„Night City Skyline“LED sieninė lempa: 6 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Šioje instrukcijoje aprašoma, kaip aš sukūriau dekoratyvinę sieninę lempą. Idėja yra naktinė miesto panorama su kai kuriais apšviestais pastatų langais. Lempa realizuota su pusiau permatoma mėlyna organinio stiklo plokšte, kurios pastato siluetai dažyti juodai. Šviesa sklinda iš 108 „langų“, kuriuos apšviečia šviesos diodai, pritvirtinti skydelyje esančiose skylėse. Lempa maitinama iš 12 V baterijos arba maitinimo šaltinio.

1 žingsnis: medžiagos ir įrankiai

- Pusiau permatoma mėlyna organinio stiklo plokštė 50 cm x 22 cm (~ 20 colių x 9 colių), 3 mm (0,12 colio) storio

- balta organinio stiklo plokštė 50 cm x 22 cm (~ 20 colių x 9 colių), 3 mm (0,12 colio) storio

- 2 metrų aliuminio kanalas 15 mm x 10 mm x 1 mm (~ 0,6 x 0,4 colio x 0,04 colio)

- Juodi dažai

- Lipnus popierius

- 7 mm (0,275 colio) storio plastikiniai tarpikliai

- 6 x M3 x 12 įleistos galvutės varžtai

- 108 balti 3 mm šviesos diodai

- 3 NUD4001

- 3 x 2,2 omų rezistoriai

- viela

- jungiklis

- 12 V statymas arba maitinimo šaltinis

Įrankiai:

- Grąžtas

- 2,5 mm gręžtuvas

- M3 čiaupas

- įdubimas

- lituoklis

- metalinis pjūklas

2 žingsnis: kai kurie preliminarūs skaičiavimai

Apšviestų langų skaičių nusprendžiau daugiausia atsižvelgdamas į naudojamų šviesos diodų ir dabartinės tvarkyklės elektros charakteristikas. Šviesos diodai yra 3 mm balti šviesos diodai, kurie veikia su 3,3 V įtampa ir sugeria ne daugiau kaip 0,025 A.

Norėdami turėti pastovią ir stabilią srovę, naudoju 3 srovių LED tvarkyklę NUD4001.

Aš prijungiau šviesos diodus grupėmis po 3 iš eilės, po 12 grupių lygiagrečiai kiekvienam iš 3 NUD4001, iš viso 3 * 12 * 3 = 108 šviesos diodų, žr.

Vykdydamas išsamią instrukciją, pateiktą NUD4001 duomenų lape (https://www.onsemi.com/pub/Collateral/NUD4001-D. PDF), apskaičiavau savo grandinės elektrines vertes (kiekvienai iš 3 NUDS). NUD4001 duomenų lape rekomenduojama, kad bendras energijos išsisklaidymas būtų mažesnis nei 1,13 W, atsižvelgiant į SO-8 korpuso šilumos išsklaidymą ir trinkelių dydį:

- LED srovė: Iled = 0,025 A * 12 = 0,30 A

- Vsense: 0,7 V (žr. 2 pav. NUD duomenų lape)

- Rext = Vsense / Iled = 0,7 V / 0,24 A = 2,33 omai

- Vled = 3,3 V + 3,3 V + 3,3 V = 9,9 V

- Vdrop per NUD4001: Vdrop = Vin - Vsense - Vled = 12 V - 0,7 V - 9,9 V = 1,4 V

- NUD4001 galios išsklaidymas: P = Vdrop * I out = 1,4 V * 0,30 A = 0,420 W

- Vidinis energijos išsklaidymas NUD4001 (4 pav. Duomenų lape, 12 V): 0,055 W

- Bendras energijos išsklaidymas: Ptot = 0,420 W + 0,055 W = 0,475 W

Kadangi čia neturiu pagalvėlės (NUD yra prilituoti prie laidų ir kitų komponentų, bet „plaukioja ore“), tikiuosi mažesnio šilumos išsklaidymo, todėl manau (tikiuosi), kad mano grandinės pateikta 0,475 W vertė yra pakankamai maža kad nepažeistumėte NUD4001.

Pasipriešinimo apskaičiavimas suteikia Rext reikšmę = 2,33 omo. Kadangi 2,33 omų rezistorius nėra parduodamas, aš naudoju standartinę vertę, kuri yra arti jo, 2,2 omo.

3 žingsnis: skydelio realizavimas

Pirmasis skydo įgyvendinimo žingsnis buvo gražaus miesto panoramos pasirinkimas atgaminti ant organinio stiklo plokštės. Po tam tikros paieškos internete pasirinkau panoramą 1 pav.

Tada su vaizdo apdorojimo programine įranga (mano atveju - gimp, bet kiekviena vaizdo apdorojimo programinė įranga gali tai padaryti) aš pritaikiau matmenis taip, kad ji tilptų į du A4 formato lapus kraštovaizdžio kryptimi. Vaizdas turėjo būti naudojamas kaip kaukė dažant pastatus ir gręžiant skylutes lemputėms, todėl aš jį „dvejetainiu būdu“padariau gryną nespalvotą su labai aštriais kraštais ir pridėjau baltų dėmių kaip nuorodą į langų skyles. Galiausiai padalinau vaizdą į dvi dalis ir atspausdinau ant 2 lipnių popieriaus lapų (2 pav., 3 pav.)

Atsargiai iškirpęs atspaudus, ant organinio stiklo plokštės pritvirtinau baltą lakštų dalį (dangų), o neuždengtą dalį nudažiau juodais purškiamais dažais. Kai dažai išdžiūvo, nuėmiau baltą lipnų popierių ir pritvirtinau juodą lakštų dalį ant dažytų pastatų. Tada, sekdamas baltomis dėmėmis, išgręžiau skylutes lemputėms ir pašalinau juodą lipnų popierių, saugodamas, kad nepažeistumėte dažų. (Aš nusprendžiau gręžti skyles po dažymo, nes priešingu atveju dažai gali užkimšti skyles ir apsunkinti lempų užkimšimą).

4 žingsnis: lydmetalis, lydmetalis, lydmetalis

Kai skydas buvo nudažytas ir išgręžtas, aš pradėjau dėti šviesos diodus į skyles, sulenktus ir išlygintus kaiščius, kad galėčiau lituoti teigiamą (ilgesnį) vieno laido kaištį su neigiamu (trumpesniu) kito kaiščiu, 3 serijomis.

Naudojau laidus, kad uždarytų tarpus tarp kaiščių, kai jie yra per platūs, ir tarp NUD4001 kaiščių ir lempučių.

Taip pat turėjau sutvarkyti kaiščius ir laidus, kad paslėpčiau juos už juodų dažų. Galų gale tai reikalavo gana daug litavimo (ir aš nelabai moku). Taigi viskas atrodo gana netvarkinga, ir taip yra, bet kažkaip tai veikia;)

5 žingsnis: uždarykite dėžutę

Paskutinis žingsnis, norint užbaigti savo lemputę, buvo pritvirtinti antrą stiklo plokštę gale, kad būtų apsaugotos visos grandinės. Tarp 2 plokščių įdėjau 6 tarpiklius, kad liktų pakankamai vietos visiems vidiniams komponentams, ir supratau rėmą, kad visi būtų kartu. Aš padariau tarpiklį iš plexiglass laužo gabalų, kuriuos buvau uždėjęs, sudėdamas 1 gabalėlį 3 mm storio ir 1 gabalėlį 4 mm storio. Aš supratau rėmą iš 4 aliuminio kanalo dalių, kol skydas yra šonuose, o galai yra 45 ° kampu. Kanalo vidinis plotis yra 13 mm (~ 0,5”), todėl padariau 7 mm storio tarpiklius (13 mm - 2 x 3 mm organinio stiklo plokštėms). Tada aš priklijavau tarpiklius priekiniame skydelyje, 2 kiekvienoje ilgoje pusėje ir 1 trumpose pusėse, ir uždėjau galinį skydelį. Įdėjus rėmo šonus, aš padariau 6 skylutes 2, 5 mm skersmens, iš užpakalio, tarpiklių vietose. Kadangi norėjau, kad priekinė rėmo pusė būtų švari ir be skylių, nustojau gręžti, kai skylė buvo apie 5-6 mm gylio, tada pašalinau aliuminio kanalą ir baigiau skylę per organinio stiklo plokštes ir tarpiklius. Tada aš įsukiau skyles M3 čiaupu. Aš taip pat išplėtiau ir išplėšiau skylutes galinėje aliuminio kanalų pusėje varžtų galvutėms. Kairiajame kanale šone padariau skylę maitinimo kabeliui. Galiausiai surinkau visas plokštes su tarpikliais ir aliuminio kanalais ir prisukau varžtus. Varžtai yra 12 mm ilgio, todėl jie leidžiasi žemyn per galinį skydelį, tarpiklius ir priekinio skydo dalį, tačiau nepasiekia rėmo kanalų priekinės pusės.

6 žingsnis: pamatyti šviesą?

Surinkęs lemputę, prijungiau jungiklį prie maitinimo kabelio ir 12 V baterijos ir įjungiau lempą.

Galų gale esu patenkintas savo darbu, nors šviesos diodai skleidžia šiek tiek per daug šviesos, ypač tiesiai priekyje (jie turi siaurą šviesos kūgį, todėl žiūrint iš šono jie atrodo mažiau ryškūs). Jei nesuprantu NUD4001 duomenų lapo, šviesos diodų ryškumas gali būti sumažintas, pakeičiant 2, 2 omų rezistorius aukštesniais, tačiau kol kas aš pasiliksiu savo lempą tokią, kokia ji yra.