Night City Skyline LED -vägglampa: 6 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Denna instruerbara beskriver hur jag byggde en dekorativ vägglampa. Tanken är en nattstadssilhuett med några upplysta fönster i byggnader. Lampan är förverkligad med en halvtransparent blå plexiglaspanel med byggnadssilouhetterna målade i svart. Ljuset kommer från 108 "fönster" som tänds av lysdioder som är fixerade i hål i panelen. Lampan drivs av ett 12V batteri eller strömförsörjning.

Steg 1: Material och verktyg

- Halvtransparent blå plexiglaspanel 50 cm x 22 cm (~ 20”x 9”), 3 mm (0,12”) tjock

- vit plexiglaspanel 50 cm x 22 cm (~ 20”x 9”), 3 mm (0,12”) tjock

- 2 meter aluminiumkanal 15 mm x 10 mm x 1 mm (~ 0,6”x 0,4” x 0,04”)

- Svart färg

- självhäftande papper

- plastdistanser, 7 mm (0,275”) tjocka

- 6 x M3 x 12 försänkta huvudbultar

- 108 vita 3 mm lysdioder

- 3 NUD4001

- 3 x 2,2 ohm motstånd

- tråd

- växla

- 12 V bettry eller strömförsörjning

Verktyg:

- Drill

- 2,5 mm borr

- M3 -kran

- försänkning

- lödkolv

- metallsåg

Steg 2: Några preliminära beräkningar

Jag har bestämt antalet tända fönster huvudsakligen baserat på elektriska egenskaper hos den typ av lysdioder och strömförare jag använde. Lysdioderna är 3 mm vita lysdioder, som arbetar med 3,3 V och absorberar högst cirka 0,025 A.

För att få en stabil och stabil ström använde jag 3 nuvarande LED -drivrutiner NUD4001.

Jag kopplade ihop lysdioderna i grupper om 3 i serie, 12 grupper parallellt för var och en av 3 NUD4001, för totalt 3 * 12 * 3 = 108 lysdioder, se det elektriska schemat nedan.

Efter den detaljerade instruktionen i databladet för NUD4001 (https://www.onsemi.com/pub/Collateral/NUD4001-D. PDF) beräknade jag de elektriska värdena för min krets (för var och en av de 3 NUDS). Databladet för NUD4001 rekommenderar en total effektförlust lägre än 1,13 W, baserat på värmeavledning i SO-8-fodralet och padstorlek:

- LED -ström: Iled = 0,025 A * 12 = 0,30 A

- Vsense: 0,7 V (Se figur 2 i NUD -datablad)

- Rext = Vsense / Iled = 0,7 V / 0,24 A = 2,33 ohm

- Vled = 3,3 V + 3,3 V + 3,3 V = 9,9 V

- Vdrop över NUD4001: Vdrop = Vin - Vsense - Vled = 12 V - 0,7 V - 9,9 V = 1,4 V

- Effektförlust på NUD4001: P = Vdrop * I ut = 1,4 V * 0,30 A = 0,420 W

- Intern effektförlust av NUD4001 (Figur 4 i datablad, för 12 V): 0,055 W

- Total effektförlust: Ptot = 0,420 W + 0,055 W = 0,475 W

Eftersom jag inte har någon platta här (NUD: er är lödda på ledningar och andra komponenter men "flyter i luft"), förväntar jag mig en lägre värmeavledning, så jag antar (hoppas) att värdet på 0,475 W som min krets ger är tillräckligt lågt att inte skada NUD4001.

Beräkningen för motståndet ger ett värde för Rext = 2,33 ohm. Eftersom ett motstånd på 2,33 ohm inte är kommersiellt tillgängligt använde jag ett standardvärde nära det, 2,2 ohm.

Steg 3: Panelrealisering

Det första steget i panelförverkligandet var att välja en fin stadssilhuett att reproducera på plexiglaspanelen. Efter lite internetsökning valde jag silhuetten i fig. 1.

Sedan, med en bildmanipulerande programvara (gimp i mitt fall, men varje bildmanipuleringsprogram kan göra) har jag anpassat måtten så att den kunde passa på två A4 -ark i liggande orientering. Bilden skulle användas som mask för att måla byggnaderna och borra hålen för lysdioder, så jag "binariserade" det för att göra det rent svartvitt med mycket skarpa kanter och tillagda vita fläckar som referens för fönsterhål. Slutligen delade jag upp bilden i två och skrev ut på 2 självhäftande pappersark (Fig2, Fig3)

Efter att noggrant ha klippt ut utskrifterna fästade jag den vita delen av arken (himlen) på plexiglaspanelen och målade den otäckta delen med svart sprayfärg. Efter att färgen torkat tog jag bort det vita självhäftande papperet och fäst den svarta delen av arken på de målade byggnaderna. Efter de vita fläckarna borrade jag sedan hålen till lysdioderna och tog bort det svarta självhäftande papperet och var noga med att inte skada färgen. (Jag bestämde mig för att borra hålen efter målning för annars kan färgen täppa till hålen och göra det svårt att plugga in lysdioderna).

Steg 4: Lödning, Lödning, Lödning

Med panelen målad och borrad började jag placera lysdioderna i hålen, med stiften böjda och inriktade så att jag kunde löda den positiva (längre) stiftet på en ledning med negativa (kortare) stift i nästa, i serie om 3.

Jag använde trådar för att stänga mellanrummen mellan stiften när de är för breda och mellan NUD4001 -stift och lysdioder.

Jag var också tvungen att ordna stift och trådar för att gömma dem bakom den svarta färgen. I slutändan krävdes det ganska mycket lödning (och jag är inte särskilt bra på det). Så allt verkar ganska rörigt, och det är det, men på något sätt fungerar det;)

Steg 5: Stäng lådan

Det sista steget för att avsluta min ledlampa var att fixa en andra plexiglaspanel på baksidan för att skydda alla kretsar. Mellan de två panelerna satte jag 6 distanser för att lämna tillräckligt med utrymme för alla interna komponenter, och jag insåg en ram för att hålla ihop alla. Jag gjorde distansen av bitar av plexiglasskrot som jag hade lagt runt och satte ihop 1 bit 3 mm tjock och 1 bit 4 mm tjock. Jag insåg ramen från 4 bitar av aluminiumkanal så länge som panelens sidor, med ändarna vid 45 °. Kanalen har en inre bredd på 13 mm (~ 0,5”), så jag gjorde distanserna 7 mm tjocka (13 mm - 2 x 3 mm för plexiglaspaneler). Sedan limmade jag distanserna på frontpanelen, 2 på varje långsida och 1 på kortsidorna, och lade bakpanelen. Med ramsidorna på plats gjorde jag 6 hål 2, 5 mm i diameter, bakifrån, på distanslägena. Eftersom jag ville ha framsidan av ramen ren och utan hål slutade jag borra när hålet var ca 5-6 mm djupt, sedan tog jag bort aluminiumkanalen och jag slutade hålet hela vägen genom plexiglaspanelerna och distanserna. Sedan gängade jag hålen med M3 -kranen. Jag breddade och fläckade också hålen på baksidan av aluminiumkanalerna för bulthuvudena. I den vänstra kanalen gjorde jag ett hål på sidan för strömkabeln. Slutligen monterade jag ihop alla paneler med distanser och aluminiumkanaler och skruvade fast bultarna. Bultarna är 12 mm långa, så de går ner genom bakpanelen, distanserna och en del av frontpanelen, men når inte framsidan av ramkanalerna.

Steg 6: Ser du ljuset?

Efter att ha monterat LED -lampan kopplade jag en strömbrytare till strömkabeln och ett 12V -batteri och slog på lampan.

I slutet är jag ganska nöjd med mitt arbete, även om lysdioderna gör lite för mycket ljus, särskilt direkt framför (de har en smal ljuskon, så när de ses i sidled ser de mindre ljusa ut). Om jag inte missförstår NUD4001 -databladet kan ljusstyrkan på lysdioderna reduceras genom att ersätta de 2, 2 ohm motstånden med högre, men för närvarande ska jag behålla min lampa som den är.