หลอดฟลูออเรสเซนต์ทดแทน LED: 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:09

ในคำแนะนำนี้ ฉันจะพยายามร่างขั้นตอนทั้งหมดที่จำเป็นในการสร้างหลอดทดแทนฟลูออเรสเซนต์ LED คำแนะนำนี้มีไว้เพื่อเป็นแนวทางมากขึ้น คุณสามารถเปลี่ยนเกือบทุกอย่างที่นี่เพื่อให้เหมาะกับความต้องการของคุณ หลอดไฟที่ฉันสร้างมี LED 87 ดวง และคู่มือนี้ให้คำแนะนำสำหรับหลอดไฟจำนวนมากนั้น คำแนะนำนี้มีข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการสร้างโคมไฟ แต่มีข้อมูลมากเกินไปเกี่ยวกับวิธีการทำงานที่จะรวมไว้ที่นี่ ค่าใช้จ่ายโดยประมาณคือ $25.00 ต่อหลอด หากคุณต้องการข้อมูลเพิ่มเติมมากกว่าคำแนะนำนี้สามารถให้ได้ ให้ตรวจสอบเว็บไซต์ สำหรับโครงการนี้ https://led.hypertriangle.comเมื่อฉันทำโครงงานนี้เสร็จ ฉันพอใจกับผลลัพธ์มาก ไฟที่ผลิตจาก LED 87 ดวงใช้งานได้ดีมาก คุณสามารถดูกราฟของ lux หากคุณสนใจที่เว็บไซต์ด้านบน ส่วนที่ดีที่สุดเกี่ยวกับโครงการนี้คือการประหยัดพลังงาน หลอดไฟ LED 87 ดวง ใช้กำลังไฟเพียง 8.4 วัตต์! (0.7 แอมป์ @ 12VDC) โปรเจ็กต์นี้มีให้เห็นที่งาน Intel International Science and Engineering Fair (IISEF) และงานวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมบริเวณอ่าว (BASEF) ช่วยเราขุดเรื่องนี้!

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุที่จำเป็น

คุณจะต้องใช้วัสดุมากมายสำหรับโครงการนี้ T12 Fluorescent Tube Protector48" x 1.5" x 0.25" Plexiglass87 Super Bright White LEDs29 2.7 ohm 1/4 watt Resistors2.5m 18 AWG Bare Copper Wire20cm 14 AWG Bare Copper WireSolder/FluxLM334TIP32CZTX9481k ohm 1 ตัวต้านทาน /4 วัตต์100 โอห์ม 1/4 วัตต์ Resistor0.2 microfarad ตัวเก็บประจุเซรามิกซัพพลายเออร์ที่แนะนำ:สำหรับไฟ LED หากคุณกำลังสร้าง buib แรกของคุณ ผมขอแนะนำ LED Shoppe พวกเขามีข้อเสนอที่น่าสนใจเกี่ยวกับ LED ปัญหาเดียวคือพวกเขาไม่ได้ดำเนินการ ไดโอดที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดหรือล่าสุด สำหรับลวดทองแดงเปลือย 18 AWG สามารถมาจากเศษซากเก่าของ RG6 และ 14 AWG สามารถมาจาก Romex House Wiring ตัวป้องกันท่อมาจากร้านฮาร์ดแวร์ส่วนใหญ่ ส่วนประกอบอื่นเกือบทั้งหมดสามารถมีได้ สั่งซื้อจาก Digikey หรือ Mouser

ขั้นตอนที่ 2: ตัดและทำเครื่องหมาย

หลอดฟลูออเรสเซนต์มาตรฐานจะมีความยาวประมาณ 48 นิ้ว และกว้าง 1.5 นิ้ว (T12 = กว้าง 12 * 1/8 นิ้ว) นำแผ่นลูกแก้วของคุณแล้วตัดชิ้นที่มีความกว้าง 1.5 นิ้วยาว 44 นิ้ว เหลือ 4 นิ้วในท่อสำหรับตัวควบคุมกระแสไฟและสายไฟที่ปลายท่อ ควรทำบนโต๊ะเลื่อยขณะสวมอุปกรณ์ความปลอดภัยที่เหมาะสมทั้งหมด หากคุณไม่มีโต๊ะเลื่อย ให้ลองใช้มีดตัดพลาสติกลามิเนต คุณอาจต้องปรับขั้นตอนนี้เล็กน้อยเพื่อรองรับเครื่องมือที่คุณมี ในการทำเครื่องหมายพื้นผิวของกระจก แถบของลูกแก้วถูกยึดเข้ากับผนังแห้ง "T" ดังที่แสดงด้านล่าง จากนั้นใช้มีดเอนกประสงค์และสี่เหลี่ยมเอนกประสงค์ เครื่องหมายจะถูกสร้างขึ้น ผนังแห้ง "T" ที่ใช้มีการทำเครื่องหมายเศษส่วนนิ้วไว้ ดังนั้นจึงใช้เป็นแนวทางในการสร้างเครื่องหมาย ขั้นตอนแรกในการมาร์กกระจกคือข้ามด้านที่สั้นที่สุดของพลาสติก โดยทำเครื่องหมายตามช่วงความกว้างอย่างสม่ำเสมอ จากนั้นเครื่องหมายจะถูกสร้างขึ้นตามยาว เครื่องหมายตามยาวที่สองเหล่านี้สามารถละเว้นได้หากมีการใช้รถยนต์พิเศษในขั้นตอนต่อไป หากคุณต้องการทำให้พลาสติกของคุณปราศจากเครื่องหมายมากที่สุด ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายแสดงอยู่ด้านล่าง ขั้นตอนนี้เป็นแนวทางทั่วไปมากกว่า กระบวนการของคุณเกือบจะแตกต่างออกไปอย่างแน่นอน หากคุณกำลังทำเครื่องหมายรูสำหรับ LED 87 ดวง คุณจะสร้าง 29 แถว วิธีนี้ใช้ได้ผลระหว่างกลุ่มประมาณ 1 3/8 นิ้ว หากเริ่มจากปลาย 1 1/2 นิ้ว

ขั้นตอนที่ 3: เจาะ

กระบวนการนี้ทำได้ดีที่สุดด้วยเครื่องเจาะ หากคุณกำลังสร้างหลอดไฟ LED 87 ดวงแบบที่ออกแบบไว้ จะใช้เวลาประมาณ 20 นาทีในการเจาะรูทั้งหมด หยิบเศษไม้สักชิ้นหนึ่งแล้วหนีบเข้ากับแท่นเจาะของคุณ จัดตำแหน่งให้เป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสกับแท่นเจาะ และระยะห่างที่ถูกต้องเพื่อให้แน่ใจว่ารูทั้งหมดที่เจาะตกลงมาในระนาบเดียวกันและบนเครื่องหมายคะแนน ขนาดดอกสว่านที่เหมาะสมที่สุดที่จะใช้คือ 3/16 นิ้ว ขนาดนี้มีขนาดเล็กกว่าที่กำหนดเล็กน้อย แต่อนุญาตให้ติดตั้งไฟ LED โดยไม่ต้องใช้กาว นี่คือที่ที่คุณสามารถละเว้นเครื่องหมายคะแนนตามยาวได้โดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์จับยึดอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง

ขั้นตอนที่ 4: ติดตั้ง LEDs

ถึงเวลาติดตั้ง LED แล้ว หยิบกระเป๋าไฟ LED ของคุณแล้วใส่สามอันเรียงกัน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้วคงที่ ด้านบวกทั้งหมด (ตะกั่วที่ยาวกว่า) ควรอยู่ด้านเดียวกันของกระจก plexi ถัดไปใช้คีมปากแหลม งอตะกั่วให้เป็นสี่เหลี่ยมดังแสดงในภาพด้านล่าง ถัดไปประสานตะกั่วเข้าด้วยกัน ทำซ้ำขั้นตอนนี้สำหรับลีดสัมผัสอื่นๆ การเชื่อมต่อแบบบัดกรีที่ได้ควรเพียงพอที่จะยึด LED ให้เข้าที่ ตัดตะกั่วส่วนเกินออก แต่ปล่อยให้สายหลัก (+) และ (-) ยาวตามที่แสดงในภาพด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 5: เพิ่มตัวต้านทานและรางไฟฟ้า

ต่อไป คว้ากระเป๋าของคุณที่มีตัวต้านทาน 2.7 โอห์ม 1/4 วัตต์ ตัดด้านหนึ่งของตัวต้านทานลงเหลือ 1/4" และตัดด้าน (-) ของไฟ LED triplet ลงเหลือ 1/4" ประสานตะกั่วที่สั้นลงทั้งสองเข้าด้วยกัน ทำซ้ำจนกว่าไฟ LED ทั้งสามดวงจะมีตัวต้านทาน สาเหตุที่ตัวต้านทานนี้คือ 2.7 โอห์ม เกิดจากวงจรควบคุมกระแสไฟ LM334 (ส่วนประกอบหลักในตัวควบคุมกระแสไฟ) มีแรงดันอ้างอิง 64 mV การคำนวณกฎของโอห์มอย่างง่ายสามารถกำหนดค่าตัวต้านทานนี้ได้ 2.7 โอห์มช่วยให้มั่นใจได้ว่า LED แต่ละดวงจะได้รับ 23.5 mA อย่างแน่นอน ใช้ลวดทองแดง 18 AWG และบัดกรีให้เข้าที่ตามด้านข้างของไฟ LED ทิ้งลวดเสริมไว้ประมาณ 4 นิ้วที่ปลายแต่ละด้านเพื่อใช้งานในตอนท้าย สมมติว่าคุณเริ่มต้นด้วยรางขั้วบวก ให้จับลวดทองแดงกับตะกั่วของ LED เหนือบริเวณที่แบนเล็กน้อย พื้นที่ราบเรียบนี้เป็น "คำเตือน" เล็กๆ ว่าการบัดกรีด้านล่างอาจทำให้ LED เสียหายได้ ดังนั้นให้พยายามอยู่เหนือมัน เมื่อทองแดงจับตรงจุดนี้แล้ว ให้พับตะกั่วเหนือลวดทองแดงและบัดกรี หากคุณกำลังสร้างโมเดล LED 87 ให้ทำขั้นตอนนี้ซ้ำ 29 ครั้งจนกว่า LED triplets ทั้งหมดจะผูกกับรางไฟฟ้า จากนั้นทำซ้ำขั้นตอนนี้สำหรับตัวต้านทาน ตัวต้านทานไม่มี "เครื่องหมายความปลอดภัย" ดังนั้นให้พยายามอยู่ห่างจากตัวต้านทานอย่างน้อย 1/4 นิ้วเมื่อทำการบัดกรี คุณจะสังเกตเห็นมุม 10 องศาบน LED ในส่วนตัดขวางนี้ นี่จะเป็นการออกแบบในอุดมคติที่สามารถทำให้หลอดไฟใช้งานได้โดยไม่ต้องมีตัวกระจายแสง อย่างไรก็ตาม มุมนี้ไม่ใช่ข้อกำหนด เป็นการยากที่จะเจาะมุมที่แม่นยำในลูกแก้ว ในหลอดไฟที่สร้างขึ้น มุมจะถูกละเว้นและเจาะรูตรงเข้าไป

ขั้นตอนที่ 6: สร้างตัวเชื่อมต่อ Bi-Pin

ขั้วต่อ Bi-Pin เป็นขั้วต่อที่ใช้กันทั่วไปในหลอดฟลูออเรสเซนต์ หมุดสองขาที่ใช้กันทั่วไปมี 12.5 มม. ระหว่างหมุดแข็งสองอัน ในการสร้างคอนเนคเตอร์เหล่านี้ ให้ใช้เศษไม้สักชิ้นหนึ่งแล้วเจาะสองรูห่างกันประมาณ 12.5 มม. ช่วยในการใช้สว่านแท่นและคาลิปเปอร์ดิจิตอล แต่สามารถทำได้ด้วยไม้บรรทัดและสว่านมือ ความลึกของรูเหล่านี้ไม่สำคัญ ให้ลึกอย่างน้อย 1/2 นิ้ว รูควรมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1/16 นิ้ว ตัดลวดทองแดงเปล่า 14 AWG ขนาด 5 ซม. จำนวน 2 เส้น ใส่สองชิ้นเข้าไปในรูเจาะ เลื่อนฝาท้ายออกจากตัวป้องกันท่อเหนือสายไฟสองเส้นที่ติดอยู่กับเศษไม้ บิดปลายลวดทั้งสองข้างที่หลวมเข้าด้วยกันเพื่อให้แน่ใจว่าปลายอีกด้านยังคงอยู่ในเศษไม้ เตรียมพลาสติกหลอมที่อุณหภูมิต่ำ โดยปกติจะทำโดยการต้มน้ำและเทเม็ดพลาสติกลงไป เทพลาสติกที่หลอมเหลวลงในฝาท้ายเพื่อให้แน่ใจว่าพลาสติกมีความลึกอย่างน้อย 3/8 นิ้วและกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งฝา ปล่อยให้ชิ้นงานเย็นลงและเมื่อพลาสติกเย็นสนิทและแข็งตัวเต็มที่แล้ว ให้นำออกจากไม้ ตัดสายไฟสองเส้นที่ออกมาจากฝาท้ายให้เหลือประมาณ 3/8 นิ้ว ตอนนี้คุณควรมีคอนเน็กเตอร์ bi-pin จำลองที่สามารถเสียบเข้าไปที่ส่วนท้ายของตัวป้องกันท่อโดยไม่ต้องใช้ความพยายามเลย ทำขั้นตอนนี้ซ้ำเพื่อสร้างฝาปิดอีกอัน เมื่อคุณทำเสร็จแล้วสองอย่าง ให้ทำเครื่องหมายอันหนึ่งเป็นค่าบวกและอีกอันเป็นค่าลบโดยใช้เครื่องหมาย

ขั้นตอนที่ 7: สร้างตัวควบคุมปัจจุบันและตัวเชื่อมต่อ Bi-Pin

สร้างตัวควบคุมปัจจุบันตามแผนผังที่แสดงด้านล่าง คุณสามารถออกแบบงานศิลปะ PCB หรือสร้างบนโปรโตบอร์ด ตอนนี้แผ่นยึด LED ควรมีไฟ LED ตัวต้านทานและรางจ่ายไฟ เลื่อนแผ่นยึดที่มีส่วนประกอบทั้งหมดเข้าไปในตัวป้องกันท่อใส มีสามขั้วบนตัวควบคุมปัจจุบัน: (+), (-) และแตะ เชื่อมต่อปลายด้านหนึ่งของรางปลั๊กไฟที่หลวมเข้ากับรู (+) และ (-) บน PCB เพื่อให้แน่ใจว่าขั้วถูกต้อง นำลวดเส้นเล็กๆ ของเกจใดๆ มาต่อกับ LED triplet ตัวแรกระหว่างตัวต้านทานและด้าน (-) ของ LED เชื่อมต่อปลายอีกด้านของสายนี้เข้ากับก๊อกบน PCB สำหรับตัวควบคุมปัจจุบัน นี่คือ "ก๊อก" ที่ใช้ควบคุมกระแส ขั้นตอนต่อไปคือนำลวด 18 AWG สั้น ๆ และเชื่อมต่อขั้วต่อ bi-pin บวกกับการติดตามอินพุต นำขั้วต่อขั้วลบแบบขั้วลบและเชื่อมต่อกับรางจ่ายไฟขั้วลบที่ปลายอีกด้านของท่อ นี่คือรางที่ติดตั้งตัวต้านทาน ตัดสายไฟทั้งหมดให้สั้นที่สุด ขั้นตอนสุดท้ายในการสร้างหลอดไฟ LED คือการเลื่อนทุกอย่างเข้าไปในหลอดและเสียบขั้วต่อแบบสองพินเข้าที่ปลาย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอยู่ในแนวเดียวกัน ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเชื่อมต่อแบบสองพิน คุณสามารถต่อปลั๊ก DC แบบง่าย ๆ ได้อย่างง่ายดาย ไปที่ + และลบของวงจร (แผนผังใหม่ที่ชัดกว่ากำลังจะมาในเร็วๆ นี้)

ขั้นตอนที่ 8: รูปแบบ: DC Socket แทน Bi-Pin

คุณสามารถใช้ซ็อกเก็ต DC แทนตัวเชื่อมต่อแบบสองพินได้อย่างง่ายดาย รูปภาพด้านล่างอธิบายได้ดีกว่าคำพูด เพียงเชื่อมต่อขั้วบวกและขั้วลบในวงจรเข้ากับปลั๊กกระบอกของคุณ