Levitav LED: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Mina ja mu meeskond asusime põlema LED -valgustit tegema. Pärast lühikest aega guugeldades sattusin SparkFun Electronics'i videole, mille leiate siit, mille põhjal me oma disaini alustasime. Meie valgus levib ühe elektromagnetiga valguse kohal. Valisime selle disaini, kuna LED -i levitamiseks on vaja ainult ühte elektromagnetit. Juhtmevaba jõuülekande saavutamiseks kasutasime levitamise elektromagneti põhja külge kinnitatud primaarmähist ja LED -i külge joodetud sekundaarmähist. LED -moodulil on valge LED, sekundaarmähis ja tugev püsimagnet. Ma kujundasin struktuuri ja 3D -trükkisin kõik osad.

Samm: struktuuri kujundamine

Struktuuri kujundamisel kasutasin Solidworksit. Alus on mõeldud trükkplaadi paigutamiseks. Juhtmete vedamiseks on tunnelid läbi aluse, jalgade ja ülemiste osade. Meil ei olnud aega trükkplaadi trükkimiseks, nii et trükkplaadi väljalülitus jäi kasutamata.

Samm: elektromagneti mähkimine

Elektromagneti kerimiseks kasutasime elektritrelli abil poldi keeramist, mille tõkked olid seibid. Käisime väga aeglaselt, et veenduda, et traat ise ei kattuks. Sel viisil tegutsemine võttis kaua aega. Ma arvan, et oleks hea säästa palju aega ja olla kerimise ajal vähem ettevaatlik kattumisega. Meie hinnangul on elektromagnetis 1500 pööret.

Samm: toiteallikad

Testimiseks kasutasime muutuva alalisvoolu toiteallikat. Kui kõik töötas, kasutasin 12 V rööpa toiteallikaks vana 19 V sülearvuti laadijat ja 12 V pingeregulaatorit. Kasutasin 5V rööpa toiteallikaks 12V regulaatori väljundist 5V regulaatorit. On väga oluline ühendada kõik oma alad omavahel. Enne seda tegime oma vooluringidega probleeme. Me kasutasime 12V ja 5V toiteallikates kondensaatoreid, et vähendada müra plaadil olevatel rööbastel.

4. samm: levitatsiooniring

Levitatsiooniring on selle projekti kõige raskem osa. Magnetiline levitatsioon saavutatakse hall -efekti anduri abil, et hinnata kaugust püsimagnetist elektromagnetini, ja võrdlusahelat elektromagneti sisse- või väljalülitamiseks. Kuna andur saab tugevama magnetvälja, annab andur madalama pinge. Seda pinget võrreldakse potentsiomeetri reguleeritava pingega. Kahe pinge võrdlemiseks kasutasime op-võimendit. Operatiivvõimendi väljund lülitab sisse või välja N-kanaliga mosfeti, et vool saaks elektromagnetist läbi voolata. Kui püsimagnet (LED -i külge kinnitatud) on elektromagnetile liiga lähedal, kus see elektromagneti külge imetakse, lülitub elektromagnet välja ja kui see on liiga kaugel, kus see levitatsioonist välja kukub, siis elektromagnet lülitab sisse. Kui tasakaal on leitud, lülitub elektromagnet väga kiiresti sisse ja välja, püüdes magneti kinni ja vabastades selle, võimaldades sellel levida. Potentsiomeetrit saab kasutada magneti hõljumise kauguse reguleerimiseks.

Ostsilloskoobi ekraanipildil näete signaali saali efekti anduri väljundist ning magneti sisse- ja väljalülitamist. Kui LED läheneb andurile lähemale, suureneb kollane joon. Kui magnet on rohelisel joonel, on see madal. Kui see on väljas, on roheline joon kõrge.

Sõltuvalt keskkonnast ja sellest, mida kasutate lainekuju generaatorina, peate võib -olla anduri väljundist maapinnale lisama väikese kondensaatori. See võimaldab enamikul mürast minna otse maapinnale ja anduri puhast signaali kasutada op-amp.

Samm: traadita toiteahel

Traadita jõuülekande käsitsemiseks keerasime andurihoidja ümber 25 -pöördelise primaarmähise ja 24 -mõõtmelise magnetjuhtme. Seejärel tegime sekundaarse mähise, keerates 32 gabariidiga magnettraadi ümber 25 toru ümber paberitoru. Kui see oli mähitud, libistasime mähise paberilt maha ja jootsime selle LED -i külge. Eemaldage kindlasti magnetjuhtme emailkate, kus te joote.

Me kasutasime ruutlainegeneraatorit sagedusel 1 MHz, et lülitada sisse ja välja MOSFET, mis võimaldab voolu voolata läbi primaarmähise 0 kuni 12 V sagedusel 1 MHz. Testimiseks kasutasime funktsioonigeneraatori jaoks analoog -avastust. Lõplik versioon kasutab MOSFET -i lülitamiseks 555 taimeriga ruutlainegeneraatori ahelat. See vooluahel tekitas aga hulga müra, mis häiris toitepiire. Tegin alumiiniumfooliumiga vooderdatud karbi, millel on lainegeneraatori ja levitusahela eraldamiseks jagaja. See vähendas oluliselt müra.

6. samm: kokkupanek

Aluse ja jalgade 3D printimiseks kasutasin Chroma Strand Labs ABS -i. Jalad väändusid printimise ajal liiga palju, nii et printisin uuesti Chroma Strand Labs PETg abil. PETg väändus väga vähe. Kõik osad sobivad kokku ilma liimi kasutamata. Pidime sellesse lõikama mõned sälgud, et juhtmetele lisavahet lisada. Võimalik, et peate lõdvendama sobivuse tagamiseks lihvima alasid, mis puutuvad kokku teiste osadega.

Plaanime trükkplaadi trükkida ja selle osad jootma, nii et see kõik mahuks trükkplaadi väljalõike sisse.