3D Moon-Sphere LED Driver med oplader og lysdæmper

3D Moon-Sphere LED Driver med oplader og lysdæmper

I dette indlæg lærer vi, hvordan man bygger en hjemmelavet LED-driver med lysdæmper og opladerkredsløb til belysning af en 3D-måne fra en 5V USB-kilde.



Ideen blev anmodet af Mr. John Sweden.

Kredsløbsmål og krav

  1. Jeg har været besøgende på dit websted i mange år og spekulerer på, om jeg måske spørger dit råd.
  2. Min ven i USA har et næsten 2-årigt barnebarn, der elsker månen! Jeg håber, det skinner i hans liv, som det har gjort i mit. Jeg er lidt ældre end han (75) og er for nylig begyndt at udforske 3D-udskrivning på en Ultimaker 2+ printer.
  3. Jeg vil gerne udskrive ham en 3D-månekugle sengelampe , måske 12 til 15 cm i diameter. Det vil være hul og vil bruge en model oprettet af NASA med en høj opløsning af månen med dens kratere og overfladefunktioner.
  4. Den hvide PLA (polymælkesyre) glødetråd, jeg vil bruge, er gennemskinnelig og giver en lille LED mulighed for at tænde den indefra.
  5. Det lys, jeg håbede at bruge, er et genopladeligt batteridrevet printkortmodul fremstillet i Malaysia, men ikke længere fremstillet. Modulet glider ind gennem et hul i bunden af ​​månen, og det hele sidder på en base.
  6. Det malaysiske modul beskrives som:
    Micromake 3D Moon let berøringskort 200 mAh gul dobbeltfarvet berøring uendelig dæmpning.
  7. Et eksempel fra AliExpress beskriver det som: 240 mAh Lipo genopladeligt batteri, 0,5 watt, USB DC 5v, opladningstid 6-8 timer, trinløs justering af kontakten og til / fra.
  8. Kender du til et DIY-kredsløb eller modul i dit bibliotek, der muligvis passer til dette projekt?
  9. Jeg sætter stor pris på din hjælp Swagatam!

Design af DC LED Driver

I henhold til anmodningen ville vi kræve en bi-farve strøm-LED, 5V LED-driverkreds, en strømstyret for at belyse 3D-månen med en naturlig følelse. Li-Ion-oplader , en berøringsbetjent switch og en Li-ion-celle.





Jeg har valgt højere specifikationer for alle parametrene til det nuværende design, men for lavere specifikationer kan materialerne skaleres ned passende efter brugerens præference.

LED Specifikationer:



  1. Bi-farve, varm hvid, kølig blå.
  2. 3.3V
  3. 0,9 amp strøm
  4. 3 watt, SMD

Batterispecifikationer:

Batteriet kan være en standard Li-ion eller Lipo Cell klassificeret til 3,7V, 3000mAh.

Circuit skematisk:

Kredsløb

Idet der henvises til den ovennævnte viste berøringsstyrede 3 D måne LED-driver med oplader-dimer-kredsløb, opnås forsyningsindgangen fra en 5V-kilde, såsom en USB, som kan antages at være en konstant spændingsindgang.

TIP122 sammen med Ry og den tilknyttede modstand danner forudindstillingen et simpelt strømstyret opladerkredsløb til det tilsluttede Li-Ion. Forudindstillingen justeres til at fastgøre en ca. 4V på tværs af Li-ion-celleterminalerne.

Ry beregnes korrekt for at sikre, at strømmen til batteriet aldrig overstiger 0,5C-hastigheden, hvilket kan være omkring 1,5 ampere for det foreslåede 3000mAH batteri. Denne TIP122 skal monteres over en passende køleplade.

Ry kan beregnes som følger:

R = V / I = (5-4) / 1,5 = 1 / 1,5 = 0,66 ohm,

wattforbrug = 1 x 1,5 = 1,5 watt eller 2 watt

DC til DC UPS-scenen:

I det tilstødende trin kan vi se et par 1N5408-dioder placeret til oprettelse af en DC til DC UPS funktion, der sikrer, at LED'en inde i 3D-månen fortsætter med at forblive belyst uden en afbrydelse, selv når 5V USB-kilden fjernes eller under strømsvigt ved hjælp af en automatisk sikkerhedskopiering fra Li-ion-cellen.

Touch Touch-styret LED-dæmpningsfase:

Det næste trin, der er bygget omkring IC 4017, danner et simpelt LED-dæmpningskredsløb. Det pinout-funktion af IC 4017 kan læres med følgende punkter:

Stift nr. 3, som er startstiften på IC'en og formodes at være aktiveret under tænd / sluk-kontakten, er forbundet med en af ​​LED-katodestifterne gennem et TIP122-drivertrin og en strømbegrænsningsmodstand Ry.

Lad os antage, at denne LED-pin er forbundet med varm gul farve sektion af LED, og ​​vil være ansvarlig for at generere en varm gullig effekt på 3D månebelysning.

De næste efterfølgende stifter på IC 4017, nemlig stift # 2,4,7,10, skal alle indeholde identiske TIP122-trin med varierende Ry-værdier forbundet og forbundet med den varmegule stift på LED'en.

Pinout-detaljerne vises ikke i diagrammet på grund af pladsmangel, og da det er identisk med TIP122-scenen, der er fastgjort med pin nr. 3 på IC'en og bare skal replikeres. Den eneste forskel er Ry-værdien, som skal øges passende gennem beregning.

Dette indebærer, at når disse stifter skiftes sekventielt, aktiveres en sekventiel dæmpning på 3D-månens LED-lysstyrke for den varme gule sektion fra LED'en.

På nøjagtigt lignende måde kan pin nr. 1, som starter ved siden af ​​pin nr. 10, ses forbundet med den anden katodestift på LED'en gennem et identisk TIP122-drivertrin og en Ry-strømbegrænsende modstand. Den 'seje blå LED' formodes at blive belyst ved denne pin, når den sekventielle skift aktiverer denne pinout af IC.

De følgende efterfølgende pinouts af IC formodes at have identiske TIP122-trin for den kølige blå LED-side, som det er gjort i vores ovenstående forklaring med stigende Ry-værdier, forbundet med den kølige blå pin på LED'en.

Når sekventielt skiftet pin nr. 1 vil oplyse 3D-månen med en kølig blå, kraftig lyseffekt, og de næste efterfølgende ben kan sekventielt skiftes for at dæmpe denne kølige blå belysning til de ønskede lavere niveauer.

Så snart sekvensen når den sidste pinout af IC 4017, som er pin nr. 10, er sekvensen designet til at vende tilbage til pin nr. 3 og belyse den varme gule LED. På denne måde kan 3D-månen belyses i to farver med en sekventiel dæmpningseffekt.

LED-dæmpningsafbryderen.

De to BC557, der er fastgjort til pin nr. 14 i IC 4017, bruges til at skabe logiske signaler til IC 4017 gennem fingerberøringer ved bunden af ​​BJT-parret. Hver berøring resulterer i et enkelt sekventielt skift over pinouts på IC fra pin nr. 3 til pin nr. 10 og tilbage til pin nr. 3 til gentagelsen.

Beregning af dæmpningsmodstanden Ry

Det Ry strømbegrænsningsmodstand og lysdæmpermodstand for de gule og blå sektioner af lysdioderne kan beregnes ved hjælp af følgende formel:

Ry = 4-3,3 / LED-strøm

Her 4 er indgangsforsyningen til LED'en, 3.3 er LED-standarddriftsspændingen, og LED-strømmen er de forstærkere, der er ansvarlige for at implementere dæmpningseffekten på de relevante sektioner af den tofarvede LED. Derfor skal denne aktuelle værdi beregnes passende for at muliggøre en sekventielt faldende strøm på tværs af driverfaser associeret med de relevante pinouts af IC 4017. Valg af lavere strøm vil resultere i modstande med højere værdier, der genererer højere dæmpningseffekt på 3 D månebelysningen.

Dette afslutter fremstillingen af ​​det foreslåede 3D-måne LED-driverkredsløb med sekventiel dæmpningseffekt, hvis du er i tvivl, er du måske velkommen til at udtrykke dem gennem kommentarer ...

Transistor Stage Configuration

Følgende diagram viser, hvordan TIP122-scenen skal gentages for alle de 10 udgange af IC 4017:




Forrige: Sådan oprettes et RFID-baseret fremmøde-system Næste: Simple Transistor Diode Tester Circuit