Skocz do zawartości

Pierwszy projekt podświetlarki LED i kilka praktycznych pytań.


Opinel

Pomocna odpowiedź

Cześć,

W zasadzie nie wiem czy napisać tutaj w zupełnie zielonych, czy w sprawdzaniu schematów, ale z racji, że to mój pierwszy projekt wykraczający poza zadania z podstawowego kursu elektroniki który chciałbym okraszyć sporą dawką pytań umieszczam go w tym miejscu. Jeżeli ktoś uważa że jest w złym to prośba o informację – usunę i utworzę w prawidłowym.

Schemat:

image.thumb.png.cf1fe729c3a9a07c610833c84da5c0bb.png

 

Tak więc mam plan zasilenia kilku diod dużej mocy (350mA) połączonych szeregowo i równolegle, tak aby móc wyłączać i przełączać poszczególne segmenty oraz sterować ich jasnością poprzez potencjometry.

Przykład planowanej LED:

image.thumb.png.b05b43427bc5ad49abba16db7c168fc3.png

 

 

Zakładając, że przy zasilaniu 12V na potencjometrach wpiętych bezpośrednio przed diodami może odkładać się duża moc, a te znoszące większą ilość watów są sporo droższe, postanowiłem użyć tranzystorów bipolarnych npn (hFE=100-250) i sterować prądem bazy. Aby zmniejszyć odrobinę zakres potencjometru, zdecydowałem się użyć stabilizatora napięcia 5V, którym po zastosowaniu oporników będzie zasilana baza (zakres 7mA-0.9mA).

I tu pojawiają się pytania:

  1. Czy moje rozumowanie jest sensowne i zastosowanie tutaj stabilizatora jest poprawne? Ponadto tym samym stabilizatorem chcę zasilać dwa wentylatory – oba pobierają około 140mA.
  2. Jak to jest z tymi zasilaczami? Z tego co widzę są w sprzedaży specjalne do LEDów, ale czy taki jak w tym linku nie wystarczy?
  3. Jak właściwie przymocować podstawkę LED do radiatora? Można to zrobić na cynę czy dla lepszego transportu ciepła użyć jakieś pasty?image.thumb.png.2b0304a00244ec16aaa1b93175cb0c9d.png
  4. Czy znacie dystrybutorów LEDów które byłyby podobnej mocy i montażu jak ta na screenie, a jednocześnie miały bardzo wąski zakres widma i dostępną pełna specyfikacje z wykresem długości fali oraz zachowaniem (czyt: spadek napięcia względem podanego natężenia)? Mi udało się znaleźć tylko dla wybranych kolorów (np. brak 420-430nm) albo dla SMD których dokumentacja montażu mnie przerasta.

 

Dzięki.

 

 

Edytowano przez Opinel
Link do komentarza
Share on other sites

(edytowany)

Dzięki za tę odpowiedź.

 

Tak więc po kolei:


Do czego służy urządzenie

Projekt zakłada utworzenie podświetlarki (LED + komora dyfuzyjna z ekranem z plexi) dającej rozproszone światło dzięki której będzie możliwe digitalizowanie błon światłoczułych za pomocą aparatu cyfrowego.

Dodatkowo nie wiedząc jaka temperatura może się wytworzyć w takim małym zamkniętym pudełku, chciałem umieścić dwa wentylatory umożliwiające kontrolowany przepływ powietrza.

 

Co musi być w tym projekcie spełnione

Ważne, aby błona była by w ramach potrzeby naświetlana 3-krotnie po 1 zdjęcie na każdy kolor lub 1-krotnie używając wszystkich na raz.

Źródła światła są podzielone na 3 segmenty,  z których każdy z nich może być uruchamiany niezależnie od siebie. Mamy czerwony (szczyt fali około 660nm), zielony (około 530nm) oraz dwie wersje niebieskiego (około 420 oraz 460nm) – te ostatnie są przełączane między sobą w zależności od zapotrzebowania – stąd przełącznik bistabilny.

Co ważne, widmo poszczególnych kolorów powinno być jak najwęższe oraz nie nachodzić na siebie. Konieczne jest, aby żadne ze świateł nie nachodziło na 600nm.

Każdy z 3 segmentów powinien mieć regulacje jasności, tak by przykładowo aparat przy stałych ustawieniach ekspozycji, robiąc trzy naświetlenia (po 1 na każdy kolor) naświetlał niebieski na 100%, zielony na 50% i czerwony na 25%.  Sama wartość nie musi być czytelna z poziomu położenia potencjometru. Może być dokonywana metodą prób i błędów. Ważne tylko, aby parametry były zachowywane w czasie.

