Đèn LED nguồn dưới nước: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:37

Hướng dẫn ngắn gọn này sẽ cung cấp cho bạn các chi tiết và nguồn cảm hứng cần thiết để thắp sáng hồ của bạn. Đây là một dự án LED đơn giản mà tôi hy vọng sẽ mở rộng để sử dụng tính năng làm mờ PWM với đèn RGB để tạo ra bất kỳ màu nào mong muốn.

Bước 1: Đưa điện vào nước

Vì vậy, bạn muốn thắp sáng bến tàu / thuyền / bờ sông của mình nhưng bạn không muốn làm điện giật những người bơi trong khu vực. Nguồn điện, cụ thể là nguồn điện chuyển mạch có thể bị lỗi, dẫn đến nguồn điện AC 110V ngắt mọi thứ trong khu vực gần đó nếu có bất kỳ điểm tiếp xúc hoặc dây dẫn nào bị hở. Mặc dù khó xảy ra nhưng điều này có thể dẫn đến các vụ kiện tụng và chi phí tang lễ đáng giá hơn nhiều so với việc sử dụng một thiết kế phù hợp. Điều. Chúng tôi chỉ cần đảm bảo rằng chúng tôi sử dụng nguồn điện ở chế độ hỏng hóc sẽ không đặt 110VAC vào nước. Một nguồn điện dựa trên máy biến áp sẽ thực hiện thủ thuật! Theo sự hiểu biết tốt nhất của tôi, những điều này sẽ không 'tồn tại' khi thất bại. Tuy nhiên bạn có thể cần một máy biến áp lớn tùy thuộc vào số lượng đèn LED được sử dụng. Giải pháp tốt nhất mà tôi đã áp dụng khi cung cấp điện (loại tôi đã sử dụng) là ắc quy ô tô / biển 12V. Điều này sẽ đảm bảo bạn sẽ không bao giờ nhận được nhiều hơn 12-14V trong nước. Tuy nhiên, hãy cẩn thận, nếu quá ngắn chúng có thể tạo ra dòng điện rất cao. Ngắt kết nối khỏi mạch điện để sạc.

Bước 2: Xây dựng nguồn hiện tại cho đèn LED của bạn

Bạn không thể chỉ nối dây đèn LED vào pin và nói đi. Có thể bạn có thể nhưng bạn có thể không muốn vì nó sẽ làm giảm tuổi thọ của đèn LED công suất đắt tiền (tương đối) của bạn. Chúng ta cần đảm bảo rằng những thứ này đang hoạt động ở mức hoặc chỉ dưới dòng thiết kế của chúng. Ban đầu tôi nghĩ về việc sử dụng một mạch dựa trên bộ điều chỉnh buck lm3406 1.5A. Sau khi tính toán giá sau khi tạo PCB và các thành phần tùy chỉnh, tôi quyết định chọn một thứ đơn giản hơn một chút: Bộ điều chỉnh tuyến tính LM317. Đã có các tài liệu hướng dẫn giải thích cách sử dụng điều này nên tôi sẽ giữ nó ngắn gọn. 317 duy trì điện áp không đổi là 1,25V giữa đầu cuối 'điều chỉnh' và đầu cuối 'đầu ra' của nó. Nếu bạn nối một điện trở 1,25 Ohm giữa hai đầu dòng điện 1Amp (V = IR). Bây giờ chỉ cần gắn đèn LED của bạn giữa điều chỉnh và mặt đất (xem sơ đồ). Lm317 tiêu tán điện năng dưới dạng nhiệt để kiểm soát điện áp. Nếu bạn đang cung cấp cho nó 40V và sử dụng nó để điều khiển đèn LED 4V ở 1amp, bạn sẽ tiêu tán 36Watts. P = I * V (40V-4V) * 1amp = 36W. Bạn sẽ muốn cấp nguồn cho nó với điện áp rất gần với điện áp mà bạn đang lái xe. Với pin 12V và điện áp giảm 1,25 trên điện trở và giảm 0,5V trên IC, bạn sẽ có thể cấp nguồn cho 2-3 đèn LED tùy thuộc vào điện áp của chúng Hộp hình trên bao gồm 12 mạch giống nhau để cung cấp 0,8A cho chuỗi đèn LED trong bước này 12 - Bộ điều chỉnh Lm317 12 - Điện trở 1W (giá trị phụ thuộc vào dòng điện mong muốn, I [A] = 1,25 [V] / R [Ohm]) 12 - đầu nối cáp1 - công tắc bật-tắt1 công suất điện phân

Bước 3: Đấu dây và lắp đèn LED

Tôi đã sử dụng 6 bộ 3 đèn LED Luxeon K2 Royal Blue nối tiếp nhau để thắp sáng đế cắm của mình. Mặc dù được đánh giá cho 1A ở 3,85V (mỗi cái), tôi đã sử dụng 0,8A mà tôi thấy yêu cầu khoảng 3,70V. Vì vậy, điều này có nghĩa là chúng ta cần ít nhất 3 * 3,70V = 11,10V để cấp nguồn cho chuỗi 3 đèn LED Xanh Hoàng gia được nối tiếp với nhau. Chúng tôi cũng phải tính đến điện áp rơi trên nguồn hiện tại của chúng tôi (khoảng 1,25 + 0,5V). Vì vậy, chúng ta cần một tổng 12,85V, rất gần với một pin 12V được sạc đầy. Nếu chúng ta chỉ sử dụng 2 đèn LED nối tiếp, chúng ta sẽ chỉ cần 3,7 * 2 + 1,25 + 0,5 = 9,15V. Các bộ điều chỉnh chỉ đơn giản là tiêu hao nguồn điện phụ. Vì vậy, để chạy tổng số 18 đèn LED, tôi đã sử dụng 6 bộ song song gồm 3 đèn LEDS mắc nối tiếp. Điều này tương đương với 3,7 [V] * 1 [A] * 18 [LED] = 66W của nước ép. 22 cáp điện thoại đo hoạt động tốt để nối dây này. Có 4 dây trong cáp, tôi đã sử dụng một cáp để cấp nguồn cho 2 bộ đèn LED, (mỗi bộ 2 dây) nhưng một người có thể cấp nguồn cho 3 bộ đèn LED trên mỗi cáp trong khi sử dụng 1 dây làm điểm chung, đặc biệt nếu sử dụng khổ nhỏ hơn (dày hơn Rất may đến thời điểm này, bạn đã có được ý tưởng và có thể thiết kế bất cứ cách thiết lập nào bạn thích. Tuy nhiên, do thời gian và ngân sách, tôi chỉ đơn giản là gắn đèn vào các tấm tản nhiệt (bạn sẽ muốn nếu cạn nước, chúng sẽ nóng lên!), Dán các tấm tản nhiệt lại với nhau và vặn qua giữa vào đế của tôi. Tôi đã sử dụng súng bắn ghim để gắn và giấu các dây dọc theo đế của mình. Vật liệu sử dụng trong bước này: 18 - Đèn LED Luxeon K2 $ 5 mỗi chiếc18 - Tản nhiệt Luxeon K2 SepoxyX nhiều chân của cáp điện thoại 22 khổ (hoặc bất kỳ loại cáp nào bạn muốn) đầu nối để kết nối dây dẫn đến nguồn hiện tại của bạn.

Bước 4: Bạn đã hoàn tất

Giờ đây, bạn có một đế cắm được trang bị đèn LED nguồn phát sáng vào ban đêm và có thể làm phiền hàng xóm của bạn hoặc không. Tuy nhiên, bạn có thể chắc chắn rằng nó sẽ không gây điện giật cho những người đang bơi lội của bạn. Kế hoạch hiện tại của tôi bao gồm việc gắn những thứ này dưới đáy hồ để làm đèn đường băng cho thuyền của tôi. Bạn có thể thêm các thấu kính khác nhau vào đèn để chuẩn bị hoặc lan truyền chùm tia. Hãy thử các màu sắc khác nhau. Bạn có thể nối chúng miễn là chúng được đánh giá phù hợp với dòng điện mà nguồn hiện tại của bạn cung cấp (đừng lo lắng về điện áp).

Bước 5: Mở rộng dự án

Cho đến nay mọi thứ vẫn tương đối đơn giản. Chúng ta có thể làm tốt hơn việc sử dụng hộp điều khiển để bật và tắt đèn xanh. Bước đầu tiên là kiểm soát độ sáng của chúng. Tôi đã đính kèm thiết kế mà tôi đã thực hiện cho mạch điều chỉnh buck được điều khiển PWM, tuy nhiên sau đó tôi nhận ra rằng người ta có thể thêm một bóng bán dẫn nối tiếp với đèn và sử dụng tín hiệu PWM hoặc tín hiệu ra tương tự từ bộ điều khiển vi mô để điều khiển độ sáng của đèn. Đây là bước tiếp theo của tôi, nó có thể dễ dàng được tích hợp vào dự án đã hoàn thành. Thay đổi màu sắc: Các cơ quan thụ cảm trong mắt bạn chỉ nhạy cảm với các bước sóng ánh sáng đỏ, lục và lam. Bạn giải thích một màu sắc bằng sự phấn khích tương đối của mỗi thụ thể. Ví dụ, ánh sáng vàng sẽ kích thích các thụ thể màu đỏ và xanh lá cây. Do đó, nếu chúng ta dán các đèn LED xanh lục và xanh lam đỏ lại với nhau và kiểm soát độ sáng tương đối của chúng hoặc khoảng thời gian chúng bật hoặc tắt tương đối với nhau (trong một khung thời gian rất ngắn (PWM!)), Chúng ta sẽ khiến bộ não của chúng ta phải suy nghĩ. chúng ta đang nhìn thấy những màu sắc khác nhau. Đây là cách TV hoạt động! Câu hỏi đặt ra là làm cách nào để chúng ta điều khiển 3 đèn khác nhau (RGB) trên mỗi nhóm đèn mà không cần chạy hàng triệu dây ở khắp mọi nơi. Đây là bến tàu của bạn, không phải phòng thí nghiệm điện tử của bạn. Chúng ta sẽ cần ít nhất 4 dây cho mỗi bộ đèn RGB thay vì 4 dây cho 3 bộ đèn như chúng ta có thể làm trước đây. Câu trả lời là tôi không biết làm thế nào để làm điều này một cách độc đáo! Tôi hy vọng độc giả có đầy đủ thông tin sẽ đóng góp. Một câu trả lời sẽ là kết nối tất cả các màu khác nhau với màu riêng của chúng. I E. tất cả các màu đỏ trong chuỗi và sử dụng điều chế độ rộng xung để kiểm soát lượng tương đối của màu đó. Điều này có nghĩa là sẽ ít dây hơn chạy dưới dock của bạn nhưng cũng có nghĩa là mọi nhóm đèn trên dock của bạn sẽ có cùng màu cùng một lúc, thay vì nửa xanh và nửa tím. thiết bị điện tử được đặt dưới nước với đèn. Điều này sẽ chỉ yêu cầu 2 dây nguồn và một dây điều khiển cho mỗi nhóm đèn. Nhưng để thiết bị điện tử của bạn bị ướt có thể sẽ dẫn đến hỏng hóc, vì vậy đây có thể không phải là cách để thực hiện. ? Hãy nhớ rằng chúng tôi muốn giữ mọi điện áp nói chung dưới 12 V (không thể đặt tất cả các đèn LED nối tiếp trên một chuỗi) Về cơ bản, chúng tôi đang cân bằng mức độ tự do điều khiển với số lượng dây. Đây là một ví dụ điển hình về các ràng buộc kỹ thuật. Vui lòng gửi đề xuất và bất kỳ câu hỏi nào bạn có thể có.