Virta -LED -vedenalaiset valot: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Tämä lyhyt ohje antaa sinulle yksityiskohtia ja inspiraatiota järven valaisemiseksi. Tämä on yksinkertainen LED -projekti, jonka toivon voivan laajentaa käyttämään PWM -himmennystä ja RGB -valoja halutun värin luomiseksi.

Vaihe 1: Laita sähköä veteen

Joten haluat valaista telakka/vene/ranta, mutta et halua sähköiskuttaa uimareita alueella. Virtalähteet, erityisesti virtalähteet, voivat epäonnistua, mikä johtaa 110 V: n vaihtovirtaan, joka katkaisee kaiken lähialueen, jos kontakteja tai johtoja paljastuu. Vaikka tämä on epätodennäköistä, se voi johtaa oikeudenkäynteihin ja hautajaiskuluihin, jotka ovat paljon suurempia vaivoja kuin asianmukaisen suunnittelun käyttäminen. asia. Meidän on vain varmistettava, että käytämme virtalähdettä, jonka vikatila ei laita 110 VAC: ta veteen. Muuntajapohjainen virtalähde tekee tempun! Tietääkseni nämä eivät mene "elämään" epäonnistumisen jälkeen. Saatat kuitenkin tarvita suuren muuntajan riippuen käytettyjen LEDien määrästä. Paras ratkaisu, johon olen törmännyt virtalähteenä (käyttämäni), on 12 V: n auto-/meriakku. Näin varmistat, että vedessä ei koskaan ole enempää kuin 12-14V. Ole kuitenkin varovainen, jos oikosulku voi aiheuttaa erittäin suuren virran. Katkaise virta piiristä lataukseen. Tässä vaiheessa luetellut materiaalit: 12 V: n auto- / meriakku tai syvä sykli, jos mahdollista

Vaihe 2: Virtalähteen luominen LEDeillesi

Et voi vain kytkeä LED -valoja akkuun ja sanoa mennä. No, luultavasti voit, mutta et ehkä halua, koska se vahingoittaa (suhteellisen) kalliiden LED -valojen elinikää. Meidän on varmistettava, että nämä asiat toimivat suunnitellulla virralla tai vain sen alapuolella. Aluksi ajattelin käyttää piiriä, joka perustuu lm3406 1.5A buck -säätimeen. Laskettuani hinnan mukautettujen piirilevyjen ja komponenttien valmistuksen jälkeen päätin jotain hieman yksinkertaisempaa: LM317 -lineaarinen säädin. Siellä on jo ohjeita, jotka selittävät tämän käytön, joten pidän sen lyhyesti. 317 ylläpitää 1,25 V: n vakiojännitteen säätö- ja lähtöliittimensä välillä. Jos kytket 1,25 ohmin vastuksen kahden 1 ampeerin virran väliin (V = IR). Kiinnitä LED -valot säätimen ja maan väliin (katso kaavio). Lm317 hajottaa tehon lämmönä ohjaamaan jännitettä. Jos annat sille 40 V: n virran ja käytät sitä 4 V: n LEDin ohjaamiseen 1 ampeerilla, häviät 36 wattia. P = I*V (40V-4V)*1amp = 36W. Haluat käyttää sitä jännitteellä, joka on hyvin lähellä ajettasi. 12 V: n akulla ja 1,25 jännitehäviöllä vastuksessa ja 0,5 V: n pudotuksella IC: n päällä voit käyttää 2-3 LEDiä niiden jännitteestä riippuen tässä vaiheessa12 - Lm317 -säätimet12 - 1W vastukset (arvo riippuu halutusta virrasta, I [A] = 1,25 [V] /R [Ohm]) 12 - kaapeliliittimet1 - virtakytkin1 elektrolyyttinen kondensaattori

Vaihe 3: LED -valojen kytkentä ja asennus

Käytin kuutta sarjaa 3 sarjaan kytkettyä Luxeon K2 Royal Blue -LEDiä valaisemaan telakkaa. Vaikka luokiteltu 1A: lle 3,85 V: lla (kukin), käytin 0,8 A: ta, jonka löysin tarpeelliseksi noin 3,70 V. Tämä tarkoittaa siis, että tarvitsemme vähintään 3*3,70 V = 11,10 V virran saamiseksi kolmen sarjaan kytketyn kuninkaallisen LED -valon merkkijonolle. Meidän on myös otettava huomioon nykyisen lähteen jännitehäviö (noin 1,25+0,5 V). Tarvitsemme siis yhteensä 12,85 V, mikä on hyvin lähellä täysin ladattua 12 V: n akkua. Jos käytämme vain kahta LEDiä sarjassa, tarvitsemme vain 3,7*2+1,25+0,5 = 9,15 V. Säätimet yksinkertaisesti tuhlaavat ylimääräisen tehon, joten yhteensä 18 LEDin käyttämiseen käytin 6 rinnakkaista 3 LED -sarjaa, jotka on kytketty sarjaan. Tämä vastaa 3,7 [V]*1 [A]*18 [LEDiä] = 66 W mehua. 22 -kokoinen puhelinjohto toimi hienosti tämän johdotuksessa. Kaapelissa on 4 johtoa, käytin yhtä kaapelia 2 LED -sarjan virtalähteeksi (2 johtoa kukin), mutta voitiin syöttää virtaa 3 sarjaa LED -valoja kaapelia kohden samalla kun käytettiin 1 johtoa yhteisenä maana, varsinkin jos käytetään pienempää (paksumpaa) Toivottavasti saat idean tähän kohtaan ja voit suunnitella haluamasi asetukset. Olisi mukavaa tehdä pieniä vedenalaisia koteloita valoja varten. Ajan ja budjetin vuoksi asensin kuitenkin valot jäähdytyselementteihin (joita haluat, jos vesi loppuu, ne kuumenevat!), Liimasin jäähdytyselementit yhteen ja ruuvattiin keskeltä telakkaan. Käytin niittipistoolia kiinnittääkseni ja piilottaakseni johdot telakkaani. Tässä vaiheessa käytetyt materiaalit: 18 - Luxeon K2 -LEDit 5 dollaria kukin 18 - Luxeon K2 Lämpö sinksepoksi johdot nykyiseen lähteeseesi.

Vaihe 4: Olet valmis

Nyt sinulla on telakka, jossa on virran merkkivalot, jotka hehkuvat yöllä ja voivat tai eivät saa suututtaa naapureitasi. Voit kuitenkin olla varma, että se ei saa uimaria sähköiskuun. Huomaa, että sen ei tarvitse olla laiturisi! Nykyisiin suunnitelmiini kuuluu näiden asentaminen järveni pohjaan, jotta veneeseeni saataisiin kiitotien valot. Voit lisätä valoihin erilaisia linssejä, jotka kollimoivat tai levittävät valoa. Kokeile myös eri värejä. Voit kytkeä ne niin kauan kuin ne on mitoitettu virtalähteelle (älä välitä jännitteestä).

Vaihe 5: Projektin laajentaminen

Toistaiseksi kaikki on ollut suhteellisen yksinkertaista. Voimme tehdä paremmin kuin käyttää ohjauslaatikkoa sinisten valojen sytyttämiseen ja sammuttamiseen. Ensimmäinen askel on hallita niiden kirkkautta. Olen liittänyt suunnittelun, jonka tein PWM -ohjatulle buck -säätöpiirille, mutta myöhemmin ymmärsin, että voitaisiin vain lisätä transistori sarjaan valojen kanssa ja käyttää PWM -signaalia tai mikro -ohjaimen analogista lähtösignaalia ohjaamaan kirkkautta valot. Tämä on seuraava askeleeni, se voidaan helposti integroida valmiiseen projektiin. Sinä tulkitset värin kunkin reseptorin suhteellisen jännityksen perusteella. Esimerkiksi keltainen valo innostaa punaisia ja vihreitä reseptoreita. Jos siis kiinnitämme punaisen vihreän ja sinisen ledin yhteen ja hallitsemme niiden suhteellista kirkkautta tai suhteellista aikaa, jonka ne ovat päällä tai pois päältä suhteessa toisiinsa (hyvin lyhyessä ajassa (PWM!)), Saamme aivomme ajattelemaan näemme eri värejä. Näin televisiot toimivat! Kysymys kuuluu nyt, kuinka voimme hallita kolmea eri valoa (RGB) valoryhmää kohden ilman, että johtaisimme miljoonia johtoja kaikkialla. Tämä on telakka, ei elektroniikkalaboratorio. Tarvitsemme vähintään 4 johtoa RGB -valosarjaa kohti eikä 4 johtoa 3 valosarjalle, kuten voisimme tehdä aiemmin. Vastaus on, että en tiedä miten tehdä tämä kauniisti! Toivon, että tietoinen lukijakunta auttaa. Yksi vastaus olisi yhdistää kaikki eri värit yhdessä omien väriensä kanssa. eli. kaikki punaiset sarjassa ja käytä pulssin leveysmodulaatiota kyseisen värin suhteellisten määrien hallitsemiseksi. Tämä tarkoittaa sitä, että telakan alla kulkee vähemmän johtoja, mutta se tarkoittaa myös sitä, että jokainen telakan valoryhmä on sama väri samanaikaisesti eikä puoliksi vihreä ja puoliksi violetti. elektroniikka sijaitsee veden alla valojen kanssa. Tämä vaatisi vain 2 virtajohtoa ja yhden ohjausjohdon valoryhmää kohti. Mutta elektroniikan kasteleminen johtaa todennäköisesti epäonnistumiseen, joten tämä ei välttämättä ole oikea tapa tehdä yhteenveto ongelmasta: kuinka minimoimme johdot, mutta säilytämme R-, G- ja B -merkkivalojen yksilöllisen hallinnan kussakin LED -ryhmässä ? Muista, että haluamme pitää jännitteet yleensä alle 12 V: n (kaikkia LED -valoja ei voi laittaa sarjaan yhdeksi merkkijonoksi). Tämä on tyypillinen esimerkki teknisistä rajoituksista. Lähetä ehdotuksia ja mahdollisia kysymyksiä.