Doe-het-zelf automatisch nachtlampje - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Maak een eenvoudig nachtlampje dat aangaat in het donker en uitgaat in het licht!

Stap 1: VEILIGHEID!

Waarschuwing: dit project gebruikt een circuit dat bekend staat als een "capacitve dropper" of een "transformatorloze voeding" om de 120vac van het stopcontact naar de 12,8 vdc die nodig is voor de LED's te zetten. Dit soort voedingen ZIJN NIET GESOLEERD van het stopcontact! Dit betekent dat als je een deel van dit circuit aanraakt en iets dat geaard is, je een schok kunt krijgen!!! Dit circuit is veilig te gebruiken als en alleen als het is ingebouwd in een plastic doos zonder blootliggende draden.

Ook is het belangrijk om een scheidingstransformator te gebruiken als je met een oscilloscoop in deze schakeling gaat tasten. Zonder de scheidingstransformator heb je een goede kans om je richtkijker op te roosteren.

Dit circuit is alleen zo veilig als u bent, wees voorzichtig.

Stap 2: Hoe werkt het?

Voordat we dit nachtlampje kunnen bouwen, moeten we begrijpen hoe het doet wat het doet.

Het algemene idee is als volgt: het eerste deel van dit circuit is een halfgolf gelijkgerichte capacitieve dropper waarvan de output gemiddeld 7,5 ma is. Deze wordt gebruikt om vier 3.2v warmwitte LED's te voeden. Wanneer er voldoende licht op de lichtsensor valt, wordt de uitgang naar de LED's kortgesloten en stroomt de 7,5 ma door de transistor in plaats van de LED's te verlichten.

Als je geïnteresseerd bent in hoe elk onderdeel op elkaar inwerkt, kijk dan hieronder:

De ingang is de twee draadpads aan de linkerkant van het schema met de labels AC1 en AC2. Deze pads accepteren de 120vac van het stopcontact. We hebben een manier nodig om de stroom die door dit circuit vloeit te beperken tot iets dat de LED's aankunnen.

Deze stroombegrenzing zou kunnen worden gedaan door een weerstand, maar de weerstand zou veel stroom verspillen als warmte. Dit is gewoon verspilling, dus we zullen in plaats daarvan een condensator gebruiken om de stroom te beperken. Dit is waar het circuit de naam "capacitve dropper" krijgt. Hoe begrenst de condensator de stroom?

C1 beperkt de stroom tot ongeveer 15ma. De manier waarop C1 dit doet, is door wat impedantie wordt genoemd. Uitleggen wat impedantie is en waar het vandaan komt buiten het bestek van deze instructable, maar denk gewoon aan impedantie als weerstand die verandert met de frequentie. Impedantie voor een condensator wordt gegeven door de vergelijking: Xc = 1 / (2 pi F C) waarbij Xc de impedantie in ohm is, pi 3,14 is, F de AC-frequentie 60 Hz in de VS is, C de capaciteit van Farads. We hebben max. 15ma nodig, dus na wat wiskunde op een hoger niveau werd C1 uiteindelijk 0,33uF klasse X-condensator. Stroombeperkende condensatoren moeten klasse X-condensatoren zijn, omdat ze zijn gemaakt om open te vallen en de plaats niet afbranden.

R1 is er om C1 te ontladen wanneer het nachtlampje wordt losgekoppeld, zodat niemand van de tanden schrikt. Er werd gekozen voor een weerstand van 470k ohm 1/4 watt, maar alles van 470k tot 1meg zou werken.

R2 is een weerstand van 470 ohm om de piekstroom te beperken die door het circuit kan stromen wanneer het nachtlampje voor het eerst wordt aangesloten.

D2 is een halfgolfgelijkrichter die C2 oplaadt met een puls van 15 ma telkens wanneer AC1 positief wordt. Aangezien AC1 slechts de helft van de tijd positief is, is de gemiddelde stroom door D2 7,5 ma. 7,5 mA bleek de LED's helder genoeg te laten oplichten voor een nachtlampje, terwijl het stroomverbruik tot een minimum werd beperkt.

D1 is nodig om C1 de tegenovergestelde kant op te laten laden telkens wanneer AC1 negatief wordt. Als D1 er niet was, zou C1 maar één puls van 15 ma door D2 sturen, maar met D1 kan de cyclus van pulsen voor altijd doorgaan.

C2 is een elektrolytische condensator van 470 uF die de stroompulsen van D2 afvlakt, zodat de LED's niet flikkeren bij 60 Hz.

Pads CDS1 en CDS2 zijn waar de CDS-cel op de pcb wordt aangesloten. Een CDS-cel is een speciale weerstand waarvan de weerstand afneemt naarmate er meer licht op valt. Deze CDS-cel werkt om transistor Q1 te schakelen en C2 kort te sluiten. Omdat capacitieve droppers stroombegrensde voedingen zijn, kunnen hun uitgangen zonder schade worden kortgesloten.

R3 is er om de hoeveelheid licht te vergroten die nodig is om Q1 aan te zetten en dus als je R3 verhoogt, moet de kamer donkerder zijn om het licht aan te laten gaan. Een waarde van 4,7k ohm lijkt precies goed te zijn.

Tenslotte zijn LED+ en LED- de pads om de string van 4 LED's aan te sluiten.

Stap 3: PCB

Hoewel dit circuit op een perf-board kan worden gebouwd, is het het beste om hiervoor een echte printplaat te maken, omdat bedradingsfouten heel, heel slecht eindigen wanneer dingen in de muur worden gestoken.

Ik ontwierp een enkelzijdige PCB die ongeveer 1 inch X 2 inch is, zodat deze in de meeste gevallen van muurwratten zou passen.

Een ding om in gedachten te houden is om veel ruimte tussen pads en sporen te laten bij 120v of meer. Boogschieten tussen sporen is zo leuk als je denkt dat het zou zijn.

Stap 4: Onderdelen

1x goedkope voeding met schakelaar voor wandcontact (kan elke spanning zijn, we willen gewoon een plastic behuizing met pinnen)

1x pcb

1x 0.33uF klasse x condensator

2x 1N4007-diodes

1x 470k ohm weerstand

1x 470 ohm weerstand

1x 4.7k ohm weerstand

1x 2N3904 NPN-transistor

1x 470uF 16v elektrolytische condensator

1x CDS-cel

4x 5mm warm witte LED's

LET OP: alle weerstanden zijn 1/4 watt

Stap 5: Open de zaak

Wrik de wrattenkast aan de muur open met een platte schroevendraaier. De meeste goedkope schakelaars van eBay vallen gemakkelijk uit elkaar als de schroevendraaier wordt gestart waar het snoer uitkomt.

Stap 6: Verwijder de PCB

Soldeer de twee draden los die de schakelmodus-print met de pinnen verbinden. Dit zijn meestal de goedkoopste draden die er zijn, dus we zullen ze later vervangen door betere draden. Gooi de pcb in de prullenbak voor toekomstige projecten.

Stap 7: Gaten boren

Boor eerst een testgat in een stukje plastic om er zeker van te zijn dat de LED's passen. Het moet een goede pasvorm zijn. Zodra het juiste bit is gevonden, boort u 4 gaten in de buitenste helft van de behuizing voor de LED's, één aan de twee zijkanten, boven- en voorkant lijken een kamer behoorlijk goed te verlichten.

Boor een gat aan de voorkant voor de CDS-cel. Dit gat moet op afstand van de LED's worden geplaatst, zodat het licht van de LED's het niet hindert.

Stap 8: Lijm de LED's in

Smeer een kleine druppel superlijm rond elke LED en druk deze in het gat. Gelsuperlijm lijkt hiervoor het beste te werken. Maak een punt om de positieve leiding van een LED naar de negatieve leiding van de volgende dichtstbijzijnde LED te laten wijzen.

Stap 9: Draad LED's in serie

Gebruik kleine stukjes draad en een punttang om de LED's in serie te solderen, zodat de positieve van de ene verbinding maakt met de negatieve van de andere. Leid de kabels rond de omtrek van de behuizing om kortsluiting te voorkomen. Dan is het een goed idee om wat hete lijm aan te brengen om te voorkomen dat de draden gaan trillen.

Lijm tenslotte de CDS-cel in.

Stap 10: Bevestig draden

Soldeer een draad aan de resterende LED-draden. Een rode naar de positieve kabel van de eerste LED en een zwarte naar de negatieve kabel van de laatste LED in de serie. Over de verbindingen moet krimpkous worden aangebracht om kortsluiting te voorkomen.

De kabels van de CDS-cel zijn lang genoeg zodat er geen draden aan hoeven te worden toegevoegd, maar er is een probleem. Het probleem is dat de snoeren niet geïsoleerd zijn, zodat ze iets kunnen kortsluiten wanneer de behuizing in elkaar wordt gezet. om dit te bevestigen, knipt u twee stukken spaghettislang (dunne isolatieslang voor alleen dergelijke gelegenheden) en schuift u deze over de leidingen zoals te zien is op de foto's.

Stap 11: Monteer de printplaat

Neem de tijd en let op die kleurbanden bij het plaatsen van de weerstanden in de schakeling. Alle drie verschillen ze door slechts één band, maar de resultaten zouden rampzalig zijn als er een op de verkeerde plaats zou worden geplaatst. Het is een goed idee om je werk hier dubbel te controleren, want in circuits die op 120v draaien, gaat het HEEL fout als er iets misgaat!

Stap 12: Soldeerdraad op uitsteeksels

Soldeer twee 1 inch lange vaste kern aansluitdraden aan de uitsteeksels aan de achterkant van de behuizing.

Stap 13: Controleer alles dubbel

Op dit punt zou je moeten hebben:

Twee draden gesoldeerd aan de uitsteeksels aan de achterkant van de behuizing van de muurwrat

Een voltooide PCB

Vier LED's gelijmd en bedraad in de voorkant van de wrattenkast met twee geïsoleerde CDS-celdraden die uitsteken en een positieve en een negatieve draad die uit de LED-reeks steken.

Stap 14: Soldeer het samen

Het is tijd voor de eindmontage…

Alle draden worden vanaf de bovenkant door de pcb-gaten gestoken en aan de onderkant gesoldeerd. Vervolgens wordt de printplaat gedraaid zoals op de foto's en worden de twee helften van de behuizing weer in elkaar geklikt. De kracht van de gecomprimeerde vaste kern aansluitdraden is voldoende om de PCB op zijn plaats in de bodem van de behuizing te houden, zoals weergegeven. Maar als je het daar met meer hete lijm lijmt, voel je je beter, ga ervoor.

Stap 15: TEST HET!!!!!!

OK, het zenuwslopende deel Ik raad aan om een stekkerdoos te vinden om hem in te pluggen en DAARNA de stekkerdoos in de muur te steken. Op deze manier als er iets mis is gegaan bij de montage, gaat het niet in vlammen op in je hand!

Als alles goed gaat, moet het daar gewoon zitten. Doe de lichten uit of bedek de CDS-cel met een stuk zwarte isolatietape en de LED's moeten gaan branden.

Gefeliciteerd, je hebt een nachtlampje gemaakt!