Filutova dílna

Elektronika, vychytávky a další věci

LED světlo 10W

Kamarád co jezdí závody Fichtl mánia (závod se jede 24h), chtěl vyrobit nějaké osvětlení na svého mustanga. Požadavky: silnější světlo než má sériový mustang, nezávislost intenzity světla na otáčkách motoru, odolná konstrukce, dlouhá výdrž minimálně 9 hodin.

Základem je 10W LED koupená na www.dealextreme.com (v přepočtu za 170Kč). Dioda je výkonová a musí  se chladit. Nejvhodnější  chladič se mi zdál z procesoru. Má vhodné rozměry, hodně žeber a je laciný. Akumulátor jsem použil olověný 12V/7Ah, který se často používá v UPSkách. LEDka má  napájecí napětí 10-11V/1A, což je o 2V nižší napětí než akumulátoru. Nemohl jsem jí tedy připojit na přímo, proto je napájená přes elektroniku.

Regulátor proudu

Potřeboval jsem regulátor proudu, kde si nastavím určitý proud a regulátor sám zajistí, že se na diodu  dostane jen takové napětí, při kterém teče diodou ten nastavený proud. Schéma zapojení mám od šikovného kutila choze.aspone.cz, kterému tímto děkuji. Je velice jednoduché a levné.

Výkonový tranzistor lze vybrat ze dvou typů, levnější IRF530, nebo o něco dražší, ale s menší výkonovou ztrátou IRLZ34N. Oba jsou MOSFET (takže pájet mikropájkou) v pouzdru TO220 (musí se chladit). Já jsem umístil LEDku na stejný chladič jako tranzistor (nemusí se izolovat). Zapojení pracuje od napětí kdy začne fungovat proudové omezení, až do 15V. Pokud klesne napětí pod hranici, kde je nutné omezovat proud, zapojení vlastně nefunguje a dioda svítí stejně jako kdyby byla přímo připojená ke zdroji. Schéma je jasné a jednoduché, kromě odporu R2. Ten je výkonově namáhán, protože jím protéká stejný proud jako diodou (proto je nutné použít ninimálně 3ks paralelně, aby se na nich výkon rozložil). Jeho velikost nastavuje proudové omezení. S nastavením lze jednoduše experimentovat, stačí do obvodu zapojit ampérmetr a pak měnit velikost odporu přidáváním, nebo ubíráním odporů, než se docílí požadovaného proudu. Aby světlo vydrželo dlouho svítit musel jsem ho omezit z 1A na nějakých 600mA (snížil se tedy výkon z 10W na 6W). Odpor R2 jsem složil paralelním zapojením tří odporů 3R3. Tím jsem dosáhl výdrže okolo 10hodin.

Regulátor nemusí někdy správně fungovat vlivem vysokých kapacit těch dvou kondenzátorů. Vyzkoušel jsem je úplně vypustit a také to fungovalo. Ještě to musím přesně zjistit, jaké kapacity budou ideální.

Konstrukce

Konstrukce světla musí být pevná a odolná. Kryt je svařený z 2mm plechu. Čelní sklo má tloušťku 4mm a je zajištěné proti vmáčknutí dovnitř rámečkem, který je ze stran přinýtován ke krytu. Aby to bylo trochu utěsněné, nalepil jsem na chladič těsnění na dveře a vyrobil rámeček, který na těsnění tlačí. Rámeček je přinýtován z horní a dolní strany. Celý regulátor jsem zalil tavnou pistolí, aby tomu nevadily vibrace a nárazy. Přívodní kabel je zajištěný proti vytržení.

Kryt je k chladiči přišroubován čtyřmi samořeznými škoubky. Není to asi úplně vodotěsné, ale bláto by tomu nemělo vadit. Pro akumulátor jsem svařil krabičku z 2mm plechu. V horním víku je vypínač, přívodní kabel s koncovkami a pěnovitá hmota, která tlačí na akumulátor a brání mu tím v pohybu. Celý vnitřek krabičky je polepený měkkým linem, aby se akumulátor případnými nárazy nepoškodil. Celá krabička se přišroubuje k rámu motorky pomocí háčků, na jejichž koncích je závit M6. Stahuje se tedy víko ke krabičce a zároveň se přitahuje celá krabička k rámu. Na spodnek jsem navařil dvě páska, aby krabička seděla na jeklu a nemohla se pohybovat do stran.

Celé jsem to vyráběl jen na základě pár rozměrů a požadavků. Pionýra jsem neviděl a asi ani neuvidím. Závody prý proběhly a světlo si vedlo dobře. Jediné co mám jsou dvě fotky. Krabička s baterkou měly být umístěná pod nádrží, vodorovně. Ve finále se to tam prý nevešlo, tak se umístila do oblouku na rámu. Proto je šikmo :-)

Světlo není po designové stránce moc pěkné, za to je funkční a spolehlivé. Šlo by to vyrobit hezké, ale to už bych musel mít motorku doma a dělat to na míru a ne jen odhadem.

Článek ještě není dokončený !!!

« Předchozí příspěvek
Další příspěvek »

39 reakcíZanechte komentář: →

  1. daton

     /  5.9.2011

    Super a svítí to víc jak originál na mustangovi? K jaké žárovce by se to dalo přirovnat?

    Odpovědět
    • Filuta

       /  5.9.2011

      Já jsem to vyráběl celé jen podle fotky, toho mustanga jsem ještě neviděl. Nevím co má sériově za žárovku, ale kluci říkají, že to rozhodně svítí víc. Ještě to budu fotit, ale mám obavy, že přes fotku se stejně nepozná kolik to svítí. Na živo je na živo. Článek není úplný, ještě budu něco přidávat
      Svítí to prostě jako 6W LED a hlavně stále stejně, jestli stojíš, nebo jedeš, jestli to točíš, nebo to jde na volnoběh.

      Odpovědět
  2. Blesk

     /  5.9.2011

    Čau filuto, mohl by jsi sem dát prosím schéma toho zapojení na tu žárovku ??? Něco podobného si chci vyrobit na babetu dík.

    Odpovědět
  3. Blesk

     /  6.9.2011

    Jéééééééé, ajóóóó já jsem slepý dík a omlouvám se.

    Odpovědět
  4. daton

     /  6.9.2011

    OK já jen že mám jawu 20 a možná bych to tam dal místo té originálky ale problém je že tam z magneta stabilizuiji napětí jen tak kolem 6V. Nechce se mi totiž vozit aku na tomhle stroji je každé kilo do kopce znát :-d .

    Odpovědět
  5. Ahoj filuto, koukám že jsi taky fanda do malých kubatur :) . Magneto dá na cívku zhruba 5A do zkratu. Jedná se však o lineární zdroj o výkonu cca 15W na cívku (no je jich víc druhů tak je to složitější), takže si můžeš naladit i 12V a to analogicky je tedy při výkonu 15W cca 1.25A, pokud naladíš cívku na 6V je to pochopitelně dvojnásobek proudu. Osobně k napájení výkonových LED používám nejraději spínané zdroje zapojené jako stabilizátory proudu (něco pro 1W LED kdyžtak najdeš u mě na webu). Pro malé výkony do 1W je vhodný MC34063. Pro step-down stabilizaci do 1A (napětí na LED menší než zdroj) je vhodnej LM2575, ale pro zapojení step-up je vhodnější zapojení s jednočinným měničem. Nejlepší zkušenosti mám s uc3845 s miniaturním transformátorkem (pro představu – jádro feritového trafa 5x5mm přenese i 20W). Výhoda použití spínaných stabilizátorů je v tom, že se zvyšuje účinnost převodu energie pro LED ale hlavně už tak dost tepla LED nepřidává teplo další od zdroje :) . Na toho fichtla hodláme testovat 10W LED taky, ale zatím máme problémy s výběrem vhodné LED,a by byla dostatečně směrová.

    Odpovědět
    • Filuta

       /  13.10.2011

      Bohužel musím zklamat. Nejsem fandou motorek. Vyráběl jsem to pro kamaráda :-)

      Odpovědět
  6. Dalibor

     /  29.10.2011

    Zdravím , mám dotázek na provozní teplotu LED 10w, nebo odkaz kam se podívat.
    Moc děkuji Dalibor

    Odpovědět
  7. Pavel P

     /  29.10.2011

    No já jsem kupoval 10W LED 12-15V u nás a je to brutální, přidělal jsem jí na chladič chipsetu od vyřazené základovky a hřeje to tolik, že se toho ani nedá dotknout. hrozí spálenina.

    Odpovědět
  8. Pavel P

     /  29.10.2011

    P.S. ten můj chladič je žebro 40×40 výška 20mm

    Odpovědět
  9. Dalibor

     /  29.10.2011

    Díky za rady, já chci LED používat na svícení doma ve stropním světle tak jsem zkoušel menší chladič a tam jsem naměřil 53 C, teď jsem ji dal na chladič s procesoru kulatý s držákama za které ji přidělám do světla a teplota je o 10 C mensi.

    Odpovědět
  10. Petr

     /  1.1.2012

    Ahoj Filuto,mám dotaz,kde se dá sehnat taková parabola ,a jaký má ůhel vzzařování .
    Dík Petr

    Odpovědět
    • Filuta

       /  1.1.2012

      Tu parabolu jsem koupil tady: http://www.dealextreme.com/p/52-75mm-aluminum-reflector-for-ssc-p7-led-emitters-12229 (vychází přibližně na 100Kč). Je určená pro jiný typ ledky. Musel jsem jí zvětšit díru na tu mojí 10W ledku a navrtat dvě dirky na šroubky. Zrcadlovka svítí s ledkou na kterou je určená jako bodovka. S touhle 10W ledkou už taková bodovka není. Typnu že má tak 35° úhel (je to jen odhad!) . Zítra bych to mohl popřípadě nějak nafotit, jak to svítí, jestli by ti to pomohlo.

      Odpovědět
  11. Gordog

     /  15.1.2012

    Ahoj, taky jsem vyráběl led světlo, nevlastmim žádnou www. stránku, mohl bych zanechat příspěvek zde? případně jak sem dostat fotky?

    Odpovědět
  12. Blesk

     /  12.5.2012

    Čau filuto, chci se zeptat za jak dlouho vám to z toho dealextremu přišlo děkuji.

    Odpovědět
    • Filuta

       /  13.5.2012

      Věci co tam objednávám, přijdou tak za 14 dní, někdy se to protáhne až na měsíc. Je to různé. Zdá se mi, že některé položky nemají skladem a musejí je objednat od výrobce a to pak trvá ten měsíc.

      Odpovědět
  13. Vojta

     /  26.3.2013

    Ahoj, mam dotaz, jak jsi zjistil že 15V ne max napětí pro toto zapajení? Dík.

    Odpovědět
    • Filuta

       /  26.3.2013

      Autorem schématu je http://choze.aspone.cz/
      On to celé vymyslel a takhle mi to poslal. Já tomu tolik nerozumím, takže ti nemůžu odpovědět.

      Odpovědět
    • 15V není maximální napětí. Maximální napětí je takové, kolik dá tranzistor na DS + úbytek na Rs + úbytek na diodě. Takže klidně 40V. Jenže je třeba si uvědomit, že tím tranzistorem teče proud, který spolu s úbytkem na DS dává nějaký ztrátový výkon. Na diodě by bylo 10V na Rs 0.6V a na tranzistoru 29.5V. To je 30W ztráty. To je více než na diodě. Účinnost 25%. To už se tam může dát rovnou žárovka. Proto se volí napájecí napětí co nejnižší tak, aby regulace proudu spolehlivě fungovala, jinak se vyzáří příliš mnoho výkonu do ztráty na tranzistoru a rapidně klesá účinnost celého zapojení.

      Odpovědět
  14. Vojta

     /  5.4.2013

    Ahoj o 40 voltů mi ani tak nejde, ale o cca 26V ano. Řešim jeden problém pro dobrovolné hasiče na osvětlovací stožár. Potřebuju vyřešit to že uváděný led modul potřebuji napájet jak z rozvodu zásahového auta, má rozvod na 24V ( za chodu je tam tak 26V) , a take ze standardního PB aku, a to v případě že stožár bude stát samostatně někde v terénu jen s
    PB aku 12V. Nejraději bych to vyřešil tak aby na jedny svorky šlo připojit jak 12V, tak 24V. Problém je že se všechna elektonika musí vejít do těla reflektoru a i se díky tělu uchladit http://www.ges.cz/cz/reflektor-led-cob10w-cn-GES08103992.html

    Odpovědět
  15. Daton

     /  6.4.2013

    Muselo by se to řešit pomocí PWM a ustáleným zdrojem proudu ale to by nebylo tak jednoduché ale myslím že se pro to dělají speciální obvody jen pro tyto účely.

    Odpovědět
    • Filuta

       /  7.4.2013

      A co to vyřešit tak, že by z reflektoru vedly dolů dva kabely, jeden by byl na 12V a šel by přímo do elektroniky co je uvnitř od výrobce a druhý kabel by byl určen pro těch 26V. Zapojil by se tam tenhle malinkatý měnič co se možná ani nehřeje a on by napětí snížil na takové, jaké si tam nastavíš tím modrým trimrem. Zdá se mi to jako nejjedndušší a laciné řešení :-)
      http://dx.com/p/dc-4-40v-to-dc-1-5-35v-voltage-step-down-transformer-126108

      Odpovědět
    • pidalin

       /  14.12.2017

      No pokud by nechtěl aby mu to s tou PWM regulací blikalo, tak by to bylo zbytečně komplikovaný. Mam 10W svítilnu kde jde výkon snížit na 5W právě pomocí PWM a bliká to jak stroboskop.

      Odpovědět
  16. lukas

     /  12.5.2013

    Dobrý den, chtěl bych si sestrojit podobné světlo na elektroskútr, mám palubní napětí 12V stabilizovaných, tak nevím jestli sestrojit stejný napájecí zdroj nebo jen vložit sériově rezistor pro snížení napětí, určitě bych nechtěl snížit výkon z 10W na 6W, tak jak je uvedeno v popisu. Pokud bych tedy napájel zdroj napětím 12V a na výstupu bych chtěl 10,5V, nevím, jaké použít v zapojení odpory. Dále bych se rád zeptal, jak to dopadlo s těmi dvěma kondenzátory a jejich kapacitou.

    Odpovědět
    • Filuta

       /  12.5.2013

      S kapacitama si to už nepamatuji, asi jsem zde použil kondíky, co jsou ve schématu, ale doma mám tohle zapojení pro světlo v koupelně aa tam mi to s kondíkama nešlo, tak jsem je vyndal, nebo snížil kapacitu a funguje to.

      Odpovědět
    • pidalin

       /  14.12.2017

      Dejte do série 4 3W LEDky na 3,4V – 4V a píchněte to rovnou na těch 12V bez další elektroniky. Vim že se svítivost asi nesčítá uplně 100% ale mam vyzkoušeno že 4 3W LEDky svítěj jak kráva, velikostně to taky nemusí bejt problém. V těch větších LED modulech co maj třeba 10W je těch ledek stejně víc, takže se nejedná o jednu 10W ledku.

      Odpovědět
  17. daton

     /  12.5.2013

    Dal bych tam seriove dve kremikove diody na 3A a odpor tak 1ohm.

    Odpovědět
  18. blesk

     /  12.5.2013

    Já Kupuju led 20w na napětí 12-15v a nemusím dávat žádný odpor. Při Napětí 13-15v rozdíl ve svitu nejde poznat, jen to má větší odběr.

    Odpovědět
    • pidalin

       /  14.12.2017

      To vychází na max 2A, to by ten aku měl zvládnout a jak jsem psal níž, dal bych 3 li-ionky do série a ty to zvládnou bez problému. Připadá mi to uplně úchylný jezdit s olověnym akumulátorem na rámu :-D Stejnou kapacitu a napětí by mohl vyřešit přes 9 článku typu 18650, to by se vešlo do malý krabičky a hmotnost tak půl kila.

      Odpovědět
  19. daton

     /  12.5.2013

    No když máš led na 13-15V tak nemusiš a když tam nemáš špičky.

    Odpovědět
  20. blesk

     /  12.5.2013

    Špičky nemám, maximálně 14,7v. Jen to píšu že je to jednodušší než zbytečně vyzařovat výkon.

    Odpovědět
  21. Robi

     /  3.7.2013

    Ahoj,
    pěkná práce! Šel by ten regulátor předělat na potenciometr? Abych mohl plynule ovládat intenzitu svícení. Ideálně potenciometr s vypínačem, kterým by se světlo i zapínalo.

    Rob

    Odpovědět
  22. Nevím nevím Ale už pžed 3 lety se prodaval tzv. Led driver LDD1000L nebo pro slabší natury LDD700L Gme to má za směšnou cenu :-) a stačí jen připájet par vodiču a samo Cladič na led :-)

    Odpovědět
  23. pidalin

     /  14.12.2017

    Proč nepoužijete 3 li-ion články v sérii? Střední napětí bude 11,1V, při plnym nabití 12,6V, to ta elektronika vyřeší taky a velikost a hmotnost bude nesrovnatelně nižší. Ale bylo by to dost drahý a nevim co bylo k dispozici v rom roce 2011 ze kterýho je tenhle článek. Jeden článek typu 18650 stojí kolem 200 Kč a pro stejnou výdrž 8-9 hodin by jich bylo potřeba 9, vždycky 3 v sérii a ty 3 série paralelně.

    Odpovědět

Zanechte reakci