Աջ լուսադիոդների տարածում. 8 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

LED- ները այս օրերին լայնորեն օգտագործվում են նույնիսկ առօրյա կյանքում, և դուք կարող եք շատ տեղեկություններ ստանալ դրանց օգտագործման մասին: Կան բազմաթիվ ձեռնարկներ LED- ները սնուցելու և դրանք լուսային տարբեր կայանքներում ներառելու վերաբերյալ: Բայց միայն շատ քիչ տեղեկատվություն կա այն մասին, թե ինչպես կարելի է կառավարել կամ ձևավորել լույսը, որն արտանետվում է LED- ների կողմից:

LED- ները լույսի աղբյուր են, որը լույս է արձակում շատ փոքր կետից յուրաքանչյուր ուղղությամբ հավասարաչափ: Կախված LED- ի տեսակից և ինչպես է այն կառուցված, լույսը հաճախ ուղղվում է լայն կոն: Բարձր հզորության LED- ները կամ SMD LED- ները, ինչպիսիք են WS2812b- ն կամ APA102- ը, սովորաբար ունեն 120 ° -140 ° ճառագայթների անկյուն, 5 մմ LED- ները կարող են ունենալ ճառագայթների անկյուն մինչև 180 °: Սա նշանակում է, որ այս ճառագայթի ամբողջ անկյան տակ նույն քանակությամբ լույս է արձակվում: Բայց քանի որ մենք ունենք մեկ ծագման կետ, եթե մենք լուսարձակում ենք LED- ի լույսը հարթ մակերևույթի վրա, մենք ստանում ենք լուսավոր բիծ, որն ամենապայծառն է մեջտեղում և կորցնում է պայծառությունը, երբ հեռանում եք կենտրոնից:

Լույսի տեղադրումներում և լուսանկարչությունում (այն ոլորտը, որն ինձ շատ է հետաքրքրում) դուք պայքարում եք լույսի ավելի համասեռ բաշխման համար: Դրա բանալին լույսի տարածումն է: Այսպիսով, այս Instructable- ում ես կկիսվեմ ձեզ հետ, թե ինչպես կարող եք ճիշտ կերպով ցրել LED- ները և ինչին պետք է ուշադրություն դարձնել:

Քայլ 1: Մաթեմատիկա I

Ենթադրենք, մենք օգտագործում ենք սովորական LED- ները, որոնք կարող եք գտնել LED շերտի վրա: Սրանք սովորաբար 5050 լուսադիոդային LED են, ինչը նշանակում է, որ դրանք 5 մմ 5 մմ քառակուսի են, իսկ եթե ունեք 60LED/մ, ապա սովորաբար մեկ լուսադիոդ ունեք յուրաքանչյուրը 17 մմ ժապավենի վրա: Այս LED- ները սովորաբար ունենում են 120 ° ճառագայթների անկյուն, ինչը հանգեցնում է նախշի, ինչպիսին կարող եք տեսնել էսքիզում:

Այս ժապավենները հաճախ օգտագործվում են, քանի որ շերտից ընդամենը մի փոքր հեռավորության վրա յուրաքանչյուր LED- ի ճառագայթներն այնքան են համընկնում, որ դրանք միաձուլվում են լույսի շերտին: Չնայած դա ճիշտ է շատ ծրագրերի համար, դուք դեռ ունեք տաք կետեր և ուղղակիորեն նայելով լույսին, տեսնում եք յուրաքանչյուր առանձին LED: Թեթև տեղադրման համար կամ եթե ցանկանում եք օգտագործել LED շերտը երկար լուսավորության լուսանկարում, դա ցանկալի չէ:

Քայլ 2: Ինչ կարող եք գնել

Կան ալյումինե արտամղման մի քանի տեսակներ, որոնք նախատեսված են LED շերտեր տեղադրելու համար և հաճախ գալիս են նաև տարբեր տեսակի դիֆուզորներով: Առաջին լուսանկարում կարող եք տեսնել ամենատարածվածները:

Առաջինը հազիվ բավական խորն է լուսադիոդային լուսադիոդները տեղավորելու համար և ամենաանարդյունավետն է, ուստի եկեք այդ մեկը դնենք և նայենք մյուսներին:

Երկրորդը ունի ավելի խորը պրոֆիլ և հարթ դիֆուզորային էկրան: Խորությունը մոտ 11 մմ է, որը դիֆուզորը տեղադրում է LED- ների մոտ 10 մմ -ի վրա: Եկեք հիշենք այս արժեքները և նայենք հաջորդին:

