„Angstrom“- derinamas LED šviesos šaltinis: 15 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

„Angstrom“yra 12 kanalų derinamas LED šviesos šaltinis, kurį galima pastatyti už mažiau nei 100 svarų sterlingų. Jame yra 12 PWM valdomų LED kanalų, apimančių 390–780 nm, ir suteikia galimybę maišyti kelis kanalus į vieną 6 mm pluošto jungtį, taip pat galimybę vienu metu išvesti visus arba visus kanalus į atskirus 3 mm pluošto išėjimus.

Naudojamos mikroskopijos, kriminalistikos, kolorimetrijos, dokumentų nuskaitymo ir kt. Galite lengvai imituoti įvairių šviesos šaltinių, tokių kaip kompaktiškos fluorescencinės lempos (CFL), spektrą.

Be to, šviesos šaltiniai gali būti naudojami įdomiems teatro apšvietimo efektams. Maitinimo kanalai yra daugiau nei pajėgūs valdyti papildomus šviesos diodus su didesniu vardiniu maitinimo šaltiniu, o keli bangų ilgiai sukuria gražų ir unikalų daugiaspalvį šešėlio efektą, kurio negali atkartoti įprasti balti arba RGB šviesos diodų šaltiniai. Tai visa vaivorykštė dėžutėje !.

1 žingsnis: reikalingos dalys - grindjuostė, maitinimas, valdiklis ir LED surinkimas

Grindų plokštė: įrenginys sumontuotas ant medinio pagrindo, maždaug 600 mm x 200 mm x 20 mm. Be to, optiniams pluoštams sulygiuoti naudojamas 180 mm x 60 mm x 20 mm medinis blokas, mažinantis įtampą.

5 V 60 W maitinimo šaltinis yra prijungtas prie tinklo per saugų IEC kištuką su 700 mA saugikliu, o mažas jungiklis, kurio vardinė įtampa ne mažesnė kaip 1 A 240 V, naudojamas kaip pagrindinis maitinimo jungiklis.

Pagrindinė plokštė pagaminta iš standartinės 0,1 colio žingsnio fenoliu variu dengtos juostelės. Šios plokštės matmenys yra maždaug 130 x 100 mm. Prie prototipo buvo sumontuota papildoma maždaug 100 mm x 100 mm plokštė, tačiau ji skirta tik papildomoms grandinėms, pvz., Signalo apdorojimo logikai spektroskopijai ir pan., Ir nereikalinga pagrindiniam įrenginiui.

Pagrindinį šviesos diodų rinkinį sudaro 12 3 W žvaigždžių šviesos diodų, kurių kiekvienas turi skirtingą bangos ilgį. Tai išsamiau aptariama žemiau esančiame skyriuje apie LED surinkimą.

Šviesos diodai yra sumontuoti ant dviejų aliuminio radiatorių, kurių prototipas buvo 85 mm x 50 mm x 35 mm gylio.

Įrenginiui valdyti naudojamas „Raspberry Pi Zero W“. Jame yra antraštė ir kištukai į atitinkamą 40 kontaktų lizdą pagrindinėje plokštėje.

2 žingsnis: reikalingos dalys: šviesos diodai

12 šviesos diodų turi tokius centrinius bangos ilgius. Tai 3 W žvaigždės šviesos diodai su 20 mm radiatoriaus pagrindu.

390 nm 410 nm 440 nm 460 nm 500 nm 520 nm 560 nm 580 nm 590 nm

Visi įrenginiai, išskyrus 560 nm, buvo įsigyti iš „FutureEden“. 560 nm įrenginys buvo įsigytas iš „eBay“, nes „FutureEden“neturi šio bangos ilgio įrenginio. Atminkite, kad šis įrenginys bus išsiųstas iš Kinijos, todėl leiskite pristatyti laiką.

Šviesos diodai pritvirtinami prie radiatoriaus naudojant „Akasa“termo juostą. Iškirpkite 20 mm kvadratus, tada vieną pusę priklijuokite prie šviesos diodo, o kitą - prie radiatoriaus, užtikrindami, kad laikotės gamintojo nurodymų, kuri juostos pusė patenka į LED radiatorių.

3 žingsnis: reikalingos dalys: LED valdymo grandinė

Kiekvienas LED kanalas yra valdomas iš GPIO kaiščio, esančio „Raspberry Pi“. PWM naudojamas LED intensyvumui valdyti. Maitinimo MOSFET („Infineon IPD060N03LG“) valdo kiekvieną šviesos diodą per 2 W galios rezistorių, kad apribotų LED srovę.

Žemiau pateikiamos kiekvieno įrenginio R4 vertės ir išmatuota srovė. Rezistoriaus vertė keičiasi, nes trumpesnio bangos ilgio šviesos diodų įtampos kritimas yra didesnis nei ilgesnio bangos ilgio šviesos diodų. R4 yra 2 W rezistorius. Veikimo metu bus gana šilta, todėl būtinai pritvirtinkite rezistorius nuo valdiklio plokštės, laikydami laidus pakankamai ilgai, kad rezistoriaus korpusas būtų bent 5 mm atstumu nuo plokštės.

„Infineon“įrenginius pigiai galima įsigyti „eBay“, taip pat juos tiekia tiekėjai, tokie kaip „Mouser“. Jų vardinė įtampa yra 30 V 50 A, o tai yra didžiulė marža, tačiau jie yra pigūs ir lengvai naudojami, nes yra DPAK įrenginiai ir todėl lengvai lituojami rankomis. Jei norite pakeisti įrenginius, būtinai pasirinkite tą, kurio srovės ribos yra tinkamos, o vartų slenkstis yra toks, kad esant 2–2,5 V įrenginiui būtų visiškai įjungta, nes tai atitinka loginius lygius (ne daugiau kaip 3,3 V), pasiekiamus „Pi GPIO“smeigtukai. Šių įrenginių vartų/šaltinio talpa yra 1700 pf, o bet koks pakeitimas turėtų turėti maždaug panašią talpą.

MOSFET tinklas (10 nF kondensatorius ir 10 omų 1/4 W rezistorius) turi kontroliuoti kilimo ir kritimo laiką. Be šių komponentų ir 330 omų vartų rezistoriaus buvo įrodymų, kad išėjimas suskamba ir viršija, o tai galėjo sukelti nepageidaujamus elektromagnetinius trukdžius (EMI).

R4 rezistorių verčių lentelė, 2W galios rezistorius

385nm 2,2 omų 560mA415nm 2,7 omų 520mA440nm 2,7 omų 550mA 460nm 2,7 omų 540mA 500nm 2,7 omų 590mA 525nm 3,3 omų 545mA 560nm 3,3 omų 550mA 590nm 3,9 omų 570mA 610nm 630m 630m 630m 630m 630n 6m

4 žingsnis: reikalingos dalys: šviesolaidis ir kombinatorius

Šviesos diodai yra prijungti prie optinio jungiklio per 3 mm plastiko pluoštą. Tai galima įsigyti iš daugelio tiekėjų, tačiau pigesni produktai gali turėti per didelį slopinimą esant trumpam bangos ilgiui. Aš nusipirkau šiek tiek pluošto „eBay“, kuris buvo puikus, bet kai kurį pigesnį pluoštą „Amazon“, kurio silpnėjimas buvo maždaug 420 nm ir mažesnis. Pluoštas, kurį nusipirkau iš „eBay“, buvo iš šio šaltinio. 10 metrų turėtų būti pakankamai. Norint prijungti šviesos diodus, kurių ilgis yra 12 X 300 mm, jums reikia tik 4 metrų, tačiau kuriant šį įrenginį viena iš parinkčių yra taip pat susieti atskirus bangos ilgius su 3 mm išvesties pluoštu, todėl patogu turėti papildomos galimybės šiai parinkčiai.

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

Išvesties pluoštas yra lankstus 6 mm pluoštas, apvyniotas tvirtu plastikiniu išoriniu apvalkalu. Jis pasiekiamas iš čia. Tikriausiai daugeliu atvejų pakaks 1 metro ilgio.

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

Optinis jungiklis yra kūginis plastikinis šviesos kreiptuvas, pagamintas iš 15 x 15 mm kvadratinio strypo gabalo, supjaustyto maždaug 73 mm ir nušlifuotas taip, kad kreiptuvo išėjimo galas būtų 6 mm x 6 mm.

Vėlgi, atkreipkite dėmesį, kad kai kurios akrilo rūšys gali smarkiai susilpnėti esant trumpam bangos ilgiui. Deja, sunku nuspręsti, ką gausite, tačiau lazdelė iš šio šaltinio dirbo gerai

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

Tačiau šio šaltinio strypas buvo pernelyg slopinamas ir beveik visiškai nepermatomas iki 390 nm UV šviesos.

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

5 veiksmas: reikalingos dalys: 3D spausdintos dalys

Kai kurios dalys atspausdintos 3d. Jie yra

LED pluošto adapteriai

Pluošto tvirtinimo plokštė

(Pasirenkamas) pluošto išvesties adapteris (atskiriems išėjimams). Tai tik pakartotinai atspausdinta pluošto tvirtinimo plokštė.

Optinės jungties tvirtinimo plokštė

Visos dalys, išskyrus pluošto adapterius, spausdinamos standartine PLA. Aš rekomenduoju šiems PETG, nes PLA per daug minkština; šviesos diodai gana įkaista.

Visos šių dalių STL yra įtrauktos į pridėtus projekto failus. Žr. „Raspberry Pi“konfigūravimo žingsnį ZIP failui, kuriame yra visas projekto turtas.

Spausdinkite šviesos diodų pluošto adapterius su 100% užpildymu. Kiti gali būti atspausdinti 20% užpildu.

Visos dalys buvo atspausdintos 0, 15 mm aukščio, naudojant standartinį 0, 4 mm purkštuką, esant 60 mm/sek., „Creality Ender 3“ir „Biqu Magician“. Bet koks nebrangus 3D spausdintuvas turėtų atlikti šį darbą.

Visos dalys turi būti atspausdintos vertikaliai, skylės nukreiptos į viršų - tai užtikrina geriausią tikslumą. Galite praleisti jiems skirtas atramas; dėl to pagrindinė movos tvirtinimo plokštė ant galinio krašto atrodys šiek tiek suplyšusi, tačiau tai tik kosmetika; prisilietimas švitrinio popieriaus sutvarkys.

Svarbu: išspausdinkite pluošto tvirtinimo plokštelę (ir atskirą pluošto išvesties adapterio papildomą antrąją jos kopiją) 1,05 mastelio, ty 5% padidintos. Tai užtikrina, kad pluošto skylės turi pakankamai vietos.

6 veiksmas: pagrindinės valdiklio plokštės surinkimas

Valdiklio plokštė pagaminta iš standartinės varinės juostelės (kartais vadinamos veroboard). Aš neįtraukiu išsamaus išdėstymo, nes plokštės dizainas, su kuriuo susidūriau, tapo šiek tiek netvarkingas dėl to, kad turėjau pridėti komponentų, tokių kaip „snubber“tinklas, kurio iš pradžių neplanavau. Lentos viršuje, parodyta aukščiau, iš dalies pastatyta, yra galios rezistoriai ir „Raspberry Pi“lizdas. „Pi“naudoju stačiakampę antraštę, kad ji būtų stačiu kampu prie pagrindinės plokštės, bet jei naudosite įprastą tiesią antraštę, ji tiesiog sėdės lygiagrečiai plokštei. Tokiu būdu jis užims šiek tiek daugiau vietos, todėl atitinkamai planuokite.

Veropinai buvo naudojami prijungti laidus prie plokštės. Norint pjauti takelius, naudinga naudoti mažą sukamąjį grąžtą. „Pi“lizdui pjauti takelius naudokite aštrų amatų peilį, nes tarp dviejų lizdų kaiščių neturite laisvos angos.

Atkreipkite dėmesį į dvigubą 1 mm varinės vielos eilę. Tai yra mažos varžos kelias beveik 7 amperų srovei, kurią šviesos diodai sunaudoja visu pajėgumu. Šie laidai eina prie maitinimo MOSFET šaltinių gnybtų ir iš čia pat įžemina.

Šioje plokštėje yra tik mažas 5 V laidas, tiekiantis energiją „Pi“. Taip yra todėl, kad pagrindinis 5 V maitinimo šaltinis eina į šviesos diodų anodus, kurie yra prijungti naudojant standartinį kompiuterio IDE disko kabelį ant antros mano prototipo plokštės. Tačiau jums to nereikia daryti ir galite tiesiog prijungti juos prie lizdo pirmojoje plokštėje. Tokiu atveju palei anodo pusę paleisite dvigubą varinių laidų rinkinį, kad galėtumėte valdyti srovę +5 V pusėje. Prototipe šie laidai buvo antroje plokštėje.

7 žingsnis: „Power MOSFET“

MOSFET buvo sumontuoti vario plokštės pusėje. Jie yra DPAK įrenginiai, todėl skirtukas turi būti lituojamas tiesiai prie plokštės. Norėdami tai padaryti, naudokite atitinkamai didelį antgalio ant lituoklio ir greitai lengvai skardinkite skirtuką. Alavo varinius takelius, prie kurių ketinate pritvirtinti įrenginį. Padėkite jį ant lentos ir vėl pašildykite skirtuką. Lituoklis ištirps ir prietaisas bus pritvirtintas. Pabandykite tai padaryti pakankamai greitai, kad prietaisas neperkaistų; jis toleruoja keletą sekundžių karščio, todėl nepanikuokite. Kai skirtukas (nutekėjimas) yra lituojamas, galite lituoti vartus ir šaltinio laidus prie plokštės. Nepamirškite pirmiausia nupjauti vartų ir šaltinio laidų takelius, kad jie netrumpėtų iki nutekėjimo skirtuko !. Iš paveikslėlio nematote, tačiau pjūviai yra po laidais, nukreiptais į prietaiso korpusą.

Erelio akių skaitytojai pastebės tik 11 MOSFET. Taip yra todėl, kad 12 -asis buvo pridėtas vėliau, kai gavau 560 nm šviesos diodus. Jis netelpa ant lentos dėl pločio, todėl buvo dedamas kitur.

8 žingsnis: šviesos diodai ir radiatoriai

Čia yra šviesos diodų ir radiatorių vaizdas iš arti. Valdiklio plokštės laidai buvo iš ankstesnės prototipo versijos, kol perjungiau naudoti IDE kabelį, kad prijungčiau šviesos diodus prie valdiklio.

Kaip minėta anksčiau, šviesos diodai pritvirtinami naudojant „Akasa“šilumos juostos kvadratus. Tai turi pranašumą: jei šviesos diodas sugenda, jį lengva pašalinti aštriu peiliu, kad perpjautumėte juostą.

Kol radiatorius yra pakankamai didelis, niekas netrukdo montuoti visus šviesos diodus ant vieno radiatoriaus. Parodytose radiatoriuose, esant maksimaliai galiai, radiatoriaus temperatūra pasiekia 50 ° C, todėl šie radiatoriai tikriausiai yra šiek tiek mažesni nei optimalūs. Žvelgiant į praeitį, tikriausiai taip pat būtų buvę gera idėja įdėti tris ilgesnio bangos ilgio šviesos diodus į kiekvieną radiatorių, o ne visus šešis trumpesnio bangos ilgio spinduliuotės uždėti ant vieno, o ilgesnio bangos ilgio - į kitą. Taip yra todėl, kad esant tam tikrai srovei, trumpojo bangos ilgio spinduoliai dėl didesnio priekinės įtampos kritimo išsklaido daugiau galios ir todėl tampa šiltesni.

Žinoma, galite pridėti ventiliatoriaus aušinimą. Jei planuojate visiškai uždengti LED mazgą, tai būtų protinga.

9 žingsnis: LED laidų prijungimas

Šviesos diodai yra prijungti prie valdiklio plokštės per standartinį 40 kontaktų IDE kabelį. Ne visos kabelių poros naudojamos, todėl galima išplėsti.

Aukščiau pateiktos laidų schemos rodo IDE jungties laidus ir pačio „Raspberry Pi“laidus.

Šviesos diodai žymimi jų spalvomis (UV = ultravioletinė, V = violetinė, RB = karališka mėlyna, B = mėlyna, C = žalsvai mėlyna, G = žalia, YG = geltona-žalia, Y = geltona, A = gintaras, R = šviesi raudona, DR = giliai raudona, IR = infraraudonoji), ty didėjančiu bangos ilgiu.

Pastaba: nepamirškite užtikrinti, kad kabelio lizdo +5 V jungties pusėje būtų 2 x 1 mm storio laidai, einantys lygiagrečiai žemyn per juostą, kad būtų užtikrintas didelis srovės kelias. Panašiai šaltinio jungtys prie įžemintų MOSFET turi turėti panašius laidus, kad būtų užtikrintas didelis srovės kelias į žemę.

10 veiksmas: valdiklio plokštės testavimas

Neprijungę „Raspberry Pi“prie plokštės, galite patikrinti, ar jūsų LED tvarkyklės veikia tinkamai, prijungę GPIO kaiščius per spaustuką, prie +5V bėgelio. Turi užsidegti atitinkamas šviesos diodas.

Niekada neprijunkite GPIO kaiščių prie +5 V, kai „Pi“yra prijungtas. Jūs sugadinsite įrenginį, jis veikia viduje 3,3 V.

Įsitikinę, kad maitinimo tvarkyklės ir šviesos diodai veikia tinkamai, galite tęsti kitą veiksmą, tai yra konfigūruoti „Raspberry Pi“.

Nežiūrėkite tiesiai į optinių skaidulų galą, kai šviesos diodai veikia visu pajėgumu. Jie itin ryškūs.

11 veiksmas: šviesolaidžių sujungimas su šviesos diodais

Kiekvienas šviesos diodas yra sujungtas per 3 mm optinį pluoštą. 3D spausdintas pluošto adapteris tvirtai priglunda prie šviesos diodų sąrankos ir nukreipia pluoštą. Įtempimo blokas yra sumontuotas maždaug 65 mm prieš LED radiatorius.

Tai suteikia pakankamai vietos, kad galėtumėte įkišti pirštus ir stumti pluošto adapterius ant šviesos diodų, o tada pritaikyti pluoštą.

Gręžkite 4 mm skyles per įtempimo bloką pagal šviesos diodus.

Kiekvienas pluošto ilgis yra maždaug 250 mm ilgio, tačiau kadangi kiekvienas pluoštas eina skirtingu keliu, faktinis sumontuotas ilgis skirsis. Lengviausias būdas tai padaryti yra nukirpti 300 mm ilgio pluoštą. Tada jūs turite ištiesinti pluoštą, kitaip tai bus neįmanoma valdyti. Tai tarsi 3 mm storio perspex strypas ir yra daug standesnis, nei įsivaizduojate.

Norėdami ištiesinti pluoštą, aš naudoju 300 mm ilgio (maždaug) 4 mm išorinio žalvario strypą. Vidinio strypo skersmens pakanka, kad pluoštas sklandžiai įslystų į strypą. Įsitikinkite, kad abu strypo galai yra lygūs, kad nesubraižytumėte pluošto, stumdami jį į strypą ir iš jo.

Stumkite pluoštą į strypą taip, kad jis būtų lygus iš vieno galo, o kitas šiek tiek išsikištų, arba iki galo, jei strypas yra ilgesnis už pluoštą. Tada panardinkite strypą į gilų puodą, pripildytą verdančio vandens, maždaug 15 sekundžių. Nuimkite strypą ir prireikus pakeiskite pluoštą taip, kad kitas galas būtų lygus strypo galui, tada tą patį galą pašildykite.

Dabar turėtumėte turėti visiškai tiesią pluošto dalį. Pašalinkite, stumdami kitą pluošto gabalą, kol galėsite suimti ir pašalinti ištiesintą pluoštą.

Kai ištiesinsite visus dvylika pluošto gabalų, nupjaukite dar dvylika maždaug 70 mm ilgio gabalėlių. Jie bus naudojami pluoštams nukreipti per jungiamąją plokštę. Pasibaigus statybai, jie bus naudojami atskiroms pluošto jungtims užpildyti, todėl jie nebus švaistomi.

Lygiai ištiesinkite šiuos supjaustytus gabalus. Tada pritvirtinkite juos prie jungties plokštės. Aukščiau esančioje nuotraukoje galite pamatyti, kaip jie turėtų atrodyti. Pakopinis išdėstymas - sumažinti pluošto užimamą plotą (minimalus sferinis pakavimo tankis). Tai užtikrina, kad pluošto derinys gali veikti kuo efektyviau.

Paimkite kiekvieną visą ilgį supjaustyto pluošto gabalėlį ir nušlifuokite vieną jo galą, apdirbdami iki 800, o po to - 1500 švitrinio popieriaus. Tada šlifuokite metaliniu ar plastikiniu laku - čia patogu nedidelis sukamasis įrankis su poliravimo padėklu.

Dabar nuimkite VIENĄ supjaustytą pluoštą ir įstumkite viso ilgio pluoštą į jungties plokštę. Tada įstatykite jį atgal per įtempimo šalinimo priemonę taip, kad poliruotas galas liestų LED objektyvo priekį per LED pluošto jungtį. Pakartokite su kiekvienu pluoštu. Laikydami trumpus pluošto gabalus skylėse, kiekvienas ilgas pluoštas lengvai patenka į reikiamą vietą.

PASTABA: nespauskite per stipriai violetinės ir ultravioletinės šviesos diodų. Lengva deformuoti lęšį ir nutrūkti sujungimo laidai. Patikėkite, aš to išmokau sunkiu būdu. Taigi būkite švelnus, kai montuojate pluoštus prie šių dviejų šviesos diodų.

Nesvarbu, kokia tvarka jūs nukreipiate pluoštus per jungtį, bet pabandykite sluoksniuoti pluoštus taip, kad jie nekryžiuotų vienas kito. Mano projekte šeši apatiniai šviesos diodai buvo nukreipti į žemiausias tris skylutes kairiems trims šviesos diodams, o paskui kitos trys skylės dešiniesiems trims šviesos diodams ir pan.

Kai visi pluoštai bus nukreipti per movą, padėkite jį ant pagrindo plokštės ir išgręžkite dvi tvirtinimo angas, tada užsukite.

Tada, naudodami labai aštrią įstrižų pjaustytuvų porą, supjaustykite kiekvieną pluošto gabalą kuo arčiau movos paviršiaus. Tada ištraukite kiekvieną gabalėlį, nušlifuokite ir nupoliruokite nupjautą galą ir pakeiskite jį, prieš pereidami prie kito pluošto.

Nesijaudinkite, jei visi pluoštai nėra lygiai su jungties veidu. Geriausia klysti, kai jie yra šiek tiek įdubę, o ne išsikišę, tačiau milimetro ar dviejų skirtumas tikrai nesvarbu.

12 veiksmas: „Raspberry Pi“konfigūravimas

„Raspberry Pi“konfigūravimo procesas aprašytas pridėtame rtf dokumente, kuris yra zip failo priedo dalis. Norėdami sukurti „Pi“, jums nereikia jokios papildomos aparatūros, išskyrus atsarginį kompiuterio USB prievadą, kad jį prijungtumėte, tinkamo USB kabelio ir SD kortelių skaitytuvo, kad sukurtumėte „MicroSD“kortelės vaizdą. Jums taip pat reikia „MicroSD“kortelės; 8G yra daugiau nei pakankamai didelis.

Kai sukonfigūravote „Pi“ir prijungėte jį prie pagrindinės valdiklio plokštės, jis turėtų pasirodyti kaip „WiFi“prieigos taškas. Kai prijungiate kompiuterį prie šios AP ir naršote adresu https://raspberrypi.local arba https://172.24.1.1, turėtumėte pamatyti aukščiau esantį puslapį. Tiesiog pastumkite slankiklius, kad nustatytumėte norimos matyti šviesos intensyvumą ir bangos ilgius.

Atkreipkite dėmesį, kad minimalus intensyvumas yra 2; tai yra Pi PWM bibliotekos ypatumas.

Antrame paveikslėlyje parodyta, kaip įrenginys imituoja CFL lempos spektrą, o jo spinduliavimas yra maždaug 420 nm, 490 nm ir 590 nm (violetinės, turkio spalvos ir gintaro spalvos), atitinkančių tipiškas tris fosforo dengimo lempas.

13 žingsnis: pluošto derinys

Pluošto pluošto derinys pagamintas iš 15 x 15 mm kvadratinio akrilo strypo. Atkreipkite dėmesį, kad kai kurie akrilo plastikai turi per didelę absorbciją spektre nuo 420 nm ir žemiau; Norėdami tai patikrinti prieš pradėdami, apšvieskite UV šviesos diodą per strypą ir patikrinkite, ar jis pernelyg nesusilpnina spindulio (naudokite balto popieriaus lapą, kad pamatytumėte mėlyną švytėjimą iš popieriaus optinių baliklių).

Galite atspausdinti 3D spausdinamąjį strypą, kad galėtumėte nušlifuoti strypą, arba sukurti savo iš tinkamo plastiko lakšto. Nupjaukite strypą maždaug iki 73 mm, o abu galus nušlifuokite ir nušlifuokite. Tada pritvirtinkite svirtį prie dviejų priešingų strypo pusių, naudodami dvipusę lipnią juostą. Šlifuokite naudodami 40 šiurkščiavilnių popierių, kol būsite maždaug 0,5 mm atstumu nuo jig linijų, tada palaipsniui didinkite iki 80, 160, 400, 800, 1500, 3000, 5000 ir galiausiai 7000 smėlio popieriaus, kad gautumėte susiaurėjusį poliruotą paviršių. Tada nuimkite svirtį ir padėkite šlifuoti kitas dvi puses. Dabar turėtumėte turėti kūginę piramidę, tinkančią tvirtinti pluošto derinimo plokštėje. Siauras galas yra 6 mm x 6 mm, kad atitiktų pluošto kilimą.

Pastaba: mano atveju šlifavau ne iki 6 mm x 6 mm, todėl derintuvas šiek tiek išlindo nuo montavimo plokštės. Tai nesvarbu, nes 6 mm pluoštas yra tinkamas presui ir, jei bus pakankamai įstumtas, užsikabins su siauru kombaino galu.

Atsukite maždaug 1 colį išorinės striukės nuo 6 mm pluošto, stenkitės nepažeisti paties pluošto. Tada, jei išorinis pluošto apvalkalas nėra pakankamai prigludęs prie jungties plokštės, tiesiog apvyniokite juostelės gabalėlį. Tada jis turėtų būti įstumtas ir tvirtai prigludęs prie kombinuotosios piramidės. Sumontuokite visą agregatą prie pagrindo plokštės kartu su pluošto išėjimais.

Atminkite, kad derindami prarandate šiek tiek šviesos. Priežastis galite pamatyti iš aukščiau pateiktų optinių pėdsakų, nes sutelkus šviesą taip pat padidėja spindulio kampas ir mes prarandame šiek tiek šviesos. Norėdami pasiekti maksimalų intensyvumą vienu bangos ilgiu, naudokite papildomą pluošto jungties plokštę, kad išrinktumėte šviesos diodą arba šviesos diodus tiesiai prie 3 mm pluošto.

14 žingsnis: atskira pluošto išvesties jungties plokštė

Tai tik antrasis pagrindinio pluošto vadovo atspaudas. Vėlgi, nepamirškite spausdinti 105% masteliu, kad pro skyles liktų pluoštai. Jūs tiesiog prisukite šią plokštę pagal pagrindinį pluošto kreiptuvą, atsukite derintuvo mazgą ir pakeiskite jį šia plokštele. Nepamirškite tinkamai pritvirtinti, skylės išsirikiuoja tik viena kryptimi!

Dabar įdėkite tuos 12 pluošto gabalų, kuriuos nukirpėte, į plokštelės skyles. Norėdami pasirinkti vieną ar daugiau bangos ilgių, tiesiog nuimkite vieną pluošto gabalėlį ir įkiškite ilgesnį ilgį į skylę. Jei norite, vienu metu galite pasirinkti visus 12 bangų ilgių.

15 žingsnis: daugiau galios !. Daugiau bangų ilgių

Jei norite, „Pi“gali nukreipti daugiau kanalų. Tačiau šviesos diodų prieinamumas kituose bangos ilgiuose greičiausiai bus iššūkis. Pigiai galite gauti 365 nm UV šviesos diodus, tačiau lankstus 6 mm pluošto kabelis pradeda stipriai sugerti net esant 390 nm. Tačiau aš pastebėjau, kad atskiri pluoštai veiktų su tokiu bangos ilgiu, todėl, jei norite, galite pridėti arba pakeisti šviesos diodą, kad gautumėte trumpesnį UV bangos ilgį.

Kita galimybė yra padidinti ryškumą padvigubinant šviesos diodus. Pavyzdžiui, galite suprojektuoti ir atspausdinti 5 X 5 pluošto jungtį (arba 4 X 6) ir turėti 2 šviesos diodus kiekviename kanale. Atminkite, kad jums reikės daug didesnio maitinimo šaltinio, nes pritrauksite beveik 20 amperų. Kiekvienam šviesos diodui reikia savo kritimo rezistoriaus; nelyginkite šviesos diodų tiesiogiai. MOSFET turi daugiau nei pakankamai pajėgumų, kad kanale būtų galima valdyti du ar net kelis šviesos diodus.

Jūs tikrai negalite naudoti didesnės galios šviesos diodų, nes jie neišskiria šviesos iš mažos srities, pvz., 3 W šviesos diodų, ir todėl negalite efektyviai susieti pluošto. Ieškokite „etendue išsaugojimo“, kad suprastumėte, kodėl taip yra.

Šviesos nuostoliai per kombinatorių yra gana dideli. Deja, tai yra fizikos dėsnių pasekmė. Sumažinus spindulio spindulį, mes taip pat padidiname jo nukrypimo kampą, todėl dalis šviesos išeina, nes šviesos kreiptuvas ir pluoštas turi tik apie 45 laipsnių kampą. Atminkite, kad atskirų pluošto išėjimų galia yra žymiai didesnė nei kombinuoto bangos ilgio jungties.