Направи си сам автоматична нощна светлина: 15 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Направете обикновена нощна лампа, която се включва на тъмно и изключва на светлина!

Стъпка 1: БЕЗОПАСНОСТ !

Предупреждение: този проект използва схема, известна като "капацитет на капкомер" или "безтрансформаторно захранване", за да премине 120vac от стенния контакт до 12,8vdc, необходими за светодиодите. Тези видове захранвания НЕ СА ИЗОЛИРАНИ от контакта в стената! Това означава, че ако докоснете част от тази верига и нещо, което е заземено, можете да се шокирате !!! Тази схема е безопасна за използване, ако и само ако е вградена в пластмасова кутия без открити проводници.

Също така е важно да използвате изолационен трансформатор, ако ще сондирате в тази схема с осцилоскоп. Без изолационния трансформатор имате голям шанс да препечете обхвата си.

Тази верига е толкова безопасна, колкото и вие, моля бъдете внимателни.

Стъпка 2: Как работи?

Преди да можем да изградим тази нощна светлина, трябва да разберем как прави това, което прави.

Общата идея е следната: първата част на тази схема е капацитивен капкомер с половин вълна, който е със среден изход 7.5ma. Това се използва за захранване на четири 3.2v топло бели светодиода. Когато достатъчно светлина попадне в сензора за светлина, изходът към светодиодите се късо и 7.5ma преминава през транзистора, вместо да осветява светодиодите.

Ако се интересувате от взаимодействието на всеки компонент, вижте по -долу:

Входът е двата жични подложки отляво на схемата с етикети AC1 и AC2. Тези подложки приемат 120vac от стенния контакт. Нуждаем се от начин да ограничим тока, протичащ през тази верига, до нещо, с което светодиодите могат да се справят.

Това ограничаване на тока може да се извърши от резистор, но резисторът би загубил много енергия като топлина. Това е просто разточително, затова вместо това ще използваме кондензатор, за да ограничим тока. Това е мястото, където веригата получава името "капацитет капкомер". Как кондензаторът ограничава тока?

C1 ограничава тока до приблизително 15ma. Начинът, по който C1 прави това, е това, което се нарича импеданс. Обяснявайки какво е импеданс и откъде идва извън обхвата на тази инструкция, но просто помислете за импеданса като съпротивление, което се променя с честота. Импедансът за кондензатор се дава от уравнението: Xc = 1 / (2 pi F C), където Xc е импедансът в ома, pi е 3,14, F е AC честотата 60Hz в САЩ, C е капацитетът, ако Фарадс. Нуждаем се от 15ma max, така че след като математика на по -високо ниво C1 се превърна в 0.33uF клас X кондензатор. Кондензаторите, ограничаващи тока, трябва да бъдат кондензатори от клас X, тъй като са направени така, че да не се отворят и да не изгорят мястото.

R1 е там, за да разрежда C1, когато нощната лампа е изключена, така че никой да не бъде шокиран от зъбите. Избран е да бъде 470k ом 1/4 ватов резистор, но всичко от 470k до 1meg ще работи.

R2 е резистор от 470 ома, за да ограничи пренапрежението, което може да протече през веригата, когато нощната лампа е включена за първи път.

D2 е полувълнов токоизправител, който зарежда C2 с 15ma импулс всеки път, когато AC1 стане положителен. Тъй като AC1 е положителен, само половината от времето средният ток през D2 е 7.5ma. Установено е, че 7.5ma свети светодиодите достатъчно ярки за нощна светлина, като същевременно свеждат консумацията на енергия до минимум.

D1 е необходим, за да може C1 да се зарежда по обратния начин всеки път, когато AC1 стане отрицателен. Ако D1 не беше тук, C1 щеше да изпрати само един 15ma импулс през D2, но с D1 цикълът на импулсите може да продължи завинаги.

C2 е 470uF електролитен кондензатор, който изглажда токовите импулси от D2, така че светодиодите да не мигат при 60Hz.

Подложки CDS1 и CDS2 са мястото, където CDS клетката се свързва с печатната платка. CDS клетката е специален резистор, чието съпротивление намалява, тъй като върху него се показва все повече и повече светлина. Тази CDS клетка работи за включване на транзистор Q1 и късо съединение на C2. Тъй като капацитивните капкомери са ограничени в момента, техните изходи могат да бъдат съкратени заедно без вреда.

R3 е там, за да увеличи количеството светлина, необходимо за включване на Q1 и затова, ако увеличите R3, стаята ще трябва да бъде по -тъмна, за да се включи светлината. Стойност от 4,7 k ohm изглежда е точно.

Накрая LED+ и LED- са подложки за свързване на низ от 4 светодиода.

Стъпка 3: ПХБ

Въпреки че тази схема може да бъде изградена на перф-платка, най-добре е да направите истинска печатна платка за това, тъй като грешките в окабеляването свършват наистина много лошо, когато включите нещата в стената.

Проектирах едностранна печатна платка, която е приблизително 1in X 2in, така че да се побере в най -често срещаните кутии за стенни брадавици.

Едно нещо, което трябва да имате предвид, е да оставите много място между подложките и следите, когато се занимавате със 120v или повече. Аркирането между следи е толкова забавно, колкото си мислите, че би било.

Стъпка 4: Части

1x евтино захранване с превключвател за стенен режим (може да бъде всяко напрежение, просто искаме пластмасов калъф с зъбци)

1x печатна платка

1x 0,33uF клас x кондензатор

2x 1N4007 диода

1x 470k ом резистор

1x 470 ома резистор

1x 4.7k ом резистор

1x 2N3904 NPN транзистор

1x 470uF 16v електролитен кондензатор

1x CDS клетка

4x 5 мм топло бели светодиоди

ЗАБЕЛЕЖКА: всички резистори са 1/4 вата

Стъпка 5: Отворете кутията

Отворете кутията за стенни брадавици с помощта на отвертка с плосък връх. Повечето евтини превключващи режими от ebay се разпадат лесно, ако отвертката се стартира там, където излиза кабелът.

Стъпка 6: Премахнете печатната платка

Разпаявайте двата проводника, които свързват печатната платка на режима на превключване към зъбите. Обикновено това са най -евтините проводници, така че по -късно ще ги заменим с по -добри проводници. Хвърлете печатната платка в кутията за боклуци за бъдещи проекти.

Стъпка 7: Пробийте дупки

Първо пробийте тестова дупка в парче пластмаса, за да се уверите, че светодиодите ще се поберат. Тя трябва да приляга плътно. След като бъде намерен правилният бит, пробийте 4 дупки във външната половина на кутията за светодиодите един от двете страни, отгоре и отпред изглежда осветяват помещението доста добре.

Пробийте една дупка отпред за CDS клетката. Този отвор трябва да бъде на разстояние от светодиодите, така че светлината от светодиодите да не му пречи.

Стъпка 8: Залепете светодиодите

Разстелете малко зърно супер лепило около всеки светодиод и го натиснете в отвора. Гел супер лепилото изглежда работи най -добре за това. Направете точка, за да имате положителния проводник на един светодиод към отрицателния проводник на следващия най -близък светодиод.

Стъпка 9: Последователно LED проводници

Използвайте малки парчета тел и клещи за игла, за да запоявате светодиодите последователно, така че положителният от единия да се свърже с отрицателния от другия. Прокарайте проводниците по периметъра на кутията, за да предотвратите къси панталони. Тогава е добра идея да нанесете малко горещо лепило, за да предпазите проводниците от вибрации.

Накрая залепете в CDS клетката.

Стъпка 10: Прикрепете проводници

Запоявайте проводник към останалите светодиодни проводници. Червен към положителния проводник на първия светодиод и черен към отрицателния проводник на последния светодиод в поредицата. Свързващите тръби трябва да се поставят върху връзките, за да се предотвратят къси панталони.

Изводите на CDS клетката са достатъчно дълги, че не изискват добавяне на проводници, но има проблем. Проблемът е, че проводниците не са изолирани, така че да могат да получат недостатък за нещо, когато случаят се събере. за да фиксирате това изрязване на две парчета тръби за спагети (тънка изолационна тръба за точно такива случаи) и го плъзнете по проводниците, както се вижда на снимките.

Стъпка 11: Сглобете печатната платка

Отделете време и гледайте тези цветни ленти, когато поставяте резисторите във веригата. И трите се различават само с една група, но резултатите биха били катастрофални, ако една е поставена на грешното място. Добра идея е да проверите отново работата си тук, защото в схеми, работещи на 120v, когато нещо се обърка, това става МНОГО погрешно!

Стъпка 12: Запоявайте проводници към зъби

Запоявайте два 1 -инчови проводника с плътно ядро, които свързват към зъбите в задната част на кутията.

Стъпка 13: Проверете два пъти ВСИЧКО

На този етап трябва да имате:

Два проводника, запоени към зъбите на гърба на кутията на стената

Една завършена печатна платка

Четири светодиода, залепени и свързани в предната част на кутията за стенни брадавици с два изолирани проводника на CDS клетка, стърчащи и положителен и отрицателен проводник, стърчащ от LED низа.

Стъпка 14: Запоявайте го заедно

Време е за окончателното сглобяване …

Всички проводници се прокарват през отворите на печатната платка отгоре и се запояват отдолу. След това платката се завърта, както е показано на снимките, и двете половини на кутията се сглобяват отново. Силата на сгънатите проводници от твърдо ядро е достатъчна, за да задържи печатната платка на място в долната част на кутията, както е показано. Ако обаче го залепите там с още горещо лепило, се чувствате по -добре, отидете на него.

Стъпка 15: ИЗПИТВАЙТЕ !!!!!!

Добре, нервната част препоръчвам да намерите захранваща лента, в която да я включите, а след това да включите захранващата лента в стената. По този начин, ако нещо се обърка при сглобяването, то няма да изгори в ръката ви!

Ако всичко върви добре, просто трябва да седнете там. Изключете светлините или покрийте CDS клетката с парче черна електрическа лента и светодиодите трябва да светнат.

Поздравления, че направихте нощна лампа!