Lampe de poche LED 100W dans un tuyau en PVC : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

De retour pour le deuxième tour de mes lampes de poche LED 100W. J'ai tellement apprécié le premier et je l'ai suffisamment utilisé que j'ai décidé d'en construire un autre qui résolvait quelques-uns des problèmes ennuyeux avec celui-ci (la terrible autonomie de la batterie, la surveillance constante de la tension de la batterie, la batterie à l'extérieur du boîtier principal). J'ai réfléchi de le construire depuis quelques mois maintenant, et à partir du moment où j'ai finalement décidé d'aller de l'avant et de le faire, il m'a fallu environ 8 heures de travail dessus pour le terminer. Cela comprend la fabrication de la batterie personnalisée, le test de toutes les pièces et le choix des valeurs de résistance.

Cet article n'est pas nécessairement un mode d'emploi et décrit mes expériences de construction de cette lampe de poche - plutôt un « journal de construction ».

Ce projet est également visible sur mon site ici:

a2delectronics.ca/2018/06/20/100w-led-flas…

Étape 1: Pièces

Commençons par le choix des pièces. J'ai tout monté à l'intérieur d'un tuyau en PVC de 4" car je l'avais déjà vu faire (lien), et il est beaucoup plus solide que le MDF que j'ai utilisé pour l'original. En ce qui concerne un dissipateur thermique, je devais en trouver un qui s'adapte à l'intérieur du 4" tuyau. Un refroidisseur de processeur Intel d'origine est parfait pour cela. Pour le circuit de commande, j'ai utilisé à peu près les mêmes pièces que le dernier - un convertisseur boost 150W, un convertisseur Buck Boost XL6009, 2 potentiomètres, et j'ai également ajouté un commutateur supplémentaire et un convertisseur USB buck pour avoir un port de charge USB. Les batteries que j'ai utilisées sont 12 Gray Panasonic NCR18650 provenant d'anciens ordinateurs portables, toutes d'environ 2800mAh. Le BMS est un BMS 4S 30A d'aliexpress et fonctionne parfaitement, pour autant que je sache. J'ai également ajouté un moniteur de tension à l'arrière de la lampe de poche. Et bien sûr, nous ne pouvons pas oublier la LED 100W et l'objectif qui l'accompagne. J'ai utilisé des écrous et des boulons M3 pour toutes les pièces jointes, car j'en ai beaucoup qui traînent et ils sont très courants.

Étape 2: Liens de pièces

Tous les liens ici sont des liens d'affiliation.

