USB լուսարձակ ՝ 4 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Սա սկսվեց որպես ստանդարտ նախատիպի տախտակների վրա SMD- ի (մակերևույթի վրա տեղադրվող սարք) զոդման պրակտիկա և հանգեցրեց շատ պայծառ կոմպակտ USB- ով աշխատող ջրհեղեղի լույսի, որը հիանալի է ճամբարային կամ վթարային լուսավորության համար:

Modernամանակակից LED լամպերի մեծ մասը պարունակում է SMD LED չիպսեր: Այս չիպսերը զանգվածային արտադրության են, շատ էժան և շատ ցածր գներով հասանելի են հետաքրքրասերներին: 5730 տեսակի 200 -ը գնել եմ 1 ԵՎՐՈ -ով: Քառանիշ թիվը ցույց է տալիս դրանց չափը `5.7x3.0 մմ: Դրանք գնահատվում են 0.5W (m 140mA 3.5V- ում) յուրաքանչյուրի համար, չնայած որ այդ հզորությամբ անընդհատ աշխատելու համար կպահանջվի ջեռուցիչ: Առանց ջերմատաքացուցիչի, դրանք կամ պետք է աշխատեն շատ ավելի ցածր հոսանքով, կամ կարող են գործարկվել իմպուլսային ռեժիմով լրիվ հոսանքի դեպքում, օրինակ ՝ մուլտիպլեքսային կամ ստրոբոսկոպիկ ռեժիմում:

Այս հրահանգը մանրամասնում է, թե ինչպես պատրաստել USB- ով աշխատող հեղեղային լույս, սակայն ցածր գինը և փոքր չափերը նշանակում են, որ դրանք կարող են օգտագործվել շատ այլ ծրագրերի համար, ինչպիսիք են DIY 7-հատվածի էկրանները, տրամադրության լույսերը, լուսարձակները, պրոյեկտորները, նկարչական սեղանները կամ որևէ այլ սարք: անհատական լուսավորության լուծումներ:

Ստանդարտ USB հոսանքի բանկերը մատակարարում են 5V 1A, իսկ ավելի մեծերը `2A: Այստեղ ներկայացված դիզայնը 1A- ի համար է, այնպես որ այն կաշխատի ցանկացած էներգաբանկում, սակայն LED- ների թիվը կրկնապատկելով կարող եք պատրաստել 2A- ի համար:

Քայլ 1: Տեսություն

Հակառակ հնաոճ շիկացման լույսի, LED- ի լարման անկումը շատ քիչ է կախված հոսանքից: Բարձր հոսանքի սպիտակ LED- ների լարման անկումը 3.0 Վ-ից 10 մԱ հոսանքների դեպքում հասնում է ~ 3.5 Վ 100 մԱ-ի: Այսպիսով, դրանք չեն կարող ուղղակիորեն միացվել USB հոսանքի բանկի կողմից մատուցվող 5 Վ -ին: Ամենահեշտ լուծումն այն է, որ յուրաքանչյուր LED սերիան միացնի ռեզիստորի հետ: Այս դիմադրության արժեքը որոշում է LED- ի միջոցով ընթացիկ հոսքը, և, հետևաբար, պայծառությունը: Ռեզիստորով LED- ի ճշգրիտ հոսանքը դժվար է հաշվարկել, բայց հեշտ է գնահատել և պարզ չափել:

Օրինակ, սպիտակ LED- ով շարված 1 կՀմ ռեզիստորը կնշանակի, որ հոսանքը շատ ցածր է, ուստի LED- ի վրա լարման անկումը ~ 2.9 Վ է, թողնելով 2.1 Վ ռեզիստորի վրա, և դրանով իսկ 2.1 մԱ հոսանք ռեզիստոր, և նույն 2.1mA- ն LED- ի միջոցով: 100 Օմ դիմադրիչը կհանգեցնի 21 մԱ -ի, եթե LED- ի լարման անկումը մնա 2,9 Վ, բայց այն, ամենայն հավանականությամբ, կաճի մինչև 3,0 Վ ՝ թողնելով «ընդամենը» 2,0 Վ ռեզիստորի վրա և, հետևաբար, 20 մԱ LED- ի միջոցով: 10 Օմ դիմադրիչով հոսանքը կլինի 200 մԱ, եթե LED լարման անկումը լինի 3.0 Վ, բայց հավանական է, որ այն բարձրանա մինչև 3.4 Վ, իսկ դիմադրության վրա մնացած 1.6 Վ անկումը տալիս է 160 մԱ հոսանք, որը փոքր -ինչ բարձր է անվանական հոսանք:

Այսպիսով, դուք կարող եք մտածել, որ 5V 1A հոսանքից հզոր լամպ պատրաստելու համար բավական կլինի զուգահեռաբար տեղադրել 6 կամ 7 0.5W LED լամպեր, որոնցից յուրաքանչյուրը 10 Օմ շարքի դիմադրիչով: Յուրաքանչյուր լուսադիոդ կսպառի 160 մԱ*3.4 Վ = 0.54 Վտ և յուրաքանչյուր դիմադրություն ՝ 160 մԱ*1.5 Վ = 0.24 Վտ: Դա մոտ է LED- ի և 1/4W դիմադրության դիմադրության բնութագրերին: Բայց եթե փորձեք սա, կտեսնեք, որ թե LED- ն, թե դիմադրությունը չափազանց տաքանում են (~ 100C): Ավելին, եթե այս բոլոր բաղադրիչները տեղադրեք միմյանց մոտ: Եթե ջեռուցիչը և օդափոխիչը չօգտագործվեն, նրանք, ամենայն հավանականությամբ, կմահանան և այդ ընթացքում շատ թունավոր ծուխ կթողնեն:

Այսպիսով, ես փորձել եմ հետևյալ կարգավորումները.

10 LED ՝ 22 Օմ շարքի դիմադրիչներով: Ես չափում եմ 1.4 Վ անկումը դիմադրիչների վրա, այնպես որ հոսանքը 64 մԱ է մեկ LED- ի համար, ընդամենը `0.64 Ա: LED- ների և մոտակայքում տեղադրված դիմադրիչների հետ այն այնքան է տաքանում, որ շփման ժամանակ ցավում է, բայց չի հալվում և չի այրվում, և դա գեղեցիկ կոմպակտ լույս է երբեմն օգտագործելու համար:

24 LED ՝ 47 Օմ շարքի դիմադրիչներով: Ես չափում եմ 1,7 Վ անկումը դիմադրիչների վրա, այնպես որ հոսանքը 36 մԱ է մեկ LED- ի համար, ընդամենը `0,86 Ա: Որոշ ժամանակ անց ամեն ինչ տաքանում է: Հետաքրքիր է, որ դիմադրողները ավելի տաք են զգում, քան LED- ները, չնայած ավելի շատ էներգիա են սպառում և ավելի փոքր են: Միգուցե LED- ների՞ն հաջողվի ճառագայթել իրենց էներգիայի մի մեծ մասը որպես լույս: Ես դա չէի օգտագործի վրանում, քանի որ հասած ջերմաստիճանը կարող է ցավոտ լինել և վտանգավոր մակարդակի հասնել, եթե պատահաբար ծածկվի:

40 LED ՝ 100 Օմ շարքի դիմադրիչներով: Ես չափում եմ 1,9 Վ անկումը դիմադրիչների վրա, այնպես որ հոսանքը 19 մԱ մեկ LED- ի համար, ընդամենը 0,76 Ա: Այն նկատելիորեն տաքանում է, բայց հաստատ չի տաքանում: Սա հիանալի լամպ է դարձնում, որը նման է 3W LED լամպի (կամ 30W շիկացման լամպի): Շատ օգտակար է փոքր առարկաների լուսանկարման, եռակցման կամ վերանորոգման աշխատանքների համար, բայց նաև խորովածի վառարանը լուսավորելու կամ որպես վթարային լույս ՝ տանը, ճանապարհին կամ ճամբարում:

Քայլ 2: Պահանջվող բաղադրիչներ

Հրահանգները 40 LED վահանակի համար են `100 Օմ շարքի դիմադրիչներով, որոնք, իմ կարծիքով, ամենապայծառն ու ամենաանվտանգն են: Լրիվ բանը ինձ կպահանջեց մոտ մեկ ժամ ամրացնել, բայց, անկասկած, դա այն բանից հետո, երբ ես ձեռք բերեցի որոշակի փորձ և որոշակի վստահություն տախտակի երկու այլ տարբերակներով:

Պահանջվող բաղադրիչներ (Ընդհանուր արժեքը ՝ 1 եվրոյից պակաս, եթե կիսաթանկարժեք է գնում)

