Մոդելային լուսատուների համար 31 տարվա LED շողոքորթ և այլն: 11 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Մոդելային փարոսները լայն գրավչություն ունեն, և շատ սեփականատերեր պետք է մտածեն, թե որքան հաճելի կլիներ, եթե մոդելը իրականում փայլեր: Խնդիրն այն է, որ փարոսի մոդելները, ամենայն հավանականությամբ, փոքր կլինեն ՝ մարտկոցների և միացման սարքերի համար քիչ տարածք ունենալով, իսկ վերևում պատկերված թեյի լույսը լավ օրինակ է, երբ պարզապես տեղ կա սեղմելու PP3 մարտկոցում կամ լիթիումի կոճակի մի փոքր կույտում: բջիջները շատ փոքր տպատախտակի հետ միասին:

Ինտերնետը առատ է LED լապտերներով: Շատերը հիմնված են 555 չիպի վրա, ուստի կարելի է ակնկալել, որ այն կսպառի մոտ 10 մԱ հոսանք, ինչը մի փոքր մարտկոցը կհարթեցնի օրերի ընթացքում: Հացահատիկի վրա բաղադրիչների հետ ինչ -որ անմխիթար խաղ խաղալուց հետո ես պատահականորեն հանդիպեցի այս հոդվածի հիմքում ընկած CMOS շղթային: Այս սխեման 5000 անգամ ավելի լավ է, քան 555 -ը և սպառում է 2 միկրոԱմպ, ինչը նշանակում է, որ ալկալային 9 վոլտ PP3 մարտկոցը պետք է գործի 31 տարի, չնայած դա ակադեմիական է, քանի որ մարտկոցի պիտանելիությունից շատ ավելի երկար է: 3 X 2032 լիթիումի բջիջների մի փաթեթ, որը նույնպես տալիս է 9 վոլտ, կտևի ընդամենը 12 տարի:

Այս կատարմանը հասնելու համար որոշ կանոններ խախտված են, և էլեկտրոնիկայի մասնագետները հոնքը կբարձրացնեն, եթե ոչ երկուսը:

Քայլ 1: Հիմնական շղթա 1

Կարող է օգտակար լինել, որ շրջանն ի սկզբանե անցնի առանց զոդման տախտակի վրա, և բացի տախտակից ձեզ հարկավոր կլինի.

1 X CMOS CD4011 քառակուսի NOR դարպաս: (Մենք IC- ն օգտագործում ենք որպես չորս ինվերտոր, այնպես որ CD 4001 -ը նույնպես կաշխատի):

1 X 4.7 Մեգ Օմ դիմադրություն: (Մինչև 10 մեգՕմ կարող է օգտագործվել ցիկլի ավելի երկար ժամանակահատվածների համար):

1 X 10 Օմ դիմադրություն:

1 X 1000 microFarad էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատոր:

1 X 1 microFarad ոչ բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատոր: (1 microFarad կերամիկական կոնդենսատորներ կարող են օգտագործվել, բայց դրանք մի փոքր ավելի դժվար է աղբյուր ստանալ):

2 X բարձր արդյունավետությամբ սպիտակ LED- ներ:

2 X 2N7000 N ալիք FET:

1 X 4.7 microFarad էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատոր (լավագույնը տանտալը կլինի):

1 X 9 վոլտ մարտկոց, օրինակ ՝ PP3:

Ստորև բերված սխեման ցույց է տալիս հիմնական սխեման: CMOS CD 4011- ում դարպասի բոլոր զույգերը կապված են միմյանց հետ ՝ դարձնելով այն քառապատիկ ինվերտոր: Դարպասներից երկուսը միացված են որպես անկայուն ՝ 4.7 մեգօմ ռեզիստորով և 1 միկրոՖարադի ոչ բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորով սահմանված ժամկետով, որի արդյունքում ցիկլը տևում է երեքից չորս վայրկյան: Easilyամանակը կարելի է հեշտությամբ կրկնապատկել ՝ զուգահեռաբար մեկ այլ microFarad կոնդենսատորի կամ ավելին ավելացնելով, և 4.7 մեգօմ ռեզիստորը կարող է ավելացվել մինչև 10 մեգօհմ, ուստի ցիկլի երկար ժամանակներն իրագործելի են: Մնացած երկու դարպասները լարված են որպես անկայուն հատվածից սնվող ինվերտորներ, և դրանց հակաֆազային ելքերը սնուցում են 2N7000 FET- ի համապատասխան դարպասները, որոնք շարված են մատակարարման գծի երկայնքով: Երբ շղթայի վերջին ինվերտորը բարձրանա, նախորդը ցածր կլինի, և վերևի 2N7000- ը 4.7 միկրոՖարադի կոնդենսատորը լիցքավորում է մեկ LED- ով `բռնկում տալով: Երբ շղթայի վերջին ինվերտորը ցածր է իջնում, ներքևի 2N7000- ն անցկացնում է թույլ տալով, որ 4.7 microFarad- ը լիցքաթափվի մյուս LED- ի միջոցով ՝ տալով մեկ այլ բռնկում: Ելքային փուլը զրոյական հոսանք է սպառում անցումային ժամանակներից դուրս:

Էլեկտրահաղորդման գծում գտնվող 10 Օմ դիմադրիչը և 1000 միկրոֆարադի կոնդենսատորը պարզապես անջատման համար են և կարևոր չեն, բայց շատ օգտակար են փորձարկման փուլում:

Էլեկտրոնային մաքրող սարքերը կնշեն, որ ելքի փուլը լավ դիզայն չէ, քանի որ ցանկացած տատանում կամ անորոշություն այն կետում, որտեղ անջատիչները կարող են հանգեցնել նրան, որ 2N7000- ը միաժամանակ միացված լինեն կարճ ժամանակով, ինչը կհանգեցնի կարճ հոսանքի հոսանքի: Գործնականում ես գտնում եմ, որ դա տեղի չի ունենում և կցուցադրվեր ընթացիկ սպառման մեջ, տես ավելի ուշ:

Ինչպես ցույց է տրված, միացումն սպառում է միջինը 270 միկրոԱմպ, որը արժանահավատ է, բայց չափազանց բարձր է մեր նպատակի համար:

Քայլ 2: Հիմնական շղթա 2

Վերևի նկարը ցույց է տալիս միացում, որը հավաքված է առանց զոդման տախտակի վրա:

Քայլ 3: Ընդլայնված սխեմա 1

Վերևի սխեմատիկայում ցուցադրված սխեման գրեթե նույնական է նախորդին: Այստեղ ընդամենը մեկ բաղադրիչի ավելացումն ազդում է կատարողականի այնպիսի փոփոխության վրա, որն այնքան կտրուկ է, որքան դուք երբևէ կտեսնեիք պարզ էլեկտրոնային սխեմաներում:

CD4011 IC- ի մատակարարմամբ շարքով տեղադրվել է 1 MegOhm ռեզիստոր: (Էլեկտրոնիկայի մասնագետները կասեն, որ սա այն է, ինչ երբեք չպետք է արվի): Շղթան շարունակում է գործել ԲԱՅ միջին սպառումը նվազում է մինչև 2 միկրոԱմպ, ինչը հավասար է 31 տարվա կյանքին 550 մԱ ժամ հզորությամբ ալկալային PP3 բջիջի համար: Անհավատալիորեն, ելքային լարումը դեռ այնքան բարձր է, որ հուսալիորեն փոխի 2N7000 FET- երը:

Քայլ 4:

Վերևի նկարը ցույց է տալիս կարմիրով օղակված լրացուցիչ ռեզիստորը:

Այս շղթայի գծած միջին հոսանքի չափումը սարսափելի խնդիր է, սակայն արագ փորձարկումն այն է, որ մարտկոցը հանել և թույլ տալ, որ միացումը լիցքավորվի 1000 միկրոֆարադի անջատիչ կոնդենսատորում, եթե այն տեղադրված է,-միացումը պետք է աշխատի հինգ կամ բռնկումներից մեկի թողնելուց վեց րոպե առաջ:

Ես որոշ հաջողությունների եմ հասել `տեղադրելով 100 Օմ դիմադրություն գումարած 3 Ֆարադի գերկոնդենսատոր (դիտարկեք բևեռականություն) զուգահեռ մատակարարման գծի մեջ և թույլ տալով մի քանի ժամ հավասարակշռության հասնել: Միլիվոլտմետր օգտագործելով, ռեզիստորի վրա լարումը կարող է չափվել, իսկ միջին հոսանքը հաշվարկվում է Օհմի օրենքի միջոցով:

Քայլ 5: Որոշ մտքեր այս փուլում:

Ես կատարել եմ CMOS IC- ի մատակարարման գծում ռեզիստոր տեղադրելու հիմնական մեղքը: Այնուամենայնիվ, IC- ն միայնակ է և տրամաբանական շղթայի մաս չէ, և ես կառաջարկեի, որ մենք այս մեկ IC- ն օգտագործում ենք պարզապես որպես CMOS տրանզիստորների հավաքածու: Կարող է պատահել, որ մենք այստեղ ունենք աղքատ մարդու ծայրահեղ ցածր հզորության թուլացման տատանում:

«LED» կոնդենսատորը, որը լիցքավորվում և լիցքաթափվում է երկու LED- ների միջոցով, կարող է ավելացվել `ավելի պայծառ լուսավորություն ապահովելու համար, սակայն հարյուրավոր միկրոֆարադների արժեքներով գուցե խելամիտ նախազգուշական միջոց է` LED- ների հետ մի փոքր ռեզիստոր ավելացնելը `առավելագույն հոսանքը սահմանափակելու և Առաջարկվում է 47 կամ 100 Օմ: Ավելի մեծ կոնդենսատորի արժեքներով, բռնկումը կարող է մի փոքր «ծույլ» դառնալ, քանի որ կոնդենսատորի լիցքի վերջին մասը ցրվում է ներքևի LED- ով, չնայած կարող եք համարել, որ այն ապահովում է ավելի իրատեսական փարոսի փորձ: Ընթացիկ սպառումը կբարձրանա, իհարկե, գուցե նույնիսկ մինչև քսան կամ երեսուն միկրոԱմպ:

Քայլ 6: Ձեր շրջանի մշտական տարբերակ պատրաստելը 1

Մենք արել ենք հեշտ մասը, բայց պետք է ապացուցեինք, որ շրջանն աշխատում է և այժմ կարող ենք հավատարիմ մնալ մեր փարոս մտնելու մշտական ձևին:

Սա կպահանջի տարրական էլեկտրոնային գործիքներ և հավաքման հմտություններ: Անհրաժեշտ բաղադրիչները կախված կլինեն այն բանից, թե ինչպես եք ընտրում կատարել այս մասը և ձեր ունեցած հմտություններից: Ես ցույց կտամ մի քանի օրինակ և կտամ լրացուցիչ առաջարկություններ:

Վերոնշյալ նկարը ցույց է տալիս մի փոքր երկկողմանի նախատիպի PCB շերտավոր տախտակի կետից կետ տպատախտակ: Դրանք հասանելի են EBay- ում մի շարք չափսերով, և սա մեկն է ամենափոքրերից: Նաև ցուցադրված է պարզ տպագիր տպատախտակի քառակուսի, որի վրա ամրացված է մետաղալար, և դա մեր մարտկոցի համար կկազմի մեկ կապ, որը պետք է լինի երեք լիթիումի կոճակի բջիջ: Այս տիպի տախտակի միջոցով ես գտնում եմ, որ հնարավոր չէ հարակից բարձիկները կամրջով ամրացնել, քանի որ զոդն անցնում է անցքերով: Դուք պետք է կամրջեք մետաղալարով:

Քայլ 7: Կատարեք ձեր սխեմայի մշտական տարբերակ 2:

Վերևի նկարում մենք տեսնում ենք, որ շինարարությունը լավ ընթացքի մեջ է: Նկատի ունեցեք, որ երկու 1 microFarad կոնդենսատորներ օգտագործվել են ժամանակի համար և 2025 երեք լիթիումի կոճակավոր բջիջները պատրաստ են սենդվիչ տեղադրելու մարտկոցի վերջնական միակցիչների միջև:

Քայլ 8. Կատարեք ձեր սխեմայի մշտական տարբերակ 3:

Վերևի նկարում մենք տեսնում ենք պատրաստի հոդվածը, որը պատրաստ է տեղադրվել փարոսում: Նկատի ունեցեք, որ երեք լիթիումի բջիջները միացված են շարքով `դրականից մինչև բացասական, մինչև վերին դրականը, որը կապված է կարմիր կապարի վրա զոդված պարզ ԱՀ -ի քառակուսու հետ: Այնուհետև բջիջների կույտը սերտորեն կապված է միմյանց հետ ՝ միաձուլվող ժապավենով: Instructables կայքում դուք կարող եք գտնել կոճակների բազմաթիվ բջիջներից մարտկոցներ պատրաստելու այս մեթոդի օրինակներ:

Քայլ 9. Կատարեք ձեր շրջանի մշտական տարբերակ 4:

Վերևի նկարում մենք տեսնում ենք մեկ այլ տարբերակ ՝ հավաքված ստրիպ -տախտակի վրա, որը Veroboard- ի ժամանակակից տարբերակն է: Սա լավ է, բայց ժամանակակից տախտակը չի ներում սխալները և չի դիմանա զոդման և զոդման նախքան պղնձե շերտերի բարձրացումը, ուստի այն առաջին անգամ ճիշտ արեք: Մարտկոցը ալկալային PP3 է, որը 450 մԱ ժամ հզորությամբ հաշվարկում է բավականին ակադեմիական 31 տարվա կյանք:

Քայլ 10. Կատարեք ձեր սխեմայի մշտական տարբերակ 5:

Այստեղ շերտի վահանակը և PP3 մարտկոցը փաթաթված են պլաստմասե փաթեթավորման նյութի մեջ և խրված են արեւի լույսի կրիչի մեջ, ինչը թույլ է տալիս մեր հավաքածուն մտցնել փարոս:

Նման պարզ սխեմայի համար կարող եք նաև պատրաստել ձեր սեփական տպագիր տպատախտակը տպագիր տպիչով, բայց պետք է կարողանաք այն փորագրել, ցանկալի է ՝ ոչ խոհանոցում: Ի վերջո, պարզ տպագիր տպատախտակի մի փոքր թերթ կարող է լինել «մեռած վրիպակի» կառուցման առարկա, որը կարող է տալ բոլոր օրինակներից ամենափոքր և ամուր կառուցվածքը:

Քայլ 11: Վերջին մտքերը:

Այս միացումն այնքան էժան է, որքան մեկանգամյա օգտագործման համար: Այն կարող է այնքան փոքր լինել, որ մտնի փոքր ապակե տարայի մեջ, այնուհետև նույնիսկ խեժի կամ մոմի մեջ դնել, եթե LED- ները մնան թափանցիկ: Նման ամուր տեսքով կարող են լինել բազմաթիվ պոտենցիալ օգտագործումներ: Ես կառաջարկեի, որ այն կարող է լինել անվտանգության արժեքավոր առարկա քարանձավներում և հատկապես քարանձավներում սուզվելիս, որտեղ դրանցից մի քանիսը կարող են լուսավորել քարանձավից կամ ոլորապտույտ բեկորից դուրս գալու ելքը: Նրանք կարող էին տարիներ շարունակ տեղում մնալ:

Շերեփային կոնդենսատորը կարող է փոքրացվել ՝ էներգիայի սպառումը հասցնելով այն մակարդակի, երբ շղթան կարող է շարժվել էլեկտրոլիտի բարձիկներով միահյուսված մետաղական թիթեղների «կույտ» մարտկոցով: Սա նույնիսկ կարող է հանգեցնել մի հավաքույթի, որը կարող է տեղադրվել «ժամանակի պարկուճում», որը պետք է փորվի մոտ հիսուն տարի անց: