Светильник из трёхцветного светодиода

Как-то раз попросили меня сделать светильник, который бы мог менять цвета, ибо одноцветный может довольно быстро приесться: короче, что-то типа ночника. Конечно, способ подсветки, который описан в данной статье, хорошо подходит и для внутреннего освещения компа, посему данная статья может быть интересна как с точки зрения дизайнерской мысли, так и для любителей моддинга.

Делать обычный трехцветный светильник на тумблерах и трех светодиодах как-то не хотелось, ведь гораздо интереснее, когда количество цветов не ограничивается количеством светодиодов.

 

 

 

Для начала рассмотрим трехцветный светодиод. У него имеется 4 вывода: общий (+) и 3 ножки, отвечающие за цвет. Подключая минус к одной из ножек, светодиод будет светиться либо синим, либо зеленым, либо красным цветом. Выглядит он так:

 

 

Если присмотреться, можно увидеть, что одна из ножек внутри корпуса светодиода имеет Т-образную форму – это и есть общий (+). На фотографии ножки слева направо: красный (-), общий (+), синий (-), зеленый (-). Если Вы не нашли в продаже трехцветного светодиода, то можно заменить его тремя одноцветными, спаяв их плюсовые ножки воедино.

По-сути нужного цвета светильника можно добиться, изменяя яркость каждого из трех цветов светодиода, которые будут светить одновременно из-под одного плафона и, сливаясь в один цвет, будут давать тот, который нам нужен.

Регулировку яркости будут выполнять переменные резисторы, каждый из которых будет последовательно соединен с ножками цветности светодиода.

Переменный резистор имеет 3 вывода:

 

 

Центральная ножка – общий вывод. Вращая ручку по часовой стрелке, сопротивление между первой ножкой и второй (центральная ножка) будет увеличиваться, а между второй и третьей – уменьшаться. Удобней всего задействовать вторую и третью ножку – так вращая ручку по часовой стрелке, будет увеличиваться яркость того цвета, к ножке которого будет подведен данный резистор.

Так как блок управления цветом я решил сделать выносной, пришлось купить корпус для радиоустройств. Размер его должен быть таким, дабы хватало, чтоб разместить 3 переменных резистора. Например, диаметр круглой части у моих резисторов был 15 мм, соответственно был выбран корпус небольшого размера. Маломощные резисторы имеют небольшие размеры, как раз таких и будет достаточно. Корпус представляет собой пластиковую коробку с крышкой, которая крепится на саморезы:

 

 

Для начала надо выбрать место расположения ручек и определиться, с какой стороны будет заходить провод в блок управления цветом, и с какой стороны выходить. Затем делаем разметку центров отверстий (сделать это очень удобно шилом). Перед тем как сверлить нужно накернить разметку. Сделать это можно сверлом диаметром 3 мм, пару раз прокрутив его вручную. Теперь сверлим отверстия под провод дрелью на небольших оборотах. Если же сверлить на больших - пластик поплавится и его придется убирать. Размер отверстия естественно будет зависеть от диаметра проводов.

Перед тем, как сверлить отверстия под регулировочные ручки, определяемся со способом монтажа переменных резисторов. Один из способов – это выполнить монтаж на печатной плате и затем скобами ее закрепить к внутренним стенкам корпуса. В этом случае ручки углубляют в корпус, соответственно отверстия делаются под них. Ручки, которые я использовал, выглядят так:

 

 

Если же делать навесной монтаж, то можно просто просверлить отверстия в корпусе под крепление переменных резисторов, что собственно я и сделал. Мне, например, просто удобней, если ручка полностью открыта. Когда все отверстия просверлены – убираем заусенции надфилями.

По поводу источника питания – тут можно взять, например регулируемый блок питания от 1,5 до 12 В с шагом 1,5 В.

 

 

Напряжение нужно выставлять соответствующее светодиоду. Обычно такие светодиоды на 3 В, так что ставить дополнительный резистор нет необходимости. Лично я в качестве источника питания выбрал зарядку от Motorola C350 и поставил на каждую минусовую ножку диода по резистору на 150 Ом.

Если же подключать наш девайс к компу, то его можно запитывать либо от разветвителя питания (molex), либо от USB – кабеля.

 

 

Тем, кто не знает - красный провод в молексе это +5 В, черный – земля. Либо возьмите кабель USB и отрежьте ненужный штекер, оставив только выход на USB. Зачистите его. Там будет 4 провода: черный (земля), красный (+5 В), зеленый и белый (обязательно их заизолируйте: они нам не пригодятся). Так как питание 5 В, а светодиод на 3 В, то ставим по резистору на каждую ножку цветности светодиода. В данном случае это по 150 Ом (лучше брать немного с запасом).

 

 

Привожу методику расчета сопротивления:

Номинал резистора = (напряжение источника – среднее значение напряжения светодиода)/ток светодиода.

Чаще всего ток у светодиодов 20 мА.

Когда с источником питания и нагрузкой все понятно – приступаем к пайке. Продеваем провод питания в отверстие корпуса, припаиваем к центральной ножке каждого из переменных резисторов минусовой провод, а к третьей ножке припаиваем цветной провод четырехжильного кабеля, соответствующий тому резистору, яркость цвета которого он будет регулировать:

 

 

Также не забывайте изолировать места пайки термоусадкой, или кембриками, либо изолентой. Термоусадку лучше всего усаживать при помощи зажигалки. Плюсовой провод источника питания припаиваем к свободному проводу четырехжильного кабеля. Кстати у меня такого кабеля не было, поэтому я просто взял оболочку от толстого двужильного и продел туда провода.

Далее монтируем переменные резисторы в корпус. Делается это при помощи шайбы и гайки – стандартное крепление для таких резисторов. Затем выводим провода наружу через подготовленное отверстие. Чтобы кабель питания и выводной провод не болтались, можно их закрепить как снаружи, так и внутри изолентой, либо приклеить внутри корпуса пистолетным клеем. После этого завинчиваем на саморезы крышку корпуса.

 

 

Теперь на переменные резисторы крепим ручки. Делается это при помощи винтика, например как на фотографии:

 

 

Вот блок управления цветом готов.

 

 

Вместо цоколя, под светодиод я взял обыкновенную крышку от пластиковой бутылки. Просверлил там 5 дырок: центральная – под крепление на винт, три – под минусовые ножки светодиода и еще одна – под общую плюсовую ножку.

 

 

Затем взял корпус от светильника, продел в него провод, закрепил на изоленту. После чего закрепил пластиковую крышку (цоколь) внутри светильника при помощи винта, потом продел в нее провода. Одел на них термоусадку, припаял к ножкам светодиода соответствующие им провода: плюсовой – к Т-образной ножке, остальные – по цветам. Затем термоусадкой изолировал места пайки.

 

 

Кстати подобный корпус для светильника можно сделать и самому из оргстекла. Теперь необходимо сделать мини-плафон для слияния воедино трех цветов от RGB-светодиода (или трех светодиодов разных цветов). Светодиод так называется по первым буквам цветов: Red, Green, Blue.

Плафон лучше всего сделать из оргстекла (он же плексиглас). Для начала я выпилил кубик с размерами 30х30х30 мм и немного подровнял его напильником и шкурками, чтобы грани были параллельны.

 

 

Но плафон в виде кубика не совсем отвечает тому оптическому эффекту, которого я от него хотел, а именно: чтобы свет был более-менее равномерным по всем направлениям. Для начала я обточил гравером острые углы так, чтобы получились треугольники с одной стороны и квадраты с другой.

 

 

Затем я обработал то, что получилось напильником и шкурками, при этом сточил все острые углы. Плафон должен быть слегка матовым, чтобы и света было достаточно и, чтобы он рассеивался во всех направлениях. После чего необходимо просверлить на одной из граней углубление под светодиод. Лично я выточил его гравером при помощи насадки типа фреза и обработал камнем.

Получившийся плафон я одел на светодиод и приклеил пистолетным клеем к пластиковой крышке.

 

 

После чего прикрепил основной плафон. Как раз на него будет проецироваться рассеянный свет от мини-плафона.

 

 

Если делать подсветку для компа, то вместо цоколя из пластиковой крышки, можно приклеить пистолетным клеем плафон к магниту от PC-спикера. После чего его можно будет прикрепить к любой части корпуса. Т.е. это будет что-то в этом роде:

 

 

В принципе плафон можно выточить в виде шара, НЛО, пирамиды, какой-нибудь зверушки - короче, на что хватит фантазии.

;-)

В заключение хотелось бы показать возможности получившегося светильника: