Изготовить самодельный блок питания для светодиодного прожектора. Как сделать уличный прожектор своими руками. Вопрос об источнике питания

С развитием технологий, приборы для освещения идут широкими шагами. Развитие старых технологий и появление новых заставляют постоянно адаптироваться и модернизировать своё оборудование для освещения. Вот и пришло время отложить в сторону устаревшие галогенные прожекторы, которые уже стали малоэффективными в сравнении с более новыми светодиодными устройствами.

Конструктивные особенности

Прожекторы на основе светодиодов обладают намного большей экономией электроэнергии, могут работать более девяноста тысяч часов, при этом абсолютно не нуждаются в обслуживании. Способны функционировать в любых погодных условиях, также качество излучаемого света стало намного лучше.

Устройство светодиодного прожектора

Конструкция у таких устройств невероятно простая, что позволяет без труда сделать светодиодный прожектор своими руками, в домашних условиях.

Простота конструкции позволяет избежать любых серьёзных поломок, а те, что могут возникать легко и быстро поддаются ремонту.

Состоит светодиодный прожектор из корпуса, скобы для фиксации, светодиодный матрицы и драйвера, который регулирует работу и подачу электричества. Матрица состоит из статических диодов, которые закреплены на плате и защищены специальными полимерами от внешнего воздействия.

Необходимые детали для сборки

Если вы решили сделать прожектор своими руками, то наверняка у вас возникает вопрос какие детали необходимо подготовить чтобы сделать себе качественное устройство для использования.

Мы подготовили для вас небольшой список необходимых деталей, который необходимо собрать в своём гараже или купить те, которых не хватает:

Конечно же, нам необходима сама светодиодная матрица с установленным драйвером. Её можно купить в специализированном магазине электроники или сныть со старого фонаря. Если использовать светодиоды с фонаря, тогда убедитесь, что их мощности вам будет достаточно.
Подобрать необходимый корпус можно из любых материалов. Вы можете сделать его из фанеры или металла, или взять готовый от старого галогенного фонаря. Если же такой возможности нету, можно купить корпус для фонаря, он стоит очень дёшево. Подбирать его следует исходя из ваших предпочтений, оттого как он будет использоваться. Если для декора, тогда следует делать красивый и гармоничный дизайн корпуса. Для простого бытового использования достаточно применить любой невзрачный корпус прожектора.
Соединительные провода.
Материал для создания отражателя. Для таких целей отлично подойдёт плотная пищевая фольга. Её можно купить в любом супермаркете.
Герметик и клей.
Если вы хотите сделать мощный прожектор, на 100 и более Ватт, тогда необходимо добавить ещё и радиатор с кулером для охлаждения.

Собираем самодельный прожектор

Чтобы сделать себе качественный светодиодный прожектор, необходимо подходить к процессу сборки максимально серьёзно. Собрав все необходимые детали заранее вы проделали лишь малую часть работы.

Давайте подробно рассмотрим этапы сборки светодиодного прожектора на 220 вольт.

Если вы используете старый корпус, необходимо удалить из него все сторонние детали. У вас должен получиться полностью пустой корпус без лишних патронов, внутренних крепёжных элементов и прочего. Если будете устанавливать радиатор и кулер, тогда необходимо проделать отверстия в боковых стенках для создания вентиляции.
Следующим этапом будет сборка светодиодов на 220 вольт в единую конструкцию, и закрепление всего механизма на едином основании. Подключите к контактам провода необходимой длины, чтобы была возможность легко вывести их на наружную часть корпуса.
Устанавливаем получившуюся конструкцию в корпусе и закрепляем с помощью клея. Таким образом, можно сделать качественное крепление не повреждая корпус и значительно экономя время.
Выводим провода в соответствующее отверстие и закрепляем их в отверстии с помощью силиконового герметика. Герметик необходим чтобы сделать герметичную конструкцию, для предотвращения попадания влаги и возможности повредить механизм.

Если вы хотите сделать мощный светодиодный прожектор на 220 вольт, тогда необходимо добавить ещё и радиатор. Его устанавливаем вместе со всей светодиодной платой. Закрепить его можно также с помощь клея или примотать проволокой.

Подключаем светильник в сеть

Чтобы подключить наш прожектор к сети 220 вольт, необходимо произвести предварительную подготовку. Заранее продумайте место, куда будет устанавливаться прожектор и подведите туда провода передачи электричества.

Не жалейте и сделайте их с запасом, возможно, вы заходите немного передвинуть или подрегулировать высоту установки устройства, со временем.

Вам понадобится блок питания, который будет стабилизировать напряжение, и подавать не 220 вольт, а 12 или 24, в зависимости от используемых вами светодиодов.

При соединении проводов подачи электричества и выходящих контактов из устройства, не перепутайте полярность. Светодиоды не будут работать при неправильном подключении. В худшем случае, они вообще могут выйти из строя, и вся работу будет произведена напрасно. Тщательно заизолируйте место соединения и желательно закройте весь провод специальной гофрой или пластиковым чехлом. Лучше всего когда есть возможность спрятать место соединения в корпус устройства.

Если устанавливаете прожектор на улице, побеспокойтесь о качестве его закрепления. Необходимо закреплять прибор максимально качественно и крепко, чтобы место крепления могло выдержать порывы ветра, смену погодных условий, налипший снег и прочие.

Отличный светодиодный прожектор можно сделать своими руками, потратив на начинку всего 257 рублей! Даже если вы не знакомы с электроникой и в жизни не спаяли ни одной печатной платы с радиодеталями!

Этот прожектор можно с успехом использовать для ландшафтной подсветки дачного участка, для акцентированной подсветки дома, для подсветки объекта на расстоянии 20 — 30 м при использовании камер наружного наблюдения… И много еще для чего!

Но, самое главное, ваш прожектор будет потреблять всего 6 Вт электрической мощности со стабильным световым потоком при питании в диапазоне напряжений 85 — 256 Вольт!

Перейдем к делу. Нам очень понравилась светодиодная лампа Kreonix STD-JCDR-6W-GU10-COB/WW, разработанная российскими инженерами и произведенная компанией Kreonix.

Мы ее протестировали и остались весьма довольны высокой яркостью светодиода, температурным режимом и работой драйвера (стабилизатора тока) при различных питающих напряжениях. После чего, рекомендовали эту лампу к реализации нашим партнерам.

Лампа получилась универсальная. Кроме использования новой светодиодной лампы Kreonix STD-JCDR-6W-GU10-COB/WW в точеных потолочных светильниках, в подсветке декоративных ниш и в акцентированной подсветке интерьеров, по нашему мнению, лампа подойдет и для уличного использования, при соответствующей защите ее от внешних воздействий.

Из этой лампы мы и будем делать светодиодный прожектор своими руками.

В отличие от готовых светодиодных прожекторов лампа Kreonix STD-JCDR-6W-GU10-COB/WW светит не на 180 градусов, рассеивая драгоценный свет по сторонам и в небо, а лучом с углом раскрытия 30 градусов. Это то что надо для прожектора! Ведь при той же мощности светодиода можно осветить объекты, расположенные в несколько раз дальше!

В качестве корпуса мы использовали корпус от старого прожектора под 150 Вт. Но можно купить и новый. Стоит он очень дешево. Галогенный прожектор пришлось разобрать и удалить ненужный керамический патрон.

В центр корпуса, силиконовым герметиком, мы приклеили новый патрон под цоколь GU10. Клей мы использовали, чтобы не заморачиваться с изготовлением механического крепления патрона. Ведь никаких специальных станков и инструментов у нас под рукой не было.

В центре рефлектора из фольги, который стоял в прожекторе, мы вырезали маникюрными ножницами отверстие, в которое должен пройти цоколь светодиодной лампы Kreonix STD-JCDR-6W-GU10-COB/WW.

Сборку светодиодного прожектора мы начали не дожидаясь, пока схватится силиконовый герметик. Это сделано не только из-за нашей торопливости, но и для контроля направления светового потока от лампы. К тому же, светодиодная лампа Kreonix STD-JCDR-6W-GU10-COB/WW с патроном точно помещается в корпусе и при закрытом стекле, слегка прижимается им.

Это лучший способ фиксации лампы с патроном на время полимеризации клея-герметка!

Провода от патрона мы вывели в монтажную коробку на корпусе прожектора. А вот место прилегания стекла к съемной рамке пришлось дополнительно герметизировать силиконовым (прозрачным) герметиком. На всякий случай, мы загерметизировали и другие неплотности и зазоры.

После сборки мы включили лампу в сеть и порадовались — у нас получилось! Светодиодный прожектор с весьма замечательными характеристиками мы сделали своими руками! Кстати, места в корпусе хватит и на две светодиодные лампы, если установить их рядом. Но такая яркость нам сейчас не нужна.

Сразу после сборки, если погода не дождливая, мы закрепили наш новый светодиодный прожектор на столбе, подключили его к линии фотореле и с нетерпением ждали наступления ночи, чтобы сравнить свет самоделки с имеющимися на территории заводскими светодиодными прожекторами FL-10, мощностью 10 Вт…

…Мы не разочаровались! Узкий луч лампы Kreonix STD-JCDR-6W-GU10-COB/WW пробивал темноту примерно в 5 раз дальше, чем больший по мощности FL-10, подсвечивая то, что надо нам!

И, еще. Качество герметизации корпуса вы можете проверить после дождя: на внутренней стороне стекла не должно быть конденсата.

Сегодня весь ассортимент имеющихся на рынке светодиодных прожекторов условно можно разделить на 2 группы: недорогие низкокачественные и фирменные изделия хорошего качества с высокой стоимостью. Стоит отметить, что вторая группа активно подделывается недобросовестными производителями из Китая, что серьезно усложняет выбор.

В данной статье рассмотрим, как сделать светодиодной прожектор на 220 В своими руками, качество которого в разы выше дешевых изделий китайского производства.

Необходимые детали и материалы

Все материалы, используемые в сборке, есть в хозяйственных магазинах и в отделах по продаже радиоэлектронных компонентов. В крайнем случае их можно заказать через онлайн-магазины. Главная деталь – это корпус от галогенного прожектора.

Если прожектор планируется использовать на открытом воздухе, то степень защиты корпуса должна быть не ниже IP67.

Далее понадобится двусторонний фольгированный стеклотекстолит прямоугольной формы. Его размер зависит от внутренних размеров корпуса галогенного прожектора. Для крепления текстолита потребуется алюминиевая пластина, которая также будет служить теплопроводом между светодиодами и корпусом прожектора.

Для более эффективного отвода тепла от светодиодов, рекомендуется использовать максимально тонкий стеклотекстолит.

Светодиоды будем устанавливать в количестве 100 шт. Для их питания потребуется набор недорогих радиоэлементов, о выборе которых будет сказано чуть ниже. Для монтажа компонентов на печатную плату понадобится стандартный инструмент радиолюбителя. Кроме этого, пригодится умение изготавливать самодельные печатные платы, термопаста и провода.

Схема и печатная плата простого светодиодного прожектора

В качестве источника питания светодиодного прожектора применим схему с гасящим конденсатором, как наиболее простое и доступное каждому решение. Её принцип действия неоднократно рассматривался ранее. Поэтому укажем только основные нюансы, на которые следует обратить внимание. По входу источника питания стоит неполярный конденсатор ёмкостью 1 мкФ на 400 или 630 вольт. Параллельно с ним включен резистор 1 МОм. Можно подключить любой другой резистор мощностью 0,25 Вт и более с сопротивлением 240–1000 кОм. Далее следует диодный мост, собранный на четырёх недорогих диодах 1N4007 (I пр =1 А, U обр =1000 В). Его можно заменить диодной сборкой с такими же параметрами. Выпрямленное напряжение сглаживается полярным конденсатором на 10 мкФ 400 В.

Светодиоды на печатной плате прожектора разделены на две последовательно соединённые группы по 50 шт. в каждой. В схеме для светодиодов не используются ограничительные резисторы.

При подключении источника питания к светодиодам между ними был установлен мультиметр в режиме измерения тока. Результат показал 38 мА в обеих ветвях или 19 мА в каждой, что соответствует предварительно проведенным расчетным данным. При сетевом напряжении 220 вольт ток через каждый светодиод не превысит номинальное значение в 20 мА.

Печатная плата изготавливается стандартным способом с помощью лазерного принтера и не требует особой точности. Обратная сторона платы остаётся нелуженой для лучшего отвода тепла. Монтажные отверстия необходимо разместить так, чтобы с их помощью обеспечить надёжный контакт с радиатором.

Плата светодиодного прожектора в файле Sprint Layout 6.0:

Процесс сборки

Начнем собирать прожектор с установки светодиодов на печатную плату. Для этого можно воспользоваться как паяльной станцией, так и простым маломощным паяльником. По завершении следует проверить правильность монтажа и работоспособность каждого светодиода отдельно, используя для этого мультиметр в режиме прозвонки.

Следующим этапом по сборке LED-прожектора своими руками является пайка блока питания навесным способом. Расположение радиодеталей нужно продумать так, чтобы они поместились в отсеке, куда заводят провод питания. Чтобы избежать короткого замыкания, оголённые участки изолируем термоусадочной трубкой. Проверяем работоспособность источника питания сначала на холостом ходу, а затем с нагрузкой (светодиодами).
После успешного кратковременного запуска переходим к окончательной сборке светодиодного прожектора. Сначала из алюминиевой пластины делаем радиатор в виде уголка.
Таким образом, чтобы одна его полка прилегала к внутренней стенке прожектора, а ко второй крепилась плата со светодиодами.
С целью повышения теплоотдачи в местах контакта наносим термопасту, после чего производим окончательную сборку.

Плюсы и минусы конструкции

Явным преимуществом конструкции является простота сборки и доступность используемых деталей. В результате проведенных операций получился самодельный светодиодный прожектор направленного действия на светодиодах SMD 5050 со светоотдачей 18 лм каждый. В сумме световой поток самодельного прожектора составит примерно 1600–2000 лм. Точное значение освещенности нужно измерять люксметром. Оно зависит от тока нагрузки и цветовой температуры используемых светодиодов.

Отсутствие ограничительного резистора – минус рассмотренной электрической схемы, благодаря чему её надёжность в регионах с нестабильным напряжением сети резко снижается. Значительный скачок напряжения станет причиной выгорания светодиодов. Поэтому рекомендуем немного усовершенствовать самодельный прожектор, дополнив его схему питания двумя резисторами сопротивлением 1–2 Ом. Не стоит забывать, что светодиодное освещение продолжает прогрессировать, предлагая новые модели твердотельных источников света. В частности, место SMD светодиодов может занять COB матрица, розничная цена которой уже доступна широкому кругу потребителей. COB матрица упрощает монтаж, уменьшает размеры платы, снижает общее время изготовления прожектора в домашних условиях.

Вот только отводить тепло от многокристального чипа придётся с помощью вентилятора, а значит, придётся доработать блок питания. Для этих целей подойдёт компьютерный кулер, для которого достаточно места внутри корпуса. Но в этом случае прожектор нельзя будет эксплуатировать под отрытым небом.

Ещё одним прогрессивным шагом станет замена омеднённого текстолита на фольгированный алюминий. На самом деле этот трёхслойным материал сделан из текстолита, с одной стороны которого нанесена медь для вытравливания печатных проводников, а с другой – алюминий для отвода тепла. Он идеально подходит для построения современных светодиодных фонарей и прожекторов большой мощности.

Подводя итоги, хочется отметить, что сконструировать самодельный прожектор на светодиодах под силу каждому человеку, который «дружит» с паяльником и электричеством. А ещё сборка подобного самодельного устройства не только украсит досуг, но и станет экономичным осветительным прибором в домашнем хозяйстве.

Читайте так же

Светодиодные прожектора сегодня – весьма популярная вещь. Но, как и любая электроника, прожектора сравнительно часто ломаются.

Ремонту светодиодных прожекторов своими руками и будет посвящена сегодняшняя статья.

Вся теория по устройству светодиодных прожекторов и терминология , а здесь – практика для домашних умельцев.

Прожектор не горит – с чего начать?

Первым делом, надо убедиться, что питание 220 В на драйвер подается. Это Азы. Далее остается решить, что неисправно – LED драйвер или LED матрица.

Проверяем драйвер

Напоминаю, что слово “драйвер” – это маркетинговый ход для обозначения источника тока, предназначенного под конкретную матрицу с определенным током и мощностью.

Для того, чтобы проверить драйвер без светодиода (вхолостую, без нагрузки), достаточно просто подать на его вход 220В. На выходе должно появиться постоянное напряжение, по значению чуть большее, чем верхний предел, указанный на блоке.

Например, если на блоке драйвера указан диапазон 28-38 В, то при включении его вхолостую напряжение на выходе будет примерно 40В. Это объясняется принципом работы схемы – для поддержания тока в заданном диапазоне ±5% при увеличении сопротивления нагрузки (вхолостую = бесконечность) напряжение тоже должно увеличиваться. Естественно, не до бесконечности, а до некоторого верхнего предела.

Однако, этот способ проверки не позволяет судить об исправности светодиодного драйвера на 100%.

Подписывайтесь! Будет интересно.

Дело в том, что встречаются исправные блоки, которые при включении вхолостую, без нагрузки, или вообще не запустятся, или будут выдавать непонятно что.

Предлагаю подключить к выходу светодиодного драйвера нагрузочный резистор, чтобы обеспечить ему нужный режим работы. Как подобрать резистор – по закону дядюшки Ома, глядя на то, что написано на драйвере.

LED – драйвер 20 Вт. Стабильный выходной ток 600 мА, напряжение 23-35 В.