Pièces de lampe de poche

100W LED eBay

Objectif à 60 degrés eBay

Convertisseur Boost 150W eBay

Interrupteur à bascule 10A eBay

Buck Boost Converter (fan) eBay

Convertisseur USB Buck eBay

Interrupteur à glissière eBay

Pièces de batterie

4S BMS eBay

Indicateur de batterie eBay

Connecteurs XT-60 eBay

Étape 3: Ajustement des convertisseurs DC-DC

En commençant par le circuit de commande, j'ai utilisé un outil rotatif pour découper un cercle de MDF légèrement plus petit que le diamètre intérieur du tuyau en PVC sur lequel monter toute l'électronique. Le convertisseur élévateur est utilisé pour augmenter la tension de la batterie. à un maximum de 32V pour la LED. Tout ce qui est supérieur à cela, et la LED commencera à tirer trop de courant, à chauffer et éventuellement à exploser en raison de diodes mal appariées. Si vous voulez en savoir plus sur pourquoi cela se produit, regardez la vidéo de Big Clives à ce sujet. Assurez-vous toujours de savoir ce que vous faites lorsque vous jouez avec des LED chinoises haute puissance. Le potentiomètre d'origine du convertisseur boost est un trimpot de 10K, mais cela devait évidemment se détacher si nous voulions pouvoir régler la luminosité depuis l'extérieur du boîtier. J'ai commencé avec un potentiomètre de 10K et j'ai compris quelle résistance provoquait une tension maximale de 32V, qui s'est avérée être d'environ 9K. J'ai utilisé un potentiomètre 5K en série avec 4K de résistances pour maximiser la tension à 32V, mais j'ai toujours une tension réglable. Je voulais également pouvoir contrôler la vitesse du ventilateur, j'ai donc fait la même procédure pour le convertisseur buck boost XL6009, une tension maximale de 14V pour survolter le ventilateur de refroidissement 12V pour donner des performances de refroidissement maximales. Je craignais que le petit dissipateur thermique Intel ne suffise pas à refroidir correctement la LED 100W à pleine luminosité pendant très longtemps. Il s'avère que le ventilateur d'origine Intel a un contrôleur de vitesse intégré, donc cela s'est avéré inutile, mais j'ai fait frire un ventilateur tout en découvrant cela. Lors du test du convertisseur buck boost pour le ventilateur, un potentiomètre a échoué et a créé une résistance infinie entre l'essuie-glace et les bords. Cela a déclenché le convertisseur buck boost pour augmenter à sa tension maximale qui s'est avérée être supérieure à 60V. Cela a laissé la fumée magique du ventilateur d'origine Intel, j'ai donc dû en prendre un autre dans mon bac, mais je ne l'ai pas remis en circuit avant d'avoir remplacé le potentiomètre et testé la tension à plusieurs reprises sur la sortie. J'ai été surpris que le convertisseur buck boost ait atteint une tension aussi élevée, car sa tension de sortie réglable maximale est d'environ 35 V, la même que celle pour laquelle les condensateurs sont évalués. Je suis heureux (et surpris) de n'avoir fait exploser aucun des condensateurs, poussant 25V au-dessus de leur limite à travers eux. Juste un autre exemple d'ingénierie chinoise. Si je ne l'avais pas détecté avant de le monter, les condensateurs auraient pris ces 60 V pendant beaucoup plus longtemps avant que je ne réalise ce qui s'était passé et auraient très probablement explosé.

Étape 4: Correspondance des LED

Le convertisseur USB Buck a également été ajouté avec son propre interrupteur et ne nécessitait aucun câblage spécial. Fait intéressant, il n'y a pas de marquage sur la carte pour marquer la polarité d'entrée, j'ai donc sorti mon multimètre et testé la continuité entre un pad d'entrée et le carénage USB mis à la terre. Une note rapide - contrôler ces LED avec une limite de tension n'est pas la bonne façon de le faire. Un circuit de limitation de courant est bien meilleur et empêchera les LED de brûler, quelle que soit la tension. Ils sont cependant beaucoup plus chers, donc je m'en tiens au contrôle de la tension, mais en le limitant en dessous de la tension maximale. Ces LED peuvent prendre jusqu'à un maximum de 36 volts (je crois) si elles sont correctement contrôlées avec un dispositif de limitation de courant. Je recommanderais fortement de ne pas conduire les LED chinoises à leurs spécifications maximales, car cela augmente les risques de danger (encore une fois, voir la vidéo de Big Clive qui explique beaucoup mieux pourquoi c'est dangereux). J'ai testé mes LED, pour m'assurer qu'elles n'étaient pas trop déséquilibrées les unes par rapport aux autres. Comme vous pouvez le voir sur la photo, les miens étaient assez bien assortis - bien mieux que ceux montrés dans la vidéo de Big Clive. Je pilote mes LED à un maximum d'environ 33V.

Étape 5: Montage de la LED sur le dissipateur thermique

Pour fixer la LED et l'objectif au dissipateur thermique, j'ai percé 8 trous autour du centre, un ensemble de 4 pour s'adapter à la LED et l'autre ensemble de 4 pour s'adapter aux points de montage de l'objectif. J'ai utilisé des vis M3 et elles se sont très bien enfoncées dans l'aluminium. Avant de visser la LED, j'ai mis une goutte de composé thermique au milieu du dissipateur thermique. Même procédure que le montage de refroidisseurs de CPU sur un CPU.