Երրորդն ունի նման ալյումինե պրոֆիլ, ինչպես երկրորդը, բայց օգտագործում է կլոր պրոֆիլ `դիֆուզորի համար: Սա տեղադրում է դիֆուզորի ամենաբարձր կետը LED- ներից 17 մմ հեռավորության վրա: Կլոր պրոֆիլը նաև համոզված է, որ լույսն ավելի է հեռանում ձողի միջնամասից (հիշեք, որ մենք ունենք մեկ ծագման կետ, և լույսը պետք է ավելի հեռու գնա, որքան ավելի շատ հեռանաք միջից):

Քայլ 3. Մաթեմատիկա II

Եկեք նայենք վերջին քայլի երկու ալյումինե արտահոսքերին: Մենք LED- ներից ունենք 10 մմ և 17 մմ հեռավորություն և ճառագայթների անկյուն ՝ 120 °: Սա հանգեցնում է մի օրինաչափության, ինչպիսին տեսնում եք էսքիզներում:

Ինչպես տեսնում եք 10 մմ -ով, ճառագայթների կոնները համընկնում են միայն կոնների կեսի մոտ: Կոնի եզրերը հասնում են հաջորդի գրեթե կեսին: Դուք կարող եք մտածել, որ սա բավական է հավասարաչափ բաշխում ստանալու համար, բայց եկեք նայենք մյուսին:

17 մմ հեռավորության վրա դուք ստանում եք երեք կոն, որոնք բավականին համընկնում են, ինչը հանգեցնում է լույսի ավելի լավ բաշխման: Մեկ լուսադիոդի կոնը գրեթե հասնում է LED- ի կեսին 2 տեղից ավելի ներքև: Այսպիսով, նրա լույսը լիովին տարածվում է իր հարևանի լույսի վրա:

Քայլ 4: Էքստրուկցիաների փորձարկում

Եկեք տեսնենք, թե արդյոք մաթեմատիկան, որը մենք դիտեցինք վերջին մասում, գումարվում է, և մենք ստանում ենք լույսի լավ բաշխում:

Առաջին լուսանկարը ցույց է տալիս 10 մմ խորությամբ էքստրուզիայի կեսին տեղադրված LED ժապավեն: Ինչպես տեսնում եք, դուք դեռ տաք կետեր եք ունենում, բայց LED- ների միջև եղած տարածությունը նույնպես բավականին լուսավորված է: Եթե դա օգտագործում եք երկար ցուցադրման ժամանակ և այն տեղափոխում եք տեսախցիկի տեսադաշտով, ինչպես ցույց է տրված երկրորդ լուսանկարում, կարող եք տեսնել, որ տարբերություն կա մերկ լուսադիոդների միջև, այնուհետև մեկի շերտի միջև, բայց այն կետերը, որտեղ լուսադիոդային լուսադիոդներն են, պայծառ են ստեղծում: գծեր.

Երրորդ լուսանկարը ցույց է տալիս LED շերտ, որը կիսով չափ դրված է էքստրուզիոնում ՝ 17 մմ խորությամբ: Լույսը շատ ավելի լավ է բաշխվում, և դուք գրեթե չեք կարող տեսնել, թե որտեղ են առանձին LED- ները: Կրկին օգտագործելով երկար ցուցադրման ժամանակ, ինչպես ցույց է տրված չորրորդ լուսանկարում, մենք տեսնում ենք տարբերությունը մերկ լուսադիոդների և այս դիֆուզորի միջև: Լույսը շատ միատարր է, բայց եթե ուշադիր նայես, դեռ կարող ես լույսի պայծառության շեղում տեսնել, բայց դա շատ ավելի լավն է, քան նախորդը:

Քայլ 5. Մաթեմատիկա III

Եկեք վերադառնանք մաթեմատիկային և վերլուծենք այն, ինչ տեսել ենք: LED- ներից 17 մմ հեռավորության վրա մենք արդեն լավ արդյունք ենք ստանում, բայց այն դեռ կարող է բարելավվել:

Հիշենք, որ LED- ն լույսի մեկ կետի ձև ունեցող աղբյուր է, որը հավասարապես տարածում է իր լույսը յուրաքանչյուր ուղղությամբ: Դիֆուզորը հարթ մակերես է, ուստի մենք պետք է նայենք լույսի անկյունին և ինտենսիվությանը: Որքան հեռու ենք լույսի աղբյուրից, այնքան ավելի պայծառ կլինի լույսը: Եթե նայեք առաջին լուսանկարին, կտեսնեք, որ 30 մմ հեռավորության վրա 120 ° ճառագայթների անկյունը լույսը տարածում է 100 մմ -ից ավելի: Բայց քանի որ լույսը պետք է շատ ավելի հեռուն գնա այս կոնի եզրին, լույսը շատ ավելի մռայլ է, քան մեջտեղում:

Այն, ինչ մենք փնտրում ենք, նույն բարձրության վրա ծածկված տարածքի չափաբաժինն է: Եթե մենք լույսը շողացնում ենք հարթ մակերևույթի վրա, և հեռավորությունը լույսից մինչև մակերես քիչ թե շատ հավասար է, ապա մենք ունենք լույսի ավելի հավասարաչափ բաշխում: Դրան կարելի է հասնել ՝ դիֆուզորը դարձնելով գնդակ, որի լույսի աղբյուրը կենտրոնում է, կամ կարող ենք մաթեմատիկայի նկատմամբ այլ անկյուն փնտրել:

Եթե այն հաշվարկեք, կստանաք մոտ 53, 13 ° անկյուն, որի դեպքում եռանկյան բարձրությունը հավասար է անկյունին հակառակ հատվածի երկարությանը: Մի փոքր ավելի հեշտ դարձնելու համար եկեք վերցնենք 60 ° անկյուն: Երկրորդ ուրվագծում կարող եք տեսնել արդյունքը, եթե կիրառենք 60 ° անկյունը: 60 ° կոնի բիծը մոտավորապես նույն պայծառությունն ունի, եթե նայեք դրան կամ ֆոտոխցիկով ֆիքսեք այն: Կիրառելով սա 17 մմ խորությամբ դիֆուզորին, կարող ենք տեսնել, որ այն բավականին լավ է նախագծված:

Այս ամենը մեզ ասում է, որ եթե ցանկանում եք ստեղծել ձեր սեփական դիֆուզորը, տեղադրեք այն LED- ներից միևնույն հեռավորության վրա, քանի որ LED- ները միմյանցից հեռու են: Այդ կերպ դուք արդեն բավականին լավ արդյունքներ կստանաք:

Քայլ 6. Արդյունքների բարելավում. Կրկնակի դիֆուզիոն:

Քանի որ մինչ այժմ գոհ չէի արդյունքներից, ես ուղի էի փնտրում ՝ լույսի ավելի լավ տարածում ստանալու համար:

Այսպիսով, եկեք մտածենք ուղղորդված և ցրված լույսի տարբերության մասին: Հիմնական տարբերությունը, որն այստեղ կարևոր է, այն է, որ ուղղորդված լույսով մենք ունենք լույսի ուղիղ գծեր, որոնք հեռանում են մեկ կետից: Այսպիսով, որքան ավելի հեռու գնանք այս մեկ կետից, այնքան ավելի քիչ լույս կստանանք: Այն հարթ մակերևույթի վրա նախագծելով ՝ մենք միշտ կստանանք պայծառության անկում: Iffրված լույսը նշանակում է, որ մենք չունենք լույսի մեկ աղբյուր, բայց մեծ: Եվ նաև, որ լույսը տարածվում է այս մեծ լույսի աղբյուրի յուրաքանչյուր կետից ամեն ուղղությամբ: Դիֆուզորը մի սարք է, որն ուղիղ լույսը վերածում է ցրված լույսի, ուստի դիֆուզորը, ըստ էության, դառնում է լույսի նոր աղբյուր, որն այս անգամ ոչ միայն մեկ բիծ է:

Եթե վերցնենք լույսի այս աղբյուրը, որը դեռ ունի որոշ տաք կետեր և երկրորդ անգամ ցրենք այն, կստանանք միանգամայն միատարր բաշխում: Դիֆուզիայի առաջին շերտը ունի տաք կետեր, դա ճիշտ է, բայց դրանցից մի փոքր հեռավորության վրա լույսն այս թեժ կետի բոլոր կետերից այնքան է համընկնում, որ այն այլևս տեսանելի չէ: Միակ բացասական կողմն այն է, որ լույսը ցրելու համար մենք պետք է օգտագործենք մի փոքր անթափանց նյութ, որպեսզի այն նվազեցնի լույսի ուժգնությունը: Կրկնակի դիֆուզիոնով մենք ավելի ենք նվազեցնում ինտենսիվությունը, բայց այն ծրագրերում, որտեղ դա կարևոր է, դա այդքան էլ կարևոր չէ:

