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徒手打造一个200W动态可调LED面板

本文作者:吴攀 2015-12-01 16:41
导语:这就是“夜空中最亮的星”。

徒手打造一个200W动态可调LED面板

编者注:一个功率达200W的LED面板,简直是“夜空中最亮的星”,而且该面板的发光频谱还是动态可调的!这个名叫SpectrumLED的项目由Instructables用户yonatan24完成,转载请注明。

你认为调节LED灯的发光频谱是不可能吗?你错了。现在就有了一个名叫SpectrumLED的DIY项目,它的功率最高可达200W,发出的光的强度相当于一个2000W的白炽灯!SpectrumLED可以用来作为日常的照明灯,也可以用来作为床头灯,当然也可以用其极强的亮光为工作台提供照明。

那么这个LED到底是如何实现光谱可调的呢?原理很简单,只要将多个不同颜色的LED集中到同一块面板上,然后单独调节各个颜色的LED就能实现整体发出亮光的动态可调。

第一步:为什么要做这个可调的大功率LED?

徒手打造一个200W动态可调LED面板

之前做的LED项目

作为一个“爱炫耀”的DIY爱好者,需要将自己的DIY过程拍摄下来分享给大家,但是工作室的灯并不给力,普通的台灯也不能提供较大范围的高强度照明,购买一个可调LED灯组?别逗了,它们的售价高达1000~10000美元,我可买不起。那就只能自己做一个了!我们在本项目选用的组件也是尽量选择便宜的。

第二步:准备组件

这个项目需要的组件可不少,我标注了部分组件在eBay上的售价以供参考:

  • 12V 17 A(或更大电流)电源(如果使用ATX电源,则需要一个10Ω 5W上拉电阻)

  • 12V 10W冷光LED,10个售价3.5美元

  • 12V 10W暖光LED,10个售价5.5美元

  • 一个大散热片(我从一个老音响上拆下来的)

  • 三脚架,13美元

  • 12V调光器,2个售价4.5美元

  • 导热胶,5克11.5美元

  • 热缩管,一盒5.5美元

  • 环氧修补剂,1.5美元

  • 5.5mm公口接头,1美元

  • 5.5mm母口接头,1美元

  • 砂纸、焊锡、线材、扎带、螺丝等

第三步:添加上拉电阻(使用ATX电源时需要本步骤)

徒手打造一个200W动态可调LED面板

如果你使用的是常见的ATX电源,你必须加入一个10Ω的上拉电阻。

徒手打造一个200W动态可调LED面板

连接方式如上图所示,将10Ω电阻连接在20引脚连接头的绿线头(PWR ON)和任何一条黑线头(接地)之间。安装好了之后可以用一点胶带进行固定。安装好上拉电阻之后,将ATX电源通电,你可以看到电源的风扇开始工作,这说明电源已经开启。

第四步:确定ATX电源上的12V(使用ATX电源时需要本步骤)

从物料清单中我们可以看到我们选用的是12V的LED,所以我们需要12V的供电电源。在一个标准的ATX电源上,黄线(+12V)和黑线(地)之间提供了12V电压。ATX的20引脚和24引脚接头都提供了12V电压,但本项目中并不打算使用这两个接头。一是因为我的20引脚接头坏掉了,二是因为接口数量太多时容易误插,可以造成设备损坏。

徒手打造一个200W动态可调LED面板

最后我找到了一个只包含黄色线和黑色线的接头,不过你可以根据自己的兴趣自己决定。

第五步:电源改造(使用ATX电源时需要本步骤)

徒手打造一个200W动态可调LED面板

如上图,首先用剪线钳剪断选中的电源接头,留下合适的长度,将同样颜色的线绞合在一起,这样我们就得到了一个12V和一个接地。

第六步:延长电源线

徒手打造一个200W动态可调LED面板

找一条能够承受高电流的导线将夹断的电源线延长。

注意为了避免短路,一定要加上热缩管,当然绝缘胶布也是一样的。

第七步:改造两个5.5mm公口接头

徒手打造一个200W动态可调LED面板

有一点需要注意,因为本项目需要用到较大的电流,普通的5.5mm接口的细线根本不足以承受大电流,所以需要对其进行一些简单的改造:换掉其纤细的导线。注意不要短路。

第八步:连接接头和12V电源

徒手打造一个200W动态可调LED面板

两个5.5mm公口接头并联,然后和电源对应的12V和地线对应连接起来,此处最好用万用表检查一下连接的导通性。

第九步:确保调光器正常工作

徒手打造一个200W动态可调LED面板

完成之后检查一下调光器是否正常工作,这里我使用两条LED带来进行检测,可以看到两条LED带的发光强度并不一样,说明调光器是正常工作的。

第十步:在散热片上安装1/4英寸螺母

徒手打造一个200W动态可调LED面板

我想将散热片安装到三脚架的顶上,为此需要用到一颗1/4英寸螺母以及一颗六角螺帽。

徒手打造一个200W动态可调LED面板

将散热片固定到三脚架上,这里可以使用一些环氧树脂修补剂进行固定。

第十一步:在散热片上安装LED

徒手打造一个200W动态可调LED面板

将冷光和暖光LED交错排布在散热片上,排布的方式有很多,考虑均匀就可以了。我最终选择的10颗冷光LED和7颗暖光LED。

我对这些LED的功率情况进行了测试,测得单个LED两端的电压为11.5V,电流消耗高达1.1A,单个LED的功率竟然达到了12W!

第十二步:去掉散热片黑漆

徒手打造一个200W动态可调LED面板

这一步是可选的,但是鉴于该装置的功率较大,去掉黑漆的散热片能够更高地散热。去黑漆的方法也很简单,只需要简单地用砂纸摩擦即可。

第十三步:将LED安装到散热片上

徒手打造一个200W动态可调LED面板

使用导热胶将LED粘到散热片上,这一步需要极大的耐心,我花了40分钟才把所有LED粘好。

徒手打造一个200W动态可调LED面板

第十四步:焊接LED

徒手打造一个200W动态可调LED面板

将导线剪切成合适的长度,将同种LED(冷光或暖光)互相并联起来。注意要使用能够承受足够电流的导线,焊接的时候也不要让接口接触到散热片。

焊接工作完成之后,不要急着上电。还应该线检查一下各个LED的导通性,是否发生了短路等等。

第十五步:连接电源线和LED

徒手打造一个200W动态可调LED面板

在相应的LED接头引出接线,将调光器和LED连接起来,两个调光器分别控制暖光和冷光LED。

第十六步:使用导热胶将调光器固定到散热片上

徒手打造一个200W动态可调LED面板

这样做一是为了帮助调光器散热,二是能让整个系统的使用更加方便。

第十七步:安装提手

徒手打造一个200W动态可调LED面板

为了方便使用,我给散热片安装了一个提手。

第十八步:安装绕线器

徒手打造一个200W动态可调LED面板

我加上了一个绕线器以免线材胡乱缠绕。

第十九步:改进意见

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当然这个LED面板还不够完美,便携式还不够好,可以添加一个铅酸电池(12V 7A)增加便携性。

另外,散热片上也可以增加一个风扇帮助冷却。另外还可以通过Arduino和温度传感器的组合来实现对风扇的自动控制。

第二十步:大功告成

徒手打造一个200W动态可调LED面板

接下来就可以使用这一盏灯了,注意用电安全哦。

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