Como construir uma lanterna LED incrivelmente brilhante !: 8 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Neste Instructable (meu primeiro), vou mostrar como construí esta lanterna LED portátil ridiculamente brilhante para que você também possa transformar a noite em dia … e impressionar seus amigos. A maioria de nós usa lanternas com bastante frequência para atividades como acampar, caminhar à noite, ou simplesmente sair no escuro. No entanto, a maioria de nós se contenta com aqueles pacotes de valor barato do caixa na loja de hardware local. Essas lanternas baratas produzem uma quantidade inútil de luz, se é que produzem alguma. Para resolver esse problema, projetei e construí esta lanterna brilhante, surpreendentemente útil e muito impressionante que é ótima para iluminar seu caminho no escuro, criando efeitos legais de vídeo e fotografia como orbs brilhantes de ficção científica, usando como luz de trabalho e muitas outras coisas, tudo por um custo razoável.

Etapa 1: Materiais e Custo

Aqui está uma lista das peças que usei, no entanto, qualquer coisa semelhante deve funcionar bem. Os links da Amazon estão incluídos (eu moro no Canadá, então os preços e os links são principalmente canadenses, isso também deve beneficiar as pessoas que moram nos EUA por causa do dólar).boost converter - CDN $ 18,01 - Amazon.ca

Conectores XT60 - CDN $ 2,99 - Amazon.ca

Alarme de bateria LiPo - CDN $ 3,99 - Amazon.ca

Switches - CDN $ 6,17 - Amazon.ca

Volt / amperímetro - CDN $ 13,57 - Amazon.ca

Dissipador de calor - CDN $ 20,04 - Amazon.ca

LED de 100 W - US $ 10,49 - Amazon.com

Lente e refletor - US $ 4,99 - Amazon.com

Baterias 11.1v LiPo (escolha a que melhor se aplica ao seu uso)

CDN $ 24,88 - Amazon.ca

CDN $ 49,00 - Amazon.ca (este é um pacote de 2 da versão mais recente da bateria acima)

CDN $ 85,14 - Amazon.ca (maior capacidade para orçamentos maiores)

CDN $ 53,00 - Amazon.ca (também com capacidade maior)

Carregador de bateria - CDN $ 27,59 - Amazon.ca (não inclui fonte de alimentação)

Extensão do cabo do carregador de equilíbrio - CDN $ 2,04 - Amazon.caVocê também precisará de vários materiais como fio, blocos de terminais, fusíveis / porta-fusíveis, solda, termorretrátil, etc. O custo total deve ser inferior a $ 200, no entanto, será comparável com produtos que custam $ 600+ Lembre-se, as baterias e o carregador também podem ser usados para outras coisas, eles não são dedicados a este projeto. Além disso, este preço inclui as experiências de aprendizagem e conhecimento que você ganhará ao realizar um projeto como este. Isso não tem preço.

Etapa 2: Design / Como funciona

Então, como o LED nesta "arma de iluminação em massa" consome muita energia, até 100 watts (33 volts e 3 amperes), ele produz uma quantidade insana de calor, então precisamos de um dissipador de calor para mantê-lo resfriado, o um que listei na lista de peças pode parecer um exagero, e é um pouco exagero (apenas um pouco), mas toda esta construção também.

Para fornecer energia suficiente para alimentar esta fera faminta, precisaremos de uma bateria potente que seja projetada para aplicações de alta descarga e compacta e leve, esta é uma lanterna portátil afinal (exclui o ácido de chumbo). A solução óbvia para esses dois requisitos é uma bateria de polímero de lítio (Li-Po). As baterias Li-Po são comumente usadas para alimentar drones de alto desempenho, carros RC e carros elétricos. Eles são pequenos, leves e podem disparar muito rapidamente, perfeitos para nossa lanterna. Eu escolhi uma bateria Li-Po 11.1v (link na seção de materiais).

Mas espere… o LED precisa de 33 volts e a bateria é de apenas 11,1 volts ?! É aqui que entra o conversor de reforço. O conversor "aumenta" os 11,1 V da bateria para os 33 V exigidos pelo LED, ou o que quer que você defina usando o potenciômetro on-board para ajustar a tensão de saída. Teremos que ter cuidado porque o LED nunca deve ficar mais do que 34v, e só acenderá no mínimo cerca de 26v, portanto, precisamos monitorar a tensão de saída do conversor boost, que nos leva ao próximo componente … O medidor digital nos permite fazer exatamente isso, e com ele, podemos ver a tensão e a corrente que vão para o LED. Isso torna muito fácil ajustar o brilho da luz e também evitar sobrecarregar o LED. Para proteção adicional, temos um fusível de 4 A na saída do conversor boost porque não importa o quão divertido seria tentar explodir um LED de 100w, eu não queria esperar pelo envio novamente.

Em seguida, temos o alarme da bateria. O objetivo do alarme é proteger a bateria contra descarga excessiva, o que é necessário devido à química sensível das baterias Li-Po. Cada célula carregará totalmente até 4,2 volts por célula e não pode cair abaixo de 3 volts por célula em um mínimo absoluto. Se a tensão cair abaixo de 3 volts, ela cairá rapidamente para 1 ou 2 volts e danificará a célula. No entanto, evitamos isso configurando o bipe do alarme da bateria para 3,2 volts (usando o botão na parte superior), mas se por algum motivo desconhecido e misterioso a tensão cair muito, não entre em pânico, apenas jogue a bateria no seu Equilibre o carregador e carregue-o a uma taxa de carga baixa e, muitas vezes, você pode recuperar a célula com danos mínimos.

Neste projeto, decidi usar 2 interruptores, um interruptor principal e um interruptor apenas para o LED. Fiz isso para que pudesse ligar o ventilador, o alarme da bateria e o medidor digital sem que o LED estivesse aceso. Com esse design, posso ver a voltagem da bateria com ou sem carga. Além disso, soa bem quando ligo a alimentação principal e ela emite um bipe e zumbe quando tudo liga.

Etapa 3: Monte o LED no dissipador de calor

Para montar o LED no dissipador de calor aplique primeiro a pasta térmica, faça como mostrado acima (ou qualquer método que você preferir, eu sei que a aplicação de pasta térmica pode ser um assunto muito … controverso?). Tive então que usar um pequeno pedaço de sucata de um dissipador de calor de alumínio que aparafusei no LED, prendendo-o no dissipador de calor, conforme mostrado nas fotos acima. Tenha cuidado para não apertar demais os parafusos ou você entortará o LED.

Você também pode adicionar a lente e o refletor aqui usando epóxi para fixá-lo ao LED.

Etapa 4: Caso

Para o caso, fiz upclock em uma velha lanterna que estava quebrada e estava sendo jogada fora. Comecei destripando os componentes internos, que consistiam em um farol de carro e 2 pequenas baterias de chumbo-ácido. Reciclei as baterias e comecei a trabalhar modificando a caixa para caber nos meus componentes. Você só precisará do essencial para esta etapa: cola quente, epóxi, lixa e uma Dremel.

Comecei removendo alguns suportes com minha confiável Dremel (Dremels são ferramentas incríveis). Em seguida, montei a maioria das peças, deixando os fios extra longos para cortar no comprimento certo mais tarde, e os conectei ao refletor. O epóxi é seu melhor amigo ao fazer algo assim. Eu testei o encaixe do conjunto na caixa, ele se encaixou perfeitamente. Em seguida, cortei as aberturas para o ventilador e terminei-as com pedaços de grade do alto-falante que reciclei de um dock de iPod quebrado. Neste ponto cortei e lixei as ranhuras do: medidor digital, alarme de bateria, interruptor mestre e potenciômetro trimmer montando-os, junto com o conversor boost, usando bastante cola quente, porque ninguém vai ver o interior, certo?

Eu adicionei alguns toques finais como Velcro nas baterias e na parte superior do case para facilitar a montagem, bem como alguns decalques que vieram com minhas baterias. E era hora de telegrafar.

Eu sei que muitos de vocês não terão o luxo de usar um gabinete existente, então estou animado para ver as ideias que todos vocês terão para o seu caso. Seja criativo e torne-o seu.

Etapa 5: Fiação

Incluí um esquema simples que mostra como conectar todos os componentes.

Ao instalar a fiação, certifique-se de deixar os fios longos o suficiente para caber em sua caixa. Fiz a maior parte da fiação antes de colocar tudo no meu caso, no entanto, você pode escolher fazer a fiação depois, dependendo do seu caso.

Para esta etapa, você precisará de um bloco de terminais para as conexões de aterramento e alimentação, fio (12 ou 14 AWG para conexões de alta potência), um fusível de 4 A e porta-fusível e vários outros materiais pequenos.

* não se esqueça de usar tubulação termorretrátil para todas as conexões possíveis *

Primeiro solde um fio em um conector XT60 fêmea e coloque uma chave em série com o fio terra, que servirá como chave de alimentação principal. Em seguida, prenda as extremidades no bloco de terminais criando trilhos positivos e aterrados (dependendo do tipo de bloco de terminais que você usa, pode ser necessário conectar o fio a outros terminais para cada conexão).

Conversor Boost

Solde as entradas de energia e aterramento

Adicione uma chave e um porta-fusível à saída negativa. Usaremos um fusível de 4 amp aqui.

Além disso, você desejará ter um potenciômetro acessível para ajustar a voltagem que vai para o LED. Acabei de estender o POT do aparador que já estava no conversor.

medidor digital e LED

Conecte os 2 fios finos à alimentação no bloco de terminais, vermelho ao positivo e preto ao aterramento.

O fio preto mais grosso vai para a saída negativa do conversor boost, após o porta-fusível.

O fio amarelo vai para o terminal negativo do LED

O fio vermelho mais grosso vai para a saída positiva do conversor de reforço.

Alarme de bateria

Para conectar o alarme, conecte a extensão do conector de equilíbrio aos pinos aterrados em 3, no entanto, corte o fio de aterramento e conecte-o ao aterramento principal no bloco de terminais.

Etapa 6: O que não fazer

Aqui está uma lista do que NÃO fazer:

Meus erros envolveram principalmente o conversor de impulso, e eu realmente explodi 4 placas no processo de prototipagem desta construção. Mas está tudo bem porque é assim que você aprende, pelo menos essa é a melhor desculpa que eu poderia inventar.

Conversor 1 e 2 (sim, fiz isso duas vezes:(. Não encurte a saída - a placa vai estourar e chiar. A primeira vez que fiz isso, estava tocando os fios do LED pela primeira vez. a tensão do LED me cegou e eu acidentalmente coloquei os fios em curto.

Conversor 3. Não se apresse e tente puxar os fios antes que a solda esteja totalmente derretida, você vai puxar a almofada de solda. A solda não contém chumbo, portanto, é necessário muito mais calor para derreter do que o bom e velho 60/40.

Conversor 4. Não inverta acidentalmente a polaridade de entrada, HAVERÁ fogos de artifício com este.

Tirando isso, tudo correu bem.

Etapa 7: Mudanças / versão 2

Em breve pretendo:

- atualize o potenciômetro do trimmer com um adequado que tenha um bom botão e adicione o limite de tensão de alguma forma.

- faça um adaptador para conectar 2 baterias em paralelo.

- fazer um controlador de ventilador

- experimente tornar o feixe mais estreito

- faça um adaptador para conectar a uma fonte de alimentação como uma fonte de laptop

Além disso, vou fazer uma segunda versão dessa luz, na qual pretendo torná-la menor e à prova d'água, tornando o próprio case o dissipador de calor. Vou fazer o upload de outro instrutível sobre isso quando estiver concluído.

Etapa 8: Galeria

Obrigado por ler meu primeiro Instructable. Se você tiver dúvidas, preocupações ou sugestões, poste-as nos comentários e farei o possível para respondê-las. Além disso, para aqueles de vocês que constroem esta luz, por favor, postem fotos também. Mal posso esperar para ver o que você descobriu em seu design!

Vice-campeão no concurso Trash to Treasure 2017

Segundo prêmio no Make it Glow Contest 2016