DIY kopparstil LED -målning Illuminator: 9 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:48

Har du en tavla eller ett fotografi som du vill belysa? Varför använda en gammal, tråkig glödlampa, när du kan göra en mycket mer energieffektiv belysning, det är ett konstverk i sig. Koppar är en riktigt snygg metall. Det används sällan för hushållsapplikationer, till exempel lampor. Nästan allt, som är tillverkat av metall nuförtiden, är tillverkat av rostfritt stål. Jag är trött på det, så jag tänkte: varför inte göra något annorlunda. Något unikt. Denna instruerbara visar dig hur du gör en mycket energieffektiv och unik lampa för att belysa dina målningar eller fotografier. Jag kommer också att visa dig hur du kan göra den ljuskänslig, så att den automatiskt tänds på natten.

Steg 1: Material

Här är en översikt över alla delar, du behöver göra din alldeles egna kopparmodell LED -målarbelysning:

• Ett kopparrör. Dessa är allmänt tillgängliga. Du kan få dem på Home Depot och andra butiker som säljer VVS -tillbehör. De finns i många olika diametrar. Försök att inte skaffa en, som är för tunn, eftersom det kommer att göra det svårt att koppla upp lysdioderna. Den jag använde var 1,5 centimeter (0,59 tum) i diameter, och jag rekommenderar inte att använda en mindre diameter än så.
• Lysdioder. För den här typen av projekt kommer du definitivt att vilja ha varmvita lysdioder. De normala vita eller svala vita lysdioderna blir ofta mer blåaktiga i sitt ljus, och du vill inte ha ett blåaktigt ljus på din tavla eller fotografi. I nästa steg visar jag dig några av de många LED -möjligheterna. Mängden beror på dina behov och rörets längd. Jag använde 9.
• Några klyftade koppartrådar, även kallade magnettrådar. Det är en bra idé att använda två olika diametrar, så att du enkelt kan identifiera polariteten.
• Motstånd. Mängden och värdet beror på typen av lysdioder och hur många du använder. Jag kommer att visa dig hur du beräknar värdet på motstånden i steg 3.
• Två skruvar för att montera din armatur på en vägg. Mässingsskruvar är de föredragna för detta projekt, eftersom de nästan har samma färg som kopparröret.
• Någon anslutningskabel för att ansluta den till din strömförsörjning.
• Någon tunnare anslutningstråd för att ansluta rörets två ändar.
• Krympslang. Du behöver olika diametrar.
• Ett ark vanligt papper.

Steg 2: Välja rätt lysdioder

Som jag sa i föregående steg vill du definitivt ha en varmvit lysdiod. Men det finns många olika sorters varmvita lysdioder där ute. Jag kommer att jämföra fyra olika typer av lysdioder i detta steg. 4,8 mm bred betraktningsvinkel -LED. Denna LED har en bred betraktningsvinkel, vilket är bra för detta projekt, men det är inte tillräckligt starkt för att lysa upp en tavla eller ett fotografi ordentligt. Den klassiska 5 mm Ultrabright LED. Denna LED är ljus, vilket är bra för detta projekt. Problemet med den här lysdioden är att den har en smal betraktningsvinkel, så att den inte stör ljuset jämnt, så det finns risk för att det blir ljusa "prickar" på målningen eller fotografiet, som du kommer att belysa. Den breda betraktningsvinkeln SuperFlux LED. Denna LED har en bred betraktningsvinkel som 4,8 mm LED har, men som med 4,8 mm LED är den inte tillräckligt ljus för detta projekt. 8 mm "StrawHat" Ultrabright LED. Denna LED har en bred betraktningsvinkel, och till skillnad från SuperFlux och 4,8 mm LED är den väldigt ljus. Det är den perfekta lysdioden för detta projekt. Det enda problemet det har är att det värms upp snabbt, men det är inte ett stort problem i det här fallet, eftersom lysdioderna kommer att hänga i luften. Jag valde dessa lysdioder för Copper Style LED Painting Illuminator. Bilderna nedan visar alla fyra lysdioder som nämns ovan. Det finns också ett par bilder som visar skillnaden mellan en sval och en varmvit LED från samma tillverkare.

Steg 3: Beräkna motståndsvärdena

När du arbetar med lysdioder är det mycket viktigt att du använder rätt motstånd (er) i serie med lysdioderna. Om du använder fel motstånd eller inte använder några motstånd alls kommer livslängden för lysdioderna att minska eller brännas ut direkt. I det här steget visar jag dig hur du beräknar värdet på motstånden. Innan du kan beräkna värdet är det tre saker du behöver veta. Framspänningen för lysdioderna. I datablad är detta ofta markerat som Vf. För vita och varmvita lysdioder är detta vanligtvis 3,4 till 3,6 volt. Framströmmen för lysdioderna. I datablad är detta ofta markerat som If. Strömmen framåt varierar mycket från LED till LED. Lysdioder som har en ljusstyrka på 1000mcd till 20000mcd har vanligtvis en framström på 20mA. Detta är dock inte alltid fallet. Du bör alltid kontrollera specifikationerna för dina lysdioder. Matningsspänningen för hela kretsen. Jag använde en 12V väggvorte adaptor. Jag använder ledcalc.com för att beräkna motstånden i motstånden. För att beräkna motståndsvärdet skriver du bara in framspänningen, framströmmen, matningsspänningen och hur många lysdioder du vill ha. Kalkylatorn rekommenderar ett 56 ohm motstånd vid användning av två 100mA lysdioder i serie med 12V matningsspänning. Observera: motståndsvärdena som visas i schemat nedan gäller endast de 5-chips 100mA lysdioder som jag använder i detta projekt. Om du använder andra lysdioder än jag, bör du använda ledcalc.com för att beräkna rätt motstånd.

Steg 4: Förbered kopparröret

Innan du börjar måste du veta hur lång du vill att röret ska vara. Tavlan, jag ville belysa, hade en bredd på 50 cm (19,69 tum). Enligt min mening ser det bäst ut när rörets längd är lite mindre än målningen eller fotografiets bredd, som du belyser. Jag fick reda på att 45 cm (17,7 tum) var en bra längd för mig, så jag sågade av en 45 cm lång bit av röret med en bågfil. När du har sågat av önskad längd på röret är det en bra idé att slipa änden av röret, eftersom det kan vara ganska skarpt efter att du har sågat det. När du har sågat av önskad rörlängd kan du Börja borra hålen i ditt rör. Börja med att borra de två skruvhålen. Jag borrade mina hål en centimeter från rörets två ändar. Efter att du har borrat skruvhålen, börja borra de mindre hålen för lysdioderna. Jag borrade mitt första "LED -hål" 1,5 centimeter från skruvhålet (2,5 centimeter från rörets ände). Därefter måste du räkna lite. Du måste beräkna hur långt hålen för lysdioderna ska vara från varandra. Avståndet mellan de två yttre LED -hålen är 40 cm i mitt fall. Så här kan du beräkna det: Ta antalet lysdioder, du vill och subtrahera en med den siffran (i mitt fall 9-1 = 8), ta sedan avståndet mellan de två hålen (i mitt fall 40cm) och dela det med det subtraherade numret. Anledningen till att du måste subtrahera en med den önskade LED -mängden är att om du mäter avståndet mellan dina yttre två LED -hål kommer det första hålet att vara "0cm" på din bandmätare eller vad du än använder för att mäta, och sista hålet kommer att vara på "40cm". Så om du vill säga 8 lysdioder på 40 cm och du bara använder den här beräkningen: 40 dividerat med 8 är 5, och du börjar borra hålen med 5 cm mellan varje hål, du kommer att ha 9 hål, eftersom det första hålet är vid "0 cm". Så subtrahera alltid en med önskat antal lysdioder. Resultatet av den beräkningen är 5 i mitt fall. Det betyder att avståndet mellan varje LED -hål ska vara 5 cm. Använd en permanent markör för att markera där du vill borra hålen.

Steg 5: Löd ihop lysdioderna och koppartrådarna tillsammans

Det är dags att montera LED "armarna" som kommer ut ur röret. Den mest irriterande delen med att göra dessa är att du måste bränna och/eller repa lavemanget från koppartråden. Detta kan vara ganska tidskrävande, så ha tålamod. Innan du börjar klippa trådarna bör du veta hur långt från röret du vill ha lysdioderna hängande. Jag fick reda på att 30 cm var ett bra avstånd för min målning. Tänk på att trådarna ska vara tillräckligt långa för att komma ut ur rörets ände. Jag rekommenderar att du gör trådarna lite längre än du vill ha dem, för då, om de är för långa, kan du alltid klippa av lite. Jag använde två olika diametrar av enaljerad koppartråd för att göra det lättare för mig själv att identifiera polariteten. Jag använde den tjockare ledningen för de positiva anslutningarna och den tunnare tråden för de negativa anslutningarna. Det finns tre sätt att ta reda på vilken LED -ledning som är positiv (anoden) och vilken som är den negativa (katoden). 1. Nästan varje genomgående hål -LED har en kortare ledning, vilket är det negativa och ett längre, vilket är positivt. 2. De flesta genomgående hål lysdioder har en ring i botten av huset, och ringen har en platt sida, och ledningen närmast den platta sidan är den negativa. 3. Om du har en klar LED kan du se att det finns två metallbitar inuti den. Den största metallen är vanligtvis den som ansluter till det negativa benet på lysdioden. Jag använde en borr för att vrida trådarna. Kom alltid ihåg att skjuta värmekrympslangen över ledningarna innan du lödde dem tillsammans med lysdioderna. Jag började med de två yttre lysdioderna som hade de kortaste trådarna. Följ instruktionerna på bilderna nedan.

Steg 6: Montera lysdioderna

Nu när du har monterat LED -enheterna är det dags att montera dem. Du måste göra det genom att böja ändarna på koppartrådarna och sedan sätta in dem i hålen, du borrade för dem. Jag har försökt att göra en kopplingsschema så att du kan se hur jag kopplade den. Jag rekommenderar att du börjar med den mellersta lysdioden eller de lysdioder som är närmast mitten och sedan monterar de yttre lysdioderna som de sista, för om du börjar med de yttre lysdioderna kommer det att göra det svårare att få ledningarna från andra lysdioder hela vägen genom röret och ut i änden. En annan sak som du behöver göra är att klippa två bitar av tråd, som är lite längre än röret. Denna tråd kommer att användas för att ansluta rörets två ändar. Eftersom jag använde 9 lysdioder hade jag 4 par ledningar som kom ut i ena änden av röret och 5 par som kom ut ur den andra. Om trådarna som kommer ut ur rören har olika längd måste du trimma dem så att de alla har samma längd. Ytterligare instruktioner kan ses i de gula rutorna på bilderna nedan.

Steg 7: Koppla upp det

Det enda som återstår att göra är att koppla upp lysdioderna och motstånden. Jag har försökt att göra en kopplingsschema så att du kan se hur jag kopplade den. Eftersom röret är elektriskt ledande finns det risk för kortslutning vid lödning av så många trådar, så för att övervinna detta problem klippte jag ut två pappersbitar och satte in dem i röret. Jag använde också värmekrympslang för att isolera varje anslutning. Det finns många bilder i detta steg. De som har gula lådor innehåller instruktioner. Flytta musen över rutorna för att se dem. Bilderna guidar dig genom processen.

Steg 8: Gör det lättkänsligt

I det här steget visar jag dig hur du kan ge din Copper Style LED Painting Illuminator ett öga i form av en LDR och ett par andra komponenter. Om du inte vill eller behöver denna automatiska startfunktion kan du hoppa över det här steget. Här är en video som visar LED-målarbelysningen i kopparstil med denna ljussensor i funktion. Sensorn har justerats så att när taklampan är avstängd, tänds ljusfältet. Obs: från punkten 00:22 och till 00:48 blinkar det eftersom jag vinkar en liten ficklampa över ljussensorn. Här är vad du behöver för att göra det.

• En LDR. Även känd som en fotoresistor, fotocell eller CdS -cell.
• En LM358N låg effekt dubbla OpAmp.
• Ett 8 -stifts DIP -uttag för din OpAmp. Detta är inte strikt nödvändigt, men det rekommenderas
• Ett 10 kOhm motstånd.
• Ett 1-10 kohm motstånd. Detta motstånd används för att begränsa strömmen som går genom basen på transistorn. Motståndet hos detta motstånd kan vara från 1-10kohm. Transistorn bryr sig inte.
• En 10 khm trimmerpotentiometer. Kan också vara en normal potentiometer.
• En NPN -transistor. Detta projekt kräver bara enkel på/av -omkoppling, så nästan alla NPN -transistorer gör det. Här är några exempel på några transistorer som du kan använda: 2N2222, BC337, S8050, BD139 och många andra. Kontrollera bara din transistors datablad för att vara säker på att den klarar den ström som behövs för din armatur. Min krets använder lite mindre än 500 milliamp, så jag använde en BC337 eftersom jag redan hade några liggande.
• Ett litet kretskort för att löda alla komponenter.

Schemat är ganska enkelt. Du kan styra vid vilken ljusstyrka den tänds genom att vrida på potentiometern.

Steg 9: Du är klar

Grattis. Du har precis avslutat din DIY Copper Style LED Painting Illuminator. Det enda som återstår att göra är att montera den på en vägg och tända den. Väggen som jag monterade den på var en trävägg, så jag kunde bara skruva fast den i väggen. Här är några fler bilder.