Светодиодный прожектор своими руками: материалы, чертеж и схема, инструкция по сборке

Особенности конструкции

Фонари-прожекторы, оборудованные светодиодами, потребляют меньше электрической энергии. Обслуживание их минимальное, и малозатратное. Их срок работы – до 90 тыс. часов. Их можно устанавливать не только в комнате, но и на улице. Такие приборы не портятся из-за неблагоприятных негативных условий. Конструкция прожекторов позволяет им излучать много света.

Можно сделать самодельный светодиодный прожектор. Если и появятся поломки, исправить их будет несложно.

Led прожектор состоит из нескольких деталей:

• Коробки-корпуса;
• Скоб;
• Матрицы. Диоды крепятся к плате, и защищены от повреждений специальными полимерами;
• Драйвера.

Диагностика

Прежде всего необходимо установить причину неисправности светодиодного прожектора. В качестве примера расскажем о проверке работоспособности прямоугольного прожектора Volpe с матрицей, включающей 9 диодов. Общая мощность светильника — 10 Вт. Световой поток составляет 750 лм.

Проверка осуществляется в следующем порядке:

1. Осматривают проводку на физическую целостность. Проверяют отсутствие обрывов, прогоревшей изоляции, перегибов кабеля. Цель состоит в том, чтобы убедиться в отсутствии разрывов токопроводящей жилы.
2. Проверяют корпус устройства, а также светодиодную матрицу на наличие повреждений механического характера (деформации, сколы, трещины).
3. Следующая задача: проверить входное напряжение, для чего открывают заднюю панель корпуса. Входное напряжение должно составлять 220 В (переменный ток). Если напряжение отсутствует, причина поломки не в светильнике, а в электрической цепи. Измерения осуществляют стандартным мультиметром. Норма выходного напряжения — 12 В (постоянный ток).

1. Если отсутствует выходное напряжение, поломку ищут на плате преобразователя. Осматривают контакты на предмет окисления, ищут трещины оловянного покрытия на участках пайки или перегоревших элементов.
2. Если вышеуказанные способы проверки не дали результата, тестируют работоспособность матрицы.

Электрическая и техническая специфика

Если вы изготавливаете самодельный прожектор, предварительно уточните особенности его электроники. Так вы сможете качественно сделать работу, и исключить влияние высоких температур на прибор.

Полупроводники твердотельного типа негативно отзываются на перепады температурного режима. Это приводит к их деградации и снижению легирующих добавок.

Если активная панель прибора нагреется до критичной температуры от +60°С, снизится интенсивность излучаемого света или же случится полная поломка. Помните, чем выше мощность светодиода, тем меньше времени потребуется на выход из строя, т. к. будет перегреваться.

Когда будете изготавливать устройство в домашних условиях, позаботьтесь о создании качественной системы отведения тепла. Разделите излучатель на продуманное количество частей, и правильно расположите их. Выбор зависит от вас: параллельно или последовательно. Если изготавливается прожектор простого типа, можно установить только один элемент излучения.

Крепежно-составляющие элементы

Прежде, чем приступать к сборке мощного фонаря-прожектора, запаситесь деталями и составляющими. Если у вас есть автомобиль, часть составляющих найдутся дома. Оставшуюся часть можно докупить, или же взять у знакомых.

Для изготовления фонаря своими руками вам потребуется:

• Светодиодная матрица, оборудованная драйвером. Такие детали установлены на столбах с фонарями, которые перестали работать. Вам останется лишь заменить лампы, которые вышли из строя. Можете купить новую деталь в магазине с электротоварами.
• Корпус. Изготовить его можно из металлических деталей и фанеры. Для корпуса подойдет галогеновый фонарь. Можете найти старый, который вы используете для рыбалки или охоты, или же купить новый.
• Провода для соединения деталей, и подключения устройства к электросети.
• Фольга для отражателя. Приобрести этот материал можно в ближайшем магазине. Выбирайте ленты с высокой плотностью.
• Цепкий клей.
• Герметик.
• Радиатор для охлаждения.

Можно увидеть весь инструмент тут. Из инструментов, которые пригодятся для изготовления фонарика, выделяют:

• болгарку;
• сварочный аппарат;
• дрель, оборудованную сверлом;
• паяльник;
• припой.

Поэтапный процесс

Чтобы изготовить мини зенитный прожектор своими руками, придерживайтесь пошаговой инструкции. Подробнее о технологии сборки будет рассказано далее.

Чертеж и схема

Нужно изучить схему подключения светодиодов. Мощности одного излучающего элемента будет недостаточно. Поэтому подготовьте несколько штук.

