Домашний прожектора своими руками

Самодельный светодиодный прожектор в домашних условиях

Устаревшие галогенные прожекторы в последнее время повсеместно заменяются системами освещения на светодиодах, которые имеют более высокую эффективность, но стоимость таких устройств на порядок выше.

Мастера знают, как собрать светодиодный прожектор своими руками. Для этого придется купить необходимые детали, подготовить инструменты и освоить простые навыки.

Особенности конструкции прожектора

Диодные прожекторы или LED-устройства весьма экономичны по расходу электроэнергии, требуют минимум обслуживания, их светящие элементы работают до 50 – 90 тыс. часов. Приборы приспособлены для эксплуатации на улице, не портятся от погодных условий, грязи, пыли. Качество излучаемого света очень высокое.

Можно ли сделать прожектор на светодиодах своими руками? Конструкция такого оборудования довольно проста, потому можно попробовать собрать его в домашних условиях. Серьезных поломок у самодельного прожектора обычно не возникает, а все, что сломается, можно отремонтировать самостоятельно.

Устройство будет состоять из таких частей:

• корпус;
• фиксирующие скобы;
• светодиодная матрица;
• драйвер.

Матрица прибора состоит из диодов, прикрепленных к плате и защищенных особыми полимерами от повреждения.

Электротехническая специфика прожектора

Перед началом сборки надо уточнить особенности электроники прожектора на основе светодиодов. Это поможет выполнить работу правильно и исключить воздействие высоких температур на активную зону прибора. Дело в том, что твердотельные полупроводники высокочувствительны к таким перепадам, что вызывает их деградацию и потерю легирующих добавок. В конечном счете критическое повышение температуры (от +60 градусов) вызывает уменьшение интенсивности освещения или полную поломку.

Конструкция простого светодиода предусматривает наличие таких составляющих:

Мощный светодиод включает проводник, теплоотвод, кристалл, линзу, катод. Надо помнить, что мощность диода повышает риск его преждевременного износа из-за перегрева. При создании самоделки важно обеспечить хорошую систему отведения тепла, правильно разбить излучатель на несколько частей и верно их установить (последовательно или параллельно). В простых прожекторах можно делать всего 1 излучающий элемент.

Не менее важно стабилизировать сеть по току, иначе перегрева не избежать. Ток должен регулироваться приложенным напряжением и ограничиваться резисторами на диодах. При создании схемы ЛЕД-устройства делается строгий расчет: при превышении напряжения светодиоды скоро испортятся, при недоборе — будут слабо светить.

Необходимые материалы и детали

Чтобы собрать качественное устройство, надо заранее купить все нужные составляющие. Часть можно найти в гараже у автолюбителей, иные — раздобыть у знакомых.

1. Светодиодная матрица с драйвером. Такие есть на старых фонарных столбах, которые уже вышли из строя — их мощности будет вполне достаточно, но придется заменить перегоревшие лампы. Еще лучше купить новый элемент в специализированном магазине электроники.
2. Корпус. Его готовят своими руками из разных подручных материалов — металла, фанеры. Можно взять старый галогеновый фонарь или купить новый.
3. Соединительные провода. Потребуются для подсоединения готового устройства к сети питания.
4. Фольга. Нужна для создания отражателя. Купить ее можно в продуктовом магазине, главное, чтобы плотность была высокой.
5. Надежный клей и герметик либо средство 2 в 1.
6. Радиатор охлаждения. Будет нужен для изготовления мощного прожектора — на 100 Ватт и более.

Для работы потребуются такие инструменты:

• болгарка;
• аппарат для сварки;
• дрель со сверлом;
• паяльник с припоем.

Источники света

Светодиоды — главный элемент осветительного прибора, без них не будет выполняться основная функция устройства. Их качеству стоит уделить самое пристальное внимание при покупке. Все светодиоды в рамках одного прибора обязаны быть строго одинаковыми по типу, техническим параметрам (вольт-амперные характеристики).

Тип светодиодов

Рекомендуется сразу купить достаточное количество запасных диодов (до 10), которые заменят поврежденные при монтаже изделия. Неудачное монтирование — не редкость, и покупка с запасом избавит от неудобств.

Существует три основных типа светодиодов:

1. В форме пластиковой капсулы со штыревыми выводами. Годятся для создания прожекторов малой мощности, для фонарей, стоят дешево. Сила света от таких диодов невелика. У профессионалов есть специальные приборы для определения мощности светодиодов по размеру самих кристаллов, в противном случае придется довериться продавцу. Работать с такими светодиодами легко, ремонтировать — проще простого.
2. Сверхяркие белые светодиоды на металлической подложке. Их применяют для создания высокомощного осветительного оборудования, система отведения тепла эффективная и простая. Стоимость таких изделий невысока.
3. Светодиодные LED-матрицы. Это высокомощные светодиоды, работать с которыми рекомендуется только профессионалам. Обычным способом отводить тепло от них не получится, следовательно, прожектор быстро придет в негодность.

