Đèn ngủ tự động DIY: 15 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Làm một chiếc đèn ngủ đơn giản có thể bật trong bóng tối và tắt khi có ánh sáng!

Bước 1: AN TOÀN !!

Cảnh báo: dự án này sử dụng mạch được gọi là "ống nhỏ giọt tụ điện" hoặc "nguồn cung cấp điện không biến áp" để chuyển 120vac từ ổ cắm trên tường xuống 12.8vdc cần thiết cho đèn LED. Những loại nguồn điện này KHÔNG ĐƯỢC GIẢI PHÓNG từ ổ cắm trên tường! Điều này có nghĩa là nếu bạn chạm vào một phần của mạch này và một cái gì đó được nối đất, bạn có thể bị giật !!! Mạch này an toàn để sử dụng nếu và chỉ khi nó được lắp vào hộp nhựa mà không có bất kỳ dây điện nào tiếp xúc.

Điều quan trọng là sử dụng một biến áp cách ly nếu bạn định thăm dò xung quanh mạch này bằng máy hiện sóng. Nếu không có biến áp cách ly, bạn có cơ hội tốt để nâng cao phạm vi của mình.

Mạch này chỉ an toàn như bạn nhé, hãy cẩn thận.

Bước 2: Nó hoạt động như thế nào?

Trước khi có thể chế tạo chiếc đèn ngủ này, chúng ta phải hiểu nó hoạt động như thế nào.

Ý tưởng chung là như sau: phần đầu tiên của mạch này là một ống nhỏ giọt điện dung được chỉnh lưu nửa sóng có đầu ra trung bình là 7,5ma. Điều này được sử dụng để nuôi bốn đèn LED trắng ấm 3.2v. Khi đủ ánh sáng chiếu vào bộ cảm biến ánh sáng, đầu ra của đèn LED bị tắt và dòng 7,5ma chạy qua bóng bán dẫn thay vì chiếu sáng đèn LED.

Nếu bạn quan tâm đến cách mỗi thành phần tương tác, hãy xem bên dưới:

Đầu vào là hai miếng đệm dây ở bên trái của sơ đồ có nhãn AC1 và AC2. Các miếng đệm này chấp nhận 120vac từ ổ cắm trên tường. Chúng ta cần một cách để hạn chế dòng điện chạy qua mạch này thành một thứ mà đèn LED có thể xử lý.

Giới hạn dòng điện này có thể được thực hiện bởi một điện trở nhưng điện trở sẽ lãng phí rất nhiều năng lượng dưới dạng nhiệt. Điều này chỉ lãng phí vì vậy chúng tôi sẽ sử dụng tụ điện để hạn chế dòng điện. Đây là nơi mà mạch có tên "tụ nhỏ giọt". Tụ điện hạn chế dòng điện như thế nào?

C1 giới hạn dòng điện khoảng 15ma. Cách C1 thực hiện điều này là bằng trở kháng. Giải thích trở kháng là gì và nó đến từ đâu ngoài phạm vi của hướng dẫn này nhưng chỉ cần nghĩ về trở kháng là điện trở thay đổi theo tần số. Trở kháng của tụ điện được cho bởi phương trình: Xc = 1 / (2 pi F C) trong đó Xc là trở kháng tính bằng ôm, pi là 3,14, F là tần số xoay chiều 60Hz ở Mỹ, C là điện dung nếu Farads. Chúng ta cần tối đa 15ma để sau khi một số toán cấp cao hơn C1 kết thúc là tụ điện lớp X 0,33uF. Tụ điện hạn chế dòng điện phải là tụ điện loại X vì chúng được chế tạo để không mở và không làm cháy chỗ.

R1 ở đó để phóng điện C1 khi rút đèn ngủ để không ai bị giật khỏi ngạnh. Nó được chọn là điện trở 470k ohm 1/4 watt nhưng bất cứ thứ gì từ 470k đến 1meg sẽ hoạt động.

R2 là một điện trở 470 ohm để hạn chế dòng điện tăng vọt có thể chạy qua mạch khi đèn ngủ được cắm lần đầu tiên.

D2 là một bộ chỉnh lưu nửa sóng sạc C2 với xung 15ma mỗi khi AC1 đi theo chiều dương. Vì AC1 dương chỉ bằng một nửa thời gian nên dòng điện trung bình qua D2 là 7,5ma. 7,5ma được phát hiện để chiếu sáng đèn LED đủ sáng cho đèn ngủ trong khi vẫn giữ mức tiêu thụ điện năng ở mức tối thiểu.

Đ1 là cần thiết để C1 tích điện ngược chiều mỗi khi AC1 chuyển động âm. Nếu D1 không có ở đây, C1 sẽ chỉ gửi một xung 15ma qua D2 nhưng với D1, chu kỳ của xung có thể tiếp tục mãi mãi.

C2 là tụ điện 470uF làm mịn các xung dòng điện từ D2 để các đèn LED không nhấp nháy ở tần số 60Hz.

Các miếng đệm CDS1 và CDS2 là nơi ô CDS kết nối với pcb. Tế bào CDS là một điện trở đặc biệt, điện trở của nó sẽ giảm xuống khi càng nhiều ánh sáng chiếu vào nó. Tế bào CDS này hoạt động tổng trở bóng bán dẫn Q1 và tắt C2. Bởi vì ống nhỏ giọt điện dung là nguồn cung cấp hạn chế hiện tại, đầu ra của chúng có thể được nối tắt với nhau mà không gây hại.

R3 ở đó để tăng lượng ánh sáng cần thiết để bật Q1 và vì vậy nếu bạn tăng R3 thì căn phòng sẽ cần tối hơn để đèn bật. Giá trị 4,7k ohm dường như là vừa phải.

Cuối cùng LED + và LED- là miếng đệm để kết nối chuỗi 4 LED.

Bước 3: PCB

Mặc dù mạch này có thể được xây dựng trên bảng mạch hoàn hảo, nhưng tốt nhất là bạn nên tạo một bảng mạch in thực sự cho việc này vì các lỗi dây dẫn thực sự xảy ra, thực sự tồi tệ khi cắm các thứ vào tường.

Tôi đã thiết kế một PCB một mặt có kích thước khoảng 1in X 2in để nó có thể phù hợp với hầu hết các trường hợp mụn cóc trên tường phổ biến.

Một điều cần ghi nhớ là để lại nhiều khoảng trống giữa các miếng đệm và dấu vết khi xử lý 120v trở lên. Truy tìm giữa các dấu vết cũng thú vị như bạn nghĩ.

Bước 4: Các bộ phận

1x nguồn điện chuyển đổi chế độ wart wart treo tường giá rẻ (có thể là bất kỳ điện áp nào, chúng tôi chỉ muốn một hộp nhựa có ngạnh)

1x pcb

1x 0,33uF lớp x tụ điện

2x 1N4007 điốt

Điện trở 1x 470k ohm

Điện trở 1x 470 ohm

1x điện trở 4,7k ohm

1x bóng bán dẫn NPN 2N3904

Tụ điện 1x 470uF 16v

1x ô CDS

Đèn LED trắng ấm 4x 5mm

LƯU Ý: tất cả các điện trở là 1/4 watt

Bước 5: Mở trường hợp

Dùng tuốc nơ vít đầu dẹt để mở hộp đựng mụn cóc trên tường. Hầu hết các chế độ chuyển đổi giá rẻ trên ebay đều bật ra dễ dàng nếu tuốc nơ vít được bắt đầu ở nơi dây ra.

Bước 6: Tháo PCB

Gỡ hai dây kết nối pcb chế độ chuyển đổi với ngạnh. Đây thường là dây rẻ nhất xung quanh vì vậy chúng tôi sẽ thay thế chúng bằng dây tốt hơn sau này. Quăng pcb vào hộp rác cho các dự án trong tương lai.

Bước 7: Khoan lỗ

Đầu tiên, hãy khoan một lỗ thử trên mảnh nhựa vụn để đảm bảo các đèn LED sẽ vừa khít. Nó phải là một vừa khít. Khi đã tìm thấy đúng mũi khoan, hãy khoan 4 lỗ ở nửa ngoài của vỏ cho các đèn LED ở hai bên, phía trên và phía trước dường như sẽ thắp sáng một căn phòng khá tốt.

Khoan một lỗ ở phía trước cho ô CDS. Lỗ này nên được đặt cách xa đèn LED để ánh sáng từ đèn LED không cản trở nó.

Bước 8: Keo trong đèn LED

Phết một hạt keo siêu nhỏ xung quanh mỗi đèn LED và ấn vào lỗ. Keo siêu dính gel dường như hoạt động tốt nhất cho việc này. Tạo điểm sao cho dây dẫn dương của một đèn LED hướng tới dây dẫn âm của đèn LED gần nhất tiếp theo.

Bước 9: Dây đèn LED trong chuỗi

Sử dụng các đoạn dây nhỏ và kìm mũi kim để hàn nối tiếp các đèn LED sao cho cực dương của cái này nối với cực âm của đèn kia. Định tuyến các dây dẫn xung quanh chu vi của hộp để ngăn ngừa quần đùi. Sau đó, bạn nên bôi một ít keo nóng để giữ cho dây không bị rung.

Cuối cùng là keo trong ô CDS.

Bước 10: Gắn dây

Hàn một dây vào các dây dẫn còn lại của đèn LED. Một màu đỏ cho dây dẫn dương trên đèn LED đầu tiên và một màu đen cho dây dẫn âm trên đèn LED cuối cùng trong chuỗi. Ống co nên được áp dụng trên các kết nối để ngăn ngừa quần short.

Các dây dẫn của tế bào CDS đủ dài để chúng không cần thêm dây vào nhưng có một vấn đề. Vấn đề là các khách hàng tiềm năng không bị mất khả năng thanh toán để họ có thể thiếu một thứ gì đó khi trường hợp được ghép lại với nhau. để sửa lỗi này, hãy cắt hai đoạn ống spaghetti (ống cách nhiệt mỏng chỉ dành cho những trường hợp như vậy) và trượt nó qua dây dẫn như trong hình.

Bước 11: Lắp ráp PCB

Hãy dành thời gian của bạn và xem các dải màu đó khi đặt các điện trở vào mạch. Cả ba chỉ khác nhau một dải nhưng kết quả sẽ rất thảm hại nếu chúng được đặt sai chỗ. Bạn nên kiểm tra kỹ công việc của mình ở đây vì trong mạch chạy trên 120v khi có sự cố thì nó RẤT sai!

Bước 12: Hàn dây vào ngạnh

Hàn hai lõi rắn dài 1 inch móc dây vào ngạnh ở phía sau vỏ.

Bước 13: Kiểm tra kỹ MỌI THỨ

Tại thời điểm này, bạn nên có:

Hai sợi dây được hàn vào các ngạnh ở mặt sau của hộp đựng mụn cóc trên tường

Một PCB đã hoàn thành

Bốn đèn LED được dán và nối dây vào mặt trước của hộp đựng mụn cóc trên tường với hai dây dẫn tế bào CDS cách điện thò ra ngoài và một dây dương và một dây âm nhô ra từ dây LED.

Bước 14: Hàn nó lại với nhau

Đã đến lúc lắp ráp cuối cùng…

Tất cả các dây được đưa qua các lỗ pcb từ phía trên và được hàn ở phía dưới, sau đó bảng mạch được xoay như trong hình và hai nửa của hộp được gắn lại với nhau. Lực của các dây móc lõi rắn nén đủ để giữ PCB cố định trong đáy vỏ máy như hình minh họa. Tuy nhiên, nếu dán nó dưới đó với nhiều keo nóng hơn sẽ khiến bạn cảm thấy dễ chịu hơn.

Bước 15: KIỂM TRA NÓ !!!!!!!

OK, phần giá đỡ dây thần kinh, tôi khuyên bạn nên tìm một dải điện để cắm nó vào và SAU ĐÓ cắm dải điện vào tường. Bằng cách này, nếu có gì đó không ổn trong quá trình lắp ráp, nó sẽ không bốc cháy trong tay bạn!

Nếu mọi việc suôn sẻ, nó chỉ nên ngồi ở đó. Tắt đèn hoặc che ô CDS bằng một miếng băng dính điện màu đen và đèn LED sẽ sáng.

Xin chúc mừng bạn đã làm một chiếc đèn ngủ!