Сделать прожектор из светодиодов своими руками. Делаем мощный простой светодиодный прожектор своми руками

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

Человечество с древних времён стремилось совладать со светом и использовать его себе во благо, ведь не обладая, в отличие от некоторых животных, специальным ночным зрением, человек становился уязвим в ночное время. Прогресс имеет особенность ускоряться в геометрической последовательности, это утверждение абсолютно справедливо относится и к развитию технологии освещения. Долгое время, до изобретения электричества, единственным источником света был живой огонь, затем появились лампы накаливания, и наступила новая эпоха. Постепенно появлялись всё новые виды ламп – люминесцентные, галогеновые, пока, наконец, не появился самый современный и технологичный источник света – светодиоды. Первое время они были несовершенны и далеко не так надежны, как сейчас, да и стоили очень дорого. Ситуация изменилась – светодиодные модули стали доступны, надежны и качественны. Обладая великолепными техническими характеристиками и эксплуатационными свойствами, они прочно укрепились на рынке светового оборудования. В этой статье мы поговорим об очень доступном и простом источнике яркого равномерного света на базе светодиодов – светодиодном прожекторе. Характеристики светодиодных прожекторов, как собрать светодиодный прожектор своими руками, как подключить светодиодный прожектор – всего этого мы коснёмся в процессе знакомства с этим прибором.

Светодиодный прожектор – это устройство для освещения, конструкцию которого составляют преобразователь напряжения, мощный светодиод, радиатор для отвода избытков тепла и рефлектор, для усиления и направления светового потока. Может излучать, как и стандартный белый или теплый свет, так и быть цветным, с возможностью менять цвета RGB. Сфера применения этого устройства практически не ограничена. Светодиодные прожекторы используются для домашних и промышленных целей, освещения дач и коттеджей, подсветки подъездов и стоянок.

Преимущества диодов перед галогенными, люминесцентными, энергосберегающими и лампами накаливания

Фонари на базе светодиодных модулей имеют целый ряд технических и эксплуатационных преимуществ перед устаревшими ламповыми аналогами:

• Основным преимуществом является малое энергопотребление и высокая экономичность приборов на базе led-модулей. Потребляя в 8-12 раз меньше электроэнергии, светодиодные лампы дают такой же по яркости световой поток. Это существенная экономия средств, а когда речь идет о промышленных масштабах, когда на промышленных производствах освещение осуществляется, к примеру, сотней 500 ваттных фонарей, которые мотают энергию круглосуточно, снижение потребления в 10 раз приведёт к колоссальной экономии средств.
• Качество светового излучения. В отличие от устаревших аналогов на лампах, светодиодные фонари дают максимально равномерное, лишенное подёргиваний и мерцаний освещение на всей площади и дальности. Это, во-первых, максимально комфортная среда для глаз, не несущая угрозы зрению и зрительного дискомфорта. Во-вторых, идеальная и неискаженная цветопередача, которая на многих промышленных производствах может быть среди основных приоритетов, в связи с деятельностью производства.
• Долговечность и надежность. Светодиодные модули не зависят в эксплуатационном плане от количества включений и выключений. Если вы используете светодиодный прожектор с датчиком движения, этот момент очень актуален. Ввиду постоянного реагирования на движение, прожектор будет постоянно включаться и выключаться. Led-лампы рассчитаны на 100 тысяч и более часов работы, это во много раз больше, чем у любых ламп. В совокупности с простотой и надежностью конструкции, современными материалами, устойчивыми к механическим воздействиям, набор этих технических характеристик делает светодиодные фонари идеальным выбором для подсветки любых объектов, дач, промышленных производств, домов, улиц и площадей.

• Безопасность и экологичность. Светодиодные модули собираются из современных экологически чистых материалов. Они не нуждаются в каких-то специальных способах утилизации. Когда светодиодный фонарь вышел из строя, вы можете заменить светодиодный модуль, а закончивший срок своей жизни старый просто выкинуть в мусорное ведро. Абсолютно без каких-либо опасений за своё здоровье. Безопасность светодиодного светового оборудования является самой высокой. Оно работает на малых токах, а значит, если вы решите сделать подключение сами и допустите некую ошибку и, возможно, получите удар током – он не будет столь опасен, как в случае с обычными лампами. Что касается эксплуатационных технических характеристик – светодиодные модули во время работы не нагреваются выше 90 градусов, что делает их максимально пожаробезопасными.
• Надежность, простота и гибкость использования. Светодиодные модули могут работать без повреждений даже при сильных скачках напряжения в сети. Подключение весьма простое, с ним справится практически любой. Конструкция прожектора тоже проста и надежна. Для того, чтобы заменить модуль когда он исчерпает свой ресурс работы, достаточно будет открутить несколько болтов и разобрать корпус прожектора. Дальше, руководствуясь многочисленными схемами и помощью интернета, отсоединить старый модуль и подключить новый. Затем опять собрать корпус, поместить прожектор обратно, прикрутив корпус к креплению на поверхности, где был установлен фонарь. Если вам нужна подсветка не только в стандартном дневном варианте – достаточно приобрести цветной RGB прожектор, он может менять цвет в очень широком диапазоне оттенков.

