Vnější osvětlení v noci je nejen důležitou složkou pohodlí různých domácností, ale také nezbytným prvkem bezpečnostního systému. Pro organizaci venkovního osvětlení se nejčastěji používají světlomety, které osvětlují velké plochy a podílejí se na osvětlení konstrukcí. Obchodní platformy nabízejí širokou škálu takových produktů, ale nebude těžké vyrobit LED reflektor vlastníma rukama.
Rozsah a zařízení
Slovo „hledač“ bylo vypůjčeno z latinského jazyka. Doslova projektus znamená vržený dopředu. Tento pojem je chápán jako zařízení, které vyzařuje světlo redistribucí a fokusací viditelné energie zdroje záření umístěného v něm. První prototyp takového zařízení vyvinul italský vynálezce Leonardo da Vinci a poprvé jej vytvořil ruský mechanik-vynálezce Ivan Petrovič Kulibin.
Dotčená zařízení byla původně používána pro instalaci na majáky., chráněná území a filmový průmysl. Jako zdroj světla použili vysoce výkonnou žárovku. Návrhy se lišily: velké rozměry, nízká účinnost, zvýšené vytápění.
S vývojem polovodičových součástek a nástupem vysoce výkonných LED nastala nová éra reflektorů. Vzhledem k nenáročnosti provedení a hospodárnému využívání energie se začaly používat nejen v průmyslových a komunálních provozech, ale i v soukromých domácnostech. Dnes je najdeme na fasádách různých obytných a administrativních budov., tunely, mosty. Osvětlují architektonické památky, transparenty, cesty, vchody a východy.
Návrh zařízení
Konstrukčně není LED reflektor složité zařízení. Lze ji použít jako jednu výkonnou světelnou diodu (LED) a jejich skupinu. K upevnění zařízení na různé povrchy slouží držák, který je ve většině případů nedílnou součástí zařízení.
Lze rozlišit následující hlavní prvky, které tvoří design LED reflektoru:
- bydlení;
- systém vyzařování světla;
- Řidič.
Při provozu zařízení se kromě emise světelných kvant uvolňuje i tepelná energie. Pro ochranu ovladačů emitoru a projektoru je proto tělo výrobku vyrobeno z lehkého materiálu, který vede teplo. V základu jsou pouzdra vyrobena z hliníku a duralu, ale pro zařízení s nízkou spotřebou může být i plastová.
Světelný modul je vyroben na bázi COB (chip-on-board) nebo matice SMD LED. První typ je nejběžnější, protože byl speciálně navržen pro vytvoření směrového světla, zatímco druhý typ má podle výrobců delší trvání.
Podstatou technologie COB je použití keramického substrátu, na který jsou umístěny nezabalené vyzařující krystaly. Na ně je nanesena fosforová vrstva. Takový přístup ve výrobě umožňuje snížit cenu produktu a získat jednotnou záři, ve které jsou jednotlivé body krystalů prakticky neviditelné.
Výkon COB-matice může dosáhnout sto wattů a dobře provedený chladič umožňuje dosáhnout praktického světelného výkonu 100-150 lumenů na watt. Životnost takové matrice je podle výrobců asi 30 tisíc hodin provozu. Technologie COB matric je mladá, objevila se teprve v roce 2010 a nadále se vyvíjí rychlým tempem.
SMD matrice je sada LED umístěných na hliníkovém substrátu. Obvykle výkon jednoho takového prvku nepřesahuje dva watty. Velké množství LED diod, umístěných blízko sebe, umožňuje průměrné osvětlení 110 lumenů na watt. Jejich uváděná životnost dosahuje 50 tisíc hodin. Charakteristickým rysem reflektorů s SMD maticí ve srovnání s jednomaticovými je větší světelný tok. Je to dáno tím, že LED čipy s poměrem větším než 1 W na 0.9 lm nejsou použity v jednomaticových reflektorech.
Princip
Práce světlometu je založena na vlastnosti pn přechodu vyzařovat světlo ve viditelném spektru pro lidské oko. Když je na rádiový prvek přivedeno napětí, nosiče náboje procházejí zónou kontaktu mezi dvěma materiály s různou vodivostí. V důsledku toho se náboje srazí a dojde k procesu doprovázenému emisí světelných kvant.
