LED levitues: 6 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:16

Unë dhe ekipi im u nisëm për të bërë një dritë LED të ndezur. Pas një kohe të shkurtër duke kërkuar në Google, hasa në një video nga SparkFun Electronics, që mund të gjendet këtu, në të cilën ne e bazuam modelin tonë. Drita jonë leviton me një elektromagnet mbi dritën. Ne zgjodhëm këtë dizajn sepse kërkon vetëm një elektromagnet për të ngritur LED. Për të arritur transferimin e energjisë pa tel ne përdorëm një spirale primare të bashkangjitur në pjesën e poshtme të elektromagnetit të ngritjes dhe një spirale dytësore të ngjitur në LED. Moduli LED ka një LED të bardhë, një spirale dytësore dhe një magnet të fortë të përhershëm. Unë projektova strukturën dhe printova 3D të gjitha pjesët.

Hapi 1: Hartimi i strukturës

Kam përdorur Solidworks për të hartuar strukturën. Baza ka për qëllim të vendosë një bord të qarkut të shtypur. Ka tunele përmes bazës, këmbëve dhe pjesëve të sipërme për të përcjellë telat. Ne nuk kishim kohë për të shtypur një tabelë qarku, kështu që ndërprerja e tabelës së qarkut mbeti e papërdorur.

Hapi 2: Përdredhja e elektromagnetit

Për të mbështjellur elektromagnetin, ne përdorëm një stërvitje për të kthyer një rrufe në qiell me rondele si barriera. Ne ecëm shumë ngadalë për t'u siguruar që tela nuk mbivendosej vetë. Për ta bërë këtë në këtë mënyrë u desh shumë kohë. Unë mendoj se do të ishte mirë të kurseni shumë kohë dhe të jeni më pak të kujdesshëm me mbivendosjen gjatë mbështjelljes. Ne vlerësuam se ka 1500 kthesa në elektromagnet.

Hapi 3: Furnizimet me energji elektrike

Për testimin, ne përdorëm një furnizim me energji elektrike të ndryshueshme. Pasi gjithçka funksionoi, unë përdor një karikues të vjetër laptop 19V dhe një rregullator të tensionit 12V për të furnizuar me energji hekurudhën 12V. Kam përdorur një rregullator 5V nga dalja e rregullatorit 12V për të furnizuar me energji hekurudhën 5V. Veryshtë shumë e rëndësishme të lidhni të gjitha bazat tuaja së bashku. Ne kishim probleme me qarqet tona para se ta bënim këtë. Ne përdorëm kondensatorë në furnizimin me energji 12V dhe 5V për të zvogëluar çdo zhurmë në binarët e energjisë në bord.

Hapi 4: Qarku i Levitimit

Qarku i ngritjes është pjesa më e vështirë e këtij projekti. Lëvizja magnetike arrihet duke përdorur një sensor efekti salle për të gjykuar distancën nga magneti i përhershëm në elektromagnet dhe një qark krahasues për të ndezur ose fikur elektromagnetin. Ndërsa sensori merr një fushë magnetike më të fortë, sensori nxjerr një tension më të ulët. Ky tension krahasohet me një tension të rregullueshëm që vjen nga një potenciometër. Ne përdorëm një op-amp për të krahasuar dy tensionet. Dalja e amplitatorit op ndez ose fik një mosfet të kanalit N për të lejuar që rryma të rrjedhë përmes elektromagnetit. Kur magneti i përhershëm (i bashkangjitur në LED) është shumë afër elektromagnetit, ku do të thithet deri në elektromagnet, elektromagneti fiket, dhe kur është shumë larg, ku do të binte nga ngritja, elektromagneti ndizet. Kur gjendet një ekuilibër, elektromagneti ndizet dhe fiket shumë shpejt, duke kapur dhe lëshuar magnetin, duke e lejuar atë të avullojë. Potenciometri mund të përdoret për të rregulluar distancën që magneti do të rri pezull.

Në imazhin e ekranit të oshiloskopit, mund të shihni sinjalin nga dalja e sensorit të efektit të sallës dhe magneti që ndizet dhe fiket. Ndërsa LED i afrohet sensorit, vija e verdhë rritet. Kur magneti është në vijën e gjelbër është i ulët. Kur është jashtë vijës së gjelbër është e lartë.

Në varësi të mjedisit dhe asaj që përdorni si gjenerator i formës së valës, mund t'ju duhet të shtoni një kondensator të vogël nga dalja e sensorit në tokë. Kjo do të lejojë që shumica e zhurmës të shkojë drejtpërdrejt në tokë dhe sinjali i pastër nga sensori të përdoret nga op-amp.

Hapi 5: Qarku i energjisë pa tel

Për të trajtuar transferimin e energjisë pa tel, ne mbështollëm një spirale parësore prej 25 kthesash me tela magnet 24 matës rreth mbajtësit të sensorit. Ne pastaj bëmë një spirale dytësore duke mbështjellë tela magnet 32 matës rreth një tubi letre për 25 kthesa. Pasi u mbështoll, ne e rrëshqitëm spiralen nga letra dhe e lidhëm atë në një LED. Sigurohuni që të hiqni veshjen e smaltit të telit magnet ku jeni duke u bashkuar.

Ne përdorëm një gjenerator të valës katrore në 1 MHz për të ndezur dhe fikur një MOSFET i cili lejon që rryma të rrjedhë përmes spirales primare nga 0 në 12V në 1 MHz. Për testimin, ne përdorëm një Zbulim Analog për një gjenerator funksionesh. Versioni përfundimtar përdor një qark gjenerator të valës katrore të kohëmatësit 555 për të ndërruar MOSFET. Sidoqoftë, ky qark prodhoi një mori zhurme që ndërhynte në binarët e energjisë. Kam bërë një kuti të veshur me fletë alumini që ka një ndarës për të ndarë gjeneratorin e valëve dhe qarkun e ngritjes. Kjo uli ndjeshëm sasinë e zhurmës.

Hapi 6: Asambleja

Kam përdorur Chroma Strand Labs ABS për të printuar 3D bazën dhe këmbët. Këmbët u shtrembëruan shumë gjatë shtypjes, kështu që unë ribotova me Chroma Strand Labs PETg. PETg u shtrembërua shumë pak. Të gjitha pjesët përshtaten së bashku pa përdorur zam. Na u desh të shkurtonim disa pika për të shtuar hapësirë shtesë për telat. Ju mund të keni nevojë të fshini zonat që kontaktojnë pjesë të tjera për të lejuar një përshtatje më të lirshme.

Ne po planifikojmë të shtypim një tabelë qarku dhe t'i bashkojmë përbërësit në të, në mënyrë që të gjitha të përshtaten brenda ndërprerjes së tabelës së qarkut.