Կրկնակի դիֆուզիոն ստեղծելու շատ պարզ և արդյունավետ միջոց է LED շերտի և դիֆուզորի միջև որոշ բամբակ տեղադրելը: Լուսանկարներում դուք կարող եք տեսնել 10 մմ խորության և 17 մմ խորությամբ ալյումինե արտամղման մեջ դրված թմբուկի արդյունքը: Ինչպես տեսնում եք, 10 մմ -ը բարելավվում է, իսկ 17 մմ -ը գրեթե կատարյալ է դառնում աշխատելու համար:

Քայլ 7: Մեկ այլ լուծում. Բարձրացրեք հեռավորությունը դեպի դիֆուզեր

Մեկ այլ լուծում է նաև LED- ից մինչև դիֆուզոր հեռավորությունը մեծացնելը: Եթե մտածեք մի քանի քայլ հետ յուրաքանչյուր LED- ի միջև հեռավորության բարձրության վրա, կստանաք ծածկված տարածք, որը հավասար է LED- ների միջև եղած հեռավորությանը: Բայց եթե ավելացնեք հեռավորությունը, ապա այդ լուսարձակները ավելի համընկնում են և կհանգեցնեն թեժ կետերի այնքան համընկմանը, որ միաձուլվում են միմյանց մեջ: Այս գործիքի մեջ, որը ես նախագծել եմ լուսադիոդային լուսավորության համար, LED- ների և դիֆուզորների միջև հեռավորությունը մոտավորապես կրկնապատկում է յուրաքանչյուր LED- ի միջև եղած հեռավորությունը: Եվ ինչպես տեսնում եք, ստացված լույսը լավ է բաշխված: Վերջին լուսանկարը երկար լուսաբանում է, որտեղ ես օգտագործել եմ այս գործիքները `իր լույսով որոշ գծեր գծելու համար:

Քայլ 8: Եզրակացություն

Եթե ցանկանում եք կառուցել գեղեցիկ տեսք ունեցող լուսադիոդային լուսադիոդային տեղադրում, հոգացեք լույսը ճիշտ տարածելու համար: Որոշ դեպքերում ցանկալի է մեկ լույսի կետ, բայց ժամանակի մեծ մասը ցանկանում եք ունենալ ավելի հաճելի տեսք, և ցրված լույսի աղբյուրը կստանա դա: Եթե դուք աշխատում եք կինեմատոգրաֆիայի կամ լուսանկարչության ոլորտում, ապա արդեն պետք է շատ բան իմանաք ուղիղ և ցրված լույսի մասին, և այստեղ դուք որոշակի պատկերացում կստանաք, թե ինչպես մեկը մյուսին վերածել:

Եթե ցանկանում եք կատարել ավելի պրոֆեսիոնալ կրկնակի դիֆուզիոն, կարող եք օգտագործել ակրիլային թերթեր: Կան ակրիլային թերթեր ՝ 79%լույսի փոխանցմամբ, դրանք սովորաբար օգտագործվում են լոգարանի տեղադրման ժամանակ ՝ որպես գաղտնիության պաշտպանություն: Սրանք լավ անթափանցիկություն ունեն, եթե դրանք կրկնապատկելու համար օգտագործվեն որպես դիֆուզոր: Կրկնակի դիֆուզիայի համար յուրաքանչյուր LED- ի միջև ամբողջ հեռավորությունը անհրաժեշտ չէ: Տեղադրեք դիֆուզիայի առաջին շերտը LED- ի և երկրորդ շերտի միջև հեռավորության 2/3 -ի միջև: Այս կերպ դուք կստանաք շատ հավասարաչափ բաշխում երկրորդ շերտի վրա: Բայց դուք կարող եք պարզապես օգտագործել LED- ների միջև հեռավորությունը և տեղադրել դրա առաջին մակարդակը մեջտեղում:

Դրան հասնելու շատ այլ եղանակներ կան, ինչպիսիք են լույսի ակրիլային ալիքների օգտագործումը, բայց դրանք ավելի բարդ են, և սովորաբար ավելի հեշտ է օգտագործել միայնակ տարածություն բավականաչափ հեռավորությամբ կամ կրկնակի դիֆուզիոն: