Dupin - Ultra Düşük Maliyetli Taşınabilir Çok Dalga Boylu Işık Kaynağı: 11 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Adını ilk kurgusal dedektif olarak kabul edilen Auguste Dupin'den alan bu taşınabilir ışık kaynağı, herhangi bir 5V USB telefon şarj cihazı veya güç paketiyle çalışır. Her LED kafası manyetik olarak klipslenir. Küçük bir fan tarafından aktif olarak soğutulan düşük maliyetli 3W yıldız ledleri kullanan ünite kompakttır ancak çok çeşitli yüksek yoğunluklu dalga boyları sunar. Tabii ki, tam renkli aydınlatma için beyaz LED'leri de destekler.

Buradaki görüntüler 415nm, 460nm, 490nm, 525nm, 560nm ve 605nm'de çıktıyı göstermektedir.

Ancak kullanılan LED'ler 365nm, 380nm, 415nm, 440nm, 460nm, 490nm, 500nm, 525nm, 560nm, 570nm, 590nm, 605nm, 630nm, 660nm ve 740nm'dir. Ayrıca 'gün ışığı beyazı' LED'i ve yeşil bileşen içermeyen pembe bir ışık üreten, öncelikle bahçecilik uygulamalarına yönelik bir PAR tam spektrumlu LED'i de gösterilmektedir.

Düşük düşme voltajı hassas sabit akım kaynağı ile çalışan ünite, döner kodlayıcı aracılığıyla 100 parlaklık ayarı sunar ve kapatıldığında son parlaklık ayarını kaydeder, böylece tekrar açıldığında otomatik olarak son parlaklık ayarına döner.

Ünite, parlaklığı yönetmek için PWM kullanmaz, bu nedenle titreme olmaz, bu da yapaylık olmadan fotoğraf veya video görüntüleri çekmek istediğiniz durumlarda kullanımını kolaylaştırır.

Sabit akım kaynağı, birkaç yüz kilohertz'e kadar doğrusal veya darbe modülasyonuna ve hatta neredeyse bir megahertz'e kadar darbe modülasyonuna izin veren geniş bir bant genişliği amplifikatörü ve çıkış aşamasına sahiptir. Bu, floresan ölçümü veya ışık veri iletişimi vb. ile deney yapmak için kullanışlıdır.

Birden fazla LED'i sürmek için sabit akım kaynağını da kullanabilirsiniz. Örneğin, 24V'luk bir güç kaynağı kullanarak, LED başına 2,2V'luk bir voltaj düşüşüyle 10 kırmızı LED'i çalıştırabilirsiniz.

Bu senaryoda ana kontrol devresine hala 5V ile güç verdiğinizi, ancak güç transistörünün kolektörünü daha yüksek bir voltaja bağladığınızı unutmayın. Daha fazla bilgi için bu talimattaki son adıma bakın.

Uygulamalar adli tıp, mikroskopi, belge incelemesi, pul koleksiyonu, entomoloji, mineral floresan, UV, IR ve görsel fotoğrafçılık, kolorimetri ve ışıkla boyamayı içerir.

Gereçler

Neredeyse tüm durumlarda bunlar, artık o ürünü stoklamayan veya artık eBay/Amazon'da bulunmayan tek satıcı dışında, aslında kullandığım tedarikçilerdir.

Bu liste, kablo, 2,5 mm erkek elektrik fişi ve makine vidaları hariç, ihtiyacınız olan öğelerin çoğunu kapsar.

LED'ler için 20 mm soğutucu

www.ebay.co.uk/itm/Aluminium-Heatsink-for-…

3W LED'lerin çoğu aşağıdakiler tarafından sağlanır:

futureeden.co.uk/

FutureEden ayrıca 15, 45 ve 90 derece dahil olmak üzere çeşitli açılarda bulunan LED lensleri de sağlar. Prototipte 15 derece lens kullandım.

560nm ve 570nm LED'ler

www.ebay.co.uk/itm/10pcs-3W-3-Watt-Green-5…

490nm LED'ler

www.ebay.co.uk/itm/New-10pcs-3W-Cyan-490nm…

365nm LED'ler

www.ebay.co.uk/itm/3W-365nm-UV-LED-ultravi…

D44H11 güç transistörü

www.ebay.co.uk/itm/10-x-Fairchild-Semicond…

5 mm raf pimleri

www.amazon.co.uk/gp/product/B06XFP1ZGK/ref…

Fan ve soğutucu

www.amazon.co.uk/gp/product/B07J5C16B9/ref…

PCB'ler

www.amazon.co.uk/gp/product/B01M7R5YIB/ref…

Manyetik konektörler

www.ebay.co.uk/itm/Pair-of-Magnetic-Electr…

2.5mm dişi güç soketi

www.ebay.co.uk/itm/2-5mm-x-5-5mm-METAL-PAN…

BAT43 Schottky diyot

www.ebay.co.uk/itm/10-x-BAT43-Small-Signal…

Küçük sinyal transistör kiti (bu projede kullanılan BC327/337 dahil)

www.ebay.co.uk/itm/200PCS-10-Value-PNP-NPN…

Döner kodlayıcı (kullandığım satıcı artık eBay'de değil ama bu aynı birim)

www.ebay.co.uk/itm/Rotary-Encoder-5-pin-To…

X9C104P (bu farklı bir satıcıdan)

www.ebay.co.uk/itm/X9C104P-DIP-8-Entegre…

TLV2770

www.mouser.co.uk/ProductDetail/texas-instr…

USB akım monitörü (isteğe bağlı)

www.amazon.co.uk/gp/product/B01AW1MBNU/ref…

Adım 1: Kasa Montajı

Ana ünite kasası ve LED kafası 3D yazdırılmıştır. Kodlayıcıyı desteklemek için kasanın arkasına küçük bir düz arka plaka takılır. Güç, standart bir 2,5 mm güç soketi ile sağlanır. Güç kablosunu yapmak için standart bir USB kablosu kesilir.

Tüm ürünler PLA'da %100 dolgu ve 0,2 mm katman yüksekliği ile basılmıştır. STL dosyaları ek olarak dahil edilmiştir.

Kasa grubunu, kasanın arkası taban plakasına gelecek şekilde dikey olarak yazdırın. Destek gerekmez.

Adım 2: LED Kafa Montajı

Her LED kafa düzeneği, iki adet 3D baskılı parça, üst kafa düzeneği ve arka tutturma plakası içerir. Bunları PLA'da %100 dolgu ve 0,2 mm katman yüksekliğinde yazdırın. Destek gerekli değildir. Arka tutturma plakası, düz arka yüzey taban plakasına değecek şekilde basılmalıdır.

Daha önce gösterilen stl görüntülerinin arka plakanın 180 derece dışa dönük olduğunu unutmayın - düz taraf, cıvataları birbirine vidaladığınızda arka plakanın dış yüzeyidir.

Daha sonra her bir kafa düzeneği, üst düzeneğe takılı LED takılı presle birlikte 20 mm x 10 mm'lik bir ısı bloğuna sahiptir. Fotoğraflar nasıl monte edileceğini gösteriyor. Kağıdı yapışkan pedden soyarak başlayın ve LED soğutucuyu 20 mm'lik soğutucu anahattı içinde tamamen tutmaya özen göstererek LED'i yapıştırın.

Ardından iki kabloyu LED'e lehimleyin ve ardından soğutucu kanatçıklarının fotoğraflarda gösterildiği gibi yönlendirildiğinden emin olarak soğutucuyu üst kafa aksamına doğru itin. Bu, soğutma için hava akışını en üst düzeye çıkarmak içindir.

Soğutucuyu taktıktan sonra, kabloları çekin ve fotoğrafta gösterildiği gibi kesin, yaklaşık 3/4 inç kablo bırakın. Tellerin uçlarını soyun ve kalaylayın.

LED kafa, nikel kaplı çelik raf pimlerinden yapılmış iki pim ile kasaya bağlanır. Bunlar, onları yerine kilitlememizi sağlayan bir flanşa sahip oldukları için iş için mükemmeldir.

Daha büyük çaplı bir keski havya ucu kullanarak, her bir pimin üstünü kalaylayın. Pimleri bir mengeneye veya ideal olarak gösterildiği gibi bu küçük tezgah aletlerinden birine tutun - kablo yapmak için de çok kullanışlıdırlar.

Ardından, gösterildiği gibi tellerin düz yukarı baktığından emin olarak telleri pimlere takın. soğumaya bırakın.

Pimler soğuduğunda, 2 X M2 12mm makine vidası ve somunu kullanarak arka bağlantı plakasını takın. Bunu yapmadan önce arka plaka montaj deliklerinin döner matkap veya konik rayba ile temizlendiğinden emin olun. Çelik pimler hafifçe sallanabilmelidir. Bu, manyetik kontakların güvenilir olmasını sağlamak için önemlidir.

Not: Bazı üniteler için naylon vida ve somunlar, diğerleri için çelik olanlar kullandım. Çelik olanlar muhtemelen kilit rondelalarına ihtiyaç duyarlar ve aksi takdirde zamanla çözülme eğilimi gösterirler; naylon vidalar daha fazla sürtünmeye meyillidir ve bu daha az sorun yaratır.

İsteğe bağlı olarak, aksi takdirde oldukça geniş olan ışını hizalamak istiyorsanız, LED'e bir lens takın.

Adım 3: Ana PCB

Ana devre kartı, 30 x 70 mm'lik bir matris kartı kullanılarak yapılmıştır. Bunlar, yaygın olarak bulunan, 0,1 inçlik boydan boya delikli bir matrise sahip yüksek kaliteli fiberglas levhalardır.

Noktadan noktaya kablolama, yaklaşık 0,2 mm emaye bakır tel olan 'kalem teli' kullanır. Yalıtım, normal bir havya ucu ile erir.

Döner kodlayıcı doğrudan kartın ucuna lehimlenmiştir. Enkoder pinlerinin kartın altına bağlandığına dikkat edin.

Aşağıdaki adımlarda, tüm devrenin ayrı parçalarını oluşturacak ve devam etmeden önce bunları test edeceksiniz. Bu, bitmiş devre kartının doğru şekilde çalışmasını sağlar.

Fotoğraflar panoyu montaj sırasında göstermektedir. Kalem tel, çoğu bileşeni birbirine bağlayan arka tarafta görülebilir. Daha yüksek akımların söz konusu olduğu yerlerde daha kalın tel kullanılır. Bazı kırpılmış bileşen uçları, kartın üstünde ve altında bir güç ve topraklama rayı yapmak için kullanılır.

Not: alan dar. Yerden tasarruf etmek için dirençleri dikey olarak monte edin. Buradaki düzen, pano monte edildiğinde 'gelişti' ve gerekli alan konusunda biraz iyimserdim ve tüm dirençleri gösterildiği gibi yatay değil dikey olarak monte etmeliydim.

Bağlantılar 'veropinler' kullanılarak yapılır, ancak uçları altta olacak şekilde bir bileşen teli halkası da kullanabilirsiniz; ancak bu, pimli bir delik yerine bağlantı başına iki delik gerektirir.

Adım 4: Enkoder Devresi

Devreyi birkaç ayrı şema olarak çizdim. Bu, her bir parçanın ne yaptığını açıkça görebilmeniz içindir. Devreyi, bir sonraki parçayı eklemeden önce her parçanın doğru çalıştığını test ederek adım adım oluşturmalısınız. Bu, çok fazla sıkıcı sorun giderme işlemi olmadan her şeyin doğru şekilde çalışmasını sağlar.

Başlamadan önce, lehimleme hakkında bir kelime. Kurşunlu değil kurşunlu lehim kullanıyorum. Bunun nedeni, el lehimleme senaryolarında kurşunsuz lehimle çalışmanın çok daha zor olmasıdır. Kötü teneke ve sadece genel olarak bir acıdır. Kurşunlu lehim oldukça güvenlidir ve çalışırken tehlikeli dumanlara maruz kalmazsınız. Sadece sağduyulu davranın ve lehimlemeden sonra ve yemeden, içmeden veya sigara içmeden önce ellerinizi yıkayın. Amazon, iyi kalitede ince ayarlı kurşunlu lehim ruloları satmaktadır.

kodlayıcı arayüzü

Bu oldukça basit. Enkoderin A, B ve C (ortak) olmak üzere üç pini vardır. Gördüğünüz gibi C pinini topraklıyoruz ve A ve B pinlerini 10K dirençler üzerinden yukarı çekiyoruz. Ardından, düzensiz çalışmaya neden olabilecek temas sıçramasını yumuşatmak için toprağa 10nF kapasitörler ekleriz.

A ve B pinleri daha sonra dijital pot IC üzerindeki INC ve U/D pinlerine bağlanır. (X9C104). Bu devreyi bağlayın ve X9C104 güç ve topraklama pinlerini de bağlayın. Bu sırada 470uF ve 0.1uF güç ayırma kapasitörlerini de ekleyin.

Enkoder pinleri devre kartının altına lehimlenmelidir; arka plakadaki delik daha sonra kodlayıcı şaftı ile aynı hizaya gelecektir.

X9C104P'deki CS pinini geçici olarak +5V'a bağlayın. Bunu daha sonra devrenin başka bir bölümüne bağlayacağız.

Şimdi devreye 5V bağlayın ve bir metre kullanarak X9C104P üzerindeki H ve W pinleri arasındaki direncin, siz kodlayıcıyı döndürdüğünüzde neredeyse 0 ohm ile 100K ohm arasında düzgün bir şekilde değiştiğini doğrulayın.

Adım 5: Sabit Akım Güç Kaynağı Devresi

Enkoder devresinin çalıştığından emin olduğunuzda, sıra sabit akım güç kaynağı bölümünü oluşturmaya gelir. TLV2770 op-amp gücünü ve toprağını bağlayın ve ardından X9C104P'nin H, W ve L pinlerine bağlayarak gösterildiği gibi kablolayın.

0.1 ohm akım algılama direncini doğrudan TLV2770'in toprak pinine bağladığınızdan ve ardından kalan topraklanmış bileşenleri bu noktaya 'yıldız' bağladığınızdan emin olun (1N4148 katot, 10K direnç, 0.1uF kapasitör). Ardından bu toprak noktasını devre kartındaki toprak rayına bağlayın. Bu, topraklama rayı ile akım algılama direnci arasındaki küçük dirençlerin opamp tarafından hatalı algılama voltajları olarak görülmemesini sağlar. 750mA'da 0.1 ohm direnç üzerindeki voltajın sadece 75mV olduğunu unutmayın.

SHDN hattını geçici olarak +5V'a bağlayın. Bunu daha sonra devrenin başka bir bölümüne bağlayacağız.

Kullandığımız soğutma fanı Raspberry Pi için tasarlanmıştır. Birini ana güç transistörü için kullanacağımız bir dizi soğutucu ile birlikte gelir.

D44H11 güç transistörü, Raspberry Pi fan kitiyle birlikte gelen en büyük soğutucuya yapıştırılarak panoya dik açılarda monte edilmelidir.

LED'lerden geçen maksimum akımın 750mA'dan fazla olmamasını sağlamak için 680K direncinin ayarlanması gerekebilir.

Tekrar +5V'u ve bir soğutucu üzerine monte edilmiş bir güç LED'ini bağlayın. Şimdi, kodlayıcıyı döndürerek LED üzerinden akımı sorunsuz bir şekilde değiştirebildiğinizi doğrulayın. Minimum akım yaklaşık 30mA olarak seçilmiştir, bu da çoğu 5V cep telefonu güç paketinin minimum parlaklıkta otomatik olarak kapanmamasını sağlamak için yeterli olmalıdır.

İsteğe bağlı USB akım monitörü burada kullanışlı bir aksesuardır, ancak onu kullanırsanız, daha sonraki bölümde tartışılacağı gibi, önce güç kablosunu yapmanız gerekecektir.

Not: Daha kısa dalga boyundaki LED'ler, henüz soğutucuyu fan soğutması yapmadığımız için yüksek akımda oldukça ısınacaktır, bu nedenle test sırasında çalışma süresini oldukça kısa (birkaç dakika) tutun.

Nasıl çalışır: Akım algılama direncindeki voltaj, referans voltajıyla karşılaştırılır. Opamp, iki girişin aynı voltajda olmasını sağlamak için çıkışını ayarlar (opampın giriş ofset voltajını göz ardı ederek). Dijital potansiyometre üzerindeki 0.1 uF kapasitör iki amaca hizmet eder; X9C104 cihazından gelen 85KHz şarj pompası gürültüsünü filtreler ve ayrıca açılışta talep akımının sıfır olmasını sağlar. Opamp ve geri besleme stabilize olduğunda, kapasitör üzerindeki voltaj talep voltajına yükselecektir. Bu, yük boyunca ani akım yükselmelerini önler.

D44H11 transistörü, yeterli akım değerlerine ve bir güç transistörü için iyi olan en az 60'lık yüksek bir minimum kazanca sahip olduğu için seçildi. Ayrıca gerektiğinde akım kaynağının yüksek hızlı modülasyonunu kolaylaştıran yüksek bir kesme frekansına sahiptir.

Adım 6: Güç Yönetim Devresi

Güç yönetimi devresi, öncelikle döner kodlayıcı üzerindeki anlık hareketli basmalı anahtarı, geçiş yapan bir güç anahtarına dönüştürür.

BC327 ve BC337 transistörleri, oldukça yüksek kazançları ve maksimum 800mA kolektör akımına sahip oldukları için kullanılır; bu, fanın 100mA civarında çektiği fan anahtarı için kullanışlıdır. Çok çeşitli kullanışlı cihazlar içeren çeşitli küçük sinyal transistörlerinden oluşan ucuz bir kit satın aldım. Prototipte bu transistörlerin en yüksek kazanç kutusunu gösteren -40 son ekine sahip olduğuna dikkat edin. Bunun çok önemli olduğundan şüpheliyim ve aynı kiti satın alırsanız benzer cihazlar almalısınız, bunun farkında olun.

Güç, TLV2770 opamp üzerindeki SHDN pini değiştirilerek kontrol edilir. SHDN pini düşük olduğunda opamp devre dışı kalır ve yüksek olduğunda opamp normal şekilde çalışır.

Güç yönetimi devresi ayrıca X9C104 dijital potansiyometre üzerindeki CS hattını da kontrol eder. Güç kapatıldığında, CS çizgisi yükselir ve potun mevcut ayarının kalıcı flash belleğine geri yazılmasını sağlar.

Nasıl çalışır: başlangıçta 100K direnç ve 1uF kapasitörün birleşimi +5V'dir. Anlık anahtara basıldığında, 10nF kondansatör üzerinden yüksek seviyeli voltaj, açılan Q1'in tabanına aktarılır. Bunu yaparken kollektörü aşağı çeker ve bu da Q2'nin açılmasına neden olur. Devre daha sonra 270K geri besleme direnci aracılığıyla kilitlenir ve Q1 ve Q2'nin her ikisinin de açık kalmasını ve SHDN çıkışının yüksek olmasını sağlar.

Bu noktada, 100K direncinin ve 1uF kapağının birleşimi şimdi Q1 tarafından aşağı çekilir. Bu nedenle, anlık anahtara tekrar basıldığında, Q1'in tabanı aşağı çekilir ve kapatılır. Kollektör Q2'yi kapatarak +5V'a yükselir ve SHDN çıkışı şimdi düşer. Bu noktada devre ilk durumuna geri döner.

Güç yönetim devresini monte edin ve enkoder üzerindeki anlık anahtarı buna bağlayın. Düğmeye her bastığınızda SHDN'nin değiştiğini ve SHDN düşükken CS'nin yüksek olduğunu ve bunun tersini doğrulayın.

Soğutma fanını geçici olarak Q3 toplayıcısına ve +5V rayına (fanın pozitif ucudur) bağlayın ve SHDN yüksek olduğunda fanın açıldığını doğrulayın.

Ardından güç yönetim devresini sabit akım güç kaynağına bağlayın ve CS'yi X9C104P dijital potansiyometreye bağlayarak geçici toprak bağlantısını kaldırın. SHDN'yi TLV2770'e bağlayın ve ayrıca bu pime giden geçici bağlantıyı kaldırın.

Artık devrenin doğru şekilde açıldığını ve kodlayıcı anahtarına basıldığında açılıp kapandığını onaylayabilmelisiniz.

Adım 7: Arıza Koruma Devresi

Çoğu sabit akım güç kaynağında olduğu gibi, yükün bağlantısı kesilir ve ardından yeniden bağlanırsa bir sorun vardır. Yükün bağlantısı kesildiğinde, opamp yük üzerinden akımı sürmeye çalışırken Q4 doygun hale gelir. Yük yeniden bağlandığında, Q4 tamamen açık olduğundan, birkaç mikrosaniye boyunca üzerinden yüksek bir geçici akım akabilir. Bu 3W led'ler geçici olaylara oldukça toleranslı olsa da, veri sayfası derecelendirmelerini (1 ms için 1A) aşıyor ve yük hassas bir lazer diyotu olsaydı kolayca yok edilebilirdi.

Arıza koruma devresi, Q4 üzerinden temel akımı izler. Yükün bağlantısı kesildiğinde bu, yaklaşık 30mA'ya yükselir, 27 ohm'luk direnç üzerindeki voltajın Q5'i açmak için yeterince yükselmesine neden olur ve bu da Q6'nın açılmasına ve ardından toplayıcısının neredeyse yere düşmesine neden olur. Schottky diyot (0,4V ileri voltajının bir transistörü açmak için gereken 0,7V'den düşük olması nedeniyle seçilir) ardından FLT hattını aşağı çeker, Q1 ve Q2'yi kapatır ve böylece gücü kapatır.

Bu, potansiyel olarak zarar verici geçici olaylardan kaçınarak yükün asla güç açıkken bağlanmamasını sağlar.

Adım 8: Montaj

Manyetik kuplörleri, kablonun kasadaki deliklerden geçeceğinden emin olarak, makul uzunlukta kısa bir tel uzunluğuna (yaklaşık 6 inç uzunluğunda) lehimleyin.

Kasa deliklerinin temiz olduğundan emin olun - bunu sağlamak için bir döner matkap ve arkadaki tel deliklerinin de temiz olduğundan emin olmak için daha küçük bir matkap kullanın.

Şimdi bir LED kafa kullanarak, kuplörleri kafa pimlerine tutturun ve kasaya yerleştirin. LED kafası, kama yoluna baktığınızda kama ile kasa arasında küçük bir boşluk olacak şekilde oturmalıdır. Kuplörlerin doğru şekilde oturduğundan emin olduktan sonra, her birinin arkasına küçük bir damla epoksi koyun ve LED kafasıyla birlikte yerleştirin ve yapıştırıcı sertleşirken onu uzak bir yere yerleştirin. LED kafa tertibatlarımı, kafa tertibatının arka plakası size bakacak ve kama yuvası yukarı bakacak şekilde, pozitif bağlantı sağ tarafınızda olacak şekilde kabloladım.

Yapıştırıcı sertleştiğinde, kafayı çıkarın ve ardından fanı etiket görünür olacak şekilde takın, yani hava akışı havayı kafa ısı emicisinin üzerine itiyor. Fanı monte etmek için iki adet M2 X 19mm makine vidası ve bir somun tornavidası kullandım, bu çok zahmetli ama kasanın arkasından içeri kaydırın ve ardından her şeyi sıralayıp sabitleyebilmelisiniz.

Artık 2,5 mm'lik güç soketini monte edebilir ve tüm kabloları PCB'ye bağlayabilir, yeterince boşluk bırakarak kolayca kablo bağlayabilir ve ardından kasaya basılı raylar üzerindeki kasaya kaydırabilirsiniz.

Arka plaka düzeneği, dört küçük kendinden kılavuzlu vidayla sabitlenir. Enkoder mili konumunun plaka üzerinde tam olarak ortalanmadığına dikkat edin, bu nedenle vida delikleri aynı hizaya gelene kadar döndürdüğünüzden emin olun.

9. Adım: USB Güç Kablosu

Güç kablosu ucuz bir USB kablosundan yapılmıştır. Kabloyu daha büyük USB fişinden yaklaşık 1 inç uzakta kesin ve soyun. Kırmızı ve siyah teller güç ve topraktır. Yalıtmak için ısıyla daralan bir malzeme kullanarak bunlara daha kalın bir şekil 8 kablosu bağlayın ve ardından diğer uçta standart bir 2,5 mm elektrik fişini lehimleyin.

USB kablosunu kısa kestik çünkü kablolar akımı taşıyamayacak kadar ince ve aksi halde çok fazla voltaj düşecek.

Adım 10: Modülasyon Seçeneği ve Fiber Birleştirme

Akım kaynağını modüle etmek için, 0.1 uF kapasitör ve W pinini opamp üzerindeki ters çevirmeyen girişten ayırın ve bu girişi 68 ohm'luk bir dirençle toprağa bağlayın. Ardından, ters çevirmeyen girişe 390 ohm'luk bir direnç bağlayın. Direncin diğer ucu daha sonra modülasyon girişidir ve 5V LED'i tam akıma sürer. Enkoderden harici modülasyona geçişi kolaylaştırmak için karta birkaç jumper takabilirsiniz.

LED'leri fibere, örneğin mikroskopi vb. için bağlamak istiyorsanız, 3mm fiber kuplörler için Angstrom projesinden STL'yi kullanabilirsiniz.

Adım 11: Birden Çok LED'e Güç Verme

Birden fazla LED'i sürmek için sabit akım sürücüsünü kullanabilirsiniz. Bir LED akımın çoğunu alacağı için LED'ler paralel bağlanamaz. Bu nedenle, LED'leri seri olarak bağlarsınız ve ardından üst LED'in anotunu uygun bir güç kaynağına bağlarsınız, ana kontrol devresini hala 5V üzerinde çalışır halde bırakırsınız.

Çoğu durumda LED'ler için ayrı bir güç kaynağı kullanmak ve diğer her şeyi standart bir telefon şarj cihazıyla çalıştırmak daha kolaydır.

Voltajı hesaplamak için, LED sayısını alın ve her bir LED için voltaj düşüşüyle çarpın. Ardından, yaklaşık 1.5V marj bırakın. Örneğin, 2,2 V'luk bir voltaj düşüşüne sahip 10 LED'in her biri 22 V gerektirir, bu nedenle 24 V'luk bir besleme iyi çalışır.

Güç transistöründeki voltajın çok yüksek olmadığından emin olmalısınız, aksi takdirde çok ısınır - burada tasarlandığı gibi en kötü senaryoda (düşük ileri voltajlı bir kızılötesi LED'i sürmek) yaklaşık 3V düşer, yani bu Daha büyük bir soğutucu kullanmak istemiyorsanız, hedeflemeniz gereken maksimum değer. Her halükarda voltajı 10V'dan daha düşük tutardım çünkü transistörün güvenli çalışma alanına dayalı akım sınırlamalarına girmeye başlıyorsunuz.

Daha kısa dalga boyu yayıcıların daha yüksek ileri voltajlara sahip olduğunu ve 365nm LED'lerin yaklaşık 4V düştüğünü unutmayın. Bunlardan 10 tanesini seri olarak bağlamak 40V'u düşürür ve standart bir 48V güç kaynağı, güç transistöründe daha büyük bir soğutucu gerektirir. Alternatif olarak, ekstra voltajı diyot başına 0,7V'ye düşürmek için LED'lerle seri olarak birkaç 1A diyot kullanabilirsiniz, örneğin 8'i 5,6V'a düşürmek için ve bu, güç transistöründe yalnızca 2,4V bırakır.

Bundan daha yüksek voltaj kullanmaktan çekinirim. Güç kaynağıyla temasa geçerseniz güvenlik sorunları yaşamaya başlıyorsunuz. LED'lerle seri olarak uygun bir sigorta taktığınızdan emin olun; burada tasarlandığı gibi, 5V güç kaynağının güvenli akım sınırlaması vardır ve buna ihtiyacımız yoktur, ancak bu senaryoda kesinlikle kısa devreye karşı koruma isteriz. Bunun gibi bir dizi LED'i kısaltmanın muhtemelen güç transistörünün oldukça muhteşem bir şekilde erimesine neden olacağını unutmayın, bu yüzden dikkatli olun!. Daha fazla LED'e güç vermek istiyorsanız, muhtemelen paralel bir dizi akım kaynağına ihtiyacınız vardır. Sabit akım sürücüsünün birden fazla kopyasını (kendi arıza koruma devresiyle birlikte) kullanabilir ve ortak bir kodlayıcıyı, güç kontrol devresini ve aralarında voltaj referansını paylaşabilirsiniz, her kopyanın kendi güç transistörü ve sürücüsü, örneğin 10 LED'i olacaktır.. Sabit akım sürücülerinin her biri bu senaryoda bir dizi LED'i kullandığı için tüm devre paralel hale getirilebilir.