Hlavním parametrem emitoru je jeho provozní proud. To znamená, že toto je jeho síla, při které dochází k procesu rekombinace. Teplotní režim zařízení závisí na jeho hodnotě. Vysoké zahřívání radiového prvku vede k jeho degradaci a selhání. Proto je důležité omezit množství proudu dodávaného do světelného zařízení, jinými slovy napájecí napětí. K tomu se používá elektronická deska – řidič.
Když je reflektor zapnutý ve střídavé síti 220 voltů, je napětí přes kontaktní svorky přiváděno do ovladače zařízení, ve kterém je usměrněno a sníženo na požadovanou hodnotu. Poté signál z něj dopadne na světelný zdroj. Tok záření je fokusován Fresnelovou čočkou nebo reflektorem. Aby se do modulu nedostala vlhkost a prach, je kryt ošetřen silikonovými tmely. K chlazení rádiových prvků dochází přirozeně díky otvorům a konstrukci chladiče.
Specifikace reflektoru
Výhodou LED světlometů je snadná instalace, nepřítomnost škodlivých látek, malé rozměry a hmotnost. Světelný tok se vyznačuje rovnoměrností a rovnoměrností luminiscence. Tento typ iluminátoru nemá pulzace a blikání. Zařízení jsou odolná vůči vibracím a mohou pracovat při teplotách od minus 70 do plus 45 stupňů.
Nezáleží na tom, zda si reflektor koupíte v obchodě nebo si jej sami postavíte, mezi jeho hlavní vlastnosti patří:
- Světelný výkon. Tento parametr určuje maximální světlo, které může zařízení poskytnout.
- Zaostřovací světlo. Označuje úhel, pod kterým je světlo rozptýleno. Pokud je úhel divergence světla velký, pak je osvětlena větší plocha, ale množství světla bude menší.
- Bezpečnostní. Protože je zařízení provozováno venku, je neustále vystaveno okolnímu prostředí. Proto je velmi důležité chránit světlomet před prachem, vlhkostí nebo jinými látkami a předměty, které se do něj dostaly.
- Barevné podání. Tento parametr závisí na typu použitých emitorů. Charakterizuje, jak přírodní předměty vypadají pod světlem zařízení.
- Barevná teplota. Záleží na typu použitých LED. Předpokládá se, že barva nejpohodlnější pro lidské oko leží v rozmezí 2200–3000 K.
- Výživa. Iluminátor potřebuje k provozu elektřinu. Nejběžnější jsou proto zařízení pracující na střídavém napětí 220 voltů. V poslední době jsou ale populární zařízení, která ke své práci využívají energii nashromážděnou solárními panely.
- Doplňkové funkce. Výrobci často vybavují své reflektory různými senzory, které reagují na různé změny. Například to mohou být světelné nebo pohybové senzory.
Nezávislá výroba
Koupit LED reflektor v obchodě není problém, ale mnohem levnější a příjemnější bude sestavit si ho svépomocí. Ve skutečnosti při správném přístupu není výroba tohoto typu osvětlovače sama o sobě nijak zvlášť obtížná, vzhledem k tomu, že vše, co k tomu potřebujete, můžete koupit v obchodech. Zde je seznam toho, co budete potřebovat k sestavení reflektoru:
Některé materiály bude třeba koupit, zatímco jiné mohou být vyrobeny z improvizovaných prostředků nebo dokonce odstraněny ze starých nepotřebných spotřebičů.
Matice emitoru a ovladač
Existují tři typy LED diod. Pro reflektor se používají ultra jasné bílé LED na kovovém substrátu nebo LED. Zářiče vyrobené v plastových válcových pouzdrech s čepovými typy jsou nevhodné pro výrobu výkonných reflektorů.
Jakmile je zakoupen požadovaný počet LED nebo diodových sestav pro získání požadovaného výkonu, začíná jejich instalace na substrát. Protože se zářiče během provozu velmi zahřívají, budete je muset namontovat na radiátor. Jako to může trvat jakýkoli hliníkový nebo měděný plech a vystřihněte z něj požadovanou velikost, nebo můžete použít hotový radiátor z počítače nebo jiného zařízení.
SMD LED většinou nemají montážní otvory, takže se k chladiči lepí pomocí teplovodivého lepidla. Jakmile jsou všechny prvky přilepeny, bude třeba mezi nimi zajistit elektrický kontakt. K tomu jsou pomocí kusů drátu všechny emitory spojeny paralelně nebo sériově k sobě navzájem pájením.
