Përhapja e LED -ve në të djathtë: 8 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:28

LED janë përdorur gjerësisht këto ditë edhe në jetën e përditshme dhe mund të merrni shumë informacion se si t'i përdorni ato. Ka shumë mësime mbi fuqizimin e LED -ve dhe përfshirjen e tyre në instalime të ndryshme të dritës. Por ka vetëm shumë pak informacion se si të kontrolloni ose formoni dritën që emetohet nga LED.

LED janë një burim drite që lëshon dritë nga një pikë shumë e vogël në çdo drejtim në mënyrë të barabartë. Në varësi të llojit të LED dhe si është ndërtuar, drita shpesh drejtohet në një kon të gjerë. LED me fuqi të lartë ose LED SMD si WS2812b ose APA102 zakonisht kanë një kënd rreze prej 120 ° -140 °, LED-të 5 mm mund të kenë një kënd rreze deri në 180 °. Kjo do të thotë se mbi të gjithë këndin e këtij rreze emetohet e njëjta sasi e dritës. Por meqenëse kemi një pikë të vetme të origjinës nëse ndriçojmë dritën e një LED në një sipërfaqe të sheshtë, ne marrim një njollë të lehtë që është më e ndritshme në mes dhe humbet shkëlqimin sa më larg që të shkoni nga qendra.

Në instalimet e lehta dhe në fotografi (një fushë për të cilën kam shumë interes) ju përpiqeni për një shpërndarje më homogjene të dritës. Çelësi për këtë është shpërndarja e dritës. Pra, në këtë Instructable unë do të ndaj me ju se si mund t'i shpërndani LED -të në mënyrën e duhur dhe asaj që duhet t'i kushtoni vëmendje.

Hapi 1: Matematika I

Le të supozojmë se ne po përdorim LED -të normale që mund të gjeni në një shirit LED. Këto zakonisht janë 5050 LED, që do të thotë se ato janë 5mm me 5mm katror dhe nëse keni 60LED/m zakonisht keni një LED secila 17mm në shirit. Këto LED zakonisht kanë një kënd rreze prej 120 °, i cili rezulton në një model siç mund ta shihni në skicë.

Këto shirita shpesh përdoren sepse vetëm një distancë të shkurtër nga brezi trarët e secilës LED mbivendosen aq shumë sa ato bashkohen në një shirit drite. Ndërsa kjo është e vërtetë për shumicën e aplikacioneve ju keni akoma pika të nxehta dhe duke parë drejtpërdrejt dritën shihni çdo LED individual. Për instalimet e lehta ose nëse doni të përdorni shiritin LED në fotografimin me ekspozim të gjatë kjo nuk është e dëshiruar.

Hapi 2: Çfarë mund të blini

Ekzistojnë disa lloje të nxjerrjeve të aluminit që janë menduar për të vendosur shirita LED dhe shpesh vijnë gjithashtu me lloje të ndryshme të shpërndarësve. Në foton e parë mund të shihni ato më të zakonshmet.

E para është mezi e thellë për të vendosur LED dhe është më pak efektive, kështu që le ta heqim atë dhe të shikojmë të tjerët.

E dyta ka një profil më të thellë dhe një ekran të sheshtë difuzor. Thellësia është rreth 11mm e cila vendos difuzorin rreth 10mm mbi LED. Le t'i mbajmë mend këto vlera dhe të hedhim një vështrim në tjetrën.

E treta ka një profil të ngjashëm alumini si i dyti, por përdor një profil të rrumbullakët për difuzorin. Kjo vendos pikën më të lartë të difuzorit rreth 17mm larg LED -ve. Profili i rrumbullakët gjithashtu siguron që drita të jetë edhe më larg kur largoheni nga mesi i shiritit (mbani mend se ne kemi një pikë të vetme të origjinës dhe drita duhet të udhëtojë më tej sa më shumë të largoheni nga mesi).

Hapi 3: Matematika II

Le të hedhim një vështrim në dy nxjerrjet e aluminit të hapit të fundit. Ne kemi distancë 10mm dhe 17mm nga LEDs dhe një kënd rreze prej 120 °. Kjo rezulton në një model siç e shihni në skica.

Siç mund ta shihni me atë 10 mm kone rreze mbivendosen për vetëm rreth gjysmën e koneve. Kufijtë e një kon arrin pothuajse në mes të atij tjetër. Ju mund të mendoni se kjo është e mjaftueshme për të marrë një shpërndarje të barabartë, por le të hedhim një vështrim në tjetrën.

