DIY超好用的多功能工作灯,50W大泛光,成本不到百元,利用手电钻电池
我手上有很多手电筒了,唯独还缺少一台多功能工作灯,毕竟手电筒在有些场景不方便使用。市面上的成品虚标很普遍,标100瓦的实际上10W都不到,还不如手电筒亮,所以还得自己动手,正好国庆假期没事嘛就做了一台,原本是计划内置18650电池组供电的,后来看到我手上闲置好几把锂电电钻等工具,就突发奇想,利用手电钻电池供电不更好吗?这样一来长期闲置的电钻电池得到了利用,同时也让这些电池不会因为长期放置造成衰减报废~很简单嘛,材料到齐后半天就做出来了,超满意~

分享一下DIY过程吧,有兴趣、有动手能力的朋友可跟我一起试试,最高50W功率,总成本不到百元,有任何问题可留言求助~
自己DIY成本也不能太高是吧,灯壳主体所以选的是这种常见的探照灯,标称20W的24元一个,灯里面带了灯板和驱动,去掉灯板和驱动估计只要十几块钱,但我找了一圈没找到只卖壳子的。灯前面板的尺寸是180X140mm:

这个灯当初看宣传挺精致的,实物看着有点粗糙,材料切割不是很精准;灯壳是铝合金一体铸造的,后面的罩子是铁皮的,改动主要就是在这个铁壳里进行:

拆开后盖4颗螺丝,只看到里面有一块简单的降压板,铁后盖都有点生锈了;后盖空间有28mm深,不放电池倒是足够用了。

他的降压板是12-85V宽电压输入,输出稳压为9V 1A,最大功率9W,标称20W功率就露馅了;这块板子用料很不好,我就直接给他拆了扔了。

拆开前面板的4颗螺丝拿下玻璃就可以看到内置的灯板,功率不管多少就直接给它换掉。灯板上写着4640表示灯板尺寸46X40mm,灯珠发光面积是25X25mm,买同样规格的灯板就可以适配螺丝孔。反光碗是一片薄铁皮,虽不是很光亮,但好在不是塑料的,塑料的可能会被烤变型。

把原灯珠拆除后安装上自己买的大功率灯珠,在这之前要测一下买的灯板实际功率是多少,因为虚标情况太普遍了,不知道实际功率就无法给它适配合适的驱动和电池。驱动板我选的是一片恒流恒压升降压模块,输入电压6-38V,输出1-36V可调,最大电流5A,转换效率96%左右,价格倒是不贵,6元一片。本来想自己设计定制整合包含恒压、调光的电路板,考虑到有其他朋友会跟着我做,买模块门槛更低也更好维护,到时万一某个模块坏了,更换也是简单又方便。

首先我把万用表笔接在out输出端把输出电压调到14V,又打到万用表电流档,把模块短路电流调到5A,测得我买的灯珠最高工作电流是4.07A,实际功率足50W。这种灯珠虽说是12V电压的,但必须电压达到14V才能满功率,在12V时电流2A都不到,用12V电池做供电的要注意。测得灯珠功率后重新调整驱动电流限流到4A避免超流,调整完就不用去动它了。

50W灯珠发热量是相当大的,没装散热测试时最多能通电2秒,否则会烧坏掉。我就是两人配合拍电流时点亮了3秒,当时灯珠朝下,结果这3秒时间直接把拍照的布烧穿了。灯板买回来是没焊接的,需要自己焊线,50W灯珠用的是20AWG的线(0.5平方),过5A电流没问题。这种50W灯板挺便宜,10元钱不到一颗。

测完后给灯板背面和灯壳背面涂了一层电脑CPU专用的导热硅脂,利用外壳给灯珠散热,好在这个灯壳还是挺厚实的,目测应该能抗住长时间20W工作,30W可能温度很高,30W以上只能短时间或者加风扇散热了:

用螺丝把灯板固定好,之后我再用热熔胶枪给焊点打上了一点胶,把反光碗和玻璃面板装上,灯头这里就不用去管他了。

接下来继续改后盖。介绍下后盖里用到的几个配件。
12块钱的电压表,带两个USB接口,可以显示电压和电池剩余容量,有带TYPE-C接口的要贵几块。这个表的工作范围是8v-30V,后面有个按钮,可以设置电池类型,如12V铅酸、N串三联或者N串铁锂,让使用者大概知道电池电量,如我用东成20V电池,满电电压是21V、没电时的电压是14V。USB口则可以应急给其他手机等设备供电,但最最主要的目的是让这个灯看起来更显眼好看...

12mm带灯自锁按钮开关,用来做总开关,因为安装了电压表和USB模块,平时会空耗电,所以要做个总开关。这种按钮开关挺难按的,但自己制作没办法,船型开关要开方孔,不是内外螺帽锁紧,所以圆形的要方便稳固一些。这个总开关要买自锁也就是按下去就是一直开着状态的,而且要7A大电流的,带灯的贵两块钱但看上去会好看些,一个开关要了14块钱:

一个55*2.1输入接口,有时候需要用外挂电池、充电宝、其他电源给灯供电,所以要预留一个输入接口,我买的是纯铜大电流的,6块钱:

工作灯是需要调光的,有时候需要它暗一点,我就买了一片6块钱的电机调速器,是可调电阻旋钮和板子一体的,输入电压5-35V,电流最大5A,板子是带IC的,在电容下方。虽说是用来调电机的,原理和调光是一致的,都是通过控制输出电流实现的。之前那个驱动板其实也是可以调电流的,但你发现那个可调电阻能选转好几圈,不好匹配,所以单独买个调速器更方便。

这个东成20V电池取电器感觉是最贵的,花了近20块钱,便宜点的我看都是3D打印的,材质不太好,这个贵但到手看了下材质还可以,卡得也很稳,经得起长期使用。不光是东成,其他牌子只要买得到这种取电座的都能搞,没手电钻电池的话也可以发挥一下其他创意。

需要自己焊线,焊左右两根线就行了,黄色那边是正极:

6块钱的4.5CM 12V涡轮风扇,灯壳肯定是无法满足50W散热需求的,要长时间在50W运行就必须加装主动散热:

我随便在后盖需要开孔的地方画好线。他这个后盖不是平的,有一点倾斜度,方框的位置是要装电压表,右边安装刚才介绍的总开关和旋钮:

盖子太小了,角磨机没法切,就拿了把打磨用的小电磨,装上小切割片,切倒是切开了,只是这玩意儿不太容易切直,有些地方稍微切大了一点点;右边的两个小孔则是用电钻和开孔器开孔,中间的总开关是用12mm开孔器开的,右边的调光器旋钮是7mm钻头开的:

取电器则安装在后背,需要打4颗4mm的孔,再用4颗M4螺丝固定在后背就行了。电极下方也要开一个孔,好把电线穿过去:

我开好所有的孔先把这些配件装进去,先不接线,看看位置是否合适。忘记壳子边缘不是直角了,所以调速板差点装不下,只好把电路板边缘剪去了一角,电压表的口割的也不是很规则,无所谓了,反正之后要打胶,其他都还好。

然后我把线都连接好进行测试,调光正常,一切正常:

都是些模块,所以接线很简单,随手画了一下。55X2.1接口和电池是并联的,不能插电池的同时用外部电源供电;由于输出电压是提前调好的固定14V,所以电压表得接在输入口,用来监控输入电压和电量。开关的LED灯电压最高24V,所以灯线接在稳压模块输出端。

测试完毕正式把所有线连接好,最后还要用热熔胶枪给所有接线端子和焊接点打上胶,避免长时间使用造成松动,方形电压表内外缝隙都打好胶。买好的散热风扇没有安装的原因之后再说:

一切搞定后,装好后盖,调光旋钮刚刚好,再靠左一点就装不上了。都用上东成外挂电池了,所以不考虑防水问题,USB接口在上边也就无所谓了,需要考虑防水的就把USB口装在下边就行了,不要买电压表和USB一体的。

下方用的是灯原本的线口,那个孔比55X2.1接口还大就加了个垫圈,没找到合适的不大好看:

插入东成20V电池,打开开关,这台多功能灯顺利搞定!调光旋钮也是自带开关的,可以只给USB供电不开灯:

要是这个24元的灯头再精致一点就好了,有电压表加持的缘故看起来比其他成品灯有科技感一些。

顺带提一下,我把灯头自带的提手换掉了,装上了个架子,这个架子是之前其他灯上拆下来的,尺寸大了点我就用大锤给他锤窄了些。这种架子也是有单卖的,要20多一套,但架子有点单薄不推荐买;不用架子也是可以的,有架子的话可以把灯放在地上、桌子上、安装在三脚架上,方便的调整照射角度。

还可以手提!也不是很重。晚上我去拍照的时候他们都问我这个灯哪里买的,都说好牛的样子:

除了挂东成电池供电外,还可以外接其他电源供电,在家里随便找个12-24V电源插上就能用,也可以接太阳能板当太阳能灯用,反正是宽电压嘛。试了下5V充电宝点不亮,但用12V PD诱骗线接充电宝就能用了,这时灯的最高亮度取决于充电宝的输出功率。电压表要提前设置好,要不然默认是12V铅酸电瓶,容量显示不准,比如我这个东成20V电池就是5节18650电池串联,应设置为L05,这样一来当电量显示较低的时候就不要继续使用了,因为我这块东成20V电池没有内置过放保护。

这样一来电钻电池就不会闲着浪费了,随时要用电钻取下来就行咯~DIY的时候也省去了买电池的钱~

最后展示下照射效果吧。录了动画演示开机和无极调光,可以在调试的时候测一下电流,然后在旋钮旁边画刻度标一下,比如1档刻度时10W,2档刻度20W,3档50W。

晚上在户外录了一个,从电压表可以看出最大功率下压降有0.4V:

晚上出去试了一下,出光效果比预想好了十倍:是大泛光效果,泛光覆盖范围极广,出光角度无限接近180度,光线也很均匀,没有刺眼的光斑,虽说最高亮度档位只有5000流明左右,但我感觉泛光覆盖效果比上万流明的手电还好,色温目测约5000K左右,用来做露营灯、钓鱼灯和工作灯都没啥问题:

灯放在中间栏杆上,有的朋友可能担心用了电机调速器会有频闪现象,实测是没有的,这个电压表屏幕倒是闪烁着的。之前提到的散热风扇我在测试两晚后就没打算安装了,因为这个灯有时我会在室内用,风扇噪音还是很明显的,在室内开低亮度就行了,灯体根本不发热,也就用不到风扇,做智能温控的话还得加一块电路板。温度方面,开10W以下灯体只有轻微温热或者不发热,开25W几分钟后灯壳温度可以达到45度左右,可以长时间维持温度不再增加直到电量用完,开50W最大功率的时候2分30秒灯壳温度就达到了45度并且会不断上升,需要长时间大功率运行的朋友把风扇装上就可以压制住了(建议取下后盖后,在底板上切一个槽把风扇嵌进去)。

续航时间的计算公式是(电池电压X容量)/灯珠功率,最后得出的结果再X0.9损耗。比如我这块东成是20V 2.0AH小容量电池,里面是5节2000mAH的18650电池串联,总能量40WH,如果50W功率运行续航时间为40WH/50W=0.8H,X0.9后约0.7小时,25W功率运行续航时间约1.4小时,10W功率续航时间约3.6小时,最低亮度则可以连续点亮几十小时,要是你用4.0AH电池的话续航就可以翻倍。别想着这个续航比不过什么手电,我这个没有降档机制,那些单节电池1000流明续航几小时的可是降档才达到的。

最后来算算成本:
灯头:24元
50W灯板:7
驱动板:6
调速器:6
电源开关:14
55X2.1插座:6
东成取电座:19
风扇:6
合计:88元
用到的工具:电烙铁、电钻、小电磨、热熔胶枪、螺丝刀、万用表,用到的辅材:导热硅脂、20AWG硅胶线、焊锡丝、绝缘套管、螺丝、免钉胶。
这次算是比较满意的DIY了,有些朋友可能觉得做工不太精致,百元价位实打实5000流明锂电灯好像一个都找不到吧?管你成品灯千千万,但有人问起时我能说是自己DIY的,哼哼。
附所有订单截图,供参考。

空州古
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维修小能手-雷恩
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minilame
1.我组装了等以后,调光旋钮不起作用
2.把元件直接放回去后,貌似和驱动板和外壳短接,冒了黑烟,不过把板子取出来后还能用,用热熔胶在驱动板下涂满来绝缘么?
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大海里的小鱼儿
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贝贝小宝贝的老爹爹
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万事无忧
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纠结沦
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minilame
1.我组装了等以后,调光旋钮不起作用
2.把元件直接放回去后,貌似和驱动板和外壳短接,冒了黑烟,不过把板子取出来后还能用,用热熔胶在驱动板下涂满来绝缘么?
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牛公
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丫丫2010
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