Llum nocturna automàtica de bricolatge: 15 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Feu una llum nocturna senzilla que s’encengui a la foscor i s’apagui a la llum.

Pas 1: SEGURETAT !

Advertiment: aquest projecte utilitza un circuit conegut com a "comptagotes de capacitve" o "font d'alimentació sense transformador" per passar el 120vac des de la presa de paret fins als 12,8vdc necessaris per als LEDs. Aquest tipus de fonts d’alimentació no s’aïllen de la presa de corrent. Això vol dir que si toqueu part d’aquest circuit i alguna cosa que està connectada a terra us sorprendrà !!! Aquest circuit és segur d’utilitzar si només s’inclou en una caixa de plàstic sense cables exposats.

També és important utilitzar un transformador d’aïllament si esteu cercant en aquest circuit amb un oscil·loscopi. Sense el transformador d’aïllament teniu moltes possibilitats de torrar el vostre abast.

Aquest circuit només és tan segur com vosaltres, si us plau, tingueu cura.

Pas 2: Com funciona?

Abans de poder construir aquesta llum nocturna hem d’entendre com fa el que fa.

La idea general és la següent: la primera part d’aquest circuit és un comptagotes capacitiu rectificat de mitja ona amb una mitjana de sortida de 7,5 ma. S'utilitza per alimentar quatre LED blancs càlids de 3,2 v. Quan hi ha prou llum al sensor de llum, la sortida dels LED es queda en curt i els 7,5 ma flueixen pel transistor en lloc d’encendre els LED.

Si us interessa la interacció de cada component, consulteu a continuació:

L’entrada és els dos coixinets de fil a l’esquerra de l’esquema AC1 i AC2. Aquests coixinets accepten els 120vac de la presa de corrent. Necessitem una manera de limitar el corrent que circula a través d’aquest circuit a alguna cosa que els LED poden gestionar.

Aquesta limitació de corrent es podria fer mitjançant una resistència, però la resistència malgastaria molta energia com a calor. Això és malgastador, de manera que utilitzarem un condensador per limitar el corrent. Aquí és on el circuit rep el nom de "comptagotes". Com limita el corrent el condensador?

C1 limita el corrent a aproximadament 15ma. La forma en què C1 ho fa és el que s’anomena impedància. Explicar què és la impedància i d’on prové fora de l’abast d’aquest instructiu, però només cal pensar en la impedància com a resistència que canvia amb la freqüència. La impedància d’un condensador ve donada per l’equació: Xc = 1 / (2 pi F C) on Xc és la impedància en ohms, pi és 3,14, F és la freqüència de CA 60Hz als EUA, C és la capacitat si Farads. Necessitem un màxim de 15 m, de manera que després d'algunes matemàtiques de nivell superior, C1 va acabar sent un condensador de classe X de 0,33 uF. Els condensadors de limitació de corrent haurien de ser condensadors de classe X, ja que estan fets per fallar i no cremar el lloc.

R1 és allà per descarregar C1 quan la llum de la nit està desconnectada, de manera que ningú no es descontenta de les puntes. Es va escollir per ser una resistència de 470k ohmis de 1/4 de watt, però qualsevol cosa, des de 470k fins a 1meg, funcionaria.

R2 és una resistència de 470 ohmis per limitar el corrent de sobretensió que podria circular pel circuit quan es connecta per primer cop la llum nocturna.

D2 és un rectificador de mitja ona que carrega C2 amb un impuls de 15ma cada vegada que AC1 surt positiu. Com que AC1 és positiu només la meitat del temps, el corrent mitjà a través de D2 és de 7,5 ma. Es va trobar que 7,5 ma encenien els LED prou brillants com per a una llum nocturna, tot mantenint el consum d'energia al mínim.

Es necessita D1 per deixar que C1 es carregui de manera contrària cada vegada que AC1 es posa en negatiu. Si D1 no estigués aquí, C1 només enviaria un impuls de 15ma a través de D2, però amb D1 el cicle de polsos pot continuar per sempre.

C2 és un condensador electrolític de 470uF que suavitza els impulsos actuals de D2 perquè els LED no parpellegin a 60Hz.

Els coixinets CDS1 i CDS2 són on la cel·la CDS es connecta a la placa base. Una cèl·lula CDS és una resistència especial que resisteix a mesura que es mostra més llum. Aquesta cèl·lula CDS funciona per transformar el transistor Q1 i reduir C2. Com que els comptagotes capacitius són subministraments actuals limitats, les seves sortides es poden reduir juntes sense fer mal.

R3 hi ha per augmentar la quantitat de llum necessària per activar Q1 i, per tant, si augmenteu R3, l'habitació haurà de ser més fosca perquè la llum s'encengui. Sembla que el valor de 4,7 k ohm és correcte.

Finalment el LED + i el LED- són els coixinets per connectar la cadena de 4 LED.

Pas 3: PCB

Tot i que aquest circuit es pot construir en una placa de perf, és millor fer una placa de circuit imprès real per a això, ja que els errors de cablejat acaben molt, molt malament quan es connecten coses a la paret.

Vaig dissenyar un PCB d’una cara que fa aproximadament 1 x 2 polzades perquè s’adapti a la majoria de casos de berrugues de paret.

Una cosa que cal tenir en compte és deixar molt d’espai entre coixinets i rastres quan es tracta de 120v o més. Arcar entre rastres és tan divertit com creieu que seria.

Pas 4: parts

1 alimentació d'alimentació en mode d'interruptor de berrugues de paret barata (pot ser qualsevol tensió, només volem una caixa de plàstic amb puntes)

1x pcb

1x condensador de classe 0.33uF

2x díodes 1N4007

1x resistència de 470 k ohm

1x resistència de 470 ohm

1x resistència de 4,7 k ohm

1x transistor NPN 2N3904

1x condensador electrolític 470uF 16v

1x cèl·lula CDS

4x LED blancs càlids de 5 mm

NOTA: totes les resistències tenen 1/4 de watt

Pas 5: obriu el cas

Obriu la caixa de la berruga de la paret amb un tornavís de punta plana. La majoria de modes de commutació econòmics que es desactiven a ebay es separen fàcilment si el tornavís s'inicia per on surt el cable.

Pas 6: traieu el PCB

Desoldeu els dos cables que connecten el mòdul de commutació a les puntes. Aquests solen ser els cables més econòmics, de manera que els substituirem per cables millors després. Llenceu el pcb a la caixa brossa per a futurs projectes.

Pas 7: perforar forats

Primer practiqueu un forat de prova en un tros de plàstic per assegurar-vos que encaixin els LED. Ha de ser un ajust perfecte. Un cop trobada la broca correcta, foradeu 4 forats a la meitat exterior de la caixa per als LEDs dels dos costats, la part superior i la frontal semblen il·luminar una habitació força bé.

Practicar un forat a la part frontal de la cel·la CDS. Aquest forat s'hauria de separar dels LED perquè la llum dels LED no interfereixi amb ell.

Pas 8: Enganxeu els LED

Esteneu una petita perla de súper cola al voltant de cada LED i premeu-la al forat. La super cola de gel sembla que funciona millor per això. Feu un punt perquè tingueu la derivació positiva d’un punt LED cap a la derivació negativa del següent LED més proper.

Pas 9: connectar els LEDs de la sèrie

Utilitzeu petites pinces de filferro i alicates de punta d'agulla per soldar els LED en sèrie de manera que el positiu d'un es connecti al negatiu de l'altre. Encaminar els cables pel perímetre de la caixa per evitar curtmetratges. Llavors és una bona idea aplicar una mica de cola calenta per evitar que els cables vibrin.

Finalment, cola a la cel·la CDS.

Pas 10: connecteu els cables

Soldeu un cable als cables LED restants. Un de vermell al positiu del primer LED i un negre al negatiu de l'últim LED de la sèrie. S’ha d’aplicar un tub retràctil sobre les connexions per evitar curtmetratges.

Els cables de la cèl·lula CDS són prou llargs com per no necessitar afegir cables, però hi ha un problema. El problema és que les oportunitats de venda no estan insolades, de manera que podrien escurçar alguna cosa quan es reuneixi el cas. per solucionar-ho, talleu dos trossos de tubs d'espaguetis (tubs aïllants fins per a aquestes ocasions) i feu-los lliscar sobre els cables, tal com es veu a les imatges.

Pas 11: Munteu el PCB

Preneu-vos el temps i observeu aquestes bandes de colors quan col·loqueu les resistències al circuit. Tots tres es diferencien per una sola banda, però els resultats serien desastrosos si es posés un al lloc equivocat. És una bona idea comprovar el vostre treball aquí, ja que en circuits que funcionen amb 120v quan alguna cosa surt malament, surt MOLT malament.

Pas 12: Soldeu el fil a les puntes

Soldeu dos nuclis sòlids d’1 polzada de llarg que connecten els cables a les puntes de la part posterior de la caixa.

Pas 13: Comproveu-ho TOT

En aquest moment hauríeu de tenir:

Dos cables soldats a les puntes de la part posterior de la caixa de la berruga de la paret

Un PCB completat

Quatre LED encolats i connectats a la part frontal de la caixa de la berruga de la paret amb dos cables de cèl·lules CDS aïllats que sobresurten i un fil positiu i un negatiu que surten de la corda de LED.

Pas 14: soldeu-lo junts

És hora de l'assemblea final …

Tots els cables es passen pels forats de la placa superior i es solden a la part inferior. Després es gira la placa de circuits com es mostra a les imatges i les dues meitats de la caixa es tornen a unir. La força dels cables de connexió del nucli sòlid comprimit és suficient per mantenir el PCB al seu lloc a la part inferior de la caixa, tal com es mostra. Tanmateix, si enganxar-lo allà baix amb més cola calenta et fa sentir millor.

Pas 15: PROVEU-LO !!!!!!

D’acord, la part del sistema nerviós us recomano trobar una tira d’alimentació per connectar-la i DESPRÉS endolleu-la a la paret. D'aquesta manera, si alguna cosa va sortir malament en el muntatge, no us prendrà flames.

Si tot va bé, només hauria de seure allà. Apagueu els llums o tapeu la cel·la CDS amb un tros de cinta elèctrica negra i els LED haurien d’encendre’s.

Enhorabona que vas fer una llum nocturna!