Жарык берүүчү LED: 6 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Мен жана менин командам күйүп турган светодиод левитатын жасоо үчүн жолго чыктык. Кыска убакыттан кийин Google SparkFun Electronicsтин видеосун көрдүм, аны бул жерден табууга болот, анда биз өзүбүздүн дизайнды негиздедик. Биздин жарык бир электромагнит менен жарыктын үстүндө турат. Биз бул дизайнды тандап алдык, анткени ал LEDди көтөрүү үчүн бир гана электр магнити керек. Зымсыз электр энергиясын өткөрүүгө жетишүү үчүн, биз левитациялык электр магниттин түбүнө тиркелген негизги катушка жана LEDге кошулган экинчи катушка колдондук. LED модулунда ак LED, экинчи катушка жана күчтүү туруктуу магнит бар. Мен структураны иштеп чыктым жана бардык бөлүктөрүн 3D басып чыгардым.

1 -кадам: структураны долбоорлоо

Мен Solidworksтун жардамы менен структураны иштеп чыктым. База басылган схеманы жайгаштырууга арналган. Зымдарды багыттоо үчүн база, буттар жана үстүнкү бөлүктөр аркылуу туннелдер бар. Электрондук тактаны басып чыгарганга убактыбыз жок болчу, андыктан схеманын кесилиши колдонулбай калды.

2 -кадам: Электромагниттин айлануусу

Электромагнитти шамал үчүн, биз электр бургу менен тосмолор катары шайбалары бар болтту бурдук. Биз зымдын бири -бирине дал келбеши үчүн, өтө жай жүрдүк. Муну мындай кылуу көп убакытты талап кылды. Менин оюмча, көп убакытты үнөмдөө жана оролуп жатканда бири -бирин кайталоодо этият болуу жакшы болмок. Биз электромагнитте 1500 бурулуш бар деп эсептегенбиз.

3 -кадам: Power Supplies

Сыноо үчүн, биз өзгөрүлмө DC энергия булагын колдондук. Баары иштеп баштагандан кийин, мен 12В темир жолго энергия берүү үчүн эски 19В ноутбуктун кубаттагычын жана 12В чыңалуу жөндөгүчүн колдондум. Мен 5В рельске электр энергиясын берүү үчүн 12В регуляторунун чыгышынан 5V регуляторун колдондум. Бардык негиздериңизди бириктирүү абдан маанилүү. Муну жасоодон мурун бизде схемалар менен көйгөйлөр болгон. Биз борттогу электр рельсиндеги ызы -чууну азайтуу үчүн 12В жана 5В кубаттуулуктарындагы конденсаторлорду колдондук.

4 -кадам: Levitation Circuit

Левитация схемасы бул долбоордун эң оор бөлүгү. Магниттик левитация залдын эффекти сенсорунун жардамы менен ишке ашат, ал туруктуу магниттен электр магнитине чейинки аралыкты жана электромагнитти күйгүзүү же өчүрүү үчүн салыштырмалуу схеманы аныктоо үчүн колдонулат. Сенсор күчтүү магнит талаасын алгандыктан, сенсор төмөнкү чыңалууну чыгарат. Бул чыңалуу потенциометрден келген жөнгө салынуучу чыңалууга салыштырылат. Биз эки чыңалууну салыштыруу үчүн оп-ампти колдондук. Оп-амптын чыгышы токтун электр магниттен өтүшүнө уруксат берүү үчүн N-каналдын мосфетин күйгүзөт же өчүрөт. Туруктуу магнит (LEDге тиркелген) электр магнитине өтө жакын болгондо, ал электромагниттин ичине сорулат, электр магнити өчөт, ал эми өтө алыс болгондо, левитациядан түшүп калат, электр магнити күйөт. Тең салмактуулук табылганда, электр магнити абдан тез күйүп -өчөт, магнитти кармап, кое берип, анын көтөрүлүшүнө шарт түзөт. Потенциометрди магниттин учуп кете турган аралыкты тууралоо үчүн колдонсо болот.

Осциллографтын экрандагы сүрөтүндө сиз залдын эффектинин сенсорунун чыгышын жана магнитти күйгүзүп -өчүрүүнү көрө аласыз. LED сенсорго жакындаган сайын сары сызык көбөйөт. Магнит жашыл сызыкта болгондо төмөн. Ал өчкөндө жашыл сызык бийик болот.

Айлана -чөйрөгө жана толкун формасынын генератору катары колдонгон нерсеге жараша, сенсордун өндүрүшүнөн жерге кичинекей конденсаторду кошуу керек болушу мүмкүн. Бул ызы-чуунун көбүн түз жерге түшүрүүгө жана сенсордон келген таза сигналды оп-амп тарабынан колдонууга мүмкүндүк берет.

5 -кадам: Wireless Power Circuit

Зымсыз электр энергиясын өткөрүп берүү үчүн, биз 25 бурулуштун негизги катушкасын сенсор кармагычына 24 калибрлүү магнит зымы менен ороп алдык. Биз андан кийин 25 -бурулуш үчүн кагаз түтүгүнө 32 калибрлүү магниттик зымды ороп, экинчи катушка жасадык. Ал оролуп бүткөндөн кийин, биз катушканы кагаздан жылдырып, аны LEDге коштук. Магнит зымынын эмаль каптоосун алып салууну унутпаңыз.

Биз MOSFETти күйгүзүү жана өчүрүү үчүн 1 МГц квадрат толкундуу генераторду колдондук, ал токту 1 МГцте 0дон 12Вга чейин негизги катушка аркылуу өткөрүүгө мүмкүндүк берет. Тестирлөө үчүн биз функция генератору үчүн аналогдук ачылышты колдондук. Акыркы версия MOSFETти которуу үчүн 555 таймердик төрт бурчтуу толкун генераторунун схемасын колдонот. Бирок, бул схема электр рельстерине тоскоолдук кылган бир топ ызы -чууну чыгарды. Мен алюминий фольга менен капталган кутуну жасадым, ал толкун генераторун жана левитациялык схеманы бөлүү үчүн бөлгүчкө ээ. Бул ызы -чуунун көлөмүн кыйла азайтты.

6 -кадам: Ассамблея

Мен базаны жана буттарды 3D басып чыгаруу үчүн Chroma Strand Labs ABSти колдондум. Басып чыгаруу учурунда буттарым аябай кыйшайып кетти, ошондуктан мен Chroma Strand Labs PETg менен кайра басып чыгардым. PETg абдан аз кыйшайып калды. Бардык бөлүктөр желимди колдонбостон бири -бирине туура келет. Зымдар үчүн кошумча тазалыкты кошуу үчүн анын ичинде бир нече оюктарды кесишибиз керек болчу. Башка бөлүктөргө тийип турган жерлерди жумшартып коюуга туура келиши мүмкүн.

Биз микросхеманы басып чыгарууну пландап жатабыз жана анын компоненттерин ширетип, анын баары схеманын кесилишинин ичине туура келет.