วิธีสร้างไฟฉาย LED ที่สว่างอย่างเหลือเชื่อ!: 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

ในคำแนะนำนี้ (ครั้งแรกของฉัน) ฉันจะแสดงให้คุณเห็นว่าฉันสร้างไฟฉาย LED แบบพกพาที่สว่างสดใสได้อย่างไร เพื่อให้คุณสามารถเปลี่ยนกลางคืนเป็นกลางวัน… และสร้างความประทับใจให้เพื่อนๆ ของคุณ พวกเราส่วนใหญ่ใช้ไฟฉายค่อนข้างบ่อยสำหรับกิจกรรมต่างๆ เช่น การตั้งแคมป์ การเดิน ในเวลากลางคืนหรือเพียงแค่ออกไปข้างนอกในที่มืด อย่างไรก็ตาม พวกเราส่วนใหญ่ยอมซื้อแพ็กราคาถูกเหล่านั้นจากการชำระเงินที่ร้านฮาร์ดแวร์ในพื้นที่ ไฟฉายราคาถูกเหล่านี้ผลิตแสงในปริมาณที่ไร้ประโยชน์หากมีเลย เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ฉันได้ออกแบบและสร้างไฟฉายที่สว่างสดใส มีประโยชน์อย่างน่าประหลาดใจ และน่าประทับใจมากซึ่งเหมาะสำหรับการให้แสงในแบบของคุณในที่มืด สร้างเอฟเฟกต์วิดีโอและภาพถ่ายสุดเจ๋ง เช่น ลูกกลมเรืองแสงไซไฟ ใช้เป็นไฟทำงาน และ อื่นๆ อีกมากมายในราคาที่สมเหตุสมผล

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุและต้นทุน

นี่คือรายการของชิ้นส่วนที่ฉันใช้ อย่างไรก็ตาม สิ่งที่คล้ายกันก็ควรใช้งานได้เช่นกัน รวมลิงก์ของ Amazon แล้ว (ฉันอาศัยอยู่ในแคนาดา ดังนั้นราคาและลิงก์ส่วนใหญ่เป็นชาวแคนาดา ซึ่งน่าจะเป็นประโยชน์ต่อผู้ที่อาศัยอยู่ในสหรัฐอเมริกาเนื่องจากเงินดอลลาร์ด้วย)ตัวแปลงบูสต์ - CDN$ 18.01 - Amazon.ca

ตัวเชื่อมต่อ XT60 - CDN$ 2.99 - Amazon.ca

สัญญาณเตือนแบตเตอรี่ LiPo - CDN$ 3.99 - Amazon.ca

สวิตช์ - CDN$ 6.17 - Amazon.ca

โวลต์/แอมป์มิเตอร์ - CDN$1.57 - Amazon.ca

ฮีทซิงค์ - CDN$ 20.04 - Amazon.ca

100w LED - USD$ 10.49 - Amazon.com

เลนส์และแผ่นสะท้อนแสง - USD$ 4.99 - Amazon.com

แบตเตอรี่ LiPo 11.1v (เลือกแบบใดที่เหมาะกับการใช้งานของคุณมากที่สุด)

CDN$ 24.88 - Amazon.ca

CDN$ 49.00 - Amazon.ca (นี่คือแบตเตอรี่เวอร์ชันที่ใหม่กว่า 2 แพ็ค)

CDN$ 85.14 - Amazon.ca (ความจุสูงกว่าสำหรับงบประมาณที่สูงกว่า)

CDN$ 53.00 - Amazon.ca (ความจุที่มากขึ้นด้วย)

เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ - CDN$27.59 - Amazon.ca (ไม่รวมแหล่งจ่ายไฟ)

ส่วนต่อขยายสายชาร์จแบบบาลานซ์ - CDN$ 2.04 - Amazon.ca คุณจะต้องใช้วัสดุต่างๆ เช่น ลวด เทอร์มินัลบล็อก ฟิวส์/ที่ยึดฟิวส์ บัดกรี การหดตัวด้วยความร้อน ฯลฯ ค่าใช้จ่ายทั้งหมดควรต่ำกว่า 200 ดอลลาร์ อย่างไรก็ตาม จะเทียบได้กับ ผลิตภัณฑ์ที่มีราคา $600+ โปรดทราบว่าแบตเตอรี่และเครื่องชาร์จสามารถใช้ทำอย่างอื่นได้เช่นกัน ไม่ได้มีไว้สำหรับโครงการนี้โดยเฉพาะ อีกทั้งราคานี้ยังรวมประสบการณ์การเรียนรู้และความรู้ที่คุณจะได้รับจากการทำโปรเจกต์แบบนี้ด้วย ประเมินค่าไม่ได้

ขั้นตอนที่ 2: การออกแบบ/ วิธีการทำงาน

ดังนั้น เนื่องจาก LED ใน "อาวุธแห่งการส่องสว่างจำนวนมาก" นี้จึงดึงพลังงานได้มาก มากถึง 100 วัตต์ (33 โวลต์และ 3 แอมป์) มันจึงสร้างความร้อนในปริมาณมหาศาล เราจึงต้องใช้ฮีทซิงค์เพื่อให้มันเย็น อันที่ฉันระบุไว้ในรายการชิ้นส่วนอาจดูเหมือนใช้ยากเกินไป และมันก็เกินความสามารถเล็กน้อย (เพียงเล็กน้อย) แต่งานสร้างทั้งหมดก็เช่นกัน

เพื่อให้มีพลังงานเพียงพอสำหรับป้อนอาหารสัตว์ที่หิวโหยนี้ เราจะต้องมีแบตเตอรี่ทรงพลังที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานที่มีการคายประจุสูงและกะทัดรัดและน้ำหนักเบา นี่คือไฟฉายแบบพกพาหลังจากทั้งหมด (ยกเว้นกรดตะกั่ว) ทางออกที่ชัดเจนสำหรับข้อกำหนดทั้งสองนี้คือแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ (Li-Po) โดยทั่วไปแล้วแบตเตอรี่ Li-Po จะใช้เพื่อขับเคลื่อนโดรนประสิทธิภาพสูง รถ RC และรถยนต์ไฟฟ้า มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และสามารถคายประจุได้เร็วมาก เหมาะสำหรับไฟฉายของเรา ฉันใช้แบตเตอรี่ Li-Po 11.1v (ลิงก์อยู่ในส่วนวัสดุ)

แต่เดี๋ยวก่อน… LED ต้องการ 33 โวลต์และแบตเตอรี่เพียง 11.1 โวลต์?! นี่คือที่มาของตัวแปลงบูสต์ ตัวแปลง " บูสต์" 11.1v จากแบตเตอรี่เป็น 33v ที่ LED ต้องการ หรืออะไรก็ตามที่คุณตั้งค่าให้ใช้โพเทนชิออมิเตอร์แบบออนบอร์ดเพื่อปรับแรงดันเอาต์พุต เราต้องระวังให้ดีเพราะ LED ไม่ควรเกิน 34v และมันจะสว่างขึ้นอย่างน้อย 26v เท่านั้นดังนั้นเราจึงต้องตรวจสอบแรงดันเอาต์พุตของตัวแปลงบูสต์ซึ่งนำเราไปสู่ องค์ประกอบถัดไป… มิเตอร์ดิจิตอลช่วยให้เราทำเช่นนั้นได้ และด้วยข้อมูลนี้ เราจะเห็นแรงดันและกระแสที่ส่งไปยัง LED ทำให้ปรับความสว่างของแสงได้ง่ายมาก และยังป้องกันไม่ให้ไฟ LED แรงเกินไป สำหรับการป้องกันเพิ่มเติม เรามีฟิวส์ 4 แอมป์ที่เอาต์พุตของบูสต์คอนเวอร์เตอร์ เพราะไม่ว่าจะสนุกแค่ไหนที่จะลองระเบิดไฟ LED 100w ฉันก็ไม่อยากรอการจัดส่งอีก

ต่อไปเราจะมีสัญญาณเตือนแบตเตอรี่ จุดประสงค์ของการเตือนคือการปกป้องแบตเตอรี่จากการคายประจุมากเกินไป ซึ่งจำเป็นเนื่องจากเคมีที่มีความละเอียดอ่อนในแบตเตอรี่ Li-Po แต่ละเซลล์จะชาร์จจนเต็มได้ถึง 4.2 โวลต์ต่อเซลล์ และไม่สามารถลดลงต่ำกว่า 3 โวลต์ต่อเซลล์ได้อย่างน้อยที่สุด หากแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 3 โวลต์ แรงดันไฟฟ้าจะลดลงอย่างรวดเร็วถึง 1 หรือ 2 โวลต์ และทำให้เซลล์เสียหาย อย่างไรก็ตาม เราหลีกเลี่ยงปัญหานี้โดยตั้งค่าเสียงเตือนแบตเตอรี่ที่ 3.2 โวลต์ (โดยใช้ปุ่มด้านบน) แต่ถ้าด้วยเหตุผลที่ไม่ทราบสาเหตุอย่างลึกลับ แรงดันไฟตกต่ำเกินไป อย่าตกใจ เพียงแค่โยนแบตเตอรี่ลงบนตัวคุณ ที่ชาร์จสมดุลและชาร์จด้วยอัตราการชาร์จที่ต่ำ และคุณมักจะสามารถกู้คืนเซลล์ด้วยความเสียหายน้อยที่สุด

ในการออกแบบนี้ ฉันตัดสินใจใช้สวิตช์ 2 ตัว สวิตช์หลักหนึ่งตัว และสวิตช์หนึ่งตัวสำหรับ LED เท่านั้น ฉันทำสิ่งนี้เพื่อจะได้เปิดพัดลม นาฬิกาปลุกแบตเตอรี่ และมิเตอร์ดิจิตอลโดยไม่ได้เปิด LED ด้วยการออกแบบนี้ ฉันสามารถเห็นแรงดันไฟของแบตเตอรี่โดยมีหรือไม่มีโหลด และยังฟังดูเย็นเมื่อฉันเปิดเครื่องหลักและมันส่งเสียงบี๊บและหวีดเมื่อทุกอย่างมีกำลังขึ้น

ขั้นตอนที่ 3: ติดตั้ง LED กับฮีทซิงค์

ในการติดตั้ง LED เข้ากับฮีตซิงก์ก่อนอื่นให้ใช้ Thermal Paste ทำตามที่แสดงด้านบน (หรือวิธีใดก็ตามที่คุณต้องการ ฉันรู้ว่าการใช้ Thermal Paste อาจเป็น… เรื่องที่ถกเถียงกันอยู่มาก?) จากนั้นฉันก็ต้องใช้แผ่นระบายความร้อนอะลูมิเนียมชิ้นเล็กๆ ซึ่งจากนั้นก็ยึดเข้ากับ LED แล้วยึดเข้ากับฮีตซิงก์ดังที่แสดงในภาพด้านบน ระวังอย่าขันน็อตแน่นเกินไป มิฉะนั้น LED จะงอ

คุณยังสามารถเพิ่มเลนส์และรีเฟลกเตอร์ได้ที่นี่โดยใช้อีพ็อกซี่เพื่อติดเข้ากับ LED

ขั้นตอนที่ 4: กรณี

สำหรับกรณีนี้ ฉันขี่จักรยานไฟฉายเก่าที่หักและถูกโยนทิ้ง ฉันเริ่มต้นด้วยการรื้อภายในซึ่งประกอบด้วยไฟหน้ารถและแบตเตอรี่ตะกั่วกรดขนาดเล็ก 2 ก้อน ฉันรีไซเคิลแบตเตอรี่และต้องปรับปรุงเคสให้พอดีกับส่วนประกอบของฉัน คุณจะต้องมีสิ่งที่จำเป็นสำหรับขั้นตอนนี้: กาวร้อน อีพ็อกซี่ กระดาษทราย และเดรเมล

ฉันเริ่มต้นด้วยการลบการสนับสนุนบางส่วนด้วย Dremel ที่เชื่อถือได้ของฉัน (Dremels เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยม) ต่อไป ฉันประกอบชิ้นส่วนส่วนใหญ่ โดยปล่อยให้สายไฟยาวเป็นพิเศษเพื่อตัดให้ยาวในภายหลัง และติดเข้ากับแผ่นสะท้อนแสง Epoxy เป็นเพื่อนที่ดีที่สุดของคุณเมื่อทำอะไรแบบนี้ ฉันทดสอบว่าประกอบเข้ากับเคสพอดีพอดี จากนั้นฉันก็ตัดช่องระบายอากาศสำหรับพัดลมและปิดท้ายด้วยชิ้นส่วนตะแกรงลำโพงที่ฉันรีไซเคิลจากแท่นชาร์จ Ipod ที่ชำรุด ณ จุดนี้ ฉันตัดและขัดช่องสำหรับ: มิเตอร์ดิจิตอล สัญญาณเตือนแบตเตอรี่ สวิตช์หลัก และโพเทนชิออมิเตอร์ที่ทริมเมอร์ติดตั้ง ร่วมกับตัวแปลงบูสต์ โดยใช้กาวร้อนจำนวนมาก เพราะจะไม่มีใครเห็นด้านในใช่ไหม

ฉันได้เพิ่มการตกแต่งบางอย่าง เช่น เวลโครบนแบตเตอรี่และหลังคาของเคสเพื่อให้ติดตั้งง่าย รวมถึงสติ๊กเกอร์ที่มาพร้อมกับแบตเตอรี่ของฉัน และถึงเวลาต้องวางสาย

ฉันรู้ว่าพวกคุณหลายคนจะไม่ค่อยคุ้นเคยกับการใช้เคสที่มีอยู่ ดังนั้นฉันตื่นเต้นที่จะได้เห็นความคิดของคุณทั้งหมดสำหรับกรณีของคุณ มีความคิดสร้างสรรค์และทำให้คุณเป็นเจ้าของ

ขั้นตอนที่ 5: การเดินสายไฟ

ฉันได้รวมแผนผังง่าย ๆ ที่แสดงวิธีการต่อส่วนประกอบทั้งหมด

เมื่อเดินสาย ให้แน่ใจว่าได้ปล่อยสายไฟให้ยาวพอที่จะใส่ในเคสของคุณ ฉันเดินสายส่วนใหญ่แล้วก่อนที่จะใส่ทุกอย่างลงในเคสของฉัน อย่างไรก็ตาม คุณอาจเลือกที่จะต่อสายตามนั้น ขึ้นอยู่กับกรณีของคุณ

สำหรับขั้นตอนนี้ คุณจะต้องมีแผงขั้วต่อสำหรับการเชื่อมต่อกราวด์และสายไฟ สายไฟ (12 หรือ 14 AWG สำหรับการเชื่อมต่อพลังงานสูง) ฟิวส์ 4 แอมป์และตัวยึดฟิวส์ และวัสดุขนาดเล็กอื่นๆ

*อย่าลืมใช้ท่อหดด้วยความร้อนสำหรับการเชื่อมต่อที่เป็นไปได้ทั้งหมด*

ขั้นแรกให้บัดกรีลวดบางเส้นเข้ากับขั้วต่อ XT60 ตัวเมียและใส่สวิตช์แบบอนุกรมกับสายกราวด์ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นสวิตช์ไฟหลัก ถัดไป ยึดปลายปลายเข้ากับแผงขั้วต่อเพื่อสร้างรางบวกและรางกราวด์ (ขึ้นอยู่กับประเภทของแผงขั้วต่อที่คุณใช้ คุณอาจต้องต่อสายกับขั้วต่ออื่นสำหรับการเชื่อมต่อแต่ละครั้ง)

บูสคอนเวอร์เตอร์

ประสานอินพุตกับพลังงานและกราวด์

เพิ่มสวิตช์และตัวยึดฟิวส์เข้ากับเอาต์พุตเชิงลบ เราจะใช้ฟิวส์ 4 แอมป์ที่นี่

นอกจากนี้ คุณจะต้องมีโพเทนชิออมิเตอร์ที่สามารถเข้าถึงได้สำหรับปรับแรงดันไฟฟ้าที่ไปยัง LED ฉันเพิ่งขยายทริมเมอร์ POT ที่อยู่บนตัวแปลงแล้ว

