Փայլուն քարեր LED լամպ. 5 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Շատ մեծահասակներ կարող են հիշել կրտսեր ավագ դպրոցում փայտից ճրագ կառուցելը և այն սոդայով զարդարելը: Այս նախագիծը հիշեցնում է այդ օրերը: Իմ 13 տարին ծեր դուստրը ցանկանում էր լամպ կառուցել, և դա դարձավ լավ արգելափակված, տուն-դպրոց գիտական ծրագրի իրականացման համար:

LED շերտերով նախագիծ կառուցելուց հետո ձեզ հաճախ մնում է ձախակողմյան հատվածների մի մասը, որը կտրել եք ՝ ձեր նախագիծը ավարտելու ճշգրիտ երկարություն ստանալու համար: Այս մնացած հատվածը չունի միակցիչներ, կարող է լինել բավականին կարճ և կարող է թվալ, որ այն ակնհայտ կիրառություն չունի: Այս ուսուցանվողը կբացատրի, թե ինչպես կարելի է այդ LED շերտի մնացորդը կտրելը վերածել դեկորատիվ լույսի:

Նախագծի ամփոփում

Աղջիկս ցանկանում էր, որ լույսն ունենար ավտոմատ ռեժիմ, որն օգտագործում էր լուսադիոդիստոր `LED- ների մի մասը կառավարելու համար: Մենք դուրս եկանք իմ էլեկտրական բաղադրիչի պաշարից `միացումը կառուցելու համար: Մենք վերևում ավելացրինք ևս մեկ LED զանգված, որը ավելի բարձր լուսավորության մակարդակի վրա կզբաղվեր ձեռքով աշխատող ռեժիմով: Մենք ընտրեցինք ստանդարտ քառյակ պահածոյացման բանկա, որն ուներ ցանկալի գեղագիտություն: Մենք որոշեցինք LED շերտը փաթաթել ստվարաթղթե խողովակի շուրջ ՝ լուսավորությունը կողքերից միատեսակ հեռավորության վրա պահելու և պահանջվող ապակե ուլունքների քանակը նվազեցնելու համար: Նա մնացած տարածքը լցրեց տարբեր գույների ապակե ուլունքներով `կոկիկ էֆեկտի համար: Հիմքը նախագծված է Fusion 360 և 3D տպագրությամբ և ներառում է բացումներ DC հոսանքի միացման, լուսանկարների դիմադրության և միացման / անջատման անջատիչի համար:

Պարագաներ

Այս նախագիծը պահանջում է հետևյալ մասերը.

• LED ժապավեն (ներ) (նոր կամ մնացորդային կտրվածք)
• Ապակե պահածոյացված բանկա կափարիչով
• Գունավոր ապակե ուլունքներ
• Փայտե, պատրաստված կամ 3D տպագիր հիմք
• Ստվարաթղթե խողովակ (կամ 3D տպագիր խողովակ) և ալյումինե փայլաթիթեղի ժապավեն
• Էներգամատակարարում, որը համապատասխանում է LED շերտի լարմանը:
• Հաղորդալարեր (18AWG կամ 20AWG) միացումներ կատարելու համար:

• Էլեկտրական բաղադրիչներ

  • DC վարդակից և վահանակի վրա տեղադրվող վարդակից
  • Միացրեք անջատիչը կառավարման համար, այս դեպքում միացրեք-անջատեք
  • NPN տրանզիստոր `ավտոմատ կառավարման համար (2N2222a)
  • Տրանզիստորը կառավարելու համար լուսանկարչական դիմադրություն և ⅛ վտ դիմադրիչներ:
• Ռետինե գորգ (կափարիչի անցքից անցնող լարերը պաշտպանելու համար)

Օգտագործված գործիքները ներառում են.

• Oldոդման երկաթ և արծաթ կրող զոդ (առանց կապարի)
• Multi-Meter Breadboard (սխեմայի փորձարկման համար)
• Հաղորդալար կտրող/մերկացուցիչ
• Էլեկտրական ժապավեն
• Հորատել և կծել:
• 3D տպիչ կամ փայտի մշակման գործիքներ (հիմքի համար)