• 40 սպիտակ SMD «5730» LED
• 40 100 Օմ դիմադրություն, 1/4W
• 1 տախտակ նախատիպ ՝ 5x7 սմ: Միակողմանի, 18x24 անցք:
• 1 արական USB միակցիչ:

Գործիքներ `եռակցման երկաթ, զոդ, պինցետ:

LED- ները ունեն բևեռականություն: Հեռվից նրանց տեսքը կարող է սիմետրիկ թվալ, բայց մանրազնին զննումից դուք կտեսնեք մի քանի տարբերություն: Առավել օգտակարը դեղին առջևի մասում է. Կա օվալաձև հատված, որն իրականում լուսավորվում է, բայց մի կողմը պարունակում է լրացուցիչ տող: Դա բացասական կողմն է, ինչպես դիոդների, էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորների և այլնի դեպքում:

Քայլ 3: Կառուցման հրահանգներ

Սկսեք 40 -ը, կպցնելով եռակցման բլոկներ այն վայրում, որտեղ LED- ները միանում են գետնին: Հաջորդը, LED- ները կպցրեք զոդման բլբի վրա `մինուս կողմով. Պահեք լուսադիոդը պինցետով, հալեցրեք զոդի բլբուրը և LED- ը տեղափոխեք հեղուկ բլբի մեջ: Համոզվեք, որ LED- ի գումարած կողմում գտնվող անցքը որոշակի տարածություն է թողել `դիմադրիչի հոսանքը անցնելու համար:

Մեկ առ մեկ ամրացրեք դիմադրիչները տախտակի հետևի մասում ՝ հետևելով նկարում պատկերված սովորական օրինակին: Մի կողմը կպցրեք LED- ի գումարածին, իսկ մյուս կողմը `տախտակի կենտրոնին: Կտրեք գետնի կողմից ավելորդ կապանքները, բայց դրանք թողեք դրական կողմերի վրա:

Վերջում, միացրեք նաև բոլոր դրական կողմերը: Այժմ լավ ժամանակ է ստուգելու, թե արդյոք բոլոր LED- ները աշխատում են: Ես պարզեցի, որ 200 Օմ պարամետրում տեղադրված բազմաչափի դեպքում LED- ները մի փոքր լուսավորվում են, բայց բավականաչափ հստակ ՝ տեսնելու համար, թե արդյոք դրանք լավ կապված չեն: Օգտագործեք ավելցուկային լարերի մի մասը `երկու մինուս ռելսերի բոլոր կետերը միմյանց միացնելու համար:

Այժմ միացրեք USB միակցիչը: Ես չորս բլոկ զոդ դրեցի և բոլոր չորս կապում կպցրեցի տախտակին, որպեսզի միակցիչը լավ ամրացված լինի տախտակին: Վերևից տեսած ՝ ձախ կապը գումարած է, իսկ աջը ՝ մինուս, և պետք է միացված լինի համապատասխան ռելսերին: Երկու կենտրոնական քորոցները տվյալների համար են և, հետևաբար, չօգտագործված: Ձախ վերգետնյա երկաթուղու հետ կապը պետք է անցնի հետևի կողմից `թույլ տալով, որ այն անցնի կենտրոնի գումարած երկաթուղով: Այժմ կարող եք այն փորձարկել հզորության բանկի վրա, և եթե ամեն ինչ լավ լուսավորվի, ավարտված եք:

Քայլ 4: Կատարողականություն

Տխրահռչակորեն դժվար է ցույց տալ, թե որքան ուժեղ է լույսը. Ֆոտոխցիկի ինքնադրսեւորումը նշանակում է, որ որքան ուժեղ է լույսը, այնքան քիչ կլինի լուսավորությունը: «Խելագարորեն պայծառ ջահի» կատարումից արված նկարները բավականին ճնշող են: Այնուամենայնիվ, ես կարծում եմ, որ վերը նշված նկարը տալիս է ազնիվ գաղափար. Մոտակայքում այն շատ պայծառ է, բայց նաև լավ լուսավորում է մի քանի մետր հեռավորության վրա: Նկատեք նաև, որ լուսավորությունը շատ միատարր է, քանի որ այս SMD LED- ները, հակառակ ակրիլային LED- ների, չունեն կենտրոնացնող ոսպնյակ:

Վերջին, բայց ոչ պակաս կարևոր, եթե ձեզ դուր են գալիս այս հրահանգները, խնդրում ենք կողմ քվեարկել «Make it Glow» մրցույթին: