En aquest post aprenem a construir un controlador LED casolà amb un regulador i un circuit de carregador per il·luminar una lluna 3D des d’una font USB de 5V.

La idea va ser sol·licitada pel senyor John Sweden.

Objectius i requisits del circuit

Fa molts anys que visito el vostre lloc web i em pregunto si us demano el vostre consell.
El meu amic als EUA té un nét de gairebé dos anys i a qui li agrada molt la lluna. Espero que brilli en la seva vida com en la meva. Sóc una mica més gran que ell (75) i recentment he començat a explorar la impressió 3D en una impressora Ultimaker 2+.
M'agradaria imprimir-li una esfera de lluna en 3D llum de nit , potser de 12 a 15 cm de diàmetre. Serà buit i utilitzarà un model creat per la NASA amb una representació d'alta resolució de la lluna amb els seus cràters i les seves característiques superficials.
El filament blanc PLA (àcid polilàctic) que faré servir és translúcid i permetrà que un petit LED l’encengui des de l’interior.
La llum que esperava utilitzar és un mòdul de PCB recarregable amb petita petjada i recarregable fabricat a Malàisia però que ja no es fabrica. El mòdul es llisca a través d’un forat al fons de la lluna i tot s’assenta sobre una base.
El mòdul de Malàisia es descriu com:
Placa de circuit tàctil de llum lleugera Micromake 3D Moon 200 mAh de color groc tàctil de color infinit.
Un exemple d’Aliexpress ho descriu com: bateria recarregable Lipo de 240 mAh, 0,5 watts, USB DC 5v, temps de càrrega de 6 a 8 hores, interruptor tàctil d’ajust continu i encès / apagat.
Coneixeu un circuit o mòdul de bricolatge a la vostra biblioteca que pugui ser adequat per a aquest projecte?
Agraeixo molt la vostra ajuda Swagatam!

Disseny del controlador LED de CC

Segons la sol·licitud, per il·luminar la lluna 3D amb una sensació natural, requeriríem un LED d’alimentació bicolor, un circuit de control de LED de 5V, un control de corrent Carregador de Li-Ion , un commutador tàctil i una cèl·lula de ions de Li.

He seleccionat especificacions més altes per a tots els paràmetres del disseny actual, però per a especificacions més baixes, els materials es poden reduir adequadament segons les preferències de l'usuari.

Especificacions del LED:

Bicolor, blanc càlid, blau fresc.
3,3V
Corrent de 0,9 amp
3 watts, SMD

Especificacions de la bateria:

La bateria pot ser un Li-ion o Lipo Cell estàndard de 3,7 V, 3000 mAh.

Esquema del circuit:

Funcionament del circuit

En referència al controlador LED de lluna 3 D amb funcionament tàctil que es mostra anteriorment amb circuit de dímer del carregador, l’entrada de subministrament s’obté d’una font de 5 V com un USB, que es pot suposar com una entrada de voltatge constant.

“creeu la vostra pròpia font d'alimentació variable ”

El TIP122, juntament amb Ry i la resistència associada, formen un circuit de carregador controlat per corrent simple per al Li-Ion connectat. La configuració predeterminada s'ajusta per fixar aproximadament 4 V a través dels terminals de les cèl·lules d'ió Li.

Ry es calcula adequadament per assegurar-se que el corrent de la bateria no supera mai la velocitat de 0,5C, que pot ser d’uns 1,5 amperes per a la bateria proposada de 3000 mAH. Aquest TIP122 s’ha de muntar sobre un dissipador de calor adequat.

Ry es pot calcular el següent:

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

potència = 1 x 1,5 = 1,5 w, o 2 watts

Etapa del SAI de CC a CC:

A l'etapa contigua, podem veure alguns díodes 1N5408 posicionats per crear un SAI de CC a CC característica, que garanteix que el LED a l’interior de la lluna 3D continuï il·luminat sense interrupcions, fins i tot mentre s’elimina la font USB de 5V o durant una fallada d’alimentació, amb l’ajut d’una còpia de seguretat automàtica de la cèl·lula d’ions Li.

L'etapa de regulació de tonalitats LED:

La següent etapa que es construeix al voltant de l'IC 4017 forma un senzill circuit dimmer LED. El funcionament del pinout de l'IC 4017 es pot aprendre amb els següents punts:

El pin # 3, que és el pin d’inici de l’IC i que se suposa que s’activa durant l’interruptor d’encesa, està connectat amb un dels pins del càtode LED mitjançant una etapa de controlador TIP122 i una resistència limitadora de corrent Ry.

Suposem que aquest pin LED s'associa amb el color groc càlid del LED i serà l’encarregat de generar un efecte groguenc càlid sobre la il·luminació de la lluna 3D.

Se suposa que els següents pins següents de l'IC 4017, és a dir, el pin núm. 2,4,7,10, incorporen etapes TIP122 idèntiques amb diferents valors de Ry connectats i associats amb el pin groc càlid del LED.

Els detalls del pinout no es mostren al diagrama a causa de la manca d’espai i, ja que és idèntic a l’etapa TIP122 connectada amb el pin # 3 de l’IC i només cal reproduir-lo. L'única diferència és el valor del Ry que cal incrementar adequadament mitjançant el càlcul.

Això implica que, quan aquests pins es commuten seqüencialment, s'habilitarà un atenuació seqüencial a la lluna 3D la brillantor del LED per a la secció groga càlida del LED.

De manera exactament similar, es pot veure el pin 1 que s’inicia al costat del pin 10 que s’associa amb l’altre pin càtode del LED a través d’una etapa de controlador TIP122 idèntica i una resistència limitadora de corrent Ry. Se suposa que el 'LED blau fresc' s'il·lumina en aquest pin quan la commutació seqüencial activa aquest pinout del CI.

Se suposa que els següents pinouts següents de l'IC tenen etapes TIP122 idèntiques per al costat del LED blau fresc, tal com es fa a la nostra explicació anterior amb valors de Ry incrementals, connectats amb el pin blau fresc del LED.

Quan es commuta el pin número 1 de manera seqüencial, il·luminarà la lluna 3D amb un efecte de llum brillant blau i els següents pins següents es poden alternar de manera seqüencial per atenuar aquesta il·luminació blava fins als nivells inferiors desitjats.

Tan bon punt la seqüència arriba a l'últim pinout de l'IC 4017, que és el pin # 10, la seqüència està dissenyada per tornar al pin # 3 i il·luminar el LED groc càlid. D’aquesta manera, la lluna 3D es pot il·luminar en dos colors amb un efecte d’enfosquiment seqüencial.

El commutador dimmer LED.

Els dos BC557 connectats al pin # 14 de l'IC 4017 s'utilitzen per crear senyals lògics per a l'IC 4017 mitjançant tocs de dit, a la base del parell BJT. Cada tacte dóna com a resultat un desplaçament seqüencial únic a través dels pinouts del CI del pin # 3 al pin # 10 i de tornada al pin # 3 per a la repetició.

Càlcul de la resistència de regulació Ry

El Ry la resistència del limitador de corrent i la resistència més feble de les seccions grogues i blaves dels LED es poden calcular amb l'ajut de la següent fórmula:

“per a què serveixen les microones ”

Ry = 4 - 3,3 / corrent LED

Aquí 4 es mostra l’alimentació d’entrada al LED, el 3.3 és el voltatge de funcionament estàndard del LED i el corrent del LED és l’amplificador que s’encarrega d’implementar l’efecte de regulació a les seccions corresponents del LED bicolor. Per tant, aquest valor actual s’ha de calcular adequadament per permetre un descens seqüencial de corrent a través de les etapes del controlador associades als pinouts rellevants de l’IC 4017. Una selecció de corrent més baixa donarà lloc a que els resistors de valors més alts generin un efecte d’atenuació superior a la il·luminació de la lluna en 3 D.

D’aquesta manera es conclou la realització del circuit de control LED de lluna 3D proposat amb efecte d’enfosquiment seqüencial, si teniu algun dubte, no dubteu a expressar-los mitjançant comentaris ...