充電器と調光回路を備えた3DムーンスフィアLEDドライバー

問題を排除するために楽器を試してください





この投稿では、5VUSBソースから3D月を照らすための調光器と充電器回路を備えた自家製のLEDドライバーを構築する方法を学びます。

このアイデアは、ジョン・スウェーデン氏から要求されました。



回路の目的と要件

  1. 私は何年もの間あなたのウェブサイトを訪問してきました、そして私があなたのアドバイスをお願いすることができるかどうか疑問に思います。
  2. アメリカの友達には、月が大好きな2歳近くの孫がいます!それが私のように彼の人生に輝いていることを願っています。私は彼(75)より少し年上で、最近Ultimaker2 +プリンターでの3D印刷の調査を始めました。
  3. 彼に3Dの月の球を印刷したい ベッドサイドランプ 、おそらく直径12〜15cm。それは中空で、クレーターと表面の特徴を備えた月の高解像度表現でNASAによって作成されたモデルを使用します。
  4. 私が使用する白いPLA(ポリ乳酸)フィラメントは半透明で、小さなLEDが内側からそれを照らすことができます。
  5. 私が使用したいと思っていたライトは、マレーシア製であるが製造されていない、フットプリントが小さく、充電式のバッテリー駆動のPCBモジュールです。モジュールは月の底の穴から滑り込み、すべてがベースに置かれます。
  6. マレーシアのモジュールは次のように説明されています。
    Micromake3Dムーンライトタッチ回路基板200mAhイエローデュアルカラータッチ無限調光。
  7. AliExpressの例では、240mAh Lipo充電式バッテリー、0.5ワット、USB DC 5v、充電時間6〜8時間、無段階調整タッチスイッチおよびオン/オフとして説明しています。
  8. このプロジェクトに適している可能性のあるライブラリ内のDIY回路またはモジュールを知っていますか?
  9. Swagatamのご協力に感謝します!

DCLEDドライバーの設計

ご要望に応じて、3Dの月を自然な感じで照らすには、2色の電源LED、5VのLEDドライバー回路、電流制御が必要になります リチウムイオン充電器 、タッチ操作スイッチとリチウムイオンセル。

現在の設計のすべてのパラメーターに高いスペックを選択しましたが、スペックが低い場合は、ユーザーの好みに応じて材料を適切に縮小できます。



LED仕様:

  1. バイカラー、ウォームホワイト、クールブルー。
  2. 3.3V
  3. 0.9アンペア電流
  4. 3ワット、SMD

バッテリーの仕様:

バッテリーは、定格3.7V、3000mAhの標準リチウムイオンまたはリポセルにすることができます。

回路図:

回路動作

上に示した充電器ダイマー回路を備えたタッチ操作の3DムーンLEDドライバーを参照すると、電源入力は、定電圧入力と見なすことができるUSBなどの5Vソースから取得されます。

TIP122は、Ryおよび関連する抵抗とともに、プリセットにより、接続されたリチウムイオン用の単純な電流制御充電回路を形成します。プリセットは、リチウムイオンセル端子間で約4Vを固定するように調整されます。

Ryは、バッテリーへの電流が0.5Cレートを超えないように適切に計算されます。これは、提案されている3000mAHバッテリーの場合は約1.5アンペアになる可能性があります。このTIP122は、適切なヒートシンクに取り付ける必要があります。

Ryは次のように計算できます。

R = V / I =(5-4)/ 1.5 = 1 / 1.5 = 0.66オーム、

ワット数= 1 x 1.5 = 1.5ワット、または2ワット

DC-DC UPSステージ:

隣接する段階では、作成するために配置されたいくつかの1N5408ダイオードを見ることができます。 DC-DC UPS Li-ionセルからの自動バックアップの助けを借りて、5V USBソースが取り外されている間、または停電の間でも、3Dムーン内のLEDが中断することなく点灯し続けることを保証する機能。

タッチ式LED調光器ステージ:

IC 4017を中心に構築された次のステージは、単純なLED調光回路を形成します。ザ・ IC4017のピン配置機能 次の点で学ぶことができます:

ICのスタートピンであり、電源スイッチのオン中にアクティブになるはずのピン#3は、TIP122ドライバステージと電流リミッタ抵抗Ryを介してLEDカソードピンの1つに接続されています。

このLEDピンがに関連付けられていると仮定しましょう 暖かい黄色 LEDのセクションであり、3D月の照明に暖かい黄色がかった効果を生成する役割を果たします。

IC 4017の次の後続のピン、つまりピン#2、4、7、10はすべて、LEDの暖かい黄色のピンに接続および関連付けられたさまざまなRy値を持つ同一のTIP122ステージを組み込むことになっています。

ピン配列の詳細は、スペースが不足しているため、図には示されていません。これは、ICのピン#3に接続されているTIP122ステージと同じであり、複製する必要があるためです。唯一の違いは、計算によって適切にインクリメントする必要があるRyの値です。

これは、これらのピンを順番に切り替えると、 シーケンシャル調光 LEDから離れた暖かい黄色のセクションの3DムーンLEDの明るさ。

まったく同じように、ピン#10の隣で開始するピン#1は、同一のTIP122ドライバステージとRy電流制限抵抗を介してLEDのもう一方のカソードピンに関連付けられていることがわかります。 「クールブルーLED」は、シーケンシャルトグルがICのこのピン配置をアクティブにすると、このピンで点灯することになっています。

以下のICのピン配列は、LEDのクールブルーピンに接続されたRy値をインクリメントして上記の説明で行ったように、クールブルーLED側に対して同一のTIP122ステージを持つことになっています。

ピン#1を順番に切り替えると、クールブルーの明るい光の効果で3D月を照らし、次の後続のピンを順番に切り替えて、このクールブルーの照明を目的の低いレベルに暗くすることができます。

シーケンスがIC4017の最後のピン配列であるピン#10に達するとすぐに、シーケンスはピン#3に戻り、暖かい黄色のLEDを点灯するように設計されています。このようにして、3D月を2色で照らし、順次調光効果を得ることができます。

LED調光スイッチ。

IC 4017のピン#14に接続された2つのBC557は、BJTペアのベースで、指で触れることによってIC4017の論理信号を作成するために使用されます。タッチするたびに、ICのピン配列全体でピン#3からピン#10に、そしてピン#3に戻って繰り返します。

調光抵抗Ryの計算

ザ・ ライ LEDの黄色と青色のセクションの電流制限抵抗と調光抵抗は、次の式を使用して計算できます。

Ry = 4-3.3 / LED電流

ここで、4はLEDへの入力電源、3.3はLEDの標準動作電圧、LED電流は、2色LEDの関連セクションに調光効果を実装する役割を担うアンペアです。したがって、この電流値は、IC 4017の関連するピン配置に関連付けられたドライバステージ全体で順次減少する電流を有効にするために適切に計算する必要があります。

これで、シーケンシャル調光効果を備えた提案された3DムーンLEDドライバー回路の作成は完了です。疑問がある場合は、コメントで自由に表現してください...

トランジスタステージ構成

次の図は、IC4017の10個の出力すべてに対してTIP122ステージを繰り返す必要がある方法を示しています。




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