Lampu Bawah Air LED Daya: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:59

Instruksi singkat ini akan memberi Anda detail dan inspirasi yang diperlukan untuk menerangi danau Anda. Ini adalah proyek LED sederhana yang saya harap dapat diperluas untuk menggunakan peredupan PWM dengan lampu RGB untuk membuat warna apa pun yang diinginkan.

Langkah 1: Menempatkan Listrik Ke Dalam Air

Jadi Anda ingin menerangi dermaga/perahu/tepi laut Anda tetapi Anda tidak ingin menyetrum perenang di area tersebut. Catu daya, khususnya pengalih catu daya dapat gagal sehingga AC 110V menyetrum segala sesuatu di area terdekat jika ada kontak atau kabel yang terbuka. Meskipun tidak mungkin, ini dapat mengakibatkan tuntutan hukum dan biaya pemakaman yang jauh lebih bermasalah daripada menggunakan desain yang tepat. Untungnya LED berjalan pada tegangan rendah: antara 2-4 VDC, ini berarti bahwa bahkan dengan kabel atau kontak yang terbuka, perenang di dekatnya tidak akan merasakan hal. Kami hanya perlu memastikan bahwa kami menggunakan catu daya bahwa mode kegagalan tidak akan memasukkan 110VAC ke dalam air. Catu daya berbasis transformator akan melakukan triknya! Sejauh pengetahuan saya, ini tidak akan 'hidup' setelah gagal. Namun Anda mungkin memerlukan trafo besar tergantung pada jumlah LED yang digunakan. Solusi terbaik yang saya temukan sebagai catu daya (yang saya gunakan) adalah baterai mobil/laut 12V. Ini akan memastikan Anda tidak akan pernah mendapatkan lebih dari 12-14V di dalam air. Namun hati-hati, jika korsleting ini dapat menghasilkan arus yang sangat tinggi. Putuskan sambungan dari sirkuit untuk mengisi daya. Bahan yang tercantum dalam langkah ini: baterai mobil / laut 12V, atau siklus dalam jika memungkinkan

Langkah 2: Membangun Sumber Saat Ini untuk LED Anda

Anda tidak bisa hanya memasang LED ke baterai Anda dan berkata pergi. Anda mungkin bisa, tetapi Anda mungkin tidak mau karena hal itu akan merusak harapan hidup LED daya (yang relatif) mahal. Kita perlu memastikan hal-hal ini beroperasi pada atau tepat di bawah arus desainnya. Awalnya saya berpikir tentang menggunakan rangkaian berdasarkan regulator lm3406 1.5A buck. Setelah menghitung harga setelah membuat PCB dan komponen khusus, saya memutuskan sesuatu yang sedikit lebih sederhana: Regulator linier LM317. Sudah ada instruksi di luar sana yang menjelaskan cara menggunakan ini, jadi saya akan membuatnya singkat. 317 mempertahankan tegangan konstan 1,25V antara terminal 'penyesuaian' dan terminal 'keluarannya'. Jika Anda memasang resistor 1,25 Ohm di antara keduanya, arus 1Amp akan mengalir (V = IR). Sekarang cukup pasang LED Anda di antara pengatur dan ground (lihat diagram). Diskusi: Meskipun sederhana, desain ini tidak sempurna. Lm317 menghilangkan daya sebagai panas untuk mengontrol tegangan. Jika Anda memasoknya dengan 40V dan menggunakannya untuk menggerakkan LED 4V pada 1amp, Anda akan menghilangkan 36Watt. P=I*V (40V-4V)*1amp = 36W. Anda akan ingin menyalakannya dengan tegangan yang sangat dekat dengan apa yang Anda kendarai. Dengan baterai 12V dan penurunan tegangan 1,25 melintasi resistor dan penurunan 0,5V melintasi IC, Anda akan dapat memberi daya pada 2-3 LED tergantung pada tegangannyaKotak yang ditunjukkan di atas terdiri dari 12 sirkuit identik untuk menyediakan 0,8A ke rantai LEDBahan yang tercantum dalam langkah ini12 - regulator Lm31712 - resistor 1W (nilainya tergantung pada arus yang diinginkan, I[A]=1,25 [V] /R[Ohm])12 - konektor kabel1 - sakelar hidup-mati1 kapasitor elektrolitik

Langkah 3: Pengkabelan dan Pemasangan LED

Saya menggunakan 6 set 3 LED Luxeon K2 Royal Blue yang disambungkan secara seri untuk menerangi dok saya. Meskipun diberi nilai 1A pada 3.85V (masing-masing), saya menggunakan 0.8A yang menurut saya diperlukan sekitar 3.70V. Jadi ini berarti kita membutuhkan setidaknya 3*3.70V = 11.10V untuk memberi daya pada rangkaian 3 LED Royal Blue yang dihubungkan secara seri. Kita juga harus memperhitungkan penurunan tegangan pada sumber arus kita (kira-kira 1,25+0,5V). Jadi kita membutuhkan total 12,85V yang sangat dekat dengan baterai 12V yang terisi penuh. Jika kita hanya menggunakan 2 LED secara seri, kita hanya membutuhkan 3,7*2+1,25+0,5 = 9,15V. Regulator hanya akan menghilangkan daya ekstra. Jadi untuk menjalankan total 18 LED saya menggunakan 6 set paralel dari 3 LED yang dihubungkan secara seri. Ini setara dengan 3,7[V]*1[A]*18[LED] = 66W jus. Kabel telepon pengukur 22 bekerja dengan baik untuk pengkabelan ini. Ada 4 kabel di kabel, saya menggunakan satu kabel untuk menyalakan 2 set LED, (masing-masing 2 kabel) tetapi satu bisa memberi daya 3 set LED per kabel saat menggunakan 1 kabel sebagai ground bersama, terutama jika menggunakan pengukur yang lebih kecil (lebih tebal) kabel. Semoga Anda mendapatkan ide pada titik ini dan dapat merancang pengaturan apa pun yang Anda suka. Akan menyenangkan untuk membuat penutup bawah air kecil untuk lampu. Namun karena waktu dan anggaran, saya hanya memasang lampu pada unit pendingin (yang Anda inginkan jika kehabisan air, mereka menjadi panas!), Mereka menempelkan unit pendingin dan memasangnya di tengah ke dok saya. Saya menggunakan stapler untuk memasang dan menyembunyikan kabel di sepanjang dok saya. Bahan yang digunakan dalam langkah ini: 18 - Luxeon K2 LEDs $5 masing-masing18 - Luxeon K2 Heat sinksepoxyX banyak kaki kabel telepon 22 gauge (atau kabel apa pun yang Anda inginkan)konektor untuk dihubungkan kabel ke sumber Anda saat ini.

Langkah 4: Anda Selesai

Sekarang Anda memiliki dok yang dilengkapi dengan LED daya yang menyala di malam hari dan mungkin membuat tetangga Anda kesal atau tidak. Anda dapat yakin, bagaimanapun, itu tidak akan menyetrum perenang Anda. Perhatikan bahwa itu tidak harus menjadi dermaga Anda! Rencana saya saat ini termasuk memasang ini di dasar danau saya untuk membuat lampu landasan pacu untuk kapal saya. Anda dapat menambahkan lensa berbeda ke lampu yang akan berkolimasi atau menyebarkan sinar. Coba warna yang berbeda juga. Anda dapat menghubungkannya selama mereka diberi peringkat untuk arus yang dipasok sumber Anda saat ini (jangan khawatir tentang voltase).

Langkah 5: Memperluas Proyek

Sejauh ini semuanya relatif sederhana. Kita bisa melakukan lebih baik daripada menggunakan kotak kontrol untuk menyalakan dan mematikan lampu biru. Langkah pertama adalah mengontrol kecerahannya. Saya telah melampirkan desain yang saya buat untuk rangkaian pengatur uang yang dikendalikan PWM namun saya kemudian menyadari bahwa seseorang dapat menambahkan transistor secara seri dengan lampu dan menggunakan sinyal PWM atau sinyal keluar analog dari pengontrol mikro untuk mengontrol kecerahan cahaya. Ini adalah langkah saya selanjutnya, ini dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam proyek yang telah selesai. Mengubah warna: Reseptor di mata Anda hanya sensitif terhadap panjang gelombang cahaya merah, hijau dan biru. Anda menafsirkan warna dengan kegembiraan relatif dari masing-masing reseptor. Misalnya cahaya kuning akan menggairahkan reseptor merah dan hijau. Jadi jika kita menempelkan led merah hijau dan biru bersama-sama dan mengontrol kecerahan relatifnya, atau jumlah waktu relatifnya menyala atau mati terhadap satu sama lain (dalam kerangka waktu yang sangat sangat singkat (PWM!)) kita membuat otak kita berpikir kita melihat warna yang berbeda. Beginilah cara kerja TV! Pertanyaannya sekarang adalah bagaimana kita mengontrol 3 lampu berbeda (RGB) per kelompok lampu tanpa menjalankan miliaran kabel di mana-mana. Ini dok Anda, bukan lab elektronik Anda. Kami membutuhkan setidaknya 4 kabel per set lampu RGB daripada 4 kabel untuk 3 set lampu seperti yang bisa kami lakukan sebelumnya. Jawabannya adalah saya tidak tahu bagaimana melakukannya dengan baik! Saya berharap pembaca yang terinformasi akan berkontribusi. Salah satu jawabannya adalah menyatukan semua warna yang berbeda dengan warna mereka sendiri. yaitu. semua merah secara seri dan menggunakan modulasi lebar pulsa untuk mengontrol jumlah relatif warna itu. Ini berarti lebih sedikit kabel yang berjalan di bawah dok Anda, tetapi itu juga berarti bahwa setiap kelompok lampu di dok Anda akan memiliki warna yang sama pada saat yang sama, daripada setengah hijau dan setengah ungu. Sistem dapat didesain ulang sepenuhnya sehingga kontrol elektronik terletak di bawah air dengan lampu. Ini hanya membutuhkan 2 kabel daya dan satu kabel kontrol per kelompok lampu. Tetapi membuat elektronik Anda basah mungkin akan mengakibatkan kegagalan jadi ini mungkin bukan cara yang harus dilakukan. Untuk meringkas masalahnya: bagaimana kita meminimalkan kabel, tetapi mempertahankan kontrol individu atas LED R, G, B di setiap kelompok LED ? Ingat kami ingin menjaga tegangan umumnya di bawah 12 V (tidak dapat menempatkan semua LED secara seri pada satu string) Kami pada dasarnya menyeimbangkan derajat kebebasan kontrol dengan jumlah kabel. Ini adalah contoh khas kendala teknik. Silakan kirim saran dan pertanyaan apa pun yang mungkin Anda miliki. Semoga berhasil!