Iluminador de pintura LED estilo cobre DIY: 9 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

Você tem uma pintura ou uma fotografia que deseja iluminar? Por que usar uma lâmpada velha e chata, quando você pode fazer um iluminador com muito mais eficiência energética, isso é uma obra de arte por si só. O cobre é um metal realmente bonito. Raramente é usado para aplicações domésticas, como luminárias. Quase tudo que é feito de metal hoje em dia é feito de aço inoxidável. Cansei disso, pensei: por que não fazer algo diferente. Algo único. Este instrutivo mostrará como fazer uma luminária única e muito eficiente em termos de energia para iluminar suas pinturas ou fotografias. Também mostrarei como você pode torná-la sensível à luz, para que acenda automaticamente à noite.

Etapa 1: Materiais

Aqui está uma visão geral de todas as peças, você precisa fazer seu próprio iluminador de pintura LED estilo cobre:

• Um tubo de cobre. Estes estão amplamente disponíveis. Você pode obtê-los na Home Depot e em outras lojas que vendem suprimentos de encanamento. Eles estão disponíveis em muitos diâmetros diferentes. Tente não comprar um, que seja muito fino, pois dificultará a ligação dos LEDs. O que usei tinha 1,5 centímetros (0,59 polegadas) de diâmetro e não recomendo usar um diâmetro menor do que esse.
• LEDs. Para este tipo de projeto, você definitivamente vai querer LEDs brancos quentes. Os LEDs brancos normais ou brancos frios costumam ser mais azulados em sua luz, e você não quer uma luz azulada em sua pintura ou fotografia. Na próxima etapa, mostrarei algumas das muitas possibilidades de LED. A quantidade depende de suas necessidades e do comprimento do tubo. Eu usei 9.
• Algum fio de cobre enemaled, também conhecido como fio magnético. É uma boa ideia usar dois diâmetros diferentes, para que você possa identificar facilmente a polaridade.
• Resistores. A quantidade e o valor dependem do tipo de LEDs e de quantos você usa. Vou mostrar como calcular o valor dos resistores na etapa 3.
• Dois parafusos para montar seu dispositivo elétrico na parede. Os parafusos de latão são os preferidos para este projeto, pois são quase da mesma cor do tubo de cobre.
• Algum fio de conexão para conectá-lo à fonte de alimentação.
• Algum fio de conexão mais fino para conectar as duas extremidades do tubo.
• Tubulação termorretrátil. Você precisará de diâmetros diferentes.
• Uma folha de papel comum.

Etapa 2: escolha dos LEDs corretos

Como eu disse na etapa anterior, você definitivamente vai querer um LED branco quente. Mas existem muitos tipos diferentes de LEDs brancos quentes por aí. Compararei 4 tipos diferentes de LEDs nesta etapa. O LED de ângulo de visão de 4,8 mm. Este LED tem um amplo ângulo de visão, o que é ótimo para este projeto, mas não é brilhante o suficiente para iluminar adequadamente uma pintura ou uma fotografia. O clássico LED Ultrabright de 5 mm. Este LED é brilhante, o que é ótimo para este projeto. O problema com este LED é que ele tem um ângulo de visão estreito, então não vai distrubuir a luz uniformemente, então há o risco de obter "pontos" de luz na pintura ou fotografia, que você iluminará. O ângulo de visão amplo LED SuperFlux. Este LED tem um amplo ângulo de visão como o LED de 4,8 mm, mas como o LED de 4,8 mm, não é brilhante o suficiente para este projeto. O LED Ultrabright "StrawHat" de 8 mm. Este LED possui um amplo ângulo de visão e, ao contrário do SuperFlux e do LED de 4,8 mm, é muito brilhante. É o LED perfeito para este projeto. O único problema que tem é que aquece rapidamente, mas isso não é um grande problema neste caso, já que os LEDs ficarão pendurados no ar. Escolhi esses LEDs para o iluminador com pintura em LED estilo cobre. As fotos abaixo mostram todos os quatro LEDs mencionados acima. Há também algumas fotos que mostram a diferença entre um LED branco frio e um LED branco quente do mesmo fabricante.

