Захранващи LED подводни светлини: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:56

Тази кратка инструкция ще ви предостави подробности и вдъхновение, необходими за осветяване на езерото ви. Това е прост светодиоден проект, който се надявам да разширя, за да използвам ШИМ затъмняване с RGB светлини, за да направи желания цвят.

Стъпка 1: Поставяне на електричество във водата

Така че искате да запалите вашия док/лодка/брегова линия, но не искате да ударите с ток плувците в района. Захранващите устройства, по -специално превключването на захранвания, могат да се провалят, което да доведе до 110V AC захранване на всичко в близката област, ако са изложени контакти или проводници. Макар и малко вероятно, това може да доведе до съдебни дела и разходи за погребения, които струват много повече проблеми, отколкото използването на подходящ дизайн. нещо. Трябва само да се уверим, че използваме захранване, което в случай на повреда няма да постави 110VAC във водата. Захранването на базата на трансформатор ще свърши работа! Доколкото ми е известно, те няма да излязат „на живо“при провал. Въпреки това може да се нуждаете от голям трансформатор в зависимост от броя на използваните светодиоди. Най -доброто решение, което съм срещал като захранване (това, което използвах) е 12V автомобилна/морска батерия. Това ще гарантира, че никога няма да получите повече от 12-14V във водата. Бъдете внимателни обаче, ако те са къси, те могат да произведат много голям ток. Материалите, изброени в тази стъпка: 12V автомобилна / морска батерия или дълбок цикъл, ако е възможно

Стъпка 2: Изграждане на източник на ток за вашите светодиоди

Не можете просто да свържете проводници с LED към батерията си и да кажете. Трябва да се уверим, че тези неща работят при или точно под проектния си ток. Първоначално си помислих да използвам схема на базата на регулатора на долар lm3406 1.5A. След като изчислих цената, след като направих персонализирани печатни платки и компоненти, реших нещо малко по -просто: линейният регулатор LM317. Там вече има инструкции, които обясняват как да се използва това, така че ще го държа кратък. 317 поддържа постоянно напрежение от 1,25 V между своя терминал за "регулиране" и терминала "изход". Ако свържете резистор 1,25 Ohm между двата 1Amp ток (V = IR). Сега просто прикрепете своите светодиоди между настройката и земята (вижте диаграмата). Дискусия: Макар и проста, този дизайн не е перфектен. Lm317 разсейва мощността като топлина, за да контролира напрежението. Ако го захранвате с 40V и го използвате за задвижване на 4V светодиод при 1 ампер, ще разсейвате 36 вата. P = I*V (40V-4V)*1amp = 36W. Ще искате да го захранвате с напрежение, много близко до това, което шофирате. С 12V батерия и спад на напрежението 1,25 през резистора и спад от 0,5 V през интегралната схема ще можете да захранвате 2-3 светодиода в зависимост от напрежението им. Посочената по-горе кутия се състои от 12 идентични вериги, които осигуряват 0,8A вериги от светодиоди Изброени материали в тази стъпка 12 - Lm317 регулатори 12 - 1W резистори (стойност зависи от желания ток, I [A] = 1,25 [V] /R [Ohm]) 12 - кабелни съединители 1 - превключвател за включване -изключване 1 електролитен кондензатор

Стъпка 3: Светодиоди за окабеляване и монтаж

Използвах 6 комплекта от 3 Luxeon K2 Royal Blue светодиода, свързани последователно, за да осветя дока си. Въпреки че е оценен за 1A при 3.85V (всеки), използвах 0.8A, за който намерих, че е необходим около 3.70V. Това означава, че имаме нужда от поне 3*3.70V = 11.10V, за да захранваме низ от 3 светодиода Royal Blue, свързани последователно. Също така трябва да вземем предвид спада на напрежението в нашия източник на ток (приблизително 1,25+0,5 V). Така че имаме нужда от общо 12.85V, което е много близо до напълно заредена 12V батерия. Ако използвахме само 2 светодиода последователно, ще ни трябват само 3,7*2+1,25+0,5 = 9,15V. Регулаторите просто биха разсеяли допълнителната мощност. Така че, за да управлявам общо 18 светодиода, използвах 6 паралелни комплекта от 3 светодиода, свързани последователно. Това се равнява на 3,7 [V]*1 [A]*18 [светодиоди] = 66 W сок. Телефонният кабел с манометър 22 работи добре за свързването на това. В кабела има 4 проводника, използвах един кабел, за да захранвам 2 комплекта светодиоди (по 2 проводника всеки), но може да се захранват 3 комплекта светодиоди на кабел, докато се използва 1 проводник като обща маса, особено ако се използва по -малък габарит (по -дебел)) кабели. Надяваме се, че сте получили идеята до този момент и можете да проектирате каквато настройка ви харесва. Би било хубаво да направите малки подводни заграждения за светлините. Въпреки това поради времето и бюджета просто монтирах лампите на радиатори (които ще ви трябват, ако изтичат от водата, те се нагорещяват!), Залепихме радиаторите заедно и завинтвах през средата в моя док. Използвах пистолет за телбод, за да прикрепя и скрия проводниците по дока си. Материали, използвани в тази стъпка: 18 - Luxeon K2 светодиоди $ 5 всеки 18 - Luxeon K2 радиатор sepoxyX много крака от 22 габаритни телефонни кабели (или какъвто кабел искате) конектори за свързване проводниците към текущия източник.

Стъпка 4: Готови сте

Сега имате док, оборудван със светодиоди за захранване, който свети през нощта и може или не може да разгневи съседите ви. Можете обаче да бъдете сигурни, че това няма да доведе до токов удар на плувците ви. Имайте предвид, че не е задължително това да е вашият док! Настоящите ми планове включват монтирането им на дъното на езерото ми, за да направя светлини за пистата за моята лодка. Можете да добавите различни лещи към светлините, които ще колимират или разпространяват лъча. Опитайте и различни цветове. Можете да ги свържете, стига да са оценени за тока, който вашият източник доставя (не се притеснявайте за напрежението).

Стъпка 5: Разширяване на проекта

Досега всичко беше сравнително просто. Можем да направим по -добре, отколкото да използваме контролна кутия за включване и изключване на сини светлини. Първата стъпка е да се контролира тяхната яркост. Приложих дизайна, който направих за PWM контролираната верига на регулатора на бака, но по -късно разбрах, че човек може просто да добави последователно транзистор със светлините и да използва PWM сигнала или аналогов изходен сигнал от микроконтролер, за да контролира яркостта на светлините. Това е следващата ми стъпка, тя може лесно да бъде интегрирана в готовия проект. Промяна на цветовете: Рецепторите в очите ви са чувствителни само към червените, зелените и сините дължини на вълната на светлината. Вие интерпретирате цвят чрез относителното вълнение на всеки рецептор. Например жълтата светлина би възбудила червените и зелените рецептори. По този начин, ако залепим червени зелени и сини светодиоди заедно и контролираме тяхната относителна яркост или относителното време, през което те са включени или изключени един спрямо друг (в много много кратък период от време (ШИМ!)), Ние караме мозъка си да мисли виждаме различни цветове. Ето как работят телевизорите! Въпросът е сега как да контролираме 3 различни светлини (RGB) за група светлини, без да прокарваме милион проводници навсякъде. Това е вашият док, а не вашата лаборатория по електроника. Ще ни трябват поне 4 проводника на комплект RGB светлини, а не 4 проводника за 3 комплекта светлини, както бихме могли да направим преди. Отговорът е, че не знам как да направя това добре! Надявам се информираната читателска публика да допринесе. т.е. всички червени последователно и използват широчинно -импулсна модулация, за да контролират относителните количества на този цвят. Това би означавало по -малко проводници, преминаващи под вашия док, но също така би означавало, че всяка група светлини на вашия док ще бъде в един и същи цвят по едно и също време, а не наполовина зелени и наполовина лилави. Системата може да бъде преработена напълно, така че контролът електрониката се намира под водата със светлините. Това ще изисква само 2 захранващи проводника и един контролен проводник на група светлини. Но намокрянето на вашата електроника вероятно ще доведе до повреда, така че това може да не е начинът да предприемете. ? Не забравяйте, че искаме да поддържаме всяко напрежение обикновено под 12 V (не можем да поставим всички светодиоди последователно на един низ) Ние основно балансираме степента на свобода на управление с броя на проводниците. Това е типичен пример за инженерни ограничения. Моля, изпратете предложения и всякакви въпроси, които може да имате. Успех!