USB Floodlight: 4 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:22

Kjo filloi si një praktikë në saldimin SMD (pajisje për montimin në sipërfaqe) në pllakat standarde prototip, dhe rezultoi në një dritë përmbytjeje kompakte shumë të ndritshme me USB, e shkëlqyeshme për kampe ose ndriçim emergjent.

Shumica e llambave moderne LED përmbajnë çipa SMD brenda. Këto patate të skuqura janë prodhuar në masë, shumë të lira dhe të disponueshme për hobbistin me çmime shumë të ulëta. Bleva 200 të tipit 5730 për 1 EURO. Numri 4-shifror tregon madhësinë e tyre: 5.7x3.0mm. Ato janë vlerësuar për 0.5W (~ 140mA në 3.5V) secila, megjithëse do të kërkojnë një ngrohës për të funksionuar vazhdimisht me atë fuqi. Pa një lavaman, ata ose duhet të funksionojnë me një rrymë shumë më të ulët, ose mund të funksionojnë në modalitetin e pulsit në rrymë të plotë, për shembull në modalitetin e shumëfishtë ose stroboskopik.

Ky udhëzim detajon se si të bëni një dritë përmbytëse të mundësuar nga USB, por çmimi i ulët dhe madhësia e vogël do të thotë se ato mund të përdoren për shumë aplikacione të tjera, të tilla si ekranet me 7 segmente DIY, dritat e humorit, dritat e rritjes, projektuesit, tavolinat e vizatimit ose ndonjë zgjidhje ndriçimi me porosi.

Bankat standarde të energjisë USB japin 5V 1A, dhe ato më të mëdha mund të japin 2A. Dizajni i paraqitur këtu është për 1A, kështu që do të funksionojë në çdo bankë energjie, por duke dyfishuar numrin e LED -ve mund të bëni një për 2A.

Hapi 1: Teoria

Ndryshe nga drita inkandeshente e modës së vjetër, rënia e tensionit në një LED varet shumë pak nga rryma. Rënia e tensionit për LED të bardhë me rrymë të lartë shkon nga 0 3.0V në rrymat ~ 10mA në ~ 3.5V në 100mA. Pra, ato nuk mund të lidhen drejtpërdrejt me 5V të dhënë nga një bankë energjie USB. Zgjidhja më e lehtë është të lidhni secilën LED në seri me një rezistencë. Vlera e këtij rezistori përcakton rrymën përmes LED, dhe kështu shkëlqimin. Rryma e saktë e një LED me rezistencë është e vështirë të llogaritet, por e lehtë për t'u vlerësuar dhe e drejtpërdrejtë për t'u matur.

Për shembull, një rezistencë 1 kOhm në seri me një LED të bardhë do të thotë që rryma është shumë e ulët, kështu që rënia e tensionit mbi LED është 9 2.9V, duke lënë 2.1V mbi rezistencën, dhe kështu një rrymë prej 2.1mA përmes rezistencë, dhe e njëjta 2.1mA përmes LED. Një rezistencë 100 Ohm do të rezultonte në 21 mA nëse rënia e tensionit të LED do të qëndronte 2.9V, por ka të ngjarë të rritet në 3.0V, duke lënë 'vetëm' 2.0V mbi rezistencën dhe kështu 20mA përmes LED. Me një rezistencë 10 Ohm, rryma do të ishte 200mA nëse rënia e tensionit LED do të ishte 3.0V, por ka të ngjarë të rritet në 3.4V, dhe rënia e mbetur prej 1.6V në rezistencë jep një rrymë prej 160 mA, e cila është pak mbi rryma nominale.

Kështu që ju mund të mendoni se për të bërë një llambë të fortë nga një furnizim 5V 1A, do të ishte e mjaftueshme të vendosnit paralelisht 6 ose 7 LED 0.5W, secila me një rezistencë të serisë 10 Ohm. Çdo LED do të konsumonte 160mA*3.4V = 0.54W dhe secila rezistencë 160mA*1.5V = 0.24W. Kjo është afër specifikimit për LED dhe brenda specifikimit për një rezistencë 1/4W. Por nëse e provoni këtë do të shihni që si LED ashtu edhe rezistenca nxehen jashtëzakonisht (~ 100C). Aq më tepër nëse i vendosni të gjithë këta përbërës afër njëri -tjetrit. Nëse nuk përdorni një ftohës dhe një tifoz, ata ka të ngjarë të vdesin dhe të prodhojnë shumë tym toksik gjatë procesit.

Kështu që unë kam provuar konfigurimet e mëposhtme:

10 LED me rezistencë të serisë 22 Ohm. Unë mat 1.4V rënie mbi rezistorët, kështu që rryma është 64mA për LED, 0.64A gjithsej. Me LEDs dhe rezistencat e montuara pranë tij nxehet aq shumë sa të dhemb në prekje, por nuk shkrihet ose digjet dhe është një dritë kompakte e këndshme për përdorim të rastit.

