自制大功率LED自行车灯.doc

自制大功率LED自行车灯 (1)
2011-09-18 14:38:19 来源:21ic

关键字：自制 大功率 LED 自行车灯
　　本文将教你制作大功率LED 自行车灯。这款自行车灯有三种模式：高光、中光和闪光，所需电压为5 ～ 10V。自行车灯的价格，包含电池、充电器和运费，大约在50 元左右。这款灯包括电池在内大约重200g，在高光模式下应该至少能工作1.5 小时（在中光或闪光模式下会更长一些）。
　　这是一个你用很少的钱和很简易的工具就能制作完成的小玩意儿，你不必懂太多电子学的知识：它只有18 个焊点，6 个钻孔，一些热胶水和几个螺丝钉。
　　你也用不着了解这种控制器是什么，更谈不上去组装金属、PVC 管、激光切割或焊接什么的。只需要一点小经验（或许这种小玩意你已经制作过无数个了），花不到一个小时你就能制作完成这款自行车灯。这款LED 灯的造价非常便宜、制作过程更为简单，而且也更清洁。实物图见图1。

图1 实物图
　　这个自行车灯非常实用，在暴雨、暴雪甚至-30℃的环境中都能照常工作。电源可以是两块可充电式锂电池或4 ～ 6 节1.5V 碱性电池组，也可以是5~7 块1.2V 的可充电式镍氢或镍镉电池组（型号为7#、5#、2#、1# 的都可以）。6V 发电机也可以，只要它能提供9 ～ 12W 的功率（对于一般的发电机来说这样的功率有点高）。
　 一、 所需材料
　　制作这款自行车灯你需要用到的材料有：
　　1. 电源部分（成本大约21元）
　　● 超级神WF-139，3.6/3.7V 电池组
　　● 18650 型锂电池， 3.7V 2400mA 时，防护锂电池（一对）
　　● 18650 型锂电池盒
　　● 合成橡胶或手机套（ 装电池盒用，在一元店就能买到）
　　2. 灯
　　● GU10 3-LED 聚光灯罩
　　● 半导体P4 （U-bin） LED 发射管 （ 买3 个！）
　　● 按钮开关
　　● 硅酮塑料尾盖
　　● 5~12V、9W, 3 模式线路板LED 驱动
　　● JST 连接插头
　　● 环球自行车架
　　● 两个木制或金属制螺丝钉， 10×1/2 镀铁， 盘头、半圆头或圆头的都可以（ 随便哪家五金店就能买到）
　　● 两根小弹簧 （ 你可以废物利用，从钢笔里取一个弹簧，把它从中间剪开；或者如果你能找到直径稍微大一点的弹簧，会更好用一些；现有的电池夹（比如AA电池配套设备）里也有弹簧。
　　3. 工具
　　● 30W 的烙铁（110V 交流电）
　　● 散热器导热膏 （20g）
　　● 0.6mm 焊丝 （200g）
　　● 剪线钳
　　● 锉刀
　　● 热熔型涂胶枪（ 一般的五金店或一元店都有）
　　● 胶棒
　　● 小的飞利浦螺丝刀
　　● 钻
　　● 镊子 （ 一元店的镊子就很不错哦！ ）
　　● 导线（ 便宜的扩音器导线就很不错！ ）
　　4. 备选工具
　　● 3 m 黑色热缩管， 五种不同型号（0.8/1.5/2.5/3.5/4.5mm）
　　● 带放大镜的三合一烙铁架
　　● 剥线器
　　● 数字万用表
　　● 铝箔胶带（ 五金店都有售）
　　● 金属锉刀
　　● 小钳子
　　● 电吹风或打火机（ 用于热缩管）
　　● 耐久性记号笔
二、 制作步骤
　　第一步：制作电池盒
　　1. 剪掉电池盒头上那四个塑料小突起（见图2）。

图2
　　2. 在剪掉突起的部位钻上孔，钻得尽可能深一些，这样电池盒末端才能和电池末端中央靠得越近（见图3）。

图3
　　3. 通过连通性测试来确定螺丝刀和弹簧都能导电。
　　如果你的万用表没有连通性测试这一模式，你可以改为测量电阻。0Ω（或低于4Ω）的电阻与可导电是一码事（也等同于闭合电路和短路）。
　　4. 将一颗螺丝钉从电池盒内部插入钻好的孔，将另一颗螺丝钉插入斜对角的孔。
　　5. 用钳子把一根弹簧的一端拉开一点，从电池盒内部插进第三个孔，旋转大约一圈半，用同样的方法把另一根弹簧插进最后的那个孔（见图4，图5）。

