ენერგიის LED წყალქვეშა განათება: 5 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:22

ეს მოკლე ინსტრუქცია მოგაწვდით დეტალებს და შთაგონებას, რაც საჭიროა თქვენი ტბის გასანათებლად. ეს არის მარტივი LED პროექტი, რომლის იმედი მაქვს გავაგრძელებ PWM განათების გამოყენებას RGB შუქებით, რომ ნებისმიერი ფერი სასურველი იყოს.

ნაბიჯი 1: ელექტროენერგიის ჩადება წყალში

ასე რომ თქვენ გინდათ განათავსოთ თქვენი დოკი/ნავი/წყალგამყოფი, მაგრამ არ გსურთ მოცურავეების ელექტრო დარტყმა ამ მხარეში. ელექტრომომარაგება, კონკრეტულად დენის წყაროს გადართვა შეიძლება ვერ მოხერხდეს, რის შედეგადაც 110V AC ახორციელებს ყველაფერს ახლომდებარე ტერიტორიაზე, თუ რაიმე კონტაქტი ან მავთული გამოჩნდება. მიუხედავად იმისა, რომ ნაკლებად სავარაუდოა, ამან შეიძლება გამოიწვიოს სასამართლო პროცესები და დაკრძალვის ხარჯები გაცილებით მეტი უბედურება, ვიდრე სათანადო დიზაინის გამოყენება. საბედნიეროდ, LED- ები მუშაობენ დაბალ ძაბვაზე: 2-4 VDC- ს შორის, ეს იმას ნიშნავს, რომ ახლომდებარე მოცურავეებიც კი არ გრძნობენ თავს რამ. ჩვენ უბრალოდ უნდა დავრწმუნდეთ, რომ ჩვენ ვიყენებთ ელექტროენერგიის მიწოდებას, რომლის გაუმართაობის რეჟიმი არ ჩადებს 110VAC წყალს. ტრანსფორმატორზე დაფუძნებული ელექტრომომარაგება შეასრულა! რამდენადაც მე ვიცი, ეს წარუმატებლობის შემდეგ "ცოცხლად" არ გაგრძელდება. თუმცა შეიძლება დაგჭირდეთ დიდი ტრანსფორმატორი გამოყენებული LED- ების რაოდენობის მიხედვით. საუკეთესო გამოსავალი, რაც მე შემემთხვა როგორც კვების ბლოკი (ის რაც მე გამოვიყენე) არის 12 ვ მანქანის მანქანა/საზღვაო ბატარეა. ეს უზრუნველყოფს, რომ თქვენ არასოდეს მიიღებთ 12-14 ვ-ზე მეტს წყალში. იყავით ფრთხილად, მაგრამ თუ დააკლდება მათ შეუძლიათ წარმოქმნან ძალიან მაღალი დენი. გათიშეთ წრედან დატენვისთვის. ამ საფეხურზე ჩამოთვლილი მასალები: 12 ვ მანქანის მანქანა / საზღვაო ბატარეა, ან ღრმა ციკლი თუ შესაძლებელია