Материал корпуса

Корпуса для прожекторов можно купить в интернет-магазине или в специализированном отделе радиотехники, электроники. Стоимость их довольно низкая. Можно «вытряхнуть» старый галогенный светильник, взяв за основу его корпус. Оба варианта хороши, поскольку не придется изобретать отражатель, который уже есть внутри. Цена простенького галогенового светильника составит 150 – 200 рублей, а замена наполнения на светодиодное позволит получить мощное светотехническое оборудование.

Можно сделать корпус самостоятельно, но его эстетические свойства будут ниже. Для обеспечения высокой степени защиты от пыли, влаги стоит взять старую автомобильную фару. Для отличного отвода тепла применяют алюминиевые радиаторы — из них получаются качественные корпуса.

Чтобы разместить пару или больше светодиодов и матриц на одной плате, лучше сделать корпус из жести, тонколистовой стали. После сгибания коробки края шлифуют, швы соединяют заклепками. Сверху изделие грунтуют, наносят эмаль по металлу. Дальше работать с заготовкой можно только после полного высыхания.

Источник питания

После сбора диодов надо подумать о подаче напряжения. Бытовые источники тока не применяются, нужен специальный LED-драйвер, который подает пульсирующий стабильный ток.

LED-драйвер

Высокого напряжения (220 Вольт) светодиодам для питания не требуется, им достаточно 3,2 – 12 Вольт. Если подать к устройству большее напряжение, его можно попросту сжечь. Именно для исключения таких последствий любой прожектор должен иметь LED-драйвер. Его предназначение — стабилизация постоянного тока.

Практически для всех самодельных светодиодных прожекторов годится драйвер LED-лент или систем интерьерного освещения. Его покупают заранее в готовом виде, согласно техническим параметрам рассчитывают количество диодов и разрабатывают схему их соединения. Она будет зависеть от напряжения на выходе и тока стабилизации.

Блоки питания

Такие приборы применяются на прожекторах, которые построены на LED-матрицах. Для малых устройств небольшой мощности можно применять блоки питания общебытового значения с выходным пульсирующим током 0,5 – 1,5 А, напряжением на несколько вольт больше, чем прямое напряжение светодиодов. Для стабилизации тока используются микросхемы LM317, а для приборов более высокой мощности — LM350, LM338.

Этапы сборки прожектора

Порядок создания готового изделия следующий:

1. Подготовить корпус, из старых корпусов удалить все лишнее, чтобы получилась пустая коробка, заднюю часть отделать фольгой.
2. При необходимости высверлить в корпусе дырки для вентилирования (при установке радиатора или кулера).
3. Собрать все светодиоды вместе в одну конструкцию, закрепить их на основании (плате).
4. Подвести к контактам провода, вывести на наружную часть корпуса.
5. Установить готовую конструкцию внутри корпуса, закрепить клеем.
6. Для мощного прожектора поставить радиатор вместе со светодиодной платой (приклеить).
7. Вытащить провода наружу, закрепить герметиком (это позволит исключить попадание влаги и грязи внутрь).

Для подключения в сеть надо заранее подвести провода электропередачи в нужное место. Важно не перепутать полярность проводов, иначе диоды могут сгореть или не будут работать. Обязательно устанавливается драйвер для стабилизации напряжения. Места стыков проводов изолируются гофрой или пластиковым чехлом. Готовую конструкцию закрепляют на улице.

В результате таких действий будет готов самодельный прожектор с направленным освещением и высокой яркостью. Минус в том, что при нестабильном напряжении надежность изделия будет ниже, поскольку скачки могут вызвать перегорание диодов. Исправить такой недочет поможет монтирование двух резисторов с сопротивлением 1 – 2 Ом. Это позволит получить действительно качественную конструкцию не хуже тех, что реализуются в магазине.

Источник

Как сделать проектор своими руками?

Сегодня существует огромное разнообразие приспособлений для воспроизведения видеоматериалов: телевизоры, смартфоны, домашние кинотеатры и т.д. Но организовать трансляцию для сколь-нибудь широкой аудитории увы не так просто, так как домашний кинотеатр или проектор стоит больших денег, и позволить себе такое удовольствие может далеко не каждый. Поэтому мы рассмотрим теоретические аспекты и несколько методов, которые позволят вам изготовить проектор своими руками.

Теория

Принцип передачи картинки с какого-либо носителя на вертикальную поверхность основывается на законах оптики. При взаимодействии различных носителей со световым потоком происходит преломление лучей, изменение спектра с последующим отображением на экране.