Недостаток же есть только один

Единственный минус – достаточно высокая стоимость, перекрывается совокупностью плюсов более чем полностью. То, сколько прослужит светодиодная лампа и качество излучаемого света, по итогу, приведут к существенной экономии и средств, и нервов, и времени.

Какие характеристики важно знать при выборе

Чтобы выбрать подходящий вам вариант, желательно обратиться к специалисту, обрисовав ему условия использования, требуемую дальность освещения, необходимую интенсивность подсветки и другие волнующие вас параметры (яркость и теплота светового потока, наличие датчика движения, солнечных батарей для автономной работы и т.д.).

Как самостоятельно сделать светодиодный прожектор

Если вы уверенно держите в руках инструмент, у вас есть ненужный или сломанный прожектор, и вы не хотите покупать «кота в мешке», отдав небольшую, но существенную сумму за дешевый китайский фонарь, а тратить много денег на дорогой не согласны – соберите светодиодный прожектор своими руками. Вы можете даже полностью спаять все необходимые платы, благо в интернете более чем достаточно схем и инструкций. Но если вы не готовы прибегнуть еще и к паяльнику, то следующий вариант как раз для вас.

Необходимые компоненты

Итак, что нам понадобиться, чтобы сделать мощные светодиодные прожекторы:

непосредственно сам диод, радиаторы охлаждения, вентиляторы (подойдут компьютерные самые маленькие) и плата питания для них (можно взять из зарядного устройства, желательно из качественного адаптера, ведь мы не хотим, чтобы вентиляторы вышли из строя), электронный преобразователь напряжения, чтобы подать питание на наш диод и регулировать яркость. Также нам понадобится, как и ранее было сказано, ненужный старый прожектор – как донор корпуса, куда вся собранная конструкция будет установлена.

Этап 1 – Начало сборки

Начинаем процедуру сборки, прикрепляя все элементы к радиатору охлаждения, который нужен для отвода тепла от очень мощного светодиода. Первым делом надо будет закрепить модуль диода с помощью болтиков, используя отверстия в нем. Плотно прижмите диод на равномерный слой термопасты.

Затем крепите вентиляторы, которые будут использованы для дополнительного активного охлаждения, что позволит снизить рабочую температуру еще на 10-20 градусов и продлит и без того долгую жизнь светодиода.

Этап 2 – Предварительная проверка работоспособности и замер температуры

После присоедините все оставшиеся детали, присоедините проводами диод к источнику тока (преобразователю). Подайте ток на диод через преобразователь напряжения, чтобы проверить его работоспособность. Проверьте работу вентиляторов и промерьте напряжение на плате питания для аккумуляторов и самих вентиляторах, оно должно быть одинаковым. Чтобы убедиться в правильной работе системы охлаждения, желательно точно промерить температуру, используя точный термометр – например, инфракрасный температурный пистолет. Температура не должна быть выше 50-60 градусов.

Этап 3 – Помещаем внутренности в корпус

После проверки всех составляющих на работоспособность, нужно всю конструкцию поместить непосредственно в подготовленный корпус. Не забудьте оставить приличное отверстие снизу конструкции – чтобы вентиляторы выдували нагретый воздух, а также сверху – для забора воздуха.

Плату, контролирующую работу вентиляторов (напоминаю, качественную, возможно, позаимствованную из адаптера зарядки) установите и выполните подключение проводов от вентиляторов.

Этап 4 – Окончательная проверка работоспособности

Останется последний раз проверить работоспособность всех элементов, вырезать по размеру корпуса из блестящего металла (либо покрытого плотной фольгой) отражатель и собрать все элементы корпуса воедино. Прочно закрутив все болты, соединяющие элементы корпуса воедино, можете приступать к использованию прожектора на диодном модуле, который вы смогли сделать самостоятельно. Естественно, нужно обладать некоторым опытом по работе с электроникой, схемами и платами, а также желанием – ведь многим будет проще купить готовое устройство. Но собранный своими руками прожектор, помимо вызываемой гордости за себя, будет обладать уникальными техническими характеристиками. Если использовать мощный 100 ваттный модуль, он заменит вам 600-800 ваттный галогеновый фонарь, который был бы гораздо больше размером, перегревался бы и был весьма опасен. Дальность освещения таким прожектором, в зависимости от выбранного угла отражателя, будет варьироваться от очень большой до огромной.

Итог статьи

Итак, подытожим вышесказанное. Для того, чтобы выбрать прожектор, необходимо определиться в каких условиях он будет использоваться – для промышленных (освещение склада, производства) и домашних целей (освещение двора, дачи) можно подобрать разные прожекторы, в соответствии с их техническими характеристиками, включающими мощность и цветовую температуру. Уже исходя из них, подобрать конструкцию для необходимой дальности подсветки, по необходимости выбрать модели с наличием датчика движения, солнечной батареи или других опций. Если вы хотите самостоятельно сделать светодиодный прожектор – выбрать и приобрести все необходимые компоненты на радиорынке и, вооружившись инструментом, собрать именно то, что вам нужно. Главное в обоих подходах – приобретать качественные компоненты или оборудования у продавца с проверенной репутацией. Это залог положительных впечатлений от будущего пользования оборудованием.

Видео-инструкция:

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.

Строительный сезон в этом году решено было не закрывать, а так как осенью и тем более зимой темнеет рано нужен мощный источник света. Особенно сейчас когда мы занялись фасадом, нужно чтобы свет освещал всю сторону фасада. Для этой цели был сделан мощный простой светодиодный прожектор своими руками .

Заказываем компоненты и собираем простой прожектор своими руками на 50Вт.

На изготовление этого простого светодиодного прожектора ушло 5 минут.

Особенность данной мощной матрицы в том, что она не требует светодиодного драйвера. 220 вольт подключается прямо к ней. При этом цена очень низкая, считай даром.

И так выбираем помощнее на 50 Ватт . Warm White — теплый белый (ближе к лампе накаливания по тону) или Cold White — холодный белый.

Скажу вам, что 50 Вт для светодиодов это прилично.

Обратная сторона модуля представляет из себя алюминиевую подложку.

Я брал без линзы. Но на следующий самодельный прожектор закажу обязательно с линзой. Дело в том, что цена от этого почти не измениться. Разница что-то около 20 рублей. К линзе в комплекте идет отражатель.

Плюс контакты 220 нужно будит как-то изолировать, закрывать, а так их закроет линза.

На этом фото матрица вместе с линзой и отражателем.

Для этого светодиодного модуля обязательно нужен радиатор. Я просто взял обрезок алюминиевого листа (был у меня в закромах). Просверлил в нем четыре отверстия 3мм под крепление светодиодного модуля и еще два отверстия под крепление провода стяжкой (самозатягивающимся ремешком) .

На обратную строну LED-модуля нанес тонкий слой термопасты (остатки от замены процессора в ноутбуке).

Собственно все очень примитивно и видно на фотках. Вид у него конечно не шибко цивильный, на фасад такой не повесишь, но для стройки самое то.

Не забываем, что контакты 220В открыты! Обязательно изолируем!
Я залил лаком и поверху наклеил пленку.

Это вид крепления led — матрицы с обратной стороны.

А здесь самодельный прожектор в работе. Не знаю светит ли он на 50W, но светит довольно ярко. Я пробовал работать ночью, направив прожектор на фасад, все было нормально видно. Световое пятно охватывало весь фасад в два этажа.

Вариант для фитолампы.

Кстати такие светодиодные матрицы есть со специальным спектром свечения для растений (рассады). Причем в одном модуле содержится весь необходимый растениям спектр свечения.

Наверняка у многих из вас, как и у меня скопилось несколько не работающих блоков питания, также уже давно лежат десяти ваттные светодиодные матрицы. Наконец пришло время им соединится)))

Для создания этого прожектора нам потребовалось:

Светодиоды 10W 9-11v 9шт.;
- радиатор процессора;
- блок питания компьютера (любой);
- неполярные конденсатор общей ёмкостью 14мкф 400вольт (любые на 400 вольт у меня один пусковой на 12мкф и ещё 2,2 мкф 400вольт пленочный. Можно просто набрать 14мкф любых пленочных на мин 400 вольт);
- Диодный мост (выпаиваем из блока питания);
- Конденсаторы 2 Х 560мкф 200вольт + 2 Х 470мкф 200вольт (выпаиваем из блоков питания);
- Предохранитель (тоже можно выпаять из блока питания).

Процесс изготовления

Схема простейшая, здесь всё с большим запасом прочности и ломаться практически нечему.

Собрать эту схему не составит труда.
И пару слов как это сделано.
Я приклеиваю светодиоды на супер клей цианокрилат, как ни странно, но теплопроводность у него отличная и держится намертво, только в случае замены, конечно, придется попотеть (но мы же заложили большой запас мощности, поэтому это нам не грозит)

Прикручиваем шурупами радиатор и делаем из картона воздуховод к радиатору.

Делаем отражатель и закрываем окно прозрачным пластиком из коробочки сд-диска.

И вот какая мощность у нас получилась.

После прогрева температура не выше 40 градусов Цельсия.

И специально для крутых спецов - испытание на 240 и 250 вольтах.

Ничего не сгорает, и ещё приличный запас по мощности у светодиодов.

Всё надежно - можно повторять.

И конечно имеет смысл, если детали у вас в наличии.
Стоимость светодиодов на ebay примерно 200 руб, а светодиодный прожектор у нас в магазине примерно в 10 раз дороже.
Так что имеет смысл сделать такую подсветку для дома или гаража.

Спасибо за внимание.