ნაბიჯი 2: შექმენით მიმდინარე წყარო თქვენი LED- ებისთვის

თქვენ არ შეგიძლიათ უბრალოდ მიაბათ LED- ები თქვენს ბატარეას და თქვათ წასვლა. კარგია ალბათ, მაგრამ შეიძლება არ გინდოდეს, რადგან ეს დააზარალებს თქვენი (შედარებით) ძვირადღირებული დენის LED- ების სიცოცხლის ხანგრძლივობას. ჩვენ უნდა დავრწმუნდეთ, რომ ეს საგნები მუშაობს მათი დიზაინის დენზე ან მის ქვეშ. თავდაპირველად ვიფიქრე lm3406 1.5A მამლის რეგულატორზე დაფუძნებული მიკროსქემის გამოყენებაზე. ფასის გაანგარიშების შემდეგ პერსონალური PCB და კომპონენტების დამზადების შემდეგ მე გადავწყვიტე რაღაც უფრო მარტივი: LM317 ხაზოვანი მარეგულირებელი. უკვე არსებობს ინსტრუქციები, რომლებიც განმარტავს, თუ როგორ გამოიყენოთ ეს, ასე რომ მე მოკლედ შევაჯამებ მას. 317 ინარჩუნებს მუდმივ ძაბვას 1.25V მის 'მორგება' ტერმინალსა და მის 'გამომავალ' ტერმინალს შორის. თუ თქვენ დააკავშირებთ 1.25 Ohm რეზისტორს ორ 1Amp დენს შორის (V = IR). ახლა უბრალოდ მიამაგრეთ თქვენი LED- ები მორგებასა და მიწას შორის (იხ. დიაგრამა). დისკუსია: მართალია მარტივია, მაგრამ ეს დიზაინი არ არის სრულყოფილი. Lm317 ენერგიას ხარჯავს სითბოს სახით ძაბვის გასაკონტროლებლად. თუ თქვენ ამარაგებთ მას 40V– ს და იყენებთ მას 4V LED– ის მართვისთვის 1am– ზე, თქვენ ხარჯავთ 36 ვატს. P = I*V (40V-4V)*1amp = 36W. თქვენ მოგიწევთ მისი ძაბვა ძალიან ახლოს იყოს იმაზე, რასაც თქვენ მართავთ. 12V ბატარეით და 1.25 ძაბვის ვარდნით რეზისტორზე და 0.5V ვარდნით IC– ზე თქვენ შეძლებთ 2-3 LED- ების ჩართვას მათი ძაბვის მიხედვით. ზემოთ ნაჩვენები ყუთი შედგება 12 იდენტური სქემისგან, რომელიც უზრუნველყოფს 0.8A- ს LED- ების ჯაჭვებს ჩამოთვლილი მასალები ამ ნაბიჯში 12 - Lm317 რეგულატორები 12 - 1W რეზისტორები (მნიშვნელობა დამოკიდებულია სასურველ დენზე, I [A] = 1.25 [V] /R [Ohm]) 12 - საკაბელო კონექტორები 1 - ჩართვა -გამორთვა გადართვა 1 ელექტროლიტური კაპაქტორი

ნაბიჯი 3: LED- ების გაყვანილობა და მონტაჟი

მე გამოვიყენე 6 კომპლექტი 3 Luxeon K2 სამეფო ლურჯი LED- ებით, რომლებიც სერიულად იყო დაკავშირებული ჩემი დოკის გასანათებლად. მიუხედავად იმისა, რომ 1A იყო 3.85V (თითოეული), მე გამოვიყენე 0.8A, რომელიც აღმოვაჩინე, რომ საჭირო იყო დაახლოებით 3.70V. ასე რომ, ეს ნიშნავს, რომ ჩვენ გვჭირდება მინიმუმ 3*3.70V = 11.10V, რომ გავაძლიეროთ 3 სამეფო ლურჯი LED- ები, რომლებიც სერიულად არის მიერთებული. ჩვენ ასევე უნდა გავითვალისწინოთ ძაბვის ვარდნა ჩვენს ამჟამინდელ წყაროზე (დაახლოებით 1.25+0.5V). ასე რომ, ჩვენ გვჭირდება სულ 12,85 ვ, რაც ძალიან ახლოსაა სრულად დატენულ 12 ვ ბატარეასთან. თუ ჩვენ გამოვიყენებთ მხოლოდ 2 LED- ს სერიას, ჩვენ დაგვჭირდება მხოლოდ 3.7*2+1.25+0.5 = 9.15V. მარეგულირებლები უბრალოდ გაფანტავდნენ დამატებით ენერგიას. ასე რომ სულ 18 LED- ის გასაშვებად გამოვიყენე 6 LED- ის 6 პარალელური ნაკრები სერიულად. ეს უდრის 3.7 [V]*1 [A]*18 [LED- ებს] = 66W წვენს. 22 საზომი ტელეფონის კაბელი მშვენივრად მუშაობდა ამის გაყვანილობაზე. საკაბელოში არის 4 მავთული, მე გამოვიყენე ერთი კაბელი 2 LED- ების ნაკრების დასაყენებლად, (თითოეული 2 მავთული), მაგრამ ერთი კაბელის გამოყენებით 3 კომპლექტი LED- ები თითო კაბელში, 1 საერთო მავთულის გამოყენებისას, განსაკუთრებით მცირე ზომის (უფრო სქელი)) მავთულები. იმედია თქვენ მიიღებთ იდეას ამ ეტაპზე და შეძლებთ შეიმუშაოთ ნებისმიერი კონფიგურაცია, რომელიც მოგწონთ. კარგი იქნებოდა პატარა წყალქვეშა გარსების გაკეთება განათებისთვის. თუმცა დროისა და ბიუჯეტის გამო მე უბრალოდ განათება ჩავამატე გათბობის ნიჟარებზე (რაც თქვენ გინდათ, თუ წყალი ამოიწურება, ისინი ცხელდება!), სითბოს ჩაძირვა ერთმანეთთან ერთად და შუა ნაწილში ჩემს ნავსადგურში ჩავარდა. მე გამოვიყენე ძირითადი იარაღი სადენების გასამაგრებლად და დასამალად. ამ მასალებში გამოყენებული მასალები: 18 - Luxeon K2 LED- ები 5 $ 18 მავთულები თქვენს ამჟამინდელ წყაროსთან.

ნაბიჯი 4: თქვენ დასრულებული ხართ

ახლა თქვენ გაქვთ დოკი, რომელიც აღჭურვილია დენის შუქდიოდებით, რომელიც ანათებს ღამით და შეიძლება გაბრაზდეს ან არ გაბრაზდეს თქვენი მეზობლები. თქვენ შეგიძლიათ დარწმუნებული იყოთ, რომ ის არ გაანადგურებს თქვენს მოცურავეებს. გაითვალისწინეთ, რომ ის არ უნდა იყოს თქვენი დოკი! ჩემი ახლანდელი გეგმები მოიცავს ჩემი ტბის ფსკერზე დაყენებას, რათა ჩემი ნავის ასაფრენი ბილიკი განათდეს. თქვენ შეგიძლიათ დაამატოთ სხვადასხვა ლინზები შუქზე, რომელიც შეჯახდება ან გავრცელდება სხივი. სცადეთ ასევე სხვადასხვა ფერები. თქვენ შეგიძლიათ დააკავშიროთ ისინი, სანამ ისინი შეაფასებენ თქვენი ამჟამინდელი წყაროს მარაგს (არ ინერვიულოთ ძაბვის შესახებ).

ნაბიჯი 5: პროექტის გაფართოება

აქამდე ყველაფერი შედარებით მარტივად იყო. ჩვენ შეგვიძლია გავაკეთოთ იმაზე უკეთესი, ვიდრე მართვის ყუთის გამოყენება ლურჯი ნათურების ჩართვისა და გამორთვისთვის. პირველი ნაბიჯი არის მათი სიკაშკაშის კონტროლი. მე დავამატე PWM კონტროლირებადი მარეგულირებელი მიკროსქემის დიზაინი, რომელიც შემდგომში მივხვდი, რომ შეიძლება მხოლოდ ტრანზისტორი დაემატოს შუქებით სერიას და გამოიყენოთ PWM სიგნალი ან მიკრო კონტროლერის ანალოგური სიგნალი სიკაშკაშის გასაკონტროლებლად შუქები ეს არის ჩემი შემდეგი ნაბიჯი, ის შეიძლება ადვილად იყოს ინტეგრირებული დასრულებულ პროექტში. ფერების შეცვლა: რეცეპტორები თქვენს თვალში მხოლოდ მგრძნობიარეა სინათლის წითელი, მწვანე და ლურჯი ტალღების სიგრძეზე. თქვენ განმარტავთ ფერს თითოეული რეცეპტორის ფარდობითი აღგზნებით. მაგალითად, ყვითელი შუქი აღელვებს წითელ და მწვანე რეცეპტორებს. ამრიგად, თუ ჩვენ შევაერთებთ წითელ მწვანე და ლურჯ შუქებს და ვაკონტროლებთ მათ ნათესავ სიკაშკაშეს, ან დროის შედარებით ხანგრძლივობას, რაც მათ ერთმანეთთან მიმართებაში აქვთ ჩართული ან გამორთული (ძალიან მოკლე დროში (PWM!)) ჩვენ ვაფიქრებთ ჩვენს ტვინს ჩვენ ვხედავთ სხვადასხვა ფერს. ეს არის ის, თუ როგორ მუშაობს ტელევიზორები! კითხვა ის არის, თუ როგორ ვაკონტროლოთ 3 განსხვავებული განათება (RGB) თითო ჯგუფში შუქების გარეშე, მილიონობით მავთულის ყველგან გაშვების გარეშე. ეს არის თქვენი დოკი და არა თქვენი ელექტრონიკის ლაბორატორია. ჩვენ დაგვჭირდება მინიმუმ 4 მავთული თითო RGB განათების ნაკრებში, ვიდრე 4 მავთული 3 კომპლექტი განათებისთვის, როგორც ამას ადრე ვაკეთებდით. პასუხი არის ის, რომ მე არ ვიცი როგორ გავაკეთო ეს ლამაზად! ვიმედოვნებ, რომ ინფორმირებული მკითხველი წვლილს შეიტანს. ერთი პასუხი იქნება ყველა სხვადასხვა ფერის მავთულხლართები საკუთარ ფერებთან ერთად. ანუ სერიის ყველა წითელი და გამოიყენეთ პულსის სიგანის მოდულაცია ამ ფერის ფარდობითი რაოდენობის გასაკონტროლებლად. ეს ნიშნავს იმას, რომ თქვენი დოკის ქვეშ გადის ნაკლები მავთული, მაგრამ ასევე ნიშნავს იმას, რომ თქვენს ნავსადგურზე განათების ყველა ჯგუფი ერთსა და იმავე დროს იქნება, ვიდრე ნახევრად მწვანე და ნახევრად მეწამული. სისტემა შეიძლება მთლიანად გადაკეთდეს ისე, რომ კონტროლი ელექტრონიკა მდებარეობს წყალქვეშ შუქებით. ამას დასჭირდება მხოლოდ 2 დენის მავთული და ერთი საკონტროლო მავთული თითო ნათურაზე. მაგრამ თქვენი ელექტრონიკის დასველება, სავარაუდოდ, წარუმატებლობით დასრულდება, ასე რომ, ეს არ შეიძლება იყოს გზა. პრობლემის შეჯამება: როგორ შევამციროთ მავთულები, მაგრამ შევინარჩუნოთ ინდივიდუალური კონტროლი R, G, B LED- ებზე LED- ების თითოეულ ჯგუფში ? გახსოვდეთ, რომ ჩვენ გვინდა შევინარჩუნოთ ნებისმიერი ძაბვა, როგორც წესი, 12 ვ -ზე ქვემოთ (არ შეიძლება ყველა LED- ის სერია ერთ სტრიქონზე) ჩვენ ძირითადად ვაბალანსებთ კონტროლის თავისუფლების ხარისხს მავთულის რაოდენობასთან. ეს არის საინჟინრო შეზღუდვების ტიპიური მაგალითი. გთხოვთ გამოაგზავნოთ წინადადებები და ნებისმიერი შეკითხვა, რაც შეიძლება გქონდეთ. გისურვებთ წარმატებებს!