Самодельный проектор можно реализовать разными способами. На практике существуют несколько технологий передачи изображения, которые реализованы во всевозможных фильмоскопах, слайдерах и проекторах. Наиболее популярны такие конструктивные решения:

• Диапроектор – основан на прохождении светового потока через прозрачный носитель. На рисунке ниже приведена схема такого устройства, Рис. 1: принципиальная схема диапроектора

где от источника света 2 поток направляется отражателем 1 к слайду 4, находящемуся в фокусирующей линзе 3. Измененный спектр распространяется до оптического усилителя 6 и передается на экран 7.

• Эпипроекторы – работают за счет отражения светового потока от непрозрачных объектов. Рис. 2: принципиальная схема эпипроектора

На рисунке выше приведен принцип действия проектора отражающего типа, в котором источник света 1 передает поток, отражающийся зеркалами 2 и попадающий на изображение 3. Измененный световой поток перемещается через объектив на отражатель, который передает картинку на экран.

• Кинопроекторы – передают видеоинформацию от движущихся слайдов кинопленки при прохождении через них светового потока.
• DLP проекторы – транслируют видеоинформацию с помощью отражения светового потока от специального чипа. Сам поток в них формируется цветовой логической матрицей. Такие приборы выдают высокую четкость картинки и точность цветопередачи. Рис. 3: Принципиальная схема DLP проектора
• LCD проекторы – реализуют передачу изображения посредством прохождения света через прозрачную LCD панель. В отличии от DLP технологии, жидкокристаллические проекторы дают на выходе яркие живые и насыщенные цвета.

Сегодня цифровые мультимедийные проекторы могут легко конкурировать по качеству фото и видеоматериалов с лучшими HD телевизорами. Поэтому домашние проекторы могут использоваться как персональный кинотеатр для семейного просмотра фильмов или в качестве средства демонстрации наглядных материалов на конференциях и лекциях. Увы, воссоздать цифровое мультимедийное устройство своими руками практически невозможно, так как необходимо синхронизировать работу механических, оптических и цифровых элементов. Но реализовать классический проектор с использованием цифрового оборудования под силу каждому.

На базе смартфона

Мобильные телефоны используются не только для связи на расстоянии, но и для обмена видеоданными. Именно поэтому возникла идея изготовления проектора из карманного гаджета. Теоретически процесс получения изображения заключается в преобразовании графического сигнала с дисплея через оптическую линзу на любую поверхность. Для этого вам необходимо изготовить корпус, полностью затемняющий окружающее пространство, приспособления для крепления, как линзы, так и мобильного устройства.

Довольно просто подобрать увеличительное стекло или лупу. Главное, чтобы его габаритные параметры были соизмеримы с размерами экрана телефона. Для фиксации лупы можно использовать переднюю стенку корпуса. Для вертикального закрепления телефона можно применить картонную коробочку или ребра из картона, в которых мобильник не будет шататься. Корпус проще всего сделать из картонного коробка, так как в нем легко вырезать отверстие нужных параметров без специального оборудования.

Для работы вам пригодится скотч, клей, канцелярский нож, карандаш, линейка и циркуль.

Процесс изготовления проектора из смартфона заключается в следующем:

• Выберете одну из стен коробки таким образом, чтобы расстояние от нее до противоположной было наибольшим. Это предоставит более широкий спектр для настройки параметров отображения.
• Разметьте на выбранной стенке середину, вокруг которой вырежьте отверстие под увеличительное стекло. Рис. 4: сделайте отверстие под лупу
• Закрепите увеличительное стекло на стенке коробки. Для этого можно использовать как скотч, так и хороший клей, важно, чтобы они не попали в просвет линзы, иначе это может испортить изображение от проектора. Рис. 5: закрепите лупу
• Изготовьте держатель для мобильника, важно чтобы при установке он не закрывал дисплей и помещался внутри коробки. Рис. 6: изготовьте держатель
• Опытным путем для настройки изображения подберите наиболее оптимальное расстояние от мобильного до увеличительного стекла. Рис. 7: подберите расстояние
• Проделайте отверстие для зарядного шнура от мобильного, чтобы вывести его из коробки.

Проектор из смартфона готов, можете запустить трансляцию, но предварительно установите специальное приложение, которое повернет картинку на 180°. В некоторых моделях телефонов достаточно отключить автоповорот экрана и установить гаджет вверх ногами. Просмотр лучше организовывать в хорошо затемненном помещении, чтобы повысить четкость и яркость картинки.

Помимо этого из мобильного телефона и полимерных пластин можно изготовить голографический проектор (рис. 8). Но стоимость такой самоделки выльется в немалую копейку, при относительно низком качестве изображения, поэтому конкурировать с вышеописанным образцом он сможет разве что в неординарности картинки.

Рис. 8: пример голографического проектора

На основе планшета или ноутбука

Такой проектор обладает более высоким качеством изображения за счет большего экрана. Существуют как более «гуманные» способы выполнения, при которых цифровые устройства остаются целыми, так и методы для которых вам понадобиться извлечь графическую матрицу для трансляции изображения.

Чтобы изготовить проектор из ноутбука вам понадобится картонная коробка достаточно больших размеров, чтобы ее торцевая сторона была соизмерима с монитором, а длина составляла не мене 50см. Увеличительное стекло должно иметь довольно большие размеры, хорошо справятся с задачей линзы Френеля, также актуально использовать линзу от приспособления для полностраничного чтения книг. Чтобы собрать проектор вам понадобится выполнить следующие действия:

• Прорежьте на торцевой поверхности коробки отверстие для увеличительного стекла. Рис. 9: прорежьте отверстие для стекла

Его габариты делаются чуть меньше линзы, чтобы ее можно было закрепить на краях.

• При помощи изоленты, скотча или силиконового герметика зафиксируйте объектив в отверстии. Рис. 10: зафиксируйте линзу

Важно добиться плотного прилегания стекла к картону, чтобы исключить проникновение света в проектор извне.

• В стенке напротив сделайте отверстие для монитора ноутбука. Рис. 11: сделайте отверстие для монитора

При установке последнего край картона должен идти внахлест, чтобы свет, опять же, не проникал внутрь проектора.

• Установите ноутбук вверх ногами так, чтобы клавиатура находилась на крышке коробки. По принципу оптического переворота картинки линзой. Рис. 12: установите ноутбук

Простейший проектор из ноутбука готов, достаточно включить его в розетку и можете наслаждаться трансляцией любимого фильма. По такому же принципу можете использовать планшет для сборки проектора.

Проектор из устройства для просмотра слайдов

Изготовление проектора из уже готового агрегата значительно упрощает задачу, так как никаких корректировок в плане оптических эффектов вам производить уже не требуется. Эти настройки сделаны на заводе и аппарат для просмотра слайдов прекрасно демонстрирует графические объекты с бумажных или других носителей форматом А4. Единственная ваша задача – подобрать наиболее подходящий транслятор фото- видеосигнала. В данном примере мы рассмотрим изготовление проектора из рабочего монитора планшета, который подходит по размеру диаскопа.

Для этого вам понадобится выполнить такие действия:

• Отсоедините матрицу от гаджета, отлично подойдет планшет, который вами более не эксплуатируется. Рис. 13: демонтируйте ЖК матрицу

При демонтаже матрицы соблюдайте предельную осторожность, чтобы не повредить хрупкий элемент.

• Вместе с LCD панелью демонтируйте и электронную плату планшета, так как через нее будет осуществляться подключение к ПК для передачи данных.
• Поместите матрицу на стекло с зазором между ними около 5мм. Рис. 14: установите ЖК панель на стекло

Расстояние необходимо для вентиляции, так как мощный поток света будет обуславливать и чрезмерное нагревание поверхности.

• Установите напротив зазора вентилятор, в данном случае используется кулер. Рис. 15: установите вентилятор

Благодаря малому весу он крепиться при помощи двустороннего строительного скотча.

Проектор готов – достаточно подключить оба устройства в сеть и запустить нужный видеоматериал через компьютер. На этом проекторе вы получите достаточно высокое качество изображения, которое, как правило, мало зависит от расстояния до экрана. Следует отметить, что в продаже можно найти и меньшие устройства для просмотра слайдов, которые будут соизмеримыми с экраном смартфона.

Способы улучшения качества картинки

Чтобы повысить четкость изображения от самодельного проектора необходимо выполнить такие несложные меры:

• Установите на мониторе максимальную яркость и контрастность – это повысит качество передачи картинки.
• Устраните все щели и зазоры в корпусе проектора, через которые может проникать лишний свет.
• Окрасьте внутренние стенки самодельного проектора в черный цвет. Если есть возможность, лучше оклеить ее черной бархатной тканью, чтобы максимально снизить отражение света от стенок. Рис. 16: окрасьте стенки в черный цвет

Помимо этого на качество трансляции проектора влияют и внешние факторы. Так, чтобы картинка хорошо воспринималась, окна должны завешиваться шторами в светлое время суток, а ночью просто отключаются все источники освещения. Запомните, чем меньше расстояние до экрана, тем выше качество изображения на нем. Также имеет значение и сам экран – предпочтительнее иметь ровную однотонную поверхность спокойных цветов.

Видео инструкции

Источник