24 LED me rezistencë të serisë 47 Ohm. Unë mat 1.7V rënie mbi rezistorët, kështu që rryma është 36mA për LED, 0.86A gjithsej. Gjërat nxehen pas njëfarë kohe. Shtë interesante që rezistorët ndihen më të nxehtë se LED -të, pavarësisht se konsumojnë më shumë energji dhe janë më të vegjël. Ndoshta LED -të arrijnë të rrezatojnë një pjesë të madhe të energjisë së tyre si dritë? Unë nuk do ta përdorja atë në një tendë pasi temperaturat e arritura mund të jenë të dhimbshme dhe mund të rriten në një nivel të rrezikshëm nëse mbulohen aksidentalisht.

40 LED me rezistencë të serisë 100 Ohm. Unë mat 1.9V rënie mbi rezistorët, kështu që rryma është 19mA për LED, 0.76A gjithsej. Bëhet dukshëm e ngrohtë, por definitivisht jo e nxehtë. Kjo bën një llambë të madhe, të ngjashme me një llambë LED 3W (ose llambë inkandeshente 30W). Shumë e dobishme për fotografimin e objekteve të vogla, punimet e saldimit ose riparimit, por edhe ndriçimin e BBQ ose si një dritë emergjente në shtëpi, në rrugë ose në kampe.

Hapi 2: Komponentët e kërkuar

Udhëzimet janë për panelin LED 40 me rezistorë të serisë 100 Ohm, të cilat mendoj se janë më të ndritshmet dhe më të sigurtat. Gjëja e plotë më mori rreth një orë për t'u bashkuar, por me siguri kjo ndodhi pasi kisha marrë një përvojë dhe njëfarë besimi me dy versione të tjera të tabelës.

Komponentët e kërkuar (Kostoja totale: më pak se 1 euro nëse blihet me shumicë)

• 40 LED të bardhë SMD ‘5730’
• 40 rezistencë 100 Ohm, 1/4W
• 1 tabelë prototip 5x7cm. Vrima të njëanshme, 18x24.
• 1 lidhës USB mashkull.

Mjetet: një hekur bashkues, saldim, piskatore.

LED -të kanë një polaritet. Nga larg pamja e tyre mund të duket simetrike, por me një inspektim të afërt do të shihni disa dallime. Më e dobishme është në pjesën e përparme të verdhë: ka pjesën ovale që në të vërtetë ndizet, por njëra anë përmban përveç kësaj një vijë. Kjo është ana negative, ashtu si për diodat, kondensatorët elektrolitikë, etj.

Hapi 3: Udhëzimet e ndërtimit

Filloni 40 duke vendosur blloqe saldimi në vendin ku LED lidhen me tokën. Tjetra, lidhni LED -et me anën e tyre minus në pikën e saldimit: mbajeni LED -in me piskatore, shkrini pikat e saldimit dhe zhvendoseni LED -in në pikat e lëngshme. Sigurohuni që vrima në anën plus të LED të ketë pak hapësirë për të kaluar kalimin e rezistencës.

Një nga një, montoni rezistorët në anën e pasme të tabelës, duke ndjekur modelin e rregullt të treguar në figurë. Ngjitni njërën anë në plus të LED, dhe anën tjetër në qendër të tabelës. Pritini plumbat e tepërt në anën e tokës, por lërini ato në anën plus.

Në fund, lidhni së bashku edhe të gjitha lidhjet plus-anë. Tani është një kohë e mirë për të provuar nëse të gjitha LED -të funksionojnë. Kam gjetur se me multimetrin e vendosur në vendosjen 200 Ohm, LED -të ndizen pak, por mjaft qartë për të parë nëse njëra nuk është e lidhur mirë. Përdorni disa nga prizat e tepërta për të lidhur të gjitha pikat e të dyve minus shinat së bashku.

Tani bashkëngjitni lidhësin USB. Vendosa katër blloqe saldimi dhe i bashkova të katër kunjat në tabelë, në mënyrë që lidhësi të jetë i siguruar mirë në tabelë. E parë nga lart, kunja e majtë është plus dhe kunja e djathtë është minus, dhe duhet të lidhet me binarët përkatës. Dy kunjat qendrore janë për të dhëna dhe kështu nuk përdoren. Lidhja me shinën e majtë tokësore duhet të shkojë nga ana e pasme për ta lejuar atë të kalojë shinën plus në qendër. Tani mund ta provoni në një bankë energjie dhe nëse të gjitha ndriçojnë mirë, ju jeni gati!

Hapi 4: Performanca

Notshtë shumë e vështirë të tregosh se sa e fortë është një dritë: ekspozimi automatik i një aparati fotografik do të thotë se sa më e fortë të jetë drita, aq më pak do të jetë ekspozimi. Fotografitë e marra nga performanca e 'pishtarit jashtëzakonisht të ndritshëm' janë mjaft dërrmuese. Sidoqoftë, unë mendoj se fotografia e mësipërme jep një ide të sinqertë: aty pranë është shumë e ndritshme, por gjithashtu ndriçon mirë disa metra larg. Vini re gjithashtu se ndriçimet janë shumë homogjene, pasi këto LED SMD, në kundërshtim me LED akrilik, nuk kanë lente fokusimi.

Së fundmi, por jo më pak e rëndësishme, nëse ju pëlqejnë këto udhëzime, ju lutemi merrni parasysh që ta votoni atë në konkursin 'Make it Glow'!