Pokud je použito velké množství LED, pak má smysl použít sériově paralelní zapojení. K tomu jsou vytvořeny větve sestávající ze stejného počtu LED s omezovacím odporem instalovaným v sérii. Jeho výpočet je jednoduchý: napětí LED se odečte od napájecího napětí a vydělí se maximálním povoleným proudem.
Poslední hodnota je definována jako součet proudů každého prvku ve větvi. Jakmile jsou rádiové prvky připojeny, je na vhodném místě na radiátoru vyvrtán otvor, kterým prochází dvojice vodičů. Jeden vodič je připájen ke společnému plusu LED a druhý k mínusu. Na opačné straně je vytvořen okraj asi čtyři centimetry, což umožňuje volně pájet ovladač.
V závislosti na počtu LED budete muset vyrobit nebo zakoupit napájecí zdroj s požadovaným napětím pro jejich zapálení. K tomu potřebujete znát vlastnosti použitých LED diod.
Pro středně výkonný světlomet můžete použít univerzální zdroje s výstupním zvlněným proudem až dva ampéry a napětím o 3-5 voltů vyšším než je stejnosměrné napětí diod. Aby se zabránilo napěťovým špičkám, které mohou vést k vyhoření LED, musí být ovladač stabilizován. To lze provést pomocí integrovaných obvodů: LM317, LM350 a LM338.
Skládání prvků dohromady
Jakmile bude ovladač s maticí připraven, budete se muset rozhodnout pro případ, který může volně pojmout všechny prvky. Jako to můžete použít jakékoli zbytečné zařízení, které je vhodné velikostí. Například počítačový zdroj, starý reflektor s žárovkou. A můžete to udělat sami, ale k tomu budete potřebovat zámečnické dovednosti.
V takovém případě byste měli okamžitě zajistit možnost připevnění pouzdra ke stěnám nebo stropu. Jako odrazka se hodí obyčejná potravinářská fólie a místo ochranného skla můžete použít průhledný plast např. z krabice od CD.
Všechny prvky jsou úhledně umístěny uprostřed. K jejich upevnění je nejjednodušší použít bezzávitové spojovací prvky, ale například kravaty nebo lepidlo. Ale v případě opravy při lepení prvků na pouzdro bude demontáž zařízení výrazně složitější. Plus z LED je připájen k plusu ovladače a mínus ke společnému vodiči. Na pouzdru je zobrazen konektor pro připojení k 220 voltové síti nebo jen páru vodičů.
Je proveden zkušební provoz. Pokud reflektor fungoval asi hodinu a jeho teplota ohřevu nepřesáhla 50–60 stupňů, můžete s jistotou utěsnit pouzdro a začít si užívat zařízení, které jste sami vyrobili.
Zastaralé halogenové reflektory byly v poslední době široce nahrazovány LED osvětlovacími systémy, které mají vyšší účinnost, ale náklady na taková zařízení jsou o řád vyšší.
Mistři vědí, jak sestavit LED reflektor s vlastními rukama. K tomu budete muset koupit potřebné díly, připravit nástroje a zvládnout jednoduché dovednosti.
Designové prvky reflektoru
Diodové reflektory nebo LED-zařízení jsou velmi hospodárné z hlediska spotřeby energie, vyžadují minimální údržbu, jejich svítící prvky pracují až 50-90 tisíc hodin. Zařízení jsou přizpůsobena pro venkovní použití, neznehodnocují se povětrnostními vlivy, nečistotami, prachem. Kvalita vyzařovaného světla je velmi vysoká.
Je možné vyrobit reflektor na LED vlastními rukama? Konstrukce takového zařízení je poměrně jednoduchá, takže si jej můžete zkusit sestavit doma. K vážnému poškození domácího reflektoru obvykle nedochází a vše, co se rozbije, lze opravit nezávisle.
Zařízení se bude skládat z následujících částí:
- bydlení;
- upevňovací konzoly;
- LED matice;
- Řidič.
Matrici zařízení tvoří diody připevněné k desce a chráněné před poškozením speciálními polymery.
Elektrotechnická specifika reflektoru
Před zahájením montáže je nutné objasnit vlastnosti elektroniky reflektoru na bázi LED. To pomůže správně provést práci a vyloučit vliv vysokých teplot na aktivní zónu zařízení. Polovodiče v pevné fázi jsou totiž na takové kapky vysoce citlivé, což způsobuje jejich degradaci a ztrátu dopantů. V konečném důsledku kritické zvýšení teploty (od +60 stupňů) způsobí snížení intenzity osvětlení nebo úplné zhroucení.
