DIY خودکار نور شب: 15 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

یک چراغ شب ساده بسازید که در تاریکی روشن شود و در روشنایی خاموش شود!

مرحله 1: ایمنی !

هشدار: در این پروژه از مداری استفاده می شود که به عنوان "قطره چکان خازنی" یا "منبع تغذیه بدون ترانسفورماتور" شناخته می شود تا 120 وات را از پریز دیواری به 12.8 ولت DC مورد نیاز برای LED ها کاهش دهد. این نوع منابع تغذیه از پریز دیواری جدا نشده اند! این بدان معناست که اگر قسمتی از این مدار را لمس کنید و چیزی را که زمین گیر است می توانید شوکه شوید !!! این مدار در صورتی ایمن است که بتوان آن را در جعبه ای پلاستیکی و بدون هیچ گونه سیم آشکاری تعبیه کرد.

همچنین اگر می خواهید در این مدار با یک اسیلوسکوپ در حال بررسی باشید استفاده از ترانسفورماتور جدا کننده بسیار مهم است. بدون ترانسفورماتور ایزوله ، شما شانس خوبی برای تست کردن محدوده خود دارید.

این مدار به اندازه شما ایمن است ، لطفاً مراقب باشید.

مرحله 2: چگونه کار می کند؟

قبل از اینکه بتوانیم این چراغ شب را بسازیم ، باید درک کنیم که چگونه این کار را انجام می دهد.

ایده کلی به شرح زیر است: قسمت اول این مدار یک قطره چکان خازنی نیم موج اصلاح شده است که خروجی آن به طور متوسط 7.5mama است. از این دستگاه برای تغذیه چهار LED سفید 3.2 ولت سفید استفاده می شود. هنگامی که نور کافی به سنسور نور وارد می شود ، خروجی LED ها کوتاه می شود و 7.5ma به جای روشن کردن LED ها از طریق ترانزیستور عبور می کند.

اگر به نحوه تعامل هر یک از اجزا علاقه دارید ، موارد زیر را ببینید:

ورودی دو پد سیم در سمت چپ شماتیک با برچسب AC1 و AC2 است. این پدها 120vac را از پریز دیواری می پذیرند. ما به روشی نیاز داریم که جریان عبوری از این مدار را به چیزی محدود کند که LED ها بتوانند از عهده آن برآیند.

این محدودیت فعلی را می توان توسط یک مقاومت انجام داد ، اما مقاومت به عنوان گرما انرژی زیادی را هدر می دهد. این فقط اسراف است بنابراین ما به جای آن از یک خازن برای محدود کردن جریان استفاده می کنیم. این جایی است که مدار نام "dropper capacitve" را می گیرد. خازن چگونه جریان را محدود می کند؟

C1 جریان را تقریباً به 15ma محدود می کند. نحوه انجام این کار توسط امپدانس نامیده می شود. توضیح اینکه امپدانس چیست و از کجا خارج از محدوده این دستورالعمل می آید ، اما فقط امپدانس را مقاومتی بدانید که با فرکانس تغییر می کند. امپدانس برای یک خازن با معادله داده می شود: Xc = 1 / (2 pi F C) که در آن Xc امپدانس در اهم است ، pi 3.14 است ، F فرکانس AC 60Hz در ایالات متحده است ، C ظرفیت Farads است. ما به حداکثر 15ma احتیاج داریم ، پس از آنکه C1 سطح بالاتر خازن 0.33uF کلاس X شد. خازنهای محدودکننده فعلی باید خازنهای کلاس X باشند زیرا آنها باز می شوند و محل را نمی سوزانند.

R1 برای تخلیه C1 هنگامی که چراغ شب خاموش است ، وجود دارد تا هیچکس از شاخه ها شوکه نشود. انتخاب شد که یک مقاومت 470k اهم 1/4 وات باشد اما هر چیزی از 470k تا 1meg کار می کند.

R2 یک مقاومت 470 اهم برای محدود کردن جریان موجی است که می تواند در هنگام وصل شدن نور شب به مدار جریان یابد.

D2 یک یکسو کننده نیمه موج است که هر بار AC1 مثبت می شود C2 را با پالس 15ma شارژ می کند. از آنجایی که AC1 فقط نیمی از زمان متوسط جریان D2 7.5ma است ، مثبت است. 7.5ma نشان داده شد که LED ها را به اندازه کافی برای نور شب روشن می کند در حالی که مصرف برق را به حداقل می رساند.

D1 مورد نیاز است تا C1 هر بار که AC1 منفی می شود برعکس شارژ شود. اگر D1 در اینجا نبود C1 فقط یک پالس 15ma را از طریق D2 ارسال می کرد اما با D1 چرخه پالس ها می تواند برای همیشه ادامه یابد.

C2 یک خازن الکترولیتی 470uF است که پالس های جریان را از D2 صاف می کند تا LED ها در 60 هرتز سوسو نزنند.

پد CDS1 و CDS2 محل اتصال سلول CDS به pcb است. سلول CDS یک مقاومت ویژه است که با نشان دادن نور بیشتر بر روی آن ، مقاومت کاهش می یابد. این سلول CDS ترانزیستور Q1 را چرخانده و C2 را کوتاه می کند. از آنجا که قطره چکان های خازنی منابع محدود فعلی هستند ، خروجی های آنها را می توان بدون آسیب به یکدیگر کوتاه کرد.

R3 برای افزایش میزان نور مورد نیاز برای روشن شدن Q1 وجود دارد و بنابراین اگر R3 را افزایش دهید ، اتاق باید تاریک تر شود تا چراغ روشن شود. به نظر می رسد مقدار 4.7k اهم مناسب باشد.

در نهایت LED+ و LED- پد هایی هستند که رشته 4 LED را به هم متصل می کنند.

مرحله 3: PCB

در حالی که این مدار را می توان بر روی تخته پرفورمنت ساخت ، بهتر است برای این کار یک برد مدار چاپی واقعی ایجاد کنید زیرا هنگام اتصال وسایل به دیوار خطاهای سیم کشی به طور بسیار بدی پایان می یابد.

من یک PCB یک طرفه طراحی کردم که تقریباً 1 اینچ در 2 اینچ است ، به طوری که در اکثر موارد زگیل دیواری مناسب است.

نکته ای که باید در نظر داشته باشید این است که هنگام کار با 120 ولت یا بیشتر ، فاصله زیادی بین پدها و آثار باقی بگذارید. قایقرانی بین آثار به همان اندازه که فکر می کنید سرگرم کننده است.

مرحله 4: قطعات

منبع تغذیه حالت سوئیچ زگیل دیواری ارزان قیمت (می تواند هر ولتاژی باشد که فقط یک قاب پلاستیکی با شاخه می خواهیم)

1x pcb

1x 0.33uF کلاس x خازن

2 دیود 1N4007

مقاومت 1x 470k اهم

مقاومت 1x 470 اهم

1x مقاومت 4.7k اهم

1x ترانزیستور 2N3904 NPN

خازن الکترولیتی 1x 470uF 16v

1 برابر سلول CDS

LED های سفید گرم 4 * 5 میلی متر

توجه: همه مقاومتها 1/4 وات هستند

مرحله 5: Case را باز کنید

با استفاده از پیچ گوشتی نوک تخت مورد زگیل دیواری را باز کنید. اگر پیچ گوشتی از جایی که سیم خارج می شود شروع به کار کند ، اکثر حالتهای سوئیچ ارزان قیمت ebay به راحتی از هم جدا می شوند.

مرحله 6: PCB را بردارید

دو سیم را که pcb حالت سوئیچ را به شاخه ها متصل می کند ، جدا نکنید. اینها معمولاً ارزان ترین سیم های اطراف هستند ، بنابراین بعداً سیم های بهتر آنها را جایگزین می کنیم. pcb را برای پروژه های بعدی در جعبه آشغال بیندازید.

مرحله 7: سوراخ های حفاری

ابتدا سوراخ آزمایشی را در یک تکه پلاستیک ضخیم کنید تا مطمئن شوید LED ها مناسب هستند. باید به گونه ای محکم باشد. هنگامی که قطعه مناسب پیدا شد ، 4 سوراخ در نیمه بیرونی قاب برای LED ها در دو طرف ایجاد کنید ، به نظر می رسد که قسمت بالا و جلو اتاق را به خوبی روشن می کند.

یک سوراخ در جلو برای سلول CDS ایجاد کنید. این سوراخ باید از LED ها فاصله داشته باشد تا نور LED ها با آن تداخل نداشته باشد.

مرحله 8: LED ها را بچسبانید

یک مهره کوچک از چسب فوق العاده در اطراف هر LED پخش کرده و آن را در سوراخ فشار دهید. به نظر می رسد چسب فوق العاده ژل برای این کار بهترین است. نکته ای را مشخص کنید تا هدایت مثبت یک نقطه LED به سمت منفی منفی نزدیک ترین LED بعدی باشد.

مرحله 9: LED های سیمی سری

از قطعات کوچک سیم و انبردست بینی برای سوزاندن LED ها به صورت سری استفاده کنید تا مثبت یکی به منفی دیگری متصل شود. جهت جلوگیری از شورت ، سیم ها را در اطراف محیط کیف قرار دهید. سپس ایده خوبی است که مقداری چسب حرارتی بمالید تا سیم ها از ارتعاش جلوگیری کنند.

در نهایت در سلول CDS بچسبانید.

مرحله 10: سیم ها را وصل کنید

سیم را به سیمهای باقیمانده LED لحیم کنید. یک قرمز به سمت مثبت در اولین LED و یک سیاه به سمت منفی در آخرین LED در سری. برای جلوگیری از ایجاد شورت ، لوله های کوچک کننده باید روی اتصالات اعمال شوند.

طول سلول CDS به اندازه ای طولانی است که نیازی به سیم ندارند ، اما مشکلی وجود دارد. مشکل این است که سرنشین ها منزوی نیستند ، بنابراین هنگامی که پرونده در کنار هم قرار می گیرد ، می توانند چیزی را کوتاه کنند. برای رفع این مشکل دو قطعه لوله اسپاگتی (لوله عایق نازک فقط در چنین مواقعی) برش داده و آن را روی سیم ها بکشید ، همانطور که در تصاویر دیده می شود.

مرحله 11: PCB را مونتاژ کنید

هنگام قرار دادن مقاومت ها در مدار ، وقت بگذارید و آن نوارهای رنگی را تماشا کنید. هر سه فقط با یک گروه متفاوت هستند ، اما اگر یکی را در مکان اشتباه قرار دهید ، نتایج فاجعه بار خواهد بود. این ایده خوبی است که کار خود را در اینجا دوبار بررسی کنید زیرا در مدارهایی که روی 120 ولت کار می کنند وقتی مشکلی پیش می آید بسیار اشتباه پیش می رود!

مرحله 12: Solder Wire Onto Prongs

دو هسته محکم 1 اینچی به هم متصل کنید و سیم ها را به شاخک های پشت کیس وصل کنید.

مرحله 13: همه چیز را دوباره بررسی کنید

در این مرحله باید داشته باشید:

دو سیم به شاخه های پشت قاب زگیل دیواری لحیم شده است

یک PCB تکمیل شده

چهار LED به قسمت جلویی قاب زگیل دیواری متصل شده و با دو سیم سلول CDS عایق شده و سیم مثبت و منفی از سیم LED بیرون آمده است.

مرحله 14: آن را با هم لحیم کنید

نوبت به مجمع نهایی رسیده است…

همه سیمها از بالا از طریق سوراخهای pcb قرار گرفته و در پایین لحیم می شوند. سپس برد مدار همانطور که در تصاویر نشان داده شده است چرخانده می شود و دو نیمه بدنه به هم متصل می شوند. همانطور که در تصویر نشان داده شده است ، نیروی هسته فشرده شده سیم ها را به هم متصل می کند تا بتواند PCB را در قسمت پایین کیس ثابت نگه دارد. اما اگر آن را با چسب داغ بیشتر چسباندید ، احساس بهتری دارید ، از آن استفاده کنید.

مرحله 15: تست کنید !!!!!!

خوب ، قسمت اعصاب خردکن را توصیه می کنم یک نوار برقی برای اتصال آن پیدا کنید و سپس نوار برقی را به دیوار وصل کنید. به این ترتیب اگر در مونتاژ مشکلی پیش آمد ، در دست شما آتش نمی گیرد!

اگر همه چیز خوب پیش رفت ، باید همانجا بنشینید. چراغ ها را خاموش کرده یا سلول CDS را با یک تکه نوار سیاه برقی بپوشانید و LED ها باید روشن شوند.

تبریک می گویم چراغ شب را روشن کردید!