In diesem Artikel geht es um eine der häufigsten Anwendungen des NE555 – einen Dimmer zum Anpassen der Helligkeit LEDs, das als selbstgemachtes Nachtlicht adaptiert werden kann.
Teil 1. Elektronik.
Das Gerätediagramm ist unten dargestellt:
Sie können beliebige Dioden VD1 und VD2 nehmen, zum Beispiel 1N4148. R1 passt die Helligkeit an LEDs VD3-VD9. In Kombination mit einem Schalter kann ein variabler Widerstand verwendet werden; diese Option sieht im Stil alter Petroleumlampen gut aus, bei denen die Helligkeit der Flamme über einen speziellen Griff gesteuert wurde. Wenn Sie nicht vorhaben, die Helligkeit der Lampe zu ändern, reicht jeder auf einen geeigneten Wert eingestellte Trimmwiderstand aus.Der Kondensator C3 hat möglicherweise einen niedrigeren Wert oder ist überhaupt nicht vorhanden – der Stromkreis startet trotzdem, aber in diesem Fall gibt der Dimmer ein kaum hörbares Quietschen von sich.
Vorstandsmontage:
LEDs aufgeteilt in zwei Gruppen zu je 4 und 3 Personen LED. Natürlich kann es mehr oder weniger davon geben, aber das müssen Sie je nach Menge und Leistung bedenken LEDs Die Wahl des Transistors VT1 hängt davon ab. Für eine kleine Anzahl von Low-Power-LEDs, wie meine, ist jeder NPN-Transistor geeignet, sogar KT315 oder seine ausländischen Analoga. Für eine „gefräßigere“ Last (zum Beispiel LED-Streifen und Hochleistungs-LEDs) ist es besser, einen Transistor wie EB13005 zu wählen, der in jeder Energiesparlampe zu finden ist, oder den weit verbreiteten Feldeffekttransistor IRFZ44N .
NE555 verfügt über einen großen Versorgungsspannungsbereich, sodass Sie für die Schaltung jedes geeignete Netzteil (z. B. von einem Laptop) oder ein Telefonladegerät verwenden können. Es wird nicht empfohlen, den Dimmer über Batterien oder Akkus zu betreiben, da der LED-Schaltkreis mit Begrenzungswiderständen keinen ausreichend hohen Wirkungsgrad impliziert und die Stromquelle schnell entladen wird.
Die Anzahl der LEDs und der Widerstandswert ihrer strombegrenzenden Widerstände hängen von der Spannung ab. Wenn Sie wissen, wie es berechnet wird, können Sie gerne mit dem nächsten Teil fortfahren. Wenn nicht, nehmen Sie sich ein paar Minuten Zeit, um die Kurzanleitung zu lesen.
Der Widerstand wird also nach der Formel berechnet:
R = Upit – Usv / Isv, wobei
R – Widerstandswert des Strombegrenzungswiderstands;
Upit – Versorgungsspannung des Stromkreises;
Usv – Spannungsabfall an der LED;
Isv – LED-Versorgungsstrom.
Die Werte von Ulight und Ilight variieren je nach Farbe und Leistung der LEDs; dies sollte in der Dokumentation zum jeweiligen Modell geklärt werden.Wenn keine Dokumentation vorhanden ist (was bei den allermeisten chinesischen Produkten die Norm ist), können Sie die Durchschnittswerte aus der Tabelle verwenden:
Farbe und Typ | LED-Spannungsabfall (Volt) | LED-Versorgungsstrom (Ampere) |
Rot 5 mm. | 1.8-2.1 | 0.02 |
Gelb 5 mm. | 1.9-2.3 | 0.02 |
Blau 5 mm. | 2.5-3.5 | 0.02 |
Grün 5 mm. | 2.5-3.5 | 0.02 |
Weiß 5 mm. | 2.5-3.5 | 0.02, 0.05-0.07** |
Weiß 1 W* | 3.2-3.4 | 0.3 |
Weiß 3 W* | 3.2-3.4 | 0.7 |
* Bei LEDs ab 1 Watt ist zur Kühlung ein Kühlkörper erforderlich.
**Für superhelle weiße LEDs ist ein Strom von 0,05–0,07 A erforderlich.
Die in der Tabelle aufgeführten Parameter sind Näherungswerte. Bei 5-mm-LEDs kann der Versorgungsstrom beispielsweise in einem ziemlich weiten Bereich schwanken – von 5 bis 35 mA. Beim Minimalwert leuchten sie jedoch schwach und beim Maximalwert überhitzen sie schnell und fallen aus.
Lassen Sie uns nun die obige Formel verwenden und den Widerstandswert für eine Kette von vier in Reihe geschalteten LEDs berechnen: drei gelbe und eine weiße. Die Versorgungsspannung des Stromkreises soll 12 Volt betragen.
Zunächst ermitteln wir anhand der Formel den Spannungsabfall über die gesamte Kette
Usv = U1 + U2 + ... + Un, wobei
U1, U2, Un – Spannungsabfall an jeder LED der Kette.
Usv = 1,9 + 1,9 + 1,9 + 2,5 = 8,2 Volt.
Der Strom ändert sich während einer Reihenschaltung nicht, d. h. an allen Elementen des Stromkreises beträgt sein Wert 0,02 A.
Kommen wir zur Berechnung des Widerstands:
R = 12 – 8,2 / 0,02 = 3,8 / 0,02 = 190 Ohm.
Wir wählen einen Widerstand aus der Standardlinie aus, der dem erhaltenen Ergebnis nahe kommt – 200 Ohm.
Gleichzeitig wäre es schön, die Mindestleistung des Widerstands zu berechnen:
P = (Upit – Usv) * Isv
P = (12 – 8,2) * 0,02 = 3,8 * 0,02 = 0,076 W
Die nächstgelegene Leistung liegt bei 0,125 W, Sie können jedoch mit einem Spielraum von 0,25 W wählen.
Der Widerstand kann einen höheren Widerstandswert haben (innerhalb angemessener Grenzen). Beim Zusammenbau der Schaltung habe ich keinen 300-Ohm-Widerstand gefunden und ihn durch einen 470-Ohm-Widerstand ersetzt, wodurch der Strom auf 0,015 A begrenzt wurde. Aufgrund der Tatsache, dass das Strom-/Helligkeitsverhältnis von LEDs nichtlinear ist, war ein solcher Austausch möglich keinen großen Einfluss auf das Endergebnis haben.
Jetzt wissen Sie, wie Sie die Stückelungen, die Ihren Bedürfnissen entsprechen, selbstständig berechnen können. Durch die Kombination verschiedener Farben können Sie wunderschöne Kombinationen und Farbtöne erhalten, die das Nachtlicht „magischer“ machen. So ergibt die Kombination aus Orange und Warmweiß eine angenehme Pfirsichfarbe, während Gelb und Grün eine sanfte „grüne Rasenfarbe“ ergeben.
Teil 2. Aussehen.
Wie Sie wissen, ist die zusammengebaute und funktionierende Platine nur die Hälfte des Geräts. Design ist nicht weniger wichtig und es treten häufig Probleme auf. Es ist gut, wenn Sie für 1 US-Dollar ein passendes Etui von einem chinesischen Nachtlicht haben, aber wenn nicht, verzweifeln Sie nicht, einfache und originelle Lösungen können an den unerwartetsten Orten gefunden werden. Zum Beispiel im Badezimmer.Wir benötigen also:
1. Leeres Plastikgefäß (z. B. von Haarspülung) – 1 Stk.
2. Deckel von diesem und einem anderen ähnlichen Glas – 2 Stk.
3. Matt selbstklebend mit Muster.
4. Ein Stück Sandpapier.
5. Nagellackentferner oder Aceton.
1. Befreien Sie das Glas vom geklebten Papier. Entfernen Sie mit Nagellackentferner alle Kleberreste. Vergessen Sie nicht, den Raum gut zu lüften! Nachdem Sie den Kleber entfernt haben, waschen Sie das Glas mit warmem Wasser und Seife und trocknen Sie es ab.
2. Mattieren Sie die Oberfläche des Glases mit feinem Schleifpapier. Schneiden Sie ein Stück Selbstklebeband auf die passende Länge und Breite zu und kleben Sie es um den Umfang des Glases.Wählen Sie ein Muster, das das Licht gut und schön streut.
3. Kleben Sie nun einen Deckel auf den Boden des Glases – dies wird der „Boden“ der Lampe sein. Sie können die Deckel aus einer Sprühdose vorlackieren oder sie so lassen, wie sie sind – dann werden sie durch LEDs beleuchtet, was einen zusätzlichen Effekt erzeugt.
4. Bohren Sie in die zweite Abdeckung ein Loch für das Stromkabel (und ggf. für einen variablen Widerstand). Ihre Position hängt vom gewählten Design ab: Bei einer Pendelleuchte ist es besser, das Loch für den Draht in der Mitte der Abdeckung zu platzieren, bei einer Tischleuchte - an der Seite. Darüber hinaus ist es bei der Desktop-Version bequemer, die Platine unten an der Lampe zu platzieren, d unten, da ein unauffällig auf dem Tisch liegender Draht ästhetisch ansprechender aussieht als einer, der irgendwo oben hängt. Wir führen den Draht durch das Loch und löten ihn an die Platine. Vergessen Sie auch nicht den Stecker für den Anschluss an die Stromversorgung und den Schalter; diese können aufklappbar ausgeführt werden. Die Platine selbst kann mit Silikonkleber auf der Rückseite des Covers befestigt werden.
Download-Board
5. Schrauben Sie die obere Abdeckung fest.
Wenn Sie das Nachtlicht hängend anbringen möchten, müssen Sie nur noch eine Art Halterung bauen.
Die Lampe ist fertig!
