Indholdsfortegnelse:

Angstrom - en tunerbar LED -lyskilde: 15 trin (med billeder)
Angstrom - en tunerbar LED -lyskilde: 15 trin (med billeder)

Video: Angstrom - en tunerbar LED -lyskilde: 15 trin (med billeder)

Video: Angstrom - en tunerbar LED -lyskilde: 15 trin (med billeder)
Video: Angstrom - Stand By Me💔 (Official Video) 2024, November
Anonim
Angstrom - en tunerbar LED -lyskilde
Angstrom - en tunerbar LED -lyskilde

Angstrom er en 12 -kanals indstillelig LED -lyskilde, der kan bygges til under £ 100. Den har 12 PWM-kontrollerede LED-kanaler, der spænder over 390nm-780nm og tilbyder både muligheden for at blande flere kanaler til en enkelt 6 mm fiberkoblet udgang samt evnen til at udsende alle eller alle kanaler samtidigt til individuelle 3 mm fiberudgange.

Ansøgninger omfatter mikroskopi, retsmedicin, kolorimetri, dokumentscanning osv. Du kan let simulere spektret af forskellige lyskilder som f.eks. Kompakte lysstofrør (CFL).

Derudover kunne lyskilderne bruges til interessante teatrale lyseffekter. Strømkanalerne er mere end i stand til at håndtere yderligere lysdioder med en højere strømforsyning, og de flere bølgelængder skaber en smuk og unik flerfarvet skyggeeffekt, som normale hvide eller RGB LED -kilder ikke kan kopiere. Det er en hel regnbue i en æske !.

Trin 1: Påkrævede dele - bundplade, strøm, controller og LED -samling

Nødvendige dele - Fodplade, strøm, controller og LED -samling
Nødvendige dele - Fodplade, strøm, controller og LED -samling

Fodplade: Enheden samles på en træbund, cirka 600 mm x 200 mm x 20 mm. Derudover bruges en spændingsaflastende træblok 180 mm X 60 mm X 20 mm til at justere de optiske fibre.

En 5V 60W strømforsyning tilsluttes lysnettet via et sikret IEC -stik, udstyret med en 700mA sikring, og en lille vippekontakt på mindst 1A 240V bruges som hovedafbryder.

Hovedkortet er konstrueret af standard fenolisk kobberbeklædte lister, 0,1 tommer pitch. I prototypen måler dette bræt cirka 130 mm x 100 mm. Et valgfrit andet kort på omkring 100 mm x 100 mm blev monteret på prototypen, men dette er kun for at passe til yderligere kredsløb, såsom signalbehandlingslogik til spektroskopi osv. Og er ikke påkrævet for baseenheden.

Den vigtigste LED -samling består af 12 3W stjernede LED'er, hver med en anden bølgelængde. Disse diskuteres mere detaljeret i afsnittet om LED -samlingen nedenfor.

Lysdioderne er monteret på to kølelegemer i aluminium, som i prototypen var 85 mm x 50 mm x 35 mm dybe.

En Raspberry Pi Zero W bruges til at styre enheden. Den er udstyret med en header og tilsluttes en matchende 40 -polet stikkontakt på hovedkortet.

Trin 2: Påkrævede dele: LED'er

Nødvendige dele: LED'er
Nødvendige dele: LED'er

De 12 lysdioder har følgende centerbølgelængder. De er 3W stjernede LED'er med en 20 mm køleplade.

390nm410nm 440nm460nm500nm520nm560nm580nm590nm630nm660nm780nm

Alle undtagen 560nm -enheden blev hentet fra FutureEden. Enheden på 560 nm blev hentet fra eBay, da FutureEden ikke har en enhed, der dækker denne bølgelængde. Bemærk, at denne enhed sendes fra Kina, så lad tid til levering.

Lysdioderne er fastgjort til kølelegemet ved hjælp af Akasa termotape. Skær firkanter på 20 mm, og hold derefter den ene side til LED'en og den anden til kølelegemet, så du følger producentens instruktioner om, hvilken side af båndet der går til LED -kølelegemet.

Trin 3: Påkrævede dele: LED -styrekredsløb

Nødvendige dele: LED -styrekredsløb
Nødvendige dele: LED -styrekredsløb

Hver LED -kanal styres fra en GPIO -pin på Raspberry Pi. PWM bruges til at styre LED -intensiteten. En MOSFET (Infineon IPD060N03LG) driver hver LED via en 2W effektmodstand for at begrænse LED -strømmen.

Værdier på R4 for hver enhed og målt strøm er vist nedenfor. Modstandsværdien ændres, fordi spændingsfaldet over de kortere bølgelængde -LED'er er højere end for de længere bølgelængde -LED'er. R4 er en 2W modstand. Det vil blive ret varmt under drift, så sørg for at montere modstandene fri fra styrekortet, så ledningerne holdes lange nok, så modstandskroppen er mindst 5 mm fri af brættet.

Infineon -enhederne fås billigt på eBay og lagerføres også af leverandører som Mouser. De er vurderet til 30V 50A, hvilket er en enorm margen, men de er billige og lette at arbejde med, da de er DPAK-enheder og derfor let håndlodbare. Hvis du vil udskifte enheder, skal du sørge for at vælge en med passende strømmargener og med en gate-tærskel, så enheden ved 2-2,5V er helt tændt, da dette matcher de logiske niveauer (maks. 3,3V), der er tilgængelige fra Pi GPIO stifter. Porten/kildekapacitansen er 1700pf for disse enheder, og enhver udskiftning skal have nogenlunde lignende kapacitans.

Snubbernetværket på tværs af MOSFET (10nF kondensator og 10 ohm 1/4W modstand) skal styre stignings- og faldtider. Uden disse komponenter og 330 ohm gate -modstanden var der tegn på ringning og overskridelse af output, hvilket kunne have ført til uønsket elektromagnetisk interferens (EMI).

Tabel over modstandsværdier for R4, 2W effektmodstanden

385nm 2,2 ohm 560mA415nm 2,7 ohm 520mA440nm 2,7 ohm 550mA 460nm 2,7 ohm 540mA 500nm 2,7 ohm 590mA 525nm 3,3 ohm 545mA 560nm 3,3 ohm 550mA 590nm 3,9 ohm 570mA 610nm 3,3 ohm 630m 630m 630m 630m 630m 630m 630m 630m 630m 630m 630m 630m 630m 630m 630m 630m 630m

Trin 4: Påkrævede dele: Fiberoptik og kombinationsmaskine

Nødvendige dele: Fiberoptik og kombinationsmaskine
Nødvendige dele: Fiberoptik og kombinationsmaskine
Nødvendige dele: Fiberoptik og kombinationsmaskine
Nødvendige dele: Fiberoptik og kombinationsmaskine
Nødvendige dele: Fiberoptik og kombinationsmaskine
Nødvendige dele: Fiberoptik og kombinationsmaskine

Lysdioderne er koblet til en optisk combiner via 3 mm plastfiber. Dette fås hos en række leverandører, men de billigere produkter kan have overdreven dæmpning ved korte bølgelængder. Jeg købte noget fiber på eBay, hvilket var fremragende, men nogle billigere fiber på Amazon, som havde en betydelig dæmpning på omkring 420 nm og lavere. Fiberen jeg købte fra eBay var fra denne kilde. 10 meter skal være rigeligt. Du behøver kun 4 meter for at koble lysdioderne under antagelse af 12 X 300 mm længder, men en af mulighederne, når du bygger denne enhed, er også at koble individuelle bølgelængder ud til 3 mm outputfibre, så det er praktisk at have ekstra til denne mulighed.

www.ebay.co.uk/itm/Fibre-Optic-Cable-0-25-…

Outputfiberen er fleksibel 6 mm fiber indkapslet i en hård plastik ydre kappe. Den er tilgængelig herfra. En længde på 1 meter vil sandsynligvis være tilstrækkelig i de fleste tilfælde.

www.starscape.co.uk/optical-fibre.php

Den optiske kombinationsmaskine er en tilspidset lysleder i plast, der er fremstillet af et stykke 15 x 15 mm firkantet stang, skåret til cirka 73 mm og slebet ned, så udgangsenden af guiden er 6 mm x 6 mm.

Bemærk igen, at nogle kvaliteter af akryl kan have overdreven dæmpning ved korte bølgelængder. Desværre er det svært at afgøre, hvad du får, men stang fra denne kilde fungerede godt

www.ebay.co.uk/itm/SQUARE-CLEAR-ACRYLIC-RO…

Stangen fra denne kilde havde imidlertid overdreven dæmpning og var næsten fuldstændig uigennemsigtig for 390 nm UV -lys.

www.ebay.co.uk/itm/Acryl-Clear-Solid-Squ…

Trin 5: Påkrævede dele: 3D -printede dele

Nødvendige dele: 3D -trykte dele
Nødvendige dele: 3D -trykte dele
Nødvendige dele: 3D -trykte dele
Nødvendige dele: 3D -trykte dele
Nødvendige dele: 3D -trykte dele
Nødvendige dele: 3D -trykte dele

Nogle dele er 3D -trykte. De er

LED fiber adaptere

Fibermonteringspladen

(Valgfri) fiberudgangsadapter (til individuelle outs). Dette er bare fibermonteringspladen, der er trykt igen.

Den optiske koblingsmonteringsplade

Alle dele er trykt i standard PLA undtagen fiberadapterne. Jeg anbefaler PETG til disse, da PLA blødgør for meget; lysdioderne bliver ret varme.

Alle STL'erne for disse dele er inkluderet i de vedhæftede filer til projektet. Se trin til konfiguration af Raspberry Pi til zip -filen, der indeholder alle projektaktiverne.

Print fiberadapterne til lysdioderne med 100% udfyldning. De andre kan udskrives med 20% udfyldning.

Alle dele blev trykt i en laghøjde på 0,15 mm ved hjælp af en standard 0,4 mm dyse ved 60 mm/sek på en Creality Ender 3 og også en Biqu Magician. Enhver billig 3D-printer skal gøre jobbet.

Delene skal alle udskrives lodret med hullerne pegende opad - dette giver den bedste præcision. Du kan springe understøttelser over for dem; det får hovedkoblingsmonteringspladen til at se lidt slidt ud på bagkanten, men det er bare kosmetisk; et strejf af sandpapir vil rydde op.

Vigtigt: Udskriv fibermonteringspladen (og den valgfri anden kopi af den til den enkelte fiberoutputadapter) i en skala på 1,05, dvs. 5% forstørret. Dette sikrer, at hullerne til fiberen har tilstrækkelig frigang.

Trin 6: Samling af hovedcontrolerkortet

Samling af hovedcontrolerkortet
Samling af hovedcontrolerkortet
Samling af hovedcontrolerkortet
Samling af hovedcontrolerkortet
Samling af hovedcontrolerkortet
Samling af hovedcontrolerkortet
Samling af hovedcontrolerkortet
Samling af hovedcontrolerkortet

Controllerpladen er fremstillet af standard kobberplade (undertiden kendt som veroboard). Jeg inkluderer ikke et detaljeret layout, fordi det bræddesign, jeg endte med, blev lidt urent på grund af at skulle tilføje komponenter som snubbernetværket, som jeg oprindeligt ikke havde planlagt. Toppen af brættet, vist ovenfor delvist bygget, har strømmodstande og stikkontakten til Raspberry Pi. Jeg brugte en retvinklet overskrift til Pi, så den sidder vinkelret på hovedkortet, men hvis du bruger en normal lige overskrift, vil den simpelthen sidde parallelt med brættet i stedet. Det vil optage lidt mere plads på den måde, så planlæg derefter.

Veropins blev brugt til at forbinde ledninger til brættet. For at skære spor er en lille snorbor nyttig. Til Pi -soklen skal du bruge en skarp håndværkskniv til at skære sporene, da du ikke har et ekstra hul mellem de to sæt stikkontakter.

Bemærk den dobbelte række af 1 mm kobbertråd. Dette er for at give en lav impedanssti for de næsten 7 ampere strøm, som lysdioderne bruger ved fuld effekt. Disse ledninger går til kildeterminalerne på strøm MOSFET'erne og derfra til jorden.

Der er kun en lille 5V ledning på dette kort, der leverer strøm til Pi. Dette skyldes, at 5V hovedstrømforsyningen går til LED'ernes anoder, som er forbundet via et standard PC IDE -diskkabel på et andet kort i min prototype. Du behøver dog ikke at gøre dette og kan bare koble dem direkte til en stikkontakt på det første bord. I så fald vil du køre et dubleret sæt kobbertråde langs anodesiden for at håndtere strømmen på +5V -siden. I prototypen var disse ledninger på det andet bord.

Trin 7: Power MOSFET'erne

Power MOSFET'erne
Power MOSFET'erne

MOSFET'erne blev monteret på kobbersiden af brættet. De er DPAK -enheder, og så skal fanen loddes direkte på brættet. For at gøre dette skal du bruge en passende stor spids på loddejernet og hurtigt tappe let i tappen. Tin kobbersporene, hvor du vil vedhæfte enheden. Læg det på tavlen og varm tappen op igen. Loddetøjet smelter, og enheden fastgøres. Prøv og gør dette rimeligt hurtigt for ikke at overophedes enheden; det vil tåle flere sekunders varme, så ikke få panik. Når fanen (afløbet) er loddet, kan du derefter lodde porten og kildekablerne til brættet. Glem ikke at skære sporene først til porten og kildeledningerne, så de ikke kortslutter til drænfanen !. Du kan ikke se på billedet, men snittene er under ledningerne mod enhedens krop.

Eagle-eyed læsere noterer sig kun 11 MOSFET'er. Dette skyldes, at den 12. blev tilføjet senere, da jeg fik de 560nm lysdioder. Det passer ikke på brættet på grund af bredden, så blev placeret andetsteds.

Trin 8: Lysdioder og kølelegemer

Lysdioder og kølelegemer
Lysdioder og kølelegemer

Her er et nærbillede af lysdioder og kølelegemer. Controller board ledninger var fra en tidligere version af prototypen, før jeg skiftede til at bruge et IDE -kabel til at slutte lysdioderne til controlleren.

Som tidligere nævnt er lysdioderne fastgjort ved hjælp af firkanter af Akasa termotape. Dette har den fordel, at hvis en LED svigter, er det let at fjerne det ved hjælp af en skarp kniv til at skære igennem båndet.

Så længe kølelegemet er tilstrækkeligt stort, er der intet i vejen for at montere alle lysdioderne på en enkelt kølelegeme. På de viste kølelegemer når kølelegemetemperaturen ved fuld effekt 50 grader C, og derfor er disse kølelegemer sandsynligvis lidt mindre end optimale. Set i bakspejlet ville det sandsynligvis også have været en god idé at sætte tre af de længere bølgelængde -LED'er på hver kølelegeme frem for at sætte alle seks af de kortere bølgelængdeemittere på den ene og de længere bølgelængdeemittere på den anden. Dette skyldes, at for en given fremadgående strøm spreder de korte bølgelængdeemittere mere strøm på grund af deres højere fremadspændingsfald og bliver derfor varmere.

Du kan selvfølgelig tilføje blæser køling. Hvis du planlægger at omslutte LED -enheden fuldstændigt, ville dette være klogt.

Trin 9: LED -ledninger

LED ledninger
LED ledninger
LED ledninger
LED ledninger

Lysdioderne er forbundet til controllerkortet via et standard 40 pin IDE -kabel. Ikke alle kabelpar bruges, hvilket giver plads til ekspansion.

Ledningsdiagrammerne ovenfor viser ledningerne til IDE -stikket og også ledningerne til selve Raspberry Pi.

Lysdioderne er markeret med deres farver (UV = ultraviolet, V = violet, RB = kongeblå, B = blå, C = cyan, G = grøn, YG = gulgrøn, Y = gul, A = gul, R = lys rød, DR = dyb rød, IR = infrarød), dvs. ved stigende bølgelængde.

Bemærk: glem ikke at sikre, at +5V tilslutningssiden af kabelstikket har 2 x 1 mm tykke ledninger, der løber parallelt ned ad stribet for at give en høj strømbane. På samme måde skulle kildeforbindelserne til MOSFET'erne, der er jordet, have lignende ledninger til at levere den høje strømvej til jorden.

Trin 10: Test af kontrolkortet

Test af controller board
Test af controller board

Uden at tilslutte Raspberry Pi til kortet, kan du teste, at dine LED -drivere fungerer korrekt ved at forbinde GPIO -benene via en cliplead til +5V -skinnen. Den relevante LED skal lyse.

Tilslut aldrig GPIO -benene til +5V, når Pi er tilsluttet. Du beskadiger enheden, den kører internt på 3,3V.

Når du er sikker på, at strømdriverne og lysdioderne fungerer korrekt, kan du fortsætte med det næste trin, det vil sige at konfigurere Raspberry Pi.

Kig ikke direkte ind i enden af de optiske fibre med lysdioderne kørende med fuld effekt. De er ekstremt lyse.

Trin 11: Fiberoptik Kobling af lysdioderne

Fiberoptik Kobling af lysdioderne
Fiberoptik Kobling af lysdioderne
Fiberoptik Kobling af lysdioderne
Fiberoptik Kobling af lysdioderne

Hver LED er koblet via 3 mm optisk fiber. Den 3D -printede fiberadapter passer tæt over LED -enheden og styrer fiberen. Trækaflastningsblokken er monteret cirka 65 mm foran LED -kølepladerne.

Dette giver plads nok til at få fingrene ind og skubbe fiberadapterne ind på lysdioderne og derefter montere fiberen.

Bor 4 mm huller gennem trækaflastningsblokken på linje med lysdioderne.

Hver fiberlængde er cirka 250 mm lang, men fordi hver fiber tager en anden vej, vil den faktiske tilpassede længde variere. Den nemmeste måde at få dette rigtigt på er at skære fiberlængder på 300 mm. Du skal derefter rette fiberen, eller det vil være umuligt at styre. Det er ligesom 3 mm tyk perspex -stang og er meget stivere end du forestiller dig.

For at rette fiberen brugte jeg en 300 mm længde (ca.) 4 mm OD messingstang. Stangens indvendige diameter er tilstrækkelig til, at fiberen glider glat ind i stangen. Sørg for, at begge ender af stangen er glatte, så du ikke ridser fiberen, mens du skubber den ind og ud af stangen.

Skub fiberen ind i stangen, så den flugter i den ene ende og med lidt længde, der stikker ud i den anden, eller helt ind, hvis stangen er længere end fiberen. Dyp derefter stangen i en dyb gryde fyldt med kogende vand i cirka 15 sekunder. Fjern stangen, og placer om nødvendigt fiberen, så den anden ende flugter med stangenden, og opvarm derefter enden på samme måde.

Du skal nu have et helt lige stykke fiber. Fjern ved at skubbe et andet stykke fiber igennem, indtil du kan gribe og fjerne den rettede fiber.

Når du har rettet alle tolv fiberstykker, skæres yderligere tolv stykker på cirka 70 mm lange. Disse vil blive brugt til at lede fibrene gennem koblingspladen. Når konstruktionen er færdig, vil de blive brugt til at udfylde den enkelte fiber -udkobling, så de ikke går til spilde.

Ret disse afskårne stykker på samme måde. Monter dem derefter på koblingspladen. Du kan se, hvordan de skal se ud på billedet ovenfor. Det forskudte layout er at minimere det område, der optages af fibrene (minimal sfærisk pakningstæthed). Dette sikrer, at fiberkombinationen kan fungere så effektivt som muligt.

Tag hvert stykke snittet fiber i fuld længde, og sand den ene ende flad, arbejd op til 800 og derefter 1500 sandpapir. Derefter poleres med metal- eller plastpolering - et lille roterende værktøj med en poleringspude er praktisk her.

Fjern nu EN snitfiber og skub fiberen i fuld længde ind i koblingspladen. Monter den derefter tilbage gennem trækaflastningen, så den polerede ende rører LED -linsefronten via LED -fiberkoblingen. Gentag for hver fiber. Ved at holde de korte fiberstykker i hullerne er det let at få hver lang fiber nøjagtig det rigtige sted.

BEMÆRK: Skub ikke for hårdt på de violette og ultraviolette lysdioder. De er indkapslet med et blødt polymermateriale i modsætning til de andre lysdioder, der er indkapslet i epoxy. Det er let at deformere linsen og få bindingsledningerne til at gå i stykker. Tro mig, jeg lærte dette på den hårde måde. Så vær forsigtig, når du monterer fibrene på disse to lysdioder.

Det er ikke meget, hvilken rækkefølge du leder fibrene gennem koblingen, men prøv at lag fibrene, så de ikke krydser hinanden. I mit design blev de seks nederste lysdioder ført til de laveste tre huller for de venstre tre lysdioder og derefter de næste tre huller for de højre tre lysdioder og så videre.

Når du har alle fibrene ført gennem koblingen, skal du placere den på bundpladen og bore to monteringshuller og derefter skrue den ned.

Skær derefter hvert stykke fiber så tæt på koblingsfladen som muligt ved hjælp af et meget skarpt par diagonalskærere. Træk derefter hvert stykke ud, sand og poler den afskårne ende og udskift det, inden du går videre til den næste fiber.

Bare rolig, hvis fibrene ikke alle nøjagtigt flugter med koblingsfladen. Det er bedst at tage fejl på siden af at have dem lidt forsænket frem for at stikke ud, men en millimeter eller to forskel vil ikke rigtig have betydning.

Trin 12: Konfiguration af Raspberry Pi

Konfiguration af Raspberry Pi
Konfiguration af Raspberry Pi
Konfiguration af Raspberry Pi
Konfiguration af Raspberry Pi

Raspberry Pi -konfigurationsprocessen er dokumenteret i det vedhæftede rtf -dokument, som er en del af zip -filvedhæftningen. Du behøver ikke yderligere hardware for at konfigurere Pi'en ud over en ekstra USB -port på en pc til at tilslutte den, et passende USB -kabel og en SD -kortlæser til at oprette et MicroSD -kortbillede. Du skal også bruge et MicroSD -kort; 8G er mere end stort nok.

Når du har konfigureret Pi'en og tilsluttet den til hovedkontrolkortet, skulle den komme op som et WiFi -adgangspunkt. Når du slutter din pc til denne AP og går til https://raspberrypi.local eller https://172.24.1.1, skal du se ovenstående side. Skub blot skyderne for at konfigurere intensiteten og bølgelængderne af lys, du ønsker at se.

Bemærk, at minimumsintensiteten er 2; dette er en særegenhed ved Pi PWM -biblioteket.

Det andet billede viser enheden, der efterligner spektret af en CFL -lampe, med emissioner på cirka 420 nm, 490 nm og 590 nm (violet, turkis og rav) svarende til de typiske tre phosphorbelægningslamper.

Trin 13: Fiber Combiner

Fiber Combiner
Fiber Combiner
Fiber Combiner
Fiber Combiner
Fiber Combiner
Fiber Combiner
Fiber Combiner
Fiber Combiner

Fiberstrålekombinatoren er fremstillet af en 15 x 15 mm firkantet akrylstang. Bemærk, at nogle akrylplast har overdreven absorption i spektret fra 420 nm og derunder; for at kontrollere dette, før du starter, skal du skinne UV -LED'en gennem stangen og kontrollere, at den ikke overdæmper strålen (brug et stykke hvidt papir, så du kan se den blå glød fra de optiske hvidere i papiret).

Du kan udskrive den 3D -printbare jig til slibning af stangen eller konstruere din egen af et egnet plastark. Skær stangen til cirka 73 mm og sand og poler begge ender. Fastgør derefter jiggen til to modsatte sider af stangen ved hjælp af dobbeltklæbende tape. Sand ved hjælp af 40 kornpapir, indtil du er inden for 0,5 mm eller deromkring jiglinjerne, og stig derefter gradvist til 80, 160, 400, 800, 1500, 3000, 5000 og til sidst 7000 kornpapir for at få en tilspidset poleret overflade. Fjern derefter jiggen og placer den igen for at slibe de to andre sider. Du skal nu have en konisk pyramide, der er egnet til montering i fiberkombineringspladen. Den smalle ende er 6 mm x 6 mm for at matche fiberstart.

Bemærk: i mit tilfælde slibede jeg ikke helt ned til 6 mm x 6 mm, så kombinationsenheden stikker lidt ud af monteringspladen. Dette er ligegyldigt, da 6 mm fiberen er en pressetilpasning og støder med den smalle ende af kombinationsmaskinen, hvis den skubbes langt nok ind.

Fjern ca. 1 tommer af den ydre jakke fra 6 mm fiberen, og pas på ikke at beskadige selve fiberen. Hvis den ydre kappe på fiberen ikke er en tæt nok tilpasning i koblingspladen, skal du bare pakke et stykke tape rundt om det. Det skulle derefter kunne skubbes ind og stramme sengen med kombinationspyramiden. Monter hele samlingen på bundpladen i overensstemmelse med fiberudgangene.

Bemærk, at du mister noget lys, når du kombinerer. Du kan se årsagen fra de optiske spor ovenfor, fordi koncentrering af lyset også får strålevinklen til at stige, og vi mister noget lys i processen. For maksimal intensitet ved en enkelt bølgelængde, skal du bruge den valgfri fiberkoblingsplade til at afhente en LED eller LED'er direkte til 3 mm fiber.

Trin 14: Den individuelle fiberoutput -koblingsplade

Dette er blot et andet tryk af hovedfiberguiden. Igen, husk at udskrive i 105% skala for at tillade frihed for fibrene gennem hullerne. Du skruer simpelthen denne plade ned på linje med hovedfiberstyret, skruer kombinationsenheden af og udskifter den med denne plade. Glem ikke at montere den den rigtige vej rundt, hullerne står kun på linje i en retning !.

Læg nu de 12 stykker fiber, du skærer af, i hullerne i pladen. For at afhente en eller flere bølgelængder skal du blot fjerne et stykke fiber og placere en længere længde i hullet. Du kan vælge alle 12 bølgelængder samtidigt, hvis du ønsker det.

Trin 15: Mere magt !. Flere bølgelængder

Pi kan køre flere kanaler, hvis du ønsker det. Tilgængeligheden af lysdioder i andre bølgelængder er dog sandsynligvis en udfordring. Du kan få 365nm UV -lysdioder billigt, men det fleksible fiber 6mm -kabel begynder at absorbere kraftigt, selv ved 390nm. Men jeg fandt ud af, at individuelle fibre ville fungere med den bølgelængde, så hvis du ville, kan du tilføje eller udskifte en LED for at give dig en kortere UV -bølgelængde.

En anden mulighed er at øge lysstyrken ved at fordoble lysdioderne. Du kan f.eks. Designe og udskrive en 5 X 5 fiberkobling (eller 4 X 6) og have 2 lysdioder pr. Kanal. Bemærk, at du skal bruge en meget større strømforsyning, da du tegner næsten 20 ampere. Hver LED har brug for sin egen faldmodstand; ikke parallel LED'erne direkte. MOSFET'erne har mere end nok kapacitet til at drive to eller endda flere lysdioder pr. Kanal.

Du kan ikke rigtig bruge lysdioder med højere effekt, fordi de ikke udsender lys fra et lille område som 3W -lysdioderne, og du kan derfor ikke effektivt parre dem med fiber. Slå 'bevarelse af etendue' op for at forstå, hvorfor dette er.

Lystabet gennem kombinationsmaskinen er ret højt. Dette er desværre en konsekvens af fysikkens love. Ved at reducere stråleradius øger vi også dens divergensvinkel, og derfor undslipper noget lys, fordi lysføreren og fiberen kun har en acceptvinkel på omkring 45 grader. Bemærk, at effektudgangen fra individuelle fiberudgange er betydeligt højere end den kombinerede bølgelængdekobler.

Anbefalede: