Driver de LED 3D Moon-Sphere com carregador e circuito de escurecimento

Neste post, aprendemos como construir um controlador LED caseiro com um circuito de dimmer e carregador para iluminar uma lua 3D a partir de uma fonte USB de 5V.

A idéia foi solicitada pelo Sr. John Sweden.

Objetivos e requisitos do circuito

  1. Venho visitando seu site há muitos anos e me pergunto se posso pedir seu conselho, por favor.
  2. Meu amigo nos Estados Unidos tem um neto de quase 2 anos que ama a lua! Espero que brilhe na sua vida como na minha. Sou um pouco mais velho que ele (75) e recentemente comecei a explorar a impressão 3D em uma impressora Ultimaker 2+.
  3. Gostaria de imprimir uma lâmpada de cabeceira de esfera da lua 3D, com cerca de 12 a 15 cm de diâmetro. Ele será oco e usará um modelo criado pela NASA com uma representação de alta resolução da lua com suas crateras e características da superfície.
  4. O filamento branco de PLA (ácido polilático) que utilizarei é translúcido e permitirá que um pequeno LED o ilumine por dentro.
  5. A luz que eu esperava usar é um pequeno módulo de PCB recarregável fabricado na Malásia, mas não é mais fabricado. O módulo desliza através de um buraco no fundo da lua e tudo está em uma base.
  6. O módulo da Malásia é descrito como:
    Micromake Placa de circuito de toque de luar 3D de 200 mAh 3D Toque de escurecimento infinito em duas cores amarelo
  7. Um exemplo do AliExpress descreve: Bateria recarregável de 240 mAh Lipo, 0,5 Watt, USB DC 5 v, tempo de carregamento de 6 a 8 horas, interruptor de toque de ajuste contínuo e botão liga / desliga.
  8. Você conhece um circuito ou módulo de bricolage em sua biblioteca que possa ser adequado para este projeto?
  9. Eu realmente aprecio sua ajuda Swagatam!

Design do driver de LED DC

Mediante solicitação, para iluminar a lua 3D com uma sensação natural, precisaríamos de um LED de energia bicolor, um circuito de driver de 5V, um carregador de íons de lítio controlado por corrente, um interruptor sensível ao toque e uma célula de íons de lítio .

Selecionei especificações mais altas para todos os parâmetros para o projeto atual; no entanto, para especificações mais baixas, os materiais podem ser reduzidos adequadamente com base na preferência do usuário.


Especificações de LED:

  1. Bicolor, branco quente, azul frio.
  2. 3.3V
  3. 0,9 amperes de corrente
  4. 3 watts, SMD

Especificações da bateria:

A bateria pode ser uma célula lipo ou lipo ion padrão com capacidade de 3.7V, 3000mAh.

O esquema do circuito:

Operação em circuito

Em referência ao driver LED lua 3D operado por toque mostrado acima com o circuito do dímero do carregador, a entrada de alimentação é obtida de uma fonte de 5V, como USB, que pode ser considerada uma entrada de tensão constante.


O TIP122, juntamente com Ry e o resistor associado, configuram um circuito de carregador controlado por corrente simples para o íon de lítio conectado. A predefinição é ajustada para definir aproximadamente 4V nos terminais da célula de íon de lítio.

O Ry é calculado corretamente para garantir que a corrente da bateria nunca exceda a taxa de 0,5 ° C, que pode ser em torno de 1,5 ampères para a bateria de 3000mAH proposta. Este TIP122 deve ser montado em um dissipador de calor adequado.

Ry pode ser calculado da seguinte forma:

R = V / I = (5-4) / 1,5 = 1 / 1,5 = 0,66 ohms,

potência = 1 x 1,5 = 1,5 watts ou 2 watts

O estágio DC para DC UPS:

No estágio adjacente, podemos ver alguns diodos 1N5408 posicionados para criar uma função de UPS DC para DC, garantindo que o LED dentro da lua 3D continue a acender sem interrupção, mesmo enquanto a fonte USB de 5V é removida ou durante uma alimentação elétrica . falha, com a ajuda de um backup automático da célula de íons de lítio.

O estágio de escurecimento por LED operado por toque:

O próximo estágio, construído em torno do IC 4017, forma um circuito de escurecimento simples por LED. a Operação de pinos IC 4017 Você pode aprender com os seguintes pontos:

O pino nº 3, que é o pino de partida do IC e deve ser ativado durante a inicialização, é conectado a um dos pinos catódicos de LED através de um estágio do controlador TIP122 e um resistor limitador de corrente Ry.

Vamos supor que este pino de LED esteja associado ao cor amarela quente LED, e será responsável por gerar um efeito amarelado quente no luar 3D.

Presume-se que os seguintes pinos subsequentes do IC 4017, pino nº 2,4,7,10, incorporem estágios TIP122 idênticos com diferentes valores de Ry conectados e associados ao pino de LED amarelo quente.

Os detalhes da pinagem não são mostrados no diagrama devido à falta de espaço e, uma vez que é idêntico ao estágio TIP122 conectado ao pino IC nº 3 e só precisa ser replicado. A única diferença é o valor de Ry que deve ser adequadamente aumentado pelo cálculo.


Isso implica que, quando esses pinos forem alternados sequencialmente, um escurecimento seqüencial no brilho do LED da lua 3D será ativado para a seção amarela quente do LED.

Da mesma forma, o pino 1, começando ao lado do pino 10, associado ao outro pino do catodo de LED, pode ser visto através de um estágio de driver TIP122 idêntico e de um resistor limitador de corrente Ry. Presume-se que o “LED azul frio” acenda neste pino quando a alternância sequencial ativa essa pinagem do IC.

Presume-se que as seguintes pinagens IC subsequentes tenham estágios TIP122 idênticos para o lado do LED azul frio, como foi feito em nossa explicação anterior com o aumento dos valores de Ry, conectados ao pino do LED azul frio.

Quando o pino nº 1 é iluminado sequencialmente, iluminará a lua 3D com um efeito de luz azul brilhante, e os próximos pinos subsequentes podem ser alternados sequencialmente para reduzir essa iluminação azul fria para os níveis mais baixos desejados.

Assim que a sequência atinge a última pinagem do IC 4017, que é o pino 10, a sequência é projetada para retornar ao pino 3 e acender o LED amarelo quente. Dessa forma, a lua 3D pode ser iluminada em duas cores com um efeito de escurecimento seqüencial.

O LED mais escuro.

Os dois BC557s conectados ao pino nº 14 do IC 4017 são usados ​​para criar sinais lógicos para o IC 4017 através de toques na base do par BJT. Cada toque resulta em uma única mudança seqüencial através dos pinos IC do pino 3 para o pino 10 e de volta ao pino 3 para repetição.

Cálculo da resistência à atenuação Ry

a Ry A resistência do limitador de corrente e a resistência do redutor para as seções amarela e azul dos LEDs podem ser calculadas com a ajuda da seguinte fórmula:

Ry = 4-3,3 / corrente de LED

Aqui 4 é a fonte de entrada para o LED, 3.3 é a tensão operacional padrão do LED e a corrente do LED são os amplificadores responsáveis ​​pela implementação do efeito de escurecimento nas seções relevantes do LED bicolor. Portanto, esse valor atual deve ser calculado adequadamente para permitir uma corrente decrescente sequencial através dos estágios do controlador associados aos pinos relevantes do IC 4017. Uma seleção de corrente mais baixa resultará em resistores de valor mais alto que gerarão uma Efeito de escurecimento aumentado no luar 3D.

Isso conclui a criação do circuito de driver de lua 3D proposto, com efeito de escurecimento sequencial, se você tiver alguma dúvida, pode expressá-los com feedback …



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

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