图4

图5
　　6. 检查一下电池与电池盒是否匹配。如果不匹配，就稍微调整一下螺丝钉和弹簧，检查一下自己是否漏掉了第一步。
　　7. 取下电池，千万不要在有电池的情况下进行焊接工作。
　　8. 用锉刀将螺丝钉的尖头锉掉，这样就不会伤到你了。
9. 剥一段导线：从导线这头剥2cm 左右，另一头剥1cm。把较长的这头缠到螺丝钉上，至少要缠整整一圈，以便让导线能绕回到自己身上。把另一端剥掉的导线与附近的弹簧扭在一起。然后把它们都焊住。要确保将导线圈焊在螺丝钉上。用万用表测试一下螺丝钉与弹簧是否能连通，注意要把万用表的探针放到螺丝钉和弹簧上，而不是放到焊点或导线上（见图6）。

图6
　　10. 剪两段导线，长度大约为16cm （ 扩音器导线之所以好用，就是因为它本来就是成对的），如果两条线的颜色不同，你需要选一条作为正极导线，一条作为负极导线。把正极导线的一端剥掉2cm，把它缠在螺丝钉上并焊住。负极导线可以剥得稍微短一些，然后把它缠在弹簧上并焊住（见图7，图8）。

图7

图8
　　11. 将两条导线的另一端也分别剥掉一点，测试一下它们与螺丝钉、弹簧以及两条导线之间能连通（你不会希望两条导线短路的）。
　　12. 在电池盒内部标上正负极，螺丝钉是正极，弹簧是负极。　
第二步：装上电池盒连接插头
　　1. 将母接口的线都剥掉一段 （ 注意：我用的是公接口。除非你非常自信不会造成电源/ 电池连接插头意外短路，否则还是建议你用母接口）。
　　2. 把热黏结剂粘在连接插头上，包括插头和导线，这样能缓解拉力，防止在猛拉时将导线拔出插头。
　　3. 将一段热缩管套在连接插头两条导线上，别把剥出来的导线盖住。在连接插头上涂上更多热黏结剂，热缩管上也涂上一些。这样能把两条线并在一起（它们就轻易不会缠在一起了。）稍微用点力，把它弄得好看一点。如果你不想让它太显眼，还可以用黑色记号笔把露在外面的红色导线和连接插头涂黑（见图9）。

图9
　　4. 剪两段热缩管，套在从电池盒引出来的导线上。
　　5. 把连接插头的红色导线剥开的部分与电池盒的正极导线扭在一起（正是这条线通往螺丝钉）。把黑色导线与电池盒的负极导线扭在一起，然后都焊上。
　　6. 把热缩管套在你刚刚焊完的地方，然后涂上热黏结剂（见图10）。

图10
　　7. 插好插头测试一下连通性。黑线应该与弹簧相接，红线应该与螺丝钉相接，黑线和红线是不应该导电的。
　　8. 关上电池盒，用热胶水盖住突出来的螺丝钉、弹簧和导线（见图11）。

图11
　　9. 等热胶水干了以后，打开电池盒。如果热胶水把电池盒封死了，小心翼翼地把电池盒上的热胶水割掉。
　　第三步：给灯罩电路板装上LED 灯
　　1. 确定LED 的正负极，检查一下LED 的标志。在LED 黑色塑料边框的顶端，应该能够看到负极的标识，或者你能看到一个分开的金属突起物，这也是负极的标识（见图12、图13）。
(本文转自电子工程世界：
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2011-09-18 14:38:19 来源:21ic

