Angstrom - una sorgente luminosa a LED regolabile: 15 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Angstrom è una sorgente luminosa a LED sintonizzabile a 12 canali che può essere costruita per meno di £ 100. È dotato di 12 canali LED controllati da PWM che si estendono da 390 nm a 780 nm e offre sia la possibilità di combinare più canali su una singola uscita accoppiata in fibra da 6 mm, sia la capacità di emettere uno o tutti i canali contemporaneamente su singole uscite in fibra da 3 mm.

Le applicazioni includono microscopia, medicina legale, colorimetria, scansione di documenti, ecc. È possibile simulare facilmente lo spettro di varie sorgenti luminose come le lampade fluorescenti compatte (CFL).

Inoltre le sorgenti luminose potrebbero essere utilizzate per interessanti effetti di luce teatrale. I canali di alimentazione sono più che in grado di gestire LED aggiuntivi con un'alimentazione nominale più elevata e le lunghezze d'onda multiple creano un bellissimo e unico effetto ombra multicolore che le normali sorgenti LED bianche o RGB non possono duplicare. È un intero arcobaleno in una scatola!.

Passaggio 1: parti necessarie: zoccolo, alimentazione, controller e gruppo LED

Battiscopa: l'unità è assemblata su una base in legno, di circa 600 mm x 200 mm x 20 mm. Inoltre, viene utilizzato un blocco di legno antistress 180 mm X 60 mm X 20 mm per allineare le fibre ottiche.

Un alimentatore da 5 V 60 W è collegato all'alimentazione di rete tramite una spina IEC dotata di fusibile, dotata di un fusibile da 700 mA e un piccolo interruttore a levetta da almeno 1 A 240 V viene utilizzato come interruttore di alimentazione principale.

La scheda del circuito principale è realizzata in stripboard rivestito di rame fenolico standard, passo 0,1 pollici. Nel prototipo, questa scheda misura circa 130 mm X 100 mm. Una seconda scheda opzionale, di circa 100 mm x 100 mm è stata montata sul prototipo, ma questo serve solo per adattarsi a circuiti aggiuntivi, come la logica di elaborazione del segnale per la spettroscopia, ecc. e non è necessaria per l'unità di base.

Il gruppo LED principale è costituito da 12 LED a stella da 3 W, ciascuno con una lunghezza d'onda diversa. Questi sono discussi in maggior dettaglio nella sezione sul gruppo LED di seguito.

I LED sono montati su due dissipatori in alluminio che nel prototipo erano profondi 85 mm x 50 mm x 35 mm.

Un Raspberry Pi Zero W viene utilizzato per controllare l'unità. È dotato di un'intestazione e si inserisce in una presa a 40 pin corrispondente sulla scheda del circuito principale.

Passaggio 2: parti necessarie: LED

I 12 LED hanno le seguenti lunghezze d'onda centrali. Sono LED a stella da 3W con base dissipatore da 20mm.

390nm410nm 440nm460nm500nm520nm560nm580nm590nm630nm660nm780nm

Tutti tranne l'unità da 560 nm provengono da FutureEden. L'unità a 560 nm è stata acquistata da eBay poiché FutureEden non dispone di un dispositivo che copre questa lunghezza d'onda. Si noti che questa unità verrà spedita dalla Cina, quindi attendere il tempo per la consegna.

I LED sono fissati al dissipatore di calore utilizzando il nastro termico Akasa. Tagliare quadrati da 20 mm e quindi attaccare semplicemente un lato al LED e l'altro al dissipatore di calore, assicurandosi di seguire le istruzioni del produttore su quale lato del nastro va al dissipatore di calore del LED.

Passaggio 3: parti necessarie: circuito di controllo LED

Ogni canale LED è controllato da un pin GPIO sul Raspberry Pi. PWM viene utilizzato per controllare l'intensità del LED. Un MOSFET di potenza (Infineon IPD060N03LG) pilota ciascun LED tramite un resistore di potenza da 2 W per limitare la corrente del LED.

Di seguito sono riportati i valori di R4 per ciascun dispositivo e la corrente misurata. Il valore del resistore cambia perché la caduta di tensione attraverso i LED a lunghezza d'onda più corta è maggiore rispetto ai LED a lunghezza d'onda più lunga. R4 è un resistore da 2W. Si scalderà abbastanza durante il funzionamento, quindi assicurati di montare i resistori lontano dalla scheda del controller, mantenendo i cavi abbastanza lunghi in modo che il corpo del resistore sia di almeno 5 mm dalla scheda.

I dispositivi Infineon sono disponibili a buon mercato su eBay e sono anche forniti da fornitori come Mouser. Sono classificati a 30V 50A, che è un margine enorme, ma sono economici e facili da usare, essendo dispositivi DPAK e quindi facilmente saldabili a mano. Se vuoi sostituire i dispositivi, assicurati di sceglierne uno con margini di corrente appropriati e con una soglia di gate tale che a 2-2,5 V il dispositivo sia completamente acceso, poiché questo corrisponde ai livelli logici (3,3 V max) disponibili dal Pi GPIO perni. La capacità di gate/source è 1700pf per questi dispositivi e qualsiasi sostituzione dovrebbe avere una capacità approssimativamente simile.

La rete di snubber attraverso il MOSFET (condensatore 10nF e resistore da 10 ohm 1/4W) controlla i tempi di salita e discesa. Senza questi componenti e il resistore di gate da 330 ohm, c'erano prove di squilli e overshoot sull'uscita che avrebbero potuto portare a interferenze elettromagnetiche indesiderate (EMI).

Tabella dei valori dei resistori per R4, il resistore di potenza da 2 W

385nm 2,2 ohm 560mA415nm 2,7 ohm 520mA440nm 2,7 ohm 550mA 460nm 2,7 ohm 540mA 500nm 2,7 ohm 590mA 525nm 3,3 ohm 545mA 560nm 3,3 ohm 550mA 590nm 3,9 ohm 570mA 610nm 3,3 ohm 630mA 630mA 3,9m660mA 610nm 630 nm 630 nm 630mA 3.9m 630m 3.9m660m

Passaggio 4: parti necessarie: fibra ottica e combinatore

I LED sono accoppiati ad un combinatore ottico tramite fibra plastica da 3mm. Questo è disponibile da un certo numero di fornitori, ma i prodotti più economici possono avere un'attenuazione eccessiva a lunghezze d'onda corte. Ho acquistato della fibra su eBay che era eccellente ma una fibra più economica su Amazon che aveva un'attenuazione significativa a circa 420 nm e inferiore. La fibra che ho acquistato da eBay proveniva da questa fonte. 10 metri dovrebbero essere sufficienti. Sono necessari solo 4 metri per accoppiare i LED assumendo lunghezze di 12 X 300 mm, ma una delle opzioni durante la costruzione di questa unità è accoppiare anche singole lunghezze d'onda a una fibra di uscita da 3 mm, quindi è utile avere un extra per questa opzione.

www.ebay.co.uk/itm/Fibre-Optic-Cable-0-25-…

La fibra in uscita è una fibra flessibile da 6 mm racchiusa in una robusta guaina esterna in plastica. È disponibile da qui. Nella maggior parte dei casi sarà probabilmente sufficiente una lunghezza di 1 metro.

www.starscape.co.uk/optical-fibre.php

Il combinatore ottico è una guida di luce in plastica affusolata costituita da un pezzo di asta quadrata di 15 x 15 mm, tagliata a circa 73 mm e levigata in modo che l'estremità di uscita della guida sia 6 mm x 6 mm.

Di nuovo, si noti che alcuni gradi di acrilico possono avere un'attenuazione eccessiva a lunghezze d'onda corte. Sfortunatamente è difficile determinare cosa otterrai, ma la canna da questa fonte ha funzionato bene

www.ebay.co.uk/itm/SQUARE-CLEAR-ACRYLIC-RO…

Tuttavia, l'asta proveniente da questa fonte aveva un'attenuazione eccessiva ed era quasi completamente opaca alla luce UV di 390 nm.

www.ebay.co.uk/itm/Acrylic-Clear-Solid-Squ…

Passaggio 5: parti richieste: parti stampate in 3D

Alcune parti sono stampate in 3D. Loro sono

Gli adattatori in fibra LED

La piastra di montaggio in fibra

L'adattatore di uscita in fibra (opzionale) (per uscite individuali). Questa è solo la piastra di montaggio in fibra ristampata.

La piastra di montaggio dell'accoppiatore ottico

Tutte le parti sono stampate in PLA standard ad eccezione degli adattatori in fibra. Raccomando PETG per questi poiché il PLA si ammorbidisce troppo; i led si scaldano abbastanza.

Tutti gli STL per queste parti sono inclusi nei file allegati per il progetto. Vedi il passaggio sulla configurazione del Raspberry Pi per il file zip che contiene tutte le risorse del progetto.

Stampa gli adattatori in fibra per i LED con riempimento al 100%. Gli altri possono essere stampati con riempimento del 20%.

Tutte le parti sono state stampate a un'altezza dello strato di 0,15 mm utilizzando un ugello standard da 0,4 mm a 60 mm/sec su un Creality Ender 3 e anche un Biqu Magician. Qualsiasi stampante 3D a basso costo dovrebbe fare il lavoro.

Le parti dovrebbero essere tutte stampate verticalmente con i fori rivolti verso l'alto: questo dà la massima precisione. Puoi saltare i supporti per loro; farà sembrare la piastra di montaggio dell'accoppiatore principale un po' frastagliata sul bordo d'uscita, ma questo è solo cosmetico; un tocco di carta vetrata lo riordinerà.

Importante: stampare la piastra di montaggio della fibra (e la seconda copia opzionale di essa per il singolo adattatore di uscita della fibra) con una scala di 1,05, ovvero ingrandita del 5%. Ciò garantisce che i fori per la fibra abbiano spazio sufficiente.

Passaggio 6: assemblaggio della scheda del controller principale

La scheda controller è fabbricata da una stripboard di rame standard (a volte nota come veroboard). Non sto includendo un layout dettagliato perché il design della scheda con cui ho finito è diventato un po' disordinato a causa della necessità di aggiungere componenti come la rete di snubber che non avevo originariamente pianificato. La parte superiore della scheda, mostrata sopra parzialmente costruita, ha le resistenze di alimentazione e lo zoccolo per il Raspberry Pi. Ho usato un'intestazione ad angolo retto per il Pi in modo che si trovi ad angolo retto rispetto alla scheda principale, ma se usi una normale intestazione diritta, sarà semplicemente parallela alla scheda. In questo modo occuperà un po' più di spazio, quindi pianifica di conseguenza.

Veropin sono stati utilizzati per collegare i cavi alla scheda. Per tagliare i binari è utile una piccola punta elicoidale. Per la presa Pi, usa un coltello affilato per tagliare i binari poiché non hai un foro di riserva tra i due set di pin della presa.

Notare la doppia fila di filo di rame da 1 mm. Questo serve a fornire un percorso a bassa impedenza per i quasi 7 ampere di corrente che i LED consumano a piena potenza. Questi fili vanno ai terminali di sorgente dei MOSFET di potenza e quindi a massa.

C'è solo un piccolo cavo da 5 V su questa scheda che fornisce alimentazione al Pi. Questo perché l'alimentazione principale a 5V va agli anodi dei LED, che sono collegati tramite un cavo disco IDE standard per PC su una seconda scheda nel mio prototipo. Tuttavia non è necessario farlo e puoi semplicemente collegarli direttamente a una presa sulla prima scheda. In tal caso verrà eseguito un set duplicato di fili di rame lungo il lato dell'anodo per gestire la corrente sul lato +5V. Nel prototipo questi fili erano sulla seconda scheda.

Passaggio 7: i MOSFET di potenza

I MOSFET sono stati montati sul lato rame della scheda. Sono dispositivi DPAK e quindi la linguetta deve essere saldata direttamente alla scheda. Per fare ciò, utilizzare una punta appropriatamente grande sul saldatore e stirare leggermente la linguetta. Stagna le tracce di rame dove collegherai il dispositivo. Posizionalo sulla tavola e riscalda di nuovo la linguetta. La saldatura si scioglierà e il dispositivo sarà collegato. Prova a farlo abbastanza velocemente per non surriscaldare il dispositivo; tollererà diversi secondi di calore, quindi niente panico. Una volta che la linguetta (drain) è saldata, è possibile saldare i cavi di gate e source alla scheda. Non dimenticare di tagliare prima i binari per i cavi di gate e source in modo che non vadano in cortocircuito verso la linguetta di scarico!. Non si vede dall'immagine ma i tagli sono sotto i cavi verso il corpo del dispositivo.

I lettori attenti noteranno solo 11 MOSFET. Questo perché il 12 è stato aggiunto in seguito quando ho ricevuto i LED da 560 nm. Non si adatta alla tavola a causa della larghezza, quindi è stato posizionato altrove.

Passaggio 8: LED e dissipatori di calore

Ecco una foto in primo piano dei LED e dei dissipatori di calore. Il cablaggio della scheda controller proveniva da una versione precedente del prototipo prima che passassi all'utilizzo di un cavo IDE per collegare i LED al controller.

Come accennato in precedenza, i LED sono fissati utilizzando quadrati di nastro termico Akasa. Questo ha il vantaggio che se un LED si guasta, è facile rimuoverlo usando un coltello affilato per tagliare il nastro.

Finché il dissipatore di calore è sufficientemente grande, non c'è nulla che ti impedisca di montare tutti i LED su un singolo dissipatore di calore. Sui dissipatori mostrati, a piena potenza, la temperatura del dissipatore raggiunge i 50 gradi C e quindi questi dissipatori di calore sono probabilmente leggermente più piccoli di quelli ottimali. Col senno di poi, sarebbe stata probabilmente anche una buona idea mettere tre dei LED a lunghezza d'onda maggiore su ciascun dissipatore di calore piuttosto che mettere tutti e sei gli emettitori a lunghezza d'onda più corta su uno e gli emettitori a lunghezza d'onda più lunga sull'altro. Questo perché, per una data corrente diretta, gli emettitori a lunghezza d'onda corta dissipano più potenza a causa della loro maggiore caduta di tensione diretta, e quindi si riscaldano.

Ovviamente potresti aggiungere il raffreddamento della ventola. Se hai intenzione di racchiudere completamente il gruppo LED, questo sarebbe saggio.

Passaggio 9: cablaggio LED

I LED sono collegati alla scheda controller tramite un cavo IDE standard a 40 pin. Non vengono utilizzate tutte le coppie di cavi, lasciando spazio per l'espansione.

Gli schemi elettrici sopra mostrano il cablaggio del connettore IDE e anche il cablaggio al Raspberry Pi stesso.

I LED sono indicati dai loro colori (UV = ultravioletto, V = viola, RB = blu reale, B = blu, C = ciano, G = verde, YG = giallo-verde, Y = giallo, A = ambra, R = brillante rosso, DR = rosso intenso, IR = infrarosso), cioè per lunghezza d'onda crescente.

Nota: non dimenticare di assicurarsi che il lato di connessione +5V della presa del cavo abbia fili spessi 2 x 1 mm che corrono in parallelo lungo la stripboard per fornire un percorso di corrente elevata. Allo stesso modo, le connessioni della sorgente ai MOSFET, che sono messe a terra, dovrebbero avere fili simili per fornire il percorso di alta corrente a terra.

Passaggio 10: test della scheda controller

Senza collegare il Raspberry Pi alla scheda, puoi verificare che i tuoi driver LED funzionino correttamente collegando i pin GPIO tramite un cliplead, alla guida +5V. Il LED appropriato dovrebbe accendersi.

Non collegare mai i pin GPIO a +5V quando il Pi è collegato. Danneggerai il dispositivo, funziona internamente a 3,3V.

Una volta che sei sicuro che i driver di alimentazione e i LED funzionino correttamente, puoi procedere con il passaggio successivo, ovvero configurare il Raspberry Pi.

Non guardare direttamente l'estremità delle fibre ottiche con i LED a piena potenza. Sono estremamente luminosi.

Passaggio 11: accoppiamento in fibra ottica dei LED

Ogni LED è accoppiato tramite fibra ottica da 3 mm. L'adattatore per fibra stampato in 3D si adatta perfettamente al gruppo LED e guida la fibra. Il blocco antistrappo è montato a circa 65 mm davanti ai dissipatori LED.

Ciò fornisce spazio sufficiente per inserire le dita e spingere gli adattatori in fibra sui LED e quindi inserire la fibra.

Praticare dei fori da 4 mm attraverso il blocco antistrappo in linea con i LED.

Ogni lunghezza della fibra è di circa 250 mm. Tuttavia, poiché ogni fibra segue un percorso diverso, la lunghezza effettiva del montaggio varierà. Il modo più semplice per ottenere questo risultato è tagliare lunghezze di fibra di 300 mm. Devi quindi raddrizzare la fibra o sarà impossibile da gestire. È come un'asta di perspex spessa 3 mm ed è molto più rigida di quanto immagini.

Per raddrizzare la fibra, ho usato una lunghezza di 300 mm (circa) di un'asta di ottone con diametro esterno di 4 mm. Il diametro interno dell'asta è sufficiente affinché la fibra scivoli senza problemi nell'asta. Assicurati che entrambe le estremità dell'asta siano lisce, in modo da non graffiare la fibra mentre la fai scorrere dentro e fuori dall'asta.

Spingere la fibra nell'asta in modo che sia a filo a un'estremità e con un po' di lunghezza che sporga dall'altra, o completamente all'interno se l'asta è più lunga della fibra. Quindi immergere l'asta in una casseruola profonda piena di acqua bollente per circa 15 secondi. Rimuovere l'asta e riposizionare la fibra se necessario in modo che l'altra estremità sia a filo con l'estremità dell'asta, quindi riscaldare quell'estremità allo stesso modo.

Ora dovresti avere un pezzo di fibra perfettamente dritto. Rimuovere spingendo un altro pezzo di fibra fino a quando non è possibile afferrare e rimuovere la fibra raddrizzata.

Quando hai raddrizzato tutti e dodici i pezzi di fibra, taglia altri dodici pezzi lunghi circa 70 mm. Questi saranno usati per guidare le fibre attraverso la piastra di accoppiamento. Quindi, una volta completata la costruzione, verranno utilizzati per popolare il singolo accoppiatore di uscita della fibra, in modo che non vadano sprecati.

Raddrizza questi pezzi tagliati allo stesso modo. Quindi montarli sulla piastra di accoppiamento. Puoi vedere come dovrebbero apparire nella foto sopra. Il layout sfalsato è quello di minimizzare l'area occupata dalle fibre (densità di imballaggio sferica minima). Ciò garantisce che il combinatore di fibre possa funzionare nel modo più efficiente possibile.

Prendi ogni pezzo di fibra tagliata a tutta lunghezza e leviga un'estremità piatta, lavorando fino a 800 e poi 1500 carta vetrata. Quindi lucidare con un lucido per metallo o plastica: qui è utile un piccolo utensile rotante con un tampone per lucidatura.

Ora rimuovere UNA fibra tagliata e far scorrere la fibra a tutta lunghezza nella piastra di accoppiamento. Quindi rimontarlo attraverso il passacavo in modo che l'estremità lucida tocchi la parte anteriore della lente LED tramite l'accoppiatore in fibra LED. Ripetere per ogni fibra. Mantenere i pezzi corti di fibra nei fori assicura che ogni fibra lunga sia facile da inserire esattamente nel posto giusto.

NOTA: non spingere troppo forte sui LED viola e ultravioletti. Sono incapsulati con un materiale polimerico morbido a differenza degli altri LED, che sono incapsulati con resina epossidica. È facile deformare l'obiettivo e causare la rottura dei fili di collegamento. Credimi, l'ho imparato a mie spese. Quindi sii gentile quando si adattano le fibre a questi due LED.

Non importa in quale ordine instradare le fibre attraverso l'accoppiatore, ma prova a sovrapporre le fibre in modo che non si incrocino l'una sull'altra. Nel mio progetto i sei LED inferiori sono stati indirizzati ai tre fori più bassi per i tre LED di sinistra e poi ai tre fori successivi per i tre LED di destra e così via.

Quando tutte le fibre sono state instradate attraverso l'accoppiatore, posizionarlo sulla scheda di base e praticare due fori di montaggio, quindi avvitarlo.

Quindi, utilizzando un paio di taglierine diagonali molto affilate, tagliare ogni pezzo di fibra il più vicino possibile alla faccia dell'accoppiatore. Quindi estrarre ogni pezzo, carteggiare e lucidare l'estremità tagliata e sostituirla, prima di passare alla fibra successiva.

Non preoccuparti se le fibre non sono tutte esattamente a filo con la superficie dell'accoppiatore. È meglio peccare sul lato di averli leggermente incassati piuttosto che sporgenti, ma una differenza di un millimetro o due non avrà molta importanza.

Passaggio 12: configurazione del Raspberry Pi

Il processo di configurazione di Raspberry Pi è documentato nel documento rtf allegato che fa parte del file zip allegato. Non è necessario alcun hardware aggiuntivo per configurare il Pi diverso da una porta USB di riserva su un PC per collegarlo, un cavo USB adatto e un lettore di schede SD per creare l'immagine della scheda MicroSD. Hai anche bisogno di una scheda MicroSD; 8G è più che abbastanza grande.

Dopo aver configurato il Pi e averlo collegato alla scheda del controller principale, dovrebbe apparire come un punto di accesso WiFi. Quando colleghi il tuo PC a questo AP e navighi su https://raspberrypi.local o https://172.24.1.1 dovresti vedere la pagina sopra. Basta far scorrere i cursori per impostare l'intensità e le lunghezze d'onda della luce che si desidera vedere.

Notare che l'intensità minima è 2; questa è una peculiarità della libreria Pi PWM.

La seconda immagine mostra l'unità che emula lo spettro di una lampada CFL, con emissioni a circa 420 nm, 490 nm e 590 nm (viola, turchese e ambra) corrispondenti alle tipiche tre lampade con rivestimento al fosforo.

Passaggio 13: il combinatore di fibre

Il combinatore di fasci di fibre è costituito da un'asta acrilica quadrata di 15 x 15 mm. Si noti che alcune plastiche acriliche hanno un assorbimento eccessivo nello spettro da 420 nm e inferiore; per verificarlo prima di iniziare, illuminare il LED UV attraverso l'asta e verificare che non attenui eccessivamente il raggio (utilizzare un pezzo di carta bianca in modo da poter vedere il bagliore blu degli sbiancanti ottici nella carta).

Puoi stampare la maschera stampabile in 3D per levigare l'asta o costruirne una tua da un foglio di plastica adatto. Tagliare l'asta a circa 73 mm e carteggiare e lucidare entrambe le estremità. Quindi fissare la maschera ai due lati opposti dell'asta utilizzando del nastro biadesivo. Carteggiare con carta a grana 40 fino a raggiungere 0,5 mm circa dalle linee della maschera, quindi aumentare progressivamente a carta a grana 80, 160, 400, 800, 1500, 3000, 5000 e infine 7000 per ottenere una superficie lucida e affusolata. Quindi rimuovere la maschera e riposizionarla per carteggiare gli altri due lati. Ora dovresti avere una piramide conica adatta per il montaggio nella piastra del combinatore in fibra. L'estremità stretta è 6 mm x 6 mm per adattarsi al decollo della fibra.

Nota: nel mio caso non ho carteggiato fino a 6 mm x 6 mm, quindi il combinatore sporge leggermente dalla piastra di montaggio. Questo non importa in quanto la fibra da 6 mm è a pressione e andrà a battuta con l'estremità stretta del combinatore se spinta abbastanza lontano.

Rimuovere circa 1 pollice della guaina esterna dalla fibra da 6 mm, facendo attenzione a non danneggiare la fibra stessa. Quindi, se la guaina esterna della fibra non è abbastanza aderente alla piastra di accoppiamento, avvolgila con un pezzo di nastro adesivo. Dovrebbe quindi essere in grado di essere spinto dentro e comodamente a letto con la piramide del combinatore. Montare l'intero gruppo sulla piastra di base in linea con le uscite in fibra.

Nota che perdi un po' di luce durante la combinazione. Puoi vedere il motivo dalle tracce ottiche sopra, perché concentrando la luce verso il basso aumenta anche l'angolo del fascio e perdiamo un po' di luce nel processo. Per la massima intensità a una singola lunghezza d'onda, utilizzare la piastra accoppiatrice in fibra opzionale per rilevare un LED o i LED direttamente su una fibra da 3 mm.

Passaggio 14: la piastra di accoppiamento dell'uscita in fibra individuale

Questa è solo una seconda stampa della guida principale della fibra. Ancora una volta, ricorda di stampare con una scala del 105% per lasciare spazio alle fibre attraverso i fori. Basta avvitare questa piastra in linea con la guida principale della fibra, svitando il gruppo combinatore e sostituendola con questa piastra. Non dimenticare di inserirlo nel modo giusto, i fori si allineano solo in una direzione!.

Ora metti quei 12 pezzi di fibra che hai tagliato nei fori del piatto. Per prelevare una o più lunghezze d'onda, è sufficiente rimuovere un pezzo di fibra e inserire una lunghezza maggiore nel foro. Se lo desideri, puoi selezionare tutte e 12 le lunghezze d'onda contemporaneamente.

Passaggio 15: più potenza!. Più lunghezze d'onda

Il Pi può pilotare più canali se lo desideri. Tuttavia, è probabile che la disponibilità di LED in altre lunghezze d'onda rappresenti una sfida. È possibile ottenere LED UV da 365 nm a buon mercato, ma il cavo in fibra flessibile da 6 mm inizia ad assorbire fortemente anche a 390 nm. Tuttavia ho scoperto che le singole fibre avrebbero funzionato con quella lunghezza d'onda, quindi se lo desideri, puoi aggiungere o sostituire un LED per darti una lunghezza d'onda UV più corta.

Un'altra possibilità è aumentare la luminosità raddoppiando i LED. Potresti, ad esempio, progettare e stampare un accoppiatore in fibra 5 X 5 (o 4 X 6) e avere 2 LED per canale. Nota che avresti bisogno di un alimentatore molto più grande poiché disegnerai quasi 20 ampere. Ogni LED ha bisogno del proprio resistore di caduta; non mettere in parallelo i LED direttamente. I MOSFET hanno una capacità più che sufficiente per pilotare due o anche più LED per canale.

Non puoi davvero usare LED di potenza più elevata perché non emettono luce da una piccola area come i LED da 3 W e quindi non puoi accoppiarli in modo efficiente in fibra. Cerca "conservazione dell'etendue" per capire perché è così.

La perdita di luce attraverso il combinatore è piuttosto elevata. Questa è purtroppo una conseguenza delle leggi della fisica. Nel ridurre il raggio del raggio aumentiamo anche il suo angolo di divergenza e quindi parte della luce fuoriesce perché la guida di luce e la fibra hanno solo un angolo di accettazione di circa 45 gradi. Si noti che la potenza in uscita dalle singole uscite in fibra è significativamente superiore all'accoppiatore di lunghezze d'onda combinato.