自制大功率LED自行車燈
本文將教你制作大功率LED 自行車燈。這款自行車燈有三種模式:高光、中光和閃光,所需電壓為5 ~ 10V。自行車燈的價(jià)格,包含電池、充電器和運(yùn)費(fèi),大約在50 元左右。這款燈包括電池在內(nèi)大約重200g,在高光模式下應(yīng)該至少能工作1.5 小時(shí)(在中光或閃光模式下會(huì)更長(zhǎng)一些)。
這是一個(gè)你用很少的錢和很簡(jiǎn)易的工具就能制作完成的小玩意兒,你不必懂太多電子學(xué)的知識(shí):它只有18 個(gè)焊點(diǎn),6 個(gè)鉆孔,一些熱膠水和幾個(gè)螺絲釘。
你也用不著了解這種控制器是什么,更談不上去組裝金屬、PVC 管、激光切割或焊接什么的。只需要一點(diǎn)小經(jīng)驗(yàn)(或許這種小玩意你已經(jīng)制作過(guò)無(wú)數(shù)個(gè)了),花不到一個(gè)小時(shí)你就能制作完成這款自行車燈。這款LED 燈的造價(jià)非常便宜、制作過(guò)程更為簡(jiǎn)單,而且也更清潔。實(shí)物圖見(jiàn)圖1。
圖1 實(shí)物圖
這個(gè)自行車燈非常實(shí)用,在暴雨、暴雪甚至-30℃的環(huán)境中都能照常工作。電源可以是兩塊可充電式鋰電池或4 ~ 6 節(jié)1.5V 堿性電池組,也可以是5~7 塊1.2V 的可充電式鎳氫或鎳鎘電池組(型號(hào)為7#、5#、2#、1# 的都可以)。6V 發(fā)電機(jī)也可以,只要它能提供9 ~ 12W 的功率(對(duì)于一般的發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)這樣的功率有點(diǎn)高)。
一、 所需材料
制作這款自行車燈你需要用到的材料有:
1. 電源部分(成本大約21元)
● 超級(jí)神WF-139,3.6/3.7V 電池組
● 18650 型鋰電池, 3.7V 2400mA 時(shí),防護(hù)鋰電池(一對(duì))
● 18650 型鋰電池盒
● 合成橡膠或手機(jī)套( 裝電池盒用,在一元店就能買到)
2. 燈
● GU10 3-LED 聚光燈罩
● 半導(dǎo)體P4 (U-bin) LED 發(fā)射管 ( 買3 個(gè)?。?/font>
● 按鈕開(kāi)關(guān)
● 硅酮塑料尾蓋
● 5~12V、9W, 3 模式線路板LED 驅(qū)動(dòng)
● JST 連接插頭
● 環(huán)球自行車架
● 兩個(gè)木制或金屬制螺絲釘, 10×1/2 鍍鐵, 盤頭、半圓頭或圓頭的都可以( 隨便哪家五金店就能買到)
● 兩根小彈簧 ( 你可以廢物利用,從鋼筆里取一個(gè)彈簧,把它從中間剪開(kāi);或者如果你能找到直徑稍微大一點(diǎn)的彈簧,會(huì)更好用一些;現(xiàn)有的電池夾(比如AA電池配套設(shè)備)里也有彈簧。
3. 工具
● 30W 的烙鐵(110V 交流電)
● 散熱器導(dǎo)熱膏 (20g)
● 0.6mm 焊絲 (200g)
● 剪線鉗
● 銼刀
● 熱熔型涂膠槍( 一般的五金店或一元店都有)
● 膠棒
● 小的飛利浦螺絲刀
● 鉆
● 鑷子 ( 一元店的鑷子就很不錯(cuò)哦! )
● 導(dǎo)線( 便宜的擴(kuò)音器導(dǎo)線就很不錯(cuò)! )
4. 備選工具
