大功率LED水底灯DIY图解

第1步：

所以您想照亮码头/船/海滨不想用电击该地区的游泳者。如果裸露任何触点或电线，电源（特别是开关电源）可能会导致110V AC击打附近区域的所有物体，从而导致故障。尽管不太可能，但这可能会导致诉讼和丧葬费，其价值比使用正确的设计要大得多。

幸运的是，LED在低电压下运行：2-4 VDC之间，这意味着即使裸露的电线或与附近的游泳者接触也不会感觉不到我们只需要确保使用故障模式下不会在水中注入110VAC的电源即可。

基于变压器的电源可以解决问题！据我所知，这些不会在失败时“生效”。但是，根据使用的LED数量，您可能需要一个大型变压器。

我遇到的最好的电源解决方案（我使用的电源）是12V汽车/船用电池。这将确保您在水中的电压永远不会超过12-14V。但是要小心，如果短路，会产生很高的电流。断开电路与充电的连接。

此步骤中列出的材料：

12V汽车/船用电池，或者如果可能的话进行深循环

步骤2：为您的LED建立电流源

您不能只是将LED连接到电池上然后说出话。

您可能可以，但您可能不想这样做，因为这会损害（相对）昂贵的功率LED的预期寿命。我们需要确保这些东西在设计时或在设计时就可以正常工作。

最初，我考虑使用基于lm3406 1.5A降压稳压器的电路。在制作完定制的PCB和组件之后计算价格之后，我决定简化一些事情：LM317线性稳压器。

已经有一些说明如何使用它的说明了，因此我将简要介绍一下。 317在其“调节”端子和“输出”端子之间维持1.25V的恒定电压。如果在两个1Amp电流之间连接1.25欧姆电阻，则将流过（V = IR）。现在，只需将您的LED连接到调节器和地面之间即可（请参见图）。

讨论：尽管简单，但这种设计并不完美。 Lm317通过散热来控制电压。如果为它提供40V的电压并用它驱动1A的4V LED，则将消耗36W的功率。 P = I * V（40V-4V）* 1amp = 36W。您将需要以非常接近于驱动电压的电压为其供电。使用12V电池，电阻两端的压降为1.25伏，IC两端的压降为0.5V，您将能够根据其电压为2-3个LED供电。上面显示的方框由12个相同的电路组成，可提供0.8A的电流。 LED链

此步骤中列出的材料

12-Lm317调节器

12-1W电阻器（值取决于所需电流，I ［A］ = 1.25 ［V］/R ［［Ohm］）

12-电缆连接器

1-开-关开关

1电解电容器

步骤3：接线和安装LEDs

我使用了6组3个Luxeon K2皇家蓝LED线系列照亮我的基座。尽管在3.85V（每个）下的额定电流为1A，但我使用的是0.8A，我发现大约需要3.70V。因此，这意味着我们至少需要3 * 3.70V = 11.10V才能为3个串联的皇家蓝LED串供电。我们还必须考虑电流源两端的电压降（大约1.25 + 0.5V）。因此，我们需要的总电压为12.85V，非常接近充满电的12V电池。如果我们仅串联使用2个LED，则仅需要3.7 * 2 + 1.25 + 0.5 = 9.15V。调节器会简单地消耗掉多余的功率。因此，要运行总共18个LED，我使用了6组并联的3组LED串联连接。相当于3.7 ［V］ * 1 ［A］ * 18 ［LEDs］ = 66W果汁。

22号电话线非常适合接线。电缆中有4根电线，我用一根电缆为2组LED供电（每条2根电线），但如果使用1根电缆作为公共接地，则每根电缆可以为3组LED供电，特别是在使用较小规格（较粗的电缆）时）。

希望您到此为止都能想到这个主意，并且可以设计您喜欢的任何设置。

最好为照明设备制作一个小的水下外壳。但是由于时间和预算的限制，我只是将灯安装在散热器上（如果水用完了，您会想要的，它们会变热！），将散热器粘合在一起，然后穿过中间拧入我的基座。我用钉书钉枪固定和隐藏了码头上的电线。

此步骤中使用的材料：

18-Luxeon K2 LED $ 5每个

18-Luxeon K2散热器

环氧树脂 X英尺长的22号电话线（或所需的任何电缆）

连接器，用于将电线连接到电流源。

第4步：您完成了！

现在您已经拥有一个配备了基座的底座夜间发光的电源LED，可能会发怒，也可能不会发怒。您可以确定，但是它不会对您的游泳者造成电击。

请注意，它不一定是您的码头！我目前的计划包括将这些灯安装在我的湖底，为我的船制作跑道灯。您可以在灯光中添加其他透镜，以使光束准直或发散。也尝试其他颜色。您可以将它们连接起来，只要它们符合当前电源所提供的电流额定值即可（不必担心电压）。

步骤5：扩展项目

到目前为止，一切都相对简单。与使用控制盒打开和关闭蓝灯相比，我们可以做得更好。

第一步是控制它们的亮度。我已经附加了为PWM控制的降压稳压器电路设计的设计，但是后来我意识到，只需在灯上串联一个晶体管，然后使用PWM信号或微控制器的模拟输出信号来控制LED的亮度即可。灯光。这是我的下一步，可以轻松地将其集成到完成的项目中。

更改颜色：

您眼睛中的接收器仅对红色，绿色和蓝色波长敏感光。您通过每种受体的相对兴奋来解释颜色。例如，黄光将激发红色和绿色的受体。因此，如果我们将红色的绿色和蓝色的LED粘在一起并控制它们的相对亮度，或者控制它们相对于彼此的相对打开或关闭的时间量（在非常短的时间内（PWM！）！我们看到了不同的颜色。这就是电视的工作方式。

现在的问题是，如何在每组灯中控制3个不同的灯（RGB），而又不需在各处布满无数的电线。这是您的基座，而不是电子实验室。每组RGB灯至少需要4根导线，而不像以前那样需要3根灯需要4根导线。答案是我不知道如何做到这一点！我希望知识渊博的读者能为您提供帮助。

一个答案是将所有不同的颜色与它们自己的颜色结合在一起。即。所有红色串联，并使用脉冲宽度调制来控制该颜色的相对数量。这意味着坞站下的电线更少，但这也意味着坞站上的每组灯将同时具有相同的颜色，而不是一半的绿色和一半的紫色。

系统可以完全重新设计，因此控制电子设备位于带灯的水下。每组灯仅需要2条电源线和1条控制线。但是弄湿您的电子设备可能会导致故障，因此这可能不是解决之道。

总结问题：我们如何最大程度地减少布线，但要分别控制每个LED中的R，G，B LED一组LED？请记住，我们希望将任何电压保持在12 V以下（不能将所有LED串联成一串）。我们基本上是在控制自由度和线数之间取得平衡。这是工程约束的典型示例。