Νυχτερινός λαμπτήρας τοίχου City City Skyline: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Αυτό το διδακτικό περιγράφει πώς έφτιαξα ένα διακοσμητικό φωτιστικό τοίχου. Η ιδέα είναι αυτή του ορίζοντα μιας νυχτερινής πόλης, με μερικά φωτισμένα παράθυρα σε κτίρια. Η λάμπα πραγματοποιείται με ημιδιαφανή μπλε πίνακα από πλεξιγκλάς με τις σιλουέτες του κτιρίου βαμμένες σε μαύρο χρώμα. Το φως προέρχεται από 108 "παράθυρα" τα οποία φωτίζονται από led που στερεώνονται σε τρύπες στον πίνακα. Η λάμπα τροφοδοτείται από μπαταρία 12V ή τροφοδοτικό.

Βήμα 1: Υλικά και εργαλεία

Ημι -διαφανές μπλε πάνελ από πλεξιγκλάς 50 cm x 22 cm (~ 20 "x 9"), 3 mm (0,12 ") πάχους

- λευκό πάνελ από πλεξιγκλάς 50 cm x 22 cm (~ 20 "x 9"), πάχους 3 mm (0,12 ")

- 2 μέτρα κανάλι αλουμινίου 15 mm x 10 mm x 1 mm (~ 0,6 "x 0,4" x 0,04 ")

- Μαύρο χρώμα

- Κολλητικό χαρτί

- πλαστικοί αποστάτες, πάχους 7 mm (0,275 )

- 6 μπουλόνια κεφαλής 6 x M3 x 12

- 108 λευκά led 3 mm

- 3 NUD4001

- Αντιστάσεις 3 x 2,2 ohm

- σύρμα

- διακόπτης

- Ποντάρισμα ή τροφοδοτικό 12 V

Εργαλεία:

- Τρυπάνι

- τρυπάνι 2,5 mm

- Βρύση Μ3

- αντιβυθίζει

- συγκολλητικό σίδερο

- μεταλλικό πριόνι

Βήμα 2: Μερικοί προκαταρκτικοί υπολογισμοί

Αποφάσισα τον αριθμό των αναμμένων παραθύρων κυρίως με βάση τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά του είδους των οδηγήσεων και του τρέχοντος οδηγού που χρησιμοποίησα. Τα led είναι λευκά led 3 mm, τα οποία λειτουργούν με 3,3 V και απορροφούν στο μέγιστο περίπου 0,025 A.

Για να έχω ένα σταθερό και σταθερό ρεύμα, χρησιμοποίησα 3 τρέχοντες οδηγούς LED NUD4001.

Συνδέω τα led σε ομάδες των 3 σε σειρά, 12 ομάδες παράλληλα για κάθε ένα από 3 NUD4001, για συνολικά 3 * 12 * 3 = 108 led, δείτε το ηλεκτρικό σχήμα παρακάτω.

Ακολουθώντας τις λεπτομερείς οδηγίες που περιέχονται στο φύλλο δεδομένων του NUD4001 (https://www.onsemi.com/pub/Collateral/NUD4001-D. PDF) υπολόγισα τις ηλεκτρικές τιμές του κυκλώματός μου (για καθένα από τα 3 NUDS). Το φύλλο δεδομένων του NUD4001 συνιστά συνολική κατανάλωση ισχύος μικρότερη από 1,13 W, με βάση τη διάχυση θερμότητας της θήκης SO-8 και το μέγεθος του μαξιλαριού:

- Leds ρεύμα: Iled = 0,025 A * 12 = 0,30 A

- Vsense: 0,7 V (Δείτε το σχήμα 2 στο φύλλο δεδομένων NUD)

- Rext = Vsense / Iled = 0,7 V / 0,24 A = 2,33 ωμ

- Vled = 3,3 V + 3,3 V + 3,3 V = 9,9 V

Vdrop μέσω του NUD4001: Vdrop = Vin - Vsense - Vled = 12 V - 0,7 V - 9,9 V = 1,4 V

- Εξοικονόμηση ισχύος στο NUD4001: P = Vdrop * I out = 1,4 V * 0,30 A = 0,420 W

- Εσωτερική διάχυση ισχύος NUD4001 (Εικόνα 4 στο φύλλο δεδομένων, για 12 V): 0,055 W

- Συνολική κατανάλωση ισχύος: Ptot = 0,420 W + 0,055 W = 0,475 W

Δεδομένου ότι δεν έχω κανένα μαξιλάρι εδώ (τα NUD είναι συγκολλημένα σε καλώδια και άλλα εξαρτήματα αλλά "επιπλέουν στον αέρα"), περιμένω χαμηλότερη διάχυση θερμότητας, οπότε υποθέτω (ελπίζω) ότι η τιμή των 0,475 W που δίνεται από το κύκλωμά μου είναι αρκετά χαμηλή να μην καταστραφεί το NUD4001.

Ο υπολογισμός για την αντίσταση δίνει μια τιμή για Rext = 2,33 ohm. Δεδομένου ότι μια αντίσταση 2,33 ohm δεν είναι εμπορικά διαθέσιμη, χρησιμοποίησα μια τυπική τιμή κοντά σε αυτήν, 2,2 ohm.

Βήμα 3: Πραγματοποίηση πίνακα

Το πρώτο βήμα στην πραγματοποίηση του πάνελ ήταν η επιλογή ενός ωραίου ορίζοντα της πόλης για αναπαραγωγή στο πάνελ από πλεξιγκλάς. Μετά από κάποια αναζήτηση στο Διαδίκτυο επέλεξα τον ορίζοντα στο Σχ. 1.

Στη συνέχεια, με ένα λογισμικό χειρισμού εικόνας (gimp στην περίπτωσή μου, αλλά κάθε λογισμικό χειρισμού εικόνας μπορεί να κάνει) έχω προσαρμόσει τις διαστάσεις έτσι ώστε να μπορεί να χωρέσει σε δύο φύλλα Α4 σε οριζόντιο προσανατολισμό. Η εικόνα επρόκειτο να χρησιμοποιηθεί ως μάσκα για το βάψιμο των κτιρίων και τη διάνοιξη των οπών για τα led, οπότε την "δυαδικοποίησα" για να την κάνω καθαρή ασπρόμαυρη με πολύ αιχμηρές άκρες και πρόσθεσα λευκές κηλίδες ως αναφορά στις τρύπες των παραθύρων. Τέλος χώρισα την εικόνα στα δύο και εκτύπωσα σε 2 αυτοκόλλητα φύλλα χαρτιού (Εικ. 2, Εικ. 3)

Αφού έκοψα προσεκτικά τις εκτυπώσεις, στερέωσα το λευκό μέρος των φύλλων (τον ουρανό) στο πάνελ πλεξιγκλάς και έβαψα το ακάλυπτο τμήμα με μαύρο σπρέι. Αφού στεγνώσει το χρώμα αφαίρεσα το λευκό αυτοκόλλητο χαρτί και στερέωσα το μαύρο μέρος των φύλλων στα βαμμένα κτίρια. Στη συνέχεια, ακολουθώντας τις λευκές κηλίδες, άνοιξα τις τρύπες για τα led και αφαίρεσα το μαύρο αυτοκόλλητο χαρτί, προσέχοντας να μην καταστρέψω το χρώμα. (Αποφάσισα να ανοίξω τις τρύπες μετά το βάψιμο γιατί αλλιώς το χρώμα θα μπορούσε να φράξει τις τρύπες και να δυσκολέψει το βούλωμα των led).

Βήμα 4: Συγκολλητικό, συγκολλητικό, συγκολλητικό

Με το πάνελ βαμμένο και τρυπημένο άρχισα να τοποθετώ τα led στις τρύπες, με τις καρφίτσες λυγισμένες και ευθυγραμμισμένες ώστε να μπορώ να συγκολλήσω τη θετική (μακρύτερη) καρφίτσα ενός led με αρνητικό (μικρότερο) pin της επόμενης, σε σειρά 3 Το

Χρησιμοποίησα καλώδια για να κλείσω τα κενά μεταξύ των ακίδων όταν είναι πολύ μεγάλα και μεταξύ των ακίδων και των λυχνιών NUD4001.

Επίσης έπρεπε να τακτοποιήσω καρφίτσες και σύρματα για να τα κρύψω πίσω από το μαύρο χρώμα. Τελικά απαιτούσε αρκετή συγκόλληση (και δεν είμαι πολύ καλός σε αυτό). Όλα λοιπόν φαίνονται αρκετά ακατάστατα, και είναι, αλλά κατά κάποιο τρόπο λειτουργούν;)

Βήμα 5: Κλείστε το κουτί

Το τελευταίο βήμα για να τελειώσω τον λαμπτήρα led ήταν να στερεώσω ένα δεύτερο πάνελ πλεξιγκλάς στο πίσω μέρος για να προστατεύσω όλα τα κυκλώματα. Μεταξύ των 2 πλαισίων έβαλα 6 αποστάτες για να αφήσει αρκετό χώρο για όλα τα εσωτερικά εξαρτήματα και συνειδητοποίησα ένα πλαίσιο για να τα κρατάω όλα μαζί. Έφτιαξα το διαχωριστικό από κομμάτια απορριμμάτων πλεξιγκλάς που είχα τοποθετήσει γύρω, βάζοντας μαζί 1 κομμάτι πάχους 3 mm και 1 τεμάχιο πάχους 4 mm. Συνειδητοποίησα το πλαίσιο από 4 κομμάτια καναλιού αλουμινίου όσο οι πλευρές του πάνελ, με τα άκρα τους να είναι 45 °. Το κανάλι έχει εσωτερικό πλάτος 13 mm (~ 0,5 ), οπότε έκανα τους αποστάτες πάχους 7 mm (13 mm - 2 x 3 mm για πλέκες από πλεξιγκλάς). Στη συνέχεια, κόλλησα τα διαχωριστικά στον μπροστινό πίνακα, 2 σε κάθε μακριά πλευρά και 1 στις κοντές πλευρές, και έβαλα το πίσω πλαίσιο. Με τις πλευρές του πλαισίου στη θέση τους έκανα 6 οπές διαμέτρου 5, 5 mm, από πίσω, στις θέσεις αποστάσεων. Δεδομένου ότι ήθελα την μπροστινή πλευρά του πλαισίου καθαρή και χωρίς τρύπες, σταμάτησα να τρυπώ όταν η τρύπα είχε βάθος περίπου 5-6 mm, στη συνέχεια αφαίρεσα το κανάλι αλουμινίου και τελείωσα την τρύπα μέχρι τα πάνελ πλεξιγκλάς και τους αποστάτες. Στη συνέχεια, σπείρωσα τις τρύπες με τη βρύση Μ3. Επίσης, διεύρυνα και φούντωσα τις οπές στην πίσω πλευρά των καναλιών αλουμινίου για τις κεφαλές των μπουλονιών. Στο αριστερό κανάλι έκανα μια τρύπα στο πλάι για το καλώδιο τροφοδοσίας. Τελικά συναρμολόγησα όλα τα πάνελ με αποστάτες και κανάλια αλουμινίου και βίδωσα τα μπουλόνια. Τα μπουλόνια έχουν μήκος 12 mm, έτσι κατεβαίνουν από το πίσω πλαίσιο, τα διαχωριστικά και μέρος του μπροστινού πίνακα, αλλά δεν φτάνουν στην μπροστινή πλευρά των καναλιών πλαισίου.

Βήμα 6: Βλέπετε το Φως;

Μετά τη συναρμολόγηση της λυχνίας led συνδέσα έναν διακόπτη στο καλώδιο τροφοδοσίας και μια μπαταρία 12V και άναψα τη λάμπα.

Στο τέλος είμαι αρκετά ικανοποιημένος από τη δουλειά μου, αν και τα led κάνουν λίγο πολύ φως, ειδικά ακριβώς μπροστά (έχουν στενό κώνο φωτός, οπότε όταν φαίνονται πλευρικά φαίνονται λιγότερο φωτεινά). Αν δεν παρεξηγήσω το φύλλο δεδομένων NUD4001, η φωτεινότητα των led μπορεί να μειωθεί αντικαθιστώντας τις αντιστάσεις 2, 2 ohm με υψηλότερες, αλλά προς το παρόν θα διατηρήσω τη λάμπα μου ως έχει.