RGB LED Fiber Optic Tree (aka projektet gnistan) (2 / 6 steg)
Steg 2: Beräkning av tändsystemets delar
Som sagt i föregående steg, är transistorerna används här av byta sort. Vilken specifik typ av transistor som behövs i en krets beror på vad kretsen kräver, men i denna krets en 2N2219 transistor är lämplig. Observera att du kan använda en transistor än 2N2219, så länge som det har rätt specifikationer för den krets du arbetar på. (Vanligare 2N2222 transistor bör också vara lämpliga)
Beroende på typ av transistorn, tre stiften på transistorn vara antingen "emitter, bas, collector" eller "utfärda utegångsförbud för, källa, dränera." 2N2219 är den tidigare. Det finns många typer av transistorn kroppen, så för att avgöra vilken pin motsvarar utsändaren, bas, och samlare, det blir tid att rådfråga din spec ark!
Transistorn måste också två resistorer. Basen av transistorn ansluts till arduino - detta kan vara ett värde, vanligtvis runt 1kΩ. Detta används så att någon falska ström från arduino brukar orsaka transistorn att utlösa och råkar slå ljuset på. Den andra resistor behövs ansluter basen till marken och är i allmänhet ett stort värde som 10kΩ
Resistorer typer
Att ansluta strömförsörjningen till LED vi måste använda några motstånd. Varje färg på LED har en annan krävs spänning ingång. Särskilda värden beror på din LED används, men för en standard 10W LED dessa sannolikt kommer att vara i rätt sortiment:
Röd - 6-8 V
Grön - 9-12 V
Blå - 9-11 V
Ström som krävs av LED: 3 milliampere (mA)
Power strömkällans spänning: 12 V
Så situationen är: vi använder en 12 V strömförsörjning till förmåga upp lampan och varje färg bör få en spänning som understiger som. Vi måste använda motstånd för att minska spänningen varje färg på LED faktiskt ser.
Att fastställa värdet på motståndet behövs det är dags att samråda med Ohms lag. Till exempel för den röda färgen:
Spänning = nuvarande * motstånd...
Skriva om till motstånd = spänning (drop) / aktuellt
Motstånd = 4 V / 0.3 A = 13.3Ω
(4 V värdet från 12V (strömförsörjning) - maximal av röda området (8 V))
Vi är inte klara ännu dock. Beroende på din resistor typ (dvs. dess storlek) kan endast en viss makt skingras genom det. Om vi använder motstånd som inte kan avleda tillräckligt med kraft ska vi bränna dem ut.
Formeln för att beräkna kraften över motståndet kommer från Ohms lag: det är makt = spänning * nuvarande.
Power = 4V * 0,3 A = 1,2 W
Detta innebär att vi behöver en 13.3Ω, 1,2 W (åtminstone) motstånd se till våra LED är säker. Problemet är, de vanligaste motstånd kommer i 1/4 W eller mindre. Vad man ska göra?!
Med hjälp av magi för att inrätta motstånd parallellt kan vi åtgärda problemet. Genom att kombinera fyra (1/4 W) motstånd parallellt den totala effektförlusten lägger till upp till 1 W. (helst skulle vi lägga fem motstånd parallellt, men eftersom 1.2W kommer endast att ses när det är upplyst till max och gen vi använder lite mindre). Att lägga till motstånd parallellt orsakar deras motstånd mot minskar proportionellt (vilket innebär om vi kombinerar fyra 13,3 Ω motstånd parallellt det totala motståndet ska ~ 3 Ω)
Att få rätt motstånd och effektförlusten kan vi kombinera fyra 68Ω 1/4W motstånd parallellt. Vi få detta nummer genom att multiplicera 13.3Ω av fyra, som är ~ 53Ω och sedan ta nästa högsta standard värde för en resistor.
Totalt: för att driva den röda färgen vi måste använda antingen en 13.3Ω 1W motstånd, eller fyra 68Ω 1/4W motstånd parallellt.
För att beräkna använder motståndet behövs för andra färger samma process.
Sammanfattning av krävs tändsystemets delar:
3 x 2N2219 transistorer
3 x 1kΩ motstånd
3 x 10 kΩ motstånd
Röd: 4 x 68Ω 1/4 W motstånd
Blå: 4 x 27Ω 1/4W motstånd
Grön: 4 x 27 Ω 1/4W motstånd