มิเตอร์ดิจิตอลและ LED

ต่อสายไฟเส้นเล็ก 2 เส้นเข้ากับแผงขั้วต่อ จากสีแดงเป็นบวก และสีดำลงกราวด์

ลวดสีดำที่หนากว่าจะไปที่เอาต์พุตเชิงลบของบูสต์คอนเวอร์เตอร์ ต่อจากที่ยึดฟิวส์

สายสีเหลืองไปที่ขั้วลบของ LED

สายสีแดงที่หนากว่าจะไปที่เอาต์พุตบวกของตัวแปลงบูสต์

สัญญาณเตือนแบตเตอรี่

ในการต่อสายสัญญาณเตือนภัย ให้ต่อส่วนต่อขยายขั้วต่อบาลานซ์กับหมุดกราวด์ถึง 3 อย่างไรก็ตาม ให้ตัดสายกราวด์และเชื่อมต่อกับกราวด์หลักบนแผงขั้วต่อ

ขั้นตอนที่ 6: สิ่งที่ไม่ควรทำ

นี่คือรายการสิ่งที่ไม่ควรทำ:

ข้อผิดพลาดของฉันส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับตัวแปลงบูสต์ และจริง ๆ แล้วฉันระเบิดบอร์ด 4 อันในกระบวนการสร้างต้นแบบของงานสร้างนี้ แต่ไม่เป็นไรเพราะนั่นคือวิธีที่คุณเรียนรู้ อย่างน้อยนั่นเป็นข้อแก้ตัวที่ดีที่สุดที่ฉันจะคิดได้

ตัวแปลง 1 & 2 (ใช่ ฉันทำสองครั้ง:(อย่าทำให้เอาต์พุตสั้น - บอร์ดจะดังและดัง ครั้งแรกที่ฉันทำสิ่งนี้ ฉันกำลังแตะสายไฟกับ LED เป็นครั้งแรก เมื่อฉันเปิดขึ้น แรงดันไฟฟ้าที่ LED ทำให้ฉันตาบอดและฉันก็ลัดวงจรสายไฟโดยไม่ได้ตั้งใจ

ตัวแปลง 3 อย่ารีบเร่งและพยายามดึงสายไฟออกก่อนที่บัดกรีจะละลายจนหมด คุณจะดึงแผ่นบัดกรีออก บัดกรีไร้สารตะกั่วจึงต้องใช้ความร้อนมากกว่าในการหลอมเหลวแบบเก่า 60/40

ตัวแปลง 4 อย่ากลับขั้วอินพุตโดยไม่ได้ตั้งใจ จะมีดอกไม้ไฟกับอันนี้

นอกจากนั้นทุกอย่างก็ค่อนข้างราบรื่น

ขั้นตอนที่ 7: การเปลี่ยนแปลง/เวอร์ชัน 2

ในไม่ช้าฉันวางแผนที่จะ:

- อัพเกรดโพเทนชิโอมิเตอร์ทริมเมอร์ด้วยอันที่เหมาะสมซึ่งมีปุ่มที่สวยงาม และเพิ่มขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าอย่างใด

- ทำอแดปเตอร์สำหรับเสียบแบตเตอรี่ 2 ก้อนขนานกัน

- ทำตัวควบคุมพัดลม

- ทดลองทำให้ลำแสงแคบลง

- ทำอะแด็ปเตอร์เพื่อเสียบเข้ากับแหล่งจ่ายไฟหลักเช่นอุปกรณ์แล็ปท็อป

นอกจากนี้ ฉันกำลังจะสร้างรุ่นที่สองของแสงนี้ ซึ่งฉันวางแผนที่จะทำให้เล็กลงและกันน้ำได้ด้วยการทำให้ตัวเคสเป็นฮีทซิงค์ ฉันจะอัปโหลดคำแนะนำอื่นเมื่อเสร็จแล้ว

ขั้นตอนที่ 8: คลังภาพ

ขอบคุณที่อ่านคำแนะนำแรกของฉัน หากคุณมีคำถาม ข้อกังวล หรือข้อเสนอแนะ โปรดโพสต์ไว้ในความคิดเห็นและเราจะพยายามตอบคำถามเหล่านี้อย่างเต็มที่ นอกจากนี้สำหรับผู้ที่สร้างแสงนี้โปรดโพสต์รูปภาพด้วย ฉันแทบรอไม่ไหวที่จะได้เห็นสิ่งที่คุณคิดในการออกแบบของคุณ!

รองชนะเลิศการแข่งขันถังขยะสู่ขุมทรัพย์ 2017

รางวัลที่สองในการประกวด Make it Glow 2016