Angstrom - viritettävä LED -valonlähde: 15 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Angstrom on 12 -kanavainen viritettävä LED -valonlähde, joka voidaan rakentaa alle 100 punnan hintaan. Siinä on 12 PWM-ohjattua LED-kanavaa, jotka ulottuvat 390 nm-780 nm: n alueelle, ja se tarjoaa sekä mahdollisuuden sekoittaa useita kanavia yhteen 6 mm: n kuitukytkettyyn lähtöön että mahdollisuuden lähettää minkä tahansa tai kaikki kanavat samanaikaisesti yksittäisiin 3 mm: n kuituulostuloihin.

Sovelluksia ovat mikroskooppi, rikostekniikka, kolorimetria, asiakirjojen skannaus jne. Voit helposti simuloida eri valonlähteiden, kuten pienloistelamppujen (CFL), spektriä.

Lisäksi valonlähteitä voitaisiin käyttää mielenkiintoisiin teatterivalaistustehosteisiin. Virtakanavat ovat enemmän kuin kykeneviä käsittelemään muita LED -valoja, joilla on korkeampi nimellisteholähde, ja useat aallonpituudet luovat kauniin ja ainutlaatuisen monivärisen varjotehosteen, jota tavalliset valkoiset tai RGB -LED -lähteet eivät voi kopioida. Se on koko sateenkaari laatikossa !.

Vaihe 1: Tarvittavat osat - Jalusta, virta, ohjain ja LED -kokoonpano

Jalusta: Yksikkö on koottu puiselle alustalle, noin 600 x 200 x 20 mm. Lisäksi optisten kuitujen kohdistamiseen käytetään jännityksenpoistopuuta 180 mm x 60 mm x 20 mm.

5 V: n 60 W: n virtalähde on kytketty verkkovirtaan sulaketun IEC -pistokkeen kautta, joka on varustettu 700 mA: n sulakkeella, ja päävirtakytkimenä käytetään pientä, vähintään 1 A 240 V: n nimelliskytkintä.

Pääpiirilevy on valmistettu tavallisesta fenolisesta kuparipäällysteisestä nauhalevystä, 0,1 tuuman nousu. Prototyypissä tämän levyn mitat ovat noin 130 x 100 mm. Prototyyppiin asennettiin valinnainen toinen levy, jonka koko on noin 100 mm x 100 mm, mutta tämä on tarkoitettu vain lisäpiirien, kuten signaalinkäsittelylogiikan spektroskopiaa varten, asentamiseen, eikä sitä tarvita perusyksikölle.

Pää -LED -kokoonpano koostuu 12 3 W: n tähtivalosta, joilla on eri aallonpituus. Näitä käsitellään tarkemmin alla olevassa LED -kokoonpanoa koskevassa osassa.

LEDit on asennettu kahteen alumiiniseen jäähdytyselementtiin, joiden prototyyppi oli 85 mm x 50 mm x 35 mm syvä.

Yksikön ohjaamiseen käytetään Raspberry Pi Zero W: tä. Siinä on otsikko ja pistoke pääpiirilevyn 40 -nastaiseen pistorasiaan.

Vaihe 2: Tarvittavat osat: LEDit

12 LEDillä on seuraavat keskiaallonpituudet. Ne ovat 3 W: n tähden LED -valoja, joissa on 20 mm: n jäähdytyselementti.

390nm410nm 440nm460nm500nm520nm560nm580nm590nm630nm660nm780nm

Kaikki paitsi 560nm yksikkö hankittiin FutureEdenistä. 560 nm: n yksikkö hankittiin eBaysta, koska FutureEdenillä ei ole tätä aallonpituutta kattavaa laitetta. Huomaa, että tämä laite lähetetään Kiinasta, joten anna toimitusaika.

LEDit kiinnitetään jäähdytyselementtiin Akasa -lämpöteipillä. Leikkaa 20 mm: n neliöt ja kiinnitä sitten toinen puoli LED -valoon ja toinen jäähdytyselementtiin varmistaen, että noudatat valmistajan ohjeita siitä, kumpi nauhan puoli menee LED -jäähdytyselementtiin.

Vaihe 3: Tarvittavat osat: LED -ohjauspiiri

Jokaista LED -kanavaa ohjataan Raspberry Pi: n GPIO -nastasta. PWM: ää käytetään LED -voimakkuuden säätämiseen. Virta -MOSFET (Infineon IPD060N03LG) ohjaa jokaista LEDiä 2 W: n tehovastuksen kautta LED -virran rajoittamiseksi.

Kunkin laitteen R4 -arvot ja mitattu virta näkyvät alla. Vastusarvo muuttuu, koska jännitehäviö lyhyemmän aallonpituuden LEDien välillä on suurempi kuin pidemmän aallonpituuden LEDien. R4 on 2W vastus. Se lämpenee käytön aikana, joten muista asentaa vastukset kaukana ohjainkortista pitäen johdot riittävän pitkään niin, että vastuksen runko on vähintään 5 mm: n päässä kortista.

Infineon -laitteet ovat saatavana halvalla eBayssa, ja niitä myyvät myös toimittajat, kuten Mouser. Niiden nimellisarvo on 30 V 50 A, mikä on valtava marginaali, mutta ne ovat halpoja ja helppokäyttöisiä, koska ne ovat DPAK-laitteita ja siksi helposti käsin juotettavia. Jos haluat vaihtaa laitteita, muista valita sellainen, jolla on asianmukaiset virtamarginaalit ja porttikynnys siten, että 2-2,5 V: n laite on täysin päällä, koska tämä vastaa Pi GPIO: sta saatavia logiikkatasoja (enintään 3,3 V) nastat. Portin/lähteen kapasitanssi on 1700 pf näille laitteille, ja minkä tahansa vaihdon kapasitanssin tulisi olla suunnilleen sama.

MOSFETin (10 nF kondensaattori ja 10 ohmin 1/4W vastus) välinen snubber -verkko ohjaa nousu- ja laskuaikoja. Ilman näitä komponentteja ja 330 ohmin porttivastetta oli todisteita siitä, että ulostulossa soi ja ylittyy, mikä olisi voinut johtaa ei -toivottuihin sähkömagneettisiin häiriöihin (EMI).

Taulukko vastuksen arvoista R4: lle, 2 W: n tehovastus

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 610nm 630n 530m 530m 630n 5m

Vaihe 4: Tarvittavat osat: Kuituoptiikka ja yhdistin

LEDit on kytketty optiseen yhdistimeen 3 mm: n muovikuidun kautta. Tämä on saatavana useilta toimittajilta, mutta halvemmilla tuotteilla voi olla liiallinen vaimennus lyhyillä aallonpituuksilla. Ostin kuitua eBaysta, mikä oli erinomaista, mutta halvempaa kuitua Amazonista, jonka vaimennus oli merkittävä noin 420 nm: n ja sitä alempana. Kuitu, jonka ostin eBaysta, oli tästä lähteestä. 10 metriä pitäisi olla riittävästi. Tarvitset vain 4 metriä LED -valojen kytkemiseksi olettaen, että ne ovat 12 X 300 mm: n pituisia, mutta yksi tämän laitteen rakentamisen vaihtoehdoista on myös yhdistää yksittäiset aallonpituudet 3 mm: n lähtökuituun, joten on kätevää saada lisävarusteita tähän vaihtoehtoon.

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

Lähtökuitu on joustavaa 6 mm: n kuitua, joka on koteloitu kestävään muoviseen ulkovaippaan. Se on saatavilla täältä. 1 metrin pituus riittää todennäköisesti useimmissa tapauksissa.

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

Optinen yhdistin on kapeneva muovinen valojohde, joka on valmistettu 15 x 15 mm: n neliömäisestä sauvasta, leikattu noin 73 mm: iin ja hiottu niin, että ohjaimen ulostulopää on 6 mm x 6 mm.

Huomaa jälleen, että joillakin akryyliluokilla voi olla liiallinen vaimennus lyhyillä aallonpituuksilla. Valitettavasti on vaikea päättää, mitä saat, mutta sauva tästä lähteestä toimi hyvin

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

Tästä lähteestä saadulla sauvalla oli kuitenkin liiallinen vaimennus ja se oli lähes täysin läpinäkymätön 390 nm: n UV -valolle.

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

Vaihe 5: Tarvittavat osat: 3D -tulostetut osat

Osa osista on 3D -tulostettuja. He ovat

LED -kuituadapterit

Kuituasennuslevy

(Valinnainen) kuidun ulostulosovitin (yksittäisille lähtöille). Tämä on vain kuituasennuslevy, joka on painettu uudelleen.

Optisen liittimen asennuslevy

Kaikki osat on painettu standardin PLA -muovilla paitsi kuituadapterit. Suosittelen PETG: tä näihin, koska PLA pehmentää liikaa; LEDit lämpenevät melko hyvin.

Kaikki näiden osien STL: t sisältyvät projektin liitteenä oleviin tiedostoihin. Katso vaihe Raspberry Pi: n määrittämisestä zip -tiedostolle, joka sisältää kaikki projektin resurssit.

Tulosta LED -kuituadapterit 100% täytteellä. Muut voidaan tulostaa 20% täyteaineella.

Kaikki osat painettiin 0,15 mm: n kerroskorkeudella käyttäen Creality Ender 3: n ja myös Biqu Magicianin normaalia 0,4 mm: n suutinta nopeudella 60 mm/s. Kaikkien halpojen 3D-tulostimien pitäisi tehdä tämä työ.

Kaikki osat tulee tulostaa pystysuoraan reiät ylöspäin - tämä antaa parhaan mahdollisen tarkkuuden. Voit ohittaa niiden tuet; se saa pääkytkimen asennuslevyn näyttämään hieman repaleiselta takareunassa, mutta tämä on vain kosmeettista; ripaus hiekkapaperia siivoaa sen.

Tärkeää: Tulosta kuidun asennuslevy (ja sen valinnainen toinen kopio yksittäiselle kuituulostinsovittimelle) asteikolla 1,05 eli 5% suurennettuna. Tämä varmistaa, että kuidun rei'illä on riittävästi tilaa.

Vaihe 6: Pääohjainkortin kokoaminen

Ohjainkortti on valmistettu tavallisesta kuparinauhasta (tunnetaan joskus nimellä veroboard). En sisällytä yksityiskohtaista ulkoasua, koska päädyin levyn muotoiluun, joka oli hieman epäsiisti, koska minun oli lisättävä komponentteja, kuten snubber -verkko, jota en alun perin suunnitellut. Yllä olevassa osassa rakennetussa levyn yläosassa on tehovastus ja Raspberry Pi -liitäntä. Käytin Pi: lle suorakulmaista otsikkoa, joten se sijaitsee suorassa kulmassa emolevyyn nähden, mutta jos käytät tavallista suoraa otsikkoa, se yksinkertaisesti istuu levyn suuntaisesti. Se vie vähän enemmän tilaa, joten suunnittele sen mukaisesti.

Veropinejä käytettiin johtojen liittämiseen levyyn. Uran leikkaamiseen on hyödyllistä käyttää pientä kierreporaa. Käytä Pi -pistorasiaa terävällä veitsellä katkaistaksesi raidat, koska sinulla ei ole varareikää kahden hylsysarjan välissä.

Huomaa 1 mm: n kuparilangan kaksirivinen. Tämän tarkoituksena on tarjota matalaimpedanssinen polku lähes 7 ampeerin virralle, jota LEDit kuluttavat täydellä teholla. Nämä johdot menevät tehomoduulien lähdeliittimiin ja sieltä maahan.

Tällä kortilla on vain pieni 5 V: n johto, joka syöttää virtaa Pi: lle. Tämä johtuu siitä, että 5 V: n päävirtalähde menee LED -valojen anodeihin, jotka on kytketty tavallisen PC IDE -levykaapelin kautta prototyypin toiselle levylle. Sinun ei kuitenkaan tarvitse tehdä tätä ja voit liittää ne suoraan ensimmäisen levyn pistorasiaan. Siinä tapauksessa käytät kaksoiskappaletta kuparijohtimia anodipuolella pitkin +5 V: n puolen virtaa. Prototyypissä nämä johdot olivat toisella kortilla.

Vaihe 7: Power MOSFETit

MOSFETit asennettiin levyn kuparipuolelle. Ne ovat DPAK -laitteita, joten välilehti on juotettava suoraan levylle. Käytä tätä varten riittävän suurta kärkeä juotosraudalla ja tinaa nopeasti kieleke kevyesti. Tina kuparikiskot, joihin aiot kiinnittää laitteen. Aseta se levylle ja lämmitä kieleke uudelleen. Juotos sulaa ja laite kiinnitetään. Yritä tehdä tämä kohtuullisen nopeasti, jotta laite ei ylikuumene; se kestää useita sekunteja kuumuutta, joten älä paniikkia. Kun kieleke (viemäri) on juotettu, voit juottaa portin ja lähdejohdot levylle. Muista leikata portit ja lähdejohdot ensin, jotta ne eivät joudu tyhjennyskielekeeseen !. Et näe kuvasta, mutta leikkaukset ovat johtojen alla laitteen runkoa kohti.

Kotkasilmäiset lukijat huomaavat vain 11 MOSFETia. Tämä johtuu siitä, että 12. lisättiin myöhemmin, kun sain 560nm LEDit. Se ei sovi levylle leveyden vuoksi, joten se sijoitettiin muualle.

Vaihe 8: LEDit ja jäähdytyselementit

Tässä on lähikuva LED -valoista ja jäähdytyselementistä. Ohjainkortin johdotus oli prototyypin aiemmasta versiosta, ennen kuin vaihdoin käyttämään IDE -kaapelia LEDien liittämiseksi ohjaimeen.

Kuten aiemmin mainittiin, LEDit kiinnitetään Akasa -lämpöteipin neliöillä. Tästä on se etu, että jos LED -valo epäonnistuu, se on helppo poistaa terävällä veitsellä nauhan leikkaamiseksi.

Niin kauan kuin jäähdytyselementti on riittävän suuri, mikään ei estä sinua asentamasta kaikki LEDit yhteen jäähdytyselementtiin. Esitetyillä jäähdytyselementteillä jäähdytyselementin lämpötila saavuttaa täydellä teholla 50 ° C, joten nämä jäähdytyselementit ovat luultavasti hieman pienempiä kuin optimaalinen. Jälkikäteen ajateltuna olisi todennäköisesti ollut hyvä idea sijoittaa kolme pidemmän aallonpituuden LEDiä jokaiseen jäähdytyselementtiin sen sijaan, että kaikki kuusi lyhyemmän aallonpituuden säteilijää olisi sijoitettu yhteen ja pidemmän aallonpituuden lähettäjät toiseen. Tämä johtuu siitä, että tietylle eteenpäin suuntautuvalle virralle lyhyen aallonpituuden säteilijät haihduttavat enemmän tehoa suuremman eteenpäin suuntautuvan jännitehäviön vuoksi ja siten lämpenevät.

Voit toki lisätä tuulettimen jäähdytystä. Jos aiot sulkea LED -kokoonpanon kokonaan, tämä olisi viisasta.

Vaihe 9: LED -johdotus

LEDit on kytketty ohjainkorttiin tavallisen 40 -nastaisen IDE -kaapelin kautta. Kaikkia kaapeleita ei käytetä, mikä mahdollistaa laajentamisen.

Yllä olevat kytkentäkaaviot esittävät IDE -liittimen johdotuksen ja myös itse Raspberry Pi -johdot.

LEDit on merkitty niiden väreillä (UV = ultravioletti, V = violetti, RB = kuninkaallinen, B = sininen, C = syaani, G = vihreä, YG = kelta-vihreä, Y = keltainen, A = keltainen, R = kirkas punainen, DR = syväpunainen, IR = infrapuna), eli nousevan aallonpituuden mukaan.

Huomautus: älä unohda varmistaa, että kaapelin pistorasian +5 V: n liitäntäpuolella on 2 x 1 mm: n paksuista johtoa, jotka kulkevat rinnakkain alas stripboardia pitkin, jotta saadaan suuri virta. Samoin maadoitettujen MOSFET -laitteiden lähdeliitännöissä tulisi olla samanlaiset johdot, jotta saadaan suuri virta polulle maahan.

Vaihe 10: Ohjainkortin testaus

Liittämättä Raspberry Pi -levyä korttiin voit testata, että LED -ohjaimesi toimivat oikein liittämällä GPIO -nastat pidikkeen +5V -kiskoon. Asianmukaisen LED -valon pitäisi syttyä.

Älä koskaan kytke GPIO -nastoja +5 V: een, kun Pi on kytketty. Vaurioitat laitetta, se toimii sisäisesti 3,3 V: n jännitteellä.

Kun olet varma, että virtalähteet ja LEDit toimivat oikein, voit jatkaa seuraavaan vaiheeseen, joka on Raspberry Pi: n määrittäminen.

Älä katso suoraan optisten kuitujen päähän, kun LEDit toimivat täydellä teholla. Ne ovat erittäin kirkkaita.

Vaihe 11: Kuituoptinen kytkentä LEDeihin

Jokainen LED on kytketty 3 mm: n optisen kuidun kautta. 3D -painettu kuitusovitin sopii tiiviisti LED -kokoonpanon päälle ja ohjaa kuitua. Vedonpoistolohko on asennettu noin 65 mm LED -jäähdytyselementtien eteen.

Tämä antaa riittävästi tilaa sormien työntämiseen ja kuituadapterien työntämiseen LED -valojen päälle ja kuitujen asentamiseen.

Poraa 4 mm: n reiät vedonpoistolohkon läpi LEDien mukaisesti.

Jokainen kuidun pituus on noin 250 mm pitkä, mutta koska jokainen kuitu kulkee eri reittiä, todellinen sovitettu pituus vaihtelee. Helpoin tapa saada tämä oikea leikkaus on 300 mm: n kuitujen leikkaaminen. Kuitu on sitten suoristettava, muuten sitä on mahdotonta hallita. Se on kuin 3 mm paksu perspex -sauva ja on paljon jäykempi kuin kuvittelet.

Kuitujen suoristamiseen käytin 300 mm: n pituista (noin) 4 mm: n OD -messinkitankoa. Tangon sisähalkaisija on riittävä, jotta kuitu liukuu tasaisesti tankoon. Varmista, että tangon molemmat päät ovat sileät, jotta et naarmuta kuitua liu'uttamalla sitä sisään ja ulos.

Työnnä kuitu tankoon niin, että se on tasaisessa päässä toisesta päästä ja hieman pituutta ulospäin toisesta, tai kokonaan sisään, jos sauva on kuitua pidempi. Kasta sitten sauva syvään kattilaan, joka on täytetty kiehuvalla vedellä noin 15 sekunnin ajan. Irrota sauva ja aseta kuitu tarvittaessa uudelleen niin, että toinen pää on sauvan pään tasalla ja lämmitä se samalla tavalla.

Sinulla pitäisi nyt olla täysin suora kuitupala. Poista työntämällä toinen kuitu, kunnes voit tarttua ja poistaa suoristetun kuidun.

Kun olet suoristanut kaikki kaksitoista kuitupalaa, leikkaa vielä kaksitoista noin 70 mm pitkää palaa. Näitä käytetään kuitujen ohjaamiseen kytkentälevyn läpi. Sitten kun rakentaminen on valmis, niitä käytetään yksittäisten kuitujen poistolaitteiden täyttämiseen, joten ne eivät mene hukkaan.

Suorista nämä leikatut palat samalla tavalla. Asenna ne sitten kiinnityslevyyn. Näet, miltä heidän pitäisi näyttää yllä olevassa kuvassa. Porrastetun asettelun tarkoituksena on minimoida kuitujen käyttämä alue (minimaalinen pallomainen pakkaustiheys). Tämä varmistaa, että kuituyhdistin voi toimia mahdollisimman tehokkaasti.

Ota jokainen täyspitkä leikattu kuitu ja hio toinen pää tasaiseksi, työstäen 800 ja sitten 1500 hiekkapaperia. Kiillota sitten metalli- tai muovilakalla - pieni pyörivä työkalu, jossa on kiillotustyyny, on kätevä.

Poista nyt yksi leikattu kuitu ja liu'uta täyspitkä kuitu kytkentälevyyn. Aseta se sitten takaisin vedonpoistimen läpi niin, että kiillotettu pää koskettaa LED -linssin etuosaa LED -kuituliittimen kautta. Toista jokaiselle kuidulle. Lyhyiden kuitujen pitäminen reikissä varmistaa, että jokainen pitkä kuitu on helppo saada juuri oikeaan paikkaan.

HUOMAUTUS: Älä paina liikaa violetteja ja ultraviolettivaloja. Ne on koteloitu pehmeällä polymeerimateriaalilla, toisin kuin muut epoksi -koteloidut LEDit. Linssin vääntyminen ja liitosjohtojen katkeaminen on helppoa. Luota minuun, opin tämän vaikealla tavalla. Joten ole lempeä, kun asennat kuidut näihin kahteen LED -valoon.

Ei ole väliä missä järjestyksessä reitit kuidut kytkimen läpi, mutta yritä kerrostaa kuidut niin, että ne eivät mene ristiin. Suunnittelussani kuusi alinta LEDiä reititettiin alimpiin kolmeen reikään vasemmanpuoleisia kolmea LEDiä varten ja sitten seuraavat kolme reikää oikeaa kolmea LEDiä varten ja niin edelleen.

Kun kaikki kuidut on johdettu liittimen läpi, aseta se pohjalevylle ja poraa kaksi kiinnitysreikää ja ruuvaa se sitten kiinni.

Leikkaa sitten erittäin terävällä diagonaalileikkuriparilla jokainen kuitupala mahdollisimman lähelle kytkimen pintaa. Vedä sitten jokainen kappale ulos, hio ja kiillota leikattu pää ja vaihda se ennen kuin siirryt seuraavaan kuituun.

Älä huolestu, jos kuidut eivät ole aivan tasalla liittimen pinnan kanssa. On parasta erehtyä sen suhteen, että ne ovat hieman upotettuja eikä ulkonevia, mutta millimetrin tai kahden erolla ei ole väliä.

Vaihe 12: Raspberry Pi: n määrittäminen

Raspberry Pi -määritysprosessi on kuvattu liitteenä olevassa rtf -asiakirjassa, joka on osa zip -tiedoston liitettä. Et tarvitse muita laitteita Pi: n määrittämiseen kuin tietokoneen USB -varaportti sen liittämistä varten, sopiva USB -kaapeli ja SD -kortinlukija MicroSD -kortin kuvan luomiseksi. Tarvitset myös MicroSD -kortin; 8G on enemmän kuin tarpeeksi suuri.

Kun olet määrittänyt Pi: n ja liittänyt sen pääohjainkorttiin, sen pitäisi näkyä WiFi -tukiasemana. Kun liität tietokoneesi tähän tukiasemaan ja selaat osoitteeseen https://raspberrypi.local tai https://172.24.1.1, sinun pitäisi nähdä yllä oleva sivu. Liu'uta liukusäätimiä asettaaksesi haluamasi valon voimakkuuden ja aallonpituudet.

Huomaa, että vähimmäisintensiteetti on 2; tämä on Pi PWM -kirjaston ominaisuus.

Toisessa kuvassa on yksikkö, joka emuloi CFL -lampun spektriä ja jonka päästöt ovat noin 420 nm, 490 nm ja 590 nm (violetti, turkoosi ja keltainen), jotka vastaavat tyypillisiä kolmea fosforipäällystyslamppua.

Vaihe 13: Kuituyhdistelmä

Kuitupalkkiyhdistin on valmistettu 15 x 15 mm: n neliömäisestä akryylitanosta. Huomaa, että joillakin akryylimuovilla on liiallinen absorptio spektrissä 420nm ja alle; Tarkista tämä ennen kuin aloitat, loista UV -LED sauvan läpi ja varmista, ettei se heikennä liikaa säteilyä (käytä valkoista paperia, jotta näet paperin optisten valkaisuaineiden sinisen hehkun).

Voit tulostaa 3D -tulostettavan jigin hiomalla tangon alas tai rakentaa oman sopivasta muovilevystä. Leikkaa sauva noin 73 mm: iin ja hio ja kiillota molemmat päät. Kiinnitä sitten jigi tangon kahdelle vastakkaiselle puolelle kaksipuolisella teipillä. Hio 40 karkeudella paperia, kunnes olet 0,5 mm: n etäisyydellä jigiviivoista, ja lisää sitten asteittain 80, 160, 400, 800, 1500, 3000, 5000 ja lopuksi 7000 karkeuteen, jotta saat kartiomaisen kiillotetun pinnan. Irrota sitten jigi ja aseta se hiomaan kaksi muuta puolta. Sinulla pitäisi nyt olla kapeneva pyramidi, joka soveltuu asennettavaksi kuituyhdistelmälevyyn. Kapea pää on 6 mm x 6 mm, joka vastaa kuidun nousua.

Huomautus: minun tapauksessani en hio hiukan 6 mm x 6 mm, joten yhdistin irtoaa hieman asennuslevystä. Tällä ei ole väliä, koska 6 mm: n kuitu on puristussovitus ja se puskee yhdistimen kapean pään kanssa, jos se työnnetään tarpeeksi pitkälle.

Irrota noin 1 tuuman ulkovaippa 6 mm: n kuidusta, varo vahingoittamasta itse kuitua. Sitten, jos kuidun ulkovaippa ei sovi tarpeeksi tiukasti kytkentälevyyn, kääri vain teippi sen ympärille. Sen pitäisi pystyä työntymään sisään ja istumaan tiiviisti yhdistelmäpyramidin kanssa. Asenna koko kokoonpano pohjalevyyn kuitulähtöjen mukaisesti.

Huomaa, että menetät jonkin verran valoa yhdistettäessä. Voit nähdä syyn yllä olevista optisista jälkeistä, koska valon keskittäminen aiheuttaa myös säteen kulman kasvun ja menetämme jonkin verran valoa prosessissa. Suurimman voimakkuuden saavuttamiseksi yhdellä aallonpituudella käytä valinnaista kuituliitinlevyä LED -valon tai LED -valojen poistamiseen suoraan 3 mm: n kuidulle.

Vaihe 14: Yksittäinen kuituulostulolevy

Tämä on vain toinen painos pääkuituoppaasta. Muista myös tulostaa 105%: n asteikolla, jotta kuidut jäävät reiän läpi. Kierrä tämä levy yksinkertaisesti alas pääkuituohjaimen mukaisesti, irrota yhdistinyksikkö ja korvaa se tällä levyllä. Älä unohda asentaa sitä oikein päin, reiät ovat vain yhteen suuntaan !.

Laita nyt leikkaamasi 12 kuitua levyn reikiin. Jos haluat poimia yhden tai useamman aallonpituuden, poista vain yksi kuitu ja aseta pidempi reikään. Voit halutessasi poimia kaikki 12 aallonpituutta samanaikaisesti.

Vaihe 15: Lisää voimaa !. Lisää aallonpituuksia

Pi voi ajaa enemmän kanavia, jos haluat. LEDien saatavuus muilla aallonpituuksilla on kuitenkin todennäköisesti haaste. Saat 365 nm: n UV -LEDit halvalla, mutta joustava 6 mm: n kuitukaapeli alkaa imeä voimakkaasti jopa 390 nm: ssä. Huomasin kuitenkin, että yksittäiset kuidut toimivat tällä aallonpituudella, joten jos haluat, voit lisätä tai vaihtaa LED -valon, jotta saat lyhyemmän UV -aallonpituuden.

Toinen mahdollisuus on lisätä kirkkautta kaksinkertaistamalla LED -valot. Voit esimerkiksi suunnitella ja tulostaa 5 X 5 kuituliittimen (tai 4 X 6) ja siinä on 2 LEDiä kanavaa kohti. Huomaa, että tarvitset paljon suuremman virtalähteen, koska käytät lähes 20 ampeeria. Jokainen LED tarvitsee oman pudotusvastuksen; Älä yhdistä LED -valoja suoraan. MOSFET -laitteissa on enemmän kuin tarpeeksi kapasiteettia kahden tai jopa useita LED -valoja kanavaa kohti.

Et voi todella käyttää suuremman tehon LED -valoja, koska ne eivät säteile valoa pieneltä alueelta, kuten 3 W: n LEDit, joten et voi yhdistää niitä tehokkaasti. Etsi "etenduen säilyttäminen" ymmärtääksesi miksi tämä on.

Valon häviö yhdistimen läpi on melko suuri. Tämä on valitettavasti seuraus fysiikan laeista. Pienentämällä säteen sädettä lisäämme myös sen poikkeamakulmaa, joten osa valosta poistuu, koska valoohjaimen ja kuidun hyväksymiskulma on vain noin 45 astetta. Huomaa, että yksittäisten kuitujen lähtöteho on huomattavasti suurempi kuin yhdistetyn aallonpituuden liitin.