questo passaggio: colla a caldo, resina epossidica, carta vetrata e un Dremel.

Ho iniziato rimuovendo alcuni supporti con il mio fidato Dremel (i Dremel sono strumenti fantastici). Successivamente, ho assemblato la maggior parte delle parti, lasciando i fili extra lunghi da tagliare a misura in seguito, e li ho attaccati al riflettore. Epoxy è il tuo migliore amico quando fai qualcosa di simile. Ho provato a montare l'assieme nella custodia, si adatta perfettamente. Quindi ho tagliato le prese d'aria per la ventola e le ho rifinite con pezzi di griglia per altoparlanti che ho riciclato da un dock per iPod rotto. A questo punto ho tagliato e carteggiato le fessure per: misuratore digitale, allarme batteria, interruttore generale, e il potenziometro trimmer montandoli, insieme al convertitore boost, usando abbondante colla a caldo, perché nessuno vedrà l'interno, giusto?

Ho aggiunto alcuni ritocchi finali come il velcro sulle batterie e sul tetto della custodia per un facile montaggio, oltre ad alcune decalcomanie fornite con le mie batterie. Ed era ora di cablare.

So che molti di voi non avranno il lusso di utilizzare un caso esistente, quindi sono entusiasta di vedere quali idee ti vengono in mente per il tuo caso. Sii creativo e fallo tuo.

Passaggio 5: cablaggio

Ho incluso un semplice schema che mostra come collegare tutti i componenti.

Durante il cablaggio, assicurati di lasciare i fili abbastanza lunghi da adattarsi alla tua custodia. Ho eseguito la maggior parte del cablaggio prima di inserire tutto nel mio caso, tuttavia, puoi scegliere di cablare dopo, a seconda del caso.

Per questo passaggio, avrai bisogno di una morsettiera per i collegamenti di terra e di alimentazione, filo (12 o 14 AWG per collegamenti ad alta potenza), un fusibile da 4 amp e portafusibili e vari altri piccoli materiali.

*non dimenticare di utilizzare guaine termorestringenti per tutte le possibili connessioni*

Prima saldare del filo su un connettore femmina XT60 e mettere un interruttore in serie con il filo di terra, questo servirà come interruttore di alimentazione principale. Quindi, fissa le estremità nella morsettiera creando binari positivi e di terra (a seconda del tipo di morsettiera che usi potresti dover ponticellare il filo ad altri terminali per ogni connessione).

Convertitore boost

Saldare gli ingressi all'alimentazione e alla massa

Aggiungere un interruttore e un portafusibile all'uscita negativa. Useremo un fusibile da 4 amp qui.

Inoltre, vorrai avere un potenziometro accessibile per regolare la tensione che va al LED. Ho appena esteso il trimmer POT che era già sul convertitore.

contatore digitale e LED

Collegare i 2 fili sottili all'alimentazione nella morsettiera, rosso al positivo e nero a terra.

Il filo nero più spesso va all'uscita negativa del convertitore boost, dopo il portafusibili.

Il filo giallo va al terminale negativo del LED

Il filo rosso più spesso va all'uscita positiva del convertitore boost.

Allarme batteria

Per cablare l'allarme, collegare l'estensione del connettore di bilanciamento ai pin di terra su 3, tuttavia, tagliare il filo di terra e collegarlo alla terra principale sulla morsettiera.

Passaggio 6: cosa non fare

Ecco un elenco di cosa NON fare:

I miei errori riguardavano principalmente il convertitore boost, e in realtà ho fatto esplodere 4 schede nel processo di prototipazione di questa build. Ma va bene perché è così che impari, almeno questa è la migliore scusa che ho potuto inventare.

Convertitore 1 e 2 (sì, l'ho fatto due volte:(. Non cortocircuitare l'uscita: la scheda si accenderà e sfrigolerà. La prima volta che l'ho fatto stavo toccando i fili al LED per la prima volta. Quando mi sono alzato la tensione il led mi ha accecato e ho accidentalmente cortocircuitato i fili.

Convertitore 3. Non avere fretta e prova a staccare i fili prima che la saldatura sia completamente sciolta, staccherai il pad di saldatura. La saldatura è senza piombo, quindi ci vorrà molto più calore per sciogliersi rispetto al buon vecchio 60/40.

Convertitore 4. Non invertire accidentalmente la polarità di ingresso, ci saranno fuochi d'artificio con questo.

A parte questo, tutto è andato abbastanza liscio.

Passaggio 7: modifiche/versione 2

Presto ho intenzione di:

- aggiorna il potenziometro del trimmer con uno appropriato che abbia una bella manopola e aggiungi in qualche modo il limite di tensione.

- realizzare un adattatore per collegare 2 batterie in parallelo.

- crea un controller della ventola

- prova a restringere il raggio

- creare un adattatore da collegare a un alimentatore di rete come un alimentatore per laptop

Inoltre, realizzerò una seconda versione di questa luce in cui ho intenzione di renderla più piccola e impermeabile rendendo il case stesso il dissipatore di calore. Caricherò un'altra istruzione su questo quando sarà completo.

Passaggio 8: Galleria

Grazie per aver letto il mio primo Instructable. Se hai domande, dubbi o suggerimenti, pubblicali nei commenti e farò del mio meglio per rispondere. Inoltre, per quelli di voi che costruiscono questa luce, postate anche delle foto. Non vedo l'ora di vedere cosa hai combinato con il tuo design!

Secondo classificato al concorso Trash to Treasure 2017

Secondo Premio al Concorso Make it Glow 2016