Selles postituses õpime, kuidas luua dimmeri ja laadija vooluringiga omatehtud LED-draiverit 3D-kuu valgustamiseks 5V USB-allikast.

Idee soovis härra John Rootsi.

Vooluringi eesmärgid ja nõuded

Olen aastaid olnud teie veebisaidi külastaja ja mõtlen, kas tohib paluda teie nõu.
Minu sõbral USA-s on peaaegu 2-aastane lapselaps, kes armastab kuud! Loodan, et see särab tema elus nagu minulgi. Olen temast veidi vanem (75) ja olen hiljuti hakanud uurima Ultimaker 2+ printeriga 3D-printimist.
Tahaksin talle printida 3D-kuuli öölamp , võib-olla 12 kuni 15 cm läbimõõduga. See on õõnes ja kasutab NASA loodud mudelit, millel on kuu kraatide ja pinnaomadustega hi-res kujutis.
Kasutatav valge PLA (polüpiimhappe) hõõgniit on poolläbipaistev ja võimaldab väikesel valgusdioodil seda seestpoolt valgustada.
Valgus, mida ma lootsin kasutada, on väikese jalajälgiga laetav patareitoitega PCB moodul, mis on valmistatud Malaisias, kuid mida enam ei toodeta. Moodul libiseb läbi kuu põhjas oleva augu ja kogu asi istub alusele.
Malaisia moodulit kirjeldatakse järgmiselt:
Micromake 3D Moon light touch trükkplaat 200 mAh kollane kahevärviline puutumatu lõpmatu hämardamine.
AliExpressi näide kirjeldab seda järgmiselt: 240mAh Lipo laetav aku, 0,5 vatti, USB DC 5v, laadimisaeg 6 - 8 tundi, astmelise reguleerimisega puutelüliti ja sisse / välja.
Kas teate oma raamatukogus olevat isetegemise vooluringi või moodulit, mis võiks selle projekti jaoks sobida?
Hindan väga teie abi Swagatam!

Alalisvoolu LED-draiveri kujundamine

Vastavalt taotlusele vajame 3D-kuu loomuliku tunde valgustamiseks kahevärvilist toite LED-i, 5 V LED-draiveri voolu, juhitavat voolu Liitiumioonlaadija , puutetundlik lüliti ja liitiumioonak.

Olen valinud käesoleva disaini kõigi parameetrite jaoks kõrgemad näitajad, kuid madalamate näitajate korral saab materjale vastavalt kasutaja eelistustele sobivalt vähendada.

LED-spetsifikatsioonid:

Kahevärviline, soe valge, jahe sinine.
3,3 V
0,9 amprine vool
3 vatti, SMD

Aku andmed:

Aku võib olla tavaline liitiumioon või Lipo Cell, mille võimsus on 3,7 V, 3000 mAh.

Vooluahela skeem:

Ahela töö

Viidates ülaltoodud puutetundliku juhitava 3-kuulise LED-draiveriga koos laadija dimmerahelaga, saadakse toiteallikas 5 V allikast, näiteks USB-st, mis võib eeldada, et see on konstantse pinge sisend.

“pliiaku akulaadija ahel ”

TIP122 koos Ry ja sellega seotud takistiga moodustab eeltoodud liitium-iooni jaoks lihtsa vooluga juhitava laadija vooluahela. Eelseadistust reguleeritakse umbes 4 V fikseerimiseks kogu liitiumioonakude klemmides.

Ry arvutatakse asjakohaselt, tagamaks, et aku vool ei ületaks kunagi 0,5C kiirust, mis võib kavandatava 3000mAH aku puhul olla umbes 1,5 amprit. See TIP122 tuleb paigaldada sobiva jahutusradiaatori kohale.

Ry võib arvutada järgmiselt:

R = V / I = (5–4) / 1,5 = 1 / 1,5 = 0,66 oomi,

võimsus = 1 x 1,5 = 1,5 vatti või 2 vatti

Alalisvoolu kuni alalisvoolu UPSi etapp:

Kõrvalises etapis näeme mõnda 1N5408 dioodi, mis on paigutatud a loomiseks DC kuni DC UPS funktsioon, mis tagab, et 3D-kuu sees olev valgusdiood jätkab valgustust katkestusteta ka 5 V USB-allika eemaldamise ajal või voolukatkestuse ajal, kasutades liitium-ioonelemendi automaatse varundamise funktsiooni.

Puutetundlik LED-dimmeri etapp:

Järgmine IC 4017 ümber ehitatud etapp moodustab lihtsa LED-dimmeri vooluahela. The IC 4017 toimimine saab õppida järgmiste punktidega:

Pistik nr 3, mis on mikrolüliti alguspistik ja mis peaks aktiveeruma toitelüliti sisselülitamise ajal, on ühendatud ühe LED-katoodi tihvtiga TIP122 draiveri astme ja voolu piiraja takisti Ry kaudu.

Oletame, et see LED-tihvt on seotud soe kollane värv ja vastutab sooja kollaka efekti tekitamise eest 3D kuu valgustuses.

IC 4017 järgmised järgnevad tihvtid, nimelt tihvt nr 2,4,7,10, peaksid kõik sisaldama identsed TIP122 astmed koos erineva Ry väärtusega, mis on ühendatud ja seotud LED-i sooja kollase tihvtiga.

Pinouti üksikasju ei näidata diagrammil ruumipuuduse tõttu ja kuna see on identne IC tihvtiga # 3 kinnitatud TIP122 etapiga ja tuleb lihtsalt kopeerida. Ainus erinevus on Ry väärtus, mida tuleb arvutustega sobivalt suurendada.

See tähendab, et kui need nööpnõelad järjestikku sisse lülitatakse, võimaldab a järjestikune hämardamine 3D-kuu LED-i heledus LED-i sooja kollase osa jaoks.

Täpselt sarnasel moel võib tihvti nr 1, mis käivitub tihvti nr 10 kõrval, seostada LED-i teise katoodpoldiga identse TIP122 draiveriastme ja Ry-voolu piirava takisti kaudu. 'Lahe sinine LED' peaks selle tihvti puhul valgustama, kui järjestikune lülitamine selle IC tihvti aktiveerib.

Järgmistel järgnevatel IC-i kinnitusdetailidel peaksid olema jahe sinise LED-külje jaoks identsed TIP122 astmed, nagu on tehtud ülaltoodud selgituses Ry-väärtuste suurendamise abil, mis on ühendatud LED-i laheda sinise tihvtiga.

Kui järjestikku vahetatud nööpnõel nr 1 valgustab 3D-kuud jaheda sinise ereda valgusefektiga ja järgmisi järgnevaid tihvte saab järjestikku ümber lülitada, et see jahe sinine valgustus hämarduks soovitud madalamatele tasemetele.

Niipea, kui jada jõuab IC 4017 viimase pinoutini, milleks on tihvt nr 10, on jada kavandatud tagasi nööpnõelale nr 3 tagasi liikuma ja sooja kollast LED-i valgustama. Nii saab 3D-kuud järjestikuse hämarduse efektiga kahevärvilisena valgustada.

LED-dimmerlüliti.

IC 4017 tihvti nr 14 külge kinnitatud kahte BC557 kasutatakse loogikasignaalide loomiseks IC 4017 jaoks sõrmepuudutuste kaudu BJT paari põhjas. Iga puudutus toob kaasa ühe järjestikuse nihke IC-i tihvtide vahel tihvtist nr 3 kuni tihvtini nr 10 ja tagasi tihvtini nr 3 kordamiseks.

Hämardustakisti Ry arvutamine

The Ry LED-de kollase ja sinise sektsiooni voolutakisti ja hämardustakisti võib arvutada järgmise valemi abil:

“tuumajaama skeem ”

Ry = 4 - 3,3 / LED-vool

Siin 4 on valgusdioodi sisendvarustus, 3.3 on LED-i standardne tööpinge ja LED-vool on ampr, mis vastutab kahevärvilise LED-i asjakohaste osade hämardusefekti rakendamise eest. Seetõttu tuleb see praegune väärtus arvutada asjakohaselt, et võimaldada järjestikuse väheneva voolu draiveri etappidel, mis on seotud IC 4017 vastavate pistikutega. Madalama voolu valiku korral tekivad suuremad takistid, mis vähendavad 3 D kuu valgustust.

Sellega lõpetatakse kavandatava 3D-kuu LED-draiveri ahela järjestikuse hämardamise efektiga tegemine. Kui teil on mingeid kahtlusi, võite neid julgelt kommentaaride kaudu väljendada ...