USB Floodlight: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Dit het begin as 'n praktyk in SMD (oppervlakte-berging) soldeer op standaard prototipe borde, en het gelei tot 'n baie helder kompakte USB-aangedrewe vloedlig, ideaal vir kampeer of noodbeligting.

Die meeste moderne LED -gloeilampe bevat SMD LED -skyfies aan die binnekant. Hierdie skyfies word in massa vervaardig, baie goedkoop en beskikbaar vir die stokperdjie teen baie lae pryse. Ek het 200 van die 5730 -tipe vir 1 EURO gekoop. Die 4-syfergetal dui hul grootte aan: 5,7x3,0 mm. Hulle word elk vir 0.5W (~ 140mA by 3.5V) gegradeer, alhoewel hulle 'n heatsink benodig om aanhoudend met die krag te werk. Sonder 'n koellichaam moet hulle teen 'n baie laer stroom bedryf word, of in 'n polsende modus teen volle stroom uitgevoer word, byvoorbeeld in 'n multiplex of stroboskopiese modus.

Hierdie instruksie beskryf hoe u 'n USB-aangedrewe vloedlig kan maak, maar die lae prys en die klein grootte beteken dat dit vir baie ander toepassings gebruik kan word, soos selfoon 7-segment-skerms, bui-ligte, kweekligte, projektors, tekentafels of enige ander persoonlike beligtingsoplossings.

Standaard USB -kragbanke lewer 5V 1A, en die groter kan 2A lewer. Die ontwerp wat hier aangebied word, is vir 1A, dus dit sal in enige kragbank werk, maar deur die aantal LED's te verdubbel, kan u een vir 2A maak.

Stap 1: Teorie

In teenstelling met die outydse gloeilamp, hang die spanningsval op 'n LED baie min van die stroom af. Die spanningsval vir hoëstroom wit LED's gaan van ~ 3.0V by strome ~ 10mA tot ~ 3.5V by 100mA. Hulle kan dus nie direk gekoppel word aan die 5V wat deur 'n USB -kragbank verskaf word nie. Die maklikste oplossing is om elke LED in serie met 'n weerstand te verbind. Die waarde van hierdie weerstand bepaal die stroom deur die LED, en dus die helderheid. Die presiese stroom van 'n LED met weerstand is moeilik om te bereken, maar maklik om te skat en eenvoudig om te meet.

Byvoorbeeld, 'n 1 kOhm -weerstand in serie met 'n wit LED sal beteken dat die stroom baie laag is, so die spanningsval oor die LED is ~ 2.9V, wat 2.1V oor die weerstand laat, en dus 'n stroom van 2.1mA deur die weerstand, en dieselfde 2.1mA deur die LED. 'N Weerstand van 100 Ohm sal 21 mA tot gevolg hê as die spanningsval van die LED 2,9V bly, maar dit sal waarskynlik toeneem tot 3,0V, wat' slegs '2,0V oor die weerstand laat en dus 20mA deur die LED. Met 'n 10 Ohm -weerstand sou die stroom 200mA wees as die LED -spanningsval 3.0V was, maar dit sal waarskynlik toeneem tot 3.4V, en die oorblywende 1.6V -daling op die weerstand gee 'n stroom van 160 mA, wat effens bo die nominale stroom.

U mag dus dink dat dit voldoende is om 'n sterk lamp uit 'n 5V 1A -toevoer te maak, parallel met 6 of 7 0.5W LED's, elk met 'n weerstand van 10 Ohm. Elke LED verbruik 160mA*3.4V = 0.54W en elke weerstand 160mA*1.5V = 0.24W. Dit is naby die spesifikasie vir die LED en binne die spesifikasies vir 'n 1/4W -weerstand. Maar as u dit probeer, sal u sien dat beide die LED en die weerstand baie warm word (~ 100C). Meer nog, as u al hierdie komponente naby mekaar plaas. Tensy 'n koellichaam en 'n waaier gebruik word, sterf hulle waarskynlik en veroorsaak dit baie giftige rook.

Dus het ek die volgende opstellings probeer:

10 LED's met 22 Ohm -reeks weerstande. Ek meet 1.4V -daling oor die weerstande, dus is die stroom 64mA per LED, in totaal 0.64A. Met die LED's en die weerstande wat naby geleë is, word dit so warm dat dit seer raak, maar dit smelt nie of brand nie, en dit is 'n lekker kompakte lig vir af en toe gebruik.

24 LED's met 47 Ohm -reeks weerstande. Ek meet 1.7V -daling oor die weerstande, dus is die stroom 36mA per LED, in totaal 0.86A. Dinge word na 'n geruime tyd warm. Interessant genoeg voel die weerstande warmer as die LED's, alhoewel hulle meer energie verbruik en kleiner is. Miskien kan die LED's daarin slaag om 'n groot deel van hul energie as lig weg te straal? Ek sou dit nie in 'n tent gebruik nie, aangesien die temperatuur wat bereik is pynlik kan wees en tot 'n gevaarlike vlak kan styg as dit per ongeluk bedek word.

40 LED's met 100 Ohm -reeks weerstande. Ek meet 1.9V -daling oor die weerstande, dus is die stroom 19mA per LED, in totaal 0.76A. Dit word merkbaar warm, maar beslis nie warm nie. Dit is 'n uitstekende lamp, soortgelyk aan 'n 3W LED -gloeilamp (of 30W gloeilamp). Baie handig vir die fotografie van klein voorwerpe, soldeer- of herstelwerk, maar ook om die braai aan te steek of as 'n noodlig tuis, op die pad of op die kampeerterrein.

Stap 2: Vereiste komponente

Die instruksies is vir die 40 LED -paneel met 100 Ohm -reeks weerstande, wat ek dink die helderste en veiligste is. Dit het my ongeveer 'n uur geneem om te soldeer, maar dit was weliswaar nadat ek 'n bietjie ervaring en selfvertroue opgedoen het met twee ander weergawes van die bord.

Vereiste komponente (totale koste: minder as 1 euro as dit in grootmaat gekoop word)

• 40 wit SMD '5730' LED's
• 40 100 Ohm weerstande, 1/4W
• 1 prototipe bord van 5 x 7 cm. Enkelzijdig, 18x24 gate.
• 1 manlike USB -aansluiting.

Gereedskap: 'n soldeerbout, soldeer, pincet.

Die LED's het 'n polariteit. Op 'n afstand lyk hulle voorkoms simmetries, maar by nadere ondersoek sal u verskeie verskille sien. Die nuttigste is aan die geel voorkant: daar is 'n ovaal gedeelte wat eintlik brand, maar die een kant bevat ook 'n lyn. Dit is die negatiewe kant, net soos vir diodes, elektrolitiese kondensators, ens.

Stap 3: Bouinstruksies

Plaas 40 soldeerstokkies op die plek waar die LED's met die grond verbind word. Soldeer dan die LED's met hul minuskant op die soldeerblok: hou die LED met die pincet vas, smelt die soldeerbolle en skuif die LED in die vloeibare blob. Maak seker dat daar 'n bietjie ruimte oor is in die gat aan die pluskant van die LED om die weerstandsleiding deur te trek.

Monteer die weerstande een vir een aan die agterkant van die bord, volgens die gewone patroon wat op die foto getoon word. Soldeer die een kant met die pluspunt van die LED, en die ander kant in die middel van die bord. Sny die oortollige leidings aan die grondkant af, maar laat dit aan die positiewe kant.

Koppel aan die einde ook al die pluskantdrade. Dit is 'n goeie tyd om te toets of alle LED's werk. Ek het gevind dat met die multimeter in die 200 Ohm -instelling die LED's effens brand, maar duidelik genoeg om te sien of 'n mens nie goed verbind is nie. Gebruik 'n paar van die oortollige leidrade om al die punte van albei minusrails aanmekaar te koppel.

Koppel nou die USB -aansluiting. Ek sit vier klontjies soldeer en soldeer al vier penne aan die bord, sodat die connector goed aan die bord vasgemaak is. Van bo gesien, is die linker pen plus en die regter pen minus, en moet aan die onderskeie relings gekoppel word. Die twee sentrale penne is vir data en word dus nie gebruik nie. Die verbinding met die linker grondrail moet van die agterkant af loop sodat dit die plusrail in die middel kan oorsteek. U kan dit nou op 'n kragbank toets en as alles goed brand, is u klaar!

Stap 4: Prestasie

Dit is berug dat dit moeilik is om aan te toon hoe sterk 'n lig is: outomatiese blootstelling van 'n fotokamera beteken dat hoe sterker die lig is, hoe minder is die beligting. Foto's wat geneem is van die uitvoering van 'waanzinnig helder fakkel' is taamlik oorweldigend. Tog dink ek dat die prentjie hierbo 'n eerlike idee gee: naby is dit baie helder, maar dit verlig ook 'n paar meter verder. Let ook op dat die beligting baie homogeen is, aangesien hierdie SMD -LED's, in teenstelling met akriel -LED's, geen fokuslens het nie.

Laastens, maar nie die minste nie, as u van hierdie instruksies hou, oorweeg dit om daarvoor te stem tydens die 'Make it Glow' -wedstryd!