Güclü LED Sualtı İşıqlar: 5 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:49

Bu qısa təlimat, gölünüzü işıqlandırmaq üçün lazım olan detalları və ilhamı təmin edəcək. İstənilən rəngi düzəltmək üçün RGB işıqları ilə PWM karartma sistemini genişləndirmək istədiyim sadə bir LED layihəsidir.

Addım 1: Suyun İçərisinə Elektrik çəkin

Dock/qayıq/sahilinizi işıqlandırmaq istəyirsiniz, ancaq bölgədə üzgüçüləri elektriklə vurmaq istəmirsiniz. Güc mənbələri, xüsusən də enerji təchizatı keçidləri uğursuz ola bilər ki, hər hansı bir kontakt və ya tellər açılarsa yaxınlıqdakı hər şey 110V AC ilə zaplanır. Düşünülməsə də, bu, düzgün dizayndan daha çox əziyyət çəkən məhkəmə prosesləri və cənazə xərcləri ilə nəticələnə bilər. Xoşbəxtlikdən LEDlər aşağı gərginlikdə işləyir: 2-4 VDC arasında, bu, açıq tellər və ya təmaslar olsa belə yaxınlıqdakı üzgüçülərin belə şey. Arızalı rejimdə suya 110VAC qoymayan bir enerji təchizatı istifadə etdiyimizdən əmin olmalıyıq. Transformator əsaslı bir enerji təchizatı hiylə edəcək! Bildiyim qədər, bunlar uğursuzluqla "yaşayacaq". İstifadə olunan LED sayından asılı olaraq böyük bir transformatora ehtiyacınız ola bilər. Bir enerji təchizatı olaraq qarşılaşdığım ən yaxşı həll (istifadə etdiyim) 12V avtomobil/dəniz batareyasıdır. Bu, heç vaxt suda 12-14V-dən çox olmayacaq. Ehtiyatlı olun, əgər qısaldılsa çox yüksək cərəyan verə bilər. Bu dövrədə sadalanan materiallar: 12V avtomobil / dəniz batareyası və ya mümkünsə dərin dövr

Addım 2: LED -ləriniz üçün cari bir qaynaq qurun

Yalnız batareyanı LED -lərlə bağlaya və gedə bilməzsiniz. Yəqin ki, edə bilərsiniz, amma istəməyəcəksiniz, çünki bu (nisbətən) bahalı elektrik LED -lərinizin ömrünü pisləşdirəcək. Bu şeylərin dizayn cərəyanında və ya altında işlədiyinə əmin olmalıyıq. Əvvəlcə lm3406 1.5A buck tənzimləyicisinə əsaslanan bir dövrə istifadə etməyi düşünürdüm. Xüsusi PCB və komponentlər hazırladıqdan sonra qiyməti hesabladıqdan sonra bir az daha sadə bir şeyə qərar verdim: LM317 xətti tənzimləyicisi. Bunun necə istifadə ediləcəyini izah edən təlimatlar artıq var, buna görə də qısa məlumat verəcəyəm. 317, 'tənzimləmə' terminalı ilə 'çıxış' terminalı arasında 1.25V sabit bir gərginlik saxlayır. İki 1Amp cərəyan arasında 1.25 Ohm rezistor bağlasanız (V = IR) axacaq. İndi LED -lərinizi tənzimləmə ilə yerə bağlayın (diaqrama baxın). Müzakirə: Sadə olsa da, bu dizayn mükəmməl deyil. Lm317, gərginliyi idarə etmək üçün gücü istilik kimi yayır. 40V ilə təchiz edirsinizsə və 1V -də 4V LED idarə etmək üçün istifadə edirsinizsə, 36Watt sərf edəcəksiniz. P = I*V (40V-4V)*1amp = 36W. Sürdüyünüzə çox yaxın olan bir gərginliklə onu gücləndirmək istəyəcəksiniz. 12V batareya və müqavimətdə 1.25 gərginlik düşməsi və IC-də 0.5V düşmə ilə, gərginliyinə görə 2-3 LED-i gücləndirə bilərsiniz Yuxarıda göstərilən qutu, LED zəncirlərinə 0.8A təmin etmək üçün 12 eyni dövrədən ibarətdir bu addımda12 - Lm317 tənzimləyiciləri12 - 1W rezistorlar (dəyər istənilən cərəyandan asılıdır, I [A] = 1.25 [V] /R [Ohm]) 12 - kabel bağlayıcıları 1 - açma açarı1 elektrolitik kondansatör

Addım 3: LED -lərin naqilləri və montajı

Dockumu işıqlandırmaq üçün 6 ədəd 3 Luxeon K2 Royal Blue LED -dən istifadə etdim. 3.85V (hər biri) 1A üçün qiymətləndirilsə də, təxminən 3.70V tələb etdiyim 0.8A istifadə etdim. Bu o deməkdir ki, ardıcıl olaraq bağlanmış 3 Royal Blue LED -lərini gücləndirmək üçün ən azı 3*3.70V = 11.10V -ə ehtiyacımız var. Cari mənbəyimizdəki gərginliyin azalmasını da nəzərə almalıyıq (təxminən 1.25+0.5V). Beləliklə, tam doldurulmuş 12V batareyaya çox yaxın olan cəmi 12.85V lazımdır. Yalnız 2 LED -ni seriya olaraq istifadə etsək, yalnız 3.7*2+1.25+0.5 = 9.15V -ə ehtiyacımız olacaq. Tənzimləyicilər əlavə enerjini boşa çıxarırdı. Beləliklə, 18 LED -i işə salmaq üçün 6 paralel 3 LED -dən istifadə etdim. Bu, 3.7 [V]*1 [A]*18 [LED] = 66W şirəyə bərabərdir. Kabeldə 4 tel var, 2 dəst LED -i (hər biri 2 teldən) istifadə etmək üçün bir kabeldən istifadə etdim, ancaq bir kabelin ümumi bir yer olaraq istifadə edildiyi zaman, xüsusən də kiçik ölçülü (qalın) teller. Ümid edirəm bu nöqtəyə qədər fikir əldə edəcəksiniz və istədiyiniz quruluşu dizayn edə bilərsiniz. İşıqlar üçün kiçik sualtı korpuslar düzəltmək yaxşı olardı. Ancaq vaxt və büdcə səbəbindən işıqları sadəcə istilik lavabolarına quraşdırdım (suyun tükənməsi halında istiləşəcəklər!), İstilik qabığını bir -birinə yapışdıraraq ortadan dokuma vidaladım. Dock boyunca telləri bağlamaq və gizlətmək üçün zımba silahından istifadə etdim. Bu addımda istifadə olunan materiallar: 18 - Luxeon K2 LEDləri hər biri 5 dollar18 - Luxeon K2 Heat sinksepoxyX bir çox ayaqları 22 ölçülü telefon kabeli (və ya istədiyiniz hər hansı bir kabel) birləşdirmək üçün telləri cari mənbəyinizə aparın.

Addım 4: Bitirdiniz

İndi gecə işıq saçan və qonşularınızı əsəbiləşdirə biləcək güc LEDləri ilə təchiz olunmuş bir dokunuz var. Üzgüçülərinizi elektriklə vurmayacağına əmin ola bilərsiniz. Mənim hazırkı planlarım arasında bunları qayığım üçün uçuş zolağı işıqları etmək üçün gölümün dibinə quraşdırmaq daxildir. Şüaları yayan və ya yayan işıqlara fərqli lenslər əlavə edə bilərsiniz. Fərqli rəngləri də sınayın. Cari mənbəyinizin təchizatı cərəyana görə qiymətləndirildiyi müddətcə onları bağlaya bilərsiniz (gərginlikdən narahat olmayın).

Addım 5: Layihənin genişləndirilməsi

İndiyə qədər hər şey nisbətən sadə idi. Mavi işıqları yandırmaq və söndürmək üçün bir idarəetmə qutusu istifadə etməkdən daha yaxşı işlər görə bilərik. İlk addım onların parlaqlığını idarə etməkdir. Bir PWM idarə olunan buck tənzimləyici dövrəsi üçün hazırladığım dizaynı əlavə etdim, lakin sonradan başa düşdüm ki, işığın seriyasına bir transistor əlavə etmək və parlaqlığını idarə etmək üçün mikro nəzarətçidən PWM siqnalını və ya analoq çıxış siqnalını istifadə etmək olar. işıqlar. Bu mənim növbəti addımımdır, hazır layihəyə asanlıqla inteqrasiya edilə bilər. Rənglərin dəyişdirilməsi: Gözlərinizdəki reseptorlar yalnız qırmızı, yaşıl və mavi işığın dalğa uzunluğuna həssasdır. Hər bir reseptorun nisbi həyəcanı ilə bir rəngi şərh edirsiniz. Məsələn, sarı işıq qırmızı və yaşıl reseptorları həyəcanlandırır. Beləliklə, qırmızı yaşıl və mavi ledləri bir -birinə yapışdırsaq və onların nisbi parlaqlığını və ya bir -birlərinə nisbətən nə qədər açıq və ya sönük olduqlarını idarə etsək (çox qısa müddət ərzində (PWM!)) Beynimizi düşündürərik. fərqli rənglər görürük. TV -lər belə işləyir! İndi sual budur ki, hər yerdə bir milyon tel keçirmədən işıq qrupu başına 3 fərqli işığı (RGB) necə idarə edə bilərik. Bura sizin elektronika laboratoriyanız deyil, dokunuzdur. Əvvəllər edə biləcəyimiz kimi 3 dəst işıq üçün 4 teldən çox RGB işıq dəsti üçün ən azı 4 telə ehtiyacımız olacaq. Cavab budur ki, bunu necə gözəl edəcəyimi bilmirəm! Ümid edirəm ki, məlumatlı oxucu kütləsi qatqı təmin edəcək. Bir cavab, bütün fərqli rəngləri öz rəngləri ilə birləşdirməkdir. yəni. ardıcıl olaraq bütün qırmızılar və bu rəngin nisbi miqdarlarını nəzarət etmək üçün nəbz genişliyi modulyasiyasından istifadə edin. Bu, dokunuzun altında işləyən daha az tel deməkdir, eyni zamanda, dokunuzdakı hər bir işıq qrupunun eyni zamanda eyni rəngdə olacağı anlamına gəlir, yarısı yaşıl və yarısı bənövşəyi deyil, sistem tamamilə yenidən dizayn edilə bilər ki, idarəetmə elektronika işıqlar altında su altında yerləşir. Bunun üçün hər bir işıq qrupu üçün yalnız 2 elektrik naqili və bir nəzarət teli lazımdır. Ancaq elektronikanı nəmləndirmək, ehtimal ki, uğursuzluqla nəticələnəcək, buna görə də bu yolu götürməyin yolu olmayacaq. Problemi yekunlaşdırmaq üçün: telləri necə minimuma endiririk, lakin hər bir LED qrupunda R, G, B LEDləri üzərində fərdi nəzarət saxlayırıq. ? Ümumiyyətlə, 12 V -dan aşağı olan bütün gərginlikləri saxlamaq istədiyimizi unutmayın (bütün LED -ləri bir tel üzərində ardıcıl olaraq yerləşdirə bilmərik) Əsasən nəzarət azadlığı dərəcələrini tellərin sayı ilə balanslaşdırırıq. Bu, mühəndislik məhdudiyyətlərinin tipik bir nümunəsidir. Zəhmət olmasa təkliflərinizi və hər hansı bir sualınızı göndərin. Uğurlar!