Чаще всего в схеме предусмотрена только одна цепь, состоящая из нескольких или одного светодиода. Большинство схем работают по одному и тому же принципу: светодиоды подключаются к матрице, где установлен резистор, ограничивающий ток. Вместо электронного стабилизатора тока можно применить драйвер.

Корпус

Если вы выбираете корпус, это можно сделать несколькими способами:

1. Сначала выберите «коробку», а после по ее размерам выбирать все необходимые детали. Воспользуйтесь этим вариантом, если важнее размеры прожектора и крепления.
2. Если приоритетом является мощность прибора и поток света, корпус выбирайте в самую последнюю очередь.

Есть несколько методов подбора оболочки для фонаря-прожектора:

• Воспользуйтесь старым ненужным прожектором — из фары или дальнобойным фонарем. Он может быть, как галогеновым, так и с лампой накаливания. Разберите его, и избавьтесь от старой начинки.
• Корпус магазинный. Несмотря на затраты, этот способ более выигрышный в техническом и эстетичном плане. Также можно изготовить прожектор на штативе своими руками, так он будет выше.
• Изготовьте корпус своими руками. Для этого воспользуйтесь подручными материалами.

При выборе корпуса учитывайте, что он должен быть многофункциональным: быть защитой внутренностей и радиатором для отвода тепла от светодиодов. Если прожекторы будут мощностью более 50 Вт, выбирайте алюминиевые конструкции. Они обладают большей теплопроводностью.

Выбор лампы

Чтобы выбрать лампу, воспользуйтесь такими параметрами:

• Мощность готового прибора. Если прожектор менее 30 Вт, то создавать осветительный прибор смысла нет. Популярны варианты, мощностью от 50 Вт. Максимальное количество света дают прожекторы, мощность которых 100 Вт и более.
• Напряжение. Чтобы не искать источник питания, задайте напряжение на 220 В. При желании можно установить светодиоды на 12 В для подпитки от автомобильной сети. Можно сделать аккумуляторный прожектор, вставив в него батарейки.

При выборе светодиодов отталкивайтесь от таких параметров:

• напряжение светодиода;
• рабочий ток.

Сбор

• Приступать к сборке прожектора нужно с матрицы. Она формируется из светодиодов, к которым крепится резистор. Сборка осуществляется на фольге или навесу. Предварительно продумайте конструкцию отведения тепла.

• Нужно сформировать отражатель. Для этого обклейте отсек со светодиодами фольгой.

• Когда матрица будет готова, ее крепят к корпусу. Для этого используется паяльник и припой. Не забудьте вывести провод питания или установить батарейки. Если все правильно рассчитать, после включения прибора в сеть он ярко засветится.

Замена деталей

Устранение обрывов проводки не требует особенной квалификации от домашнего мастера. Гораздо сложнее найти и исправить поломку на печатной плате, драйвере, преобразователе напряжения или матрице. Без специальных знаний тут не обойтись. Также понадобится умение работать с диагностическими приборами и паяльником.

Ремонту или замене могут подлежать такие детали:

• ограничивающий конденсатор;
• блок питания;
• драйвер;
• матрица.

Конденсатор для ограничения тока

Данный компонент является причиной неисправности, когда лампа прожектора горит неравномерно, постоянно мерцая. Связана такая проблема обычно с тем, что производители, стремясь сэкономить, устанавливают токоограничитель, не соответствующий по характеристикам драйверу.

Блок питания

Частой причиной неправильной работы прожектора является поломка блока питания. В такой ситуации можно приобрести новый блок питания или подобрать данную деталь от другого устройства (например, от принтера). Если решено купить новый блок, рекомендуется взять его с собой в магазин, так как на корпусе указаны его технические характеристики. Чтобы достать блок, вначале нужно разобрать прожектор.

Драйвер

В маломощных моделях часто отсутствует блок питания. В таких случаях вместо блока используется драйвер светодиодного типа. Так как диод не способен получить электропитание прямиком из сети (нужен переменный ток, отличный от сетевого), то и задействуется драйвер. Устройство функционирует с учетом рабочей температуры и времени, изменяя выходной ток, поступающий на светодиод.

Для замены драйвера следует разобрать прожектор, чтобы установить технические параметры драйвера, а затем обратиться в магазин. Так же, как и в случае с блоком питания, можно подобрать подходящий драйвер из другого устройства.

Матрица

Самой распространенной причиной неисправности прожектора является чрезмерный нагрев матрицы, что приводит к перегоранию предохранителей. Прожектор разбирают, после чего достают испорченную матрицу. Для этого откручивают четыре винта и отпаивают токопроводящие детали. Далее наносят слой термопасты на светодиод и припаивают обратно токопроводящие части. Завершают операцию прикручиванием на место матрицы.

В некоторых случаях проводка в матрице идет через отверстия подложки. Она выступает в качестве матричного радиатора. На участках перехода провода должны быть покрыты изоляционным слоем (в первую очередь речь идет о проводе плюса). Это позволит избежать короткого замыкания на корпус устройства.

Совет! До замены матрицы следует очистить подложку и участок, куда она будет установлена. Данные места рекомендуется обработать теплопроводным составом.

Нельзя нарушать форму матрицы. Рекомендуется использовать только «родные» винты, чтобы не нарушить конструкцию. Также не следует забывать о полярности: красный проводок — плюс, черный или синий — минус, зелено-желтый провод направляют на корпус.

При обнаружении хотя бы 2-3 перегоревших диодов не следует дожидаться полного выгорания матрицы. В любом случае устройство уже не способно нормально функционировать, в результате чего драйверы и преобразователь напряжения вскоре выйдут из строя.

Обратите внимание! Если матрица не работает с залитым компаундным элементом, восстановлению она не подлежит.

Печатная плата преобразователя напряжения

Если при проверке платы найдены очевидные признаки перегоревших элементов, понадобится ремонт устройства. На рисунке ниже представлена схема преобразователя для прожектора.

До того, как заменить неработающие части, следует выполнить прозвон светодиодов. Вначале отпаивают одну из ножек платы, так как прозвон впаянных элементов не даст корректного результата. Если появится необходимость, перегоревшие детали меняют на новые.

Ремонт прожектора небольшой мощности

В виде примера рассмотрим ремонт прожектора СДО01-10. Мощность устройства — 10 Вт. Внешний осмотр показывает отслоение защитного покрытия на одном из прожекторов. Также присутствуют темные пятна на излучающей свет поверхности матрицы.

Ремонт матрицы с испорченным светодиодным излучателем возможен, но такая деталь недешева. Стоимость достигает 40-50 % от цены всего прожектора. К тому же, приобретение новой матрицы представляет еще одну сложность — на светодиодах чаще всего отсутствует маркировка. Вследствие этого выяснить разновидность излучателя непросто.

Для упрощения задачи устанавливаем драйвер прожектора с перегоревшей матрицы на светильник с исправной матрицей. На старом драйвере перегорел защитный резистор (его номинал составляет 1 Ом), что указывает на пробой диода в диодном мосте на переходе от ключевого резистора к управляющему. Однако замена драйвера не привела к восстановлению функциональности прожектора.

После дальнейшей проверки выявлен обрыв оптической пары обратной связи. Замена пары дала результат — светильник заработал.

Как можно использовать прожектор

Чаще всего самодельные фонари-прожекторы из светодиодов используются для освещения двора, гаража или других придомовых территорий.

Можете включить фантазию, и сделать более усовершенствованную модель — изготовить переносной прибор (на штативе, о котором было указано ранее), который можно применить для студийных фото- или видео-съемок.

Небольшие прожекторы, мощностью до 24 Вт, можно использовать для освещения салонов авто. Можете брать их с собой на пикники, и создавать дополнительное штатное освещение. Перед новогодними праздниками самодельными прожекторами можно украсить здание.

Зная, как сделать отражатель для дома, понимаешь, что это не сложно. Для этого потребуются простые материалы и инструменты, а процесс сборки займет 2-3 дня. Если все сделать правильно, вы сможете создать оригинальные осветительные приборы, которые украсят придомовую территорию.

Полезные рекомендации

Несколько полезных советов по ремонту светодиодных прожекторов:

1. При замене матрицы обязательно обращать внимание на полярность.
2. Обязательно удалять отвердевшую теплопроводную пасту под матрицей.
3. Обезжиривание поверхности следует осуществлять спиртом.
4. При пайке не нужно перегревать поверхность. Время на пайку — до 2 секунд. Если перегреть матрицу, произойдет разрушение кристаллов или же их новые характеристики не позволят нормально функционировать прожектору.

1. Чтобы отремонтировать прожектор большой мощности, достаточно знаний, применяемых при ремонте маломощных светильников. Никаких особых отличий между устройствами разной мощности не существует.
2. Если матрица с большим количеством диодов не залита компаундным раствором, понадобится замена нерабочего диода. Для выполнения операции необходим микропаяльник. Работать нужно аккуратно, чтобы не перегреть кристаллы.
3. Если на перегоревших сопротивлениях невозможно разглядеть номиналы, не обойтись без инструкции к прожектору. В ней должны быть указаны соответствующие данные.

Починить прожектор может каждый. Однако для выполнения ремонтных работ требуются хотя бы базовые знания в области электротехники, а также навыки обращения с паяльником и мультиметром. Также необходимо умение читать схемы, чтобы разобраться с устройством прожектора.