In dit bericht leren we hoe we een zelfgemaakte LED-driver met dimmer en oplaadcircuit kunnen bouwen voor het verlichten van een 3D-maan vanaf een 5V USB-bron.

Het idee is aangevraagd door de heer John Zweden.

Circuitdoelstellingen en -vereisten

Ik ben al jaren een bezoeker van uw website en vraag me af of ik uw advies mag vragen.
Mijn vriend in de VS heeft een bijna 2-jarige kleinzoon die van de maan houdt! Ik hoop dat het schittert in zijn leven zoals het in het mijne is. Ik ben een beetje ouder dan hij (75) en ben onlangs begonnen met 3D-printen op een Ultimaker 2+ printer.
Ik zou hem een 3D maansfeer willen printen nachtlamp , misschien 12 tot 15 cm in diameter. Het zal hol zijn en zal een model gebruiken dat door NASA is gemaakt met een hi-res weergave van de maan met zijn kraters en oppervlaktekenmerken.
Het witte PLA-filament (polymelkzuur) dat ik zal gebruiken, is doorschijnend en laat een kleine LED het van binnenuit verlichten.
Het licht dat ik hoopte te gebruiken, is een kleine, oplaadbare, batterijgevoede PCB-module die in Maleisië is gemaakt maar niet langer wordt geproduceerd. De module schuift naar binnen door een gat in de bodem van de maan en het geheel staat op een sokkel.
De Maleisische module wordt beschreven als:
Micromake 3D Moon light touch printplaat 200 mAh geel dual color touch oneindig dimmen.
Een voorbeeld van AliExpress omschrijft het als: 240 mAh Lipo oplaadbare batterij, 0,5 watt, USB DC 5v, oplaadtijd 6 - 8 uur, traploos instelbare aanraakschakelaar en aan / uit.
Kent u een doe-het-zelf-schakeling of module in uw bibliotheek die mogelijk geschikt is voor dit project?
Ik stel uw hulp Swagatam zeer op prijs!

Het ontwerpen van de DC LED-driver

Volgens het verzoek zouden we voor het verlichten van de 3D-maan met een natuurlijk gevoel een tweekleurige power-LED, 5V LED-drivercircuit, een stroomgestuurde Li-ion-oplader , een aanraakbediende schakelaar en een Li-ion-cel.

Ik heb hogere specificaties geselecteerd voor alle parameters voor het huidige ontwerp, maar voor lagere specificaties kunnen de materialen op de juiste manier worden verkleind volgens de voorkeur van de gebruiker.

LED-specificaties:

Tweekleurig, warm wit, koel blauw.
3.3V
0,9 amp stroom
3 watt, smd

Batterij specificaties:

De batterij kan een standaard Li-ion- of Lipo-cel zijn met een vermogen van 3,7 V, 3000 mAh.

Het schakelschema:

Circuitwerking

Verwijzend naar de hierboven getoonde aanraakbediende 3D-maan-LED-driver met oplaaddimercircuit, wordt de voedingsingang verkregen van een 5V-bron zoals een USB, waarvan kan worden aangenomen dat deze een constante spanningsingang is.

“12v dc variabele snelheidsregelaar ”

De TIP122 vormt samen met Ry en de bijbehorende weerstand, preset een eenvoudig stroomgestuurd laadcircuit voor de aangesloten Li-Ion. De voorinstelling is aangepast om een spanning van ongeveer 4V over de Li-ion-celterminals te bevestigen.

Ry is op de juiste manier berekend om ervoor te zorgen dat de stroom naar de batterij nooit de 0,5C-snelheid overschrijdt, wat ongeveer 1,5 ampère kan zijn voor de voorgestelde 3000mAH-batterij. Deze TIP122 moet over een geschikt koellichaam worden gemonteerd.

Ry kan als volgt worden berekend:

R = V / I = (5-4) / 1,5 = 1 / 1,5 = 0,66 ohm,

wattage = 1 x 1,5 = 1,5 watt, of 2 watt

De DC naar DC UPS-fase:

In de aangrenzende fase kunnen we een paar 1N5408-diodes zien die zijn gepositioneerd om een DC naar DC UPS functie, die ervoor zorgt dat de LED in de 3D-maan zonder onderbreking blijft branden, zelfs als de 5V USB-bron is verwijderd of tijdens een stroomstoring, met behulp van een automatische back-up van de Li-ion-cel.

De Touch Operated LED Dimmer Stage:

De volgende trap die is gebouwd rond de IC 4017 vormt een eenvoudig LED-dimmercircuit. De pinout werking van de IC 4017 kan worden geleerd met de volgende punten:

Pin # 3, de startpin van het IC en wordt verondersteld te worden geactiveerd tijdens het inschakelen van de stroom, is verbonden met een van de LED-kathodepennen via een TIP122-drivertrap en een stroombegrenzerweerstand Ry.

Laten we aannemen dat deze LED-pin geassocieerd is met de warme gele kleur sectie van de LED, en zal verantwoordelijk zijn voor het genereren van een warm geelachtig effect op de 3D-maanverlichting.

De volgende volgende pinnen van de IC 4017, namelijk pin # 2,4,7,10, zouden allemaal identieke TIP122-trappen met verschillende Ry-waarden moeten bevatten die zijn verbonden en geassocieerd met de warmgele pin van de LED.

De pinout-details worden niet weergegeven in het diagram vanwege ruimtegebrek, en aangezien het identiek is aan de TIP122-trap die is bevestigd met pin # 3 van de IC en alleen moet worden gerepliceerd. Het enige verschil is de waarde van de Ry die door berekening op passende wijze moet worden verhoogd.

Dit houdt in dat wanneer deze pinnen opeenvolgend worden omgeschakeld, een sequentieel dimmen op de 3D-maan LED-helderheid voor het warme gele gedeelte van de LED.

Op precies dezelfde manier kan pin # 1 die start naast pin # 10 worden gezien in verband met de andere kathodepen van de LED via een identieke TIP122-drivertrap en een Ry-stroombegrenzende weerstand. De 'cool blue LED' zou op deze pin moeten worden verlicht wanneer de sequentiële omschakeling deze pinout van het IC activeert.

De volgende pinouts van de IC zouden identieke TIP122-trappen hebben voor de koele blauwe LED-kant, zoals gedaan in onze bovenstaande uitleg met oplopende Ry-waarden, verbonden met de koele blauwe pin van de LED.

“wanneer werd de eerste elektronische gemaakt? ”

Wanneer opeenvolgend omgeschakeld zal pin # 1 de 3D-maan verlichten met een koel blauw helder lichteffect, en de volgende volgende pennen kunnen opeenvolgend worden omgeschakeld om deze koele blauwe verlichting naar de gewenste lagere niveaus te dimmen.

Zodra de sequentie de laatste pinout van de IC 4017 bereikt, namelijk pin # 10, is de sequentie ontworpen om terug te keren naar pin # 3 en de warmgele LED op te lichten. Op deze manier kan de 3D-maan in twee kleuren worden verlicht met een sequentieel dimeffect.

De LED-dimmerschakelaar.

De twee BC557 die zijn bevestigd aan pin # 14 van de IC 4017 worden gebruikt voor het creëren van logische signalen voor de IC 4017 door middel van aanrakingen met de vingers, aan de basis van het BJT-paar. Elke aanraking resulteert in een enkele opeenvolgende verschuiving over de pinouts van de IC van pin # 3 naar pin # 10 en terug naar pin # 3 voor de herhaling.

Berekening van de dimweerstand Ry

De Ry stroombegrenzerweerstand en de dimmerweerstand voor de gele en blauwe secties van de leds kunnen worden berekend met behulp van de volgende formule:

Ry = 4 - 3.3 / LED-stroom

Hier is 4 de ingangsspanning naar de LED, 3.3 is de standaard LED-bedrijfsspanning en de LED-stroom is de ampère die verantwoordelijk is voor het implementeren van het dimeffect op de relevante secties van de tweekleurige LED. Daarom moet deze stroomwaarde op de juiste manier worden berekend om een opeenvolgend afnemende stroom mogelijk te maken over de aandrijftrappen die zijn gekoppeld aan de relevante pinouts van de IC 4017. Een lagere stroomselectie zal resulteren in weerstanden met hogere waarden die een groter dimeffect genereren op de 3D-maanverlichting.

Hiermee is het maken van het voorgestelde 3D-maan-LED-stuurcircuit met sequentieel dimeffect voltooid, als u twijfelt, kunt u deze gerust kenbaar maken door middel van opmerkingen ...