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자전거용 20와트 LED 라이트 제작기 |
HID(메탈할라이드 램프를 쓰는 방전램프)는 효율은 좋으나 전력관리가 쉽지 않다
또한 고압으로만 구동이 가능하기때문에 위험하기도 하고
초기 전류를 많이 먹어야 벌브가 빠르게 재성능을 발휘할수 있기때문에 헨드헬드 방식의 한정된 전력으론
꽤 큰 문제가 발생된다.
(초기 전류가 수십암페어를 흘리기때문에 베터리 잔량이 적어지면 다시 켜기 쉽지 않아진다.)
회로를 보기 앞서 반드시 데이타시트를 확인해보기 바란다.
이쪽으로 잘 모른다면 사실 이걸 꼭 만들필요까진 없다.
이걸 분석할 시간적 비용을 감안하면 1~2만원이면 전류제한레귤레이터를 깔끔하게 만들어진 완제품을 살수 있다.
기성품을 이용하는것이 훨씬 좋을지도 모른다.
자작의 의미는 바로 내가 원하는 것이다. 원하는것이 시중에 나와있지 않으면 만들수 밖에 없다.
그 전초전으로 바탕을 깔기 위한 어떤 시험(?)대라 할수 있을까?
그런의미에서 처음 자작은 큰 의미를 갖는다.
처음이 성공하면 그 다음부턴 수많은 팔다리가 달라붙기때문에 제품의 완성도가 높아진다.
버전1 인 제품은 자전거용으로 쓰려고 만든것은 아니다.
단지 그냥 LED를 켜기 위한 제품을 만들어 본것일뿐이다.
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ Ver 1.1 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑ Ver 1.1 ↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑
Ver2.0은 StepDown(전압강하방식)이라서 적은 베터리로 여러개의 LED를 구동할순 없다.
집에서 스텐드로 쓰기 위한 단순한 드라이버이다.
그렇다면 이번은 버전 2.1
바로 자전거용이다.
회로에 대한 설명은 도면에 같이 설명되어 있으니 그것을 읽어보면 된다.
20와트와 대략 5와트 정도를 토글 스위치로 구동 전류를 조정해서 간단히 스위칭할수 있게 만들었다.
(Current VR로 최대치 전류를 설정하면 된다. 스위치에 연결된 R5는 VR과 병렬연결되기때문에 전류가 낮게 셋팅된다.)
물론 스위칭 방식으로 효율은 80%~90%정도를 왔다갔다 한다.
사용된 LED는 5와트급 120루멘을 사용했으며 총 480루멘을 뽑아낸다.
요즘은 2.4와트급 240루멘이 나왔으니 같은 회로를 바로 적용하면 특별한 변환없이 4배를 올릴수 있다.
해당 회로는 3A 스위칭이 가능한 회로인데 위 회로는 700mA 정전류 레귤레이터이나 1A도 쉽게 끌어올릴수 있고
요즘 나온 제품들은 구동 전압이 3.8볼트 정도 되기때문에 이론상 LED8개를 한번에 구동할수 있다.
물론 이렇게 크게 설계하지 않아도 된다.
그러나 자체 발열이 커지면 그만큼 효율이 떨어지기때문에 널널한것을 장착했다.
마이컴을 달아서 인위적으로 조정할수 있지만 그것이 중요하진 않다.
용도는 자전거이다.
자전거에선 적당한 밝기 혹은 밝은 발광 그정도면 충분하다.
깜빡임 기능이 있는 것도 고려해봤으나 적당히 밝다면 크게 필요하진 않을거 같은 생각이 들어서 해당 기능을 넣진 않았다.
보는 봐와 같이 그리 크지 않지만 작은 만능기판에 넣어야 된다는 불편함이 좀 있으니
만드는 사람 요량에 따라 여러장의 기판을 겹치게 만들어도 관계는 없다.
LM2585위에 방열판을 써멀에폭시로 고정시켰다.
플렛만 만들어 주면 사진에 보이는 펜이 계속 회전하고 있기때문에 적당한 방열효과는 있다.
그리고 출력용 콘덴서는 저렇게 큰것을 쓰지 않아도 되지만 그냥 썼다. -.,-;
기판과 LED, 방열판을 고정시키는 것은 길다란 판을 금속 애폭시로 붙였다.
그리 어렵지 않은 작업이다. 사진에 보이듯 VR은 기판의 최대한 밖에 위치 시켰기때문에
전류셋팅을 다시할때 유용하다. 기판 속에 들어가면 아무래도 조정하기 번거로우니 제작자 마음대로 위치를 설정하면 된다.
LED 네개를 방열판위에 직렬로 붙이고 갓을 살짝 붙인후 하얀색의 지점토로 공간을 채우고 마른후 접착제로 갓과 방열판이 고정되도록 하였다.
하얀 지점토를 좀더 깔끔하게 할수도 있었을텐데 역시 마의 손이라 만들면 꼭 이모양이다 -.,-;
LED패럿 한개가 작게 보이는 이유는 주변반사렌즈(?)가 달려있는 타입이라 그렇게 보일뿐 동일한 스팩의 제품이다.
어쩌면 이렇게 주변으로 퍼지게 하는 LED가 빛 직진성을 조절하기에 더 좋을듯 싶지만
이 렌즈때문에 거의 10%정도 빛이 감소된다. 그래서 섣불리 쓰기엔 조심스런 면이 있다.
마운트에 붙여본 것이다.
기둥에 구멍을 뚤어서 볼트로 쉽게 붙였다.
기판역시 금속 에폭시(껌처럼 생긴거 조물딱 거려 붙이는 방식)로 붙였다.
이 방식의 문제점은 기판을 뗄수 없다는 것인데 이 방식의 유리한 점은 단단하다는 것이다.
물론 제작이 어렵지 않지만 현재 구성은 방수가 안된다는 것이 있는데 비올때 꼭 타야 하나? 싶은 생각이 들고
비가 온다 하더라도 별 문제는 없다.
왜냐면?
기판들이 수직으로 배열되어 있기때문에 윗쪽만 뭔가로 막아준다면 괜찮을거 같다.
우기가 되면 한번쯤 생각해볼 문제이다.
작은 생각
스위치를 토글로 한 이유는 분명히 존재한다.
자전거를 탈적엔 장갑을 착용한다. 이렇게 되면 손끝이 무뎌지니 푸쉬 스위치는 불편함이 생긴다.
대충 손바닥으로 스위치 주변만 훌트더라도 작동할수 있게 하기 위해서 토글 스위치를 선택하였으며
수직으로 배치 된 이유는 조작시 좌우보단 상하로 조작하는것이 훨씬 수월하기때문이다.
끄는 것은 불편해도 되지만 켜는것은 편해야 된다는 생각해서 이렇게 만들어 본것이니
개개인 취향에 따라 스위치는 제작자 편한것을 선택하기 바란다.
밝기 시험을 해본것인데 전력 관리는 역시 HID같은 방전관 대비 월등하다.
이젠 HID중에서도 효율이 아주 좋은 등급만큼의 광 효율을 내는 제품이 출시 되었으니 수급이 가능하다면 그걸 사용해 봐야 겠다.
그외에 5와트 테일 라이트도 현재 사용중이긴 한데 회로 없이 만들어서 올리진 않았다.
버전 1방식에서 RSC조정해서 1A정도로 맞추고 적색 LED 꼿고 끝단에 FET한개 달아놓고
역시 3단 토글로 NE555발진단을 FET Gate에 붙여놨다.
그래서 깜빡임과 연속 두가지 모드 두가지를 지원하게 했다.
전력이 큰 테일 라이트라서 헤드라이트용 전원을 겸해서 같이 쓴다는 단점이 있다.
-예고-
요즘 만들고 있는 150와트급 집안 조명을 만들고 있다.
형광등의 차가운 색상도 싫고 할로겐의 전기 잡아먹는 귀신도 싫어서 선택한것이다.
깜빡임 자체가 없고 적절한 광양으로 조절하고 기분에 따라 조명 색도 바뀌게 만들고 있으니
완성되면 집안 조명이 훨씬 쾌적해 지지 않을까? 기대(?)만 하고 있다. ^_^
현재 할로겐과 형광등을 같이 사용하고 있지만 전기세 아깝고 여름엔 더워서 꼭 성공했으면 좋겠단 바램도 있다 ^_^;;
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undefined
(2007-02-25)
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음~ 아주 조아요.
그렇지만 이번 것도 하우싱의 문제점을 극복을 해야 하겠구먼...
낡은차
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지성인
(2007-02-25)
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정말 좋구먼~ 성능이
타다가 비 몇방울만 떨어지면 어떻게 하지???
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봉
(2007-02-25)
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쿨링은 쿨러로 되는건가요 ㅡ.,ㅡ?? 발열이 장난이 아닐텐데 ;;
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김종호
(2007-02-25)
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인텔의 쿨러들은 대부분 아주 훌륭한 애덜이 많죠.
(요즘 나오는 일부 cpu방열판은 소음이 좀 심하지만)
쿨링 효과는 아주 훌륭합니다.
펜때문에 정지된 상태에서도 과열되진 않고요..
(Fan이 없다면 확실히 과열받는거 같습니다. 테일 라이트엔 Fan을 떼고 만들었는데
이놈은 정지시엔 3와트 전류인데도 불구하고 열이 모이더라구요.
물론 라이딩시엔 방열판이 차갑습니다. ^_^;)
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이종상
(2007-05-23)
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5W LED를 찾다가 종호님의 홈페이지 까지 오게 되었습니다.
제미있고 좋은정보 감사합니다.
자전거용 LED라이트는 저도 자작이 하고 싶은데....
낟개로 구매하기가 참 어렵습니다.
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김종호
(2007-05-23)
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네~ 자작의 가장 큰 어려움은 부품 수급이 힘들고
마무리가 깔끔하지 않다는거 같더군요.
저 역시 현업에 종사하다가 지금은 다른일을 하고 있는 관계로 부품 구입하는게
불편하였지만 다행이도 주변분들께선 아직도 해당분야에 일을 하고 계셔서
많은 도움을 받고 있는 중입니다.
하지만 전자적으로 안정화가 되어 있다손 치더라고 외관이 허접한것은
해결하기 쉽지는 않은 문제인거 같네요.
5W LED로 무엇을 하실지 모르겠으나
서로 많은 정보교류를 했으면 좋겠네요
그럼 즐거운 하루 되세요
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엄창용
(2007-10-23)
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김종호님?? LED 700mA 짜리 병렬로 4개를 연결할려면 회로를 어떻게 바꾸워야 하는지 답변좀 부탁 드립니다..제품 구조상 병렬 연결이 부득이한 상태여서요?
답변 주시면 감사 드리겠습니다.
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김종호
(2007-10-23)
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병렬이면 특별한것은 없습니다만
위 회로는 부스터(전압Up)방식이고 벅(전압Down)방식으로 바꾸시고
전류만 4개 병렬 개수만큼 셋팅 해주시면 됩니다.
아랫쪽에 led 작업용 조명을 참고하시고요
스위칭 레귤레이터는 LED의 전류에 따라 다르지만 다운방식은 3A정도면 될겁니다.
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엄창용
(2007-10-26)
[삭제]
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김종호님 답변 감사 합니다..
저는 Power LED 개발자입니다...
LED는 1W, 3W, 5W, 9W, 12W 종류별로 있습니다..
필요하다면 서로 도움을 주고 받고 했으면 합니다..^^
저는 회로에는 무내한이거든요~~ㅠ.ㅠ
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김종호
(2007-10-26)
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오~~ LED를 개발하신다니.. 대단하시네요.
구체적으로 어떤 스팩이 필요하신것인지요?
단순히 4개의 led를 붙이는것만으로 끝나면 되나요?
상품화 한다면 좀 다른 컨셉이 유용할듯 싶구요..
직접 쓰실거라면 어떤것이든 좋겠지요..
어떤 제품을 어떻게 쓰실지 구체적인 말씀이 없어서 제가 뭐라 말씀드리긴
무엇하지만 천천히 얘기 해보면 원하는것을 찾으실 수 있을것도 같네요.
그런데 12와트급은 요즘 효율(W/lm)이 어느정도 나오나요?
제가 요즘 만들고 있는 놈은 5와트급인데 120루멘정도밖에 안되서 좀 약하네요. -.,-;;
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엄창용
(2007-10-27)
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저희가 만든 제품은 현재 450~ 550 lm 정도 나옵니다.
제가 사용하고 싶은 것은 전압은 3.2~4.0V 정도 나오고요
정격 전류는 2.8A 정도 됩니다..
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김종호
(2007-10-27)
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오호~ 그런가요? 와트당 60루멘정도 나오는군요..
그래도 패럿 한 개에 그정도 나온다니 대단하네요.
언제 한번 보여주세요. 궁금하고 그걸로 뭔가 만들어 보고 싶은 욕구가 생기네요. ^_^;;
암튼 어떻게 만드실건지를 말씀해주세요.
(방열문제라거나.. 혹은 드라이버의 크기라거나..)
되 있는거 응용하는건 쉽게 해결될수도 있는 문제니까요...
아~ 그리고 만약 전화통화가 필요하시다면 제 이메일이나..
혹은 '쥔장쪽지보내기'를 이용해주세요.
(공개된 사이트에 전화번호를 올려놓으면 온갖 광고 메세지들이 난발될수도 있거든요. ^_^;;)
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조창수
(2007-12-08)
[삭제]
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김종호님.
제가 이번에 3color을 이용한 자전거용 라이트를 제작하려 하는데
모르는 것이 너무 많아 자문을 구했으면 합니다.
LED 5w급으로 빨강,파랑,노랑의 3개 LED을 사용하고 12V 6Ah입니다.
LED 각각에 전압과 전류를 다르게 세팅해 흰색을 만들어 내야 하는데...
김종호님께 자문을 구해도 될지 모르겠습니다.
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김종호
(2008-12-29)
[삭제]
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음 그리 어렵지는 않습니다만..
백색은 빨녹파 빛의 삼원색으로 만드는데요?
백색을 만드신다면 일단 3개의 전류레귤레이터가 필요합니다.
물론 RGB의 광량을 조정해서 백색을 맞춰야 하기때문에 전류조정이 가능해야 합니다.
아랫쪽 스텐드 제작기의 회로를 3개 만드셔서 쓰시면 됩니다.
아니면 요즘 LED 드라이버 완제품이 많이 있습니다.
디머기능(밝기 조절?)이 있는것들도 많습니다.
이러한것을 이용하면 좀더 간단히 만들수 있으나 단점은 디머가 VR로 하면 좋은데 PWM으로 하는것도 있으니
꼭 데이타를 꼼꼼히 살펴보신후 구입하셔야 합니다.
또는 마이컴을 넣어서 전류를 조절해서 쓰는 방식을 쓰셔도 됩니다.
방법은 많이 있죠.
그런데 왜 3색 led를 쓰시려는건지요?
혹시 테일라이트 겸용으로 쓰기 위해서라면 전면등은 테일라이트가 더 위험할수 있으니
깜빡임 정도 기능만 넣는것이 좋습니다.
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