Power LED Unterwasserbeleuchtung - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:23

Dieses kurze instructable versorgt Sie mit den Details und der Inspiration, die erforderlich ist, um Ihren See zu beleuchten. Dies ist ein einfaches LED-Projekt, das ich hoffe, um PWM-Dimmen mit RGB-Lichtern zu erweitern, um jede gewünschte Farbe zu erzeugen.

Schritt 1: Strom ins Wasser geben

Sie möchten also Ihr Dock / Ihr Boot / Ihre Uferpromenade beleuchten, aber Sie möchten keine Schwimmer in der Umgebung durch einen Stromschlag töten. Netzteile, insbesondere Schaltnetzteile, können ausfallen, was dazu führt, dass 110 V AC alles in der Nähe zappen, wenn Kontakte oder Drähte freigelegt werden. Obwohl dies unwahrscheinlich ist, kann dies zu Klagen und Bestattungskosten führen, die weitaus mehr Ärger wert sind als die Verwendung eines richtigen Designs. Glücklicherweise werden LEDs mit niedriger Spannung betrieben: zwischen 2-4 VDC bedeutet dies, dass sich Schwimmer in der Nähe selbst bei freiliegenden Drähten oder Kontakten nicht fühlen Ding. Wir müssen nur sicherstellen, dass wir ein Netzteil verwenden, dessen Fehlermodus keine 110 VAC ins Wasser bringt. Ein Transformator-basiertes Netzteil wird es tun! Nach meinem besten Wissen werden diese bei einem Ausfall nicht "live" geschaltet. Je nach Anzahl der verwendeten LEDs benötigen Sie jedoch möglicherweise einen großen Transformator. Die beste Lösung, die mir als Stromversorgung begegnet ist (die, die ich verwendet habe), ist eine 12-V-Auto-/Bootsbatterie. Dadurch wird sichergestellt, dass Sie nie mehr als 12-14 V im Wasser haben. Seien Sie jedoch vorsichtig, wenn diese kurzgeschlossen sind, können sehr hohe Ströme erzeugt werden. Zum Aufladen vom Stromkreis trennen. In diesem Schritt aufgeführte Materialien: 12-V-Auto- / Schiffsbatterie oder wenn möglich tiefer Zyklus

Schritt 2: Aufbau einer Stromquelle für Ihre LEDs

Sie können LEDs nicht einfach an Ihre Batterie anschließen und loslegen. Nun, Sie können wahrscheinlich, aber Sie möchten möglicherweise nicht, da dies die Lebenserwartung Ihrer (relativ) teuren Power-LEDs beeinträchtigt. Wir müssen sicherstellen, dass diese Dinge mit oder knapp unter ihrem Entwurfsstrom arbeiten. Anfangs dachte ich darüber nach, eine Schaltung zu verwenden, die auf dem 1,5-A-Abwärtsregler lm3406 basiert. Nachdem ich den Preis nach der Herstellung von kundenspezifischen Leiterplatten und Komponenten berechnet hatte, entschied ich mich für etwas einfacheres: Den Linearregler LM317. Es gibt bereits instructables da draußen, die erklären, wie man dies benutzt, also werde ich es kurz halten. Der 317 hält eine konstante Spannung von 1,25 V zwischen seinem Anschluss „Anpassen“und seinem Anschluss „Ausgang“aufrecht. Wenn Sie einen 1,25 Ohm Widerstand zwischen den beiden anschließen, fließt 1 Ampere Strom (V = IR). Befestigen Sie nun einfach Ihre LEDs zwischen Justage und Masse (siehe Abbildung). Diskussion: Obwohl einfach, ist dieses Design nicht perfekt. Der Lm317 führt Energie als Wärme ab, um die Spannung zu steuern. Wenn Sie es mit 40 V versorgen und es verwenden, um eine 4 V-LED mit 1 Ampere zu betreiben, verbrauchen Sie 36 Watt. P=I*V (40V-4V)*1A = 36W. Sie werden es mit einer Spannung betreiben wollen, die der Spannung sehr nahe kommt, die Sie fahren. Mit einer 12-V-Batterie und einem Spannungsabfall von 1,25 über dem Widerstand und einem Abfall von 0,5 V über dem IC können Sie je nach Spannung 2-3 LEDs mit Strom versorgen in diesem Schritt12 - Lm317-Regler12 - 1W-Widerstände (Wert abhängig vom gewünschten Strom, I[A]=1,25 [V] /R[Ohm])12 - Kabelstecker1 - Ein-Aus-Schalter1 Elektrolytkondensator

