Proiector 50W DIY

[Vizitator Seven77]

Salutare!

Am incercat sa fac un proiector DIY, din materiale cumparate si recuperate, folosind un banal led de 50W.

https://imgur.com/a/kXLTG

Radiatorul a fost ciuruit de altcineva, a trebuit sa acopar gaurile cu o tabla Al. Oricum, a fost cel mai voluminos radiator gasit in anunturi. Driverul e o sursa step-up de 1200W care are si limitare de curent maxim, insa limitarea de curent am facut-o cu un LM350. As fi preferat un plexic mat, eventual cu o anume textura, dar nu n-am gasit...Am incercat sa fac un proiector portabil cu alimentare 12V care le bate pe cele de 10-20W portabile, gasibile peste tot si de calitate execrabila (cel de 10W avea 4x18650 in paralel si un "driver" ca in lanternele ieftine).

[Dxxx]

Ehe, de data asta putem discuta intr-o zona normala:

 

1. felicitari pentru cheful tau de munca.

2. pai nu vad ce este portabil - unde este alimentarea capabila de mobilitate?

3. PROBLEMA 1: am vazut ca te-ai muncit la radiator - de ce ai luat cel mai voluminos radiator?

Daca faci ceva portabil ai doua probleme fundamentale:

• - portabilitatea propriu-zisa, adica sa fie suficient de mic si de usor ca sa fie convenabil sa-l iei dupa tine
• - eficienta maxim posibila practic, pentru ca energia portabila trebuie folosita cat mai judicios.

Din pacate tu ai facut alegeri gresite pentru ambele conditii:

• - nu trebuie radiator mare si greu, trebuie unul eficient si defapt cat mai mic si usor
• - nu folosesti un COB dubios, cu randament dubios, fara DS. Mediul portabil este foarte strict ca cerinte (~ demanding) deci trebuie pus un COB bun si mult supradimensionat deoarece avem nevoie de eficienta maxima. Daca pui un COB de 80W vei prefera indice de incarcare sub 10%, asa ca contezi pe 8W in COB. Daca ai COB eficient se reduce mult si necesitatea de racire, deci faci fata cu un radiator mic...

4. PROBLEMA 2: ai acolo un convertor DC/DC care are la interior o referinta de tensiune termocompensata si un comparator, deci componentele necesare pentru a face un driver (adica generator de curent constant) foarte performant.

Driverul serial nu este admis in echipamente portabile sau ecologice, pentru ca el doar "arde" energia in plus. Ori cu LM350 asta ai facut !!

 

5. PROBLEMA 3: niciodata, dar in special la ceva portabil nu folosesti aliementare din mai mult pasi decat necesar.

Tu pleci de la 12V -> ridicator de tensiune in comutatie -> driver serial -> COB.

 

Este absurd pentru ca ridicatorul de tensiune poate sa faca el singur tot ce este necesar, deci un singur pas in loc de doi.

Este absurd si pentru ca si ridicatorul de tensiune si driverul au randamente evident subunitare, deci ansamblul lor va avea randament egal cu produsul celor doua, deci mult mai prost.

 

Deci (problema 2 si 3) e ca si cum ai avea un Lamborghini cu care sa te plimbi, dar tu te plimbi cu un Logan.

N-ar fi problema ca iti place tie Loganul, dar te plimbi cu el avand agatata o remorca, pe care sta Lamborghini-ul si de abia trage bietul Logan...

 

6. PROBLEMA 4: vorbesti de dispersor, dar ala doar atenueaza fluxul si in cazul asta dispersorul nu are chiar nici un efect benefic - (ca nu este lampa) - este un proiector, de la care nu ai pretentia sa nu orbeasca pe cineva - poate dimpotriva, dar de la care vrei flux maxim.

Si nu ai pus / nici nu ai adus in discutie, o oglinda concava, care ar mari fluxul util redirectionand ce pleaca in directii inutile.

[Mircea]

Probabil ca s-a mai spus, dar cred ca e de repetat: nu alegeti un radiator cu talpa groasa (al tau are 9mm - vad ca ai si placuta aia intre LED si radiator). Va prelua foarte greu caldura disipata in primele momente de la alimentarea LED-ului. Practic LED-ul este pe cont propriu in primele minute bune. Va imbatrani frumos, dar sigur, la fiecare alimentare.

Editat Ianuarie 20, 2018 de thunderer

[UDAR]

Probabil ca s-a mai spus, dar cred ca e de repetat: nu alegeti un radiator cu talpa groasa (al tau are 9mm - vad ca ai si placuta aia intre LED si radiator). Va prelua foarte greu caldura disipata in primele momente de la alimentarea LED-ului. Practic LED-ul este pe cont propriu in primele minute bune. Va imbatrani frumos, dar sigur, la fiecare alimentare.

Nu este tocmai adevărat . Dacă rezistența termică între LED și radiator este suficient de mică atunci ansamblul se va comporta ca o singură piesă cu masă mare și inerție termică mare deci se va încălzi mai greu - și radiatorul dar și LED-ul.

Doar dacă rezistența menționată este mare - LED prost montat - putem, eventual, discuta de ceea ce spui dar cred că nici atunci nu apare aspectul cu ”primele minute ”.

 

 

EDIT . Cu alte cuvinte nu văd nicio situație în care talpa groasă strică . E posibil uneori să nu ajute ( semnificativ ) dar asta e altceva.

Editat Ianuarie 20, 2018 de UDAR

[Mircea]

Da, intr-o lume aproape ideala.

 

[UDAR]

Păi hai să vedem. Ce înseamnă talpă groasă ?

Pe de o parte înseamnă conducție termică mai bună da la sursa de căldură ( LED ) spre suprafața radiantă . Asta înseamnă un avantaj - uneori poate fi neglijabil dacă dimensiunile sunt relativ mici .

Pe de altă parte înseamnă o masă mai mare . Asta înseamnă că , la o putere termică dată , se încălzește mai greu . Dar dacă LED-ul este în contact termic suficient de bun cu radiatorul temperatura ambazei LED-ului este aproximativ aceeași cu a radiatorului deci și temperatura aia crește mai încet . Deci unde e problema ?

Chiar dacă LED-ul este prost montat diferența de temperatură între ambază și radiator nu depinde de grosimea tălpii deci cu cât este radiatorul este mai rece cu atât este și LED-ul mai rece.

 

 

PS Poza nu-mi spune mare lucru, recunosc.

Editat Ianuarie 20, 2018 de UDAR

[Mircea]

Radu, cum evolueaza temperatura jonctiunii?

 

PS: Din pozele puse se vede ca nici bavurile n-au fost inlaturate. Nu se vede decat o urma de pasta termo intre LED si placuta subtire... care nu este plana deloc, avand o suprafata foarte rugoasa. In cazul de fata, LED-ul e pe cont propriu. Depinde si de cat de incarcat este.

 

@Dxxx, dupa ce terminam discutia, daca nu are pertinenta totala, rog sa se pastreze numai ceea ce e pertinent din mesajele mele.

[Dxxx]

Talpa groasa este foarte buna.

In special la COBuri de mare putere, care pot sa satureze un punct de contact aflat pe o suprafata subtire.

Daca ne uitam la radiatoarele de puteri mari care merg prin convectie si au totusi sub 0,5K/W vedem ca exista un trunchi sau ax gros (stem) care merge pe toata inaltimea radiatorului, care uzual are intre 50 si 100mm, deci acolo "grosimea" aparenta este de 50-100mm... ce mai grosime!!! Iar astfel de radiatoare, datorita acelui trunchi cu masa/volum mare nici nu au nevoie de suplimentare a conductiei termice cu heatpipe-uri.

 

Bineinteles ca fara montaj bun de pomana este groasa talpa...

 

 

 

Va rog sa incetam relativul Off-Topic si sa ne concentram pe a discuta ce a facut Seven77 si pe a-i da ajutor si idei.

 

 

 

Eu trec la niste intrebari, sper sa ne raspunda:

 

1. Montajul este foarte muncit si temeinic facut... Insa ce greutate are?

2. La intrare ai 12V - dupa convertorul DC/DC ce tensiune ai?

3. Care este tensiunea pe COB?

4. Care este curentul pe COB?

5. Ce baterie ai de gand sa folosesti pentru alimentarea cu 12V?

6. Detaliaza ce anume este "execrabil" la alimentarea cu 4 elementi 18650 in paralel - este foarte probabil sa ai dreptate, dar hai sa vedem de ce anume...

[sesebe]

O intrebare: daca vrei capacitate mare de stocare energie dece nu pui mai multi elementi 18650 in serie pina obtii o tensiune ceva mai mare decit iti trebuie tie si apoi cu un step-down cu iesire in current alimentezi COB-ul.

Si solutia asta are citeva neajunsuri (las colegii sa le aminteasca daca vor) dar macar nu pierzi la randament.

[Vizitator Seven77]

Sa incerc sa raspund oarecum punctual. Radiatorul e o alegere in functie de ce-am gasit. Talpa e groasa pentru ca am de gand sa disip peste 30W pe el iar suprafata lui e ridicol de mare tocmai pentru ca nu vreau sa stea in peste 65grade, cum e cazul unor proiectoare no name de 50W. Din alea gri care au ajuns peste tot si se ieftinesc degeaba.

Portabilitatea e gandita in mai multe trepte-am facut si chestii "handy" dar si lumini de lucru samd. Mi-am propus de ceva vreme sa folosesc doar cabluri siliconice si conectori buni-XT30, XT60 si pentru alimentarea generala XT90, cum se vede si in pozele urmatoare.

https://imgur.com/a/Ck6jx

Am deci niste "splittere" care suporta curenti maricei, si care alimenteaza multe-2 invertoare laptop auto, lampi led, o sursa step-down cu XL4016 care scoate 5V/8A. Desigur ca sunt gandite sa le pot folosi si partial, in varianta "mini"-de exemplu un LiPol de 11.1V/12Ah care intra intr-un modul voltmetru 3 digiti cu alertare audio, si un alimentator auto de laptop.

@thunderer Sper ca se vad bine pozele-am decupat tabla Al tocmai ca ledul sa faca contact direct cu caramida aia. Tabla e doar o masca pentru ca unu' incercase tot felul de kituri audio pe radiator, gaurindu-l intr-o veselie.

@Dxxx Cu driverul serial pasiv cu 317/350 stiu povestea. In "apararea lui", are cca.10% pierderi inseriat cu un led care cere peste 30V. Am avea insa 50% pierderi daca am pune un singur led (emitter) inseriat cu 317, la 7V! Asta chiar e prostie.

Intrebi ce e rau cu 4 elementi 18650 inseriati? Totul-de la carcasa acelui "proiector" la dimensionarea driverului, calitatea elementilor si mai ales a incarcatorului care e o pocnitoare. Daca au ajuns 100...120lei proiectoarele portabile de 10W, iti dai seama cat e pretul de achizitie si deci capacitatea elementilor. Doar 4 elementi buni depasesc jumatate din pret.

@sesebe Am deja 2 pachete, LiIon 10.8V/4Ah 80C si LiPolHV 11.1V/12Ah. Problema e chargerul meu ASG care incarca 2-4S. N-am chef sa pun 8 elementi sau peste si sa-i incarc in 2 randuri. Sau...sau...12V i-am ales pentru ca pot alimenta multe module, echipamente gata facute-de ex. charger-ul ala USB Hama cu 2 porturi, care are si voltmetru. Ca aici:

https://i.imgur.com/FkIvZtW.jpg

Spatiu pentru un modul scc driver led am...deocamdata pe olx n-am mai gasit versiunile care scot curent constant ci doar step-up simple.

@Dxxx Pe led am 30V si 1.14A. De ce-am preferat un LM317 si n-am limitat curentul din modul? Ma gandeam sa folosesc modulul doar ca step-up, si acei 33...39V max sa alimenteze mai multe lampi, fiecare cu scc-ul ei. Pot incerca si varianta scc cu 2 tranzistori.

@UDAR Intr-adevar, o talpa groasa nu strica. In plus trebuie sa ne gandim si la o rezerva privind dimensionarea radiatorului. De unde stiu eu ca nu voi folosi "this contraption" intr-un mediu cu 35 grade sau mai mult? Vara in balcon am mai bine de 35...

Se discuta de contactul dintre led si radiator. Am pus pasta termica argintata, iar ledul e strans bine cu 4 suruburi M4. Nu comenteaza nimeni despre zecile de modele de proiector de 30-50W care au vasilina siliconica si suruburi stranse indoielnic? Am intalnit destule corpuri (unele pretins profi) cu ledul fixat oblic (sic!), inecat in vasilina, care-l mai si inconjura...

LE Initial am cautat radiatoare din cupru...nici o sansa...

Editat Ianuarie 21, 2018 de Seven77

[UDAR]

Acolo unde spațiul nu este o constrângere absolută folosirea cuprului sau a inserției de cupru este o prostie . Cine nu mă crede nu are decât să pună mâna să calculeze.

[Vizitator Seven77]

Spatiul nu-i constrangere, ci posibilitatile imediate, relativ usor accesibile. Nu-s fan comenzi online, curierat rapid samd. Radiatoarele din pozele urmatoare, plus cel din proiector le-am luat toate cu 100lei, pret de nimic avand in vedere ca unul mititel trece de 10-15lei, iar unul de 10x15cm am gasit intr-un loc cu 25 si in altul cu 40...

https://postimg.org/gallery/1ihq4ffqu/06c2c1ff/

[Dxxx]

Stai putin, cred ca trebuie sa le luam metodic, una cate una.

Nu trebuie sa te simti "atacat" de comentarii, trebuie sa iei din ele ce este bun. Cred / sper ca majoritatea au intentii bune.

