Flasher LED 31 vjeçar për Model Lighthouses etj ..: 11 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Fenerët model mbajnë një magjepsje të gjerë dhe shumë pronarë duhet të mendojnë se sa mirë do të ishte nëse, në vend që të uleshit vetëm atje, modeli në të vërtetë ndizet. Problemi është se modelet e farit ka të ngjarë të jenë të vogla me pak hapësirë për bateri dhe qark dhe drita e çajit e treguar në foton e mësipërme është një shembull i mirë ku ka vetëm vend për të shtrydhur një bateri PP3 ose një pirg të vogël të butonit të litiumit qelizat së bashku me një tabelë qarkore shumë të vogël.

Interneti është i mbushur me ndezës LED. Shumë prej tyre bazohen në çipin 555 dhe kështu mund të pritet të konsumojnë rreth 10 mA rrymë e cila do të rrafshonte një bateri të vogël brenda ditëve. Pas disa lojërave të dëshpëruara me komponentët në një dërrasë buke hasa në qarkun CMOS që është baza për këtë artikull. Ky qark është 5000 herë më i mirë se një 555 dhe konsumon 2 mikroAmpra që do të thotë se një bateri alkaline 9 Volt PP3 duhet të zgjasë 31 vjet edhe pse kjo është akademike pasi është përtej jetëgjatësisë së baterisë. Një pirg prej 3 qelizash litiumi X 2032 që japin gjithashtu 9 volt do të zgjasë vetëm 12 vjet.

Për të arritur këtë performancë disa rregulla janë thyer dhe profesionistët e elektronikës do të ngrenë një vetull nëse jo dy.

Hapi 1: Qarku Bazë 1

Mund të jetë e dobishme që qarku të fillojë fillimisht në një dërrasë pa saldim dhe përveç dërrasës së bukës do t'ju duhet:

1 X portë kuadratike NORM CMOS CD4011. (Ne po përdorim IC si një inverter kuadrat kështu që një CD 4001 gjithashtu do të funksionojë.)

1 X 4.7 Meg Ohm rezistencë. (Deri në 10 megOhm mund të përdoren për cikle më të gjata.)

1 X 10 Ohm rezistencë.

Kondensator elektrolitik 1 X 1000 mikroFarad.

Kondensator elektrolitik jo polar 1 X 1 microFarad. (Mund të përdoren 1 kondensatorë qeramike mikroFarad, por ato janë pak më të vështira për t'u gjetur.)

2 X LED të bardhë me efikasitet të lartë.

2 X 2N7000 N kanal FET.

1 X 4.7 kondensator elektrolitik mikroFarad (tantali do të ishte më i miri.)

Bateri 1 X 9 Volt siç është një PP3.

Skema e mësipërme tregon qarkun bazë. Një CMOS CD 4011 ka të gjitha palët e hyrjeve të portave të lidhura së bashku duke e bërë atë një inverter kuadratik. Dy nga portat janë të lidhura si një astable me kohën e përcaktuar nga rezistenca 4.7 megOhm dhe kondensatori elektrolitik jo polar 1 microFarad duke rezultuar në një kohë cikli prej tre deri në katër sekonda. Koha mund të dyfishohet lehtësisht duke shtuar një kondensator tjetër 1 microFarad ose më shumë paralelisht dhe rezistenca 4.7 megOhm mund të rritet në 10 megOhm, kështu që kohëzgjatja e ciklit të gjatë është e realizueshme. Dy portat e mbetura janë të lidhura me invertorë që ushqehen nga pjesa e qëndrueshme dhe daljet e tyre antifazë ushqejnë portat përkatëse të FET 2N7000 të cilat janë lidhur në seri përgjatë linjës së furnizimit. Kur inverteri i fundit në daljen e zinxhirit shkon lart, ai i mëparshmi do të jetë i ulët dhe pjesa e sipërme 2N7000 kryen ngarkimin e kondensatorit 4.7 microFarad përmes një LED që jep një blic. Kur inverteri i fundit në zinxhir bie poshtë, atëherë pjesa e poshtme 2N7000 përçon duke lejuar që 4.7 microFarad të shkarkohet përmes LED -it tjetër duke dhënë një ndezje tjetër. Faza e daljes konsumon zero rrymë jashtë kohës së tranzicionit.

Rezistenca 10 Ohm dhe kondensatori 1000 mikrofarad në linjën e furnizimit me energji janë vetëm për shkëputje dhe nuk janë jetike, por janë shumë të dobishme në fazën e testimit.

