Lumină de noapte automată DIY: 15 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Faceți o lumină simplă de noapte care se aprinde în întuneric și se stinge în lumină!

Pasul 1: SIGURANȚĂ !

Avertisment: acest proiect folosește un circuit cunoscut sub numele de „picurator capacitiv” sau „sursă de alimentare fără transformator” pentru a trece 120vac de la priza de perete până la 12,8vdc necesară pentru LED-uri. Aceste tipuri de surse de alimentare NU SUNT ISOLATE de la priza de perete! Aceasta înseamnă că, dacă atingeți o parte a acestui circuit și ceva care este legat la pământ, puteți fi șocat !!! Acest circuit este sigur de utilizat dacă și numai dacă este încorporat într-o cutie de plastic fără fire expuse.

De asemenea, este important să utilizați un transformator de izolare dacă veți testa în acest circuit cu un osciloscop. Fără transformatorul de izolare aveți șanse mari să vă prăjiți scopul.

Acest circuit este la fel de sigur ca dvs., vă rugăm să fiți atenți.

Pasul 2: Cum funcționează?

Înainte de a putea construi această lumină de noapte trebuie să înțelegem cum face ceea ce face.

Ideea generală este după cum urmează: prima parte a acestui circuit este un picurător capacitiv rectificat pe jumătate de undă, care are o ieșire în medie de 7,5 ma. Acesta este utilizat pentru a alimenta patru LED-uri albe de 3.2v. Când suficientă lumină lovește senzorul de lumină, ieșirea către LED-uri este scurtcircuitată și 7.5ma curge prin tranzistor în loc să aprindă LED-urile.

Dacă sunteți interesat de modul în care interacționează fiecare componentă, consultați mai jos:

Intrarea sunt cele două plăci de sârmă din stânga schemei etichetate AC1 și AC2. Aceste tampoane acceptă 120vac de la priza de perete. Avem nevoie de o modalitate de a limita curentul care curge prin acest circuit la ceva ce LED-urile pot face față.

Această limitare a curentului ar putea fi realizată de un rezistor, dar rezistorul ar pierde multă energie ca căldură. Acest lucru este doar risipitor, așa că vom folosi un condensator pentru a limita curentul în loc. Aici circuitul poartă denumirea de „capacetve dropper”. Cum limitează condensatorul curentul?

C1 limitează curentul la aproximativ 15ma. Modul în care C1 face acest lucru este prin ceea ce se numește impedanță. Explicând ce este impedanța și de unde provine dincolo de sfera acestei instrucțiuni, gândiți-vă doar la impedanță ca la o rezistență care se schimbă cu frecvența. Impedanța pentru un condensator este dată de ecuația: Xc = 1 / (2 pi F C) unde Xc este impedanța în ohmi, pi este 3,14, F este frecvența AC 60Hz în SUA, C este capacitatea dacă Farads. Avem nevoie de 15ma max, așa că, după un nivel superior de matematică C1, a ajuns să fie condensator de clasă X 0.33uF. Condensatoarele de limitare a curentului ar trebui să fie condensatoare de clasa X, deoarece acestea sunt făcute să nu se deschidă și să nu ardă locul.

R1 este acolo pentru a descărca C1 când lumina de noapte este deconectată, astfel încât nimeni să nu fie șocat de pe vârfuri. A fost ales să fie un rezistor de 470k ohm 1/4 watt, dar orice lucru de la 470k la 1meg ar funcționa.

R2 este un rezistor de 470 ohmi pentru a limita curentul de supratensiune care ar putea circula prin circuit atunci când lumina de noapte este conectată pentru prima dată.

D2 este un redresor cu jumătate de undă care încarcă C2 cu un impuls de 15ma de fiecare dată când AC1 devine pozitiv. Deoarece AC1 este pozitiv doar jumătate din timp, curentul mediu prin D2 este de 7,5 ma. S-a găsit că 7.5ma aprind LED-urile suficient de strălucitoare pentru o lumină nocturnă, menținând în același timp consumul de energie la minimum.

D1 este necesar pentru a lăsa C1 să se încarce în sens invers de fiecare dată când AC1 devine negativ. Dacă D1 nu era aici, C1 ar trimite doar un impuls de 15ma prin D2, dar cu D1, ciclul impulsurilor poate continua pentru totdeauna.

C2 este un condensator electrolitic 470uF care netezește impulsurile curente de la D2, astfel încât LED-urile să nu pâlpâie la 60Hz.

Tampoanele CDS1 și CDS2 sunt locul în care celula CDS se conectează la PCB. O celulă CDS este o rezistență specială a cărei rezistență coboară pe măsură ce se afișează din ce în ce mai multă lumină pe ea. Această celulă CDS funcționează pentru a transforma tranzistorul Q1 și scurtcircuita C2. Deoarece picurătorii capacitivi sunt consumuri limitate în prezent, ieșirile lor pot fi scurtcircuitate împreună fără a afecta.

R3 este acolo pentru a crește cantitatea de lumină necesară pentru a porni Q1 și astfel, dacă creșteți R3, camera va trebui să fie mai întunecată pentru ca lumina să se aprindă. O valoare de 4,7 k ohm pare să fie corectă.

În cele din urmă LED + și LED- sunt tampoanele pentru conectarea șirului de 4 LED-uri.

Pasul 3: PCB

În timp ce acest circuit poate fi construit pe o placă de perfecționare, cel mai bine este să faceți o placă de circuite imprimate pentru aceasta, deoarece erorile de cablare se termină foarte rău atunci când conectați lucrurile la perete.

Am proiectat un PCB cu o singură față, care are aproximativ 1 x 2 inc, astfel încât să se potrivească în majoritatea cazurilor de negi de perete.

