USB Floodlight: 4 lépés

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

Ez a gyakorlatban az SMD (felületre szerelhető eszköz) forrasztásakor kezdődött a szabványos prototípus táblákon, és nagyon fényes, kompakt USB-tápellátást eredményezett, amely kiválóan alkalmas kempingezéshez vagy vészvilágításhoz.

A legtöbb modern LED izzó az SMD LED chipeket tartalmazza. Ezek a chipek tömegesen gyártottak, nagyon olcsók, és nagyon alacsony áron elérhetők a hobbi számára. Az 5730 -as típusból 200 -at vettem 1 EURO -ért. A 4 jegyű szám a méretüket jelzi: 5,7x3,0 mm. Egyenként 0,5 W -ra (~ 140 mA, 3,5 V) vannak méretezve, bár hűtőbordára van szükségük ahhoz, hogy folyamatosan működjenek ezen a teljesítményen. Hűtőborda nélkül vagy sokkal alacsonyabb árammal kell működtetni őket, vagy impulzus üzemmódban teljes árammal, például multiplexelt vagy stroboszkóp üzemmódban.

Ez az utasítás részletezi az USB-meghajtású árvízlámpa készítésének módját, de az alacsony ár és a kis méret azt jelenti, hogy sok más alkalmazáshoz is használhatók, például barkács 7 szegmenses kijelzőkhöz, hangulatfényekhez, növekvő fényekhez, kivetítőkhöz, rajzasztalokhoz vagy bármilyen egyedi világítási megoldások.

A szabványos USB tápegységek 5V 1A -t, a nagyobbak 2A -t biztosítanak. Az itt bemutatott kivitel 1A -ra vonatkozik, így minden tápegységben működni fog, de a LED -ek duplázásával 2A -hoz készíthet egyet.

1. lépés: Elmélet

A régimódi izzólámpával ellentétben a LED feszültségcsökkenése nagyon kevéssé függ az áramtól. A nagyáramú fehér LED-ek feszültségcsökkenése ~ 3,0 V-ról ~ 10mA áramnál ~ 3,5V-ra megy 100 mA-nél. Tehát nem csatlakoztathatók közvetlenül az USB tápegység által szállított 5V -hoz. A legegyszerűbb megoldás az, ha minden LED -et sorba kötünk egy ellenállással. Ennek az ellenállásnak az értéke határozza meg a LED -en keresztüli áramot, és ezáltal a fényerőt. Az ellenállású LED pontos áramát nehéz kiszámítani, de könnyű megbecsülni és egyszerű mérni.

Például egy 1 kOhm -os ellenállás sorozatban, fehér LED -del azt jelenti, hogy az áram nagyon alacsony, így a LED -es feszültségcsökkenés ~ 2,9 V, 2,1 V marad az ellenálláson, és így 2,1 mA áramerősség ellenállás, és ugyanaz a 2,1 mA a LED -en keresztül. Egy 100 ohmos ellenállás 21 mA -t eredményezne, ha a LED feszültségcsökkenése 2,9 V maradna, de valószínűleg 3,0 V -ra nő, így „csak” 2,0 V marad az ellenálláson, és így 20 mA a LED -en keresztül. 10 ohmos ellenállás esetén az áram 200 mA lenne, ha a LED feszültségcsökkenése 3,0 V lenne, de valószínűleg 3,4 V -ra nő, és az ellenállás fennmaradó 1,6 V -os csökkenése 160 mA áramot ad, ami valamivel meghaladja a névleges áram.

Tehát azt gondolhatja, hogy egy erős lámpa előállításához 5V 1A tápegységből elegendő 6 vagy 7 db 0,5 W -os LED -et párhuzamosan elhelyezni, mindegyik 10 ohmos soros ellenállással. Minden LED 160mA*3,4V = 0,54W, és minden ellenállás 160mA*1,5V = 0,24W fogyasztana. Ez közel áll a LED specifikációjához és az 1/4W ellenállás specifikációjához. De ha ezt kipróbálja, látni fogja, hogy mind a LED, mind az ellenállás rendkívül felmelegszik (~ 100 ° C). Még inkább, ha ezeket az alkatrészeket egymáshoz közel helyezi el. Ha nem használunk hűtőbordát és ventilátort, akkor valószínűleg meghalnak, és sok mérgező füstöt termelnek.

Tehát a következő beállításokat próbáltam ki:

10 LED 22 ohmos sorozatú ellenállással. 1,4 V -os csökkenést mérek az ellenállásokon, tehát az áram 64 mA / LED, összesen 0,64A. A LED -ekkel és a közeli szerelt ellenállásokkal annyira felmelegszik, hogy fáj az érintés, de nem olvad vagy ég, és kellemes kompakt fény, alkalmi használatra.

24 LED 47 ohmos sorozatú ellenállással. 1,7 V -os csökkenést mérek az ellenállásokon, tehát az áram 36 mA / LED, összesen 0,86A. A dolgok felmelegednek egy idő után. Érdekes módon az ellenállások melegebbnek érzik magukat, mint a LED -ek, annak ellenére, hogy több energiát fogyasztanak és kisebbek. Lehet, hogy a LED -ek képesek energiájuk nagy részét fényként sugározni? Nem használnám sátorban, mivel az elért hőmérséklet fájdalmas lehet, és veszélyes szintre emelkedhet, ha véletlenül letakarják.

40 LED 100 ohmos sorozatú ellenállással. 1,9 V -os csökkenést mérek az ellenállásokon, tehát az áram 19 mA / LED, összesen 0,76A. Érezhetően melegszik, de biztosan nem meleg. Ez nagyszerű lámpát eredményez, hasonlóan a 3 W -os LED -izzóhoz (vagy 30 W -os izzóhoz). Nagyon hasznos kis tárgyak fényképezéséhez, forrasztáshoz vagy javítási munkákhoz, de a BBQ megvilágításához vagy vészvilágításként otthon, az úton vagy a kempingben.

2. lépés: Szükséges összetevők

Az utasítások a 40 LED -es panelre vonatkoznak, 100 ohmos sorozatú ellenállással, amely szerintem a legfényesebb és a legbiztonságosabb. A teljes dolog körülbelül egy órát vett igénybe a forrasztáshoz, de bevallom, ez azután történt, hogy némi tapasztalatot és némi bizalmat szereztem a tábla két másik verziójával kapcsolatban.

Szükséges alkatrészek (Teljes költség: kevesebb, mint 1 euro, ha félig ömlesztve vásárolják)

• 40 fehér SMD „5730” LED
• 40 100 Ohm ellenállás, 1/4W
• 1 5x7 cm -es prototípus tábla. Egyoldalas, 18x24 lyukú.
• 1 férfi USB csatlakozó.

Eszközök: forrasztópáka, forrasztó, csipesz.

A LED -ek polaritással rendelkeznek. Távolról szimmetrikusnak tűnhet a megjelenésük, de alapos szemléléssel több különbséget is látni fog. A leghasznosabb a sárga előlapon található: van az ovális rész, amely ténylegesen világít, de az egyik oldalon egy vonal is található. Ez a negatív oldala, akárcsak a diódák, elektrolit kondenzátorok stb.

3. lépés: Építési utasítások

Kezdje el 40 a forrasztópálcák elhelyezését azon a helyen, ahol a LED -ek a földhöz csatlakoznak. Ezután forrasztja a LED -eket a mínusz oldalukkal a forrasztó folton: tartsa a LED -et a csipesszel, olvassza fel a forrasztófoltot, és helyezze át a LED -et a folyadékfoltba. Győződjön meg arról, hogy a LED plusz oldalán lévő lyukban maradt egy kis hely az ellenállásvezeték átvezetéséhez.

Egyenként szerelje fel az ellenállásokat a tábla hátoldalára, a képen látható szokásos minta szerint. Forrasztja egyik oldalát a LED pluszjához, másik oldalát a tábla közepéhez. Vágja le a felesleges vezetékeket a földoldalon, de hagyja a plusz oldalon.

A végén csatlakoztassa az összes plusz oldali vezetéket is. Itt az ideje annak tesztelésére, hogy minden LED működik -e. Azt tapasztaltam, hogy a 200 ohmos beállítású multiméterrel a LED -ek enyhén, de eléggé világítanak, hogy lássák, nincs -e megfelelően csatlakoztatva. A felesleges vezetékek egy részével kösse össze mindkét mínusz sín összes pontját.

Most csatlakoztassa az USB -csatlakozót. Négy folt forrasztót tettem és forrasztottam mind a négy csapot a táblára, hogy a csatlakozó jól rögzítve legyen a táblához. Felülről nézve a bal csap plusz, a jobb csap mínusz, és a megfelelő sínekhez kell csatlakoztatni. A két központi tüske az adatokat szolgálja, ezért nem használjuk őket. A bal oldali földi sínhez való csatlakozásnak a hátsó oldalról kell haladnia, hogy átléphesse a középen lévő plusz sávot. Most tesztelheti egy power bankon, és ha minden jól világít, akkor kész!

4. lépés: Teljesítmény

Közismerten nehéz kimutatni, milyen erős a fény: a fényképezőgép automatikus exponálása azt jelenti, hogy minél erősebb a fény, annál kisebb lesz az expozíció. Az „őrülten fényes fáklya” teljesítményéről készült képek meglehetősen lehangolóak. Ennek ellenére úgy gondolom, hogy a fenti kép őszinte elképzelést ad: a közelben nagyon világos, de pár méterre is jól megvilágít. Vegye figyelembe azt is, hogy a megvilágítások nagyon homogének, mivel ezek az SMD LED -ek, ellentétben az akril LED -ekkel, nem rendelkeznek fókuszáló lencsével.

Végül, de nem utolsósorban, ha tetszenek ezek az utasítások, kérjük, szavazzon rá a „Make it Glow” versenyen!