 

On-Topic

 

Inteleg deci ca ai facut constructia cu diverse piese, pe criteriul ca le aveai sau erau disponibile.

Vizavi de cata munca presupun eu ca ai depus (foarte multa) iti spun clar ca nu asa se face.

Adica trebuie sa-ti evaluezi munca - in sensul ca nu depui munca multa si la sfarsit rezultatul sa nu fie dintre cele bune din cauza componentelor proaste - asta inseamna ca nu iti respecti munca.

 

Eu inteleg ca folosesti un COB alimentat la 34W.

Insa este ceva no-name presupun fara un cod, fara DS. Fara o data de productie, poate sa fi stat pe undeva pana a ajus la tine si sa fie un tip din 2011...

La asa ceva este rezonabil sa ne asteptam la randament pe COB de 30-60lm/W.

Luand cazul cel mai bun ai cam 2000 lumeni.

Defapt de la acesti 2000 lumeni trebuia sa pornesti.

 

Eu pentru 2000lm / portabil nici nu as considera o solutie sub 200lm/W deci proiectorul meu care sa dea la fel de multa lumina nu ar avea peste 10W pe COB.

Defapt as pune 3 COBuri LiteOn de 24W, cost 33 lei, alientate la 100mA fiecare - ar fi exact 10W (total pe cele 3 COBuri) si fluxul teoretic ar fi 2100lm.

Alimentarea as face-o cu un driver cu XL6009 la care ma astept la 85% randament deci as consuma 11,8W.

In limita posibilitatilor alimentarea as face-o cu un grup serie de 18650 de firma, adica 6-8 elementi in serie. In astfel de caz ar fi mai mare randamentul driverului, cred ca ar ajunge 11W consumati din baterie.

Teoretic un radiator pentru 12W ma costa pe la 20-30 lei, vorbesc de ceva dedicat.

Presupun ca greutatea ar fi 400 g bateriile, ~300g radiatorul, 100-200g optica secundara, restul ansamblului mecanic ar duce greutatea spre 1kg, maxim 1,5Kg. Autonomia cu elementi buni in baterie ar fi 7-8 ore, costul probabil in jur de 300 lei.

De aici este interesant sa comparam cu ce ai realizat tu...

 

UDAR

Superb, Radule, ai dreptate - daca consideram si diferenta de densitate, singura economie cu cupru este de VOLUM.

In rest este intr-adevar o prostie sa te duci pe un material mult mai scump.

[Vizitator Seven77]

Pai vorbim de munca...Daca punem mai multi 18650 serie, cum ii incarcam? Le trebuie balansare. Eventual daca exista vreun pack din asta cu circuit de protectie+balansare incorporat, incat sa-i dai doar incarcare fara balansare. Am vazut accu de bicicleta electrica, LiFe de ~26V/10Ah.

Revin la ledul no name...cu doar 4 gauri date pun un COB Liteon si la aceeasi putere voi avea o eficienta mult mai buna. XL6009 am testat, suporta bine pana in 1.5A pe intrare.

@Dxxx astept sa vad si eu ceva poze, realizari. Le-as folosi cu placere ca sugestii.

Editat Ianuarie 21, 2018 de Seven77

[Dxxx]

Hi Hi... da, as vrea au sa am ce sa arat... Spuneam acolo <<...ce as face eu>> nu <<... ce am facut eu>>

 

Sincer ar trebui sa fac si o lanterna si un proiector, pentru sezonul turistic 2018 ... si cine stie, poate sa si reusesc, daca ajung si ele mai in susul listei, cumva... Ba chiar pentru proiector am o provocare de la colegul Dr.L.

 

 

Ce vroiam sa-ti atrag acolo atentia este ca merita sa incerci solutii mai performante si nici nu sunt la costuri imposibile. Mult se invarte in jurul unui COB performant...

Macar teoretic am ajuns la un proiector care ar cantari mai putin probabil decat radiatorul folosit de tine.

 

 

Cu pachetele serie de baterii discutia este foarte lunga si nu cred ca dorim sa o avem aici...

Sa sti ca specialistii in baterii zic ca este acelas lucru si cu / si fara balansare. Ideea sa ai elementi reproductibili, imperecheati. In rest singurele solutii de balansare care intr-adevar sa mearga sunt cele cu transfer de sarcina (capacitiv, inductiv) de la elementul slab la cel mai puternic - in nici un caz balansarile cu rezistenta comutabila vazute la chinezisme. Ceva complicat, foarte complicat.

 

XLul ala ar consuma cu 8 elementi serie sub 400mA in exemplul meu, eu nu as recomanda nici 1,5A ci numai 1A ca curent maxim.