Un lucru de reținut este să lăsați mult spațiu între tampoane și urme atunci când aveți de-a face cu 120v sau mai mult. Arcul între urme este la fel de distractiv pe cât crezi că ar fi.

Pasul 4: Piese

1x sursă de alimentare ieftină pentru comutarea negilor de perete (poate fi orice tensiune, vrem doar o carcasă din plastic cu vârfuri)

1x buc

1x condensator de clasă x 0.33uF

2x diode 1N4007

1x rezistor de 470k ohm

1x rezistor de 470 ohmi

1x rezistor de 4.7k ohm

1x tranzistor NPN 2N3904

1x condensator electrolitic 470uF 16v

1x celulă CDS

4x LED-uri albe calde de 5 mm

NOTĂ: toate rezistențele au 1/4 de wați

Pasul 5: Deschideți carcasa

Deschideți carcasa de neg pentru perete folosind o șurubelniță cu vârf plat. Cele mai ieftine moduri de comutare de pe eBay se separă ușor dacă șurubelnița este pornită de unde iese cablul.

Pasul 6: Scoateți PCB-ul

Desfășurați cele două fire care conectează PCB-ul în modul comutator la vârfuri. Acestea sunt de obicei cele mai ieftine fire din jur, așa că le vom înlocui cu fire mai bune mai târziu. Aruncați PCB-ul în cutia de gunoi pentru proiecte viitoare.

Pasul 7: găuriți

Mai întâi găuriți o gaură de testare într-o bucată de plastic pentru a vă asigura că LED-urile se vor potrivi. Ar trebui să se potrivească perfect. Odată ce bitul corect a fost găsit, găuriți 4 găuri în jumătatea exterioară a carcasei pentru LED-urile din cele două părți, partea superioară și cea din față par să lumineze destul de bine o cameră.

Faceți o gaură în față pentru celula CDS. Această gaură trebuie distanțată de LED-uri, astfel încât lumina LED-urilor să nu interfereze cu ea.

Pasul 8: lipiți LED-urile

Răspândiți o margine mică de super-adeziv în jurul fiecărui LED și apăsați-l în gaură. Super lipiciul gel pare să funcționeze cel mai bine pentru asta. Faceți un punct pentru a avea conducătorul pozitiv al unui punct LED către cel negativ al următorului LED cel mai apropiat.

Pasul 9: Sârmă LED-uri în serie

Utilizați bucăți mici de sârmă și clește pentru nas pentru a lipi LED-urile în serie, astfel încât pozitivul unuia să se conecteze la negativul celuilalt. Treceți cablurile în jurul perimetrului carcasei pentru a preveni pantaloni scurți. Apoi, este o idee bună să aplicați un lipici fierbinte pentru a împiedica vibrația firelor.

În cele din urmă lipiți în celula CDS.

Pasul 10: Atașați fire

Lipiți un fir la conductorii LED rămași. Unul roșu către conducătorul pozitiv pe primul LED și unul negru către conducătorul negativ pe ultimul LED din serie. Tuburile termoretractabile trebuie aplicate peste conexiuni pentru a preveni scurții.

Conductoarele celulei CDS sunt suficient de lungi încât să nu necesite adăugarea firelor, dar există o problemă. Problema este că potențialii nu sunt insolați, așa că ar putea scurta ceva atunci când cazul este pus împreună. pentru a remedia acest lucru, tăiați două bucăți de tuburi spaghete (tuburi izolante subțiri doar pentru astfel de ocazii) și glisați-le peste cabluri, așa cum se vede în imagini.

Pasul 11: Asamblați PCB-ul

Luați-vă timp și urmăriți aceste benzi de culoare atunci când plasați rezistențele în circuit. Toate cele trei diferă doar printr-o singură bandă, dar rezultatele ar fi dezastruoase dacă una ar fi pusă în locul greșit. Este o idee bună să-ți verifici munca aici, deoarece în circuitele care rulează pe 120v când ceva nu merge, merge FOARTE prost!

Pasul 12: Sârmă de lipit pe vârfuri

Lipiți două miezuri lungi de 1 inch, conectați firele la vârfurile din spatele carcasei.

Pasul 13: Verifică dublu TOTUL

În acest moment ar trebui să aveți:

Două fire lipite pe vârfurile din spatele carcasei de neg

Un PCB completat

Patru LED-uri lipite și cablate în partea din față a carcasei de negi de perete cu două cabluri izolate ale celulei CDS care ies și un fir pozitiv și negativ care iese din șirul de LED-uri.

Pasul 14: lipiți-l împreună

Este timpul pentru asamblarea finală …

Toate firele sunt introduse prin orificiile PCB din partea de sus și lipite în partea de jos. Apoi placa de circuit este rotită așa cum se arată în imagini și cele două jumătăți ale carcasei s-au fixat împreună. Forța miezului solid comprimat conectează firele este suficientă pentru a menține PCB-ul în poziție în partea de jos a carcasei, așa cum se arată. Cu toate acestea, dacă lipiți-l acolo cu mai mult adeziv fierbinte vă face să vă simțiți mai bine să mergeți la el.

Pasul 15: TESTĂ-L !!!!!!

OK, partea de fixare a nervilor vă recomand să găsiți o bandă de alimentare pentru a o conecta și apoi conectați banda de alimentare la perete. În acest fel, dacă ceva nu a funcționat bine în asamblare, nu se aprinde în flăcări în mâna ta!

Dacă totul merge bine, ar trebui să stea acolo. Opriți luminile sau acoperiți celula CDS cu o bucată de bandă electrică neagră, iar LED-urile ar trebui să se aprindă.

Felicitări că ai făcut o lumină de noapte!