Trong bài đăng này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách tạo trình điều khiển đèn LED tự chế với bộ điều chỉnh độ sáng và mạch sạc để chiếu sáng mặt trăng 3D từ nguồn USB 5V.

Ý tưởng do ông John Thụy Điển yêu cầu.

Mục tiêu và yêu cầu của mạch

Tôi đã là khách truy cập trang web của bạn trong nhiều năm và tự hỏi liệu tôi có thể xin lời khuyên của bạn không.
Bạn tôi ở Mỹ có một cháu trai gần 2 tuổi rất thích trăng! Tôi hy vọng nó tỏa sáng trong cuộc sống của anh ấy như nó đã có trong tôi. Tôi già hơn anh ấy một chút (75) và gần đây đã bắt đầu khám phá tính năng in 3D trên máy in Ultimaker 2+.
Tôi muốn in cho anh ấy một quả cầu mặt trăng 3D đèn ngủ , có thể có đường kính từ 12 đến 15cm. Nó sẽ rỗng và sẽ sử dụng mô hình do NASA tạo ra với hình ảnh đại diện độ phân giải cao của mặt trăng với các miệng núi lửa và các đặc điểm bề mặt của nó.
Dây tóc PLA (axit polylactic) màu trắng mà tôi sẽ sử dụng có màu trong mờ và sẽ cho phép một đèn LED nhỏ chiếu sáng từ bên trong.
Ánh sáng mà tôi hy vọng sẽ sử dụng là một mô-đun PCB chạy bằng pin có thể sạc lại, kích thước nhỏ được sản xuất tại Malaysia nhưng không còn được sản xuất nữa. Mô-đun trượt qua một lỗ ở đáy mặt trăng và toàn bộ vật nằm trên một đế.
Mô-đun Malaysia được mô tả là:
Bảng mạch cảm ứng ánh sáng Micromake 3D Moon light 200 mAh màu vàng kép cảm ứng làm mờ vô hạn.
Một ví dụ từ AliExpress mô tả nó như: pin sạc Lipo 240mAh, 0,5 watt, USB DC 5v, thời gian sạc 6 - 8 giờ, công tắc cảm ứng điều chỉnh vô cấp và bật / tắt.
Bạn có biết mạch hoặc mô-đun DIY trong thư viện của mình có thể phù hợp với dự án này không?
Tôi đánh giá rất cao sự giúp đỡ của bạn Swagatam!

Thiết kế Trình điều khiển LED DC

Theo yêu cầu, để chiếu sáng mặt trăng 3D với cảm giác tự nhiên, chúng tôi sẽ yêu cầu đèn LED nguồn hai màu, mạch điều khiển LED 5V, dòng điện được kiểm soát Bộ sạc Li-Ion , một công tắc hoạt động bằng cảm ứng và một Tế bào Li-ion.

Tôi đã chọn thông số kỹ thuật cao hơn cho tất cả các thông số cho thiết kế hiện tại, tuy nhiên đối với thông số kỹ thuật thấp hơn, vật liệu có thể được thu nhỏ phù hợp theo sở thích của người dùng.

Thông số kỹ thuật LED:

Hai màu, Trắng ấm, Xanh lam dịu mát.
3,3V
0,9 amp hiện tại
3 watt, SMD

Thông số pin:

Pin có thể là Li-ion hoặc Lipo Cell tiêu chuẩn được đánh giá ở mức 3.7V, 3000mAh.

Sơ đồ mạch:

Hoạt động mạch

Đề cập đến trình điều khiển LED 3 D mặt trăng hoạt động bằng cảm ứng được hiển thị ở trên với mạch dimer bộ sạc, đầu vào cung cấp được lấy từ nguồn 5V như USB, có thể được giả định là đầu vào điện áp không đổi.

“sơ đồ mạch sạc pin laptop ”

TIP122 cùng với Ry và điện trở đi kèm, được thiết lập sẵn tạo thành một mạch sạc được kiểm soát dòng điện đơn giản cho Li-Ion kèm theo. Giá trị đặt trước được điều chỉnh để cố định khoảng 4V trên các cực của tế bào Li-ion.

Ry được tính toán một cách thích hợp để đảm bảo rằng dòng điện tới pin không bao giờ vượt quá tốc độ 0,5C, có thể vào khoảng 1,5 ampe đối với pin 3000mAH được đề xuất. TIP122 này phải được gắn trên một bộ tản nhiệt phù hợp.

Ry có thể được tính như sau:

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

công suất = 1 x 1,5 = 1,5 watt, hoặc 2 watt

Giai đoạn DC đến DC UPS:

Trong giai đoạn liền kề, chúng ta có thể thấy một vài điốt 1N5408 được định vị để tạo DC sang DC UPS tính năng này đảm bảo rằng đèn LED bên trong mặt trăng 3D tiếp tục được chiếu sáng mà không bị gián đoạn ngay cả khi nguồn USB 5V bị ngắt hoặc trong khi mất điện, với sự hỗ trợ của sao lưu tự động từ pin Li-ion.

Giai đoạn làm mờ LED hoạt động bằng cảm ứng:

Giai đoạn tiếp theo được xây dựng xung quanh IC 4017 tạo thành một mạch điều chỉnh độ sáng LED đơn giản. Các sơ đồ chân hoạt động của IC 4017 có thể được học với những điểm sau:

Chân số 3 là chân khởi động của IC và được cho là được kích hoạt trong quá trình BẬT công tắc nguồn, được kết nối với một trong các chân cực âm LED thông qua giai đoạn trình điều khiển TIP122 và một điện trở giới hạn dòng Ry.

“ví dụ về nguồn điện xoay chiều ”

Giả sử chân LED này được liên kết với màu vàng ấm áp của đèn LED và sẽ chịu trách nhiệm tạo ra hiệu ứng màu vàng ấm trên ánh sáng mặt trăng 3D.

Các chân tiếp theo tiếp theo của IC 4017, cụ thể là chân # 2,4,7,10 đều được cho là kết hợp các giai đoạn TIP122 giống hệt nhau với các giá trị Ry khác nhau được kết nối và liên kết với chân màu vàng ấm của đèn LED.

Các chi tiết sơ đồ chân không được hiển thị trong sơ đồ do thiếu không gian và vì nó giống với giai đoạn TIP122 được gắn với chân số 3 của IC và chỉ cần được sao chép. Sự khác biệt duy nhất là giá trị của Ry cần được tăng lên một cách thích hợp thông qua tính toán.

Điều này ngụ ý rằng khi các chân này được chuyển đổi tuần tự sẽ cho phép làm mờ tuần tự trên độ sáng đèn LED mặt trăng 3D cho phần màu vàng ấm trên đèn LED.

Theo kiểu chính xác tương tự, chân số 1 bắt đầu bên cạnh chân số 10 có thể được nhìn thấy được liên kết với chân cực âm khác của đèn LED thông qua giai đoạn trình điều khiển TIP122 giống hệt nhau và một điện trở giới hạn dòng Ry. 'Đèn LED xanh lam mát mẻ' được cho là phát sáng ở chân này khi chuyển đổi tuần tự kích hoạt sơ đồ chân này của vi mạch.

Các sơ đồ chân tiếp theo sau đây của IC được cho là có các giai đoạn TIP122 giống hệt nhau cho phía đèn LED màu xanh lam mát mẻ, như được thực hiện trong phần giải thích ở trên của chúng tôi với các giá trị Ry tăng dần, được kết nối với chân màu xanh lam mát của đèn LED.

Khi được bật tắt liên tiếp, chân số 1 sẽ chiếu sáng mặt trăng 3D với hiệu ứng ánh sáng xanh lam dịu mát và các chân tiếp theo có thể được bật tắt tuần tự để giảm độ sáng màu xanh lam mát mẻ này xuống các mức thấp hơn mong muốn.

Ngay sau khi trình tự đạt đến sơ đồ chân cuối cùng của IC 4017, là chân số 10, trình tự được thiết kế để lật ngược lại chân số 3 và chiếu sáng đèn LED màu vàng ấm. Bằng cách này, mặt trăng 3D có thể được chiếu sáng bằng hai màu với hiệu ứng làm mờ tuần tự.

Công tắc điều chỉnh độ sáng LED.

Hai BC557 gắn vào chân số 14 của IC 4017 được sử dụng để tạo tín hiệu logic cho IC 4017 thông qua các lần chạm ngón tay, ở chân của cặp BJT. Mỗi lần chạm dẫn đến một sự dịch chuyển tuần tự duy nhất trên các sơ đồ chân của IC từ chân số 3 sang chân số 10 và quay lại chân số 3 để lặp lại.

Tính toán điện trở mờ Ry

Các Ry Điện trở giới hạn dòng điện và điện trở điều chỉnh độ sáng cho phần màu vàng và màu xanh lam của đèn LED có thể được tính toán với sự trợ giúp của công thức sau:

Ry = 4 - 3,3 / LED hiện tại

Ở đây 4 là nguồn cung cấp đầu vào cho đèn LED, 3,3 là điện áp hoạt động tiêu chuẩn của đèn LED và dòng điện LED là bộ khuếch đại chịu trách nhiệm thực hiện hiệu ứng làm mờ trên các phần liên quan của đèn LED hai màu. Do đó, giá trị dòng điện này cần được tính toán một cách thích hợp để cho phép dòng điện giảm tuần tự qua các giai đoạn của trình điều khiển được liên kết với các sơ đồ chân có liên quan của IC 4017. Việc lựa chọn dòng điện thấp hơn sẽ dẫn đến các điện trở có giá trị cao hơn tạo ra hiệu ứng làm mờ cao hơn trên ánh sáng mặt trăng 3 D.

Điều này kết thúc việc tạo ra mạch điều khiển đèn LED mặt trăng 3D được đề xuất với hiệu ứng làm mờ tuần tự, nếu bạn có bất kỳ nghi ngờ nào, bạn có thể thoải mái bày tỏ chúng qua các nhận xét ...