LED ragasztás a gyakorlatban

LED GROW LAMP DIY HOWTO

"Hogy a colorado-i kertész is el tudja készíteni a saját LED lámpáját, tengerszint felett 2500 méterrel, E-bayen rendelt cuccokból." Igyekszem egyszerű módon, lépésről lépésre bemutatni, hogyan készült el az alábbi lámpa. Közkívánatra.

Cél meghatározása:
Meg kell határoznod néhány dolgot, mielőtt LED lámpa építésébe kezdesz. Mire akarod használni? Mekkora fényerőt szeretnél? Aktív, vagy passzív hűtést szeretnél? Mennyit időt és pénzt szánsz rá? Képes vagy-e megbírkózni a feladattal? (ezt a cikk elolvasása után újragondolhatod :))

Szerszámszükséglet:

• Éles kés (olfa dekorkést használtam)
• Precíziós csipesz
• Forrasztópáka (minimum Weller Magnastat szintű páka, vékony heggyel)
• Nehéz fém tárgy
• Fúrógép
• Fúrószárak
• Stabil állvány
• Keverőpálcika
• Alkoholos filc
• Vonalzó
• Csípőfogó
• Multiméter

Anyagszükséglet:

• Forrasztó ón
• Zsírtalanító folyadék (Aceton, alkohol)
• Kapton szalag
• Réz szalag
• Vékony réz huzal
• Arctic Alumina(vagy Silver kétkomponensű hővezető ragasztó)
• Eloxált aluminium hűtőborda (lehetőleg fekete)
• Áramgenerátor
• LED-ek
• (Hűtőventillátor)

Segítség az anyagok mennyiségének megállapításához:
A pénztárcád vastagsága fogja meghatározni, mennyi LEDet tudsz venni. Ha ez megvan, akkor választani kell hozzá egy áramgenerátort. Végső soron ez fogja meghatározni mennyi LED lesz a lámpádon, de az még nem dőlt el, hogy a hűtőborda mekkora legyen. A hűtőbordát a hűtés típusa fogja meghatározni. Passzív hűtésnél a LEDeket illik 30 - 40 mm távolságra rakni, aktív hűtés esetén mehetnek 15 - 20 mm-re is.

Nézzünk egy konkrét példát:
Nekem 10 piros, és 8 kék LEDre volt pénzem. Ezt ezzel az áramgenerátorral szándékoztam meghajtani. Két soros LED kört alakítottam ki, ezt a két kört párhuzamosan táplálom az áramgenyával. Az áramok, nyitófeszültségek számítgatásába most nem mennék bele, ez a poszt inkább a fizikai megvalósítást tárgyalja. Alább a séma, amit az elhelyezéskor használtam.

Elhelyezés és kapcsolási rajz

Mivel a hűtőborda is adott volt, ezért csak aktív hűtés jöhetett szóba. 8261-es profilból egy 200mm-es darabom volt, tehát erre építkeztem.

Összeszerelés folyamata:
Onnan kezdem, hogy a borda méretre van vágva, lecsiszolva és eloxálva. Ha furatokat, és menetet szeretnél bele vágni, a későbbi rögzítéshez, akkor azt célszerű az eloxálás előtt elvégezni, de most mindenképpen tedd meg. Később nagyon ciki lesz, ha a fúrógép megszalad, és lekaszál néhány LEDet a már elkészült lámpáról. Ha megvannak a furatok, akkor jöhet a borda előkészítése, vagy a LEDek előkészítése. Mindegy, melyikkel kezded, de előtte még a "nehéz fém tárgyat" tedd be a hűtőszekrénybe(de ne a fagyasztóba), ez majd a ragasztáshoz kell.

Hűtőborda előkészítése:
Először zsírtalanítsd acetonos vattával. A kapton szalagokat ragaszd fel a bordára, ezek fogják kijelölni a LEDek helyét. Jó alaposan rá kell nyomkodni a kapton szalagot a felületre, hogy kijöjjön alóla a levegő. Ha ez megvan, akkor jöhetnek a rézfólia darabok. A rézfólia darabokat a kapton szalag közepére célszerű ragasztani, egymástól kb 4-5 mm-re. Ezt is jó alaposan rá kell simítani a bordára. Ez idáig egyszerű volt, és a borda el is készült a LEDek fogadására.

LED-ek előkészítése:
Na ez a folyamat tapasztalatot és kézügyességet kíván. És sok türelmet. Főleg, ha a CREE XP- sorozat LEDjeit akarod használni. Én ezt a LEDet mutatom be. Más típusú LEDdel könnyebb lehet a dolog, viszont ezeknek a hatékonysága megéri a fáradtságot.

Méretbeli különbségek XR és XP között

Azzal kezdd, hogy a LED azon sarkát, amelyiket egy szürke pöttyel jelöltek, befogod az állványba. Ezeknek a LEDeknek a felületéről a szürke sarkairól el kell távolítanod a szilikon réteget, különben nem fogod tudni ráforrasztani a vékony rézvezetéket.


LED rögzítése a kínzóeszközben

Ezt csak egy éles, hegyes késsel tudod profin megtenni. Ha ez megvan, akkor a két kis sarkot elő kell ónoznod. Ezután a vékony rézvezetékeket kell előónoznod.


Ragasztásra előkészítve

Végül a réz vezetéket rá kell forrasztanod a LED sarkaira. Ha ez megvan, a nehezén már túlvagy.


Kész van mind

Házasítás:
Innentől már gyerekjáték az egész, a nehezén túl vagy. Töröld át még egyszer a LEDek helyét acetonos vattával.


Mindnek megvan a maga helye

Vonalzó és alkoholos filc segítségével jelöld meg a LEDek pozícióját a kapton szalagon.


Vezetősávok

Ezután vedd elő a hűtőből a "nehéz fém tárgyat" és nyomj ki az Arctic Alumina két komponensűből két egyforma adagot. A lehűtött "nehéz fém tárgy" azért kell, hogy a bekevert ragasztót hidegen tartsa, amíg az összes LEDet fel nem ragasztod a bordára.


Jéghidegen az igazi

+25 C° -on a ragasztó 5 perc alatt megköt, és ennyi idő nem elég a 18 LED felragasztására. Ezért a hideg (+5 C°) fém test megakadályozza, hogy a ragasztó hamar megkössön, akár 20-25 percig is képlékeny marad. Fontos, hogy ne a fagyasztóba tedd a fémtárgyat, különben nem fogod tudni kivenni, mert odafagy az első percben. Továbbá a levegő páratartalma is kicsapódik rajta, ami nem szerencsés ha összekeveredik a ragasztóval. Ugyanis a víz tágul, ha nő a hőmérséklet, és a megkötött ragasztóban lévő vízcseppek könnyen ledobhatják a hűtőbordáról a LEDet.


Ragad

Ha összekeverted jó alaposan a ragasztót, kenj egy kis adagot az első LED talpára. Ezt követően helyezd a hűtőbordára, de ne a kapton szalagra, hanem közvetlenül mellé. A kapton szalagnak nem jó a hővezető képessége, és ráadásul még vastag is. Az alumíniumon lévő mesterséges oxid réteg szigetel, általában 25 - 30um vastag, bőven elég ahhoz, hogy a LED talpán lévő tápkivezetések ne záródjanak rövidre. A hővezető ragasztó pedig kiválló hőátadást biztosít a LED-nek.


A beforrasztás folyamata

Figyelj a LED polaritására, és hogy a LED a megjelölt pontra essen. Az össze-vissza álló LEDek nem mutatnak szépen. Óvatos körkörös mozdulatokkal dolgozd ki a LED alól a felesleges ragasztót. Ha fent van az összes LED, akkor tedd a bordát a radiátorra egy-két órára, ez meggyorsítja a ragasztó kötési idejét.


Szobahőmérsékleten köt

Most simítsd le a LEDek vezetékeit, és az esetleges túllógó részeket csípőfogóval vágd le. Forrasztó pákával forraszd le a rézfóliára a LEDek vezetékeit. Figyelj a polaritásra. A kitüremkedett ragasztót nem kell eltávolítani.


Védőréteg

Ha kész, akkor forrassz két hosszabb vezetéket a lámpa két szélső pontjára, a két kör közösítő vezetékeire. A + pólus (anód) piros legyen, a másik fekete. A két vezetéket kösd össze az áramgenerátor kimenetével. Ezután az áramgenerátor bemenetére kapcsolj feszültséget.


Utolsó ellenőrzés

Ha mindent jól csináltál, akkor az összes LED világítani fog. Ezután nem maradt más hátra, minthogy a szabadon maradt réz csíkokat lefedd egy másik réteg kapton szalaggal.


Végeredmény

Fontos figyelmeztetés!
Az áramgenerátor kimenete és a LEDlámpa közé soha ne iktass be kapcsolót! Kapcsolót mindig az áramgenerátor bemenetére köss. Amikor a lámpát bekapcsolod, az áramgenerátor kimenetére mindig legyen rákötve a LEDlámpa! Soha ne kösd rá a LEDlámpát egy üzemelő áramgenerátorra, mert tönkremehet a LEDlámpa.


Végeredmény