Dupin - مصدر ضوء متعدد الأطوال الموجية محمول ومنخفض التكلفة للغاية: 11 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

تم تسميته على اسم Auguste Dupin ، الذي يعتبر أول مخبر خيالي ، يعمل مصدر الضوء المحمول هذا على إيقاف تشغيل أي شاحن هاتف أو حزمة طاقة 5 فولت USB. يتم تثبيت كل رأس LED مغناطيسيًا. باستخدام مصابيح LED ذات تكلفة منخفضة 3 وات ، يتم تبريدها بفعالية بواسطة مروحة صغيرة ، تكون الوحدة مدمجة ولكنها توفر نطاقًا واسعًا من الأطوال الموجية عالية الكثافة. بالطبع ، يدعم أيضًا مصابيح LED البيضاء للإضاءة بالألوان الكاملة.

تُظهر الصور هنا الإخراج عند 415 نانومتر ، 460 نانومتر ، 490 نانومتر ، 525 نانومتر ، 560 نانومتر و 605 نانومتر.

ومع ذلك ، فإن المصابيح المستخدمة هي 365 نانومتر ، 380 نانومتر ، 415 نانومتر ، 440 نانومتر ، 460 نانومتر ، 490 نانومتر ، 500 نانومتر ، 525 نانومتر ، 560 نانومتر ، 570 نانومتر ، 590 نانومتر ، 605 نانومتر ، 630 نانومتر ، 660 نانومتر و 740 نانومتر. يظهر أيضًا مصباح LED "أبيض نهار" و LED كامل الطيف PAR الذي ينتج ضوءًا ورديًا بدون مكون أخضر ، مخصص بشكل أساسي للتطبيقات البستانية.

مدعومًا بمصدر تيار ثابت ذو دقة منخفضة للجهد المتسرب ، توفر الوحدة 100 إعداد سطوع عبر جهاز تشفير دوار وتحفظ آخر إعداد سطوع عند إيقاف التشغيل ، وبالتالي تعود تلقائيًا إلى إعداد السطوع الأخير عند إعادة التشغيل.

لا تستخدم الوحدة PWM لإدارة السطوع لذلك لا يوجد وميض ، مما يسهل استخدامه في المواقف التي تريد فيها التصوير الفوتوغرافي أو الفيديو بدون تشويش.

يتميز مصدر التيار الثابت بمضخم عرض النطاق الترددي العريض ومرحلة الإخراج ، مما يسمح بالتعديل الخطي أو النبضي حتى عدة مئات من كيلوهرتز أو حتى لتعديل النبض حتى ميغا هرتز واحد تقريبًا. هذا مفيد لقياس التألق أو لتجربة اتصالات البيانات الخفيفة وما إلى ذلك.

يمكنك أيضًا استخدام مصدر التيار المستمر لتشغيل مصابيح LED متعددة. على سبيل المثال ، باستخدام مصدر طاقة بجهد 24 فولت ، يمكنك تشغيل 10 مصابيح LED حمراء مع انخفاض الجهد بمقدار 2.2 فولت لكل مصباح LED.

لاحظ أنك لا تزال تشغل دائرة التحكم الرئيسية بجهد 5 فولت في هذا السيناريو ، لكن قم بتوصيل مجمع ترانزستور الطاقة بجهد أعلى. لمزيد من المعلومات ، راجع الخطوة الأخيرة في هذا الدليل

تشمل التطبيقات الطب الشرعي والفحص المجهري وفحص المستندات وجمع الطوابع وعلم الحشرات والتألق المعدني والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء والتصوير المرئي وقياس الألوان والرسم الضوئي.

اللوازم

في جميع الحالات تقريبًا ، هؤلاء هم الموردون الذين استخدمتهم بالفعل ، بصرف النظر عن البائع الغريب الذي لم يعد يخزن هذا العنصر أو لم يعد موجودًا على eBay / Amazon بعد الآن.

تغطي هذه القائمة معظم العناصر التي تحتاجها ، باستثناء الأسلاك ، وقابس الطاقة 2.5 مم ، ومسامير الماكينة.

20 مم خافضات حرارة للمصابيح

www.ebay.co.uk/itm/Aluminium-Heatsink-for-…

يتم توفير معظم مصابيح LED 3W بواسطة

futureeden.co.uk/

توفر FutureEden أيضًا عدسات LED المتوفرة في مجموعة من الزوايا بما في ذلك 15 و 45 و 90 درجة. لقد استخدمت عدسات 15 درجة في النموذج الأولي.

560nm و 570nm LEDs

www.ebay.co.uk/itm/10pcs-3W-3-Watt-Green-5…

490nm المصابيح

www.ebay.co.uk/itm/New-10pcs-3W-Cyan-490nm…

365nm المصابيح

www.ebay.co.uk/itm/3W-365nm-UV-LED-ultravi…

D44H11 ترانزستور الطاقة

www.ebay.co.uk/itm/10-x-Fairchild-Semicond…

5 مم دبابيس الجرف

www.amazon.co.uk/gp/product/B06XFP1ZGK/ref…

المروحة والمبدد الحراري

www.amazon.co.uk/gp/product/B07J5C16B9/ref…

ثنائي الفينيل متعدد الكلور

www.amazon.co.uk/gp/product/B01M7R5YIB/ref…

موصلات مغناطيسية

www.ebay.co.uk/itm/Pair-of-Magnetic-Electr …

2.5 مللي متر مقبس طاقة أنثى

www.ebay.co.uk/itm/2-5mm-x-5-5mm-METAL-PAN …

صمام ثنائي شوتكي BAT43

www.ebay.co.uk/itm/10-x-BAT43-Small-Signal…

مجموعة ترانزستور إشارة صغيرة (بما في ذلك BC327 / 337 المستخدمة في هذا المشروع)

www.ebay.co.uk/itm/200PCS-10-Value-PNP-NPN …

المشفر الدوار (البائع الذي استخدمته لم يعد موجودًا على eBay ولكن هذه هي نفس الوحدة)

www.ebay.co.uk/itm/Rotary-Encoder-5-pin-To…

X9C104P (هذا من بائع مختلف)

www.ebay.co.uk/itm/X9C104P-DIP-8-Integrate…

TLV2770

www.mouser.co.uk/ProductDetail/texas-instr…

شاشة USB الحالية (اختياري)

www.amazon.co.uk/gp/product/B01AW1MBNU/ref…

الخطوة 1: تجميع الحالة

تتم طباعة علبة الوحدة الرئيسية ورأس LED بطباعة ثلاثية الأبعاد. يتم إرفاق لوح خلفي مسطح صغير بالجزء الخلفي من العلبة لدعم المشفر. يتم توفير الطاقة عبر مقبس طاقة قياسي مقاس 2.5 مم. يتم قطع سلك USB قياسي لتوليد الطاقة.

تتم طباعة جميع العناصر في PLA بحشو بنسبة 100٪ وارتفاع طبقة يبلغ 0.2 مم. يتم تضمين ملفات STL كمرفقات.

اطبع مجموعة العلبة عموديًا مع الجزء الخلفي من العلبة على اللوحة الأساسية. لا حاجة إلى دعم.

الخطوة 2: مجموعة رأس LED

تتكون كل مجموعة رأس LED من جزأين مطبوعين ثلاثية الأبعاد ، ومجموعة الرأس العلوية ولوحة التثبيت الخلفية. اطبعها في PLA عند ملء 100٪ وارتفاع الطبقة 0.2 مم. لا حاجة إلى دعم. يجب طباعة لوحة التثبيت الخلفية بحيث يلامس السطح الخلفي المسطح اللوح الأساسي.

لاحظ أن صور stl الموضحة سابقًا تحتوي على اللوحة الخلفية الموجهة للخارج بمقدار 180 درجة - الجانب المسطح هو السطح الخارجي للوح الخلفي عندما تقوم بربط الأشياء معًا.

تحتوي كل مجموعة رأس بعد ذلك على مبدد حراري 20 مم × 10 مم مع مكبس LED المرفق في المجموعة العلوية. تظهر الصور كيفية تجميعها. ابدأ بتقشير الورق من على الوسادة اللاصقة وألصق مؤشر LED ، مع الحرص على إبقاء المبدد الحراري LED بالكامل ضمن مخطط مبدد الحرارة 20 مم.

ثم قم بتوصيل سلكين بمصباح LED ثم ادفع غرفة التبريد في مجموعة الرأس العلوية ، مع الحرص على التأكد من توجيه زعانف المبدد الحراري كما هو موضح في الصور. هذا هو لتعظيم تدفق الهواء للتبريد.

بمجرد تركيب غرفة التبريد ، اسحب الأسلاك من خلالها واقطعها كما هو موضح في الصورة ، تاركًا حوالي 3/4 بوصة من الأسلاك. قم بفصل نهايات الأسلاك وصفيحها.

يتصل رأس LED بالعلبة عبر دبابيس مصنوعة من دبابيس أرفف فولاذية مطلية بالنيكل. هذه مثالية للوظيفة لأنها تحتوي على شفة تتيح لنا قفلها في مكانها.

باستخدام طرف حديد لحام إزميل ذو قطر أكبر ، قم بقص الجزء العلوي من كل دبوس. أمسك المسامير في نائب أو من الناحية المثالية واحدة من أدوات طاولة العمل الصغيرة هذه كما هو موضح - فهي سهلة للغاية لصنع الكابلات أيضًا.

ثم قم بتوصيل الأسلاك بالمسامير ، مع التأكد من أن نقاط السلك مستقيمة ، كما هو موضح. تركه يبرد.

عندما تبرد المسامير ، قم بتوصيل لوحة التثبيت الخلفية باستخدام مسامير وصواميل للماكينة 2 X M2 12mm. تأكد قبل القيام بذلك من تنظيف فتحات تثبيت اللوحة الخلفية باستخدام مثقاب ملتوي أو مخرطة مستدقة. يجب أن تكون المسامير الفولاذية قادرة على الاهتزاز قليلاً. هذا مهم لضمان موثوقية جهات الاتصال المغناطيسية.

ملحوظة: لقد استخدمت مسامير وصواميل من النايلون لبعض الوحدات ، ثم استخدمت مسامير وصواميل من الصلب للآخرين. ربما تحتاج القطع الفولاذية إلى غسالات قفل ، كما أنها تميل إلى فك البراغي بمرور الوقت ؛ تميل براغي النايلون إلى زيادة الاحتكاك وهذه مشكلة أقل.

اختياريًا ، قم بتثبيت العدسة على مؤشر LED إذا كنت ترغب في تجميع الشعاع ، والذي يكون عريضًا جدًا.

الخطوة 3: ثنائي الفينيل متعدد الكلور الرئيسي

صُنعت لوحة الدائرة الرئيسية باستخدام لوحة مصفوفة مقاس 30 × 70 مم. تتوفر هذه الألواح على نطاق واسع وعالية الجودة من الألياف الزجاجية مع مصفوفة 0.1 بوصة من الثقوب المطلية.

تستخدم الأسلاك من نقطة إلى نقطة ما يسمى بـ "سلك قلم رصاص" وهو عبارة عن سلك نحاسي مطلي بالمينا يبلغ 0.2 مم تقريبًا. يذوب العازل برأس لحام عادي.

المشفر الدوار ملحوم مباشرة بنهاية اللوحة. لاحظ أن دبابيس جهاز التشفير موصلة بأسلاك أسفل اللوحة.

في الخطوات أدناه سوف تقوم ببناء أجزاء فردية من الدائرة بأكملها واختبارها قبل المتابعة. هذا يضمن أن لوحة الدائرة النهائية يجب أن تعمل بشكل صحيح.

تظهر الصور اللوحة أثناء التجميع. يمكن رؤية سلك القلم الرصاص على الجانب الخلفي لربط معظم المكونات. يتم استخدام سلك أكثر سمكًا عند وجود تيارات أعلى. تُستخدم بعض خيوط المكونات المقطوعة لإنشاء سكة طاقة وأرضية في أعلى وأسفل اللوحة.

ملاحظة: المساحة ضيقة. قم بتركيب المقاومات عموديًا للحفاظ على المساحة. تم تطوير التصميم هنا عندما تم تجميع اللوحة وكنت متفائلًا بعض الشيء بشأن المساحة المطلوبة وكان يجب أن أركب جميع المقاومات عموديًا وليس أفقيًا كما هو موضح.

يتم إجراء الوصلات باستخدام "veropins" ولكن يمكنك أيضًا استخدام حلقة من الأسلاك المكونة ، مع نهايات مفلطحة أسفلها ؛ ومع ذلك ، فإن هذا يستغرق فتحتين لكل اتصال بدلاً من ثقب واحد به دبوس.

الخطوة 4: دائرة التشفير

لقد رسمت الدائرة في عدة مخططات منفصلة. هذا حتى تتمكن من رؤية ما يفعله كل جزء بوضوح. يجب عليك إنشاء الدائرة في خطوات ، واختبار أن كل جزء يعمل بشكل صحيح قبل إضافة الجزء التالي. هذا يضمن أن كل شيء سيعمل بشكل صحيح دون الكثير من استكشاف الأخطاء وإصلاحها المملة.

قبل أن أبدأ ، كلمة عن اللحام. أستخدم اللحام المحتوي على الرصاص ، وليس الخالي من الرصاص. هذا لأن اللحام الخالي من الرصاص يصعب التعامل معه في سيناريوهات اللحام اليدوي. إنه يتسم بالسوء وهو مجرد ألم بشكل عام. يعتبر اللحام المحتوي على الرصاص آمنًا تمامًا ولن تتعرض لأي أبخرة خطيرة أثناء العمل به. فقط استخدم الفطرة السليمة واغسل يديك بعد اللحام وقبل الأكل أو الشرب أو التدخين. تبيع أمازون لفات جيدة النوعية من اللحام المحتوي على الرصاص ذي المقاييس الدقيقة.

واجهة المشفر

هذا بسيط للغاية. يحتوي المشفر على ثلاثة دبابيس ، A و B و C (عام). كما ترون ، قمنا بتأريض الدبوس C وسحبنا المسامير A و B عبر مقاومات 10K. ثم نضيف مكثفات 10nF إلى الأرض لتخفيف ارتداد التلامس ، والذي يمكن أن يتسبب في تشغيل غير منتظم.

ثم تتصل دبابيس A و B بدبابيس INC و U / D على وعاء IC الرقمي. (X9C104). قم بتوصيل هذه الدائرة وقم بتوصيل دبابيس الطاقة والأرضي X9C104 أيضًا. أضف مكثفات فصل الطاقة 470 فائق التوهج و 0.1 فائق التوهج في هذا الوقت أيضًا.

يجب أن تكون دبابيس المشفر ملحومة في الجزء السفلي من لوحة الدائرة ؛ ثم يصطف الثقب الموجود في اللوحة الخلفية مع عمود التشفير.

قم بتوصيل دبوس CS مؤقتًا بالموديل X9C104P حتى + 5 فولت. سنقوم بتوصيل هذا بجزء آخر من الدائرة لاحقًا.

قم الآن بتوصيل 5 فولت بالدائرة وباستخدام عداد ، تحقق من أن المقاومة بين دبابيس H و W في X9C104P تتغير بسلاسة بين 0 أوم تقريبًا و 100 كيلو أوم أثناء تدوير المشفر.

الخطوة 5: دائرة إمداد الطاقة بالتيار الثابت

بمجرد أن تتأكد من أن دارة التشفير تعمل ، فقد حان الوقت لبناء قسم إمداد الطاقة بالتيار المستمر. قم بتوصيل طاقة TLV2770 op-amp والأرضية ثم السلك كما هو موضح ، وقم بتوصيل دبابيس H و W و L في X9C104P.

تأكد من توصيل المقاوم لاستشعار التيار 0.1 أوم مباشرة بالدبوس الأرضي الخاص بـ TLV2770 ثم ربط "النجمة" المكونات المؤرضة المتبقية بهذه النقطة (كاثود 1N4148 ، مقاوم 10K ، مكثف 0.1 فائق التوهج). ثم قم بتوصيل نقطة الأرض هذه بالسكك الحديدية على لوحة الدائرة. هذا يضمن أن المقاومة الصغيرة بين السكة الأرضية ومقاوم الاستشعار الحالي لا يمكن رؤيتها من قبل opamp على أنها الفولتية الخاطئة. تذكر أنه عند 750 مللي أمبير ، يكون الجهد عبر المقاوم 0.1 أوم 75 مللي فولت فقط.

قم بتوصيل خط SHDN مؤقتًا بـ + 5 فولت. سنقوم بتوصيل هذا إلى جزء آخر من الدائرة لاحقًا.

مروحة التبريد التي نستخدمها مخصصة لـ Raspberry Pi. إنه يأتي ، بشكل ملائم ، مع مجموعة من خافضات الحرارة ، سنستخدم إحداها لترانزستور الطاقة الرئيسي.

يجب تركيب ترانزستور الطاقة D44H11 بزاوية قائمة على اللوحة ، ومثبتًا في أكبر غرفة تبريد تأتي مع مجموعة مروحة Raspberry Pi.

قد يحتاج المقاوم 680K إلى الضبط للتأكد من أن الحد الأقصى للتيار عبر مصابيح LED لا يزيد عن 750 مللي أمبير.

قم بتوصيل + 5V مرة أخرى ومصباح طاقة مثبت على غرفة التبريد. تحقق الآن من أنه يمكنك تغيير التيار بسلاسة من خلال LED عن طريق تدوير وحدة التشفير. يتم اختيار الحد الأدنى للتيار ليكون حوالي 30 مللي أمبير ، وهو ما يجب أن يكون كافيًا لضمان عدم إغلاق معظم حزم طاقة الهاتف المحمول 5 فولت تلقائيًا عند الحد الأدنى من السطوع.

تعد شاشة USB الحالية الاختيارية ملحقًا مفيدًا هنا ، ولكن إذا كنت تستخدمها ، فمن الواضح أنه سيتعين عليك إنشاء سلك الطاقة أولاً ، كما تمت مناقشته في القسم لاحقًا.

ملحوظة: ستصبح مصابيح LED ذات الطول الموجي الأقصر ساخنة جدًا عند التيار العالي لأننا لم نقم بعد بتبريد غرفة التبريد ، لذا حافظ على وقت التشغيل قصيرًا إلى حد ما (دقيقتان) أثناء الاختبار.

كيف يعمل: تتم مقارنة الجهد عبر المقاوم الاستشعار الحالي بالجهد المرجعي. يقوم opamp بضبط خرجه لضمان أن يكون المدخلان في نفس الجهد (تجاهل جهد إزاحة الإدخال في opamp). يخدم مكثف 0.1 فائق التوهج عبر مقياس الجهد الرقمي غرضين ؛ يقوم بتصفية ضوضاء مضخة الشحن 85 كيلو هرتز من جهاز X9C104 ويضمن أيضًا أنه عند زيادة الطاقة ، يكون تيار الطلب صفرًا. بمجرد استقرار opamp وردود الفعل ، سيرتفع الجهد عبر المكثف إلى جهد الطلب. هذا يمنع تشغيل المسامير الحالية من خلال الحمل.

تم اختيار الترانزستور D44H11 لأنه يحتوي على تصنيفات حالية كافية وحد أدنى مرتفع من الكسب لا يقل عن 60 ، وهو أمر جيد لترانزستور الطاقة. كما أن لديها تردد قطع عالي مما يسهل التعديل عالي السرعة للمصدر الحالي إذا لزم الأمر.

الخطوة 6: دائرة إدارة الطاقة

تعمل دائرة إدارة الطاقة بشكل أساسي على تحويل مفتاح دفع الإجراء اللحظي الموجود في المشفر الدوار إلى مفتاح تبديل للطاقة.

يتم استخدام الترانزستورات BC327 و BC337 لأنهما يتمتعان بمكاسب عالية إلى حد ما وحد أقصى لتيار المجمع 800 مللي أمبير وهو مفيد لمفتاح المروحة حيث تسحب المروحة حوالي 100 مللي أمبير. لقد اشتريت مجموعة رخيصة من ترانزستورات الإشارة الصغيرة المتنوعة التي تتضمن مجموعة واسعة من الأجهزة المفيدة. لاحظ أنه في النموذج الأولي ، تحتوي هذه الترانزستورات على لاحقة -40 تشير إلى صندوق الكسب الأعلى. بينما أشك في أن هذا مهم للغاية ، ويجب أن تحصل على أجهزة مماثلة إذا اشتريت نفس المجموعة ، فقط كن على دراية بهذا.

يتم التحكم في الطاقة عن طريق تبديل دبوس SHDN في TLV2770 opamp. عندما يكون دبوس SHDN منخفضًا ، يتم تعطيل opamp وعندما يكون مرتفعًا ، يعمل opamp بشكل طبيعي.

تتحكم دائرة إدارة الطاقة أيضًا في خط CS على مقياس الجهد الرقمي X9C104. عند إيقاف تشغيل الطاقة ، يرتفع خط CS ، مما يضمن إعادة الإعداد الحالي للوعاء إلى ذاكرة الفلاش غير المتطايرة.

كيف يعمل: في البداية يكون تقاطع المقاوم 100K والمكثف 1uF عند + 5V. عند الضغط على المفتاح اللحظي ، يتم نقل الجهد العالي المستوى عبر مكثف 10nF إلى قاعدة Q1 ، والتي يتم تشغيلها. عند القيام بذلك ، يؤدي ذلك إلى سحب المجمع منخفضًا وهذا يؤدي إلى تشغيل Q2 أيضًا. يتم تثبيت الدائرة بعد ذلك عبر مقاوم التغذية المرتدة 270K ، مما يضمن بقاء Q1 و Q2 في وضع التشغيل وأن ناتج SHDN مرتفع.

في هذه المرحلة ، يتم الآن سحب تقاطع المقاوم 100K وغطاء 1uF منخفضًا بحلول Q1. عند الضغط على المفتاح اللحظي مرة أخرى ، يتم سحب قاعدة Q1 منخفضة ، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيله. يرتفع المجمع إلى + 5 فولت مع إيقاف تشغيل Q2 وينخفض إنتاج SHDN الآن. في هذه المرحلة ، تعود الدائرة إلى حالتها الأصلية.

قم بتجميع دائرة إدارة الطاقة وتوصيل المفتاح اللحظي في المشفر بها. تحقق من تبديل SHDN في كل مرة تضغط فيها على المفتاح وأنه عندما يكون SHDN منخفضًا ، يكون CS مرتفعًا والعكس صحيح.

قم بتوصيل مروحة التبريد مؤقتًا بمجمع Q3 وسكة + 5 فولت (وهو السلك الإيجابي من المروحة) وتحقق من أنه عندما تكون SHDN عالية ، يتم تشغيل المروحة.

ثم قم بتوصيل دائرة إدارة الطاقة بمصدر طاقة التيار المستمر وتوصيل CS بمقياس الجهد الرقمي X9C104P ، وإزالة الارتباط الأرضي المؤقت. قم بتوصيل SHDN بـ TLV2770 وقم أيضًا بإزالة الرابط المؤقت لهذا الدبوس.

يجب أن تكون الآن قادرًا على التأكد من تشغيل الدائرة بشكل صحيح وتشغيلها وإيقاف تشغيلها عند الضغط على مفتاح التشفير.

الخطوة 7: دائرة حماية الأعطال

مثل معظم مصادر الطاقة الحالية الثابتة ، هناك مشكلة إذا تم فصل الحمل ثم إعادة توصيله. عندما يتم فصل الحمل ، يتشبع Q4 حيث يحاول opamp دفع التيار خلال الحمل. عند إعادة توصيل الحمل ، لأن Q4 يعمل بشكل كامل ، يمكن أن يتدفق تيار عابر عالي خلاله لعدة ميكروثانية. في حين أن مصابيح LED 3W هذه متسامحة إلى حد ما مع العابرين ، إلا أنها لا تزال تتجاوز تصنيفات ورقة البيانات (1A لمدة 1 مللي ثانية) وإذا كان الحمل عبارة عن صمام ثنائي ليزر حساس فيمكن تدميره بسهولة.

تراقب دائرة حماية الأعطال تيار القاعدة خلال Q4. عندما يتم فصل الحمل ، يرتفع هذا إلى حوالي 30 مللي أمبير ، مما يتسبب في ارتفاع الجهد عبر المقاوم 27 أوم بشكل كافٍ لتشغيل Q5 وهذا بدوره يؤدي إلى تشغيل Q6 ومن ثم ينخفض المجمع إلى الأرض تقريبًا. الصمام الثنائي شوتكي (الذي تم اختياره لأن جهده الأمامي 0.4 فولت أقل من 0.7 فولت المطلوب لتشغيل الترانزستور) ثم يسحب خط FLT منخفضًا ، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل Q1 و Q2 وبالتالي إيقاف الطاقة.

هذا يضمن عدم إمكانية توصيل الحمولة مطلقًا بالطاقة ، مما يؤدي إلى تجنب حدوث أضرار عابرة.

الخطوة 8: التجميع

قم بلحام القارنات المغناطيسية بطول قصير من سلك قوي بشكل معقول (طوله حوالي 6 بوصات) ، مما يضمن أن السلك سوف يتناسب مع الثقوب الموجودة في العلبة.

تأكد من أن فتحات العلبة نظيفة - استخدم مثقابًا ملتويًا لضمان ذلك ، ومثقابًا أصغر لضمان نظافة فتحات السلك الموجودة في الخلف أيضًا.

الآن باستخدام رأس LED ، قم بقص أدوات التوصيل في دبابيس الرأس وأدخلها في العلبة. يجب أن يكون رأس LED مناسبًا بحيث عندما تنظر إلى مجرى المفتاح ، توجد فجوة صغيرة بين مجرى المفتاح والعلبة. بمجرد أن تتأكد من أن أدوات التوصيل مناسبة بشكل صحيح ، ضع قطرة صغيرة من الإيبوكسي في الجزء الخلفي من كل واحدة ، وأدخلها برأس LED وضعها في مكان ما بعيدًا عن الطريق بينما يتصلب الغراء. لقد قمت بتوصيل مجموعات رأس LED الخاصة بي بحيث يكون الاتصال الإيجابي على جانبك الأيمن مع وجود اللوحة الخلفية لمجموعة الرأس التي تواجهك وتوجيه المفتاح لأعلى.

بمجرد أن يصلب الغراء ، قم بإزالة الرأس ثم قم بتركيب المروحة ، مع إظهار الملصق ، أي أن تدفق الهواء يدفع الهواء فوق خافض حرارة الرأس. لقد استخدمت اثنين من براغي الماكينة M2 X 19 مم ومفك صامولة لتركيب المروحة ، إنه أمر صعب ولكن حركه من الخلف ومن ثم يجب أن تكون قادرًا على اصطفاف كل شيء وتثبيته.

يمكنك الآن تركيب مقبس الطاقة مقاس 2.5 مم ، وتوصيل جميع الأسلاك بـ PCB ، مع ترك مسافة كافية بحيث يمكنك توصيله بسهولة ثم إدخاله في العلبة على القضبان المطبوعة في العلبة.

يتم تثبيت مجموعة اللوحة الخلفية بأربعة مسامير صغيرة ذاتية التنصت. لاحظ أن موضع عمود التشفير ليس متمركزًا تمامًا على اللوحة ، لذا تأكد من تدويره حتى تصطف فتحات المسامير.

الخطوة 9: كابل طاقة USB

كبل الطاقة مصنوع من كبل USB رخيص. قم بقطع الكبل على بعد حوالي 1 بوصة من قابس USB الأكبر وقم بفصله.الأسلاك الحمراء والسوداء هي القوة والأرض. قم بتوصيل بعض الكابلات السميكة ذات الشكل 8 بهذه ، باستخدام heatshrink للعزل ، ثم في الطرف الآخر ، قم بتوصيل قابس طاقة قياسي 2.5 مم.

لقد قطعنا كبل USB لأن الخيوط رفيعة جدًا لتحمل التيار وستنخفض جهدًا كبيرًا بخلاف ذلك.

الخطوة 10: خيار التعديل والاقتران الليفي

لتعديل المصدر الحالي ، افصل مكثف 0.1 فائق التوهج ودبوس W من الإدخال غير المقلوب في opamp وقم بتوصيل هذا الإدخال بالأرض عبر المقاوم 68 أوم. ثم قم بتوصيل المقاوم 390 أوم بالمدخل غير المقلوب. الطرف الآخر من المقاوم هو إذن إدخال التعديل ، مع 5V يقود الصمام إلى التيار الكامل. يمكنك تركيب زوج من وصلات العبور على اللوحة لتسهيل التغيير من المشفر إلى التعديل الخارجي.

يمكنك استخدام STL من مشروع Angstrom لمقارنات الألياف 3 مم إذا كنت ترغب في توصيل مصابيح LED بالألياف ، مثل الفحص المجهري وما إلى ذلك.

الخطوة 11: تشغيل مصابيح LED متعددة

يمكنك استخدام برنامج التشغيل الحالي الثابت لقيادة مصابيح LED متعددة. لا يمكن توصيل مصابيح LED بالتوازي لأن LED واحد سيستغرق معظم التيار. لذلك ، تقوم بتوصيل مصابيح LED في سلسلة ثم توصيل أنود المصباح العلوي بمصدر طاقة مناسب ، مع ترك دائرة التحكم الرئيسية تعمل على 5 فولت.

من الأسهل في معظم الحالات فقط استخدام مصدر طاقة منفصل لمصابيح LED وترك كل شيء آخر يعمل من خلال شاحن الهاتف القياسي.

لحساب الجهد ، خذ عدد مصابيح LED ومضاعفة انخفاض الجهد لكل LED. ثم السماح بحوالي 1.5V هامش. على سبيل المثال ، تتطلب 10 مصابيح LED مع انخفاض الجهد بمقدار 2.2 فولت 22 فولت ، لذا سيعمل مصدر الطاقة 24 فولت بشكل جيد.

تحتاج إلى التأكد من أن الجهد عبر ترانزستور الطاقة ليس مرتفعًا جدًا وإلا سيصبح ساخنًا جدًا - كما هو مُصمم هنا ، فإنه يسقط ما يقرب من 3 فولت في أسوأ الحالات (يقود مصباح LED يعمل بالأشعة تحت الحمراء بجهد أمامي منخفض) لذلك هذا هو الحد الأقصى الذي يجب أن تستهدفه إلا إذا كنت ترغب في استخدام غرفة تبريد أكبر. على أي حال ، سأبقي الجهد أقل من 10 فولت لأنك بدأت في الدخول في القيود الحالية بناءً على منطقة التشغيل الآمنة للترانزستور.

لاحظ أن بواعث الطول الموجي الأقصر لها جهد أمامي أعلى ، حيث تسقط مصابيح LED مقاس 365 نانومتر 4 فولت تقريبًا. سيؤدي توصيل 10 من هؤلاء في السلسلة إلى انخفاض 40 فولت وسيتطلب مصدر طاقة قياسي 48 فولت غرفة تبريد أكبر على ترانزستور الطاقة. بدلاً من ذلك ، يمكنك استخدام عدة صمامات ثنائية 1A متسلسلة مع مصابيح LED لإسقاط الجهد الإضافي عند 0.7 فولت لكل الصمام الثنائي ، على سبيل المثال 8 لإسقاط 5.6 فولت ثم يترك هذا 2.4 فولت فقط عبر ترانزستور الطاقة.

سأكون حذرا من استخدام الفولتية أعلى من هذا. لقد بدأت في الدخول في مشكلات تتعلق بالسلامة إذا اتصلت بمصدر الطاقة. تأكد من أنك تناسب الصمامات المناسبة في سلسلة مع مصابيح LED ؛ كما تم تصميمه هنا ، يحتوي مصدر الطاقة 5 فولت على حد آمن للتيار ولا نحتاج إلى واحد ولكن في هذا السيناريو ، نرغب بالتأكيد في الحماية ضد ماس كهربائى. لاحظ أن تقصير سلسلة من مصابيح LED مثل هذا من المحتمل أن يؤدي إلى انهيار مذهل إلى حد ما في ترانزستور الطاقة ، لذا كن حذرًا!. إذا كنت ترغب في تشغيل المزيد من مصابيح LED ، فربما تحتاج إلى مجموعة موازية من المصادر الحالية. يمكنك استخدام نسخ متعددة من برنامج التشغيل الحالي المستمر (جنبًا إلى جنب مع دائرة حماية الأعطال الخاصة به) ومشاركة مشفر مشترك ودائرة التحكم في الطاقة ومرجع الجهد فيما بينها ، وستحتوي كل نسخة على ترانزستور الطاقة الخاص بها ومحركها ، على سبيل المثال ، 10 مصابيح LED. يمكن موازاة الدائرة بأكملها لأن محركات التيار المستمر تتعامل مع سلسلة واحدة من مصابيح LED في هذا السيناريو.