Lampu LED Bawah Air Kuasa: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:13

Petunjuk ringkas ini akan memberi anda perincian dan inspirasi yang diperlukan untuk menerangi tasik anda. Ini adalah projek LED sederhana yang saya harap dapat memperluas penggunaan peredupan PWM dengan lampu RGB untuk membuat warna yang diinginkan.

Langkah 1: Meletakkan Elektrik ke dalam Air

Oleh itu, anda ingin menerangi dermaga / perahu / perairan anda tetapi anda tidak mahu menggegarkan perenang di kawasan ini. Bekalan kuasa, menukar bekalan kuasa secara khusus boleh gagal mengakibatkan 110V AC menggegarkan segala-galanya di kawasan berdekatan jika ada kenalan atau wayar yang terdedah. Walaupun tidak mungkin, ini boleh menyebabkan tuntutan undang-undang dan perbelanjaan pengebumian bernilai lebih banyak masalah daripada menggunakan reka bentuk yang betul. Nasib baik LED berjalan pada voltan rendah: antara 2-4 VDC, ini bermakna bahawa walaupun dengan wayar terdedah atau kenalan perenang berdekatan tidak akan merasakan benda. Kita hanya perlu memastikan bahawa kita menggunakan bekalan kuasa kerana mod kegagalan tidak akan meletakkan 110VAC ke dalam air. Bekalan kuasa berasaskan pengubah akan berjaya! Sepengetahuan saya, ini tidak akan 'disiarkan' sekiranya gagal. Walau bagaimanapun, anda mungkin memerlukan pengubah besar bergantung pada jumlah LED yang digunakan. Penyelesaian terbaik yang saya temui sebagai bekalan kuasa (yang saya gunakan) adalah bateri 12V kereta / laut. Ini akan memastikan anda tidak akan melebihi 12-14V di dalam air. Berhati-hatilah, jika dipendekkan ini dapat menghasilkan arus yang sangat tinggi. Putuskan sambungan dari litar untuk dicas. Bahan yang disenaraikan dalam langkah ini: 12V bateri kereta / laut, atau kitaran dalam jika boleh

Langkah 2: Membina Sumber Semasa untuk LED Anda

Anda tidak boleh hanya memasang LED ke bateri anda dan mengatakannya. Baiklah anda mungkin tetapi anda mungkin tidak mahu kerana ini akan merugikan jangka hayat LED kuasa (relatif) mahal anda. Kita perlu memastikan perkara-perkara ini beroperasi pada atau mengikut reka bentuk semasa. Pada mulanya saya berfikir untuk menggunakan litar berdasarkan pengatur 1.5m buck lm3406. Setelah mengira harga setelah membuat PCB dan komponen tersuai, saya memutuskan sesuatu yang lebih mudah: Pengatur linier LM317. Sudah ada instruksional di luar sana yang menerangkan bagaimana menggunakan ini jadi saya akan membuatnya ringkas. 317 mengekalkan voltan tetap 1.25V antara terminal 'menyesuaikan' dan terminal 'output'. Sekiranya anda memasang perintang 1,25 Ohm antara dua arus 1Amp akan mengalir (V = IR). Sekarang pasangkan LED anda antara menyesuaikan dan tanah (lihat gambar rajah). Perbincangan: Walaupun ringkas, reka bentuk ini tidak sempurna. Lm317 menghilangkan kuasa sebagai haba untuk mengawal voltan. Sekiranya anda membekalkannya dengan 40V dan menggunakannya untuk menggerakkan LED 4V pada pukul 1 pagi, anda akan mengeluarkan 36Watt. P = I * V (40V-4V) * 1amp = 36W. Anda mahu mengaktifkannya dengan voltan yang hampir dengan yang anda jalankan. Dengan bateri 12V dan penurunan voltan 1,25 melintasi perintang dan penurunan 0.5V di IC anda akan dapat memberi kuasa kepada 2-3 LED bergantung pada voltan mereka Kotak yang ditunjukkan di atas terdiri daripada 12 litar yang sama untuk menyediakan 0.8A ke rantai LED Bahan yang disenaraikan dalam langkah ini12 - Pengawal selia Lm31712 - Perintang 1W (nilai bergantung pada arus yang diingini, I [A] = 1,25 [V] / R [Ohm]) 12 - penyambung kabel1 - suis on-off1 kapasitor elektrolitik

Langkah 3: LED Pendawaian dan Pemasangan

Saya menggunakan 6 set LED Luxeon K2 Royal Blue berwayar secara bersiri untuk menerangi dok saya. Walaupun dinilai untuk 1A pada 3.85V (masing-masing), saya menggunakan 0.8A yang saya rasa diperlukan sekitar 3.70V. Jadi ini bermakna kita memerlukan sekurang-kurangnya 3 * 3.70V = 11.10V untuk menghidupkan rentetan 3 LED Biru Diraja yang disambungkan secara bersiri. Kita juga harus mengambil kira penurunan voltan di sumber semasa kita (kira-kira 1.25 + 0.5V). Oleh itu, kita memerlukan jumlah 12.85V yang hampir dengan bateri 12V yang dicas sepenuhnya. Sekiranya kita hanya menggunakan 2 LED secara bersiri, kita hanya memerlukan 3.7 * 2 + 1.25 + 0.5 = 9.15V. Pengawal selia hanya akan menghilangkan kuasa tambahan. Jadi untuk menjalankan jumlah 18 LED, saya menggunakan 6 set selari 3 LEDS berwayar secara bersiri. Ini bersamaan dengan 3.7 [V] * 1 [A] * 18 [LED] = 66W jus.22 kabel telefon tolok berfungsi dengan baik untuk pendawaian ini. Terdapat 4 kabel di kabel, saya menggunakan satu kabel untuk menghidupkan 2 set LED, (masing-masing 2 wayar) tetapi satu boleh menghidupkan 3 set LED setiap kabel sambil menggunakan 1 wayar sebagai landasan bersama, terutama jika menggunakan tolok yang lebih kecil (lebih tebal) wayar. Mudah-mudahan anda mendapat idea pada masa ini dan dapat merancang apa sahaja persediaan yang anda mahukan. Alangkah baiknya membuat sedikit penutup bawah air untuk lampu. Tetapi kerana masa dan anggaran, saya hanya memasang lampu di pendingin (yang anda mahukan jika kehabisan air, mereka menjadi panas!), Pelekat haba itu terpasang bersama-sama dan mengacaukan bahagian tengahnya ke dermaga saya. Saya menggunakan pistol stapel untuk memasang dan menyembunyikan wayar di sepanjang dok saya. Bahan yang digunakan dalam langkah ini: 18 - LED Luxeon K2 $ 5 setiap18 wayar ke sumber semasa anda.

Langkah 4: Anda Selesai

Sekarang anda mempunyai dok yang dilengkapi dengan LED kuasa yang menyala pada waktu malam dan mungkin atau mungkin tidak mengganggu jiran anda. Anda boleh yakin, bagaimanapun, ia tidak akan menggegarkan perenang anda. Perhatikan bahawa ia tidak harus menjadi dermaga anda! Rancangan semasa saya merangkumi pemasangan ini di dasar tasik saya untuk membuat lampu landasan untuk kapal saya. Anda boleh menambah lensa yang berbeza pada lampu yang akan menyatukan atau menyebarkan balok. Cuba juga warna yang berbeza. Anda boleh menghubungkannya selagi dinilai untuk bekalan sumber semasa anda (jangan risau voltan).

Langkah 5: Memperluaskan Projek

Setakat ini semuanya agak mudah. Kita boleh melakukan lebih baik daripada menggunakan kotak kawalan untuk menghidupkan dan mematikan lampu biru. Langkah pertama adalah mengawal kecerahan mereka. Saya telah melampirkan reka bentuk yang saya buat untuk litar pengatur buck terkawal PWM namun saya kemudian menyedari bahawa seseorang boleh menambahkan transistor secara bersiri dengan lampu dan menggunakan isyarat PWM atau isyarat keluar analog dari pengawal mikro untuk mengawal kecerahan cahaya. Ini adalah langkah saya yang seterusnya, ia dapat disatukan dengan mudah ke dalam projek siap. Mengubah warna: Reseptor di mata anda hanya sensitif terhadap panjang cahaya merah, hijau dan biru. Anda mentafsirkan warna dengan kegembiraan relatif setiap reseptor. Contohnya cahaya kuning akan membangkitkan reseptor merah dan hijau. Oleh itu, jika kita menempelkan lampu hijau dan biru merah bersama-sama dan mengawal kecerahan relatifnya, atau jumlah masa relatif mereka hidup atau mati sehubungan antara satu sama lain (dalam jangka masa yang sangat singkat (PWM!)) Kita membuat otak kita berfikir kita melihat pelbagai warna. Beginilah cara TV berfungsi! Persoalannya sekarang bagaimana kita mengendalikan 3 lampu yang berbeza (RGB) setiap kumpulan lampu tanpa menjalankan wayar zillion di mana-mana. Ini adalah dok anda, bukan makmal elektronik anda. Kita memerlukan sekurang-kurangnya 4 wayar per set lampu RGB dan bukannya 4 wayar untuk 3 set lampu seperti yang kita lakukan sebelumnya. Jawapannya ialah saya tidak tahu bagaimana melakukannya dengan baik! Saya berharap pembaca yang berpengetahuan akan memberi sumbangan. Satu jawapannya ialah menyatukan semua warna yang berbeza dengan warna mereka sendiri. iaitu. semua warna merah dalam siri dan menggunakan modulasi lebar nadi untuk mengawal jumlah relatif warna itu. Ini bermaksud kurang wayar yang berjalan di bawah dok anda tetapi ini juga bermaksud bahawa setiap kumpulan lampu di dok anda akan mempunyai warna yang sama pada masa yang sama, bukannya separuh hijau dan separuh ungu. Sistem ini boleh direka semula sepenuhnya sehingga kawalan elektronik terletak di bawah air dengan lampu. Ini hanya memerlukan 2 wayar kuasa dan satu wayar kawalan setiap kumpulan lampu. Tetapi membasahkan elektronik anda mungkin akan mengakibatkan kegagalan jadi ini mungkin bukan cara yang sesuai. Untuk merumuskan masalahnya: bagaimana kita mengurangkan wayar, tetapi mengekalkan kawalan individu terhadap LED R, G, B di setiap kumpulan LED ? Ingatlah bahawa kita ingin mengekalkan voltan pada umumnya di bawah 12 V (tidak dapat meletakkan semua LED secara bersiri pada satu rentetan) Pada dasarnya kita mengimbangkan darjah kebebasan kawalan dengan bilangan wayar. Ini adalah contoh khas kekangan kejuruteraan. Sila hantarkan cadangan dan sebarang pertanyaan yang anda ada. Semoga berjaya!