Քայլ 1: Ապակե ուլունքներ և թեթև խողովակ

Առաջին քայլը անհրաժեշտ ապակե ուլունքների քանակի որոշումն է: Այս դեպքում մենք ունեինք երեք ֆունտ գունավոր ուլունքներ: Կարևոր է, որ օգտագործվող ուլունքները էլեկտրական հաղորդիչ չլինեն ՝ LED ժապավենի բացված մետաղական մակերեսների պատճառով: Մեկ այլ տարբերակ կլինի ապակե մարմարները: Կենտրոնի ստվարաթղթե խողովակն օգնում է նվազեցնել այս քանակությունը ՝ միևնույն ժամանակ պահելով LED շերտը բանկայի կողքերից: Խողովակը երկարեցվեց ՝ հաշվի առնելով, որ բանկայի ներքևի մասում կլինեն ապակե ուլունքներ (ի վերջո, բանկայի վերևը ՝ LED վերին զանգվածը թաքցնելու համար): Գեղագիտության և անդրադարձման բարելավման համար ստվարաթղթե այս խողովակը ծածկված էր ալյումինե փայլաթիթեղի ժապավենով: LED շերտը կպչված էր խողովակի արտաքին մասում պարուրաձեւ: Կա կամընտիր քայլ `լուսադիոդի ժապավենից դուրս եկող լույսը ցրելու համար, եթե ցանկանաք ավելի միասնական լուսավորություն. Շերտերի շուրջ կարող է ավելացվել ամպամած նյութ, օրինակ` մոմ թուղթ: Սա կնվազեցնի որոշ լուսավոր կետեր և լավ գաղափար կլիներ, եթե ուլունքների մեծ մասը պարզ և գունավոր չլինեին: Ձեր LED շերտը կրկին օգտագործելու համար հարկավոր է մետաղալարերը միացնել այն ներդիրներին, որոնք մնացել են LED շերտը երկարությամբ կտրելիս: Որոշ հավաքածուներ ունեն լրացուցիչ միակցիչներ, որոնք կարող են օգտագործվել: Եթե դուք ընտրում եք զոդման աշխատանքներ, եռակցման հեշտության համար նախընտրելի է փոքր, պինդ մետաղալարը: Այս նպատակով ես օգտագործում եմ 22awg պինդ մետաղալար: «Օգնական ձեռքերի» հավաքածուն այս խնդիրը շատ ավելի հեշտ է դարձնում: Աղջիկս կատարեց զոդումը, քանի որ դա այս դասի կարևոր մասն էր: Սա նրա երկրորդ անգամն էր, և այդ կապերը ավելի փոքր էին, քան նախորդ առաջադրանքը: Նա լավ աշխատանք կատարեց:

Քայլ 2: Էներգամատակարարում

Այս նախագծի համար անհրաժեշտ է DC հոսանքի աղբյուր: Ես տասնյակ տարիներ հավաքում էի էլեկտրոնիկայի մասեր, ուստի համապատասխան սնուցման աղբյուր գտնելը բավականին հեշտ էր: Եթե Ձեզ անհրաժեշտ է նախագիծ գնել, ապա ուշադրություն կդարձնեք DC Լարման ելքային վարկանիշին և մատակարարման DC Current վարկանիշին: Եթե ցանկանում եք կրկին օգտագործել պահեստամասը, որը դրված է ձեր շուրջը, ապա պետք է որոշեք ՝ դա կանոնակարգված է, թե ոչ: Կարգավորվող (երբեմն կոչվում է «անջատիչ») մատակարարումները ունեն նույն ելքային լարումը ցանկացած բեռի դեպքում (բեռնվածության անվանական հզորությունից ցածր): Չկարգավորվող սնուցման աղբյուրը կունենա ելքային լարում, որը տատանվում է բեռի հետ, ինչը նշանակում է, որ այն կարող է լինել 18VDC ՝ միացված ոչինչով և 10VDC ՝ միացված ծանր բեռով: Այս մատակարարումներն ունեն անվանական լարման ելք հատուկ բեռի հոսանքի դեպքում, այսինքն ՝ 12VDC @ 500mA: Եթե դուք ավելի շատ բեռ եք ներդնում, լարման անկում է նկատվում, և հակառակը, եթե ավելի քիչ բեռ եք դնում լարման բարձրացման վրա: Դուք կարող եք դրանք օգտագործել, եթե ցանկանում եք, բայց դա պահանջում է մանրակրկիտ ընտրություն, քանի որ LED շերտի վարկանիշը գերազանցելը կհանգեցնի նրանց ավելի արագ ձախողման (LED չիպի միջոցով ավելի մեծ հոսանքը մեծացնում է պայծառությունը, բայց նվազեցնում է կյանքը): Եթե չգիտեք ձեր LED զանգվածի (բեռների) բեռը, կարող եք բեռը չափել թվային բազմաչափ հաշվիչով, երբ դրանք միացված են սնուցման աղբյուրին: Մեր LED շերտերն ընդհանուր առմամբ կազմում էին 200 մԱ բեռ, և մենք օգտագործում էինք մատակարարում, որը գնահատվում էր 600 մԱ: Պարզության համար խորհուրդ եմ տալիս օգտագործել կարգավորվող էներգիայի մատակարարում ձեր DC լարման նախագծերի համար: Փորձարկման պատկերը ցույց է տալիս, որ երկու մետր օգտագործվում է ինչպես լարման, այնպես էլ հոսանքի չափման համար:

Քայլ 3: Շրջանակ

Շղթայի դիզայնը բավականին պարզ է, և այն շատ կամ ավելի բարդ դարձնելու համար կան բազմաթիվ տարբերակներ: Միացման/անջատման միացման անջատիչը դա լինելու համար շատ հիմնական միջոց կլինի: Մենք ավելացրեցինք «մուգ տվիչների» միացում, որը լույսը միացնում է, երբ շրջակա միջավայրի լույսի մակարդակը ցածր է, և այն մարում է, քանի որ շրջապատող լույսի մակարդակը բարձրանում է: Այս միացումն օգտագործում է լարման բաժանարար ՝ NPN տրանզիստորի հիմքում լարումը վերահսկելու համար:

Լուսավորության կառավարման և միացման սկզբունքները սովորեցնելու համար մենք նախ միացումն կառուցեցինք հացի տախտակի վրա: Լամպի համար օգտագործվող էլեկտրամատակարարումը օգտագործվել է հացի տախտակի համար `իրատեսական տեղեկատվություն տրամադրելու համար: Այստեղ մենք փորձեցինք ռեզիստորների տարբեր համակցություններ `ցանկալի վերահսկողության հասնելու համար: Մենք հղում կատարեցինք NPN տրանզիստորի տվյալների թերթիկին և օգտագործեցինք թվային բազմաչափ `ընտրված լուսանկարների դիմադրության դիմադրության միջակայքը չափելու համար (մինչև 10km օմ մթնելիս): Լարման բաժանարարի ստորին նվազագույն արժեքը ստեղծելու համար լուսանկարների դիմադրության հետ մեկտեղ ավելացվել է 1 կահմ դիմադրություն: Փոփոխական ռեզիստորը կամընտիր հատկություն է լարման բաժանարարի վերևի մասում, որը թույլ է տալիս կարգաբերել, բայց մենք որոշեցինք, որ լարման բաժանարարի վերևում գտնվող 22k ohm դիմադրիչը ապահովում է համապատասխան վերահսկողություն և առաջարկում է լրացուցիչ պարզություն: Այս բաղադրիչները հավաքվել են մի փոքրիկ ծակոտկեն տախտակի վրա `լուսանկարների դիմադրության տեղում և զոդվել տեղում: LED շերտը շրջանառվում է NPN տրանզիստորի կոլեկտոր-արտանետիչ հատվածի միջոցով ՝ վերահսկելով հոսանքը LED շերտի միջոցով: «Լույսի սենսորի» և «մութ սենսորի» միջև տարբերությունը պարզապես լուսանկարի դիմադրության տեղադրումն է լարման բաժանարար շղթայում (այսինքն ՝ վերևից կամ ներքևից): Մեր սխեմայի մեկ բարդություն էր ներքին ժապավենի սնուցման ցանկությունը AUTO կամ ON ռեժիմներում, մինչդեռ վերին LED զանգվածը սնվում էր միայն ON ռեժիմում: Երկբևեռ բաշխիչ անջատիչը թույլ տվեց, որ ներքին ժապավենը ունենա մեկուսացված էներգիայի հոսքեր վերին զանգվածից:

Վահանակի վրա ամրացվող DC խցիկն ապահովում է հարմար միացման կետ, և զուգակցման խրոցը միացված է էլեկտրասնուցման լարերին: Ձեր էլեկտրասնուցումը կարող է արդեն ունենալ DC խրոց, որի դեպքում դուք պարզապես կգնեք համապատասխան վահանակի ամրացման խցիկ: Համոզվեք, որ ուշադրություն դարձրեք ձեր սնուցման վարդակի բևեռականությանը, երբեմն կենտրոնը դրական է, երբեմն կենտրոնը `բացասական: Սա իմանալը կարևոր է, քանի որ LED- ները կաշխատեն միայն ճիշտ բևեռականությամբ:

Քայլ 4: 3D տպագիր բազա

Հիմքը նախագծվել է Fusion 360 -ում և բավականին հիմնարար է: Կոպիտ ձևը որոշվել է բանկայի չափսերի հիման վրա, իսկ բարձրությունը `միացման անջատիչի խորության վրա: Theեկի և միացման անջատիչի անցքերը հիմնված էին ընտրված բաղադրիչների չափված չափերի վրա: Լուսանկարի դիմադրիչի դիրքն ընկած էր լարերի համար կտրվածքով, իսկ մի մասը մնացել էր տաք սոսինձի կիրառման համար `լուսանկարը դիմադրողն ամրացնելու համար: Պտուտակների տեղադրման վայրերը նույնպես մոդելավորվեցին և տեղադրվեցին, որպեսզի տպված կափարիչը տեղավորվի հիմքի ներսում: Կափարիչի անցքերը փոքր -ինչ հակահարված էին: M6 պտուտակավոր թելերը մոդելավորվել են հիմքում: Օգտագործված պատերի հաստությունը 2 մմ էր, և մոդելը տպված էր PLA- ով `40% գիրոիդ լցված 4 վերին և ստորին շերտերի միջև: Շերտի բարձրությունը.2 մմ էր.4 մմ վարդակով: Careգույշ եղեք, որ ձեր անցքերը մի փոքր չափից ավելի մեծացնեն, որպեսզի տպագրությունը սառչելուց հետո նվազի:

Կցված պատկերներն ու ֆայլերը վերջին տարբերակն են այն ամենից, ինչ մենք առաջինը տպել էինք: Մենք վերցրեցինք որոշ դասեր և ընդմիջում ավելացրեցինք `կափարիչը հիմքին ամրացնելու համար: Մեր հիմքը բաց թողեց ընդմիջումը և պարզապես հիմք դրեց կափարիչի և բանկայի միջև, որը տաք սոսինձ էր պահանջում պտտումը կանխելու համար: Մենք ցանկանում ենք կառուցել դրանցից ևս մի քանիսը և ակնկալում ենք, որ դիզայնը ժամանակի ընթացքում ավելի կզարգանա: Ազատորեն օգտագործեք կցված ֆայլերը որպես ձեր ծրագրի մեկնարկային կետ:

Քայլ 5: Հավաքում

Այս լամպի հավաքումը հետևյալն էր.

1. Մաքրել բոլոր մասերն ու կտորները, բանկան, կափարիչը և ուլունքները:
2. Ներդրեք մի քանի շերտ բանկայի ներքևի մասում, որպեսզի ծածկվի խողովակի վերևը:
3. Տեղադրեք խողովակը LED զանգվածներով `ամրացված և լարված:
4. Բաժակի բերանից մի քանի սանտիմետր լրացուցիչ մետաղալարերի երկարություն թողեք ՝ հետագայում միացման համար:
5. Fullyգուշորեն ավելացնել ապակե ուլունքները `ըստ ցանկության:
6. Մենք ժամանակավորապես միացրեցինք LED զանգվածը, որպեսզի աղջիկս տեսնի էֆեկտը, երբ նա ուլունքներ էր ավելացնում:
7. Լրացնելուց հետո կափարիչի վրա անցք բացեք և ավելացրեք ռետինե գոգնոց `լարերը ցանկացած սուր եզրերից պաշտպանելու համար:
8. Հավաքեք էլեկտրական բաղադրիչները հիմքում:
9. Հավաքեք կափարիչը և միացեք հիմքին:
10. Կպչեք կամ ամրացրեք կափարիչը և հիմքը, որպեսզի բանկան չկարողանա պտտվել կամ քաշվել: Մեր դեպքում, բանկայի կափարիչը/մատանին ամրացրել է հիմքը ապակե տարայի վրա, այնուհետև տաք սոսինձ է օգտագործվել պտտումը կանխելու համար:
11. Միացրեք LED լարերը միացմանը, երկու լար մեկ LED շերտի/լարի/զանգվածի համար:
12. Տեղադրեք կափարիչը:

Այս լամպը դեկորատիվ է, սովորական, և ուսուցման լավ փորձ է եղել իմ դստեր համար: Նա սովորեց միացման, զոդման, համբերության և մանրուքների նկատմամբ ուշադրության մասին: Կանխատեսում եմ, որ այս փորձը կլինի նույնքան հիշարժան, որքան 7 -րդ դասարանում իմ առաջին էստրադային լամպը: