Светодиодное освещение модели корабля

[sinnpriest]

Всем добрый день.

Постараюсь подробно написать задачу. Не смейтесь над рисунками )))

Строю макет корабля из дерева. Корабль имеет по сути три палубы. При этом один борт корабля будет открытым. Вот пример уже построенного корабля:

Освещение планируется на нижней палубе - 12 светодиодов, средней палубе - 12 светодиодов, каюта капитана - 5 светодиодов, внешнее освещение - 9 светодиодов. И того 38шт.

Диоды были выбраны не простые - мерцающие. Вот их характеристики с алиэкспресс: наряжение 2.0 - 2.2v, ток 20мА, цвет желтый, размер 3мм, режим работы: мерцающий (не путать с мигающим). Мерцающий - это очень хорошая имитация горения свечи. https://aliexpress.ru/item/1005003410032625.html 

 

 

Набросал такую схему:

 

Попробую начать описания с коннектора на корабле: От коннектора идут два провода в плату распределения питания. От платы провода идут парой на нижнюю палубу, так же парой на среднюю палубу, в каюту капитана и на внешнее освещение.

К этой паре проводов припаиваются все диоды параллельно. На нижней палубе будет 12 диодов в параллель, на средней 12 диодов в параллель, капитан - 5 диодов, и на верхней палубе 9 диодов.

Параллельное соединение выбрано потому, что это хоть и мерцающий, но все же диод. Последовательно их не соединить, т.к. первый в цепочке будет влиять на последующие и правильного мерцания не получится.

Нижняя палуба предполагается подключаться по такой схеме (не смотрите на 5в, рисовал в онлайне, не знаю как сделать красиво):

... выводы справа - на плату распределения питания, точно такое же подключение - средняя палуба.

В каюту капитана по такой же схеме но только с пятью диодами.

На верхнюю палубу по такой же схеме девять диодов.

 

Подскажите пожалуйста, как мне питать такую схему из 38 параллельных диодов?

При этом полная яркость диодов совершенно не принципиальна.

Блок питания как я понимаю требуется на 2.2в, ну или 5в с понижением на 2.2в. Но как быть с током?

Самое главное: места в макете корабля катастрофически нет. Проводка приходится делать максимально скрытую в связи с открытыми бортами. Устанавливать детали очень проблематично, а если они будут греться, то это совсем не хорошо. Трех миллимитровые диоды в масштабе корабля и то достаточно крупные.

 

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[TIMIK74]

38 разделите на несколько частей, например две или три цепочки, и через токозадающий резистор подключить к питанию. Кстати, какое напряжение питания будет? Можно хоть 5в, 12в или 220в, всеравно надо задать ток диодам. На сайте поищите калькулятор. Можно звять за основу 12в, но лучше 24в и уже из этого расчитывать цепь питания.

 

Изменено 14 февраля, 2022 пользователем TIMIK74

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Falconist]

50 минут назад, TIMIK74 сказал:

5в, 12в

А что это за буковка такая - "в"? Если единицы физических величин, то они пишутся с большой буквы (в знак уважения к физикам, в честь которых названы) и через пробел от цифр.

53 минуты назад, TIMIK74 сказал:

220в

Уже 9-й год пошел, как 230 В...

@sinnpriest , при параллельном соединении светодиодов (к сожалению, на сайте их электрические параметры крайне скудны) токоограничительные резисторы надо ставить последовательно с каждым из них. Тогда напряжение питания не будет критичным. 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[sinnpriest]

Вопрос в том то и есть, чем питать всю эту схему и рабочая ли она?

Если все диоды параллельно подключены, то получается мне нужно подавать 2.2 вольта. А вот как быть с током? Есть ли какие либо драйверы для этих целей?

У меня есть такие модули, которые я предполагаю вставить в "блок питания/управления" (см. схему выше):

1. Блок питания от какого то роутера на 12V. Но можно и в магазине купить специализированный драйвер для светодиодов.

2. пульт ДУ https://aliexpress.ru/item/1005003457762761.html

Производитель пишет: 

Рабочее Напряжение AC/DC 3,6 V ~ 24V.

Максимальная нагрузка: 2А.

3. Драйвер для светодиодов: https://aliexpress.ru/item/4001107848494.html

Это конечно PWM драйвер, но если никакой сигнал не подается, то он всегда "открыт".

