3D Moon-Sphere LED Driver med lader og dimmerkrets

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





I dette innlegget lærer vi hvordan du bygger en hjemmelaget LED-driver med dimmer og laderkrets for belysning av en 3D-måne fra en 5V USB-kilde.

Ideen ble bedt om av John John Sweden.



Kretsmål og krav

  1. Jeg har vært besøkende på nettstedet ditt i mange år og lurer på om jeg kan be deg om råd.
  2. Min venn i USA har et nesten 2 år gammelt barnebarn som elsker månen! Jeg håper det skinner i livet hans som det har gjort i mitt. Jeg er litt eldre enn han er (75) og har nylig begynt å utforske 3D-utskrift på en Ultimaker 2+ -skriver.
  3. Jeg vil gjerne trykke ham en 3D-månekule nattbordslampe , kanskje 12 til 15 cm i diameter. Det vil være hul og vil bruke en modell opprettet av NASA med en høyoppløselig representasjon av månen med kratere og overflateegenskaper.
  4. Det hvite PLA-filamentet (polymelkesyre) jeg bruker, er gjennomsiktig og vil tillate at en liten LED tenner den fra innsiden.
  5. Lyset jeg håpet å bruke er en liten fotavtrykk, oppladbar batteridrevet PCB-modul laget i Malaysia, men ikke lenger produsert. Modulen glir inn gjennom et hull i bunnen av månen, og det hele sitter på en base.
  6. Den malaysiske modulen er beskrevet som:
    Micromake 3D Moon light touch kretskort 200 mAh gul dual color touch uendelig dimming.
  7. Et eksempel fra AliExpress beskriver det som: 240 mAh Lipo oppladbart batteri, 0,5 watt, USB DC 5v, ladetid 6-8 timer, trinnløs justering av berøringsbryter og av / på.
  8. Kjenner du til en DIY krets eller modul i biblioteket ditt som kan være egnet for dette prosjektet?
  9. Jeg setter stor pris på din hjelp Swagatam!

Designe DC LED-driveren

I henhold til forespørselen, for å belyse 3D-månen med en naturlig følelse, ville vi kreve en tofarget strøm-LED, 5V LED-driverkrets, en strømstyrt Li-Ion-lader , en berøringsstyrt bryter og en Li-ion-celle.

Jeg har valgt høyere spesifikasjoner for alle parametrene for den nåværende designen, men for lavere spesifikasjoner kan materialene skaleres ned riktig etter brukerens preferanse.



LED spesifikasjoner:

  1. Bi-farge, varm hvit, kald blå.
  2. 3,3V
  3. 0,9 amp strøm
  4. 3 watt, SMD

Batterispesifikasjoner:

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

Kretsskjemaet:

Kretsdrift

Med henvisning til den ovennevnte berøringsstyrte 3 D-månen LED-driveren med laderdimer-krets, blir forsyningsinngangen hentet fra en 5V-kilde, for eksempel en USB, som kan antas å være en konstant spenningsinngang.

TIP122 sammen med Ry og den tilhørende motstanden, danner forhåndsinnstilling en enkel strømstyrt laderkrets for den vedlagte Li-Ion. Forhåndsinnstillingen er justert for å fikse omtrent 4V over Li-ion-celleterminalene.

Ry beregnes på riktig måte for å sikre at strømmen til batteriet aldri overstiger 0,5C-hastigheten, som kan være rundt 1,5 ampere for det foreslåtte 3000mAH-batteriet. Denne TIP122 må monteres over en passende kjøleribbe.

Ry kan beregnes som følger:

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

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

DC til DC UPS-scenen:

I det tilstøtende stadiet kan vi se noen 1N5408-dioder plassert for å lage en DC til DC UPS funksjon, som sørger for at LED-lampen inne i 3D-månen fortsetter å lyse uten avbrudd selv mens 5V USB-kilden fjernes eller under strømbrudd, ved hjelp av en automatisk sikkerhetskopiering fra Li-ion-cellen.