Étape 6: Trous de montage et de ventilation

Une fois que j'ai compris toute l'électronique de commande, je me suis mis à couper le tuyau en PVC et à tout monter dessus. J'ai percé des trous pour les potentiomètres, les interrupteurs et les vis, puis je suis allé à l'extérieur pour utiliser un outil rotatif pour découper les trous de ventilation, couper le tube à longueur et agrandir certains des trous percés. Il est très important de le faire dans un endroit bien aéré et d'utiliser idéalement un masque facial pour éviter de respirer la poussière de PVC.

À l'aide de vis 6-32, de rondelles et de cerclage galvanisé, j'ai créé un support pour le tableau de commande MDF, puis je l'ai monté dans le tuyau. Après avoir soudé la LED à la sortie et vérifié que cela fonctionnait, je l'ai également placée à l'intérieur du tuyau et j'ai percé 2 trous à travers le support de ventilateur en plastique afin de le fixer au tuyau en PVC avec des vis M3.

Étape 7: Construire la batterie

Ensuite, j'ai travaillé sur la construction et le montage de la batterie personnalisée. Comme je l'ai mentionné plus tôt, la batterie est une configuration 4S3P, composée de cellules Panasonic NCR18650 provenant d'anciens ordinateurs portables, le tout autour de 2800mAh. Chaque cellule est fusionnée individuellement sur l'extrémité positive avec un fusible 3A, et les extrémités négatives ont été soudées avec des bandes de nickel.

La sortie BMS est connectée à l'entrée du convertisseur boost pour la LED, et du convertisseur buck pour le port USB. J'ai également ajouté un connecteur XT-60 supplémentaire aux bornes principales de la batterie, ainsi qu'un harnais d'équilibrage afin de pouvoir charger la batterie avec un chargeur amateur. J'ai mis un morceau de mousse à l'arrière de la lampe de poche pour couvrir toutes les têtes de vis sur le panneau MDF, j'ai enveloppé la batterie dans 2 couches de mousse, puis j'ai mis la batterie et un autre morceau de mousse sur le dessus. Emballer la batterie avec de la mousse n'est certainement pas le meilleur pour la chaleur, mais je ne pense pas que ce soit un problème. Ces batteries peuvent fournir un max de roughyl 15A, et je n'en tirerai qu'environ 4A. Pour l'empêcher de tomber à l'arrière, j'ai ajouté un autre morceau de mousse et mis une grille de ventilateur de 80 mm sur le dessus. J'ai découpé une partie de la grille du ventilateur afin de mettre un moniteur de tension 4S et un interrupteur pour avoir une idée approximative du niveau de la batterie sans aucun problème. Les trous de vis dans la grille du ventilateur ont été pliés vers le bas et poussés autour de l'extérieur de la mousse afin que 4 vis de ventilateur d'ordinateur puissent être vissées dans du PVC où j'avais précédemment percé des trous et maintenir la grille du ventilateur en place.

Étape 8: Ajout d'une poignée

Tout ce qu'il restait à faire était d'ajouter une poignée, j'ai donc découpé une forme grossière dans un morceau de 1x4 avec une scie sauteuse, puis je l'ai poncée avec un outil rotatif et j'ai percé un trou à chaque extrémité de la lampe de poche et de la poignée pour montez-le solidement. J'ai ajouté une couche de peinture acrylique en aérosol transparente brillante sur le manche pour lui donner un peu de protection contre l'humidité.

Avec ça, ma deuxième lampe de poche LED 100W était terminée ! Si vous voulez voir le premier, vous pouvez le vérifier ici. J'aime beaucoup mieux celui-ci, car il est tout dans une unité autonome, il est donc beaucoup plus facile à utiliser et à manipuler que le précédent.