Angstrom - hangolható LED fényforrás: 15 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Az Angstrom egy 12 csatornás hangolható LED fényforrás, amelyet 100 font alatt lehet megépíteni. 12 PWM vezérlésű, 390nm-780nm átmérőjű LED-csatornával rendelkezik, és egyszerre több csatorna keverését teszi lehetővé egyetlen 6 mm-es szálkapcsolt kimenethez, valamint lehetővé teszi bármely vagy az összes csatorna egyidejű kimenetét az egyedi 3 mm-es szálkimeneteken.

Az alkalmazások közé tartozik a mikroszkópia, a kriminalisztika, a kolorimetria, a dokumentumolvasás stb. Könnyen szimulálhatja a különböző fényforrások spektrumát, például a kompakt fénycsöveket (CFL).

Ezenkívül a fényforrások érdekes színházi fényeffektekhez használhatók. A tápcsatornák több mint képesek további, nagyobb névleges tápegységű LED -ek kezelésére, és a több hullámhossz gyönyörű és egyedi többszínű árnyékhatást hoz létre, amelyet a normál fehér vagy RGB LED -források nem tudnak megismételni. Ez egy egész szivárvány egy dobozban !.

1. lépés: Szükséges alkatrészek - alaplap, tápellátás, vezérlő és LED -szerelés

Alaplap: A készülék fa alapra van szerelve, körülbelül 600 mm x 200 mm x 20 mm. Ezenkívül 180 mm x 60 mm x 20 mm feszültségmentesítő fából készült tömböt használnak az optikai szálak igazítására.

Az 5 V -os 60 W -os tápegység egy 700 mA -es biztosítékkal ellátott, biztosítékkal ellátott IEC csatlakozón keresztül csatlakozik a hálózathoz, és egy fő, legalább 1 A 240 V névleges fokozatú kapcsoló.

A fő áramköri lap szabványos fenolos rézbevonatú szalaglemezből készült, 0,1 hüvelyk osztású. A prototípusban ez a tábla mérete körülbelül 130 mm x 100 mm. A prototípushoz opcionálisan második, körülbelül 100 mm x 100 mm méretű táblát szereltek, de ez csak további áramkörök illesztésére szolgál, mint például a spektroszkópia jelfeldolgozási logikája stb., És nem szükséges az alapegységhez.

A fő LED -szerelvény 12 db 3 W -os csillag LED -et tartalmaz, mindegyik eltérő hullámhosszú. Ezeket részletesebben az alábbi LED -szerelvényről szóló szakasz tárgyalja.

A LED -ek két alumínium hűtőbordára vannak szerelve, amelyek a prototípusban 85 mm x 50 mm x 35 mm mélyek voltak.

A Raspberry Pi Zero W vezérli az egységet. Fejléccel van felszerelve, és az alaplap megfelelő 40 tűs aljzatába csatlakozik.

2. lépés: Szükséges alkatrészek: LED -ek

A 12 LED középső hullámhossza a következő. Ezek 3 W -os csillag LED -ek, 20 mm -es hűtőbordával.

390 nm 410 nm 440 nm 460 nm 500 nm 520 nm 560 nm 580 nm 590 nm 630 nm 660 nm 780 nm

Az 560 nm -es egység kivételével minden a FutureEdenből származik. Az 560 nm -es egység az eBay -ről származik, mivel a FutureEden nem rendelkezik ilyen hullámhosszú eszközzel. Ne feledje, hogy ez az egység Kínából lesz szállítva, ezért hagyjon időt a szállításra.

A LED -eket Akasa hőszalaggal rögzítik a hűtőbordához. Vágjon 20 mm -es négyzeteket, majd egyszerűen ragasztja egyik oldalát a LED -hez, a másikat a hűtőbordához, és ügyeljen arra, hogy kövesse a gyártó utasításait arról, hogy a szalag melyik oldala kerül a LED hűtőbordához.

3. lépés: Szükséges alkatrészek: LED vezérlő áramkör

Minden LED -csatornát a Raspberry Pi GPIO tűjéről vezérelnek. A PWM a LED intenzitásának szabályozására szolgál. A tápellátású MOSFET (Infineon IPD060N03LG) minden LED -et 2 W teljesítményellenálláson keresztül hajt meg a LED áram korlátozására.

Az alábbiakban az egyes eszközök R4 értékei és a mért áram látható. Az ellenállás értéke megváltozik, mert a feszültségcsökkenés a rövidebb hullámhosszú LED -eken nagyobb, mint a hosszabb hullámhosszú LED -eknél. Az R4 egy 2 W -os ellenállás. Működés közben meglehetősen felmelegszik, ezért ügyeljen arra, hogy az ellenállásokat távol helyezze el a vezérlőpaneltől, tartsa elég hosszú ideig a vezetékeket, hogy az ellenállástest legalább 5 mm -re legyen a táblától.

Az Infineon eszközök olcsón beszerezhetők az eBay -en, és olyan beszállítók is tárolják őket, mint a Mouser. 30V 50A névleges feszültséggel rendelkeznek, ami óriási árrés, de olcsóak és könnyen kezelhetők, mivel DPAK eszközök, és ezért könnyen kézzel forraszthatók. Ha eszközöket szeretne kicserélni, akkor mindenképpen válasszon egyet megfelelő áramerősséggel és olyan kapuküszöbgel, hogy 2-2,5 V-nál az eszköz teljesen be legyen kapcsolva, mivel ez megfelel a Pi GPIO-tól elérhető logikai szinteknek (maximum 3,3 V). csapok. A kapu/forrás kapacitása 1700 pf ezeknél az eszközöknél, és minden cserének nagyjából hasonló kapacitással kell rendelkeznie.

A MOSFET hálózata (10nF kondenzátor és 10 ohm 1/4W ellenállás) szabályozza az emelkedési és süllyedési időket. Ezen komponensek és a 330 ohmos kapuellenállás nélkül a kimeneten csengetés és túllépés volt, ami nem kívánt elektromágneses interferenciához (EMI) vezethetett.

Az R4 ellenállás értékeinek táblázata, a 2 W teljesítményű ellenállás

385nm 2,2 ohm 560mA415nm 2,7 ohm 520mA440nm 2,7 ohm 550mA 460nm 2,7 ohm 540mA 500nm 2,7 ohm 590mA 525nm 3,3 ohm 545mA 560nm 3,3 ohm 550mA 590nm 3,9 ohm 570mA 610nm 630n 530m 630m 630n

4. lépés: Szükséges alkatrészek: száloptika és kombinátor

A LED -ek 3 mm -es műanyagszálas optikai kombinátorhoz vannak csatlakoztatva. Ez számos beszállítótól kapható, de az olcsóbb termékek túlzott csillapítással rendelkeznek rövid hullámhosszon. Vettem néhány szálat az eBay -en, ami kiváló volt, de néhány olcsóbb szálat az amazonon, amely jelentős csillapítással rendelkezett körülbelül 420 nm -nél és annál alacsonyabban. Az eBay -ről vásárolt szál ebből a forrásból származik. 10 méternek elegendőnek kell lennie. Mindössze 4 méter szükséges a LED -ek összekapcsolásához, 12 X 300 mm hosszúsággal, de az egyik lehetőség az egység építésekor az egyes hullámhosszúságok 3 mm -es kimeneti szálhoz való párosítása is, így praktikus, ha ehhez a lehetőséghez többlet is van.

www.ebay.co.uk/itm/Fibre-Optic-Cable-0-25-…

A kimeneti szál rugalmas 6 mm -es szál, kemény műanyag külső burkolatba zárva. Innen elérhető. Valószínűleg a legtöbb esetben elegendő 1 méter hosszúság.

www.starscape.co.uk/optical-fibre.php

Az optikai kombinátor egy kúpos műanyag fényvezető, amely egy 15 x 15 mm -es négyszögletes rúdból készül, körülbelül 73 mm -re vágva és csiszolva úgy, hogy a vezető kimeneti vége 6 mm x 6 mm legyen.

Ismét vegye figyelembe, hogy bizonyos típusú akrilok túlzott csillapítással rendelkeznek rövid hullámhosszon. Sajnos nehéz eldönteni, hogy mit fogsz kapni, de a forrás ebből a forrásból jól működött

www.ebay.co.uk/itm/SQUARE-CLEAR-ACRYLIC-RO…

Azonban az ebből a forrásból származó rúd túlzott csillapítással rendelkezik, és szinte teljesen átlátszatlan volt a 390 nm -es UV fényre.

www.ebay.co.uk/itm/Acrylic-Clear-Solid-Squ…

5. lépés: Szükséges alkatrészek: 3d nyomtatott alkatrészek

Néhány része 3D nyomtatással készült. Ők

A LED szál adapterek

A szál rögzítőlemez

Az (opcionális) szálkimeneti adapter (egyedi kimenetekhez). Ez csak a szálas rögzítőlemez újranyomtatása.

Az optikai csatoló rögzítőlemeze

A szálak kivételével minden alkatrész szabványos PLA -ban van nyomtatva. Ezekhez a PETG -t ajánlom, mivel a PLA túlságosan lágyítja; a LED -ek elég melegek.

Ezen részek összes STL -je megtalálható a projekthez mellékelt fájlokban. Lásd a Raspberry Pi konfigurálásának lépését a projekt összes eszközét tartalmazó zip fájlhoz.

Nyomtassa ki a LED -ek száladapterét 100% -os kitöltéssel. A többiek 20% -os kitöltéssel nyomtathatók.

Az összes alkatrészt 0,15 mm rétegmagasságban nyomtatták ki, egy szabványos 0,4 mm -es fúvókával, 60 mm/sec sebességgel Creality Ender 3 és Biqu Magician segítségével. Minden olcsó 3D nyomtatónak meg kell tennie ezt a feladatot.

Az összes alkatrészt függőlegesen kell nyomtatni úgy, hogy a lyukak felfelé nézzenek - ez biztosítja a legjobb pontosságot. Kihagyhatja a támogatásokat; ettől a főcsatlakozó rögzítőlemez kissé rongyos lesz a hátsó szélén, de ez csak kozmetikai; egy csiszolópapír rendbe teszi.

Fontos: Nyomtassa ki a szál rögzítőlemezt (és annak opcionális második példányát az egyedi szálkimeneti adapterhez) 1,05 méretarányban, azaz 5% -kal nagyítva. Ez biztosítja, hogy a szál furatai elegendő hézaggal rendelkezzenek.

6. lépés: A fő vezérlőpanel összeszerelése

A vezérlőkártya szabványos réz szalaglemezből készül (néha veroboard néven is ismert). Nem részletezek részletes elrendezést, mert a táblatervezés, amin végül végeztem, kissé rendezetlen lett, mivel olyan összetevőket kellett hozzáadnom, mint az eredetileg nem tervezett hálózata. A tábla tetején, a fent látható részben felépítve, vannak a teljesítmény ellenállások és a Raspberry Pi aljzat. Derékszögű fejlécet használtam a Pi -hez, így derékszögben helyezkedik el az alaplappal, de ha normál, egyenes fejlécet használ, akkor egyszerűen párhuzamosan fog ülni a táblával. Így egy kicsit több helyet foglal el, ezért ennek megfelelően tervezzen.

Veropinokat használtak a vezetékek csatlakoztatásához a táblához. A nyomok vágásához hasznos egy kis csavaró fúró. A Pi foglalathoz éles kézműves késsel vágja le a vágányokat, mivel nincs két lyuk a két foglalat között.

Vegye figyelembe az 1 mm -es rézhuzal kettős sorát. Ennek célja, hogy alacsony impedanciájú utat biztosítson a közel 7 amper áramerősséghez, amelyet a LED -ek fogyasztanak teljes teljesítményükön. Ezek a vezetékek a tápfeszültségű MOSFET -ek forráskivezetéseire mennek, majd onnan a földre.

Ezen a táblán csak egy kicsi 5 V -os vezeték van, amely áramot szolgáltat a Pi -nek. Ennek az az oka, hogy az 5 V -os fő tápellátás a LED -ek anódjaihoz kerül, amelyek szabványos PC IDE lemezkábellel vannak csatlakoztatva a prototípusom második lapján. Ezt azonban nem kell megtenni, és csak közvetlenül az első táblán lévő aljzathoz csatlakoztathatja őket. Ebben az esetben a rézhuzalok duplikált sorozatát fogja futtatni az anód oldalán, hogy kezelje a +5V oldali áramot. A prototípusban ezek a vezetékek a második táblán voltak.

7. lépés: A Power MOSFET -ek

A MOSFET -eket a tábla réz oldalára szerelték fel. Ezek DPAK eszközök, ezért a fület közvetlenül a táblához kell forrasztani. Ehhez használjon megfelelően nagy hegyet a forrasztópáka és gyorsan ón óvatosan a fület. Ónozza a rézsávokat, ahová a készüléket rögzíti. Helyezze a táblára, és melegítse fel újra a fület. A forrasztóanyag megolvad, és a készülék rögzítve lesz. Próbálja ezt meglehetősen gyorsan megtenni, nehogy túlmelegedjen a készülék; több másodperces meleget is elvisel, ezért ne essen pánikba. Miután a fül (lefolyó) forrasztva van, forraszthatja a kaput és a forrásvezetéket a táblához. Ne felejtse el először vágni a kaput és a forráskábeleket, hogy ne záródjanak le a leeresztő fülhöz !. A képen nem látszik, de a vágások a készülék testéhez vezető vezetékek alatt vannak.

A sasszemű olvasók csak 11 MOSFET-et jegyeznek meg. Ez azért van, mert a 12. -t később adták hozzá, amikor megkaptam az 560 nm -es LED -eket. A szélessége miatt nem fér el a táblán, ezért máshol helyezték el.

8. lépés: LED -ek és hűtőbordák

Itt egy közeli kép a LED -ekről és a hűtőbordákról. A vezérlőkártya kábelezése a prototípus egy korábbi verziójából származott, mielőtt IDE kábel használatával váltottam a LED -ek csatlakoztatásához a vezérlőhöz.

Amint azt korábban említettük, a LED -eket Akasa hőszalag négyzetekkel rögzítik. Ennek az az előnye, hogy ha egy LED meghibásodik, könnyen eltávolítható éles késsel a szalag átvágásához.

Amíg a hűtőborda elég nagy, semmi akadálya annak, hogy az összes LED -et egyetlen hűtőbordára szerelje. A bemutatott hűtőbordákon teljes teljesítmény mellett a hűtőborda hőmérséklete eléri az 50 ° C -ot, így ezek a hűtőbordák valószínűleg valamivel kisebbek az optimálisnál. Utólag valószínűleg az is jó ötlet lett volna, ha három hosszabb hullámhosszú LED -et helyezünk el mindegyik hűtőbordán, ahelyett, hogy mind a hat rövidebb hullámhosszú sugárzót az egyikre, a hosszabb hullámhosszú sugárzót pedig a másikra tennénk. Ennek az az oka, hogy egy adott előremenő áram esetén a rövid hullámhosszú sugárzók nagyobb energiát oszlatnak el a nagyobb előremenő feszültségcsökkenés miatt, és így melegednek.

Természetesen hozzáadhat ventilátor hűtést. Ha azt tervezi, hogy teljesen bezárja a LED szerelvényt, ez bölcs dolog.

9. lépés: LED -vezetékek

A LED -ek szabványos 40 tűs IDE kábellel csatlakoznak a vezérlőpanelhez. Nem minden kábelpárt használnak, lehetővé téve a bővítést.

A fenti kapcsolási rajzok az IDE csatlakozó huzalozását és a Raspberry Pi kábelezését mutatják be.

A LED-eket színeik jelölik (UV = ultraibolya, V = ibolya, RB = királykék, B = kék, C = ciánkék, G = zöld, YG = sárga-zöld, Y = sárga, A = sárga, R = fényes piros, DR = mélyvörös, IR = infravörös), azaz növekvő hullámhosszon.

Megjegyzés: ne felejtse el gondoskodni arról, hogy a kábelcsatlakozó +5 V -os csatlakozási oldalán 2 x 1 mm vastag vezeték legyen párhuzamosan a szalaglemezen lefelé, hogy magas áramvonalat biztosítson. Hasonlóképpen a földelt MOSFET -ek forráscsatlakozásaihoz hasonló vezetékeknek kell futniuk, hogy biztosítsák a nagy áramot a földhöz.

10. lépés: A vezérlőpanel tesztelése

Anélkül, hogy csatlakoztatná a Raspberry Pi -t az alaplaphoz, tesztelheti, hogy a LED -illesztőprogramok megfelelően működnek -e, ha a GPIO csapokat egy kapcsolón keresztül csatlakoztatja a +5 V -os sínhez. A megfelelő LED -nek világítania kell.

Soha ne csatlakoztassa a GPIO csapokat +5 V -ra, amikor a Pi csatlakoztatva van. Megsérül a készülék, belsőleg 3.3 V -ról működik.

Miután meggyőződött arról, hogy a tápellátás -illesztőprogramok és a LED -ek megfelelően működnek, folytathatja a következő lépést, amely a Raspberry Pi konfigurálása.

Ne nézzen közvetlenül az optikai szálak végébe, miközben a LED -ek teljes erővel működnek. Rendkívül világosak.

11. lépés: A LED -ek száloptikája

Minden LED 3 mm -es optikai szálon keresztül csatlakozik. A 3D nyomtatott szál adapter szorosan illeszkedik a LED szerelvényre és vezeti a szálat. A húzásmentesítő blokk körülbelül 65 mm -re van felszerelve a LED hűtőbordák előtt.

Ez elegendő helyet biztosít az ujjainak behelyezéséhez, és a száladaptereket a LED -ekre tolja, majd illeszti a szálat.

Fúrjon 4 mm -es lyukakat a feszültségmentesítő blokkon keresztül a LED -eknek megfelelően.

Minden szál hossza hozzávetőleg 250 mm, de mivel minden szál más utat jár be, a tényleges rögzített hossz változhat. Ennek legegyszerűbb módja a 300 mm -es szálak vágása. Ezután meg kell egyenesíteni a szálat, különben lehetetlen lesz kezelni. Olyan, mint a 3 mm vastag perspex rúd, és sokkal merevebb, mint képzeli.

A szál kiegyenesítéséhez 300 mm hosszú (kb.) 4 mm OD sárgaréz rudat használtam. A rúd belső átmérője elegendő ahhoz, hogy a szál simán belecsússzon a rúdba. Győződjön meg arról, hogy a rúd mindkét vége sima, nehogy megkarcolja a szálat, miközben be- és kicsúsztatja.

Nyomja be a szálat a rúdba úgy, hogy az egyik végén egy síkban legyen, a másiknál kis hosszúsággal kilógjon, vagy egészen, ha a rúd hosszabb, mint a szál. Ezután mártsa a rudat egy mély, forrásban lévő vízzel töltött edénybe körülbelül 15 másodpercig. Távolítsa el a rudat, és szükség esetén helyezze át a szálat úgy, hogy a másik vége egy vonalba kerüljön a rúd végével, majd ugyanúgy melegítse fel a végét.

Most egy tökéletesen egyenes rostdarabnak kell lennie. Távolítsa el egy másik száldarab átnyomásával, amíg meg tudja fogni és eltávolítja a kiegyenesített szálat.

Ha kiegyenesítette mind a tizenkét száldarabot, vágjon további tizenkét darabot, körülbelül 70 mm hosszú. Ezeket a szálak átvezetésére használják a csatlakozólemezen. Amikor a kivitelezés befejeződött, az egyes szálkimeneti csatlakozók feltöltésére szolgálnak, így nem vesznek el.

Hasonlóképpen egyenesítse ki ezeket a darabokat. Ezután illessze őket a csatlakozólemezre. A fenti képen láthatja, hogyan kell kinézniük. A lépcsőzetes elrendezés a szálak által elfoglalt terület minimalizálása (minimális gömbcsomagolási sűrűség). Ez biztosítja, hogy a szálkombinátor a lehető leghatékonyabban tudjon működni.

Vegyen minden vágott száldarabot és csiszolja le egyik végét laposan, 800, majd 1500 szemcsés csiszolópapírral. Ezután polírozza fém vagy műanyag lakkal - itt egy kis forgószerszám polírozó párnával praktikus.

Most távolítsa el az EGY vágott szálat, és csúsztassa a teljes hosszúságú szálat a csatolólapba. Ezután illessze vissza a húzásgátlón keresztül úgy, hogy a polírozott vég érintkezzen a LED lencse elejével a LED szálcsatlakozón keresztül. Ismételje meg minden szálnál. Ha a rövid szálakat a lyukakban tartja, biztosítja, hogy minden hosszú szál könnyen a megfelelő helyre kerüljön.

MEGJEGYZÉS: Ne nyomja túl erősen az ibolya és az ultraibolya LED -eket. Lágy polimer anyaggal vannak burkolva, ellentétben a többi epoxi -kapszulával. Könnyű deformálni a lencsét és elszakítani a kötőhuzalokat. Hidd el, ezt nehezen tanultam meg. Ezért legyen óvatos, amikor a szálakat ehhez a két LED -hez illeszti.

Nem mindegy, hogy milyen sorrendben vezeti át a szálakat a csatolón, de próbálja meg rétegezni a szálakat, hogy ne keresztezzék egymást. Tervezésem szerint az alsó hat LED -et a bal alsó három LED alsó három lyukába, majd a következő három lyukat a jobb három LED -hez stb.

Ha az összes szálat átvezette a csatolón, helyezze az alaplapra, és fúrjon két rögzítő lyukat, majd csavarja le.

Ezután egy nagyon éles pár átlós vágó segítségével vágja le az egyes szálakat a lehető legközelebb a csatoló felületéhez. Ezután húzza ki az egyes darabokat, csiszolja és csiszolja a vágott végét, majd helyezze vissza, mielőtt továbblép a következő szálra.

Ne aggódjon, ha a szálak nem egy vonalban vannak a csatoló felületével. A legjobb tévedni, ha kissé süllyesztve vannak, nem pedig kiállóak, de egy -két milliméter különbség nem igazán számít.

12. lépés: A Raspberry Pi konfigurálása

A Raspberry Pi konfigurációs folyamatát a csatolt rtf dokumentum dokumentálja, amely a zip fájl mellékletének része. A Pi konfigurálásához nincs szükség további hardverre, kivéve a PC tartalék USB -portját a csatlakoztatáshoz, megfelelő USB -kábelt és SD -kártyaolvasót a MicroSD -kártya képének létrehozásához. Szüksége van egy MicroSD kártyára is; A 8G több mint elég nagy.

Ha konfigurálta a Pi -t, és csatlakoztatta a fő vezérlőpanelhez, akkor WiFi hozzáférési pontként kell megjelennie. Amikor a számítógépet ehhez az AP -hez csatlakoztatja, és a https://raspberrypi.local vagy a https://172.24.1.1 címen tallózva látja a fenti oldalt. Egyszerűen csúsztassa a csúszkákat a kívánt fényerősség és hullámhossz beállításához.

Vegye figyelembe, hogy a minimális intenzitás 2; ez a Pi PWM könyvtár sajátossága.

A második képen a CFL lámpa spektrumát emuláló egység látható, amelynek kibocsátása körülbelül 420 nm, 490 nm és 590 nm (lila, türkiz és borostyán), ami a tipikus három foszfor bevonatú lámpának felel meg.

13. lépés: A szálkombinátor

A szálgerendás kombinátor 15 x 15 mm -es négyzet alakú akril rúdból készül. Megjegyezzük, hogy néhány akril műanyag túlzottan elnyeli a spektrumot 420 nm -től és az alatta; ennek ellenőrzéséhez, mielőtt elkezdené, ragyogja át az UV LED -et a rúdon, és ellenőrizze, hogy nem gyengíti -e túlzottan a fénysugarat (használjon fehér papírlapot, hogy láthassa a papír optikai fehérítőinek kék fényét).

Kinyomtathatja a 3D nyomtatható szerszámot a rúd lecsiszolásához, vagy elkészítheti sajátját valamilyen megfelelő műanyag lemezből. Vágja a rudat körülbelül 73 mm -re, majd csiszolja és polírozza mindkét végét. Ezután kétoldalas ragasztószalaggal rögzítse a szálat a rúd két ellentétes oldalához. Csiszoljon 40 -es szemcseméretű papírt, amíg 0,5 mm -re nem esik a jig vonalaktól, majd fokozatosan növelje 80, 160, 400, 800, 1500, 3000, 5000 és végül 7000 szemcsés papírra, hogy kúpos polírozott felületet kapjon. Ezután távolítsa el a szerszámot, és helyezze át a másik két oldal csiszolásához. Most már rendelkeznie kell egy kúpos piramissal, amely alkalmas a rost kombináló lemezbe történő felszerelésre. A keskeny vége 6 mm x 6 mm, hogy megfeleljen a szál felszállásának.

Megjegyzés: az én esetemben nem csiszoltam le 6 mm x 6 mm -re, így a kombinátor kissé kilóg a szerelőlemezről. Ez nem számít, mivel a 6 mm -es szál préselésre alkalmas, és ha kellően messze benyomódik, a kombinátor keskeny végével ütközik.

Vágja le a külső köpeny körülbelül 1 hüvelykét a 6 mm -es szálról, ügyelve arra, hogy ne károsítsa magát a szálat. Ezután, ha a szál külső köpenye nem illeszkedik megfelelően a csatolólaphoz, tekerje körbe egy darab szalaggal. Ezután be kell tudni tolni, és szorosan ágyba kell helyezni a kombináló piramissal. Szerelje fel az egész szerelvényt az alaplemezre a szálkimeneteknek megfelelően.

Ne feledje, hogy egyesítéskor némi fényt veszít. Az okot a fenti optikai nyomokból láthatja, mivel a fény lecsökkentése a sugárzási szög növekedését is eredményezi, és közben elveszítünk némi fényt. A maximális intenzitás eléréséhez egyetlen hullámhosszon az opcionális szálcsatlakozó lemezzel vegye le a LED -et vagy a LED -eket közvetlenül a 3 mm -es szálra.

14. lépés: Az egyedi szálkimeneti csatlakozó lemez

Ez csak egy második nyomtatvány a fő szálvezetőből. Ismét ne felejtse el 105% -os léptékben nyomtatni, hogy a szálak szabaddá váljanak a lyukakon keresztül. Egyszerűen csavarja le ezt a lemezt a fő szálvezetővel egy vonalban, csavarja ki a kombinátor szerelvényt, és cserélje ki erre a lemezre. Ne felejtse el a megfelelő irányba illeszteni, a lyukak csak egy irányba sorakoznak !.

Most tegye azt a 12 darab rostot, amelyeket levágott, a lemez lyukaiba. Egy vagy több hullámhossz eltávolításához csak távolítson el egy darab szálat, és helyezzen egy hosszabbat a lyukba. Ha kívánja, egyszerre leválaszthatja mind a 12 hullámhosszat.

15. lépés: Több erőt! Több hullámhossz

Ha kívánja, a Pi több csatornát is vezethet. A LED -ek más hullámhosszon való rendelkezésre állása azonban valószínűleg kihívást jelent. Olcsón szerezhet be 365 nm -es UV -LED -eket, de a rugalmas 6 mm -es szálkábel még 390 nm -nél is erősen elnyeli magát. Azonban azt tapasztaltam, hogy az egyes szálak működnek ezzel a hullámhosszal, így ha szeretné, hozzáadhat vagy kicserélhet egy LED -et, hogy rövidebb UV -hullámhosszat kapjon.

Egy másik lehetőség a fényerő növelése a LED -ek megduplázásával. Például megtervezhet és kinyomtathat egy 5 X 5 szálas csatolót (vagy 4 X 6), és csatornánként 2 LED -et tartalmazhat. Vegye figyelembe, hogy sokkal nagyobb tápegységre van szüksége, mivel közel 20 amper áramot fogyaszt. Minden LED -nek saját leeső ellenállása kell; ne párhuzamba állítsa a LED -eket közvetlenül. A MOSFET -ek kapacitása több mint elegendő ahhoz, hogy csatornánként két vagy akár több LED -et vezessen.

Nem igazán használhat nagyobb teljesítményű LED -eket, mert nem bocsátanak ki fényt olyan kis területről, mint a 3 W -os LED -ek, és így nem tudnak hatékonyan száloptikázni. Keresse meg az „etendue megőrzése” című részt, hogy megértse, miért van ez.

A fényveszteség a kombinátoron keresztül meglehetősen nagy. Ez sajnos a fizika törvényeinek következménye. A sugár sugarának csökkentésével növeljük annak eltérési szögét is, és így néhány fény kiszökik, mivel a fényvezető és a szál csak 45 fok körüli elfogadási szöggel rendelkezik. Vegye figyelembe, hogy az egyes szálkimenetek teljesítménye lényegesen nagyobb, mint a kombinált hullámhosszú csatolóé.