1W LED Driver Supports PWM Dimming in (7-30V) out 350MA

3. Модуль понижения напряжения

Можно выставить пониженный вольтаж с помощью регулировки.

_________________________________

Это все просто есть в наличии. К сожалению еще мерцающие светодиоды не пришли, чтоб с ними можно было поэкспериментировать. Поэтому пока прошу совета, чтоб как придут быть готовым. Стройка корабля откладывается по этой причине.

Пока тренируюсь на светодиодной ленте длинной где то 1 метр. Взял БП 12в (1), с него подал напряжение на модуль ДУ (2), с выхода модуля ДУ подал на драйвер (3), с драйвера на ленту. Все работает, ничего не греется. Но вот лента на 12V рассчитана, а ожидаемые диоды в параллели на 2.2V.

1 час назад, TIMIK74 сказал:

38 разделите на несколько частей, например две или три цепочки, и через токозадающий резистор подключить к питанию. Кстати, какое напряжение питания будет? Можно хоть 5в, 12в или 220в, всеравно надо задать ток диодам. На сайте поищите калькулятор. Можно звять за основу 12в, но лучше 24в и уже из этого расчитывать цепь питания.

По сути 38 диодов разделены на четыре части. Они все запитываются от распределителя питания - это просто место, где все провода соединяются друг с другом (плюс минус).

[BAFI]

Это надо было сразу закладывать - процессе сборки карабля - проводку, мелкий чёрный провод - заменил бы нитку меж половой доски палубы, было бы не заметно и легко сделать светильник, а сейчас - проводить, ес все собрали - себе дороже выйдет) 

[sinnpriest]

10 часов назад, BAFI сказал:

////////////////

Я писал, что пока ничего не собрал и все выглядит так:

Проводку хочу тянуть по шпангоутам сделав небольшие штробы практически по потолку (полу второй палубы). Два тонких провода думаю пройдут без проблем. Далее эти провода будут так же в мелких штробах идти по перекладинам. В этих перекладинах будут находится светодиоды.

Вопрос: можно ли такую схему - подключение использовать и чем ее питать?

И еще раз: Цепочки не подойдут!!! Т.к. диоды мерцающие. Первый в цепочки мерцающий диод будет накладывать "свой ритм" мерцания на последующий. Последующий будет добавлять свой ритм. И шестому диоду уже ничего не останется, он будет чуть помигивать. Поэтому такая схема.

Вот упрощенный пример того, как правильно мерцают светодиоды:

Как видно, все светодиоды подключены параллельно. И мерцают корректно, ни один от другого не зависит. Такого же эффекта нужно добиться и на палубе.

Изменено 15 февраля, 2022 пользователем Falconist
Оверквотинг

[BAFI]

Я бы пустил по верхней палубе - под половой - сделав канавки, чтоб жил долго и счастливо светодиод - к ему каждому лучше отдельно резистор цеплять, тоесть - провода лучше провести по караблю а резисторы 0.25 ( они греються) на плате управления. 

Провода мгтф - отлично подойдут. 

Вы уверены что мерцают они так - только благодаря такому включению?) я нет. 

[sinnpriest]

10 часов назад, BAFI сказал:

//////////////

К каждому диоду подвести провод практически без вариантов. Тогда уже откажусь от мерцающих и сделаю цепочки обычных диодов с понижающим резистором (хотя нагрев резисторов очень критичен).

Провода у меня от кабеля Cisco - великолепнейшие. Кабель состоящий из проводов стоил 350евро. Достался по причине выхода из строя оборудования.

 

Судя по комментариям, моя схема не рабочая? И питать ее нечем?

Изменено 15 февраля, 2022 пользователем Falconist
Оверквотинг

[BAFI]

Когда кораблик поставите на опастамент - а скорее всего как я - повыше его - шоб не задели) потолок внутреубранства будет хорошо виден. 

У модератора что вам довал совет - есть хорошая статейка по светодиода, это токовый товарищ, и не любят - когда его перекармливают) придут светодиоды - проверьте, врятли с завода они одинаково мерцают, имхо. 

[sinnpriest]

Хорошо, а если вариант делать схему подключения как я написал и использовать питание от батареек в сумме 3V?

Как известно батарейка имеет большое собственное сопротивление. И все будет работать. В конце концов я делаю не светильник и включаться он будет раз в месяц, а потом вообще никогда...

[BAFI]

У светодиода есть даташит - и там указан ток и напряжение - которое ему нужно, далее все по закону дяди Ома или калькулятору - расчитаете нужный резистор к нему и чудить с одним на все - не нужно, сократите срок службы, ибо потребление будет все равно отличаться на общей цепи и перегорать начнут по очереди. 

[sinnpriest]

Хорошо, подскажите как расчитать номинал резистора при параллельном подключении?

Вот схема, параллельно не указать, поэтмоу указал что один диод в цепи:

Вот, где указал, что 12 диодов в цепи, он мне выдал другое, но тут последовательное соединение, а оно невозможно в мерцающих диодах!

[sinnpriest]

ОК, давайте спрошу еще раз и проще:

Есть вот такая схема.

Характеристики диодов: напряжение 2.0 - 2.2v, ток 20мА, цвет желтый, размер 3мм, режим работы: мерцающий (не путать с мигающим).

ИМЕЕТ ЛИ ОНА МЕСТО БЫТЬ И ЧЕМ ЕЕ ПИТАТЬ?

(мы же видели, что чуть выше на видео от одного элемента питания работают пять таких светодиодов, эта схема отличается только количеством.)

[BAFI]

и последовательно много штук я бы не цеплял - хотя делают,свое мнение уже сказал, если они мерцают - значит лопают ток не равномерно, вы потом - ес перегорит - как менять его будете? Такелаж снимать, мачты, шпангоуты пилить?) делайте к каждому ограничительный резистор - получиться паралельно). 

Слушайте - как вы с таким терпением за карабль взялись?) я уже и на статейку намекнул и вот калькулятор нашли, осталось чуток про светодиоды почитать - и разберётесь. 

Вы видели батарейку с неизвестным напряжение, а в калькулятор забили 12 вольт - так ему нужен будет резистор на этот источник или нет? 

[sinnpriest]

Замена естественно не предусмотрена, поэтому и задаю вопросы.

Значит на каждый диод нужен токоограничивающий резистор. При питании от 5v, напряжение 2.0 - 2.2v, ток 20мА (пусть будет 15мА - тоже светит), резистор нужен: 200 Ом (0.05 Вт)

В принципе резистор крайне компактный... Вопрос только в нагреве, т.к. он будет замурован в мини штробу в бимсе (горизонтальную балку).

 

Вот расчет резистора:

И все же, неужели нет какого то драйвера (источника питания), который будет питать все параллельно соединенные диоды и автоматически регулировать силу тока? Его можно поместить в "подставку", там места много.

Изменено 14 февраля, 2022 пользователем sinnpriest

[Lexter]

2 часа назад, sinnpriest сказал:

неужели нет какого то драйвера (источника питания), который будет питать все параллельно соединенные диоды

Нет. Светодиоды нельзя соединять параллельно непосредственно. Только с токоуравнивающими резисторами на каждый светодиод.

Кстати, проблему с резисторами можете обойти, купив светодиоды со встроенными резисторами.

Изменено 14 февраля, 2022 пользователем Lexter

[Praktic]

12 часов назад, sinnpriest сказал:

На нижней палубе будет 12 диодов в параллель, на средней 12 диодов в параллель, капитан - 5 диодов, и на верхней палубе 9 диодов.    И того 38шт.

Да, так можно соединять сколько угодно параллельно соединенных диодов, при условии, что соединительные провода будут не очень тонкие и на них не будет падать слишком много напряжения. Тогда самые крайние в цепочке будут светить немного тускнее.    Токоограничивающие резисторы не нужны!

 

12 часов назад, sinnpriest сказал:

Подскажите пожалуйста, как мне питать такую схему из 38 параллельных диодов?

При этом полная яркость диодов совершенно не принципиальна.

Блок питания как я понимаю требуется на 2.2в, ну или 5в с понижением на 2.2в. Но как быть с током?

Скорее всего этим диодам требуется не 2-2,2В, а 3-3,3 вольта.  Блок питания можно взять юсбишный на 2А и  понижать до нужной яркости можно любым  ДС/ДС понижайкой на 3А, типа такого.

 

7 часов назад, sinnpriest сказал:

Провода у меня от кабеля Cisco - великолепнейшие. Кабель состоящий из проводов стоил 350евро.

Куда более важным показателем является сечение провода, а не цена и название. У меня племянник делал проводку из одножильного телефонного провода, сняв с него изоляцию и припаивая лампочки в любом удобном месте. 

Чтобы быть уверенным и не пришлось бы переделывать, советую измерить с запасом максимальную длину самой длинной гирлянды и напаять все 12 диодов, распределив их по всей длине провода, который будет использоваться. 

[malenich]

10 часов назад, sinnpriest сказал:

 

Почему Вы так считаете? Пойдут, ещё как пойдут! Первый светодиод мерцающий, а последние - постоянного свечения. Мерцают все в такт первому. Количество светодиодов в последовательной цепи определяется напряжением питания учитывая желаемый эффект мерцания (лучше чуть больше светиков поставить - ток меньше и легче следовать ведомым за ведущим, ну, или, питающее напряжение чуть занизить. В обоих случаях резистор к светикам будет не обязателен при условии питания их стабильным напряжением).

Много раз мои чады так делали.....

Изменено 15 февраля, 2022 пользователем Falconist
Оверквотинг

[maverick5334]

@sinnpriest
Вот интересный и простой вариант по имитации работы свечи http://radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=1333

Можно сделать всё в SMD включая светодиоды, в качестве рассеивающего фильтра можно попробовать использовать различные пленки и/или стекло от разбитой матрицы (например ноутбука).

В качестве проводки к светодиодам использовать медный эмалированный провод.

Сам занимаюсь моделизмом, правда авиатехники.

Для примера - чтобы сделать подсветку на стойке шасси я ОЧЕНЬ АККУРАТНО сверлил эту стойку, вставлял туда иглу от шприца (для крепости стойки) предварительно сделав небольшой пропил сбоку для проводки и в фонарь подсветки вставлял светодиод 0402, сверху светодиода приклеивал светофильтр от разбитой матрицы, ну а поверх всего этого комплектный "фонарь" из оргстекла. Для подобной работы рекомендую обзавестись увеличительным стеклом 5х и более.

P.S. Чертёж платы в статье указанной мною не минимален, можно уменьшить.

Изменено 15 февраля, 2022 пользователем maverick5334

[Falconist]

8 часов назад, sinnpriest сказал:

токоограничивающий резистор

Купите в Поднебесной двухполюсные стабилизаторы тока NSI45020 на 20 мА и забудьте про напряжение питания. Применяйте любое. Если разделить светодиоды на группы по 5...7 штук параллельно, то как раз и будет и нужная яркость (стабилизируемый ток 20 мА поделится на их количество в группе) и всё "лишнее напряжение упадет на этой микросхеме. Размеры у нее совсем махонькие. Или просто полевой транзистор в P-N-переходом https://forum.cxem.net/index.php?/topic/13268-простые-схемы-для-радиолюбителей/&do=findComment&comment=3609689

 

[Aviator88]

6 минут назад, Falconist сказал:

Купите в Поднебесной двухполюсные стабилизаторы тока NSI45020 на 20 мА

А как менять яркость, если в вечернее время более правдоподобным будет например 7мА ? 

[Falconist]

А это нужно? ТС об изменении яркости вроде бы ничего не сообщал.

[Нэцкэ]

@sinnpriest  Я бы всю  электро́нику в подставку , а в кораблике только сами диоды  проводочки , а уже  под подставкой  можно что угодно начудить  для питания  и управления  

Представляю кайф  как  оно будет в сумерках  смотреться     Останется  достать только   бутылочку Пиратского Рому 

Но ...  Не о самой подставке которая держит кораблик ( я даже не  знаю как  она правильно у моделистов называется   )  а сделать ещё  одну  по длине всего кораблика , а по ширине и высоте ,это уже  от размеров  блоков что будут там внутри , я надеюсь там  хватит  на все оборудование места  

Изменено 15 февраля, 2022 пользователем Нэцкэ

[dodik]

2 часа назад, maverick5334 сказал:

Вот интересный и простой вариант

там на одну свечу предлагается использовать 4-ре мигающих светодиода , это многовато для нашего случая .

Можно в качестве проводников использовать гибкую печатную плату вмонтированную в потолок модели и на ней же разместить пару регистров 74HC595 для отдельного управления каждым светодиодом . Дальше в меру фантазии ...

[dodik]

При современных домашних технологиях в виде 3D САПРов , ЧПУ и доступного заказа печатных плат в том числе с пайкой компонентов - этот вариант вполне подходит . 

Гибкая плата - это на тот случай если палуба-потолок имеет кривизну .