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賣萌的大號LED燈手工電子DIY教程

欄目: 電子DIY / 發佈於: / 人氣:3.39K

賣萌的大號LED燈

 

DIYer:guyfrom7up 製作時間:一星期 製作難度:★★★★☆ GEEK指數:★★★★☆這是一個手工製作的普通10mmLED的10倍放大版本,包含3個1W功率的LED,由樹脂澆注而成。它還包括一個脈衝寬度調製(PWM)調光電路。我從製作LED的木製模型開始;使用硅膠翻模製作出澆注的模具;最後在硅膠模具中澆注樹脂。

我將會帶給你這個世界上最大號的自制LED!

這個有點複雜的製作涉及以下技能:

-焊接/電子技術(知道如何閱讀電路圖)

-木工(需要能夠使用車牀,鋼絲鋸,各種砂光機,鑽孔機等)

-樹脂鑄造(這也是我第一次鑄造東西,所以不要擔心難度)

 

雙向電梯

1   製作LED木模1.1   LED木模的工具和材料1.2   切割木板1.3   粘接木料1.4   車牀加工1.5   車削圓柱1.6   製作曲面1.7   切割打磨頂端1.8   找準中心,鑽孔1.9   做LED的引腳和支撐2   用LED木模製作澆注模具2.1   模具材料和製作2.2   脫模3   電子電路3.1   材料和工具3.2   LED驅動電路3.3   安裝LED3.4   鑽孔並膠接鋁管4   澆鑄LED4.1   澆鑄LED所需材料和工具4.2   填充模具4.3   澆注脫模4.4   拋光5   收尾工作5.1   所有部件總裝5.2   插入LED5.3   大功告成!6   DIYer簽到處

 

1   製作LED木模1.1   LED木模的工具和材料● 車牀

● 各種車刀

● 鋼絲鋸/曲線鋸

● 振動砂光機

● 帶式砂光機

● 夾鉗

● 鑿子(或其他可以颳去膠的工具)

● 搖臂鋸(或其他切割松木板的工具)

● 油灰刀(可選的,但是用起來不錯)

● 安全保護:防護眼鏡(必需的),護耳用具(強烈推薦),口罩或者面具(強烈推薦,尤其在打磨的時候)

○ 15塊萬能電路板

○ 2.5cm*15cm*20cm松木板

○ 木工膠

○ 報紙

○ 紙巾

 

1.2   切割木板你需要把木板鋸成20cm長的小段(需要約6-8段)。我們的目標是20cm*14cm*14cm的木塊。 

1.3   粘接木料現在木料被分成20cm長的小段,我們需要把它們粘接成木塊,這樣才能在車牀上加工。在每一個木塊預先清除乾淨鋸末的表面上(這個很重要)塗一層薄薄的膠水(不要一下子用太多!),然後在一起夾緊。在膠接木材之前挑選一下,最壞的木料放在中間或者外邊(中間會被藏起來,而最外面的會被切削掉大部分)。預先放好墊紙免得膠水在夾子和工具臺上到處都是。這些木塊上膠後都會彎曲,由於它們來自同一塊木板,彎曲的方向應該相同。在上夾鉗的時候注意使所有的木塊朝同一個方向彎曲,這樣各塊之間的間隙較小,最終結合的更牢固。膠水乾燥以後颳去那些多餘的膠水,膠水固化以後比木頭硬,會對你的車牀刀具造成更多的損耗。 

1.4   車牀加工如果這是你第一次碰車牀,也許你該好好讀一讀使用說明和教程。我相信車牀是一個非常安全的工具,但要是你不清楚自己在上面做了什麼的話,它也可能是非常致命的危險品。 

在木塊的每一個面的大致中心上畫一個X。 

1.5   車削圓柱用鑿刀把木塊修成圓柱形,然後用平鑿和圓鑿把它車成一個直徑11cm的均勻圓柱體。如果你沒有卡尺,可以用一個卡鉗和直尺測量,我就是這麼做的。 

用你的尺子在木塊上標出14cm長度,這是LED的總長。從這一段長度的左側開始,標記一下2cm和10cm的點。 

1.6   製作曲面首先不要車削那2cm的部分,它們是將來LED的脣部,直徑11cm已經達到要求了。用鑿子把多餘的部分削到車牀正常工作所需的最小直徑。然後處理長10cm的大塊部分,把右邊除了多餘部分之外全部削到10cm直徑,預計做成曲面的部分逐步向下切削。 

做完以後打磨再上一些蠟。我不確定是否必須這麼做,至少我是這麼幹了。 

1.7   切割打磨頂端我不知道現代機牀會怎麼樣,但是我的這個在兩端留下了需要切掉的小柱。一般來說我會用帶鋸鋸它,但是LED過大了,所以我選用了曲線鋸。鋸痕儘可能接近LED。看起來顏色不一樣,但是弧度一致。在曲面部分,鋸掉以後用振動砂光機磨平,基座那一邊用帶式砂光機打磨。新打磨的表面上都上一些蠟。現在你有了一個LED頭部的木製版本! 

1.8   找準中心,鑽孔接下來需要找到它的中心,這樣就能在等距離的部位爲LED的引腳鑽兩個安裝孔。這一步不是很必要,因爲你可以不將基座包進硅膠。(要替代這裏的做法,你只需要在大致的中心鑽個孔然後插入一根銷釘,既是支撐同時也做好了模具。)要找到圓心你需要一把尺子和一個直角三角尺。在LED的基座上隨意繪製一個內接三角形,找出每一邊的中點,使用三角尺畫出每一條邊的垂直平分線,它們應當相交於同一個中心點,這是三角形外接圓的中心,也是LED的圓心。 

現在你已經找到了圓心,畫出一條直徑。鑽兩個孔(大小參照後面一步你所用的“引腳”直徑),每個和圓心相隔1.5cm。 

1.9   做LED的引腳和支撐切下4根鋁管(譯註:原文4根,圖片上看疑爲2根)。爲了找準長度,至少30cm,然後加上它插進你的基座的長度(這些鋁管將會成爲LED的引腳)。在我的例子裏,選用了32cm的長度。用強力膠(或者其他的高強度膠粘劑),把這些引腳粘到木製LED上。 

現在所有木工活都完了,可喜可賀! 

2   用LED木模製作澆注模具2.1   模具材料和製作○ 4罐有機硅填料

○ 約10ml的甘油。

爲了使硅填料更適於製作模具,在每罐填料中添加了2.5ml甘油。混合均勻你的硅填料和甘油!將混合好的填料塗到木製LED上,我還塗了基座部分,但這在稍後帶來了很多麻煩,所以我建議不要在底面塗上填料。然後注意脣部塗上足夠厚的填料,這裏很容易只上了薄薄的一層,稍後會裂開,我就吃了這個虧。我先後塗了兩次完成這個模具,每次用了一罐填料。注意:這東西的氣味真的很糟糕,想象比醋強烈100倍的氣味燒灼着你的眼睛和喉嚨。注意通風。 

2.2   脫模把木製的LED從固化的硅橡膠中取出應該是比較簡單的,只要你不像我這樣在基座上塗了大量的硅填料就好。當把硅膠模具從木模上脫下時,可以嘗試把它捲起並慢慢剝下來。 

3   電子電路3.1   材料和工具你應該具備一些電子製作經驗,但這不是必需的。需要這些電子元件:

○ (1X)555定時器

○ (1X)0.1uF電容(通常用瓷片)

○ (1X)100K歐姆線性電位器

○ (1X)電位器旋鈕

○ (1X)33K歐姆電阻

○ (10X)10歐姆電阻(1/4瓦或更大功率)

○ (1X)3.3K歐姆電阻

○ (1X)510歐姆電阻

○ (1X)0.25英寸旋鈕

○ (3X)1瓦白光LED(通常它們焊接在星形PCB上)

