Hoy en día, toda la gama de focos LED disponibles en el mercado se puede dividir condicionalmente en 2 grupos: productos económicos de baja calidad y de marca de buena calidad con un alto costo. Vale la pena señalar que el segundo grupo está falsificado activamente por fabricantes sin escrúpulos de China, lo que complica seriamente la elección.
En este artículo, consideraremos cómo hacer un foco LED de 220 V con sus propias manos, cuya calidad es varias veces mayor que la de los productos baratos fabricados en China.
Piezas y materiales necesarios.
Todos los materiales utilizados en el montaje están disponibles en ferreterías y departamentos de venta de componentes electrónicos. En casos extremos, se pueden pedir a través de tiendas en línea. El detalle principal es un cuerpo de un foco halógeno.
Si el proyector se va a utilizar en exteriores, el grado de protección de la carcasa debe ser como mínimo IP67.
A continuación, necesita una lámina de fibra de vidrio rectangular de doble cara. Su tamaño depende de las dimensiones internas del cuerpo del foco halógeno. Para fijar la textolita, necesitará una placa de aluminio, que también servirá como conductor de calor entre los LED y la carcasa del foco.
Para una disipación de calor más eficiente de los LED, se recomienda utilizar la fibra de vidrio más delgada.
Instalaremos LED SMD 5050 en la cantidad de 100 piezas. Para alimentarlos, necesitará un conjunto de elementos de radio económicos, cuya elección se analizará a continuación. Para montar los componentes en la placa de circuito impreso, necesitará una herramienta de radioaficionado estándar. Además, la capacidad de hacer placas de circuito impreso caseras, pasta térmica y cables será útil.
Esquema y PCB de un foco LED simple
Como fuente de alimentación para un foco LED, utilizamos un circuito con un condensador de extinción, como la solución más sencilla y asequible para todos. Su principio de funcionamiento ha sido considerado repetidamente anteriormente. Por lo tanto, indicamos solo los principales matices a los que se debe prestar atención. En la entrada de la fuente de alimentación hay un condensador no polar con una capacidad de 1 microfaradio a 400 o 630 voltios. Una resistencia de 1 MΩ está conectada en paralelo con él. Puede conectar cualquier otra resistencia con una potencia de 0,25 W o más con una resistencia de 240-1000 kOhm. A esto le sigue un puente de diodos, ensamblado en cuatro diodos económicos 1N4007 (Iпр=1 A, Uarr=1000 V). Puede ser reemplazado por un conjunto de diodos con los mismos parámetros. El voltaje rectificado es suavizado por un capacitor polar de 10 uF y 400 V.
Los LED en la placa de circuito impreso del foco se dividen en dos grupos de 50 unidades conectados en serie. en cada. El circuito para LED no utiliza resistencias limitadoras.
Al conectar la fuente de alimentación a los LED, se instaló un multímetro entre ellos en el modo de medición actual. El resultado mostró 38 mA en ambas ramas o 19 mA en cada una, lo que corresponde a los datos calculados anteriormente. Con una tensión de red de 220 voltios, la corriente a través de cada LED no superará el valor nominal de 20 mA.
La placa de circuito impreso se fabrica de forma estándar utilizando una impresora láser y no requiere una precisión especial. El reverso del tablero permanece sin estañar para una mejor disipación del calor. Los orificios de montaje deben colocarse de manera que proporcionen un contacto confiable con el radiador.
Tablero de focos LED en el archivo Sprint Layout 6.0: LED-plata.lay6
Proceso de montaje
Comencemos a ensamblar el foco instalando los LED en la placa de circuito impreso. Para hacer esto, puede usar una estación de soldadura y un soldador simple de baja potencia. Al finalizar deberá verificar la correcta instalación y funcionamiento de cada LED por separado, utilizando para ello un multímetro en modo continuidad.
El siguiente paso para ensamblar un foco LED con sus propias manos es soldar la fuente de alimentación con bisagras. Se debe pensar en la ubicación de los componentes de la radio para que encajen en el compartimiento donde se conduce el cable de alimentación. Para evitar un cortocircuito, aislamos las zonas descubiertas con tubos termorretráctiles. Comprobamos el rendimiento de la fuente de alimentación, primero en reposo y luego con la carga (LED). Tras un exitoso lanzamiento a corto plazo, se procede al montaje final del foco LED. Primero, hacemos un radiador en forma de esquina a partir de una placa de aluminio. De modo que uno de sus estantes esté adyacente a la pared interior del foco, y una placa con LED esté unida al segundo. Para aumentar la transferencia de calor en los puntos de contacto, aplicamos pasta térmica, luego de lo cual hacemos el ensamblaje final.
Pros y contras de la construcción
Una clara ventaja del diseño es la facilidad de montaje y la disponibilidad de las piezas utilizadas. Como resultado de las operaciones realizadas se obtuvo un foco LED de fabricación casera de acción direccional sobre LEDs SMD 5050 con una potencia lumínica de 18 lm cada uno. En total, el flujo luminoso de un foco casero será de aproximadamente 1600–2000 lm. El valor exacto de iluminación debe medirse con un luxómetro. Depende de la corriente de carga y de la temperatura de color de los LED utilizados.
La ausencia de una resistencia limitadora es un inconveniente del circuito eléctrico considerado, por lo que su confiabilidad en regiones con voltaje de red inestable se reduce considerablemente. Una subida de tensión significativa hará que los LED se quemen. Por lo tanto, le recomendamos que mejore ligeramente el foco casero complementando su circuito de alimentación con dos resistencias de 1-2 ohmios. No olvides que la iluminación LED sigue avanzando, ofreciendo nuevos modelos de fuentes de luz de estado sólido. En particular, el lugar de los LED SMD puede ser ocupado por una matriz COB, cuyo precio minorista ya está disponible para una amplia gama de consumidores. La matriz COB simplifica la instalación, reduce el tamaño del tablero, reduce el tiempo total para fabricar un foco en casa.
Eso es solo para eliminar el calor del chip multichip, tendrá que usar un ventilador, lo que significa que tendrá que modificar la fuente de alimentación. Para estos fines, es adecuado un enfriador de computadora, para el cual hay suficiente espacio dentro de la carcasa. Pero en este caso, el reflector no se puede operar bajo el cielo abierto.
Otro paso progresivo será la sustitución de la textolita recubierta de cobre por papel de aluminio. De hecho, este material de tres capas está hecho de textolita, en una cara se aplica cobre para grabar los conductores impresos y en la otra se aplica aluminio para eliminar el calor. Es ideal para construir luces LED modernas y proyectores de alta potencia.
En resumen, me gustaría señalar que cada persona que es “amiga” con un soldador y electricidad puede diseñar un foco casero con LED. Y el montaje de un dispositivo casero de este tipo no solo decorará su tiempo libre, sino que también se convertirá en un accesorio de iluminación económico en el hogar.
