Блог

Jan 04, 2024

В конструкции замены светодиодного фонаря используется несколько приемов

Микроскопы стали незаменимыми рабочими инструментами для хакеров, позволяя им работать с крошечными деталями SMD при сборке и проверке печатных плат. Пару лет назад сумасшедший учёный [smellsofbikes] подхватил

Микроскопы стали незаменимыми рабочими инструментами для хакеров, позволяя им работать с крошечными деталями SMD при сборке и проверке печатных плат. Пару лет назад сумасшедший учёный [smellsofbikes] купил на eBay стереомикроскоп. Но ее необычная по размеру 12-вольтовая лампа Эдисона с винтовым цоколем, подключенная к источнику переменного тока напряжением 17 В, через некоторое время перегорела. Он заменил перегоревшую лампу запасной, которая через некоторое время тоже взорвалась. Тупые лампы. Возможно, первоначальная спецификация предусматривала использование ламп на 24 В, которые были необтановыми из-за странного винтового основания Эдисона, но они излучали довольно желто-оранжевое свечение. Так или иначе, какое-то время он работал с лампой на гусиной шее, собранной на скорую руку, но частое перемещение микроскопа и лампы становилось утомительной работой. Когда ему это надоело, он решил построить запасной светодиодный светильник для микроскопа.

Обычно такие сборки простые, и о них особо нечего писать, но у [smellsofbikes] есть несколько хитростей, на которые стоит обратить внимание. В своем контейнере с запчастями он нашел пару мощных светодиодов SMD. Они были чуть шире, чем 1,6 мм поперек клемм. Поэтому он взял кусок двустороннего медного FR4 и прикрепил светодиод к одной стороне печатной платы, слегка повернув его, чтобы можно было припаять обе клеммы. Это работает как отличный радиатор для светодиода, но при этом имеет очень узкий профиль. Это было важно, поскольку заменяемая плата светодиодов должна была соответствовать цилиндру, в котором была установлена ​​исходная лампа.

Светодиод питается от понижающего стабилизатора постоянного тока, питаемого от оригинального трансформатора на 17 В. Мостовой выпрямитель и несколько фильтрующих конденсаторов обеспечивают источник постоянного тока с низкими пульсациями, для чего он использовал функцию KiCad spice для расчета значений. Драйвер LM3414, который он использовал, немного необычен. Он может работать со светодиодами мощностью до 60 Вт при токе 1 А и не требует внешнего резистора для измерения тока. Это было излишним, поскольку он планировал использовать светодиод при токе всего 150 мА, что привело бы к очень надежному и долговечному решению. Он спроектировал печатную плату драйвера в KiCad и фрезеровал ее на своем плоттере для печатных плат LPKF. Преимущество печатных плат, фрезерованных на станке с ЧПУ, заключается в том, что вы можете добавлять специальные медные заливки и расширять контактные площадки. Этот трюк позволяет вам припаять деталь 0805 или 1206 к одному и тому же месту — в зависимости от того, что вы сможете найти в корзине с деталями.

Что заставило нас задуматься, так это заявление [smellsofbikes] о том, что «Единственный раздражающий момент заключается в том, что (LM3414) также необходимо, чтобы его вывод разрешения был подключен к высокому уровню, но вывод разрешения имеет максимальное напряжение 5,5 В, поэтому мне нужно получить 5,5 В от 20 вольт выпрямленного напряжения трансформатора». Глядя на таблицу данных LM3414, можно увидеть, что на выводе 1 есть выход VCC, полученный от внутреннего регулятора. Из технического паспорта: «VCC обеспечивает самосмещение для внутренних цепей привода и управления затвором». Мы не уверены, почему это нельзя использовать для привязки контакта Enable (на самом деле к выводу ШИМ) к 5 В без использования внешнего стабилизатора. Вместо этого он добавил в свою конструкцию регулятор SOT-23, чтобы получить 5 Вольт для включения драйвера. Но регулятор, который был у него под рукой, имел странный перевернутый вывод, и для того, чтобы он заработал, пришлось припаять SOT-23 LDO. В конце концов, все сложилось отлично, так что мы считаем, что все хорошо, что хорошо кончается.

Чтобы разместить светодиодную плату внутри оригинального цилиндра, он спроектировал напечатанный на 3D-принтере воротник с коническими пальцами, которые удерживают печатную плату без использования каких-либо креплений. Для основной печатной платы был использован простой корпус, напечатанный на 3D-принтере, чтобы поместить его внутри трансформаторной коробки. Даже при токе возбуждения 150 мА светодиодная лампа светится очень ярко, и водитель-переборщик позаботится о том, чтобы в ближайшее время ему не пришлось беспокоиться о перегоревшей лампе.