Lampă de perete Night City Skyline cu LED: 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Acest instructiv descrie modul în care am construit o lampă de perete decorativă. Ideea este cea a unui orizont de noapte al orașului, cu câteva ferestre luminate în clădiri. Lampa este realizată cu un panou de plexiglas albastru semitransparent cu siluetele clădirii vopsite în negru. Lumina provine de la 108 „ferestre” care sunt aprinse de leduri fixate în găuri din panou. Lampa este alimentată de o baterie de 12V sau de o sursă de alimentare.

Pasul 1: Materiale și instrumente

- Panou semitransparent din plexiglas albastru, 50 cm x 22 cm (~ 20”x 9”), grosime 3 mm (0,12”)

- panou alb de plexiglas 50 cm x 22 cm (~ 20”x 9”), grosime 3 mm (0,12”)

- Canal de aluminiu de 2 metri 15 mm x 10 mm x 1 mm (~ 0,6”x 0,4” x 0,04”)

- Vopsea neagră

- Hârtie adezivă

- distanțieri din plastic, cu grosimea de 7 mm (0,275”)

- 6 x M3 x 12 șuruburi cu cap în cap

- 108 leduri albe de 3 mm

- 3 NUD4001

- rezistențe de 3 x 2,2 ohmi

- fir

- intrerupator

- Alimentare de 12 V sau alimentare

Instrumente:

- Burghiu

- burghie de 2,5 mm

- Atingeți M3

- zavoare

- ciocan de lipit

- ferăstrău metalic

Pasul 2: câteva calcule preliminare

Am decis numărul de ferestre luminate în principal pe baza caracteristicilor electrice ale tipului de leduri și a driverului de curent pe care l-am folosit. Ledurile sunt leduri albe de 3 mm, care funcționează cu 3,3 V și absorb la maximum aproximativ 0,025 A.

Pentru a avea un curent constant și stabil, am folosit un driver LED cu 3 curenți NUD4001.

Am conectat ledurile în grupuri de 3 în serie, 12 grupuri în paralel pentru fiecare din 3 NUD4001, pentru un total de 3 * 12 * 3 = 108 leduri, vezi schema electrică de mai jos.

În urma instrucțiunilor detaliate conținute în fișa tehnică a NUD4001 (https://www.onsemi.com/pub/Collateral/NUD4001-D. PDF) am calculat valorile electrice ale circuitului meu (pentru fiecare dintre cele 3 NUDS). Fișa tehnică a NUD4001 recomandă o disipare totală a puterii mai mică de 1,13 W, pe baza disipării căldurii carcasei SO-8 și a dimensiunii tamponului:

- Curent led: Iled = 0,025 A * 12 = 0,30 A

- Vsense: 0,7 V (a se vedea figura 2 din foaia de date NUD)

- Rext = Vsense / Iled = 0,7 V / 0,24 A = 2,33 ohm

- Vled = 3,3 V + 3,3 V + 3,3 V = 9,9 V

- Vdrop peste NUD4001: Vdrop = Vin - Vsense - Vled = 12 V - 0,7 V - 9,9 V = 1,4 V

- Disiparea puterii pe NUD4001: P = Vdrop * I out = 1,4 V * 0,30 A = 0,420 W

- Disiparea internă a puterii NUD4001 (Figura 4 în fișa tehnică, pentru 12 V): 0,055 W

- Disipare totală a puterii: Ptot = 0,420 W + 0,055 W = 0,475 W

Deoarece nu am tampon aici (NUD-urile sunt lipite pe fire și alte componente, dar „plutesc în aer”), mă aștept la o disipare mai mică a căldurii, așa că presupun (sper) că valoarea de 0,475 W dată de circuitul meu este suficient de scăzută să nu deterioreze NUD4001.

Calculul rezistenței dă o valoare pentru Rext = 2,33 ohm. Deoarece un rezistor de 2,33 ohmi nu este disponibil comercial, am folosit o valoare standard apropiată de acesta, 2,2 ohmi.

Pasul 3: Realizarea panoului

Primul pas în realizarea panoului a fost alegerea unui orizont de oraș frumos pentru a fi reprodus pe panoul de plexiglas. După câteva căutări pe Internet, am selectat orizontul din Fig. 1.

Apoi, cu un software de manipulare a imaginii (gimp în cazul meu, dar orice software de manipulare a imaginii poate face) am adaptat dimensiunile astfel încât să poată încapea pe două coli A4 în orientare peisaj. Imaginea urma să fie folosită ca mască pentru vopsirea clădirilor și găurirea găurilor pentru leduri, așa că am „binarizat-o” pentru a o face pur și simplu cu margini foarte ascuțite și am adăugat pete albe ca referință pentru găurile ferestrelor. În cele din urmă am împărțit imaginea în două și am imprimat pe 2 foi de hârtie adezivă (Fig2, Fig3)

După ce am tăiat cu atenție amprentele, am atașat partea albă a foilor (cerul) pe panoul din plexiglas și am vopsit partea neacoperită cu vopsea neagră. După ce vopseaua s-a uscat, am îndepărtat hârtia albă adezivă și am atașat partea neagră a foilor pe clădirile vopsite. Apoi, urmărind petele albe, am forat găurile pentru leduri și am îndepărtat hârtia neagră, având grijă să nu deteriorez vopseaua. (Am decis să găuresc găurile după vopsire pentru că altfel vopseaua ar putea înfunda găurile și ar putea îngreuna conectarea ledurilor).

Pasul 4: lipire, lipire, lipire

Cu panoul vopsit și găurit am început să așez ledurile în găuri, cu știfturile îndoite și aliniate astfel încât să pot lipi știftul pozitiv (mai lung) al unui led cu știftul negativ (mai scurt) al următorului, în serie de 3.

Am folosit fire pentru a închide golurile dintre pini când sunt prea largi și între pini și leduri NUD4001.

De asemenea, a trebuit să aranjez știfturi și fire, astfel încât să le ascund în spatele vopselei negre. În cele din urmă a necesitat destul de multă lipire (și nu mă pricep prea bine). Deci, totul pare destul de dezordonat și este, dar într-un fel funcționează;)

Pasul 5: Închideți caseta

Ultimul pas pentru a-mi termina lampa cu led a fost să fixez un al doilea panou de plexiglas pe spate pentru a proteja toate circuitele. Între cele 2 panouri am pus 6 distanțieri pentru a lăsa suficient spațiu pentru toate componentele interne și am realizat un cadru pentru a păstra toate împreună. Am făcut distanțierul din bucăți de resturi de plexiglas pe care le aveam așezate în jur, punând împreună 1 bucată de 3 mm grosime și 1 bucată de 4 mm grosime. Am realizat cadrul din 4 bucăți de canal de aluminiu, atât cât laturile panoului, cu capetele la 45 °. Canalul are o lățime internă de 13 mm (~ 0,5”), așa că am realizat distanțierele cu grosimea de 7 mm (13 mm - 2 x 3 mm pentru panourile din plexiglas). Apoi am lipit distanțierele de pe panoul frontal, 2 pe fiecare parte lungă și 1 pe laturile scurte și am așezat panoul din spate. Cu laturile cadrului așezate, am făcut 6 găuri cu diametrul de 2, 5 mm, din spate, în pozițiile distanțierului. Din moment ce doream ca partea frontală a cadrului să fie curată și fără găuri, am încetat să găuriți când gaura avea o adâncime de aproximativ 5-6 mm, apoi am îndepărtat canalul de aluminiu și am terminat gaura până la capăt prin panourile și distanțierii din plexiglas. Apoi am infiletat gaurile cu robinetul M3. De asemenea, am lărgit și am arătat găurile din partea din spate a canalelor de aluminiu pentru capetele șuruburilor. În canalul din stânga am făcut o gaură pe lateral pentru cablul de alimentare. În cele din urmă, am asamblat toate panourile cu distanțiere și canale de aluminiu și am înșurubat șuruburile. Șuruburile au o lungime de 12 mm, deci trec în jos prin panoul din spate, distanțierii și o parte a panoului frontal, dar nu ajung în partea din față a canalelor cadrului.

Pasul 6: Vezi Lumina?

După ce am asamblat lampa cu led, am conectat un întrerupător la cablul de alimentare și la o baterie de 12V și am pornit lampa.

La sfârșit sunt destul de mulțumit de munca mea, deși ledurile fac puțin prea multă lumină, mai ales direct în față (au un con îngust de lumină, așa că, atunci când sunt văzute lateral, par mai puțin strălucitoare). Dacă nu înțeleg greș fișa tehnică NUD4001, luminozitatea ledurilor ar putea fi redusă înlocuind rezistențele de 2, 2 ohmi cu cele mai mari, dar deocamdată îmi voi păstra lampa așa cum este.