Tubo fluorescente sostitutivo a LED: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:06

In questo tutorial, cercherò di delineare tutti i passaggi necessari per creare un tubo sostitutivo fluorescente a LED. Questo istruibile è fornito più come linea guida, puoi cambiare quasi tutto qui per soddisfare le tue esigenze. La lampada che ho creato conteneva 87 LED e questa guida fornisce istruzioni per molti. Questa istruzione contiene le informazioni su come costruire una lampada, ma ci sono troppe informazioni su come funziona da includere qui. Il costo approssimativo è di $ 25,00 per lampada. Se desideri più informazioni di quelle che può fornire questa istruzione, controlla il sito web per questo progetto. https://led.hypertriangle.comQuando ho terminato questo progetto, ero molto soddisfatto dei risultati. La luce prodotta da 87 LED è molto utilizzabile. Puoi vedere i grafici di lux se sei interessato al sito Web sopra. La parte migliore di questo progetto è il risparmio energetico. La lampada a 87 LED utilizza solo 8,4 watt! (0,7 amp @ 12VDC) Questo progetto è stato visto all'Intel International Science and Engineering Fair (IISEF) e alla Bay Area Science and Engineering Fair (BASEF). Aiutaci a scoprire questa storia!

Passaggio 1: materiali necessari

Avrai bisogno di una vasta gamma di materiali per questo progetto. T12 Protezione per tubi fluorescenti48" x 1,5" x 0,25" Plexiglass87 LED bianchi super luminosi29 Resistori da 2,7 ohm 1/4 watt2,5 m Filo di rame nudo da 18 AWG20 cm Filo di rame nudo da 14 AWG Saldatura/FluxLM334TIP32CZTX9481k ohm 1 Resistore da /4 watt100 ohm Resistore da 1/4 watt Condensatore ceramico da 0,2 microfarad Fornitori consigliati: per i LED, se stai costruendo la tua prima buib, ti consiglio LED Shoppe. diodi più efficienti o recenti. Per il filo di rame nudo, il 18 AWG può provenire da un vecchio rottame di RG6 e il 14 AWG può provenire da Romex House Wiring. La protezione del tubo proviene dalla maggior parte dei negozi di ferramenta. Quasi tutti gli altri componenti possono essere ordinato da Digikey o Mouser

Passaggio 2: taglia e segna

Un tubo fluorescente standard è lungo circa 48 pollici e largo 1,5 pollici (T12 = 12 * 1/8 pollici di larghezza). Prendi il tuo foglio di plexiglas e taglia un pezzo largo 1,5 pollici per 44 pollici di lunghezza. Rimangono 4 pollici nel tubo per il regolatore di corrente e il cablaggio alle estremità. È meglio farlo su una sega da banco indossando tutte le attrezzature di sicurezza appropriate. Se non hai accesso a una sega da tavolo, prendi in considerazione l'uso di un coltello incisore per laminato plastico. Potrebbe essere necessario regolare leggermente questo passaggio per accogliere gli strumenti che hai a disposizione. Per segnare la superficie del vetro, la striscia di plexiglas è stata fissata a una "T" di cartongesso come mostrato di seguito. Quindi, utilizzando un taglierino e una squadra per tutti gli usi, sono stati creati i segni. La "T" del muro a secco utilizzata aveva dei pollici frazionari segnati su di essa, quindi sono stati usati come linea guida su dove creare i segni. Il primo passo per marcare il vetro è attraversare il lato più corto della plastica, segnando a intervalli regolari nel senso della larghezza. Quindi i segni sono stati creati longitudinalmente. Questi secondi segni longitudinali potrebbero essere omessi se nel passaggio successivo viene presa un'auto in più se si desidera rendere la plastica il più priva di segni possibile. Il prodotto finale è mostrato di seguito. Questo passaggio è più di una linea guida generale. Il tuo processo sarà quasi certamente diverso. Se stai contrassegnando i fori per 87 LED, creerai 29 righe. Questo funziona a circa 1 3/8 pollici tra i gruppi se si inizia a 1 1/2 pollici dalla fine.

Passaggio 3: trapano

Questo processo viene eseguito al meglio con un trapano a colonna. Se stai creando una lampadina a 87 LED come quella progettata, ci vorranno circa 20 minuti per praticare tutti i fori. Prendi un pezzo di legno di scarto e fissalo al palco del tuo trapano a colonna. Allinealo in modo che sia quadrato alla fase del trapano a colonna e alla distanza corretta per garantire che tutti i fori praticati cadano sullo stesso piano e sui segni di incisione. La dimensione ideale della punta del trapano da utilizzare è 3/16 pollici. Questa dimensione è leggermente inferiore a quella richiesta ma consente di montare i LED senza colla. È qui che puoi omettere i segni di incisione longitudinali assicurandoti che la maschera sia bloccata nella posizione corretta.

Passaggio 4: montare i LED

È ora di montare i LED. Prendi la tua borsa di LED e inseriscine tre in una riga. Assicurarsi che la polarità sia mantenuta costante. Tutti i lati positivi (mina più lunga) dovrebbero essere sullo stesso lato del plexiglas. Quindi, usando delle pinze ad ago, piega i cavi in un quadrato come mostrato nell'immagine qui sotto. Quindi, saldare i cavi insieme. Ripetere questo processo per gli altri contatti toccanti. La connessione saldata risultante dovrebbe essere sufficiente per mantenere i LED in posizione. Tagliare il cavo in eccesso, ma lasciare il principale (+) e (-) lungo come mostrato nell'immagine qui sotto.

Passaggio 5: aggiungere resistori e binari di alimentazione

Quindi, prendi la tua borsa di resistori da 2,7 ohm 1/4 watt. Taglia un lato del resistore fino a 1/4" e taglia il lato (-) della tripletta LED fino a 1/4". Saldare insieme i due cavi accorciati. Ripetere fino a quando tutte le triplette di LED hanno un resistore. Il motivo per cui questo resistore è di 2,7 ohm è dovuto al circuito di regolazione della corrente. L'LM334 (il componente principale del regolatore di corrente) ha una tensione di riferimento di 64 mV. Un semplice calcolo della legge di ohm può determinare questo valore di resistenza. 2,7 ohm assicurano che ogni LED riceva esattamente 23,5 mA. Prendi del filo di rame da 18 AWG e saldalo in posizione lungo i lati dei LED. Lascia circa 4 pollici di filo in più su ciascuna estremità con cui lavorare alla fine. Supponendo che tu stia iniziando con la guida positiva, tieni il filo di rame contro il cavo del LED appena appena sopra l'area appiattita. Questa area appiattita è un piccolo "avvertimento" che la saldatura sotto di essa può danneggiare il LED, quindi cerca di rimanere sopra di essa. Ora che il rame è tenuto contro questo punto, piega il cavo sul filo di rame e salda. Se stai costruendo il modello a 87 LED, ripeti questo processo 29 volte fino a quando tutte le triplette di LED non sono collegate alla barra di alimentazione. Quindi ripetere questo processo per i resistori. I resistori non hanno un "segno di sicurezza", quindi cerca di rimanere ad almeno 1/4 di pollice dal resistore durante la saldatura. Noterai un angolo di 10 gradi sui LED in questa sezione trasversale. Questo sarebbe un design ideale che potrebbe rendere la lampada utilizzabile senza diffusore. Tuttavia, questo angolo non è un requisito. È difficile forare angoli precisi nel plexiglas. Nelle lampadine che sono state costruite, l'angolo è stato omesso e i fori sono stati semplicemente praticati direttamente.

Passaggio 6: creare un connettore Bi-Pin

Un connettore Bi-Pin è il tipo più comune di connettore utilizzato nelle lampade fluorescenti. I bi-pin comunemente usati hanno 12,5 mm tra due perni rigidi. Per creare questi connettori, prendi un pezzo di legno di scarto e pratica due fori a circa 12,5 mm di distanza. È utile usare un trapano a colonna e un calibro digitale, ma può essere fatto con un righello e un trapano a mano. La profondità di questi fori non è importante, renderli profondi almeno 1/2 pollici. I fori dovrebbero avere un diametro di 1/16 di pollice. Taglia due pezzi da 5 cm di filo di rame nudo 14 AWG. Inserire i due pezzi nei fori praticati. Infilare il cappuccio terminale dalla protezione del tubo sui due fili ora bloccati nel legno di scarto. Attorciglia le due estremità libere del filo assicurandoti che le altre estremità rimangano nel pezzo di legno. Preparare un po' di plastica fondente a bassa temperatura. Questo di solito viene fatto semplicemente facendo bollire dell'acqua e versandoci i granuli. Versare la plastica fusa nel cappuccio terminale assicurandosi che la plastica sia profonda almeno 3/8 pollici e distribuita uniformemente su tutto il cappuccio. Lasciare raffreddare il pezzo e quando la plastica è completamente raffreddata e dura, rimuoverla dal legno. Tagliare i due fili che escono dal cappuccio terminale a circa 3/8 pollici. Ora dovresti avere un connettore bi-pin replicato che può essere inserito all'estremità della protezione del tubo senza alcuno sforzo. Ripetere questo processo per creare un altro end-cap. Quando ne hai completati due, contrassegna uno come positivo e l'altro come negativo usando un pennarello.

Passaggio 7: costruire il regolatore di corrente e i connettori Bi-Pin

Costruisci un regolatore di corrente secondo lo schema mostrato di seguito. Puoi progettare la grafica del PCB o costruirla su una proto-scheda. La piastra di montaggio del LED dovrebbe ora essere popolata con LED, resistori e binari di alimentazione. Far scorrere la piastra di montaggio con tutti i suoi componenti nella protezione del tubo trasparente. Ci sono tre terminali sul regolatore di corrente: (+), (-) e un rubinetto. Collegare le estremità libere di un lato dei binari di alimentazione ai fori (+) e (-) sul PCB assicurandosi che la polarità sia corretta. Prendi un pezzo di filo di qualsiasi diametro e collegalo alla prima tripletta di LED tra il resistore e il lato (-) del LED. Collegare l'altra estremità di questo filo alla presa sul PCB per il regolatore di corrente. Questo è il "rubinetto" utilizzato per regolare la corrente. Il passaggio successivo consiste nel prendere un breve pezzo di cavo 18 AWG e collegare il connettore bi-pin positivo alla traccia di ingresso. Prendi il connettore bi-pin negativo e collegalo alla barra di alimentazione negativa all'estremità opposta del tubo. Questo è il binario con i resistori installati. Taglia tutti i fili in modo che siano il più corti possibile. Il passaggio finale nella creazione della lampada a LED è far scorrere tutto nel tubo e inserire i connettori bi-pin nelle estremità. Assicurarsi che siano allineati tra loro. Non è obbligatorio utilizzare connettori bi-pin. Potresti facilmente collegare una semplice presa CC. al + e al negativo del circuito. (Un nuovo schema più chiaro sarà presto disponibile.)

Passaggio 8: variazione: presa CC invece di Bi-Pin

Puoi facilmente utilizzare una presa CC invece di un connettore bi-pin. Le immagini sottostanti lo spiegano meglio delle parole. Basta collegare le connessioni positive e negative nel circuito alla spina del barilotto.