LED стенна лампа Night City Skyline: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

Тази инструкция описва как построих декоративна стенна лампа. Идеята е тази за нощен градски силует, с някои осветени прозорци в сгради. Лампата е реализирана с полупрозрачен син панел от плексиглас със строителни силуети, боядисани в черно. Светлината идва от 108 „прозорци“, които се осветяват от светодиоди, фиксирани в отвори на панела. Лампата се захранва от 12V батерия или захранване.

Стъпка 1: Материали и инструменти

- Полупрозрачен син панел от плексиглас 50 cm x 22 cm (~ 20”x 9”), дебелина 3 mm (0,12”)

- бял панел от плексиглас 50 cm x 22 cm (~ 20 "x 9"), дебелина 3 mm (0,12 ")

- 2 метра алуминиев канал 15 mm x 10 mm x 1 mm (~ 0,6”x 0,4” x 0,04”)

- черна боя

- Лепилна хартия

- пластмасови дистанционни елементи, дебели 7 мм (0,275”)

- 6 x M3 x 12 болта с потапяща глава

- 108 бели 3 мм светодиоди

- 3 NUD4001

- 3 x 2.2 ома резистори

- тел

- превключвател

- 12 V bettry или захранване

Инструменти:

- Пробивна машина

- свредло 2,5 мм

- М3 кран

- зенкер

- поялник

- трион за метал

Стъпка 2: Някои предварителни изчисления

Реших броя на осветените прозорци главно въз основа на електрическите характеристики на вида светодиоди и текущия драйвер, който използвах. Светодиодите са 3 мм бели светодиоди, които работят с 3.3 V и абсорбират максимум около 0.025 A.

За да има постоянен и стабилен ток използвах 3 текущ LED драйвер NUD4001.

Свързах светодиодите в групи от 3 последователно, 12 групи паралелно за всеки от 3 NUD4001, за общо 3 * 12 * 3 = 108 светодиода, вижте електрическата схема по -долу.

Следвайки подробните инструкции, съдържащи се в листа с данни на NUD4001 (https://www.onsemi.com/pub/Collateral/NUD4001-D. PDF), изчислих електрическите стойности на моята верига (за всеки от трите NUDS). Информационният лист на NUD4001 препоръчва общото разсейване на мощността по-ниско от 1,13 W, въз основа на разсейването на топлината на корпуса SO-8 и размера на подложката:

- Ток на светодиодите: Iled = 0.025 A * 12 = 0.30 A

- Vsense: 0,7 V (Вижте Фигура 2 в листа с данни NUD)

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

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

- Vdrop през NUD4001: Vdrop = Vin - Vsense - Vled = 12 V - 0.7 V - 9.9 V = 1.4 V

- Разсейване на мощността на NUD4001: P = Vdrop * I изход = 1,4 V * 0,30 A = 0,420 W

- Вътрешно разсейване на мощността на NUD4001 (Фигура 4 в листа с данни, за 12 V): 0,055 W

- Общо разсейване на мощността: Ptot = 0.420 W + 0.055 W = 0.475 W

Тъй като тук нямам подложка (NUD са запоени към проводници и други компоненти, но „плават във въздуха“), очаквам по -ниско разсейване на топлината, така че предполагам (надявам се), че стойността от 0,475 W, дадена от моята верига, е достатъчно ниска да не повредите NUD4001.

Изчислението за съпротивлението дава стойност за Rext = 2,33 ома. Тъй като 2,33 ома резистор не се предлага в търговската мрежа, използвах близка до него стандартна стойност, 2,2 ома.

Стъпка 3: Реализация на панела

Първата стъпка в реализацията на панела беше избирането на хубав градски силует, който да се възпроизведе върху панела от плексиглас. След известно търсене в Интернет избрах хоризонта на фиг. 1.

След това със софтуер за манипулиране на изображения (gimp в моя случай, но всеки софтуер за манипулиране на изображения може да го направи) адаптирах размерите така, че да могат да се поберат на два листа A4 в пейзажна ориентация. Изображението трябваше да се използва като маска за боядисване на сградите и пробиване на дупки за светодиоди, така че го „бинаризирах“, за да го направя чист черно -бял с много остри ръбове и добавени бели петна като ориентир за прозорци в прозорците. Накрая разделих изображението на две и отпечатах върху 2 лепящи листа хартия (фиг. 2, фиг. 3)

След като внимателно изрязах отпечатъците, прикрепих бялата част от листа (небето) към панела от плексиглас и боядисах непокритата част с черна боя за пръскане. След като боята е изсъхнала, махнах бялата лепилна хартия и прикрепих черната част от листа върху боядисаните сгради. След това, следвайки белите петна, пробих дупките за светодиодите и отстраних черната лепяща хартия, като внимавах да не повредя боята. (Реших да пробия дупките след боядисване, защото в противен случай боята може да запуши дупките и да затрудни затварянето на светодиодите).

Стъпка 4: Запояване, запояване, запояване

С боядисания и пробит панел започнах да поставям светодиодите в отворите, с извити и подравнени щифтове, така че да мога да запоя положителния (по -дълъг) щифт на един светодиод с отрицателен (по -къс) щифт на следващия, в серия от 3.

Използвах проводници, за да затворя празнините между щифтовете, когато са твърде широки, и между щифтовете и светодиодите NUD4001.

Също така трябваше да подредя щифтове и проводници, за да ги скрия зад черната боя. В крайна сметка това изискваше доста запояване (и не съм много добър в това). Така че всичко изглежда доста объркано и е така, но по някакъв начин работи;)

Стъпка 5: Затворете кутията

Последната стъпка за завършване на моята LED лампа беше да фиксирам втори панел от плексиглас на гърба, за да защитя всички схеми. Между 2 -те панела поставих 6 дистанционни елемента, за да оставя достатъчно място за всички вътрешни компоненти, и осъзнах рамка, която да държи всички заедно. Направих дистанционера от парчета скрап плексиглас, който бях сложил наоколо, като събрах 1 парче с дебелина 3 мм и 1 парче с дебелина 4 мм. Реализирах рамката от 4 парчета алуминиев канал, дълги от страните на панела, с краищата на 45 °. Каналът има вътрешна ширина 13 мм (~ 0,5”), затова направих дистанционерите с дебелина 7 мм (13 мм - 2 х 3 мм за панелите от плексиглас). След това залепих дистанционерите на предния панел, 2 от всяка дълга страна и 1 от късите страни, и поставих задния панел. С поставените страни на рамката направих 6 дупки с диаметър 2, 5 mm, отзад, в позициите на дистанционера. Тъй като исках предната страна на рамката да е чиста и без дупки, спрях да пробивам, когато отворът беше с дълбочина около 5-6 мм, след това премахнах алуминиевия канал и завърших дупката докрай през панелите от плексиглас и дистанционерите. След това прових дупките с крана М3. Също така разширих и изгорих отворите в задната страна на алуминиевите канали за главите на болтовете. В левия канал направих дупка отстрани за захранващия кабел. Накрая сглобих всички панели с дистанционни елементи и алуминиеви канали и завинтвам болтовете. Болтовете са с дължина 12 мм, така че те слизат през задния панел, дистанционерите и част от предния панел, но не достигат предната страна на каналите на рамката.

Стъпка 6: Виждате ли светлината?

След като сглобих светодиодната лампа, свързах превключвател към захранващия кабел и 12V батерия и включих лампата.

В крайна сметка съм доста доволен от работата си, въпреки че светодиодите правят малко прекалено много светлина, особено директно отпред (имат тесен светлинен конус, така че когато се виждат странично, изглеждат по -малко ярки). Ако не разбирам погрешно листа с данни NUD4001, яркостта на светодиодите може да бъде намалена, като се заменят 2, 2 ома резистори с по -високи, но засега ще запазя лампата си такава, каквато е.