○ (1X)開關(從我爲LED準備的一箇舊燈座上弄到的)

○ (1X)NPN晶體管(我用了一個2N4401)

○ (1X)二極管(我用了一個1N4148)

注:電阻值可以調節,只要比較接近我給的值就行(10歐姆的電阻除外,不要換成其他阻值的電阻)

○ 鋁條

○ 導熱膠

● 焊接工具

 

3.2   LED驅動電路我爲這個LED做的驅動電路包括一個限流電阻(由一些串並聯的電阻構成),還有一個555定時器芯片能夠給LED送出不同佔空比的脈衝,從而調節LED的亮度。 

我個人採用搭腿懸空焊接的方式(不使用電路板或者萬能板),只是因爲我不喜歡切下一小塊萬能板然後在上面研究應該怎麼安排走線。 

3.3   安裝LED把LED用導熱膠安裝在一小段鋁條上。這些LED會大量發熱,包在樹脂裏會更熱,所以要儘可能做好散熱(熱量會通過稍後安裝的支柱鋁管導出)。在安裝注意LED的方向,爲之後把它們串接在一起提供方便。 

3.4   鑽孔並膠接鋁管在每根鋁管的頂端鑽一個1/8英寸的孔(也許有些大了,你自己看着辦),LED的供電線會從鋁管穿過並最終從這個孔穿出。每根管穿過一條線。 

當穿好線以後用導熱膠固定,並把鋁管粘接在剛纔粘LED的鋁基板背面。後來我又上了不少膠,因爲原先的膠不足以保證強度。 

4   澆鑄LED4.1   澆鑄LED所需材料和工具○ 1.4kg液體透明樹脂

○ 大約5.6ml的固化劑(或者120滴,我試着測量每10滴有多少毫升,然後換算了一下)

● 攪拌桶

● 電鑽和擋板,或者一個木製攪拌器(電鑽更容易,更快,也更安全)

● 用來夾持LED模具的設備

 

4.2   填充模具用一個燒杯或者其他容器將樹脂倒入保持直立狀態的硅膠模具。 

1.4kg液體樹脂同5.6ml的固化劑攪拌均勻(用一個電鑽和攪拌器會更容易,我用一頭粘上一小塊木板的木條做了一個)。 

所有的樹脂都從模具的頂部開孔倒入。 

倒完樹脂以後插入焊接完的LED模塊(用膠帶或者夾鉗什麼的固定),然後就可以走開等它硬化了(記得走前確保LED引腳垂直)。注意:這些東西聞起來很糟糕,所以找個通風良好的地方幹活吧。 

4.3   澆注脫模這和之前木模的脫模差不多,就不多說了。剛剛脫模出來的表面還是很粗糙啊。 

4.4   拋光澆注過程很難稱得上完美,LED表面有着波紋,凹坑,線條,以及其他所有能想到的東西。用振動砂光機(180目)打磨,來去掉所有大的凹凸不平的部分。接着慢慢打磨,最後用了600目的磨料(因爲我沒有更高標號的了)。砂光完成以後用拋光劑和軟布拋光。很遺憾在拋光/打磨的過程中,沒能去掉所有不滿意的缺陷。。。 

5   收尾工作5.1   所有部件總裝將LED驅動電路裝到一箇舊的燈座裏,取代原先的交流市電插頭,我用了一個12V350mA的電源適配器給它供電。 

燈座上的開關和旋鈕 

5.2   插入LED這下可沒有什麼難度。插入LED,用環氧膠或者強力膠粘緊。乾燥以後,把LED的兩根引出線分別接到555驅動電路的輸出和底線上。站起來發光吧!這是LED最大亮度的狀態 

5.3   大功告成!LED燈現在完成了,你可以調節不同的亮度,順便讓燈的發熱不那麼嚴重。希望你能享受DIY這個最大號LED的樂趣!樹脂澆注作品回顧 暴力犀牛,人人能做的玩具設計