В этом посте мы узнаем, как собрать самодельный светодиодный драйвер с диммером и схемой зарядного устройства для освещения трехмерной луны от источника USB 5 В.

Идея была предложена г-ном Джоном Швецией.

Цели и требования схемы

Я уже много лет посещаю ваш сайт и задаюсь вопросом, могу ли я попросить вашего совета, пожалуйста.
У моего друга из США есть почти двухлетний внук, который любит луну! Я надеюсь, что это сияет в его жизни, как и в моей. Я немного старше его (75) и недавно начал изучать 3D-печать на принтере Ultimaker 2+.
Я хочу напечатать ему 3D лунную сферу ночники может быть от 12 до 15 см в диаметре. Он будет полым и будет использовать модель, созданную НАСА, с изображением Луны с ее кратерами и особенностями поверхности в высоком разрешении.
Белая нить PLA (полимолочная кислота), которую я буду использовать, является полупрозрачной и позволит маленькому светодиоду освещать ее изнутри.
Лампа, которую я надеялся использовать, представляет собой компактный модуль печатной платы с перезаряжаемым батарейным питанием, сделанный в Малайзии, но больше не производимый. Модуль проходит через отверстие в нижней части луны, и все это устанавливается на основании.
Малазийский модуль описывается как:
Печатная плата Micromake 3D Moon light touch 200 мАч, желтая двухцветная сенсорная панель с бесконечным затемнением.
Пример с AliExpress описывает это как: перезаряжаемый аккумулятор Lipo 240 мАч, 0,5 Вт, USB DC 5 В, время зарядки 6-8 часов, плавная регулировка сенсорного переключателя и включения / выключения.
Знаете ли вы в своей библиотеке схему или модуль, который может подойти для этого проекта?
Я очень ценю вашу помощь, Свагатам!

Разработка драйвера светодиода постоянного тока

Согласно запросу, для естественного освещения 3D-луны нам потребуются двухцветный светодиодный индикатор питания, схема драйвера светодиода 5 В, регулируемый ток. Литий-ионное зарядное устройство , сенсорный переключатель и литий-ионный аккумулятор.

Я выбрал более высокие спецификации для всех параметров для настоящего дизайна, однако для более низких характеристик материалы могут быть уменьшены соответствующим образом в соответствии с предпочтениями пользователя.

Светодиодные характеристики:

Двухцветный, теплый белый, холодный синий.
3,3 В
0,9 А ток
3 Вт, SMD

Характеристики батареи:

Батарея может быть стандартной литий-ионной или липоэлементной на 3,7 В, 3000 мАч.

Принципиальная схема:

Схема работы

Ссылаясь на показанный выше сенсорный 3-мерный светодиодный драйвер светодиода со схемой димера зарядного устройства, вход питания получается от источника 5 В, такого как USB, который можно считать входом постоянного напряжения.

“электрическая схема электронного средства для удаления накипи ”

TIP122 вместе с Ry и соответствующим резистором, предустановленный, формирует простую схему зарядного устройства с регулируемым током для подключенного Li-Ion. Предварительная установка настроена так, чтобы зафиксировать примерно 4 В на клеммах литий-ионного элемента.

Ry рассчитан соответствующим образом, чтобы гарантировать, что ток в батарее никогда не превышает 0,5C, что может быть около 1,5 ампер для предлагаемой батареи 3000 мАч. Этот TIP122 необходимо установить над подходящим радиатором.

Ry можно рассчитать следующим образом:

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

мощность = 1 x 1,5 = 1,5 Вт или 2 Вт

Этап ИБП постоянного тока в постоянный:

На соседнем этапе мы видим несколько диодов 1N5408, предназначенных для создания ИБП постоянного тока в постоянный Функция, которая гарантирует, что светодиод внутри 3D-луны продолжает непрерывно светиться, даже когда источник USB 5 В отключен или во время отключения электроэнергии, с помощью автоматического резервного копирования от литий-ионного элемента.

Этап светодиодного диммера с сенсорным управлением:

“формула для напряженности электрического поля ”

Следующий каскад, построенный на микросхеме IC 4017, образует простую схему диммера светодиода. В распиновка функционирования микросхемы 4017 можно узнать с помощью следующих пунктов:

Контакт №3, который является стартовым контактом ИС и должен быть активирован при включении питания, подключен к одному из катодных контактов светодиода через каскад драйвера TIP122 и резистор Ry ограничителя тока.

Предположим, что этот вывод светодиода связан с теплый желтый цвет секции светодиода, и будет отвечать за создание теплого желтоватого эффекта на 3D-освещении луны.

Следующие последующие выводы IC 4017, а именно выводы № 2,4,7,10, должны включать идентичные каскады TIP122 с различными значениями Ry, подключенные и связанные с теплым желтым выводом светодиода.

Детали распиновки не показаны на схеме из-за нехватки места и поскольку он идентичен каскаду TIP122, прикрепленному к выводу № 3 ИС, и его просто необходимо воспроизвести. Единственная разница заключается в значении Ry, которое необходимо соответствующим образом увеличить посредством вычислений.

Это означает, что при последовательном переключении этих контактов будет включен последовательное затемнение на яркости светодиода 3D луны для теплого желтого участка выключить светодиод.

Точно так же контакт №1, который инициируется рядом с контактом №10, можно увидеть, связанный с другим катодным контактом светодиода через идентичный каскад драйвера TIP122 и резистор ограничения тока Ry. «Холодный синий светодиод» должен загораться на этом выводе, когда последовательное переключение активирует эту распиновку IC.

Предполагается, что следующие последующие выводы микросхемы будут иметь идентичные каскады TIP122 для стороны холодного синего светодиода, как это сделано в приведенном выше объяснении, с увеличением значений Ry, соединенных с холодным синим контактом светодиода.

При последовательном переключении контакт №1 будет освещать трехмерную луну холодным синим ярким световым эффектом, а следующие последующие контакты можно последовательно переключать для уменьшения этого холодного синего освещения до желаемых более низких уровней.

Как только последовательность достигает последней распиновки IC 4017, которая является выводом №10, последовательность предназначена для возврата к выводу №3 и включения теплого желтого светодиода. Таким образом, трехмерная луна может быть освещена двумя цветами с эффектом последовательного затемнения.

Светодиодный диммер.

Два BC557, подключенные к выводу № 14 IC 4017, используются для создания логических сигналов для IC 4017 посредством касаний пальцами у основания пары BJT. Каждое касание приводит к однократному последовательному смещению выводов ИС от контакта №3 к контакту №10 и обратно к контакту №3 для повторения.

Расчет диммирующего резистора Ry

В Ry резистор ограничителя тока и резистор диммера для желтой и синей частей светодиодов можно рассчитать с помощью следующей формулы:

Ry = 4 - 3,3 / ток светодиода

Здесь 4 - это входной источник питания светодиода, 3.3 - стандартное рабочее напряжение светодиода, а ток светодиода - это токи, которые отвечают за реализацию эффекта затемнения на соответствующих участках двухцветного светодиода. Следовательно, это значение тока необходимо рассчитать соответствующим образом, чтобы обеспечить возможность последовательного уменьшения тока через каскады драйвера, связанные с соответствующими выводами IC 4017. Выбор меньшего тока приведет к тому, что резисторы с более высокими значениями будут создавать более сильный эффект затемнения для трехмерного освещения луны.

На этом завершается создание предлагаемой схемы драйвера 3D-луны для светодиодов с эффектом последовательного затемнения, если у вас есть какие-либо сомнения, вы можете свободно выражать их через комментарии ...