Llamba LED me gurë të ndezur: 5 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:12

Shumë të rritur mund të mbajnë mend që kanë ndërtuar një llambë prej druri dhe e kanë dekoruar me një kazan sode në shkollën e mesme. Ky projekt të kujton ato ditë. 13 vjecari im vajza e vjetër donte të ndërtonte një llambë dhe kjo bëri që të mbyllej një projekt i mirë shkencor në shtëpi.

Pasi të keni ndërtuar një projekt me shirita LED, shpesh ju mbetet një pjesë e majtave, pjesa që keni shkurtuar për të marrë një gjatësi të saktë për të përfunduar projektin tuaj. Ky seksion i mbetur nuk ka lidhje, mund të jetë mjaft i shkurtër dhe mund të mos duket se ka një përdorim të dukshëm. Ky udhëzues do të shpjegojë se si ta shndërroni atë zbukurim LED të mbetur në një dritë dekorative.

Përmbledhje projekti:

Vajza ime donte që drita të kishte një mënyrë automatike e cila përdorte një foto-rezistencë për të kontrolluar një pjesë të LED-ve. Ne u tërhoqëm nga stoku im i komponentit elektrik për të ndërtuar qarkun. Ne shtuam një grup tjetër LED në krye i cili do të ishte i përfshirë në modalitetin manual për një nivel më të lartë të dritës. Ne zgjodhëm një kavanoz standard të konservimit që kishte estetikën e dëshiruar. Ne vendosëm të mbështillnim shiritin LED rreth një tubi kartoni për të mbajtur ndriçimin në një distancë uniforme nga anët dhe për të zvogëluar numrin e rruazave të qelqit të kërkuara. Ajo e mbushi hapësirën e mbetur me rruaza qelqi me ngjyra të ndryshme për një efekt të pastër. Baza është projektuar në Fusion 360 dhe 3D të shtypur dhe përfshin hapje për prizën e rrymës DC, rezistencën e fotografisë dhe çelësin e ndezjes-fikjes.

Furnizimet

Ky projekt kërkon pjesët e mëposhtme:

• Rrip (a) LED (zbukurime të reja ose të mbetura)
• Kavanoz qelqi për konservim me kapak
• Rruaza qelqi me ngjyra
• Baza prej druri, e punuar ose e printuar 3D
• Tub kartoni (ose tub i printuar 3D) dhe shirit letre alumini
• Furnizimi me energji që përputhet me tensionin e shiritit LED.
• Instalime (18AWG ose 20AWG) për krijimin e lidhjeve.

• Komponentet Elektrike

  • Prizë DC dhe prizë e montuar në panel
  • Ndrysho çelësin për kontroll, aktivizim-fikje në këtë rast
  • Transistor NPN për kontroll automatik (2N2222a)
  • Rezistenca fotografike dhe rezistenca ⅛ vat për të kontrolluar transistorin.
• Veshje gome (për të mbrojtur telat që kalojnë nëpër një vrimë në kapak)

Mjetet e përdorura përfshijnë:

• Saldim me hekur dhe argjend (pa plumb)
• Breadboard me shumë metra (për testimin e qarkut)
• Prerës/zhveshës telash
• Shirit elektrik
• Stërvitje dhe bit.
• Printer 3D ose mjete pune druri (për bazën)

Hapi 1: Rruaza qelqi dhe tubi i dritës

Hapi i parë është përcaktimi i sasisë së rruazave të qelqit të nevojshme. Në këtë rast, ne kishim tre kilogramë rruaza me ngjyrë. Importantshtë e rëndësishme që rruazat e përdorura të mos jenë përçuese elektrike për shkak të sipërfaqeve të ekspozuara metalike të shiritit LED. Mermerët prej qelqi do të ishin një opsion tjetër. Tubi i kartonit në qendër ndihmon në zvogëlimin e kësaj sasie duke e mbajtur shiritin LED të ndarë në mënyrë të vazhdueshme nga anët e kavanozit. Tubi u shkurtua në gjatësi, duke marrë parasysh që do të kishte rruaza qelqi në pjesën e poshtme të kavanozit (përfundimisht maja e kavanozit për të fshehur grupin e lartë LED). Për të përmirësuar estetikën dhe reflektimin, ky tub kartoni ishte i mbuluar me shirit letre alumini. Shiriti LED ishte ngjitur në pjesën e jashtme të tubit në një model spiral. Ekziston një hap opsional për të shpërndarë dritën që del nga shiriti LED nëse dëshironi një model më të njëtrajtshëm të dritës - një material i turbullt siç është letra e dyllit mund të shtohet rreth shiritave. Kjo do të zvogëlonte disa nga pikat e ndritshme dhe do të ishte një ide e mirë nëse shumica e rruazave janë të qarta dhe jo me ngjyrë. Në mënyrë që të ripërdorni shiritin tuaj LED, duhet të lidhni tela në skedat që kanë mbetur kur prerë shiritin LED në gjatësi. Disa komplete kanë lidhje shtesë të cilat mund të përdoren. Nëse zgjidhni të bashkoni, një tela e vogël e fortë preferohet për lehtësinë e bashkimit. Unë përdor tela të ngurtë 22awg për këtë qëllim. Një grup i "duarve të ndihmës" e bën këtë detyrë shumë më të lehtë. Vajza ime bëri saldimin pasi kjo ishte një pjesë e rëndësishme e këtij mësimi. Kjo ishte lidhja e saj e dytë dhe këto lidhje ishin më të vogla se detyra e mëparshme. Ajo bëri një punë të mirë.

Hapi 2: Furnizimi me energji elektrike

Për këtë projekt nevojitet një furnizim me energji DC. Unë kam mbledhur pjesë elektronike për dekada, kështu që gjetja e një furnizimi me energji të përshtatshme ishte mjaft e lehtë. Nëse keni nevojë të blini një për projektin, do t'i kushtoni vëmendje vlerësimit të prodhimit të Tensionit DC dhe vlerësimit të furnizimit DC aktual. Nëse dëshironi të ripërdorni një rezervë që keni vendosur, duhet të përcaktoni nëse është e rregulluar apo e parregulluar. Furnizimet e rregulluara (ndonjëherë të quajtura "ndërrim") kanë të njëjtin tension dalës në çdo ngarkesë (nën kapacitetin e vlerësuar të ngarkesës). Një furnizim me energji i parregulluar do të ketë një tension dalës që ndryshon me ngarkesën, që do të thotë se mund të jetë 18VDC pa asgjë të lidhur dhe 10VDC me një ngarkesë të rëndë të lidhur. Këto furnizime kanë një dalje të tensionit të vlerësuar në një rrymë specifike të ngarkesës, pra 12VDC @ 500mA. Nëse vendosni më shumë ngarkesë, tensioni bie dhe, anasjelltas, nëse vendosni më pak ngarkesë rritet tensioni. Ju mund t'i përdorni këto nëse dëshironi, por kërkon një përzgjedhje të kujdesshme sepse tejkalimi i vlerësimit të shiritit LED do t'i bëjë ata të dështojnë më shpejt (rryma më e lartë përmes çipit LED rrit shkëlqimin, por zvogëlon jetën). Nëse nuk e njihni ngarkesën e grupit (ave) tuaj LED, mund ta matni ngarkesën me një metër dixhital kur ato janë të lidhura me një furnizim me energji elektrike. Shiritat tanë LED arritën në 200mA ngarkesë dhe ne përdorëm një furnizim të vlerësuar për 600mA. Për thjeshtësi, unë rekomandoj përdorimin e një furnizimi me energji të rregulluar për projektet tuaja të tensionit DC. Imazhi i testimit tregon përdorimin e dy metrave për të matur tensionin dhe rrymën.

Hapi 3: Qarku

Dizajni i qarkut është mjaft i thjeshtë dhe ka shumë mundësi në dispozicion për ta bërë atë pak a shumë të komplikuar. Një ndërprerës i ndezjes/fikjes do të ishte një mënyrë shumë themelore për ta lidhur këtë. Ne shtuam një qark "sensori të errët" që ndez dritën kur niveli i dritës së ambientit është i ulët dhe e zbeh dritën kur fiket kur rritet niveli i dritës së ambientit. Ky qark përdor një ndarës të tensionit për të kontrolluar tensionin në bazën e një tranzistori NPN.

Për të mësuar parimet e kontrollit të ndriçimit dhe qarkut, ne së pari e ndërtuam qarkun në një dërrasë buke. Furnizimi me energji elektrike që përdorëm për llambën u përdor për tabelën e bukës për të siguruar informacion realist. Këtu, ne provuam kombinime të ndryshme të rezistencës për të arritur kontrollin e dëshiruar. Ne iu referuam fletës së të dhënave për transistorin NPN dhe përdorëm një metër dixhital për të matur gamën e rezistencës së rezistencës së fotografisë të zgjedhur (deri në 10khm kur është errësirë). Një rezistencë 1khm u shtua në seri me rezistencën e fotografisë për të krijuar vlerën minimale të pjesës së poshtme të ndarësit të tensionit. Një rezistencë e ndryshueshme është një veçori opsionale për pjesën e sipërme të ndarësit të tensionit për të lejuar rregullimin, por ne vendosëm që një rezistencë 22k ohm në krye të ndarësit të tensionit siguroi kontroll adekuat dhe ofroi thjeshtësi shtesë. Këta përbërës u mblodhën në një dërrasë të vogël të shpuar në vendndodhjen e rezistencës së fotografisë dhe u ngjitën në vend. Shiriti LED qarkullohet përmes pjesës kolektor-emetues të transistorit NPN, duke kontrolluar rrymën përmes shiritit LED. Dallimi midis një "sensori të dritës" dhe një "sensori të errët" është thjesht vendosja e rezistencës së fotografisë në qarkun e ndarësit të tensionit (domethënë lart ose poshtë). Një ndërlikim i qarkut tonë ishte dëshira që rripi i brendshëm të mundësohej në modalitetet AUTO ose ON ndërsa grupi i lartë LED mundësohej vetëm në modalitetin ON. Një ndërprerës i ndërrimit me dy pole lejoi që shiriti i brendshëm të ketë burime të izoluara të energjisë nga grupi i lartë.

Një prizë DC e montuar në panel siguron një pikë lidhjeje të përshtatshme dhe priza e çiftëzimit u lidh në telat e furnizimit me energji elektrike. Furnizimi juaj me energji mund të ketë tashmë një prizë DC, në të cilin rast thjesht do të blini folenë e montimit të panelit që përputhet. Sigurohuni t'i kushtoni vëmendje polaritetit të prizës tuaj të furnizimit me energji elektrike, nganjëherë qendra është pozitive, ndonjëherë qendra është negative. Të dish këtë është e rëndësishme sepse LED -të do të punojnë vetëm me polaritetin e duhur.

Hapi 4: Baza e printuar në 3D

Baza është projektuar në Fusion 360 dhe është mjaft themelore. Një formë e përafërt u përcaktua bazuar në dimensionet e kavanozit dhe lartësia u bazua në thellësinë e ndërprerësit. Vrimat për folenë dhe çelësin e ndërrimit u bazuan në dimensionet e matura të përbërësve të zgjedhur. Vendndodhja e rezistencës së fotografisë ishte e prerë me ndërprerje për prizat, dhe një pjesë mbeti për aplikimin e zamit të nxehtë për të siguruar rezistencën e fotografisë. Vendet e vidhave të montimit gjithashtu u modeluan dhe u futën në mënyrë që një kapak i shtypur të mund të përshtatet brenda bazës. Vrimat për kapakun ishin pak të mbingarkuara. Fijet e vidhave M6 u modeluan në bazë. Trashësitë e mureve të përdorura ishin 2 mm dhe modeli u shtyp në PLA me 40% mbushje me gyroid midis 4 shtresave të sipërme dhe të poshtme. Lartësia e shtresës ishte.2mm me një hundë.4mm. Kini kujdes që të tejkaloni pak vrimat tuaja për të llogaritur tkurrjen pasi printimi të ftohet.

Imazhet dhe skedarët e bashkangjitur janë një version i mëvonshëm nga ai që shtypëm së pari, morëm disa mësime të nxjerra me të dhe shtuam një pushim për të vidhosur kapakun në bazë. Baza jonë hoqi pushimin dhe vetëm vendosi bazën midis kapakut dhe kavanozit e cila kërkonte zam të nxehtë për të parandaluar rrotullimin. Ne duam të ndërtojmë edhe disa të tjera dhe presim që dizajni të evoluojë më tej me kalimin e kohës. Mos ngurroni të përdorni skedarët e bashkangjitur si një pikënisje për projektin tuaj.

Hapi 5: Asambleja

Asambleja e kësaj llambë ishte si më poshtë:

1. Pastroni të gjitha pjesët dhe pjesët, kavanozin, kapakun dhe rruazat.
2. Futni disa shtresa në fund të kavanozit për të errësuar pjesën e sipërme të tubit.
3. Vendoseni tubin me vargjet LED të fiksuara dhe të lidhura.
4. Lini disa centimetra gjatësi teli shtesë jashtë grykës së kavanozit për t'u lidhur më vonë.
5. Shtoni me kujdes rruazat e qelqit sipas dëshirës.
6. Ne e lidhëm përkohësisht grupin LED në mënyrë që vajza ime të shihte efektin ndërsa shtonte rruaza.
7. Pasi të jetë mbushur, hapni një vrimë në kapak dhe shtoni një gomë gome për të mbrojtur instalimet elektrike nga çdo skaj i mprehtë.
8. Mblidhni përbërësit elektrikë në bazë.
9. Mblidhni kapakun dhe lidheni me bazën.
10. Ngjiteni ose fiksoni kapakun dhe bazën në mënyrë që kavanoza të mos rrotullohet ose të tërhiqet. Në rastin tonë, kapaku/unaza e kavanozit e siguroi bazën në kavanozin e qelqit, pastaj zam i nxehtë u përdor për të parandaluar rrotullimin.
11. Lidhni telat LED me qarkun, dy tela për shirit/varg/varg LED.
12. Instaloni kapakun.

Kjo llambë është dekorative, me porosi dhe ka qenë një përvojë e mirë mësimore për vajzën time. Ajo mësoi rreth qarkimit, bashkimit, durimit dhe vëmendjes ndaj detajeve. Unë parashikoj që kjo përvojë do të jetë aq e paharrueshme sa llamba ime e parë e kanaçeve në klasën e 7 -të.