Il·luminador de pintura LED d'estil de coure DIY: 9 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:18

Teniu un quadre o una fotografia que vulgueu il·luminar? Per què utilitzar una bombeta vella i avorrida, quan es pot fer un il·luminador molt més eficient energèticament, és una peça d’art per si sola? El coure és un metall molt bonic. Poques vegades s’utilitza per a aplicacions domèstiques, com ara llums. Actualment, gairebé tot el que està fet de metall és d’acer inoxidable. N’estic fart, així que vaig pensar: per què no fer una cosa diferent? Una cosa única: aquest instructiu us mostrarà com fer un llum molt eficaç en energia i únic per il·luminar les vostres pintures o fotografies. També us mostraré com podeu fer que sigui sensible a la llum perquè s’encengui automàticament a la nit.

Pas 1: materials

Aquí teniu una visió general de totes les parts que necessiteu per crear el vostre propi il·luminador de pintura LED d’estil de coure:

• Un tub de coure. Estan disponibles àmpliament. Els podeu obtenir a Home Depot i a altres botigues que venen subministraments de fontaneria. Estan disponibles en molts diàmetres diferents. Intenteu no obtenir-ne un, que sigui massa prim, ja que dificultarà la connexió dels LED. El que vaig utilitzar tenia 1,5 centímetres (0,59 polzades) de diàmetre i no recomano fer servir un diàmetre inferior a aquest.
• LEDs. Per a aquest tipus de projectes, definitivament voldreu LEDs blancs càlids. Els LED blancs o blancs normals solen ser més blavosos a la llum i no voleu que aparegui llum blavosa a la vostra pintura o fotografia. Al següent pas, us mostraré algunes de les moltes possibilitats de LED. La quantitat depèn de les vostres necessitats i de la longitud del tub. He utilitzat 9.
• Alguns fils de coure enemics, també conegut com a fil d’imant. És una bona idea utilitzar dos diàmetres diferents, de manera que pugueu identificar fàcilment la polaritat.
• Resistències. La quantitat i el valor depenen del tipus de LED i del nombre que utilitzeu. Us mostraré com calcular el valor de les resistències al pas 3.
• Dos cargols per muntar el dispositiu a la paret. Els cargols de llautó són els preferits per a aquest projecte, perquè tenen gairebé el mateix color que el tub de coure.
• Alguns cables de connexió per connectar-lo a la font d'alimentació.
• Alguns cables de connexió més prims per connectar els dos extrems del tub.
• Tubs termoretractables. Necessitareu diferents diàmetres.
• Un full de paper normal.

Pas 2: triar els LED adequats

Com he dit al pas anterior, definitivament voldreu un LED blanc càlid. Però hi ha molts tipus diferents de LEDs blancs càlids. Compararé 4 tipus diferents de LEDs en aquest pas: el LED d’angle de visió de 4,8 mm. Aquest LED té un gran angle de visió, ideal per a aquest projecte, però no és prou brillant per il·luminar adequadament una pintura o una fotografia. El clàssic LED Ultrabright de 5 mm. Aquest LED és brillant, cosa ideal per a aquest projecte. El problema d’aquest LED és que té un angle de visió estret, de manera que no destrueix la llum de manera uniforme, de manera que hi ha el risc d’obtenir “punts” clars a la pintura o a la fotografia que il·luminaràs. SuperFlux LED. Aquest LED té un angle de visió ampli com el que té el LED de 4,8 mm, però, igual que el LED de 4,8 mm, no és prou brillant per a aquest projecte. El LED Ultrabright de 8 mm "StrawHat". Aquest LED té un gran angle de visió i, a diferència del SuperFlux i el LED de 4,8 mm, és molt brillant. És el LED perfecte per a aquest projecte. L'únic problema que té és que s'escalfa ràpidament, però no és un gran problema en aquest cas, ja que els LED quedaran penjats a l'aire. He escollit aquests LED per a l’il·luminador de pintura LED d’estil de coure. Les imatges següents mostren els quatre LED esmentats anteriorment. També hi ha un parell d’imatges que mostren la diferència entre un LED blanc fresc i càlid del mateix fabricant.

Pas 3: calculeu els valors de la resistència

Quan treballeu amb LEDs, és molt important que feu servir les resistències adequades en sèrie amb els LEDs. Si utilitzeu resistències equivocades o no feu servir cap resistència, es reduirà la vida útil dels LED o es cremaran instantàniament. En aquest pas, us mostraré com calcular el valor de les resistències. Abans de poder calcular el valor, heu de saber tres coses. La tensió directa dels LEDs. Als fulls de dades, sovint es marca com a Vf. Per als LED blancs i blancs càlids, normalment és de 3,4 a 3,6 volts. El corrent directe dels LED. Als fulls de dades, sovint es marca com a If. El corrent directe varia molt de LED a LED. Els LED que tenen una brillantor de 1000 a 20000 mcd solen tenir un corrent directe de 20 mA. Tanmateix, no sempre és així. Sempre heu de comprovar les especificacions dels vostres LEDs. La tensió d’alimentació del circuit complet. Vaig utilitzar un adaptador de berrugues de paret de 12 V. Utilitzo ledcalc.com per calcular la resistència de les resistències. Per calcular el valor de la resistència, simplement escriviu la tensió directa, el corrent directe, la tensió d’alimentació i quants LED voleu. La calculadora recomana una resistència de 56 ohms quan s’utilitzen dos LED de 100 mA en sèrie amb tensió d’alimentació de 12 V. Nota: els valors de resistència que es mostren a l’esquema següent són per als LED de 100 mA de 5 xips que només faig servir en aquest projecte. Si feu servir LEDs diferents que jo, hauríeu d’utilitzar ledcalc.com per calcular la resistència adequada.

Pas 4: prepareu el tub de coure

Abans de començar, haureu de saber quant de temps voleu que sigui el tub. La pintura, que volia il·luminar, tenia una amplada de 50 cm (19,69 polzades). Al meu entendre, es veu millor quan la longitud del tub és una mica més petita que l’amplada de la pintura o la fotografia que il·lumina. Vaig descobrir que els 45 cm (17,7 polzades) tenien una bona longitud per a mi, així que vaig serrar un tros de tub de 45 cm de llarg amb una serra mecànica. Després d’haver serrat la longitud desitjada del tub, és una bona idea polir l’extrem del tub, ja que pot ser força afilat després de serrar-lo. comenceu a foradar els forats del tub. Comenceu perforant els dos forats del cargol. He forat els meus forats a un centímetre dels dos extrems del tub. Després de perforar els forats del cargol, comenceu a foradar els forats més petits dels LED. Vaig perforar el meu primer "forat LED" a 1,5 centímetres del forat del cargol (a 2,5 centímetres de l'extrem del tub). A continuació, haureu de fer algunes matemàtiques. Haureu de calcular a quina distància haurien d’estar els forats dels LED. L’espai entre els dos forats LED externs és de 40 cm en el meu cas. Així es pot calcular: Agafeu el nombre de LEDs que vulgueu i resteu-ne un per aquest nombre (en el meu cas 9-1 = 8) i, a continuació, agafeu la distància entre els dos forats (en el meu cas de 40 cm) i dividiu-lo per aquest nombre restat. La raó per la qual, haureu de restar un per la quantitat de LED desitjada és que si mesureu la distància entre els dos forats LED externs, el primer forat serà a "0cm" al mesurador de cinta o el que feu servir per mesurar, i l'últim forat serà a "40cm". Per tant, si voleu dir 8 LEDs de 40cm i només utilitzeu aquest càlcul: 40 dividit per 8 és 5 i comenceu a foradar els forats amb 5cm entre cada forat, acabareu tenint 9 forats, perquè el primer forat és a "0cm". De manera que sempre resteu un pel nombre desitjat de LEDs. El resultat d’aquest càlcul és 5 en el meu cas. Això vol dir que la distància entre cada forat LED ha de ser de 5 cm. Utilitzeu un marcador permanent per marcar, on vulgueu perforar els forats.

Pas 5: soldeu els LED i els cables de coure junts

És hora de muntar els "braços" LED que surten del tub. La part més molesta d’elaborar-les és que cal cremar i / o ratllar l’enemalament del fil de coure. Això pot portar molt de temps, així que tingueu paciència. Abans de començar a tallar els cables, heu de saber a quina distància del tub voleu que els LED es pengin. Vaig saber que els 30 cm eren una bona distància per a la meva pintura. Tingueu en compte que els cables han de ser prou llargs per sortir del final del tub. Us recomano fer els cables una mica més llargs del que vulgueu perquè, si són massa llargs, sempre podeu tallar-los una mica. Vaig utilitzar dos diàmetres diferents de filferro de coure enemic per facilitar-me la identificació de la polaritat. He utilitzat el cable més gruixut per a les connexions positives i el fil més prim per a les connexions negatives. Hi ha tres maneres d’esbrinar quin conductor LED és el positiu (l’ànode) i quin és el negatiu (el càtode). 1. Gairebé tots els orificis passants del LED tenen un avantatge més curt, que és el negatiu i un més llarg, que és el positiu. 2. La majoria dels LED de forats passants tenen un anell a la part inferior de la seva carcassa i l'anell té un costat pla i el cable més proper a aquest costat pla és el negatiu. 3. Si teniu un LED clar, podeu veure que hi ha dues peces de metall al seu interior. La peça de metall més gran sol ser la que es connecta a la pota negativa del LED. He utilitzat un trepant per torçar els cables. Recordeu sempre de lliscar els tubs de contracció de calor sobre els cables abans de soldar-los juntament amb els LEDs. Vaig començar amb els dos LED externs que tenien els cables més curts. Seguiu les instruccions de les imatges següents.

Pas 6: muntar els LED

Ara que heu muntat els conjunts LED, és hora de muntar-los. Haureu de fer-ho doblegant els extrems dels cables de coure i, a continuació, inserint-los als forats, els forareu. He intentat fer un esquema de cablejat, de manera que pugueu veure com l'he connectat. Us recomano que comenceu pel LED central o els LED més propers al centre i, a continuació, munteu els LED externs com a darrers, perquè si comenceu pels LED externs, serà més difícil obtenir els cables del altres LED a través del tub i fins al final. Una altra cosa que heu de fer és tallar dos trossos de fil, que són una mica més llargs que el tub. Aquest cable s’utilitzarà per connectar els dos extrems del tub junts. Com que feia servir 9 LED, tenia 4 parells de cables que sortien a un extrem del tub i 5 parells que sortien de l’altre. Si els cables que surten dels tubs difereixen en longitud, haureu de retallar-los, de manera que tinguin la mateixa longitud. Podeu veure més instruccions als quadres grocs de les imatges següents.

Pas 7: connecteu-lo

Ara, l’únic que queda per fer és connectar els LED i les resistències. He intentat fer un esquema de cablejat, de manera que pugueu veure com l'he connectat. Com que el tub és elèctricament conductor, hi ha un risc de curtcircuit en soldar tants cables junts, de manera que, per superar aquest problema, vaig retallar dos trossos de paper i els vaig inserir al tub. També he utilitzat tubs termorretractius per aïllar totes les connexions. Hi ha moltes imatges en aquest pas. Els que contenen caixes grogues contenen instruccions. Passeu el ratolí per sobre de les caixes per veure-les. Les imatges us guiaran durant el procés.

Pas 8: feu que sigui sensible a la llum

En aquest pas, us mostraré com podeu donar un ull al vostre il·luminador de pintura LED d'estil coure en forma de LDR i un parell d'altres components. Si no voleu o necessiteu aquesta funció d’activació automàtica, podeu ometre aquest pas. Aquí teniu un vídeo que mostra l’il·luminador de pintura LED de coure amb aquest sensor de llum en acció. El sensor s’ha ajustat de manera que quan la llum del sostre està apagat, la barra de llum s'encén. Nota: des de les 00:22 fins a les 00:48, parpelleja perquè estic agitant una petita llanterna sobre el sensor de llum. Això és el que necessiteu per aconseguir-ho.

• Un LDR. També coneguda com a fotoresistència, fotocèl·lula o cèl·lula CdS.
• Un OpAmp dual LM358N de baixa potència.
• Un sòcol DIP de 8 pins per al vostre OpAmp. Això no és estrictament necessari, però és recomanable
• Una resistència de 10 kohm.
• Una resistència d'1-10 kohm. Aquesta resistència s’utilitza per limitar el corrent que passa per la base del transistor. La resistència d’aquesta resistència pot ser d’1-10 kohm. Al transistor no li importa.
• Un potenciòmetre retallador de 10 kohm. També pot ser un potenciòmetre normal.
• Un transistor NPN. Aquest projecte només requereix una commutació d’encès / apagat simple, de manera que gairebé qualsevol transistor NPN ho farà. Aquests són alguns exemples d'alguns transistors que podeu utilitzar: 2N2222, BC337, S8050, BD139 i molts altres. Només cal que consulteu el full de dades del transistor per assegurar-vos que pot gestionar la potència necessària per al vostre dispositiu. El meu circuit utilitza una mica menys de 500 miliamperis, de manera que he utilitzat un BC337 perquè ja en tenia algun.
• Un petit PCB per soldar tots els components.

L’esquema és bastant senzill: podeu controlar quina brillantor s’encén girant el potenciòmetre.

Pas 9: ja heu acabat

Felicitats. Acabeu d’acabar el vostre il·luminador de pintura LED d’estil de coure de bricolatge. L’únic que queda per fer és muntar-lo en una paret i il·luminar-lo. La paret, on la vaig muntar, era una paret de fusta, de manera que podia simplement cargolar-la a la paret. Aquí hi ha algunes imatges més.