Controlador LED 3D Moon-Sphere con cargador y circuito de atenuación

Controlador LED 3D Moon-Sphere con cargador y circuito de atenuación

En esta publicación, aprendemos cómo construir un controlador LED casero con circuito de atenuador y cargador para iluminar una luna 3D desde una fuente USB de 5V.

La idea fue solicitada por el Sr. John Suecia.

Objetivos y requisitos del circuito

  1. He visitado su sitio web durante muchos años y me pregunto si puedo pedirle consejo.
  2. ¡Mi amigo en los Estados Unidos tiene un nieto de casi 2 años que ama la luna! Espero que brille en su vida como en la mía. Soy un poco mayor que él (75) y recientemente comencé a explorar la impresión 3D en una impresora Ultimaker 2+.
  3. Me gustaría imprimirle una esfera lunar en 3D. lámpara de noche , tal vez de 12 a 15 cm de diámetro. Será hueco y utilizará un modelo creado por la NASA con una representación en alta resolución de la luna con sus cráteres y características superficiales.
  4. El filamento de PLA (ácido poliláctico) blanco que usaré es translúcido y permitirá que un pequeño LED lo ilumine desde el interior.
  5. La luz que esperaba usar es un módulo PCB de batería recargable de tamaño pequeño fabricado en Malasia pero que ya no se fabrica. El módulo se desliza a través de un agujero en el fondo de la luna y todo se asienta sobre una base.
  6. El módulo de Malasia se describe como:
    Placa de circuito táctil Micromake 3D Moon Light 200 mAh amarillo de doble color con atenuación infinita.
  7. Un ejemplo de AliExpress lo describe como: batería recargable Lipo de 240mAh, 0.5 vatios, USB DC 5v, tiempo de carga 6-8h, interruptor táctil de ajuste continuo y encendido / apagado.
  8. ¿Conoce un circuito o módulo de bricolaje en su biblioteca que podría ser adecuado para este proyecto?
  9. ¡Aprecio mucho tu ayuda Swagatam!

Diseño del controlador LED de CC

Según la solicitud, para iluminar la luna 3D con una sensación natural, necesitaríamos un LED de potencia bicolor, un circuito de controlador LED de 5 V, una corriente controlada Cargador de iones de litio , un interruptor táctil y una celda de iones de litio.



He seleccionado especificaciones más altas para todos los parámetros del diseño actual; sin embargo, para especificaciones más bajas, los materiales se pueden reducir de forma adecuada según las preferencias del usuario.

Especificaciones LED:

  1. Bicolor, blanco cálido, azul frío.
  2. 3,3 V
  3. 0,9 amperios de corriente
  4. 3 vatios, SMD

Especificaciones de la batería:

La batería puede ser una Li-ion estándar o Lipo Cell con una potencia nominal de 3,7 V, 3000 mAh.

El esquema del circuito:

Operación del circuito

En referencia al controlador LED lunar 3D 3 D operado por contacto que se muestra arriba con circuito de atenuación del cargador, la entrada de suministro se obtiene de una fuente de 5 V, como un USB, que se puede suponer que es una entrada de voltaje constante.

El TIP122 junto con Ry y la resistencia asociada, preestablecidos, forman un circuito de cargador controlado por corriente simple para el Li-Ion adjunto. El valor predeterminado se ajusta para fijar aproximadamente 4 V en los terminales de la celda de iones de litio.

Ry se calcula apropiadamente para asegurarse de que la corriente a la batería nunca exceda la tasa de 0.5C, que puede ser alrededor de 1.5 amperios para la batería propuesta de 3000mAH. Este TIP122 debe montarse sobre un disipador de calor adecuado.

Ry se puede calcular de la siguiente manera:

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

potencia = 1 x 1,5 = 1,5 vatios o 2 vatios

La etapa del UPS de CC a CC:

En la etapa contigua, podemos ver algunos diodos 1N5408 colocados para crear un UPS de CC a CC característica, que asegura que el LED dentro de la luna 3D continúe iluminado sin una interrupción incluso mientras se retira la fuente USB de 5V o durante un corte de energía, con la ayuda de una copia de seguridad automática de la celda de iones de litio.

La etapa de atenuación LED operada por tacto:

La siguiente etapa que se construye alrededor del IC 4017 forma un circuito de atenuación LED simple. los funcionamiento del pinout del IC 4017 se puede aprender con los siguientes puntos:

El pin n. ° 3, que es el pin de inicio del IC y se supone que se activa durante el interruptor de encendido, está conectado con uno de los pines del cátodo LED a través de una etapa de controlador TIP122 y una resistencia limitadora de corriente Ry.

Supongamos que este pin LED está asociado con el color amarillo cálido sección del LED, y será responsable de generar un cálido efecto amarillento en la iluminación de la luna 3D.

Se supone que los siguientes pines subsiguientes del IC 4017, a saber, el pin # 2, 4, 7, 10 incorporan etapas TIP122 idénticas con valores de Ry variables conectados y asociados con el pin amarillo cálido del LED.

Los detalles de los pines no se muestran en el diagrama debido a la falta de espacio, y dado que es idéntico a la etapa TIP122 unida con el pin # 3 del IC y solo necesita ser replicado. La única diferencia es el valor de Ry, que debe incrementarse adecuadamente mediante el cálculo.

Esto implica que cuando estos pines se alternan secuencialmente se habilitará un atenuación secuencial en el brillo del LED de la luna 3D para la sección amarilla cálida del LED.

De manera exactamente similar, el pin n. ° 1 que se inicia junto al pin n. ° 10 se puede ver asociado con el otro pin del cátodo del LED a través de una etapa de controlador TIP122 idéntica y una resistencia de limitación de corriente Ry. Se supone que el 'LED azul frío' se ilumina en este pin cuando el cambio secuencial activa este pinout del IC.

Se supone que los siguientes pines posteriores del IC tienen etapas TIP122 idénticas para el lado del LED azul frío, como se hizo en nuestra explicación anterior con valores de Ry incrementales, conectados con el pin azul frío del LED.

Cuando se alterna secuencialmente, el pin # 1 iluminará la luna 3D con un efecto de luz brillante azul frío, y los siguientes pines subsiguientes se pueden alternar secuencialmente para atenuar esta iluminación azul fría a los niveles más bajos deseados.

Tan pronto como la secuencia alcance el último pinout del IC 4017, que es el pin # 10, la secuencia está diseñada para volver al pin # 3 e iluminar el LED amarillo cálido. De esta manera, la luna 3D se puede iluminar en dos colores con un efecto de atenuación secuencial.

El interruptor de atenuación LED.

Los dos BC557 conectados al pin # 14 del IC 4017 se utilizan para crear señales lógicas para el IC 4017 mediante toques con los dedos, en la base del par BJT. Cada toque da como resultado un único cambio secuencial a través de los pines del IC desde el pin # 3 al pin # 10 y de regreso al pin # 3 para la repetición.

Cálculo de la resistencia de atenuación Ry

los Ry La resistencia del limitador de corriente y la resistencia de atenuación para las secciones amarilla y azul de los LED se pueden calcular con la ayuda de la siguiente fórmula:

Ry = 4 - 3.3 / corriente LED

Aquí 4 es el suministro de entrada al LED, 3.3 es el voltaje de operación estándar del LED y la corriente del LED son los amperios que son responsables de implementar el efecto de atenuación en las secciones relevantes del LED bicolor. Por lo tanto, este valor de corriente debe calcularse adecuadamente para permitir una corriente decreciente secuencialmente a través de las etapas del controlador asociadas con los pines relevantes del IC 4017. La selección de corriente más baja dará como resultado resistencias de valores más altos que generarán un efecto de atenuación más alto en la iluminación lunar 3D.

Con esto concluye la realización del circuito controlador LED de luna 3D propuesto con efecto de atenuación secuencial, si tiene alguna duda puede expresarla a través de comentarios ...

Configuración de etapa de transistor

El siguiente diagrama muestra cómo debe repetirse la etapa TIP122 para las 10 salidas del IC 4017:




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