LED zidna svjetiljka Night City Skyline: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Ovo uputstvo opisuje kako sam izgradio dekorativnu zidnu svjetiljku. Ideja je da se vidi noćni gradski horizont, s nekoliko osvijetljenih prozora u zgradama. Svjetiljka je izrađena od poluprozirne plave ploče od pleksiglasa sa građevinskim silosima obojenim u crnu boju. Svjetlo dolazi iz 108 „prozora“koji su osvijetljeni LED diodama pričvršćenim u rupe na ploči. Lampa se napaja iz 12V baterije ili izvora napajanja.

Korak 1: Materijali i alati

- Poluprozirna plava ploča od pleksiglasa 50 cm x 22 cm (~ 20”x 9”), debljine 3 mm (0,12”)

- bijela ploča od pleksiglasa 50 cm x 22 cm (~ 20”x 9”), debljine 3 mm (0,12”)

- 2 metra aluminijumski kanal 15 mm x 10 mm x 1 mm (~ 0,6”x 0,4” x 0,04”)

- Crna boja

- Ljepljivi papir

- plastični odstojnici, debljine 7 mm (0,275”)

- 6 x M3 x 12 vijaka s upuštenom glavom

- 108 bijelih LED dioda debljine 3 mm

- 3 NUD4001

- 3 x 2,2 ohm otpornika

- žica

- prekidač

- 12 V ili napajanje

Alati:

- Bušilica

- Svrdlo 2,5 mm

- M3 slavina

- upuštanje

- lemilica

- testera za metal

Korak 2: Neki preliminarni proračuni

Odlučio sam se o broju osvijetljenih prozora uglavnom na osnovu električnih karakteristika vrste LED dioda i trenutnog upravljačkog programa koji sam koristio. LED diode su bijele LED diode od 3 mm, koje rade sa 3,3 V i apsorbiraju maksimalno oko 0,025 A.

Da bih imao stalnu i stabilnu struju, koristio sam 3 strujni LED upravljački program NUD4001.

Spojio sam LED diode u grupe od 3 serije, 12 grupa paralelno za svaku od 3 NUD4001, za ukupno 3 * 12 * 3 = 108 LED dioda, pogledajte električnu shemu ispod.

Prateći detaljna uputstva sadržana u podatkovnom listu NUD4001 (https://www.onsemi.com/pub/Collateral/NUD4001-D. PDF) izračunao sam električne vrijednosti svog kruga (za svaki od 3 NUDS-a). Tehnički list NUD4001 preporučuje ukupnu disipaciju snage manju od 1,13 W, na osnovu rasipanja topline kućišta SO-8 i veličine jastučića:

- Struja LED -a: Iled = 0,025 A * 12 = 0,30 A

- Vsense: 0,7 V (vidi sliku 2 u NUD -u)

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

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

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

- Rasipanje snage na NUD4001: P = Vdrop * I izlaz = 1,4 V * 0,30 A = 0,420 W

- Unutrašnje rasipanje snage NUD4001 (slika 4 u tehničkom listu, za 12 V): 0,055 W

- Ukupna disipacija snage: Ptot = 0.420 W + 0.055 W = 0.475 W

Budući da ovdje nemam jastučić (NUD -ovi su lemljeni na žicama i drugim komponentama, ali "lebde u zraku"), očekujem niži gubitak topline, pa pretpostavljam (nadam se) da je vrijednost od 0,475 W koju daje moje kolo dovoljno niska da ne oštetite NUD4001.

Izračun otpora daje vrijednost za Rext = 2,33 ohma. Budući da otpornik od 2,33 ohma nije komercijalno dostupan, koristio sam standardnu vrijednost blizu njega, 2,2 ohma.

Korak 3: Realizacija panela

Prvi korak u realizaciji panela bio je odabir lijepog gradskog horizonta za reprodukciju na ploči od pleksiglasa. Nakon nekog pretraživanja interneta, odabrao sam obzor na slici 1.

Zatim sam softverom za manipulaciju slikom (u mom slučaju gimp, ali svaki softver za manipulaciju slikom to može učiniti) prilagodio sam dimenzije tako da stane na dva A4 lista u vodoravnoj orijentaciji. Slika je trebala biti korištena kao maska za slikanje zgrada i bušenje rupa za LED diode, pa sam je "binario" kako bih je učinio čistom crno -bijelom sa vrlo oštrim rubovima i dodala bijele mrlje kao referencu za prozorske rupe. Konačno sam podijelio sliku na dva dijela i odštampao na 2 ljepljiva papira (slika 2, slika 3)

Nakon što sam pažljivo izrezao otiske, pričvrstio sam bijeli dio listova (nebo) na ploču od pleksiglasa i otkrio nepokriveni dio crnom bojom u spreju. Nakon što se boja osušila, uklonila sam bijeli ljepljivi papir i pričvrstila crni dio listova na obojene zgrade. Zatim sam, slijedeći bijele mrlje, izbušio rupe za LED diode i uklonio crni ljepljivi papir, pazeći da ne oštetim boju. (Odlučio sam izbušiti rupe nakon slikanja jer bi u protivnom boja mogla začepiti rupe i otežati začepljenje LED dioda).

Korak 4: Lemljenje, lemljenje, lemljenje

Sa obojenom i izbušenom pločom počeo sam postavljati LED diode u rupe, sa savijenim iglama i poravnatim tako da mogu lemiti pozitivni (duži) zatik jedne elektrode s negativnom (kraćom) iglom sljedeće, u nizu od 3.

Koristio sam žice za zatvaranje praznina između pinova kada su preširoki i između NUD4001 pinova i LED dioda.

Također sam morao posložiti igle i žice kako bih ih sakrio iza crne boje. Na kraju je bilo potrebno dosta lemljenja (a ja nisam baš dobar u tome). Tako da sve izgleda prilično neuredno, i jest, ali na neki način funkcionira;)

Korak 5: Zatvorite kutiju

Zadnji korak za završetak moje LED svjetiljke bio je popraviti drugu ploču od pleksiglasa na stražnjoj strani kako bih zaštitio sva kola. Između 2 ploče postavio sam 6 odstojnika kako bih ostavio dovoljno prostora za sve unutrašnje komponente, i shvatio sam okvir koji će sve držati zajedno. Odstojnik sam napravio od komada starog pleksiglasa koje sam položio, sastavivši 1 komad debljine 3 mm i 1 komad debljine 4 mm. Okvir sam realizirao od 4 komada aluminijskog kanala duž stranice panela, s krajevima pod 45 °. Unutrašnja širina kanala je 13 mm (~ 0,5”), pa sam napravio odstojnike debljine 7 mm (13 mm - 2 x 3 mm za ploče od pleksiglasa). Zatim sam zalijepio odstojnike na prednju ploču, 2 sa svake duge strane i 1 na kratku stranu, te položio zadnju ploču. Sa postavljenim stranicama okvira, napravio sam 6 rupa promjera 2,5 mm, straga, na odstojnicima. Budući da sam želio da prednja strana okvira bude čista i bez rupa, prestao sam bušiti kad je rupa bila duboka oko 5-6 mm, zatim sam uklonio aluminijski kanal i završio rupu do kraja kroz ploče od pleksiglasa i odstojnike. Zatim sam rupice provukao M3 slavinom. Također sam proširio i proširio rupe na stražnjoj strani aluminijskih kanala za glave vijaka. U lijevom kanalu napravio sam rupu sa strane za kabel za napajanje. Na kraju sam sastavio sve ploče s odstojnicima i aluminijskim kanalima i zavrnuo vijke. Vijci su dugi 12 mm, pa se spuštaju kroz stražnju ploču, odstojnike i dio prednje ploče, ali ne dosežu prednju stranu kanala.

Korak 6: Vidite li svjetlo?

Nakon što sam sastavio LED lampu, spojio sam prekidač na kabel za napajanje i 12V bateriju i uključio lampu.

Na kraju sam prilično zadovoljan svojim radom, iako LED diode stvaraju previše svjetla, posebno direktno ispred (imaju uski konus svjetlosti, pa kad se vide sa strane izgledaju manje sjajno). Ako ne shvaćam pogrešno tablicu s podacima NUD4001, svjetlina LED dioda mogla bi se smanjiti zamjenom 2, 2 ohmskih otpornika većima, ali zasad ću zadržati svjetiljku takvu kakva je.