Fiação de chips de LED: 7 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Suprimentos:

Chips de luz de diodo LED SMD

Ferro de solda

Fio de solda fino

Pasta líquida

Papelão fino ou plástico para montar chips

Fio magnético (realmente perfeito para este projeto)

Fita de pintor (para segurar os chips durante a soldagem)

Chip do conversor Step Up

Voltímetro

Pinças

Este projeto foi desenhado especificamente para iluminar uma viseira Cyclops que fiz.

O objetivo: uma fina faixa estreita de luzes, com uma fonte de bateria compacta.

Disclaimer: Sou um amador, a maior parte do que tenho aqui é autodidata ou extraído do youtube. Provavelmente existem maneiras mais fáceis e / ou melhores de fazer isso, mas funcionou para mim. Envie-me uma mensagem se tiver algum conselho!

História de fundo rápida do que e por que eu não fiz outra coisa:

O primeiro pensamento foram as tiras de luz LED.

Pro: eles são flexíveis, brilhantes e baratos.

Contras: as lâmpadas individuais estão muito espaçadas. Se você quiser que a faixa de luz pareça sólida, é necessário adicionar pelo menos 3/4 de polegada de espaço na frente dela para um difusor. Além disso, é flexível apenas em uma direção (se você pensar no eixo XYZ, as tiras de luz flexíveis são flexíveis apenas no eixo X, então os caminhos curvos são irritantes. Eu poderia cortar e emendar uma tira, mas é complicado e fácil de bagunçar.) Conclusão: muito rígido, as luzes não fecham o suficiente

Segundo pensamento: LED Diodos. Passei muito tempo com eles.

Prós: eles são baratos e brilhantes

Contras: eles são grandes … bem, grandes em comparação com os chips SMD de LED … mais sobre isso depois …

Além disso, eles são difíceis de soldar, e você precisa adicionar um resistor à luz, mais sobre isso depois …

Por último, a luz é focada em um feixe direcional, o que parece estranho, mesmo que as lâmpadas estejam próximas uma da outra. Eu ainda precisaria de um difusor, adicionando mais espaço na frente da lâmpada, que já tem um quarto de polegada de altura.

Conclusão: muito volumoso

Etapa 1: Etapa 2: a matemática

Os chips de LED são bastante fáceis de conectar, em teoria. Eles agem como os diodos LED antigos. Na verdade, fazer isso é muito difícil. Os chips de LED são muito fáceis de queimar se você aplicar muita corrente. Eles também são super fáceis de derreter durante a soldagem. Com toda a honestidade, eles são uma verdadeira dor de se trabalhar; são coisas minúsculas, frágeis e inconstantes. Então você foi avisado …

A fórmula: R = (Vs - (Vl xn)) / I, onde R = a resistência correta, Vs = tensão de alimentação (sua fonte de bateria), Vl = queda de tensão (listada nas especificações do chip LED), n = número de LEDs e I = corrente do LED (listado nas especificações do LED). Portanto, estou usando uma fonte de 9 volts, a queda de tensão em meus chips de LED é de 2.2v, a corrente é de 20 mili amperes. Some tudo e eu precisarei de sete resistores de 10 ohms, divididos em grupos de 4 chips de LED.

Este site faz as contas para você:

led.linear1.org/led.wiz

Nota: esta é realmente a maneira mais fácil que encontrei de fazer isso. Se você quiser apenas conectar tudo em uma linha, precisará de uma fonte de 62 volts. Além disso, um erro e você queima todas as suas fichas de uma vez. Dividi-lo em 4 grupos de chips é muito mais fácil de gerenciar.

Etapa 2: Etapa 3: soldando os chips

Depois de alguns experimentos, decidi por uma fonte de 9v (não, você não pode usar uma bateria de 9v, tentei, mais sobre isso depois), e cadeias de 4 LEDs por resistor (10 ohms para o meu).

Portanto, construí cerca de 7 peças separadas de 4 LED, com um resistor de 10 ohm no positivo e uma ponta de fio fina no terminal negativo (você pode recuperar o pedaço cortado de fio do resistor).

Coloque um pedaço de fita adesiva com o lado adesivo para cima e prenda as bordas. Isso dá a você uma superfície de trabalho pegajosa para manter seus chips no lugar enquanto você trabalha

Usando uma pinça, alinhe quatro chips de LED DE CABEÇA PARA BAIXO, com cuidado para combinar o positivo com o negativo, da cabeça à cauda.

Com um palito ou escova pequena, coloque um pequeno ponto de fluxo apenas nas bordas de metal dos chips, o mínimo possível, apenas o suficiente para revestir os contatos de metal.

Usando ferro quente e fio de solda, conecte os quatro LEDs. Cuidado para não derreter as lascas! Apare as pontas dos fios presos ao resistor, os fios são super longos e você só precisa de cerca de um quarto a meia polegada de fio conectado ao resistor. Salve as guarnições! Eu os uso para o fim negativo …

Solde o resistor no contato positivo do primeiro LED, certifique-se de que ele aponta diretamente para cima (indo atrás do chip, NÃO para o lado). Agora use o pedaço de fio do resistor aparado e solde-o da mesma forma no último LED, no contato negativo.

Etapa 3: Etapa 4: Aumentando sua tensão

Transformando 3,6 volts em 9 volts:

É hora do "Step up Converter Chip"! Pode ser configurado entre 2v até 24v (links amazon no topo), você pode medir isso com seu voltímetro

Primeiro, antes de conectar a bateria ao conversor de passo, há um pequeno parafuso nele, gire-o com uma chave de fenda no sentido horário cerca de quinze vezes antes de usar. Agora você pode medir as saídas com seu voltímetro, girando o parafuso no sentido anti-horário até chegar a 9v.

Dica rápida: desconecte a bateria quando não precisar dela, o chip pode queimar facilmente se você cruzar os fios.

Outra dica rápida: ao conectar o conversor de passo, use o fio magnético para entrada e saída. A rigidez do fio torna mais difícil cruzar e causar curto.

Etapa 4: Etapa 5: Teste seus grupos de LED

Para cada grupo de LEDs feito, toque a extremidade do resistor na saída positiva e o fio negativo na saída negativa. Deve acender instantaneamente. Se isso não acontecer, verifique o seu trabalho: certifique-se de que os chips estão voltados para o lado certo, a solda não está quebrada, os cavacos não estão derretidos, etc. os chips são fritos. Tive que refazê-los várias vezes. Melhor descobrir agora, antes de juntar tudo!

Etapa 5: Etapa 6: montagem dos fios de energia

Agora precisamos de algo para colocar os chips. Na verdade, imprimi em 3D um suporte de chip curvo, mas, em retrospectiva, superei a engenharia. No futuro, provavelmente usaria um pedaço fino de plástico (plástico resistente ao calor, como filme Kapton ou Poliimida). Mas estou divagando …

Portanto, escolha em que coisa você vai montá-lo. Se você puder desenhar ou imprimir primeiro, melhor ainda. Usei as imagens de como guia. Você precisará fazer furos nele para o resistor e o fio negativo passarem para a parte de trás. Criei alguns guias como esses para ajudar.

Antes de colar as lascas na placa, colei um fio magnético curvo na parte superior e inferior em toda a extensão, dobrei-o com cuidado e alisei para melhor encaixar na forma final, o que ajuda a mantê-lo rígido. Ele será soldado ao chip "Step up" que já calibramos.

O fio magnético é a nossa energia para todos os chips, então vamos precisar de 9 volts indo para o fio magnético. Para conseguir isso, usei uma bateria de íon de lítio de 3,6 V (comprei essas novas, mas você pode resgatá-las de várias fontes) e um chip "avançado" para torná-la de 9 volts.

Nota: por que uma bateria de 9 volts não funciona: Corrente! Cada chip de LED consome 20 miliamperes de energia. Isso é complicado (pelo menos para mim), mas uma bateria de 9V é fraca na corrente e não tem amplificadores para alimentar tantos chips.

Etapa 6: Etapa 7: Anexar os chips

Desculpe, não tenho uma boa foto apenas das luzes, esqueci de tirar uma antes de anexá-la ao meu projeto. Você ainda pode ver o fio do resistor conectado ao fio do ímã de potência.

Portanto, agora tenho dois fios magnéticos curvos presos ao chip intensificador. Agora posso soldar nos grupos de chips de 4 led que fiz anteriormente.

Primeiro, cole os chips na placa com os resistores e o fio negativo apontados atrás deles. Certifique-se de que os grupos de LED NÃO TOCAM NO OUTRO. O chip que escolhi tem contatos positivos e negativos na borda; se tocarem em outro banco de chips, haverá curto.

Em seguida, lixe / raspe / queime as partes do fio magnético onde o fio do resistor e o fio negativo entrarão em contato com ele. Há um isolamento fino no fio magnético, você precisa removê-lo para obter um bom contato. Em seguida, solde a extremidade do resistor no fio do ímã positivo e a ponta do fio no negativo.

Se você fez certo, todos eles devem acender quando você colocar a bateria. Se um LED não acender, provavelmente ele entrou em curto e precisa ser substituído. Se um grupo de quatro não acender, verifique o resistor e os contatos do fio negativo, a soldagem pode ser complicada e pode ter interrompido o contato.

Etapa 7: Reflexões Finais

O maior problema que você terá: não sei como montar um dissipador de calor de verdade para as luzes, então elas esquentam rapidamente. Para o meu projeto isso é ideal, mas adaptando-o a outro projeto que precisa de luz constante, você provavelmente vai querer encontrar uma maneira de fazer isso.

E é isso! É uma dor? Sim … existe uma maneira mais fácil? Provavelmente … Parece incrível? Eu penso que sim!

Fiz isso por tentativa e erro, e fiz um monte de coisas que não funcionaram. Foi divertido, frustrante e emocionante. Envie-me comentários se gostar ou tiver uma informação melhor sobre como melhorá-lo.