Touch Touch Operated LED Dimmer Stage:

Det neste trinnet som er bygget rundt IC 4017 danner en enkel LED-dimmerkrets. De pinout-funksjon av IC 4017 kan læres med følgende punkter:

Pinne nr. 3, som er startpinnen til IC og skal aktiveres under strømbryteren PÅ, er koblet til en av LED-katodepinnene gjennom et TIP122-drivertrinn og en strømbegrensningsmotstand Ry.

La oss anta at denne LED-pinnen er assosiert med varm gul farge delen av LED-en, og vil være ansvarlig for å generere en varm gulaktig effekt på 3D-månebelysningen.

De neste påfølgende pinnene til IC 4017, nemlig pin # 2,4,7,10, skal alle inneholde identiske TIP122-trinn med varierende Ry-verdier koblet til og assosiert med den varm gule pinnen på LED-en.

Pinout-detaljene vises ikke i diagrammet på grunn av mangel på plass, og siden det er identisk med TIP122-trinnet festet med pin nr. 3 på IC og bare trenger å replikeres. Den eneste forskjellen er verdien på Ry som må økes passende gjennom beregning.

Dette innebærer at når disse pinnene er vekslet i rekkefølge vil aktivere en sekvensiell dimming på 3D-månens LED-lysstyrke for den varme gule delen av LED-en.

På nøyaktig lik måte kan pinne nr. 1 som starter ved siden av pinne nr. 10 ses assosiert med den andre katodepinnen på lysdioden gjennom et identisk TIP122-drivertrinn og en Ry-strømbegrensende motstand. Den 'kule blå LED-en' skal antas å bli opplyst ved denne pinnen når den sekvensielle vekslingen aktiverer denne pinout av IC.

Følgende påfølgende pinouts av IC antas å ha identiske TIP122-trinn for den kule blå LED-siden, som gjort i vår forklaring ovenfor med økende Ry-verdier, forbundet med den kule blå pin på LED.

Når sekvensielt byttet pinne nr. 1 vil belyse 3D-månen med en kjølig blå, sterkt lyseffekt, og de neste påfølgende pinnene kan byttes sekvensielt for å dempe denne kule blå belysningen til ønsket lavere nivå.

Så snart sekvensen når siste pinout på IC 4017, som er pin nr. 10, er sekvensen designet for å vende tilbake til pin nr. 3 og lyse opp den varme gule lysdioden. På denne måten kan 3D-månen belyses i to farger med en fortløpende nedtoningseffekt.

LED-dimmerbryteren.

De to BC557 festet til pinne nr. 14 i IC 4017 brukes til å lage logiske signaler for IC 4017 gjennom fingerberøringer, ved foten av BJT-paret. Hver berøring resulterer i et enkelt sekvensielt skifte over pinouts på IC fra pin nr. 3 til pin nr. 10 og tilbake til pin nr. 3 for repetisjon.

Beregning av dimmemotstanden Ry

De Ry gjeldende begrensningsmotstand og dimmermotstand for de gule og blå delene av lysdiodene kan beregnes ved hjelp av følgende formel:

Ry = 4 - 3,3 / LED-strøm

Her er 4 inngangsforsyningen til LED, 3.3 er LED-standard driftsspenning, og LED-strømmen er forsterkerne som er ansvarlig for å implementere dempningseffekten på de relevante delene av tofarget LED. Derfor må denne nåværende verdien beregnes hensiktsmessig for å muliggjøre en sekvensielt avtagende strøm på tvers av drivertrinnene assosiert med de aktuelle pinouts av IC 4017. Valg av lavere strøm vil resultere i motstander med høyere verdier som genererer høyere dimningseffekt på 3 D månebelysningen.

Dette avslutter fremstillingen av den foreslåtte 3D-månen LED-driverkretsen med sekvensiell dimmende effekt, hvis du er i tvil, kan du gjerne uttrykke dem gjennom kommentarer ...

Transistor Stage Configuration

Følgende diagram viser hvordan TIP122-trinnet må gjentas for alle de 10 utgangene til IC 4017:




Forrige: Hvordan lage et RFID-basert fremmøtesystem Neste: Enkel transistordiode-testkrets