DIY automatisk natlys: 15 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Lav et simpelt natlys, der tænder i mørket og slukker i lyset!

Trin 1: SIKKERHED !

Advarsel: dette projekt bruger et kredsløb kendt som en "kapacitve dropper" eller en "transformerløs strømforsyning" til at trække 120vac fra stikkontakten ned til de 12,8vdc, der er nødvendige for lysdioderne. Disse typer strømforsyninger ISOLERES IKKE fra stikkontakten! Det betyder, at hvis du rører ved en del af dette kredsløb og noget, der er jordet, kan du blive chokeret !!! Dette kredsløb er sikkert at bruge, hvis og kun hvis det er indbygget i en plastkasse uden udsatte ledninger.

Det er også vigtigt at bruge en isolationstransformator, hvis du vil søge rundt i dette kredsløb med et oscilloskop. Uden isolationstransformatoren har du en god chance for at sprænge dit omfang.

Dette kredsløb er kun så sikkert som dig, vær forsigtig.

Trin 2: Hvordan fungerer det?

Inden vi kan bygge dette natlys, skal vi forstå, hvordan det gør, hvad det gør.

Den generelle idé er som følger: Den første del af dette kredsløb er en halvbølge -rektificeret kapacitiv dropper, der har et gennemsnit på 7,5ma. Dette bruges til at fodre fire 3,2v varmhvide lysdioder. Når nok lys rammer lyssensoren, er output til LED'erne kortsluttet, og 7,5ma strømmer gennem transistoren i stedet for at tænde LED'erne.

Hvis du er interesseret i, hvordan hver komponent interagerer, kan du se nedenfor:

Input er de to trådpuder til venstre for skematikken mærket AC1 og AC2. Disse puder accepterer 120vac fra stikkontakten. Vi har brug for en måde at begrænse strømmen, der strømmer gennem dette kredsløb, til noget, lysdioderne kan klare.

Denne strømbegrænsning kunne udføres af en modstand, men modstanden ville spilde meget strøm som varme. Dette er bare spild, så vi bruger en kondensator til at begrænse strømmen i stedet. Det er her, kredsløbet får navnet "capacitve dropper". Hvordan begrænser kondensatoren strøm?

C1 begrænser strømmen til omtrent 15ma. Måden C1 gør dette på er ved det, der kaldes impedans. Forklar hvad impedans er, og hvor den kommer fra uden for omfanget af denne instruerbare, men tænk bare på impedans som modstand, der ændrer sig med frekvens. Impedans for en kondensator er givet ved ligningen: Xc = 1 / (2 pi F C) hvor Xc er impedansen i ohm, pi er 3,14, F er AC frekvensen 60Hz i USA, C er kapacitansen hvis Farads. Vi har brug for max 15ma, så efter en matematik på et højere niveau endte C1 med at være 0.33uF klasse X kondensator. Strømbegrænsende kondensatorer bør være klasse X -kondensatorer, da de ikke åbnes og ikke brænder stedet ned.

R1 er der for at aflade C1, når natlyset er frakoblet, så ingen bliver chokeret af stikkene. Det blev valgt til at være en 470k ohm 1/4 watt modstand, men alt fra 470k til 1meg ville fungere.

R2 er en 470 ohm modstand til at begrænse den overspændingsstrøm, der kunne strømme gennem kredsløbet, når natlyset først tilsluttes.

D2 er en halvbølge -ensretter, der oplader C2 med en 15ma puls hver gang AC1 går positivt. Da AC1 kun er positiv, er halvdelen af tiden den gennemsnitlige strøm gennem D2 7,5ma. 7,5ma viste sig at lyse lysdioderne stærkt nok op til et natlys og samtidig holde strømforbruget på et minimum.

D1 er nødvendig for at lade C1 oplade den modsatte vej, hver gang AC1 bliver negativ. Hvis D1 ikke var her, ville C1 kun sende en 15ma puls gennem D2, men med D1 kan pulsenes cyklus fortsætte for evigt.

C2 er en 470uF elektrolytisk kondensator, der udjævner de nuværende impulser fra D2, så LED'erne ikke flimrer ved 60Hz.

Pads CDS1 og CDS2 er, hvor CDS -cellen opretter forbindelse til pcb'et. En CDS -celle er en særlig modstand, hvis modstand går ned, efterhånden som mere og mere lys vises på den. Denne CDS -celle virker til at vende transistor Q1 og kortslutte C2. Fordi kapacitive droppere er begrænsede strømforsyninger, kan deres output afbrydes uden skade.

R3 er der for at øge mængden af lys, der er nødvendigt for at tænde Q1, og hvis du øger R3, skal rummet være mørkere, for at lyset tændes. En værdi på 4,7k ohm synes at være den helt rigtige.

Endelig LED+ og LED- er puderne til at forbinde strengen med 4 lysdioder.

Trin 3: PCB

Selvom dette kredsløb kan bygges på perf-board, er det bedst at lave et rigtigt printkort til dette, da ledningsfejl ender virkelig, virkelig dårligt, når tingene sættes i væggen.

Jeg har designet en enkeltsidet PCB, der er omtrent 1in X 2in, så den passer til de fleste almindelige vægvorter.

En ting at huske på er at efterlade masser af plads mellem puder og spor, når der skal håndteres 120v eller mere. Arcing mellem spor er lige så sjovt, som du tror det ville være.

Trin 4: Dele

1x billig vægvorterkontakttilstand strømforsyning (kan være enhver spænding, vi bare vil have et plastikhus med stik)

1x pcb

1x 0.33uF klasse x kondensator

2x 1N4007 dioder

1x 470k ohm modstand

1x 470 ohm modstand

1x 4,7k ohm modstand

1x 2N3904 NPN transistor

1x 470uF 16v elektrolytkondensator

1x CDS -celle

4x 5 mm varme hvide lysdioder

BEMÆRK: alle modstande er 1/4 watt

Trin 5: Åbn sagen

Lirk vægvorten op med en flad skruetrækker. De fleste billige switch -mode dem fra ebay springer let fra hinanden, hvis skruetrækkeren startes, hvor ledningen kommer ud.

Trin 6: Fjern printet

Afløs de to ledninger, der forbinder switch -mode -pcb'et med tappene. Disse er normalt den billigste ledning, så vi erstatter dem med bedre ledninger senere. Smid printkortet i skraldespanden til fremtidige projekter.

Trin 7: Bor huller

Bor først et testhul i et stykke plastik for at sikre, at lysdioderne passer. Det skal passe godt. Når den korrekte bit er fundet, bores 4 huller i den ydre halvdel af kabinettet til lysdioderne en på de to sider, oven og front ser ud til at lyse et værelse ret godt op.

Bor et hul i fronten til CDS -cellen. Dette hul skal være i afstand fra LED'erne, så lyset fra LED'erne ikke forstyrrer det.

Trin 8: Lim LED'erne i

Spred en lille perle med superlim omkring hver LED og tryk den ind i hullet. Gel superlim ser ud til at fungere bedst til dette. Gør et punkt for at have den positive ledning af en LED pegende mod den negative ledning af den næste nærmeste LED.

Trin 9: Wire LED'er i serien

Brug små stykker wire og nålestang til at lodde lysdioderne i serie, så den positive af den ene forbinder til den andens negative. Før ledningerne rundt om sagens omkreds for at forhindre shorts. Så er det en god idé at påføre noget varm lim for at forhindre, at ledningerne vibrerer.

Lim til sidst i CDS -cellen.

Trin 10: Fastgør ledninger

Lod en ledning til de resterende LED -ledninger. En rød til den positive bly på den første LED og en sort til den negative ledning på den sidste LED i serien. Krympeslange bør påføres over forbindelserne for at forhindre shorts.

CDS -cellens afledninger er lange nok til, at de ikke kræver, at ledninger tilføjes, men der er et problem. Problemet er, at ledningerne ikke er isolerede, så de kan mangle på noget, når sagen sættes sammen. For at reparere dette snit to stykker spaghettislange (tyndt isolerende rør til netop sådanne lejligheder) og skub det over ledningerne som vist på billederne.

Trin 11: Saml printet

Tag dig god tid og se disse farvebånd, når du placerer modstandene i kredsløbet. Alle tre adskiller sig kun med et band, men resultaterne ville være katastrofale, hvis man blev placeret det forkerte sted. Det er en god idé at dobbelttjekke dit arbejde her, for i kredsløb, der kører på 120v, når noget går galt, går det MEGET galt!

Trin 12: Loddetråd til spidser

Lod to 1 tommer lange kerne til at tilslutte ledninger til stikkene bag på kabinettet.

Trin 13: Dobbelttjek ALT

På dette tidspunkt skal du have:

To tråde loddet til stikkene på bagsiden af vægvorten

En færdig PCB

Fire lysdioder limet og forbundet til forsiden af vægvorten med to isolerede CDS -celleledninger, der stikker ud og en positiv og en negativ ledning, der stikker ud fra LED -strengen.

Trin 14: Lod det sammen

Det er tid til den sidste samling …

Alle ledninger sættes gennem pcb -hullerne fra toppen og loddes i bunden. Derefter drejes kredsløbskortet som vist på billederne, og de to halvdele af sagen smækkes sammen igen. Kraften af de komprimerede faste kerne tilslutningstråde er nok til at holde printkortet på plads i bunden af kabinettet som vist. Men hvis du limer det dernede med mere varm lim, får du det bedre til at gå efter det.

Trin 15: TEST DET !!!!!!

OK, den nervepirrende del anbefaler jeg at finde en strømstik til at tilslutte den til og derefter tilslutte strømstikket til væggen. På denne måde går det ikke op i flammer i din hånd, hvis der gik noget galt i samlingen!

Hvis alt går godt, skal det bare sidde der. Sluk lyset, eller dæk CDS -cellen med et stykke sort elektrisk tape, og lysdioderne skal lyse.

Tillykke, du lavede et natlys!