DIY automatisk nattlys: 15 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Lag et enkelt nattlys som tennes i mørket og slås av i lyset!

Trinn 1: SIKKERHET !

Advarsel: dette prosjektet bruker en krets kjent som en "kapasitiv dropper" eller en "transformatorløs strømforsyning" for å trekke 120vac fra stikkontakten ned til 12.8vdc som er nødvendig for lysdiodene. Disse typer strømforsyninger er IKKE ISOLERT fra stikkontakten! Dette betyr at hvis du berører en del av denne kretsen og noe som er jordet, kan du bli sjokkert !!! Denne kretsen er trygg å bruke hvis og bare hvis den er innebygd i en plastboks uten utsatte ledninger.

Det er også viktig å bruke en isolasjonstransformator hvis du skal lete rundt i denne kretsen med et oscilloskop. Uten isolasjonstransformatoren har du en god sjanse til å riste opp omfanget ditt.

Denne kretsen er bare så trygg som deg, vær forsiktig.

Trinn 2: Hvordan fungerer det?

Før vi kan bygge dette nattlyset må vi forstå hvordan det gjør det det gjør.

Den generelle ideen er som følger: Den første delen av denne kretsen er en halvbølget rektifisert kapasitiv dropper som har en gjennomsnittlig effekt på 7,5ma. Dette brukes til å mate fire 3,2v varmhvite lysdioder. Når nok lys treffer lyssensoren, blir utgangen til lysdiodene kortsluttet og 7,5ma strømmer gjennom transistoren i stedet for å lyse lysdiodene.

Hvis du er interessert i hvordan hver komponent samhandler, kan du se nedenfor:

Inngangen er de to trådputene til venstre for skjematikken merket AC1 og AC2. Disse putene godtar 120vac fra stikkontakten. Vi trenger en måte å begrense strømmen som strømmer gjennom denne kretsen til noe lysdiodene kan håndtere.

Denne strømbegrensningen kan gjøres av en motstand, men motstanden vil kaste bort mye strøm som varme. Dette er bare sløsing, så vi bruker en kondensator for å begrense strømmen i stedet. Det er her kretsen får navnet "capacitve dropper". Hvordan begrenser kondensatoren strøm?

C1 begrenser strømmen til omtrent 15ma. Måten C1 gjør dette på er det som kalles impedans. Forklar hva impedans er og hvor den kommer fra utenfor omfanget av denne instruerbare, men bare tenk på impedans som motstand som endres med frekvens. Impedans for en kondensator er gitt av 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 kapasitansen hvis Farads. Vi trenger maks 15ma, så etter litt høyere matematikk C1 endte det opp med å være 0.33uF klasse X kondensator. Strømbegrensende kondensatorer bør være klasse X -kondensatorer ettersom de er laget for å mislykkes og ikke brenne stedet ned.

R1 er der for å tømme C1 når nattlyset er koblet fra, slik at ingen blir sjokkert av tappene. Det ble valgt til å være en 470k ohm 1/4 watt motstand, men alt fra 470k til 1meg ville fungere.

R2 er en 470 ohm motstand for å begrense overspenningsstrømmen som kan strømme gjennom kretsen når nattlyset først kobles til.

D2 er en halvbølge -likeretter som lader C2 med en 15ma puls hver gang AC1 går positivt. Siden AC1 er positiv er bare halve tiden gjennomsnittlig strøm gjennom D2 7,5ma. Det ble funnet at 7,5 ma lyser lysdiodene som er lyse nok til et nattlys, samtidig som strømforbruket holdes på et minimum.

D1 er nødvendig for å la C1 lade opp motsatt vei hver gang AC1 blir negativ. Hvis D1 ikke var her, ville C1 bare sende en 15ma puls gjennom D2, men med D1 kan pulssyklusen fortsette for alltid.

C2 er en 470uF elektrolytisk kondensator som jevner ut strømpulsene fra D2 slik at lysdiodene ikke flimrer ved 60Hz.

Pads CDS1 og CDS2 er der CDS -cellen kobles til PCB. En CDS -celle er en spesiell motstand som motstanden går ned etter hvert som mer og mer lys vises på den. Denne CDS -cellen fungerer for å snu transistoren Q1 og kortslutte C2. Fordi kapasitive droppere er nåværende begrensede forsyninger, kan utgangene deres kuttes sammen uten skade.

R3 er der for å øke mengden lys som trengs for å slå på Q1, og hvis du øker R3, må rommet være mørkere for at lyset skal slås på. En verdi på 4,7k ohm ser ut til å være helt riktig.

Endelig er LED+ og LED- putene for å koble strengen med 4 lysdioder.

Trinn 3: PCB

Selv om denne kretsen kan bygges på perf-board, er det best å lage et ekte kretskort for dette ettersom ledningsfeil ender veldig, veldig dårlig når du kobler ting til veggen.

Jeg designet en ensidig PCB som er omtrent 1in X 2in slik at den passer i de fleste vanlige veggvorter.

En ting å huske på er å la mye plass mellom pads og spor når du arbeider med 120v eller mer. Å krysse mellom spor er like morsomt som du tror det ville være.

Trinn 4: Deler

1x billig veggvorterbrytermodus strømforsyning (kan være hvilken som helst spenning vi bare vil ha en plastikk med pinner)

1x PCB

1x 0.33uF klasse x kondensator

2x 1N4007 dioder

1x 470k ohm motstand

1x 470 ohm motstand

1x 4,7k ohm motstand

1x 2N3904 NPN -transistor

1x 470uF 16v elektrolytisk kondensator

1x CDS -celle

4x 5 mm varme hvite lysdioder

MERK: alle motstander er 1/4 watt

Trinn 5: Åpne saken

Lirk opp veggvorten med en flat skrutrekker. De fleste billige brytermodusene som er slått av ebay, springer lett fra hverandre hvis skrutrekkeren startes der ledningen kommer ut.

Trinn 6: Fjern kretskortet

Løs de to ledningene som kobler brytermodus -kretskortet til tappene. Dette er vanligvis den billigste ledningen, så vi vil erstatte dem med bedre ledninger senere. Kast PCB -en i søppelboksen for fremtidige prosjekter.

Trinn 7: Bor hull

Bor først et testhull i en plastbit for å sikre at lysdiodene passer. Det skal passe godt. Når den riktige biten er funnet, borer du 4 hull i den ytre halvdelen av saken for lysdiodene en på de to sidene, og det ser ut som om toppen og fronten lyser godt opp i et rom.

Bor ett hull foran CDS -cellen. Dette hullet bør være i avstand fra lysdiodene, slik at lyset fra lysdiodene ikke forstyrrer det.

Trinn 8: Lim inn lysdiodene

Spred en liten perle med superlim rundt hver LED og trykk den inn i hullet. Gel superlim ser ut til å fungere best for dette. Gjør et poeng for å ha den positive ledningen til ett LED -punkt mot den negative ledningen til den neste nærmeste LED -en.

Trinn 9: Ledningsledninger i serie

Bruk små biter av wire og nåletang til å lodde lysdiodene i serie, slik at det positive av den ene kobles til den andre på den andre. Før ledningene rundt omkretsen av saken for å forhindre shorts. Da er det lurt å bruke litt varmt lim for å unngå at ledningene vibrerer.

Lim til slutt inn CDS -cellen.

Trinn 10: Fest ledninger

Lodd en ledning til de gjenværende LED -ledningene. En rød til den positive ledningen på den første LED -en og en svart til den negative ledningen på den siste LED -en i serien. Krympeslange bør påføres over tilkoblingene for å forhindre shorts.

CDS -cellens ledninger er lange nok til at de ikke krever at ledninger legges til, men det er et problem. Problemet er at lederne ikke er isolert, så de kan mangle på noe når saken settes sammen. For å fikse dette, skjær to stykker spagettislange (tynt isolerende rør for nettopp slike anledninger) og skyv det over ledningene som vist på bildene.

Trinn 11: Monter kretskortet

Ta deg god tid og se på fargebåndene når du plasserer motstandene i kretsen. Alle tre skiller seg bare med ett band, men resultatene ville være katastrofale hvis man ble satt på feil sted. Det er en god idé å dobbeltsjekke arbeidet ditt her fordi i kretser som kjører på 120v når noe går galt, går det VELDIG galt!

Trinn 12: Loddetråd til tenner

Lodd to 1 tommer lange, kjernehårte ledninger til tappene på baksiden av saken.

Trinn 13: Dobbeltsjekk ALT

På dette tidspunktet bør du ha:

To ledninger loddet til tappene på baksiden av veggvorten

En ferdig PCB

Fire lysdioder limt og kablet inn på forsiden av veggvorten med to isolerte CDS -celleledninger som stikker ut og en positiv og en negativ ledning som stikker ut fra LED -strengen.

Trinn 14: Loddet sammen

Det er på tide med siste samling …

Alle ledninger blir satt gjennom PCB -hullene fra toppen og loddet på bunnen. Deretter roteres kretskortet som vist på bildene, og de to halvdelene av saken smelter sammen igjen. Kraften til de komprimerte solide kjernekoblingstrådene er nok til å holde kretskortet på plass i bunnen av saken som vist. Men hvis du limer det der nede med mer varmt lim, får du deg til å føle deg bedre, gå for det.

Trinn 15: TEST DET !!!!!!

OK, den nervepirrende delen jeg anbefaler å finne en strømstripe for å koble den til, og deretter plugge strømledningen inn i veggen. På denne måten går det ikke opp i flammer i hånden hvis noe gikk galt under montering!

Hvis alt går bra, bør det bare sitte der. Slå av lysene eller dekk CDS -cellen med et stykke svart elektrisk tape, og LED -lampene skal lyse.

Gratulerer, du har laget et nattlys!