 

 

I odpowiadając na pytania:

 

1 godzinę temu, marek1707 napisał:

Przede wszystkim czy światło generowane przez to cudo ma być ciągłe? Z jakiegoś powodu używasz potencjometrów i tranzystorów do analogowej regulacji prądu LEDów a nie modulacji PWM. Dla oka to wszystko jedno, ale już w jakichś eksperymentach fizycznych może to mieć znaczenie. Stosując modulację dwustanową odpadną Ci wszystkie problemy jakie tu wygenerowałeś z ciepłem, radiatorami itp.

Prawdę mówiąc dlatego, że nie doszedłem jeszcze do PWMów 🙂 Ale domyślam się że ciągłe - chciałbym uniknąć efektu migotania przy ogniskowaniu.

 

1 godzinę temu, marek1707 napisał:

Czy strumień światła wychodzący z urządzenia ma być stabilny w czasie? To znaczy, czy jeśli ustawisz sobie ileś, to czy za 5 minut ma być tyle samo a jeśli tak, to jak dokładnie? Bo ten układ tego nie zapewnia. W żaden spsób nie masz sprzężenia zwrotnego od śwaitła a ni nawet od prądu. bazujesz tylko na ch-ce wyjściowej tranzystora i na stałości wielu parametrów tranzystora np. z temperaturą, co nie jest prawdą.

Najlepiej jakby był stabilny. A jak bardzo? Głupio przyznać ale sam jeszcze dokładnie nie wiem.

Obliczyłem sobie, że potencjometr P przy ustawieniu zerowym i rezystorze 680o da mi przy najmniejszym możliwym współczynniku Beta(100) napięcie bazy ok 7mA i stan saturacji na tranzystorze pozwalając świecić się diodzie na najjaśniejszym możliwym poziomie ograniczonym przez rezystory znajdujące przy samych LEDach. Z drugiej strony, zakręcając potencjometr i osiągając łącznie 5680o, napięcie bazy będzie wynosiło ok 0.9mA co przy największym możliwym współczynniku Beta(250) da mi maksymalnie trochę ponad 200mA na dwie diody.

Chciałem w ten sposób uzyskać maksymalny zakres 350-100mA na każdej z diod. Nie przewidziałem jednak, że może się to zmieniać wraz z temperaturą.

 

1 godzinę temu, marek1707 napisał:

Jakie diody (niekoniecznie typy, ale chociaż kolory) będa w poszczególnych gałęziach?

Niebieskie ~ 420 lub ~430nm oraz ~ 460nm

Zielona ~530nm

Czerwona ~660nm

Jeden kolor typ na każdą gałąź. Szerzej opisałem to we wcześniejszej części tej wiadomości.

 

1 godzinę temu, marek1707 napisał:

Zasilacz "napięciowy" (taki jak pokazałeś) nie jest więc dedykowany do LEDów, ale rzecz jasna może być użyty w układzie, gdzie ktoś wie co robi i prąd reguluje w jakiś inny sposób.

Zatem to chyba mam już ogarnięte. Każdy segment diod jest ograniczany poprzez rezystory które obliczyłem na podstawie prawa ohma.

 

1 godzinę temu, marek1707 napisał:

Wszystkie diody LED produkowane w warunkach innych niż garaż w Chinach mają swoje karty katalogowe a dominująca długośc fali, wykres widmowy, ch-ka kierunkowa i parametry elektryczne to podstawowe dane. Nie bardzo rozumiem na co narzakasz. Znajdź dobry sklep, gdzie każdy LED ma swój dokument i tyle. Tu masz ponad 100 takich LEDów:

Wszystkie tam są za wyjątkiem tych 420-430nm, gdzie mam te maleńkie SMD, które nie mam pojęcia jak zamontować, dlatego ich unikam.

Przykład: https://www.tme.eu/pl/details/pk2n-3lle-l/diody-led-uv/prolight-opto/

EDIT: widzę, że tę samą znaleźliśmy 🙂

Ewentualnie coś takiego: https://allegro.pl/oferta/dioda-led-uv-3w-700ma-424nm-45mil-epileds-aktynika-7805773155

 

 

Edytowano przez Opinel
Link do komentarza
Share on other sites

Bądź aktywny - zaloguj się lub utwórz konto!

Tylko zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony

Utwórz konto w ~20 sekund!

Zarejestruj nowe konto, to proste!

Zarejestruj się »

Zaloguj się

Posiadasz własne konto? Użyj go!

Zaloguj się »
×
×
  • Utwórz nowe...

Ważne informacje

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym może działać lepiej. Więcej na ten temat znajdziesz w Polityce Prywatności.