Angstrom - Sumber Lampu LED yang Tuneable: 15 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Angstrom adalah sumber cahaya LED 12 saluran yang boleh dibina dengan harga di bawah £ 100. Ia mempunyai 12 saluran LED terkawal PWM yang merangkumi 390nm-780nm dan menawarkan kedua-dua keupayaan untuk mencampurkan pelbagai saluran ke satu output bersambung 6mm serat serta kemampuan mengeluarkan mana-mana atau semua saluran secara serentak ke output gentian 3mm individu.

Aplikasi merangkumi mikroskopi, forensik, kolorimetri, pengimbasan dokumen dan lain-lain. Anda boleh dengan mudah mensimulasikan spektrum pelbagai sumber cahaya seperti lampu pendarfluor padat (CFL).

Selain itu sumber cahaya dapat digunakan untuk kesan pencahayaan teater yang menarik. Saluran kuasa lebih daripada mampu menangani LED tambahan dengan bekalan kuasa berkadar lebih tinggi, dan panjang gelombang berganda menghasilkan kesan bayangan pelbagai warna yang indah dan unik yang tidak dapat diduplikasi oleh sumber LED putih atau RGB biasa. Ini pelangi keseluruhan dalam kotak !.

Langkah 1: Bahagian Diperlukan - Papan Papan, Daya, Pengawal dan Pemasangan LED

Papan bawah: Unit dipasang pada pangkalan kayu, kira-kira 600mm X 200mm x 20mm. Selain itu, bongkah kayu pelepas tekanan 180mm X 60mm X 20mm digunakan untuk menyelaraskan gentian optik.

Bekalan kuasa 5V 60W disambungkan ke kuasa utama melalui palam IEC yang disatu, dilengkapi dengan sekering 700mA, dan suis togol kecil yang diberi nilai sekurang-kurangnya 1A 240V digunakan sebagai suis kuasa utama.

Papan litar utama dibina dari papan jalur berpakaian tembaga fenolik, nada 0,1 inci. Dalam prototaip, papan ini berukuran lebih kurang 130mm X 100mm. Papan kedua pilihan, sekitar 100mm X 100mm dipasang pada prototaip tetapi ini hanya sesuai dengan litar tambahan, seperti logik pemprosesan isyarat untuk spektroskopi dan lain-lain dan tidak diperlukan untuk unit asas.

Pemasangan LED utama terdiri daripada 12 LED bintang 3W, masing-masing panjang gelombang yang berbeza. Ini dibincangkan dengan lebih terperinci di bahagian pemasangan LED di bawah.

LED dipasang pada dua heatsink aluminium yang dalam prototaipnya kedalaman 85mm x 50mm x 35mm.

A Raspberry Pi Zero W digunakan untuk mengawal unit. Ia dilengkapi dengan header dan dipasang ke soket 40 pin yang sesuai pada papan litar utama.

Langkah 2: Bahagian yang Diperlukan: LED

12 LED mempunyai panjang gelombang pusat berikut. Mereka adalah LEDS bintang 3W dengan pangkalan heatsink 20mm.

390nm410nm 440nm460nm500nm520nm560nm580nm590nm630nm660nm780nm

Semua kecuali unit 560nm bersumber dari FutureEden. Unit 560nm bersumber dari eBay kerana FutureEden tidak mempunyai peranti yang meliputi panjang gelombang ini. Perhatikan bahawa unit ini akan dihantar dari China sehingga memberi masa untuk penghantaran.

LED dilekatkan pada heatsink menggunakan pita termal Akasa. Potong kotak 20mm dan kemudian lekatkan satu sisi pada LED dan yang lain ke pendingin, memastikan anda mengikuti arahan pengeluar ke mana bahagian pita itu menuju ke tabung LED.

Langkah 3: Bahagian yang Diperlukan: Litar Kawalan LED

Setiap saluran LED dikendalikan dari pin GPIO pada Raspberry Pi. PWM digunakan untuk mengawal intensiti LED. Kekuatan MOSFET (Infineon IPD060N03LG) menggerakkan setiap LED melalui perintang kuasa 2W untuk mengehadkan arus LED.

Nilai R4 untuk setiap peranti dan arus yang diukur ditunjukkan di bawah. Nilai perintang berubah kerana penurunan voltan pada LED panjang gelombang yang lebih pendek lebih tinggi daripada LED panjang gelombang yang lebih panjang. R4 adalah perintang 2W. Ia akan menjadi cukup panas semasa operasi, jadi pastikan untuk melekatkan perintang dari papan pengawal, membiarkan plumbum cukup panjang sehingga badan perintang sekurang-kurangnya 5mm jernih dari papan.

Peranti Infineon boleh didapati dengan murah di eBay dan juga disediakan oleh pembekal seperti Mouser. Mereka dinilai pada 30V 50A yang merupakan margin besar tetapi harganya murah dan senang digunakan, kerana menjadi peranti DPAK dan dengan itu mudah dipateri dengan tangan. Sekiranya anda ingin mengganti peranti, pastikan untuk memilihnya dengan margin semasa yang sesuai dan dengan ambang pintu sehingga 2-2.5V peranti dihidupkan sepenuhnya, kerana ini sesuai dengan tahap logik (maksimum 3.3V) yang tersedia dari Pi GPIO pin. Kapasitansi gerbang / sumber adalah 1700pf untuk peranti ini dan sebarang penggantian harus mempunyai kapasitansi yang hampir sama.

Rangkaian snubber merentasi MOSFET (kapasitor 10nF dan perintang 10 ohm 1 / 4W) adalah untuk mengawal masa naik dan turun. Tanpa komponen ini dan perintang gerbang 330 ohm, ada bukti deringan dan tembakan berlebihan pada output yang boleh menyebabkan gangguan elektromagnetik (EMI) yang tidak diingini.

Jadual nilai perintang untuk R4, perintang kuasa 2W

385nm 2.2 ohm 560mA415nm 2.7 ohm 520mA440nm 2.7 ohm 550mA 460nm 2.7 ohm 540mA 500nm 2.7 ohm 590mA 525nm 3.3 ohm 545mA 560nm 3.3 ohm 550mA 590nm 3.9 ohm 570mA 610mm 610mm 610mm 610mm 610mm 610mm 610mm 610m

Langkah 4: Bahagian yang Diperlukan: Fiber Optics and Combiner

LED digabungkan dengan penggabung optik melalui gentian plastik 3mm. Ini tersedia dari sebilangan pembekal tetapi produk yang lebih murah mungkin mempunyai pelemahan yang berlebihan pada panjang gelombang pendek. Saya membeli beberapa serat di eBay yang sangat baik tetapi serat yang lebih murah di amazon yang mempunyai pelemahan ketara sekitar 420nm dan lebih rendah. Serat yang saya beli dari eBay adalah dari sumber ini. 10 meter mesti cukup. Anda hanya memerlukan 4 meter untuk memasangkan LED dengan panjang 12 X 300mm, tetapi salah satu pilihan semasa membina unit ini adalah dengan menyambungkan panjang gelombang individu hingga serat output 3mm jadi berguna untuk mempunyai tambahan untuk pilihan ini.

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

Serat keluarannya adalah gentian 6mm fleksibel yang terbungkus dalam sarung luar plastik yang sukar. Ia boleh didapati dari sini. Panjang 1 meter mungkin akan mencukupi dalam kebanyakan kes.

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

Penggabungkan optik adalah panduan cahaya plastik tirus yang dibuat dari sekeping batang persegi 15 x 15mm, dipotong hingga kira-kira 73mm dan diampelas sehingga hujung output panduan adalah 6mm x 6mm.

Sekali lagi, perhatikan bahawa sebilangan gred akrilik boleh mengalami pelemahan yang berlebihan pada panjang gelombang pendek. Malangnya sukar untuk menentukan apa yang akan anda perolehi, tetapi sumber dari sumber ini berjaya

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

Walau bagaimanapun, batang dari sumber ini mempunyai pelemahan yang berlebihan dan hampir legap hingga sinar UV 390nm.

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

Langkah 5: Bahagian Diperlukan: Bahagian Bercetak 3d

Beberapa bahagian dicetak 3d. Mereka

Penyesuai gentian LED

Plat pelekap gentian

Penyesuai keluaran gentian (pilihan) (untuk setiap individu). Ini hanya plat pemasangan gentian yang dicetak semula.

Plat pemasangan pengganding optik

Semua bahagian dicetak dalam PLA standard kecuali penyesuai gentian. Saya mengesyorkan PETG untuk ini kerana PLA melembutkan terlalu banyak; LED menjadi agak panas.

Semua STL untuk bahagian ini dimasukkan ke dalam fail yang dilampirkan untuk projek ini. Lihat langkah mengkonfigurasi Raspberry Pi untuk fail zip yang mengandungi semua aset projek.

Cetak penyesuai gentian untuk LED dengan pengisian 100%. Yang lain boleh dicetak dengan 20% isi.

Semua bahagian dicetak pada ketinggian lapisan 0.15mm menggunakan muncung 0.4mm standard pada 60mm / saat pada Creality Ender 3 dan juga Penyihir Biqu. Mana-mana pencetak 3D kos rendah mesti menjalankan tugasnya.

Semua bahagian hendaklah dicetak secara menegak dengan lubang menunjuk ke atas - ini memberikan ketepatan yang terbaik. Anda boleh melangkau sokongan untuk mereka; ia akan menjadikan pelekap pelekap utama kelihatan sedikit compang-camping di tepi jalan tetapi ini hanya kosmetik; sentuhan kertas pasir akan merapikannya.

Penting: Cetak plat pemasangan gentian (dan salinan kedua pilihan untuk penyesuai output gentian individu) pada skala 1.05 iaitu 5% diperbesar. Ini memastikan lubang untuk serat mempunyai jarak yang mencukupi.

Langkah 6: Memasang Papan Pengawal Utama

Papan pengawal dibuat dari papan jalur tembaga standard (kadangkala dikenali sebagai papan kenyataan). Saya tidak menyertakan susun atur terperinci kerana reka bentuk papan yang saya buat agak tidak kemas kerana terpaksa menambahkan komponen seperti rangkaian snubber yang pada awalnya tidak saya rancangkan. Bahagian atas papan, yang ditunjukkan di atas dibina separa, mempunyai perintang kuasa dan soket untuk Raspberry Pi. Saya menggunakan header sudut kanan untuk Pi sehingga duduk di sudut kanan ke papan utama tetapi jika anda menggunakan header lurus biasa maka ia hanya akan duduk sejajar dengan papan sebagai gantinya. Ia akan menempati sedikit ruang dengan cara itu, jadi rancanglah dengan sewajarnya.

Veropin digunakan untuk menyambungkan wayar ke papan. Untuk memotong trek sedikit gerudi putar berguna. Untuk soket Pi gunakan pisau kerajinan tajam untuk memotong trek kerana anda tidak mempunyai lubang ganti antara dua set pin soket.

Perhatikan baris dua dawai tembaga 1mm. Ini untuk memberikan jalan impedans rendah untuk hampir 7 amp arus yang dimakan oleh LED dengan kuasa penuh. Wayar-wayar ini menuju ke terminal sumber MOSFET kuasa dan dari situ ke arde.

Terdapat hanya wayar 5V kecil di papan ini yang membekalkan kuasa ke Pi. Ini kerana suapan kuasa utama 5V menuju ke anod LED, yang disambungkan melalui kabel cakera PC IDE standard pada papan kedua dalam prototaip saya. Namun anda tidak perlu melakukan ini dan hanya boleh memasangkannya terus ke soket di papan pertama. Dalam kes ini, anda akan menjalankan satu set pendua wayar tembaga di sepanjang sisi anod untuk menangani arus di sisi + 5V. Dalam prototaip wayar ini berada di papan kedua.

Langkah 7: Kekuatan MOSFET

MOSFET dipasang di sisi tembaga papan. Mereka adalah peranti DPAK dan tab mesti disolder terus ke papan. Untuk melakukan ini, gunakan hujung yang betul besar pada besi pematerian dan timah tab dengan cepat. Tin trek tembaga di mana anda akan memasang peranti. Letakkannya di papan dan panaskan tab lagi. Pateri akan meleleh dan peranti akan terpasang. Cuba dan lakukan ini dengan pantas supaya tidak terlalu panas peranti; ia akan menahan panas selama beberapa saat, jadi jangan panik. Setelah tab (longkang) disolder, anda kemudian boleh menyolder pintu gerbang dan sumber ke papan. Jangan lupa memotong trek terlebih dahulu untuk pintu gerbang dan sumber sehingga mereka tidak keluar ke tab longkang !. Anda tidak dapat melihat dari gambar tetapi potongan di bawah petunjuk ke arah badan peranti.

Pembaca bermata helang hanya akan mencatat 11 MOSFET. Ini kerana yang ke-12 ditambahkan kemudian ketika saya mendapat LED 560nm. Ia tidak sesuai di papan kerana lebarnya, jadi diletakkan di tempat lain.

Langkah 8: LED dan Heatsink

Berikut adalah gambar penutup LED dan heatsink. Pendawaian papan pengawal adalah dari versi prototaip yang lebih awal sebelum saya beralih menggunakan kabel IDE untuk menyambungkan LED ke pengawal.

Seperti yang disebutkan sebelumnya, LED dipasang menggunakan kotak pita termal Akasa. Ini mempunyai kelebihan bahawa jika LED gagal, mudah untuk melepaskannya menggunakan pisau tajam untuk memotong pita.

Selagi heatsink cukup besar, tidak ada yang menghalang anda memasang semua LED pada satu heatsink. Pada heatsink yang ditunjukkan, dengan kekuatan penuh, suhu heatsink mencapai 50 darjah C dan oleh itu, heatsink ini mungkin sedikit lebih kecil daripada optimum. Dalam pandangan ke belakang, mungkin juga merupakan idea yang baik untuk meletakkan tiga LED panjang gelombang yang lebih panjang pada setiap heatsink daripada meletakkan semua enam pemancar panjang gelombang yang lebih pendek pada satu dan pemancar panjang gelombang yang lebih panjang pada yang lain. Ini kerana, untuk arus maju yang diberikan, pemancar panjang gelombang pendek menghilangkan lebih banyak kuasa kerana penurunan voltan ke hadapan yang lebih tinggi, dan dengan itu menjadi lebih panas.

Anda tentu saja dapat menambahkan penyejukan kipas. Sekiranya anda merancang untuk melampirkan sepenuhnya pemasangan LED ini adalah bijak.

Langkah 9: Pendawaian LED

LED disambungkan ke papan pengawal melalui kabel IDE 40 pin standard. Tidak semua pasangan kabel digunakan, yang memungkinkan ruang untuk pengembangan.

Rajah pendawaian di atas menunjukkan pendawaian penyambung IDE dan juga pendawaian ke Raspberry Pi itu sendiri.

LED dilambangkan dengan warnanya (UV = ultraviolet, V = violet, RB = blue royal, B = blue, C = cyan, G = green, YG = yellow-green, Y = yellow, A = amber, R = cerah merah, DR = merah tua, IR = inframerah), iaitu dengan panjang gelombang menaik.

Catatan: jangan lupa untuk memastikan bahawa bahagian sambungan + 5V soket kabel mempunyai wayar setebal 2 x 1mm yang berjalan secara selari di bawah papan jalur untuk memberikan jalan arus tinggi. Begitu juga sambungan sumber ke MOSFET, yang dibumikan, harus mempunyai kabel yang serupa untuk menyediakan jalan arus tinggi ke tanah.

Langkah 10: Menguji Papan Pengawal

Tanpa memasang Raspberry Pi ke papan, anda boleh menguji bahawa pemacu LED anda berfungsi dengan betul dengan menyambungkan pin GPIO melalui klip, ke rel + 5V. LED yang sesuai harus menyala.

Jangan sekali-kali menyambungkan pin GPIO ke + 5V semasa Pi dipasang. Anda akan merosakkan peranti, ia berfungsi secara dalaman pada 3.3V.

Setelah anda yakin bahawa pemacu kuasa dan LED berfungsi dengan betul, anda boleh meneruskan langkah seterusnya, iaitu mengkonfigurasi Raspberry Pi.

Jangan melihat hujung gentian optik secara langsung dengan LED berjalan dengan kuasa penuh. Mereka sangat terang.

Langkah 11: Fiber Optic Gandingan LED

Setiap LED digabungkan melalui gentian optik 3mm. Penyesuai gentian bercetak 3d sesuai dengan betul pada pemasangan LED dan memandu gentian. Blok pelepasan regangan dipasang kira-kira 65mm di hadapan heatsink LED.

Ini memberi ruang yang cukup untuk memasukkan jari anda dan mendorong penyesuai serat ke LED dan kemudian pasangkan serat.

Bor lubang 4mm melalui blok pelepasan regangan selaras dengan LED.

Panjang setiap serat kira-kira 250mm panjang, namun kerana setiap serat menempuh jalur yang berbeza, panjang pemasangan yang sebenarnya akan berbeza-beza. Cara termudah untuk mendapatkan hak ini adalah dengan memotong panjang serat 300mm. Anda kemudian mesti meluruskan serat atau tidak mustahil untuk menguruskannya. Ia seperti batang perspex setebal 3mm, dan jauh lebih kaku daripada yang anda bayangkan.

Untuk meluruskan gentian, saya menggunakan batang tembaga OD 4mm dengan panjang 300mm (lebih kurang). Diameter dalam batang cukup untuk serat meluncur dengan lancar ke dalam batang. Pastikan kedua-dua hujung batang licin, sehingga anda tidak menggaru serat sambil meluncurkannya masuk dan keluar dari rod.

Tolak serat ke dalam batang sehingga rata pada satu hujung dan dengan panjang sedikit mencengkeram yang lain, atau sepanjang jalan jika batangnya lebih panjang daripada serat. Kemudian celupkan batang ke dalam periuk dalam yang berisi air mendidih selama kira-kira 15 saat. Tanggalkan batang dan pasangkan semula serat jika perlu sehingga ujung yang lain rata dengan hujung batang, kemudian panaskan ujungnya dengan cara yang sama.

Anda kini harus mempunyai serat yang betul-betul lurus. Keluarkan dengan memasukkan sekeping serat yang lain sehingga anda dapat mencengkam dan mengeluarkan serat yang diluruskan.

Apabila anda meluruskan semua dua belas kepingan serat, potong dua belas kepingan lagi dengan panjang sekitar 70mm. Ini akan digunakan untuk memandu serat melalui plat gandingan. Kemudian apabila pembinaan selesai, mereka akan digunakan untuk mengisi kopel serat keluar individu, sehingga tidak terbuang.

Luruskan potongan potong ini dengan cara yang sama. Kemudian pasangkannya ke piring pengganding. Anda dapat melihat penampilan mereka dalam foto di atas. Susun atur berperingkat adalah untuk meminimumkan kawasan yang ditempati oleh gentian (kepadatan pembungkusan sfera minimum). Ini memastikan bahawa penggabungan serat dapat beroperasi seefisien mungkin.

Ambil setiap kepingan serat potong dan pasir satu hujung rata, bekerjasama hingga 800 dan kemudian 1500 kertas pasir. Kemudian cat dengan cat logam atau plastik - alat putar kecil dengan penggilap berguna di sini.

Sekarang keluarkan SATU serat yang dipotong dan masukkan serat panjang penuh ke dalam piring pengganding. Kemudian pasangkannya kembali melalui pelepas regangan sehingga hujung yang digilap menyentuh lensa LED depan melalui pengganding gentian LED. Ulangi untuk setiap serat. Menyimpan serat pendek serat di lubang memastikan setiap serat panjang mudah masuk ke tempat yang tepat.

CATATAN: Jangan terlalu menekan LED ungu dan ultraviolet. Mereka dibungkus dengan bahan polimer lembut tidak seperti LED lain, yang dikemas dalam epoksi. Mudah merubah lensa dan menyebabkan wayar ikatan pecah. Percayalah, saya belajar ini dengan cara yang sukar. Oleh itu, berhati-hatilah ketika memasang gentian pada dua LED ini.

Tidak kira apa pesanan anda mengarahkan gentian melalui pengganding tetapi cubalah dan lapiskan serat agar tidak saling bersilang. Dalam reka bentuk saya, enam LED bawah diarahkan ke tiga lubang terendah untuk tiga LED kiri dan kemudian tiga lubang berikutnya untuk tiga LED yang betul dan seterusnya.

Apabila semua gentian dialirkan melalui pengganding, letakkan pada papan asas dan gerudi dua lubang pelekap, kemudian skru ke bawah.

Kemudian, dengan menggunakan sepotong pemotong pepenjuru yang sangat tajam, potong setiap helai serat sedekat mungkin dengan wajah pengganding. Kemudian tarik setiap bahagian keluar, pasir dan gosokkan ujung potong dan ganti, sebelum beralih ke serat seterusnya.

Jangan bimbang jika serat tidak sama rata dengan muka pengganding. Adalah lebih baik jika anda tidak melihatnya sedikit tersembunyi daripada menonjol tetapi perbezaan satu milimeter atau dua tidak akan menjadi masalah.

Langkah 12: Mengkonfigurasi Pi Raspberry

Proses konfigurasi Raspberry Pi didokumentasikan dalam dokumen rtf yang dilampirkan yang merupakan sebahagian dari lampiran fail zip. Anda tidak memerlukan perkakasan tambahan untuk mengkonfigurasi Pi selain port USB ganti pada PC untuk memasangnya, kabel USB yang sesuai dan pembaca kad SD untuk membuat gambar kad MicroSD. Anda juga memerlukan kad MicroSD; 8G lebih besar daripada cukup besar.

Apabila anda telah mengkonfigurasi Pi, dan memasangkannya ke papan pengawal utama, ia akan muncul sebagai titik akses WiFi. Apabila anda menyambungkan PC anda ke AP ini dan melayari ke https://raspberrypi.local atau https://172.24.1.1 anda akan melihat halaman di atas. Cukup geser gelangsar untuk mengatur intensiti dan panjang gelombang cahaya yang ingin anda lihat.

Perhatikan bahawa intensiti minimum adalah 2; ini adalah keunikan perpustakaan Pi PWM.

Gambar kedua menunjukkan unit yang meniru spektrum lampu CFL, dengan pelepasan sekitar 420nm, 490nm dan 590nm (ungu, pirus dan kuning) sesuai dengan lampu pelapis tiga fosfor yang khas.

Langkah 13: The Fiber Combiner

Gabungan rasuk gentian dibuat dari batang akrilik persegi 15 x 15mm. Perhatikan bahawa sebilangan plastik akrilik mempunyai penyerapan berlebihan dalam spektrum dari 420nm ke bawah; untuk memeriksa ini sebelum anda memulakan, kilatkan LED UV melalui batang dan sahkan bahawa ia tidak melemahkan sinar secara berlebihan (gunakan sehelai kertas putih sehingga anda dapat melihat cahaya biru dari pemutih optik di dalam kertas).

Anda boleh mencetak jig yang dapat dicetak 3D untuk mengemaskan batang ke bawah atau membina sendiri dari beberapa kepingan plastik yang sesuai. Potong batang kira-kira 73mm dan pasir dan gosokkan kedua-dua hujungnya. Kemudian pasangkan jig ke dua sisi rod yang bertentangan menggunakan pita pelekat dua sisi. Pasir menggunakan kertas 40 grit sehingga anda berada dalam jarak 0,5 mm atau lebih dari garis jig, kemudian naikkan secara bertahap menjadi 80, 160, 400, 800, 1500, 3000, 5000 dan akhirnya 7000 kertas pasir untuk mendapatkan permukaan digilap tirus. Kemudian keluarkan jig dan pasangkan semula untuk pasir kedua sisi yang lain. Anda sekarang mesti mempunyai piramid tirus yang sesuai untuk dipasang di plat penggabung serat. Hujung sempit adalah 6mm x 6mm untuk menyamai landasan serat.

Catatan: dalam kes saya, saya tidak cukup pasir hingga 6mm x 6mm sehingga penggabung keluar sedikit dari pelat pemasangan. Ini tidak menjadi masalah kerana serat 6mm sesuai dengan penekan dan akan menyekat dengan hujung penyekat yang sempit jika ditolak cukup jauh.

Keluarkan kira-kira 1 inci jaket luar dari serat 6mm, berhati-hati agar tidak merosakkan serat itu sendiri. Kemudian, jika jaket luar serat tidak cukup pas ke piring pengganding, bungkus sekeping pita di sekelilingnya. Ia kemudian boleh didorong masuk dan tidur dengan nyaman dengan piramid penggabung. Pasang seluruh unit ke plat bawah sejajar dengan output serat.

Perhatikan bahawa anda kehilangan sedikit cahaya semasa menggabungkan. Anda dapat melihat alasannya dari jejak optik di atas, kerana memusatkan cahaya ke bawah juga menyebabkan sudut sinar meningkat dan kami kehilangan sedikit cahaya dalam prosesnya. Untuk intensiti maksimum pada panjang gelombang tunggal, gunakan plat pengganding serat pilihan untuk memilih LED atau LED terus ke gentian 3mm.

Langkah 14: Plat Coupler Output Individu Individu

Ini hanyalah cetakan kedua panduan gentian utama. Sekali lagi, ingat untuk mencetak pada skala 105% untuk membenarkan pelepasan serat melalui lubang. Anda hanya melekatkan plat ini sesuai dengan panduan gentian utama, melepaskan penutup unit penggabungan dan menggantinya dengan plat ini. Jangan lupa pasangkan dengan cara yang betul, lubang hanya berbaris dalam satu arah !.

Sekarang masukkan 12 kepingan serat yang anda potong ke dalam lubang di pinggan. Untuk memilih satu atau lebih panjang gelombang, lepaskan satu bahagian serat dan letakkan panjang lebih panjang ke dalam lubang. Anda boleh memilih semua 12 panjang gelombang secara serentak jika anda mahu.

Langkah 15: Lebih Kuasa !. Lebih Panjang Gelombang

Pi boleh mendorong lebih banyak saluran jika anda mahu. Walau bagaimanapun, ketersediaan LED dalam panjang gelombang lain mungkin menjadi cabaran. Anda boleh mendapatkan LED UV 365nm dengan murah tetapi kabel 6mm gentian fleksibel mula menyerap dengan kuat walaupun pada 390nm. Walau bagaimanapun, saya mendapati bahawa serat individu akan berfungsi dengan panjang gelombang itu, jadi jika anda mahu, anda boleh menambah atau mengganti LED untuk memberi anda panjang gelombang UV yang lebih pendek.

Kemungkinan lain adalah meningkatkan kecerahan dengan menggandakan LED. Anda boleh, misalnya, merancang dan mencetak pengganding gentian 5 X 5 (atau 4 X 6) dan mempunyai 2 LED setiap saluran. Perhatikan bahawa anda memerlukan bekalan kuasa yang jauh lebih besar kerana anda akan menggunakan hampir 20 amp. Setiap LED memerlukan perintang penurunannya sendiri; jangan selari LED secara langsung. MOSFET mempunyai kapasiti lebih dari cukup untuk menggerakkan dua atau bahkan beberapa LED setiap saluran.

Anda tidak boleh menggunakan LED kuasa yang lebih tinggi kerana mereka tidak memancarkan cahaya dari kawasan kecil seperti LED 3W dan oleh itu anda tidak dapat memasangkannya dengan berkesan. Cari 'pemuliharaan etendue' untuk memahami mengapa ini berlaku.

Kehilangan cahaya melalui penggabung cukup tinggi. Sayangnya ini adalah akibat undang-undang fizik. Dalam mengurangkan jejari sinar, kami juga meningkatkan sudut perbezaannya dan beberapa cahaya keluar kerana panduan cahaya dan serat hanya memiliki sudut penerimaan sekitar 45 darjah. Perhatikan bahawa output daya dari output serat individu jauh lebih tinggi daripada pengganding panjang gelombang gabungan.