Me një distancë prej 17mm ju merrni tre kone të mbivendosen mjaft të fortë gjë që rezulton në një shpërndarje më të mirë të dritës. Koni i një LED pothuajse arrin në mes të LED 2 vende më poshtë shiritit. Pra, drita e tij përhapet plotësisht mbi dritën e fqinjit të tij.

Hapi 4: Testimi i nxjerrjeve

Le të shohim nëse matematika që shikuam në pjesën e fundit shtohet dhe marrim një shpërndarje të mirë të dritës.

Fotografia e parë tregon një shirit LED të vendosur në gjysmë të nxjerrjes me një thellësi 10 mm. Siç mund ta shihni, ju ende merrni pika të nxehta, por hapësira midis LED -ve është e ndriçuar gjithashtu. Nëse e përdorni këtë në një ekspozim të gjatë dhe e lëvizni përmes pamjes së kamerës siç tregohet në foton e dytë, mund të shihni se ka një ndryshim midis LED -ve të zhveshur dhe më pas një në shirit, por pikat ku janë LED -të krijojnë shkëlqim linjat.

Fotografia e tretë tregon një shirit LED të vendosur në gjysmë të nxjerrjes me një thellësi 17mm. Drita shpërndahet shumë më mirë dhe mezi mund të shihni se ku janë LED -të individuale. Përsëri duke e përdorur këtë në një ekspozim të gjatë siç tregohet në foton e katërt ne shohim ndryshimin midis LED -ve të zhveshur dhe këtij difuzori. Drita është shumë homogjene, por nëse shikoni nga afër mund të shihni ende një ndryshim në shkëlqimin e dritës, por është shumë më mirë se ajo e mëparshmja.

Hapi 5: Matematika III

Le të kthehemi në matematikë dhe të analizojmë atë që kemi parë. Me një distancë prej 17mm nga LEDs ne tashmë marrim një rezultat të mirë, por ai ende mund të përmirësohet.

Le të kujtojmë se një LED është një burim drite i vetëm në formë pike që përhap dritën e tij në mënyrë të barabartë në çdo drejtim. Difuzuesi është një sipërfaqe e sheshtë, kështu që ne duhet të shikojmë në këndin dhe intensitetin e dritës. Sa më larg që të largohemi nga burimi i dritës aq më pak e ndritshme do të jetë drita. Nëse shikoni foton e parë mund të shihni se në një distancë prej 30mm një kënd rreze prej 120 ° e përhap dritën mbi më shumë se 100mm. Por meqenëse drita duhet të udhëtojë shumë më tej në kufirin e këtij kon, drita është shumë më e zbehtë atëherë në mes.

Ajo që ne po kërkojmë është e njëjta lartësi në racionin e mbuluar. Nëse e ndriçojmë dritën në një sipërfaqe të sheshtë dhe distanca nga drita në sipërfaqe është pak a shumë e barabartë kemi një shpërndarje më të barabartë të dritës. Kjo ose mund të arrihet duke e bërë difuzorin një sferë me burimin e dritës në qendër të saj ose mund të kërkojmë një kënd tjetër në matematikë me të.

Nëse e llogaritni atë, do të merrni një kënd prej rreth 53, 13 ° në të cilin lartësia e një trekëndëshi është e barabartë me gjatësinë e segmentit të kundërt të këndit. Për ta bërë atë pak më të lehtë, le të marrim një kënd prej 60 °. Në skicën e dytë mund të shihni rezultatin nëse aplikojmë këndin 60 °. Pika e një kon 60 ° ka afërsisht të njëjtën shkëlqim nëse e shikoni ose e kapni me një aparat fotografik. Duke e aplikuar këtë në difuzorin me thellësi 17mm, mund të shohim se kjo është projektuar mjaft mirë.

Ajo që na tregon e gjithë kjo është se nëse doni të krijoni difuzorin tuaj vendoseni në të njëjtën distancë larg LED -ve pasi LED -të janë larg njëri -tjetrit. Në këtë mënyrë ju do të merrni rezultate mjaft të mira tashmë.

Hapi 6: Përmirësimi i rezultateve - difuzion i dyfishtë

Meqenëse nuk isha i kënaqur me rezultatet deri më tani po kërkoja një mënyrë për të marrë një përhapje edhe më të mirë të dritës.

