I det här inlägget lär vi oss hur man bygger en hemlagad LED-drivrutin med dimmer och laddarkrets för att belysa en 3D-måne från en 5V USB-källa.

Idén begärdes av John Sweden.

Kretsmål och krav

Jag har varit besökare på din webbplats i många år och undrar om jag kan fråga dig råd.
Min vän i USA har ett nästan tvåårigt barnbarn som älskar månen! Jag hoppas att det lyser i hans liv som det har gjort i mitt. Jag är lite äldre än han (75) och har nyligen börjat utforska 3D-utskrift på en Ultimaker 2+ -skrivare.
Jag skulle vilja skriva ut honom en 3D-månsfär sänglampa , kanske 12 till 15 cm i diameter. Det kommer att vara ihåligt och kommer att använda en modell skapad av NASA med en högupplöst representation av månen med dess kratrar och ytfunktioner.
Den vita PLA (polymjölksyra) glödtråden som jag använder är genomskinlig och gör att en liten LED kan tända den inifrån.
Ljuset jag hoppades kunna använda är en liten, laddningsbar batteridriven PCB-modul tillverkad i Malaysia men inte längre tillverkad. Modulen glider in genom ett hål i månens botten och det hela sitter på en bas.
Den malaysiska modulen beskrivs som:
Micromake 3D Moon touch-kretskort 200 mAh gul dubbelfärgad touch oändlig dimning.
Ett exempel från AliExpress beskriver det som: 240 mAh Lipo uppladdningsbart batteri, 0,5 watt, USB DC 5V, laddningstid 6-8 timmar, steglös justeringsknapp och på / av.
Känner du till en DIY-krets eller modul i ditt bibliotek som kan vara lämplig för detta projekt?
Jag uppskattar verkligen din hjälp Swagatam!

Designa DC LED-drivrutinen

Enligt begäran, för att belysa 3D-månen med en naturlig känsla, skulle vi kräva en tvåfärgs ström-LED, 5V LED-drivkrets, en strömstyrd Li-Ion-laddare , en beröringsstyrd brytare och en Li-ion-cell.

Jag har valt högre specifikationer för alla parametrar för den nuvarande designen, men för lägre specifikationer kan materialen skalas ned på lämpligt sätt enligt användarens preferenser.

LED-specifikationer:

Tvåfärgad, varmvit, kallblå.
3,3V
0,9 ampere ström
3 watt, SMD

Batterispecifikationer:

Batteriet kan vara en standard Li-ion eller Lipo Cell märkt till 3,7V, 3000mAh.

Kretsschemat:

Kretsdrift

Med hänvisning till den ovan visade pekstyrda 3 D-månens LED-drivrutinen med laddningsdimerkrets erhålls matningsingången från en 5V-källa, såsom en USB, som kan antas vara en konstant spänningsingång.

“elektriska reläer principer och tillämpningar ”

TIP122 tillsammans med Ry och tillhörande motstånd bildar en förinställning en enkel strömstyrd laddarkrets för den anslutna Li-Ion. Förinställningen justeras för att fixera cirka 4 V över Li-joncellsterminalerna.

Ry beräknas på lämpligt sätt för att säkerställa att strömmen till batteriet aldrig överstiger 0,5C-hastigheten, vilket kan vara cirka 1,5 ampere för det föreslagna 3000mAH-batteriet. Denna TIP122 måste monteras över en lämplig kylfläns.

Ry kan beräknas enligt följande:

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

wattförbrukning = 1 x 1,5 = 1,5 watt eller 2 watt

DC till DC UPS-scenen:

I det angränsande steget kan vi se några 1N5408-dioder placerade för att skapa en DC till DC UPS funktion, som säkerställer att LED-lampan inne i 3D-månen fortsätter att lysa upp utan avbrott även när 5V USB-källan tas bort eller under ett strömavbrott, med hjälp av en automatisk säkerhetskopiering från Li-ion-cellen.

Touch Touch-driven LED Dimmer Stage:

Nästa steg som är byggt kring IC 4017 bildar en enkel LED-dimmerkrets. De pinout-funktion av IC 4017 kan läras med följande punkter:

Stift nr 3, som är IC-startstiftet och ska aktiveras under strömbrytaren PÅ, är ansluten till en av LED-katodstiften genom ett TIP122-drivsteg och ett strömbegränsningsmotstånd Ry.

Låt oss anta att denna LED-stift associeras med varm gul färg LED-delen och kommer att vara ansvarig för att generera en varm gulaktig effekt på 3D-månbelysningen.

Nästa efterföljande stift av IC 4017, nämligen stift # 2,4,7,10, ska alla innehålla identiska TIP122-steg med varierande Ry-värden anslutna och associerade med den varmgula stiftet på lysdioden.

Pinout-detaljerna visas inte i diagrammet på grund av brist på utrymme, och eftersom det är identiskt med TIP122-steget fäst med stift nr 3 på IC och behöver bara replikeras. Den enda skillnaden är Ry-värdet som måste ökas på lämpligt sätt genom beräkning.

Detta innebär att när dessa stift växlas sekventiellt kommer att aktivera en sekventiell avbländning på 3D-månens LED-ljusstyrka för den varma gula delen av LED-lampan.

På exakt likartat sätt kan stift nr 1 som initieras bredvid stift nr 10 ses associerat med den andra katodstiftet på lysdioden genom ett identiskt TIP122-drivsteg och ett Ry-strömbegränsande motstånd. Den 'coola blå lysdioden' ska tändas vid denna stift när den sekventiella växlingen aktiverar denna pinout av IC.

Följande efterföljande pinouts av IC ska ha identiska TIP122-steg för den coola blå LED-sidan, som gjort i vår ovanstående förklaring med ökande Ry-värden, kopplade till den coola blå pin på LED.

När sekventiellt växlad stift # 1 lyser upp 3D-månen med en svalblå stark ljuseffekt, och nästa efterföljande stift kan växlas sekventiellt för att dimma denna coola blå belysning till önskade lägre nivåer.

Så snart sekvensen når den sista uttaget av IC 4017, som är stift nr 10, är sekvensen utformad för att vända tillbaka till stift nr 3 och tända den varmgula lysdioden. På detta sätt kan 3D-månen belysas i två färger med en sekventiell avbländningseffekt.

“vad är halvvågslikriktare ”

LED-dimmerbrytaren.

De två BC557 som är fästa vid stift nr 14 i IC 4017 används för att skapa logiska signaler för IC 4017 genom fingertryck vid basen av BJT-paret. Varje beröring resulterar i en enda sekventiell förskjutning över IC-uttagen från stift nr 3 till stift nr 10 och tillbaka till stift nr 3 för upprepning.

Beräkning av dimningsresistorn Ry

De Ry strömbegränsningsmotstånd och dimmermotståndet för de gula och de blå delarna av lysdioderna kan beräknas med hjälp av följande formel:

Ry = 4 - 3,3 / LED-ström

Här är 4 ingångsförsörjningen till lysdioden, 3.3 är LED-driftsspänningen och LED-strömmen är förstärkarna som är ansvariga för att implementera dimningseffekten på de relevanta delarna av tvåfärgad lysdiod. Därför måste detta nuvarande värde beräknas på lämpligt sätt för att möjliggöra en sekventiellt minskande ström över drivstegen associerade med relevanta pinouts av IC 4017. Lägre strömval kommer att resultera i motstånd med högre värden som genererar högre dimningseffekt på 3 D månbelysningen.

Detta avslutar tillverkningen av den föreslagna 3D-månen LED-drivkretsen med sekventiell avbländningseffekt, om du är osäker kan du gärna uttrycka dem genom kommentarer ...