Pastruesit elektronikë do të vënë në dukje se faza e daljes nuk është dizajn i mirë sepse çdo zbehje ose pasiguri në pikën ku ndërprerësit e qarkut mund të rezultojnë që të dy 2N7000 të ndizen shkurtimisht në të njëjtën kohë duke rezultuar në një furnizim të shkurtër të energjisë. Në praktikë konstatoj se kjo nuk po ndodh dhe do të shfaqet në konsumin aktual, shihni më vonë.

Qarku siç tregohet u konsumua një mesatare prej 270 mikroAmps, e cila është e besueshme, por shumë e lartë për qëllimin tonë.

Hapi 2: Qarku Bazë 2

Fotografia e mësipërme tregon qarkun e mbledhur në një dërrasë pa saldim.

Hapi 3: Qarku i Përmirësuar 1

Qarku i treguar në skemën e mësipërme duket të jetë pothuajse identik me atë të mëparshëm. Këtu shtimi i vetëm një komponenti ndikon në një transformim të performancës që është aq drastik sa mund të shihni ndonjëherë në qarkun elektronik të thjeshtë.

Një rezistencë 1 MegOhm është vendosur në seri me furnizimin me IC401111 IC. (Profesionistët e elektronikës do të thonë se kjo është diçka që nuk duhet bërë kurrë.) Qarku vazhdon të funksionojë POR konsumi mesatar bie në rreth 2 mikroAmpra që barazohet me një jetë prej 31 vjetësh për një qelizë alkaline PP3 me kapacitet 550 mA orë. Në mënyrë të pabesueshme, tensioni i daljes është ende mjaft i lartë për të ndërruar me besueshmëri FET 2N7000.

Hapi 4:

Fotografia e mësipërme tregon rezistencën e shtuar të unazuar me të kuqe.

Matja e rrymës mesatare të tërhequr nga ky qark është një detyrë e frikshme, por një test i shpejtë është të hiqni baterinë dhe të lejoni që qarku të mbarojë me ngarkimin në kondensatorin e shkëputjes 1000 microFarad nëse e keni pajisur atë-qarku duhet të funksionojë për pesë ose gjashtë minuta para se një nga ndezjet të heqë dorë.

Kam pasur një sukses duke futur një rezistencë 100 Ohm plus 3 super kondensator Farad, (vëzhgoni polaritetin,) paralelisht në vijën e furnizimit dhe duke lejuar disa orë për të arritur ekuilibrin. Duke përdorur një mili-voltmetër, tensioni në rezistencë mund të matet dhe rryma mesatare të llogaritet duke përdorur ligjin e Ohmit.

Hapi 5: Disa mendime në këtë fazë

Unë kam kryer mëkatin themelor të vendosjes së një rezistence në linjën e furnizimit të një IC CMOS. Sidoqoftë, IC qëndron vetëm dhe nuk është pjesë e një zinxhiri logjik dhe unë do të sugjeroja që ne po e përdorim këtë IC të vetëm thjesht si një koleksion transistorësh komplementarë CMOS. Mund të jetë që ne kemi këtu një oshilator relaksues me fuqi ultra të ulët të një të varfëri.

Kondensatori "kovë" që ngarkon dhe shkarkon përmes dy LED -ve mund të rritet për të siguruar një ndezje më të ndritshme, por me vlera në qindra mikroFarads mund të jetë një masë paraprake e mençur të shtoni një rezistencë të vogël në seri me LED për të kufizuar rrymën e pikut dhe Sugjerohet 47 ose 100 Ohms. Me vlera më të mëdha të kondensatorit blici mund të bëhet pak 'dembel' pasi pjesa e fundit e ngarkesës së kondensatorit shpërndahet përmes LED -it të poshtëm edhe pse ju mund të konsideroni se siguron një përvojë më realiste të farit. Konsumi aktual do të rritet natyrisht ndoshta edhe në njëzet ose tridhjetë mikroa amp.

Hapi 6: Krijimi i një versioni të përhershëm të qarkut tuaj 1

Ne kemi bërë pjesën e lehtë, por duhet të kishim vërtetuar se qarku funksionon dhe tani mund të angazhohemi për një formë të përhershme për të shkuar në farin tonë.

Kjo do të kërkojë mjete elementare elektronike dhe aftësi montimi. Komponentët e nevojshëm do të varen nga mënyra se si zgjidhni të bëni këtë pjesë dhe aftësitë që keni. Unë do të tregoj disa shembuj dhe do të jap sugjerime të mëtejshme.

Fotografia e mësipërme tregon një tabelë të vogël prototipi të dyfishtë të dërrasës PCB nga pika në pikë. Këto janë në dispozicion në EBay në një numër madhësish dhe ky është një nga më të vegjlit. Gjithashtu tregohet një katror i tabelës së qarkut të shtypur me një tel të bashkangjitur dhe kjo do të formojë një lidhje për baterinë tonë e cila do të jetë një pirg prej tre qelizave të butonave të litiumit. Me këtë lloj dërrase zbuloj se nuk është e mundur të tejkalosh jastëkët ngjitur me saldim pasi lidhësi kalon nëpër vrima-duhet të urosh me tela.

Hapi 7: Krijimi i një versioni të përhershëm të qarkut tuaj 2

Në foton e mësipërme shohim se ndërtimi është duke u zhvilluar. Vini re se dy kondensatorë 1 microFarad u përdorën për kohën dhe tre qeliza të butonit të litiumit 2025 janë gati të vendosen në mes të lidhësve të fundit të baterisë.

Hapi 8: Krijimi i një versioni të përhershëm të qarkut tuaj 3

Në foton më lart ne shohim artikullin e përfunduar gati për t'u instaluar në një far. Vini re se tre qelizat e litiumit janë lidhur në seri pozitive me negative deri në pozitivin e lartë i cili është i lidhur me katrorin e pllakës së thjeshtë të PC të ngjitur në plumbin e kuq. Grumbulli i qelizave më pas është lidhur së bashku fort me shirit vetë-shkrirës. Ju do të gjeni shembuj të kësaj metode për të bërë bateri nga qeliza të shumëfishta butoni diku tjetër në faqen e Instructables.

Hapi 9: Krijimi i një versioni të përhershëm të qarkut tuaj 4

Në foton e mësipërme shohim një version tjetër të mbledhur në stripboard i cili është versioni modern i Veroboard. Kjo është mirë, por pllaka moderne nuk fal gabime dhe nuk do të qëndrojë shumë pranë saldimit dhe shkrirjes para se të ngrihen shiritat e bakrit, kështu që bëjeni atë herën e parë! Bateria është një PP3 alkaline e cila me kapacitet 450 mA orë llogaritet për një jetë mjaft akademike 31 vjet.

Hapi 10: Krijimi i një versioni të përhershëm të qarkut tuaj 5

Këtu qarku i strip plus bateria PP3 është fshirë në material plastik për paketim dhe ngjitur në mbajtësen e dritës së çajit, e cila lejon montimin tonë të montohet deri në far.

Për një qark të thjeshtë si ky, ju gjithashtu mund të bëni bordin tuaj të qarkut të shtypur me një stilolaps, por duhet të jeni në gjendje ta gdhendni atë, mundësisht jo në kuzhinë! Së fundi, një fletë e vogël e pllakës së qarkut të shtypur të thjeshtë mund të jetë subjekt i ndërtimit të 'defektit të vdekur' i cili mund të japë ndërtimin më të vogël dhe më të fuqishëm nga të gjithë shembujt.

Hapi 11: Mendimet e fundit

Ky qark është aq i lirë sa të jetë i disponueshëm. Mund të bëhet aq i vogël sa të futet në një kavanoz të vogël qelqi dhe pastaj të vendoset në vazo me rrëshirë ose dylli nëse LED -të lihen në hapësirë. Në një formë kaq të fortë mund të ketë një mori përdorimesh të mundshme. Unë do të sugjeroja që mund të jetë një artikull i vlefshëm sigurie në shpella dhe veçanërisht zhytje në shpella, ku një numër i tyre mund të ndriçojnë një rrugëdalje nga një shpellë ose nga brenda një rrënoje të vrullshme. Ata mund të lihen në vend me vite.

Kondensatori i kovës mund të bëhet më i vogël duke ulur konsumin e energjisë në një nivel ku qarku mund të drejtohet nga një bateri 'grumbull' e pllakave të ndryshme metalike të ndërthurura me jastëkë elektroliti. Kjo madje mund të rezultojë në një asamble që mund të vendoset në një 'kapsulë kohore' që do të gërmohet rreth pesëdhjetë vjet më vonë!