Konstrukce jednoduché LED zajišťuje následující komponenty:
- anoda;
- katoda;
- čočka a krystal;
- dirigent.
Výkonná LED obsahuje vodič, chladič, krystal, čočku a katodu. Je třeba mít na paměti, že výkon diody zvyšuje riziko předčasného opotřebení v důsledku přehřátí. Při vytváření domácího produktu je důležité zajistit dobrý systém odvodu tepla, správně rozdělit zářič na několik částí a správně je nainstalovat (sériově nebo paralelně). V jednoduchých reflektorech můžete vyrobit pouze 1 vyzařovací prvek.
Stejně důležité je stabilizovat současnou síť, jinak se nelze vyhnout přehřátí. Proud musí být regulován přiloženým napětím a omezen diodovými odpory. Při vytváření obvodu pro LED zařízení se provádí přísný výpočet: pokud je napětí překročeno, LED diody se brzy zhorší, pokud je nedostatek, budou svítit slabě.
Potřebné materiály a díly
Chcete-li sestavit vysoce kvalitní zařízení, musíte si předem zakoupit všechny potřebné komponenty. Některé se dají najít v garáži motoristů, jiné se dají sehnat od kamarádů.
- LED matice s ovladačem. Na starých lampách jsou takové, které jsou již nefunkční – jejich výkon bude dostačující, ale budete muset vyměnit spálené lampy. Ještě lépe, kupte si novou položku ve specializovaném obchodě s elektronikou.
- Rám. Je připraven vlastním rukama z různých improvizovaných materiálů – kovu, překližky. Můžete si vzít starou halogenovou žárovku nebo koupit novou.
- Spojovací vodiče. Nutné pro připojení hotového zařízení ke zdroji napájení.
- Fólie. Potřebné k vytvoření reflektoru. Můžete si ho koupit v obchodě s potravinami, pokud je hustota vysoká.
- Spolehlivé lepidlo a tmel nebo produkt 2 v 1.
- Chladič chladiče. Bude potřeba vyrobit výkonný reflektor – 100 wattů nebo více.
Chcete-li pracovat, budete potřebovat následující nástroje:
- bulharština;
- svařovací stroj;
- vrtat s vrtákem;
- páječka s pájkou.
Světelné zdroje
LED diody jsou hlavním prvkem osvětlovacího zařízení, bez nich nebude hlavní funkce zařízení vykonávána. Jejich kvalitě je třeba věnovat při nákupu největší pozornost. Všechny LED v rámci jednoho zařízení musí být striktně stejné co do typu, technických parametrů (voltampérové charakteristiky).
Typ LED
Doporučuje se ihned zakoupit dostatečný počet náhradních diod (až 10), které nahradí výrobky poškozené při montáži. Neúspěšné montáže nejsou neobvyklé a nákup s marží vám ušetří nepříjemnosti.
Existují tři hlavní typy LED diod:
- Ve formě plastové kapsle s kolíky. Vhodné pro vytváření nízkopříkonových reflektorů, na baterky, jsou levné. Síla světla z takových diod je malá. Profesionálové mají speciální zařízení pro určení výkonu LED podle velikosti samotných krystalů, jinak budete muset věřit prodejci. Práce s takovými LED je snadná, oprava snadná.
- Ultra jasné bílé LED na kovovém substrátu. Používají se k vytváření vysoce výkonných osvětlovacích zařízení, systém odvodu tepla je účinný a jednoduchý. Náklady na takové produkty jsou nízké.
- LED matrice LED. Jedná se o vysoce výkonné LED, které se doporučují pouze profesionálům. Odvádět teplo z nich nebude fungovat obvyklým způsobem, proto se reflektor rychle stane nepoužitelným.
Materiál těla
Pouzdra pro reflektory lze zakoupit v internetovém obchodě nebo ve specializovaném oddělení radiotechniky, elektroniky. Jejich cena je poměrně nízká. Starou halogenovou žárovku můžete „vytřást“ a za základ vzít její tělo. Obě možnosti jsou dobré, protože nemusíte znovu vymýšlet reflektor, který je již uvnitř. Cena jednoduché halogenové žárovky bude 150 – 200 rublů a výměna náplně za LED vám umožní získat výkonné osvětlovací zařízení.
Pouzdro si můžete vyrobit sami, ale jeho estetické vlastnosti budou nižší. Abyste zajistili vysoký stupeň ochrany proti prachu, vlhkosti, měli byste si vzít starý světlomet automobilu. Pro vynikající odvod tepla se používají hliníkové radiátory – dělají vysoce kvalitní pouzdra.
Chcete-li umístit pár nebo více LED a matric na jednu desku, je lepší vyrobit pouzdro z cínu, ocelového plechu. Po ohnutí krabice jsou okraje vyleštěny, švy jsou spojeny nýty. Shora je výrobek opatřen základním nátěrem, na kov je aplikován smalt. Další práce s obrobkem je možná až po úplném vysušení.
Zdroj energie
Po shromáždění diod musíte přemýšlet o aplikaci napětí. Zdroje proudu pro domácnost se nepoužívají, potřebujete speciální LED driver, který dodává pulzující stabilní proud.
LED ovladač
LED diody nevyžadují pro napájení vysoké napětí (220 Voltů), stačí jim 3,2 – 12 Voltů. Pokud na zařízení přivedete větší napětí, můžete jej jednoduše spálit. Právě kvůli odstranění takových následků musí mít každý reflektor LED ovladač. Jeho účelem je stabilizovat stejnosměrný proud.
Pro téměř všechny podomácku vyrobené LED reflektory se hodí ovladač pro LED pásky nebo systémy osvětlení interiéru. Kupuje se předem v hotové podobě, podle technických parametrů se vypočítá počet diod a vypracuje se schéma jejich zapojení. Bude záležet na výstupním napětí a stabilizačním proudu.
Napájecí zdroje
Taková zařízení se používají na reflektorech, které jsou postaveny na LED matricích. Pro malá zařízení s nízkým výkonem můžete použít napájecí zdroje pro všeobecné použití s výstupním zvlněným proudem 0,5 – 1,5 A, napětím o několik voltů vyšším, než je stejnosměrné napětí LED. Pro stabilizaci proudu se používají mikroobvody LM317 a pro zařízení s vyšším výkonem – LM350, LM338.
Kroky montáže reflektoru
Postup pro vytvoření hotového produktu je následující:
- Připravte pouzdro, odstraňte všechny nepotřebné ze starých pouzder, abyste získali prázdnou krabici, ořízněte zadní stranu fólií.
- V případě potřeby vyvrtejte do pouzdra otvory pro ventilaci (při instalaci radiátoru nebo chladiče).
- Shromážděte všechny LED diody dohromady v jednom designu, upevněte je na základnu (desku).
- Přiveďte vodiče ke kontaktům a přiveďte je k vnější části pouzdra.
- Nainstalujte hotovou konstrukci dovnitř pouzdra, zajistěte lepidlem.
- Pro výkonné bodové světlo dejte radiátor dohromady s LED deskou (lepidlem).
- Vytáhněte dráty, zajistěte je tmelem (zabráníte tak vnikání vlhkosti a nečistot dovnitř).
Chcete-li se připojit k síti, musíte nejprve přivést napájecí vodiče na správné místo. Je důležité nepřepólovat vodiče, jinak mohou diody spálit nebo nebudou fungovat. Nezapomeňte nainstalovat ovladač pro stabilizaci napětí. Spoje vodičů jsou izolovány zvlněním nebo plastovým krytem. Hotová konstrukce je upevněna na ulici.
V důsledku takových akcí bude připraven podomácku vyrobený reflektor se směrovým osvětlením a vysokým jasem. Nevýhodou je, že s nestabilním napětím bude spolehlivost produktu nižší, protože skoky mohou způsobit spálení diod. Oprava takové vady pomůže namontovat dva odpory s odporem 1 – 2 ohmy. To vám umožní získat opravdu vysoce kvalitní design, který není horší než ty, které se prodávají v obchodě.
Pouze kompetentní a technicky správný projekt zaručuje vysoce kvalitní instalaci spolehlivého a bezpečného elektrického obvodu, který odpovídá pravidlům a předpisům.
© 2016-2023 – 220.guru – Tipy pro výběr a instalaci elektrických sítí, recenze elektrických zařízení a mnoho dalšího
Kopírování materiálů bez povolení administrace webu nebo autora je zakázáno.
div:eq(0) > footer’ data-code=’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’ data-block=’9’>