Schritt 3: LEDs verdrahten und montieren

Ich habe 6 Sätze von 3 Luxeon K2 Royal Blue LEDs verwendet, die in Reihe geschaltet sind, um mein Dock zu beleuchten. Obwohl für 1 A bei 3,85 V (jeweils) ausgelegt, habe ich 0,8 A verwendet, die meiner Meinung nach etwa 3,70 V benötigen. Dies bedeutet, dass wir mindestens 3 * 3,70 V = 11,10 V benötigen, um eine Reihe von 3 in Reihe geschalteten königsblauen LEDs mit Strom zu versorgen. Wir müssen auch den Spannungsabfall an unserer Stromquelle berücksichtigen (ungefähr 1,25 + 0,5 V). Wir benötigen also insgesamt 12,85 V, was einer voll aufgeladenen 12-V-Batterie sehr nahe kommt. Wenn wir nur 2 LEDs in Reihe verwenden würden, benötigen wir nur 3,7 * 2 + 1,25 + 0,5 = 9,15 V. Die Regler würden einfach die zusätzliche Leistung ableiten. Um die insgesamt 18 LEDs zu betreiben, habe ich 6 parallele Sätze von 3 in Reihe geschalteten LEDs verwendet. Dies entspricht 3,7 [V] * 1 [A] * 18 [LEDs] = 66 W Saft. 22-Gauge-Telefonkabel funktionierten gut für die Verkabelung. Es gibt 4 Drähte im Kabel, ich habe ein Kabel verwendet, um 2 LEDs mit Strom zu versorgen (je 2 Drähte), aber man könnte 3 Sätze LEDs pro Kabel mit Strom versorgen, während 1 Draht als gemeinsame Masse verwendet wird, insbesondere wenn eine kleinere Stärke (dicker) verwendet wird) Drähte. Hoffentlich haben Sie bis zu diesem Zeitpunkt die Idee und können jedes beliebige Setup entwerfen. Es wäre schön, kleine Unterwassergehäuse für die Lichter zu machen. Aus Zeit- und Budgetgründen habe ich die Lichter jedoch einfach auf Kühlkörper montiert (die Sie wollen, wenn das Wasser ausgeht, sie werden heiß!), die Kühlkörper zusammengeklebt und durch die Mitte in mein Dock geschraubt. Ich habe eine Heftpistole verwendet, um die Drähte entlang meines Docks zu befestigen und zu verstecken. In diesem Schritt verwendete Materialien: 18 - Luxeon K2 LEDs je 5 US-Dollar die Drähte zu Ihrer Stromquelle.

Schritt 4: Sie sind fertig

Jetzt haben Sie ein Dock, das mit Power-LEDs ausgestattet ist, die nachts leuchtet und Ihre Nachbarn verärgern kann oder nicht. Sie können jedoch sicher sein, dass Ihre Schwimmer nicht durch einen Stromschlag getötet werden. Beachten Sie, dass es nicht Ihr Dock sein muss! Meine aktuellen Pläne beinhalten die Montage dieser auf dem Grund meines Sees, um Start- und Landebahnbeleuchtung für mein Boot zu machen. Sie können den Lichtern verschiedene Linsen hinzufügen, die den Strahl kollimieren oder verteilen. Probieren Sie auch verschiedene Farben aus. Sie können sie anschließen, solange sie für den Strom ausgelegt sind, den Ihre Stromquelle liefert (keine Sorge um die Spannung).

Schritt 5: Erweitern des Projekts

Bisher war alles relativ einfach. Wir können es besser machen, als eine Kontrollbox zu verwenden, um blaues Licht ein- und auszuschalten. Der erste Schritt besteht darin, ihre Helligkeit zu steuern. Ich habe das Design, das ich für eine PWM-gesteuerte Abwärtsreglerschaltung erstellt habe, beigefügt, aber später habe ich festgestellt, dass man einfach einen Transistor in Reihe mit den Lichtern hinzufügen und das PWM-Signal oder ein analoges Ausgangssignal von einem Mikrocontroller verwenden könnte, um die Helligkeit von zu steuern die Lichter. Dies ist mein nächster Schritt, es kann leicht in das fertige Projekt integriert werden. Farbwechsel: Die Rezeptoren in Ihren Augen sind nur für die roten, grünen und blauen Lichtwellenlängen empfindlich. Sie interpretieren eine Farbe anhand der relativen Erregung jedes Rezeptors. Zum Beispiel würde gelbes Licht die roten und grünen Rezeptoren erregen. Wenn wir also rote, grüne und blaue LEDs zusammenkleben und ihre relative Helligkeit oder die relative Zeit, die sie in Bezug aufeinander ein- oder ausgeschaltet sind (in einem sehr, sehr kurzen Zeitrahmen (PWM!)) steuern, bringen wir unser Gehirn zum Nachdenken wir sehen verschiedene farben. So funktionieren Fernseher! Die Frage ist nun, wie wir 3 verschiedene Lichter (RGB) pro Lichtergruppe ansteuern, ohne überall unzählige Kabel zu verlegen. Dies ist Ihr Dock, nicht Ihr Elektroniklabor. Wir bräuchten mindestens 4 Drähte pro Satz RGB-Lichter anstelle von 4 Drähten für 3 Lichtersätze, wie wir es zuvor tun konnten. Die Antwort ist, dass ich nicht weiß, wie man das schön macht! Ich hoffe, dass die informierte Leserschaft dazu beiträgt. Eine Antwort wäre, alle verschiedenen Farben mit ihren eigenen Farben zu verbinden. dh. alle Rottöne in Reihe und verwenden Pulsweitenmodulation, um die relativen Anteile dieser Farbe zu steuern. Dies würde bedeuten, dass weniger Kabel unter Ihrem Dock verlaufen, aber es würde auch bedeuten, dass jede Gruppe von Lichtern auf Ihrem Dock gleichzeitig dieselbe Farbe hat, anstatt halb grün und halb violett. Das System könnte vollständig neu gestaltet werden, so dass die Steuerung Die Elektronik befindet sich mit den Lichtern unter Wasser. Dies würde nur 2 Stromkabel und ein Steuerkabel pro Leuchtengruppe erfordern. Wenn Ihre Elektronik jedoch nass wird, wird dies wahrscheinlich zu einem Ausfall führen, sodass dies möglicherweise nicht der richtige Weg ist. Um das Problem zusammenzufassen: Wie minimieren wir die Kabel, behalten jedoch die individuelle Kontrolle über die R-, G- und B-LEDs in jeder LED-Gruppe? ? Denken Sie daran, dass wir alle Spannungen im Allgemeinen unter 12 V halten möchten (kann nicht alle LEDs in Reihe auf einen String schalten). Wir balancieren grundsätzlich die Freiheitsgrade der Steuerung mit der Anzahl der Drähte aus. Dies ist ein typisches Beispiel für technische Einschränkungen. Bitte senden Sie Vorschläge und Fragen. Viel Glück!