Например, если написано Output 23-35 VDC 600 mA, то сопротивление резистора будет от 23/0,6=38 Ом до 35/0,6=58 Ом. Выбираем из ряда сопротивлений: 39, 43, 47, 51, 56 Ом. Мощность должна быть соответственная. Но если взять 5 Вт, то на несколько секунд для проверки его хватит.

Внимание! Выход драйвера, как правило, гальванически развязан от сети 220В. Однако, следует быть осторожным – в дешевых схемах трансформатора может не быть!

Если при подключении нужного резистора напряжение на выходе – в указанных пределах, делаем вывод, что светодиодный драйвер исправен.

Проверяем светодиодную матрицу

Для проверки можно использовать лабораторный блок питания, . Подаем напряжение заведомо меньшее, чем номинал. Контролируем ток. Светодиодная матрица должна загореться.

Что делать, если мощность светодиодного модуля неизвестна

Бывают ситуации, когда имеется светодиодный чип, но его мощность, ток и напряжение неизвестны. Соответственно, его затруднительно купить, а если он исправен, то непонятно, как подобрать адаптер.

Для меня это было большой проблемой, пока я не разобрался. Делюсь с вами, как по внешнему виды светодиодной сборки определить, на какое она напряжение, мощность и ток.

К примеру, имеем прожектор с такой светодиодной сборкой:

9 диодов. 10 Вт, 300 мА. На самом деле – 9 Вт, но это в пределах погрешности.

Дало в том, что в светодиодных матрицах прожекторов используются диоды мощностью 1 Вт. Ток таких диодов равен 300…330 мА. Естественно, всё это примерно, в пределах погрешности, но на практике работает точно.

В данной матрице 9 диодов включены последовательно, ток у них один (300 мА), а напряжение 3 Вольта. В итоге, общее напряжение 3х9=27 Вольт. Для таких матриц нужен драйвер с током 300 мА, напряжением примерно 27В (обычно от 20 до 36В). Мощность одного такого диода, как я говорил, около 9 Вт, но в маркетинговых целях этот прожектор будет на мощность 10 Вт.

Пример 10 Вт – немного нетипичный, из-за особенного расположения светодиодов.

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Другой пример, более типичный:

Вы уже догадались, что два горизонтальных ряда точек по 10 шт – это светодиоды. Одна полоска – это навскидку 30 Вольт, ток 300 мА. Две полоски, соединенные параллельно – напряжение 30 В, ток в два раза больше, 600 мА.

Ещё пара примеров:

Итого – 50 Вт, ток 300х5=1500 мА.

Итого – 70 Вт, 300х7=2100 мА.

Думаю, продолжать не смысла, уже всё понятно.

Немного другое дело с светодиодными модулями на основе дискретных диодов. По моим подсчетам, там один диод, как правило, имеет мощность 0,5 Вт. Вот пример матрицы GT50390, установленной в прожекторе 50 Вт:

Светодиодный прожектор Navigator, 50 вт. Светодиодный модуль GT50390 – 90 дискретных диодов

Если, по моим предположениям, мощность таких диодов – 0,5 Вт, то мощность всего модуля должна быть 45 Вт. Схема его будет такой же, 9 линеек по 10 диодов с общим напряжением около 30 В. Рабочий ток одного диода – 150…170 мА, общий ток модуля – 1350…1500.

У кого другие соображения на этот счет – милости прошу в комментарии!

Ремонт драйвера светодиодного прожектора

Ремонт лучше начать с поиска электрической схемы Led драйвера.

Как правило, драйвера светодиодных прожекторов строятся на специализированной микросхеме MT7930. В статье про Устройство прожекторов я давал фото платы (невлагозащищенной) на основе этой микросхемы, ещё раз:

Светодиодный прожектор Navigator, 50 вт. Драйвер. Плата GT503F

Внимание! Информация по схемам драйверов и ещё немного по ремонту !

Замена светодиода

При замене светодиодной матрицы хитростей особых нет, но нужно обратить внимание на следующие вещи.

старую теплопроводную пасту тщательно удалить,
нанести теплопроводящую пасту на новый светодиод. Лучше всего это делать пластиковой карточкой,
закрепить диод ровно, без перекосов,
удалить лишнюю пасту,
не перепутать полярность,
при пайке не перегревать.

При ремонте светодиодного модуля, состоящего из дискретных диодов, прежде всего нужно обратить внимание на целостность пайки. А потом уже проверять каждый диод подачей на него напряжения 2,3 – 2,8 В.