Жарықдиодты жарықтандыру: 6 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Мен және менің командамыз жарықдиодты левитативті жарықтандыруды бастадық. Біраз уақыттан кейін мен SparkFun Electronics -тің бейнесін таптым, оны осы жерден табуға болады, онда біз өз жобамызды құрдық. Біздің жарық бір электромагниттен жоғары көтеріледі. Біз бұл дизайнды таңдадық, себебі жарық диодты көтеру үшін тек бір электрмагнитті қажет етеді. Қуаттың сымсыз берілуіне қол жеткізу үшін біз левитациялық электрмагниттің төменгі жағына бекітілген негізгі катушканы және жарық диодқа дәнекерленген қосалқы катушканы қолдандық. Жарықдиодты модульде ақ жарық диодты, қосалқы катушкалар мен берік тұрақты магнит бар. Мен құрылымды жасадым және барлық бөлшектерді 3D басып шығардым.

1 -қадам: құрылымды жобалау

Мен құрылымды жобалау үшін Solidworks қолдандым. Негізі баспа платасын орналастыруға арналған. Сымдарды бағыттау үшін негіз, аяқ және жоғарғы бөліктер арқылы туннельдер бар. Бізде электронды тақтаны басып шығаруға уақыт болмады, сондықтан схеманы өшіру қолданылмай қалды.

2 -қадам: Электромагнитті айналдыру

Электромагнитті желдету үшін біз күштік бұрғы көмегімен шайбалары бар болтты кедергілер ретінде айналдырдық. Біз сымның бір -біріне сәйкес келмейтініне көз жеткізу үшін өте баяу жүрдік. Осылай жасау көп уақытты алды. Менің ойымша, көп уақытты үнемдеу және орау кезінде қабаттасудан сақ болу жақсы болар еді. Біз электромагнитте 1500 айналым бар деп есептедік.

3 -қадам: Қуат көздері

Тестілеу үшін біз айнымалы тұрақты ток көзін қолдандық. Барлығы жұмыс істеп болғаннан кейін мен 12 В рельске қуат беру үшін ескі 19В ноутбуктің зарядтағышын және 12В кернеу реттегішін қолдандым. Мен 5В рельске қуат беру үшін 12В реттегіштен шығатын 5В реттегішті қолдандым. Барлық негіздерді біріктіру өте маңызды. Мұны жасамас бұрын бізде схемалармен проблемалар болды. Біз борттағы рельстердегі кез келген шуды азайту үшін 12В және 5В қуат көздері арқылы конденсаторларды қолдандық.

4 -қадам: Левитациялық схема

Левитация схемасы - бұл жобаның ең қиын бөлігі. Магниттік левитация тұрақты магниттен электромагниттегі арақашықтықты және электромагнитті қосу немесе өшіруді салыстыратын тізбекті анықтау үшін холл эффектінің сенсорының көмегімен жүзеге асады. Сенсор күшті магнит өрісін алған кезде сенсор төмен кернеуді шығарады. Бұл кернеу потенциометрден келетін реттелетін кернеумен салыстырылады. Біз екі кернеуді салыстыру үшін оп-ампты қолдандық. Опера күшейткішінің шығысы токтың электр магниттен өтуіне мүмкіндік беру үшін N-арналы мосфетті қосады немесе өшіреді. Тұрақты магнит (светодиодқа бекітілген) электромагнитке тым жақын болса, онда ол электромагнитті сорады, электромагнит өшеді, ал тым алыс жерде левитациядан құлап кетуі мүмкін. қосылады. Тепе -теңдік табылған кезде, электромагнит өте тез қосылады және өшеді, магнитті ұстап, босатады, бұл оның көтерілуіне мүмкіндік береді. Потенциометрді магнит ұшатын қашықтықты реттеу үшін қолдануға болады.

Осциллографтың экрандағы кескінінде холл эффектінің сенсорының шығуы мен магниттің қосылып, өшірілгенін көруге болады. Жарық диоды сенсорға жақындаған сайын сары сызық жоғарылайды. Магнит жасыл сызықта болғанда төмен болады. Ол өшкен кезде жасыл сызық жоғары болады.

Қоршаған ортаға және толқын пішіні генераторы ретінде пайдаланатын нәрсеге байланысты сенсордың шығысынан жерге шағын конденсаторды қосу қажет болуы мүмкін. Бұл шудың көп бөлігін тікелей жерге түсіруге мүмкіндік береді және сенсордың таза сигналын оп-күшейткіште қолдануға мүмкіндік береді.

5 -қадам: сымсыз қуат тізбегі

Сымсыз қуат беруді басқару үшін біз сенсор ұстағышына 24 калибрлі магнит сыммен 25 айналымнан тұратын бастапқы катушканы орадық. Содан кейін біз 25 калибрлі қағаз түтігіне 32 калибрлі магнит сымды орау арқылы екінші реттік катушка жасадық. Ол оралғаннан кейін біз катушканы қағаздан сырғытып, оны жарықдиодты шамға жалғадық. Дәнекерлейтін магнитті сымның эмаль қаптамасын алып тастаңыз.

Біз MOSFET -ті қосу және өшіру үшін 1 МГц жиіліктегі төртбұрышты толқын генераторын қолдандық, ол токты 1 МГц жиілікте 0 -ден 12В -қа дейін өткізуге мүмкіндік береді. Тестілеу үшін біз функция генераторы үшін аналогтық ашуды қолдандық. Соңғы нұсқада MOSFET -ті ауыстыру үшін 555 таймерлі шаршы толқынды генератор схемасы қолданылады. Алайда, бұл тізбек электр рельстеріне кедергі келтіретін көптеген шу шығарды. Мен алюминий фольгамен қапталған қорап жасадым, онда толқын генераторы мен левитациялық схеманы ажырататын бөлгіші бар. Бұл шу көлемін айтарлықтай азайтты.

6 -қадам: құрастыру

Мен негіз мен аяқтарды 3D басып шығару үшін Chroma Strand Labs ABS қолдандым. Басып шығару кезінде аяқтар тым қатты қатып қалды, сондықтан мен Chroma Strand Labs PETg көмегімен қайта басып шығардым. PETg аздап қисайды. Барлық бөлшектер желімсіз бір -біріне сәйкес келеді. Біз сымдар үшін қосымша саңылау қосу үшін бірнеше ойықтарды кесуге тура келді. Босырақ орналасуы үшін басқа бөліктерге тиетін жерлерді тегістеу қажет болуы мүмкін.

Біз тізбекті басып шығаруды жоспарлап отырмыз және оның құрамдас бөліктерін дәнекерлеуді жоспарлап отырмыз, осының бәрі тізбектің ішкі бөлігіне сәйкес келеді.