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图12

图13
　　2. 给LED 的金属基座涂上一层薄薄的热乳胶，注意别把乳胶弄到LED 的引脚和圆顶上（见图14）。

图14
　　3. 把LED 放到到灯罩的印制电路板上，注意LED的正极引脚要与印制电路板的正极标识相对应（印制电路板上标的“+”字标识）。
　　4. 将其余的两个LED 也做同样处理。后面的LED的正极引脚要与前面的LED 的负极引脚相连，这样我们才能把它们连成一串。
　　5. 检查一下镜头是否与LED 大小合适。
6. 把LED 的引脚焊接到印制电路板上，千万注意别把LED 烫坏了。要确保LED 平整地坐落在印制电路板上，同时也要确保焊锡将印制电路板的焊盘和LED引脚都包住。否则的话，它们的连接性就不稳，可能会造成能源的浪费、灯光闪烁或者干脆不亮。

　　7. 再检查一遍镜头大小是否合适。如果不合适，你就要把焊歪了的LED 调整一下位置，重新焊好。
　　8. 在印制电路板背面涂上一层薄薄的热浆糊，然后把印制电路板放到灯罩里，注意三个小螺丝钉的孔和大的导线孔都要对准。　9. 用随灯罩附带的最小号的螺丝钉将印制电路板固定好（见图15）。

图15
　　第四步：处理驱动焊接到电源连接插头和LED 上
　　1. 在灯罩后面的白色区域钻两个孔。
　　2. 用锉刀锉一下驱动底部较大的那个印制电路板，锉到它能放入并紧贴灯罩为止。把三个引脚连接器挫到平行，同时把直径挫平整。注意，不要把较大的印制电路板顶端那个小电阻的焊锡接触点锉掉，也不要把印制电路板外面的紫铜圈锉掉（见图16）。

图16
　　3. 给剩余的连接插头涂上热胶水，然后在导线上再包一小段热缩管。不要包的太长，留出足够的导线来穿过灯罩后面，到达顶端。
　　4. 将连接插头的黑色导线焊到驱动器印制电路板底部外围的铜圈上，靠近平边的那个。将连接插头的红色导线焊到驱动器印制电路板底部内侧的铜圈上，也是靠近平边的那个。如果你把导线焊到了印制电路板的中央，那么驱动就再也无法放进灯罩里了（见图17）。

图17
　　5. 将驱动器的小头穿过LED 铝制底座的背面，将红色导线焊接到第1 只LED 的正极端点（这个端点不与其他LED 直接相连），然后黑色导线焊接到第3 只LED得负极端点（同样，这个端点也不予其他LED 直接相连）。注意，不要将烙铁触碰到LED 的穹顶，小心别把LED 烫坏（见图18~ 图21）。

图18

图19

图20

图21　
第五步：组装并测试LED
　　1. 用沉头螺丝钉将镜头固定好（见图22）。

图22
　　2. 将驱动器推进灯罩的白色部分，小心别扯到任何导线。
　　3. 用长螺丝钉将灯罩的白色部分固定到铝壳上（见图23）。

图23
　　4. 连上电池，测试一下LED 灯。
　　第六步：接上开关
　　1. 将灯罩背面引出来的红色导线剪开。
　　2. 将红色导线的两端都稍微剥掉一段。
　　3. 把红色导线的一端焊接到开关的一端。
　　4. 将红色导线的另一端焊接到开关的另一端，导线可能不够长，你需要加一段。
　　5. 用热乳胶将开关黏到灯罩的顶端，将开关（包括导线和暴露的金属）与另加的那一段导线都用胶水封住，这能能防止短路和潮湿。
　　6. 在硅酮塑料按钮的底部涂一点热胶水，然后把按钮粘到开关上，小心不要让胶水溢出开关，再用一点胶水将按钮和开关封好（见图24）。

图24
　　7. 给灯罩的白色部分背面涂上一些胶水，以便封好钻孔，同时也能给从灯罩背后穿出来的导线缓解一点拉力。
　　8. 在灯罩的铝壳上贴一小段铝箔胶带，以防止灯往后座（见图25）。

图25
　　9. 测试一下，然后就可以尽情使用你的大功率LED 自行车灯了。你可以通过半按按钮和放开按钮来调节亮度模式。
　　注意：如果在电池电量不足的情况下调到高光模式，电池的电路保护可能会自动响应，切断电源。因为在电流消耗太大的情况下，电路保护会将其视为短路。你可以再加一组电池来防止此类情况的发生，因为这样的话电池的电流消耗就会减半。或者你也可以立即跳到中光模式，这样自行车灯能工作得更久一些。其实，中光模式下灯已经非常亮了，完全能满足你看清事物的需要。
(本文转自电子工程世界：