● 3 m 黑色熱縮管, 五種不同型號(hào)(0.8/1.5/2.5/3.5/4.5mm)
● 帶放大鏡的三合一烙鐵架
● 剝線器
● 數(shù)字萬(wàn)用表
● 鋁箔膠帶( 五金店都有售)
● 金屬銼刀
● 小鉗子
● 電吹風(fēng)或打火機(jī)( 用于熱縮管)
● 耐久性記號(hào)筆
二、 制作步驟
第一步:制作電池盒
1. 剪掉電池盒頭上那四個(gè)塑料小突起(見(jiàn)圖2)。
圖2
2. 在剪掉突起的部位鉆上孔,鉆得盡可能深一些,這樣電池盒末端才能和電池末端中央靠得越近(見(jiàn)圖3)。
圖3
3. 通過(guò)連通性測(cè)試來(lái)確定螺絲刀和彈簧都能導(dǎo)電。
如果你的萬(wàn)用表沒(méi)有連通性測(cè)試這一模式,你可以改為測(cè)量電阻。0Ω(或低于4Ω)的電阻與可導(dǎo)電是一碼事(也等同于閉合電路和短路)。
4. 將一顆螺絲釘從電池盒內(nèi)部插入鉆好的孔,將另一顆螺絲釘插入斜對(duì)角的孔。
5. 用鉗子把一根彈簧的一端拉開(kāi)一點(diǎn),從電池盒內(nèi)部插進(jìn)第三個(gè)孔,旋轉(zhuǎn)大約一圈半,用同樣的方法把另一根彈簧插進(jìn)最后的那個(gè)孔(見(jiàn)圖4,圖5)。
圖4
圖5
6. 檢查一下電池與電池盒是否匹配。如果不匹配,就稍微調(diào)整一下螺絲釘和彈簧,檢查一下自己是否漏掉了第一步。
7. 取下電池,千萬(wàn)不要在有電池的情況下進(jìn)行焊接工作。
8. 用銼刀將螺絲釘?shù)募忸^銼掉,這樣就不會(huì)傷到你了。9. 剝一段導(dǎo)線:從導(dǎo)線這頭剝2cm 左右,另一頭剝1cm。把較長(zhǎng)的這頭纏到螺絲釘上,至少要纏整整一圈,以便讓導(dǎo)線能繞回到自己身上。把另一端剝掉的導(dǎo)線與附近的彈簧扭在一起。然后把它們都焊住。要確保將導(dǎo)線圈焊在螺絲釘上。用萬(wàn)用表測(cè)試一下螺絲釘與彈簧是否能連通,注意要把萬(wàn)用表的探針?lè)诺铰萁z釘和彈簧上,而不是放到焊點(diǎn)或?qū)Ь€上(見(jiàn)圖6)。
圖6
10. 剪兩段導(dǎo)線,長(zhǎng)度大約為16cm ( 擴(kuò)音器導(dǎo)線之所以好用,就是因?yàn)樗緛?lái)就是成對(duì)的),如果兩條線的顏色不同,你需要選一條作為正極導(dǎo)線,一條作為負(fù)極導(dǎo)線。把正極導(dǎo)線的一端剝掉2cm,把它纏在螺絲釘上并焊住。負(fù)極導(dǎo)線可以剝得稍微短一些,然后把它纏在彈簧上并焊?。ㄒ?jiàn)圖7,圖8)。
圖7
圖8
11. 將兩條導(dǎo)線的另一端也分別剝掉一點(diǎn),測(cè)試一下它們與螺絲釘、彈簧以及兩條導(dǎo)線之間能連通(你不會(huì)希望兩條導(dǎo)線短路的)。
12. 在電池盒內(nèi)部標(biāo)上正負(fù)極,螺絲釘是正極,彈簧是負(fù)極。
第二步:裝上電池盒連接插頭
1. 將母接口的線都剝掉一段 ( 注意:我用的是公接口。除非你非常自信不會(huì)造成電源/ 電池連接插頭意外短路,否則還是建議你用母接口)。
2. 把熱黏結(jié)劑粘在連接插頭上,包括插頭和導(dǎo)線,這樣能緩解拉力,防止在猛拉時(shí)將導(dǎo)線拔出插頭。
3. 將一段熱縮管套在連接插頭兩條導(dǎo)線上,別把剝出來(lái)的導(dǎo)線蓋住。在連接插頭上涂上更多熱黏結(jié)劑,熱縮管上也涂上一些。這樣能把兩條線并在一起(它們就輕易不會(huì)纏在一起了。)稍微用點(diǎn)力,把它弄得好看一點(diǎn)。如果你不想讓它太顯眼,還可以用黑色記號(hào)筆把露在外面的紅色導(dǎo)線和連接插頭涂黑(見(jiàn)圖9)。
圖9
4. 剪兩段熱縮管,套在從電池盒引出來(lái)的導(dǎo)線上。
5. 把連接插頭的紅色導(dǎo)線剝開(kāi)的部分與電池盒的正極導(dǎo)線扭在一起(正是這條線通往螺絲釘)。把黑色導(dǎo)線與電池盒的負(fù)極導(dǎo)線扭在一起,然后都焊上。
6. 把熱縮管套在你剛剛焊完的地方,然后涂上熱黏結(jié)劑(見(jiàn)圖10)。
圖10
7. 插好插頭測(cè)試一下連通性。黑線應(yīng)該與彈簧相接,紅線應(yīng)該與螺絲釘相接,黑線和紅線是不應(yīng)該導(dǎo)電的。
8. 關(guān)上電池盒,用熱膠水蓋住突出來(lái)的螺絲釘、彈簧和導(dǎo)線(見(jiàn)圖11)。
圖11
9. 等熱膠水干了以后,打開(kāi)電池盒。如果熱膠水把電池盒封死了,小心翼翼地把電池盒上的熱膠水割掉。
第三步:給燈罩電路板裝上LED 燈
1. 確定LED 的正負(fù)極,檢查一下LED 的標(biāo)志。在LED 黑色塑料邊框的頂端,應(yīng)該能夠看到負(fù)極的標(biāo)識(shí),或者你能看到一個(gè)分開(kāi)的金屬突起物,這也是負(fù)極的標(biāo)識(shí)(見(jiàn)圖12、圖13)。
圖12
圖13
2. 給LED 的金屬基座涂上一層薄薄的熱乳膠,注意別把乳膠弄到LED 的引腳和圓頂上(見(jiàn)圖14)。
圖14
3. 把LED 放到到燈罩的印制電路板上,注意LED的正極引腳要與印制電路板的正極標(biāo)識(shí)相對(duì)應(yīng)(印制電路板上標(biāo)的“+”字標(biāo)識(shí))。
4. 將其余的兩個(gè)LED 也做同樣處理。后面的LED的正極引腳要與前面的LED 的負(fù)極引腳相連,這樣我們才能把它們連成一串。
5. 檢查一下鏡頭是否與LED 大小合適。6. 把LED 的引腳焊接到印制電路板上,千萬(wàn)注意別把LED 燙壞了。要確保LED 平整地坐落在印制電路板上,同時(shí)也要確保焊錫將印制電路板的焊盤和LED引腳都包住。否則的話,它們的連接性就不穩(wěn),可能會(huì)造成能源的浪費(fèi)、燈光閃爍或者干脆不亮。
7. 再檢查一遍鏡頭大小是否合適。如果不合適,你就要把焊歪了的LED 調(diào)整一下位置,重新焊好。
8. 在印制電路板背面涂上一層薄薄的熱漿糊,然后把印制電路板放到燈罩里,注意三個(gè)小螺絲釘?shù)目缀痛蟮膶?dǎo)線孔都要對(duì)準(zhǔn)。 9. 用隨燈罩附帶的最小號(hào)的螺絲釘將印制電路板固定好(見(jiàn)圖15)。
圖15
第四步:處理驅(qū)動(dòng)焊接到電源連接插頭和LED 上
1. 在燈罩后面的白色區(qū)域鉆兩個(gè)孔。
2. 用銼刀銼一下驅(qū)動(dòng)底部較大的那個(gè)印制電路板,銼到它能放入并緊貼燈罩為止。把三個(gè)引腳連接器挫到平行,同時(shí)把直徑挫平整。注意,不要把較大的印制電路板頂端那個(gè)小電阻的焊錫接觸點(diǎn)銼掉,也不要把印制電路板外面的紫銅圈銼掉(見(jiàn)圖16)。
圖16
3. 給剩余的連接插頭涂上熱膠水,然后在導(dǎo)線上再包一小段熱縮管。不要包的太長(zhǎng),留出足夠的導(dǎo)線來(lái)穿過(guò)燈罩后面,到達(dá)頂端。
4. 將連接插頭的黑色導(dǎo)線焊到驅(qū)動(dòng)器印制電路板底部外圍的銅圈上,靠近平邊的那個(gè)。將連接插頭的紅色導(dǎo)線焊到驅(qū)動(dòng)器印制電路板底部?jī)?nèi)側(cè)的銅圈上,也是靠近平邊的那個(gè)。如果你把導(dǎo)線焊到了印制電路板的中央,那么驅(qū)動(dòng)就再也無(wú)法放進(jìn)燈罩里了(見(jiàn)圖17)。
圖17
5. 將驅(qū)動(dòng)器的小頭穿過(guò)LED 鋁制底座的背面,將紅色導(dǎo)線焊接到第1 只LED 的正極端點(diǎn)(這個(gè)端點(diǎn)不與其他LED 直接相連),然后黑色導(dǎo)線焊接到第3 只LED得負(fù)極端點(diǎn)(同樣,這個(gè)端點(diǎn)也不予其他LED 直接相連)。注意,不要將烙鐵觸碰到LED 的穹頂,小心別把LED 燙壞(見(jiàn)圖18~ 圖21)。
圖18
圖19
圖20
圖21
第五步:組裝并測(cè)試LED
1. 用沉頭螺絲釘將鏡頭固定好(見(jiàn)圖22)。
圖22
2. 將驅(qū)動(dòng)器推進(jìn)燈罩的白色部分,小心別扯到任何導(dǎo)線。
3. 用長(zhǎng)螺絲釘將燈罩的白色部分固定到鋁殼上(見(jiàn)圖23)。
圖23
4. 連上電池,測(cè)試一下LED 燈。
第六步:接上開(kāi)關(guān)
1. 將燈罩背面引出來(lái)的紅色導(dǎo)線剪開(kāi)。
2. 將紅色導(dǎo)線的兩端都稍微剝掉一段。
3. 把紅色導(dǎo)線的一端焊接到開(kāi)關(guān)的一端。
4. 將紅色導(dǎo)線的另一端焊接到開(kāi)關(guān)的另一端,導(dǎo)線可能不夠長(zhǎng),你需要加一段。
5. 用熱乳膠將開(kāi)關(guān)黏到燈罩的頂端,將開(kāi)關(guān)(包括導(dǎo)線和暴露的金屬)與另加的那一段導(dǎo)線都用膠水封住,這能能防止短路和潮濕。
6. 在硅酮塑料按鈕的底部涂一點(diǎn)熱膠水,然后把按鈕粘到開(kāi)關(guān)上,小心不要讓膠水溢出開(kāi)關(guān),再用一點(diǎn)膠水將按鈕和開(kāi)關(guān)封好(見(jiàn)圖24)。
圖24
7. 給燈罩的白色部分背面涂上一些膠水,以便封好鉆孔,同時(shí)也能給從燈罩背后穿出來(lái)的導(dǎo)線緩解一點(diǎn)拉力。
8. 在燈罩的鋁殼上貼一小段鋁箔膠帶,以防止燈往后座(見(jiàn)圖25)。
圖25
9. 測(cè)試一下,然后就可以盡情使用你的大功率LED 自行車燈了。你可以通過(guò)半按按鈕和放開(kāi)按鈕來(lái)調(diào)節(jié)亮度模式。
注意:如果在電池電量不足的情況下調(diào)到高光模式,電池的電路保護(hù)可能會(huì)自動(dòng)響應(yīng),切斷電源。因?yàn)樵陔娏飨奶蟮那闆r下,電路保護(hù)會(huì)將其視為短路。你可以再加一組電池來(lái)防止此類情況的發(fā)生,因?yàn)檫@樣的話電池的電流消耗就會(huì)減半?;蛘吣阋部梢粤⒓刺街泄饽J?,這樣自行車燈能工作得更久一些。其實(shí),中光模式下燈已經(jīng)非常亮了,完全能滿足你看清事物的需要。