Pra, le të mendojmë për ndryshimin midis dritës së drejtuar dhe dritës së shpërndarë. Dallimi kryesor që është me rëndësi këtu është se me një dritë të drejtuar ne kemi linja të drejta drite që largohen nga një vend i vetëm. Pra, sa më larg të shkojmë nga ky vend aq më pak dritë do të marrim. Duke e projektuar atë në një sipërfaqe të sheshtë, gjithmonë do të kemi një rënie të shkëlqimit. Drita e shpërndarë do të thotë që ne nuk kemi një burim të vetëm drite, por një të madh. Dhe gjithashtu se drita përhapet nga çdo pikë e këtij burimi të madh të dritës në çdo drejtim. Një shpërndarës është një pajisje që transformon një dritë të drejtpërdrejtë në një dritë të shpërndarë, kështu që shpërndarësi në thelb bëhet një burim i ri drite që këtë herë nuk është vetëm një vend i vetëm.

Tani nëse marrim këtë burim drite, që ka ende disa pika të nxehta dhe e shpërndan atë për herë të dytë, do të marrim një shpërndarje krejtësisht homogjene. Shtresa e parë e difuzionit ka pika të nxehta, kjo është e vërtetë, por vetëm pak distancë nga këto drita nga të gjitha pikat në këtë pikë të nxehtë mbivendosen aq shumë saqë nuk është më e dukshme. Disavantazhi i vetëm është se për të shpërndarë një dritë duhet të përdorim një material që është pak i errët kështu që zvogëlon intensitetin e dritës. Me një shpërndarje të dyfishtë ne zvogëlojmë intensitetin edhe më shumë, por në aplikimet ku kjo është e rëndësishme kjo nuk është aq e rëndësishme.

Një mënyrë shumë e thjeshtë dhe efektive për të krijuar një difuzion të dyfishtë është vendosja e një llastiku midis shiritit LED dhe shpërndarësit. Në foto ju mund të shihni rezultatin e disa fërgesave të vendosura në nxjerrjen prej alumini të thellë 10mm dhe 17mm të thellë. Siç mund ta shihni, ai 10 mm përmirësohet dhe ai 17 mm bëhet pothuajse perfekt për të punuar.

Hapi 7: Një zgjidhje tjetër: Rritni distancën nga difuzuesi

Një zgjidhje tjetër është gjithashtu rritja e distancës nga LED në difuzor. Nëse mendoni pak hapa me lartësinë e distancës midis secilës LED do të merrni një zonë të mbuluar që është e barabartë me distancën midis LED -ve. Por nëse e rrisni distancën, këto kone të lehta mbivendosen edhe më shumë dhe do të rezultojnë që pikat e nxehta të mbivendosen aq shumë sa të bashkohen me njëra -tjetrën. Në këtë mjet që kam krijuar për ngjyrosjen e dritës distanca midis LED -ve dhe difuzorit është afërsisht dyfishi i distancës midis secilës LED. Dhe siç mund ta shihni drita që rezulton është e shpërndarë mirë. Fotografia e fundit është një ekspozim i gjatë ku kam përdorur këto mjete për të nxjerrë disa vija me dritën e saj.

Hapi 8: Përfundimi

Nëse dëshironi të ndërtoni një instalim të bukur me dritë me LED, kujdesuni që të shpërndani dritën në të djathtë. Në disa raste dëshirohet një pikë e vetme drite, por shumicën e kohës ju dëshironi një pamje më të këndshme dhe një burim drite i shpërndarë do t’ju japë këtë. Nëse punoni në kinematografi ose fotografi, tashmë duhet të dini shumë për dritën e drejtpërdrejtë kundrejt dritës së shpërndarë dhe këtu ju merrni një pasqyrë se si ta ktheni njëri -tjetrin në tjetrin.

Nëse dëshironi të bëni një difuzion të dyfishtë më profesional, mund të përdorni fletë akrilike. Ka fletë akrilike me një transmetim drite prej 79%, këto zakonisht përdoren në instalimin e banjës si mbrojtje e privatësisë. Këto kanë një perde të mirë për t'u përdorur si një shpërndarës nëse e dyfishoni. Për një difuzion të dyfishtë, distanca e plotë midis secilës LED nuk është e nevojshme. Vendosni shtresën e parë të difuzionit rreth 1/3 e distancës midis LED dhe shtresës së dytë në 2/3 të distancës. Në këtë mënyrë do të merrni një shpërndarje shumë të barabartë të dritës në shtresën e dytë. Por gjithashtu mund të përdorni thjesht distancën midis LED -ve dhe vendosni nivelin e parë në mes të tij.

Ka shumë mënyra të tjera për ta arritur këtë, si përdorimi i kanalit të dritës akrilike, por ato janë më komplekse dhe zakonisht është më e lehtë të përdoret ose një difuzion i vetëm me distancë të mjaftueshme ose difuzion të dyfishtë.