Power LED podvodne luči: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:09

Ta kratek pouk vam bo ponudil podrobnosti in navdih, potreben za osvetlitev vašega jezera. To je preprost LED projekt, za katerega upam, da ga bom razširil z uporabo PWM zatemnitve z RGB lučmi, da bo poljubna barva.

1. korak: dajanje električne energije v vodo

Torej želite osvetliti svoj pristanišče/čoln/obalo, ne želite pa plavati plavalcev na tem območju. Napajalniki, zlasti preklapljanje napajalnikov, lahko odpovejo, kar povzroči, da 110 V izmenični tok izloči vse v bližini, če so izpostavljeni stiki ali žice. Čeprav to ni verjetno, bi to lahko povzročilo tožbe in pogrebne stroške, ki bi bili vredni veliko več težav kot uporaba ustrezne zasnove. Na srečo LED delujejo pri nizki napetosti: med 2-4 V DC, to pomeni, da tudi pri izpostavljenih žicah ali stikih v bližini plavalci ne bodo čutili stvar. Prepričati se moramo le, da uporabljamo napajalnik, ki v primeru izpada ne bo dal 110VAC v vodo. Napajalnik na osnovi transformatorja bo znal! Kolikor vem, ti ob neuspehu ne bodo šli "v živo". Vendar pa boste morda potrebovali velik transformator, odvisno od števila uporabljenih LED. Najboljša rešitev, na katero sem naletel kot napajalnik (tisti, ki sem ga uporabil), je 12V avtomobilska/pomorska baterija. To bo zagotovilo, da v vodo nikoli ne boste dobili več kot 12-14V. Vendar bodite previdni, če lahko pride do kratkega stika, lahko proizvedejo zelo velik tok. Odklopite od vezja do polnjenja. Materiali, navedeni v tem koraku: 12V avtomobilska / pomorska baterija ali po možnosti globoki cikel

2. korak: Izdelava tokovnega vira za vaše LED diode

Ne morete samo priključiti LED na baterijo in reči go. No, verjetno lahko, vendar morda ne želite, saj bo to škodilo pričakovani življenjski dobi vaših (relativno) dragih LED diod. Poskrbeti moramo, da te stvari delujejo pri načrtovanem toku ali pod njim. Sprva sem razmišljal o uporabi vezja, ki temelji na regulatorju dolžine lm3406 1.5A. Po izračunu cene po izdelavi PCB -jev in komponent po meri sem se odločil za nekaj bolj preprostega: linearni regulator LM317. Tam že obstajajo navodila, ki pojasnjujejo, kako to uporabiti, zato bom na kratko. 317 vzdržuje konstantno napetost 1,25 V med priključkom za nastavitev in izhodom. Če med dvema tokoma 1Amp povežete upor 1,25 Ohm (V = IR). Zdaj preprosto pritrdite LED diode med nastavitvijo in tlemi (glejte diagram). Razprava: Čeprav je preprosta, ta zasnova ni popolna. Lm317 odvaja moč kot toploto za nadzor napetosti. Če ga napajate s 40V in ga uporabljate za pogon 4V LED pri 1 amperu, boste razpršili 36 vatov. P = I*V (40V-4V)*1amp = 36W. Napajati ga boste morali z napetostjo, ki je zelo blizu napetosti, ki jo vozite. Z 12V baterijo in padcem napetosti 1,25 na uporu in padcem 0,5 V na IC-ju boste lahko napajali 2-3 LED, odvisno od njihove napetosti Zgornja škatla je sestavljena iz 12 enakih vezij, ki zagotavljajo 0,8A verigam LED diod v tem koraku 12 - regulatorji Lm317 12 - 1W upori (vrednost odvisna od želenega toka, I [A] = 1,25 [V] /R [Ohm]) 12 - kabelski priključki 1 - stikalo za vklop -izklop 1 elektrolitski kondenzator

3. korak: LED ožičenje in montaža

Za osvetlitev priklopne postaje sem uporabil 6 nizov 3 zaporednih luči LED Luxeon K2 Royal Blue. Čeprav je bilo ocenjeno za 1A pri 3,85 V (vsak), sem uporabil 0,8A, za katerega sem ugotovil, da potrebuje približno 3,70 V. To pomeni, da potrebujemo vsaj 3*3,70 V = 11,10 V za napajanje niza 3 zaporedno vezanih LED diod Royal Blue. Upoštevati moramo tudi padec napetosti na našem trenutnem viru (približno 1,25+0,5 V). Torej potrebujemo skupaj 12,85V, kar je zelo blizu popolnoma napolnjene 12V baterije. Če bi uporabljali samo 2 LED -ja zaporedno, bi potrebovali le 3,7*2+1,25+0,5 = 9,15 V. Regulatorji bi preprosto razpršili dodatno moč. To ustreza 3,7 [V]*1 [A]*18 [LED] = 66 W soka. Telefonski kabel merilnika 22 je dobro deloval za to ožičenje. V kablu so 4 žice, z enim kablom sem napajal 2 kompleta LED, (po 2 žici vsak), vendar bi lahko napajal 3 komplete LED na kabel, medtem ko uporabljam 1 žico kot skupno maso, še posebej, če uporabljam manjši profil (debelejši) žice. Upajmo, da boste do te točke dobili idejo in lahko oblikovali katero koli nastavitev, ki vam je všeč. Lepo bi bilo narediti majhne podvodne ograde za luči. Vendar pa sem zaradi časa in proračuna preprosto namestil luči na hladilnike (ki jih boste želeli, če zmanjka vode, se segrejejo!), Zlepil hladilnike skupaj in privil skozi sredino v priklopno postajo. Za pritrditev in skritje žic vzdolž priklopne postaje sem uporabil pištolo za spenjanje. Materiali, uporabljeni v tem koraku: 18 - Luxeon K2 LED po 5 USD18 - Luxeon K2 Toplotni umivalnik sepoxyX veliko čevljev telefonskega kabla 22 merilnika (ali kakršnega koli kabla, ki ga želite) za priključitev žice do trenutnega vira.

4. korak: Končali ste

Zdaj imate priklopno postajo, opremljeno z LED diodami za napajanje, ki ponoči sveti in lahko razjezi vaše sosede. Lahko pa ste prepričani, da vaših plavalcev ne bo udaril električni tok. Upoštevajte, da to ni nujno vaš dok! Moji trenutni načrti vključujejo namestitev teh na dno jezera za izdelavo luči za vzletno -pristajalno stezo za moje čolne. Lučam lahko dodate različne leče, ki bodo kolimirale ali razširile žarek. Poskusite tudi različne barve. Priključite jih lahko, dokler so ocenjeni glede na tok, ki ga dobavlja vaš trenutni vir (ne skrbite za napetost).

5. korak: razširitev projekta

Doslej je bilo vse razmeroma preprosto. Lahko naredimo bolje kot uporabo kontrolne omarice za vklop in izklop modrih luči. Prvi korak je nadzor njihove svetlosti. Priložil sem zasnovo, ki sem jo naredil za vezje regulatorja dolžine s krmiljenjem PWM, vendar sem pozneje spoznal, da bi lahko samo dodali tranzistor zaporedno z lučmi in uporabili signal PWM ali analogni izhodni signal iz mikro krmilnika za nadzor svetlosti luči. To je moj naslednji korak, ki ga je mogoče enostavno vključiti v končan projekt. Spreminjanje barv: Receptorji v vaših očeh so občutljivi le na rdečo, zeleno in modro valovno dolžino svetlobe. Barvo si razlagaš z relativnim navdušenjem vsakega receptorja. Na primer, rumena svetloba bi vzbudila rdeče in zelene receptorje. Če torej rdeče zelene in modre LED diode zlepimo skupaj in nadzorujemo njihovo relativno svetlost ali relativno čas, ko so med seboj vklopljeni ali izklopljeni (v zelo zelo kratkem časovnem okviru (PWM!)), Naši možgani razmišljajo opažamo različne barve. Tako delujejo televizorji! Vprašanje je, kako lahko nadzorujemo 3 različne luči (RGB) na skupino luči, ne da bi povsod vodili milijon žic. To je vaša dok, ne vaš laboratorij za elektroniko. Potrebovali bi vsaj 4 žice na komplet luči RGB in ne 4 žice za 3 sklope luči, kot bi lahko storili prej. Odgovor je, da ne vem, kako to lepo narediti! Upam, da bo prispevalo informirano bralstvo. Eden od odgovorov bi bil, da vse različne barve povežemo z lastnimi barvami. tj. vse rdeče v seriji in uporabljajo pulzno širinsko modulacijo za nadzor relativnih količin te barve. To bi pomenilo manj žic, ki tečejo pod vašo priklopno enoto, hkrati pa bi pomenilo, da bo vsaka skupina luči na vaši priklopni enoti hkrati iste barve, namesto da bi bila napol zelena in na pol vijolična. elektronika se nahaja pod vodo z lučmi. To bi zahtevalo le 2 napajalni žici in eno krmilno žico na skupino luči. Če pa boste zmočili elektroniko, bo verjetno prišlo do okvare, zato to morda ne bo prava pot. Če povzamemo težavo: kako zmanjšamo žice, vendar ohranimo individualni nadzor nad R, G, B LED diodami v vsaki skupini LED ? Ne pozabite, da želimo ohraniti vse napetosti na splošno pod 12 V (ne moremo vseh LED zaporedoma postaviti v en niz) V bistvu uravnotežimo stopnje svobode nadzora s številom žic. To je tipičen primer inženirskih omejitev. Prosimo, pošljite predloge in morebitna vprašanja. Srečno!