Etapa 3: calcular os valores do resistor

Ao trabalhar com LEDs, é muito importante usar o (s) resistor (es) adequado (s) em série com o (s) LED (s). Usar os resistores incorretos ou não usar nenhum resistor reduzirá a vida útil do (s) LED (s) ou os queimará instantaneamente. Nesta etapa, mostrarei como calcular o valor dos resistores. Antes de calcular o valor, há três coisas que você precisa saber. A tensão direta do (s) LED (s). Em fichas de dados, isso geralmente é marcado como Vf. Para LEDs brancos e brancos quentes, geralmente é de 3,4 a 3,6 volts. A corrente direta do (s) LED (s). Nas folhas de dados, isso geralmente é marcado como If. A corrente direta varia muito de LED para LED. LEDs com brilho de 1000mcd a 20000mcd geralmente têm uma corrente direta de 20mA. No entanto, nem sempre é esse o caso. Você deve sempre verificar as especificações de seus LEDs. A tensão de alimentação do circuito inteiro. Usei um adaptador de verruga de parede de 12 V. Eu uso ledcalc.com para calcular a resistência dos resistores. Para calcular o valor do resistor, basta digitar a tensão direta, a corrente direta, a tensão de alimentação e quantos LEDs você deseja. A calculadora recomenda um resistor de 56 ohms ao usar dois LEDs de 100mA em série com tensão de alimentação de 12V. Observação: os valores do resistor mostrados no esquema abaixo são para os LEDs de 100mA de 5 chips que uso apenas neste projeto. Se você estiver usando LEDs diferentes dos meus, deve usar ledcalc.com para calcular a resistência adequada.

Etapa 4: prepare o tubo de cobre

Antes de começar, você precisa saber quanto tempo deseja que o tubo tenha. A pintura que eu queria iluminar tinha 50cm de largura (19,69 polegadas). Na minha opinião, fica melhor quando o comprimento do tubo é um pouco menor que a largura da pintura ou fotografia que você está iluminando. Eu descobri que 45cm (17,7 polegadas) era um bom comprimento para mim, então eu serrei um pedaço de 45cm do tubo usando uma serra. Depois de serrar o comprimento desejado do tubo, é uma boa ideia lixar a extremidade do tubo, pois ele pode ficar bem afiado depois de serrado. Depois de serrar o comprimento desejado do tubo, você pode comece a fazer os furos em seu tubo. Comece perfurando os dois orifícios dos parafusos. Fiz meus orifícios a um centímetro das duas extremidades do tubo. Depois de fazer os orifícios dos parafusos, comece a fazer os orifícios menores para os LEDs. Perfurei meu primeiro "orifício de LED" a 1,5 centímetros do orifício do parafuso (2,5 centímetros da extremidade do tubo). Em seguida, você precisará fazer algumas contas. Você precisará calcular a distância entre os orifícios dos LEDs. O espaçamento entre os dois orifícios externos do LED é de 40 cm no meu caso. É assim que você pode calcular: pegue o número de LEDs que você quer e subtraia um por esse número (no meu caso 9-1 = 8), depois pegue a distância entre os dois orifícios (no meu caso 40 cm) e divida por esse número subtraído. O motivo pelo qual você precisará subtrair um pela quantidade de LED desejada é que se você medir a distância entre os dois orifícios externos de LED, o primeiro orifício estará a "0 cm" em seu medidor de fita ou o que quer que você use para medir, e o último furo vai ficar a "40cm". Então, se você quiser dizer 8 LEDs em 40cm e usar este cálculo: 40 dividido por 8 é 5, e você começar a fazer os furos com 5cm entre cada furo, vai acabar tendo 9 furos, porque o primeiro furo está em "0cm". Portanto, sempre subtraia um pelo número desejado de LEDs. O resultado desse cálculo é 5 no meu caso. Isso significa que a distância entre cada furo do LED deve ser de 5 cm. Use um marcador permanente para marcar onde deseja fazer os furos.

Etapa 5: soldar os LEDs e os fios de cobre juntos

É hora de montar os "braços" de LED que saem do tubo. A parte mais chata de fazer isso é que você tem que queimar e / ou raspar o enemaling do fio de cobre. Isso pode consumir muito tempo, então seja paciente. Antes de começar a cortar os fios, você deve saber a que distância do tubo você deseja que os LEDs sejam pendurados. Descobri que 30 cm era uma boa distância para a minha pintura. Lembre-se de que os fios devem ser longos o suficiente para sair da extremidade do tubo. Recomendo fazer os fios um pouco mais compridos do que você quer, porque então, se forem muito longos, você sempre pode cortar um pouco. Usei dois diâmetros diferentes de fio de cobre enemaltado para facilitar a identificação da polaridade. Usei o fio mais grosso para as conexões positivas e o fio mais fino para as conexões negativas. Existem três maneiras de descobrir qual condutor do LED é o positivo (o ânodo) e qual é o negativo (o cátodo). 1. Quase todo LED de orifício passante tem um fio mais curto, que é o negativo, e um mais longo, que é o positivo. 2. A maioria dos LEDs de orifício passante tem um anel na parte inferior de seu alojamento, e o anel tem um lado plano, e o cabo mais próximo desse lado plano é o negativo. 3. Se você tiver um LED transparente, poderá ver que há duas peças de metal dentro dele. O maior pedaço de metal geralmente é aquele que se conecta à perna negativa do LED. Usei uma furadeira para torcer os fios. Lembre-se sempre de deslizar o tubo termorretrátil sobre os fios antes de soldá-los com os LEDs. Comecei com os dois LEDs externos que tinham os fios mais curtos. Siga as instruções nas fotos abaixo.

Etapa 6: Monte os LEDs

Agora que você montou os conjuntos de LED, é hora de montá-los. Você precisará fazer isso dobrando as pontas dos fios de cobre e, em seguida, inseri-los nos orifícios que você fez para eles. Tentei fazer um esquema de fiação, para que você possa ver como fiz a fiação. Eu recomendo que você comece com o LED do meio ou os LEDs que estão mais próximos do meio e, em seguida, monte os LEDs externos como os últimos, porque se você começar com os LEDs externos, será mais difícil obter os fios do outros LEDs por todo o tubo e saem pela extremidade. Outra coisa, que você precisa fazer é cortar dois pedaços de fio, que são um pouco mais longos que o tubo. Esse fio será usado para conectar as duas extremidades do tubo. Como usei 9 LEDs, tinha 4 pares de fios saindo de uma extremidade do tubo e 5 pares saindo da outra. Se os fios que saem dos tubos forem diferentes em comprimento, você precisará cortá-los, para que todos tenham o mesmo comprimento. Outras instruções podem ser vistas nas caixas amarelas nas fotos abaixo.

Etapa 7: conecte-o

Agora, a única coisa que resta fazer é conectar os LEDs e os resistores. Tentei fazer um esquema de fiação, para que você possa ver como fiz a fiação. Como o tubo é eletricamente condutor, há risco de curto-circuito ao soldar tantos fios juntos, então, para resolver esse problema, cortei dois pedaços de papel e os inseri no tubo. Também usei tubos termorretráteis para isolar todas as conexões. Há muitas fotos nesta etapa. Aqueles que têm caixas amarelas contêm instruções. Passe o mouse sobre as caixas para visualizá-las. As fotos o guiarão pelo processo.

Etapa 8: torne-o sensível à luz

Nesta etapa, vou mostrar como você pode dar ao seu iluminador de pintura de LED estilo cobre na forma de um LDR e alguns outros componentes. Se você não quiser ou precisar desse recurso de ativação automática, pode pular esta etapa. Aqui está um vídeo que mostra o iluminador de pintura LED estilo cobre com este sensor de luz em ação. O sensor foi ajustado para que quando a luz do teto está desligado, a barra de luz acende. Nota: do ponto de 00:22 a 00:48, está piscando porque estou acenando com uma pequena lanterna sobre o sensor de luz. Aqui está o que você precisa para fazer isso.

• Um LDR. Também conhecido como fotorresistor, fotocélula ou célula CdS.
• Um OpAmp duplo de baixa potência LM358N.
• Um soquete DIP de 8 pinos para o OpAmp. Isso não é estritamente necessário, mas é recomendado
• Um resistor de 10kohm.
• Um resistor de 1-10kohm. Este resistor é usado para limitar a corrente que passa pela base do transistor. A resistência deste resistor pode ser de 1-10kohm. O transistor não se importa.
• Um potenciômetro aparador de 10kohm. Também pode ser um potenciômetro normal.
• Um transistor NPN. Este projeto requer apenas uma simples ativação / desativação, então quase qualquer transistor NPN servirá. Aqui estão alguns exemplos de alguns transistores que você pode usar: 2N2222, BC337, S8050, BD139 e muitos outros. Basta verificar a folha de dados do seu transistor para ter certeza de que ele pode lidar com a energia necessária para o seu dispositivo elétrico. Meu circuito usa um pouco menos de 500 miliamperes, então usei um BC337 porque já tinha alguns por aí.
• Um pequeno PCB para soldar todos os componentes.

O esquema é bastante simples. Você pode controlar em qual brilho ele é ativado girando o potenciômetro.

Etapa 9: Você está pronto

Parabéns. Você acabou de terminar seu iluminador de pintura LED DIY estilo cobre. A única coisa que resta fazer é montá-lo na parede e iluminá-lo. A parede em que montei era de madeira, então eu poderia aparafusar na parede. Aqui estão mais algumas fotos.