একটি LED পুশ লাইট রিট্রোফিট: 9 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

এই প্রকল্পটি শুরু হয়েছিল কারণ আমার আলমারিতে একটি LED পুশ লাইট ছিল যা আমার ভালভাবে দেখার জন্য যথেষ্ট উজ্জ্বল ছিল না। আমি ভেবেছিলাম ব্যাটারিগুলি কেবল কম হয়ে যাচ্ছে, কিন্তু যখন আমি তাদের প্রতিস্থাপন করি, তখন এটি কোনও উজ্জ্বল হয় না! আমি ভেবেছিলাম আমি ভিতরে কি ঘটছে তা দেখার জন্য আমি আলোর খোলা পপ করব, এবং আমি এটি আরও উজ্জ্বল করার জন্য আরও কিছু LED যোগ করতে পারব কিনা। তবে অবশ্যই, রঙিন এলইডি প্রতিটি প্রকল্পকে আরও মজাদার করে তোলে, তাই আমি পরিবর্তে লাল, সবুজ এবং নীল এলইডি যুক্ত করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। এটি ম্যাথ উইথ ম্যাথ প্রতিযোগিতার জন্য কিছু লেখার একটি নিখুঁত সুযোগ বলে মনে হয়েছিল - যদি আপনি ওহমের আইন সম্পর্কে জানেন না বা কীভাবে একটি এলইডি -র জন্য বর্তমান -সীমাবদ্ধ প্রতিরোধক মান গণনা করবেন, এই নির্দেশিকা আপনাকে কীভাবে দেখাবে।

যদি আপনার কোন প্রশ্ন থাকে, একটি মন্তব্য করতে দ্বিধা করবেন না, এবং আমি আপনার কাছে ফিরে পেতে চেষ্টা করব!

সরবরাহ

• ব্যাটারি চালিত পুশ লাইট, একে পক লাইট বা ট্যাপ লাইটও বলা হয়। অ্যামাজনে বা হার্ডওয়্যার দোকানে পাওয়া যায়। এই প্রকল্পটি নতুন এলইডি লাইট এবং পুরোনো ভাস্বর আলো উভয়ের সাথেই কাজ করবে।
• আপনার পছন্দের LEDs
• বিভিন্ন প্রতিরোধক - মানগুলি আপনার আলো কতগুলি ব্যাটারি নেয় এবং আপনি কোন LEDs চয়ন করেন তার উপর নির্ভর করবে (এটি বের করা এই নির্দেশের অংশ!)
• সুই নাকের প্লায়ার
• মিনি স্ক্রু ড্রাইভার সেট (কখনও কখনও আলো আলাদা করার প্রয়োজন হয়)
• সোল্ডারিং লোহা (প্রস্তাবিত)
• মাল্টিমিটার (প্রস্তাবিত)

ধাপ 1: আপনার আলো বিচ্ছিন্ন করুন

আপনার আলো বিচ্ছিন্ন করে শুরু করুন। পিছনের কভারটি সরিয়ে আপনার এটি করার জন্য সাধারণত একটি মিনি স্ক্রু ড্রাইভার লাগবে। এর ভিতরে আমরা ব্যাটারি টার্মিনাল, একটি বোতাম, একটি এলইডি এবং একটি প্রতিরোধক নিয়ে একটি সাধারণ সার্কিট দেখতে পাচ্ছি। একটি ভাস্বর আলো সার্কিট অনুরূপ দেখাবে, কিন্তু একটি প্রতিরোধক থাকবে না - তাই আপনি LEDs এ স্যুইচ করলে আপনাকে একটি যোগ করতে হবে।

ধাপ 2: আপনি কি LEDs চান তা নির্ধারণ করুন, স্পেসগুলি দেখুন

সেখানে বিভিন্ন ধরনের LEDs আছে, এবং তারা সব বিভিন্ন রঙে আসে। আপনি কতগুলি এবং কোন রঙের এলইডি ব্যবহার করতে চান তা আপনাকে সিদ্ধান্ত নিতে হবে। সহজ কাজটি সম্ভবত সমান্তরালভাবে একই রঙের আরো LEDs যোগ করা। আপনি যদি সিরিজ বা LED মিশ্রিত রং যোগ করতে চান, তাহলে আপনাকে একটু বেশি গণিত করতে হবে - কিন্তু এই নির্দেশযোগ্য কি জন্য! আমরা প্রতিটি দৃশ্যপটে যাব।

একবার আপনি LEDs সম্পর্কে সিদ্ধান্ত নিলে, আপনাকে তাদের ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ এবং ফরওয়ার্ড বর্তমান রেটিং দেখতে হবে। এই তথ্য সাধারণত সেই ওয়েবসাইটে পাওয়া যায় যেখানে আপনি LEDs কিনেছেন বা ডেটশীটে। উপরের ছবির মতো 5 মিমি এলইডি খুব সাধারণ, এবং সাধারণত সেগুলি 20mA এর ফরোয়ার্ড কারেন্টে রেট করা হয়। ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ প্রায় 2V-4V থেকে শুরু করে এবং রঙের উপর নির্ভর করে।

ধাপ 3: ভোল্টেজ নির্ধারণ করুন

যদি আপনার একটি মাল্টিমিটার না থাকে, তাহলে সর্বনিম্ন আপনাকে আপনার আলোর ব্যাটারি কম্পার্টমেন্টের ভোল্টেজ নির্ধারণ করতে হবে। বর্তমান-সীমাবদ্ধ প্রতিরোধক গণনার জন্য আপনার ব্যাটারি প্যাকের ভোল্টেজ জানা প্রয়োজন। আপনি কেবল ব্যাটারি গণনা করে এটি করতে পারেন। একটি একক ক্ষারীয় AA (বা AAA) ব্যাটারি প্রায় 1.5V প্রদান করে, যখন তারা তাজা হয় তখন একটু বেশি। যখন আপনি ধারাবাহিকভাবে ব্যাটারি একত্রিত করেন, ভোল্টেজগুলি যোগ হয়। সুতরাং এই ক্ষেত্রে, চারটি তাজা এএ ব্যাটারির সাথে, আমার মাত্র 6V এর বেশি আশা করা উচিত।

আপনার যদি একটি মাল্টিমিটার সহজ থাকে তবে এটি ভোল্টেজগুলি পরিমাপ করতেও আঘাত করতে পারে না। LED চালু থাকা অবস্থায় এটি করুন। এই ক্ষেত্রে আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে আমি ব্যাটারি প্যাক থেকে 6.26V পাচ্ছি, যখন আমার LED এর উপর 3.26V ড্রপ এবং প্রতিরোধকের উপর 2.98V ড্রপ আছে। এটা লক্ষ্য করা আকর্ষণীয় যে আমি আমার অর্ধেক ভোল্টেজকে রোধকারীর উপর ফেলে দিচ্ছি - এটি অনেক নষ্ট শক্তি! পরে এটি সম্পর্কে আরো। যদি আপনি কালার কোড পড়ার মত মনে না করেন, তাহলে আপনি আপনার প্রতিরোধকের প্রতিরোধ ক্ষমতাও পরিমাপ করতে পারেন - LED বন্ধ থাকাকালীন এটি করুন।

আপনি যদি মাল্টিমিটার ব্যবহার করতে না জানেন, তাহলে সেখানে অনেক ভালো টিউটোরিয়াল আছে, Instrucables এবং অন্য কোথাও। আমি এটি তৈরি করেছি।

ধাপ 4: একটি একক LED এর জন্য প্রতিরোধক গণনা করা

আমরা আরও কিছু করার আগে, আসুন ব্যাখ্যা করি কিভাবে একটি একক LED এর প্রতিরোধক মান গণনা করা যায়। একটি প্রতিরোধক ওহমের আইন দ্বারা পরিচালিত হয়, যা বলে যে V = IR, অথবা

সমীকরণ 1: ভোল্টেজ [ভোল্ট] = বর্তমান [amps] x প্রতিরোধ [ohms]

আপনার ব্যাটারির ভোল্টেজ এবং LED জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ (আনুমানিক) ধ্রুবক। সুতরাং উপরের সার্কিটে, প্রতিরোধক জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ

সমীকরণ 2: Vresistor = Vbatt-VLED

প্রতিরোধকের জন্য ওহমের নিয়মে এটি প্লাগ করা আমাদের দেয়:

সমীকরণ 3: Vbatt-VLED = IR

যদি আমাদের LED এর জন্য একটি টার্গেট কারেন্ট থাকে - এটিকে ILED বলুন - তাহলে আমরা রেজিস্ট্যান্স বাদে সমীকরণ 3 এ সবকিছু জানি। R- এর জন্য আমরা সেই সমীকরণটি পুনর্বিন্যাস করতে পারি:

সমীকরণ 4: R = (Vbatt-VLED)/ILED

সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, বলুন আমাদের একটি 2xAA ব্যাটারি প্যাক আছে (যা 3V সরবরাহ করে), 1.8V এর ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ সহ একটি লাল LED, এবং আমরা LED এর মাধ্যমে 20mA চাই। সমীকরণ 4 এ সংখ্যাগুলি প্লাগ করা আমাদের দেয়:

R = (3V-1.8V) /0.02A = 60

প্রতিরোধকগুলি মজার মূল্যবোধে আসে - তাই আপনার কাছে 60Ω রোধকারী নেই। সিরিজ এবং সমান্তরালে প্রতিরোধকগুলিকে কীভাবে একত্রিত করা যায় তা জানা সহজ। যাইহোক, এটি ঠিক আছে যদি আপনি LED এর মাধ্যমে ঠিক 20mA না পান - "যথেষ্ট পরিমাণে" সম্ভবত বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ঠিক আছে!

অবশেষে, এটি একটি সাধারণ ভুল ধারণা যে ভোল্টেজ ড্রপ বা বর্তমান সীমাবদ্ধ করার জন্য LED এর আগে প্রতিরোধককে আসতে হবে। এটি আসলে সত্য নয় - এটি প্রমাণ করে যে প্রতিরোধকের পরিবর্তে LED এর পরে স্থাপন করা যেতে পারে। এখানে কেন এটি সত্য তা ব্যাখ্যা করে একটি ভিডিও দেখুন।

ধাপ 5: সমান্তরালে আরো LEDs যোগ করা

আসুন সহজ কেস দিয়ে শুরু করা যাক: আপনি আপনার আলোকে আরও উজ্জ্বল করতে সমানভাবে একই রঙের আরও LEDs যোগ করতে চান। এটি শুধুমাত্র একক প্রতিরোধক রেখে, বিদ্যমানগুলির সাথে সরাসরি সমান্তরালভাবে LEDs যোগ করার জন্য প্রলুব্ধকর হতে পারে। এটি কাজ করে, যেমন আপনি উপরের ফটোগুলিতে দেখতে পাচ্ছেন - তিনটি এলইডি জ্বলছে - কিন্তু একটি সমস্যা আছে! যখন আপনি সমান্তরালে আরো LEDs যোগ করেন তখন একক প্রতিরোধকের মাধ্যমে বর্তমানটি আসলে পরিবর্তিত হয় না। যেহেতু LEDs সমান্তরাল, একক প্রতিরোধকের মাধ্যমে কারেন্ট তাদের মধ্যে সমানভাবে বিভক্ত হতে চলেছে। তাই আগে, যেখানে আমার একক LED এর মাধ্যমে 20mA ছিল, এখন আমি প্রতিটি LED এর মাধ্যমে প্রায় 20/3 = 6.67mA পাচ্ছি - এবং সেগুলি ততটা উজ্জ্বল হবে না!

পরিবর্তে, যদি আপনি প্রতিটি LED এর সাথে সিরিজের একটি পৃথক প্রতিরোধক যোগ করেন, তাহলে আপনি প্রতিটি LED এর মাধ্যমে সম্পূর্ণ পরিমাণে কারেন্ট পাবেন। নেতিবাচক দিক হল এটি আপনার ব্যাটারিকে তিনগুণ দ্রুত শেষ করে দেবে। এটি আমার ক্ষেত্রে একটি বড় চুক্তি নয় কারণ আমার আলমারিতে আলো লাগানো আছে এবং এটি প্রায়শই ব্যবহার করা হবে না।

সুতরাং যদি আপনি এই পদ্ধতিটি গ্রহণ করেন তবে আপনি যে কোনও গণিত করা এড়িয়ে গেছেন - আপনার একই প্রতিরোধকের আরও কয়েকটি প্রয়োজন। আমার ক্ষেত্রে, আমার একটি 100Ω রোধক এবং একটি সাদা LED আছে - সমান্তরালে মোট তিনটি LED পাওয়ার জন্য আমার কেবল দুটি আরও প্রয়োজন। (দুর্ভাগ্যবশত আমি সেই ধাপের একটি ছবি তুলতে ভুলে গেছি, আমি রঙিন LEDs এ স্যুইচ করার আগে)।

ধাপ 6: সিরিজে আরো LEDs যোগ করুন

সিরিজে আরো LEDs যোগ করার বিষয়ে কি? আপনার ব্যাটারি প্যাক ভোল্টেজ যথেষ্ট উচ্চ হলে এই বিকল্পটি কাজ করে। যদি ব্যাটারি প্যাক ভোল্টেজ তাদের প্রয়োজনীয় ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপের নিচে থাকে তবে LEDs মোটেও চালু হবে না। ব্যাটারির মতো, যখন আপনি সিরিজের মধ্যে LED গুলিকে একত্রিত করেন, তখন তাদের ভোল্টেজ যুক্ত হয়। আমার ক্ষেত্রে, আমার সাদা LED এর 3.4V এর ভোল্টেজ ড্রপ আছে, তাই দুটি সিরিজ লাগালে 6.8V লাগবে - আমার ব্যাটারি প্যাকের চেয়ে বেশি। যাইহোক, উদাহরণস্বরূপ, আপনি এটি দুটি (বা এমনকি তিনটি) লাল LEDs দিয়ে করতে পারেন। যদি প্রতিটি লাল LED তে 2V এর ভোল্টেজ ড্রপ থাকে এবং আপনি 20mA এর একটি কারেন্ট চান, তাহলে এটি আপনাকে R = (6 - 4) / 0.02 = 100Ω এর একটি প্রতিরোধক মান দেবে। সার্কিটে শুধুমাত্র একটি লাল LED লাগানোর সাথে তুলনা করুন: R = (6 - 2) / 0.02 = 200Ω। সিরিজের একটি দ্বিতীয় LED যোগ করে, আপনি প্রতিরোধকের আকার ব্যাপকভাবে হ্রাস করেছেন - কিন্তু আপনি এখনও শুধুমাত্র 20mA আঁকছেন, তাই আপনি আপনার ব্যাটারিকে দ্রুততরভাবে নিষ্কাশন করছেন না! আপনি সার্কিটকে আরো দক্ষ করে তুলেছেন কারণ আপনি রোধে কম শক্তি অপচয় করছেন। এটি অন্য সমীকরণ এনেছে - একটি রোধকের জন্য, শক্তি বর্তমান বর্গক্ষেত্রের প্রতিরোধের সমান, অথবা

পি = আমি^2*আর

সুতরাং 200mA রোধকের মাধ্যমে 20mA 80mW অপচয় করে, যেখানে 20mA 100Ω রোধকের মাধ্যমে কেবল 40mW অপচয় করে।

(আবার, দু exampleখিত যে আমার কাছে এই উদাহরণের একটি ছবি নেই - আমি সমান্তরাল রঙিন LEDs এ গিয়েছিলাম)

ধাপ 7: বিভিন্ন রঙের এলইডি মেশানো

আপনি যদি বিভিন্ন রঙের এলইডি মেশাতে চান তবে আপনার কাছে দুটি বিকল্প রয়েছে:

• তাদের সিরিজে ওয়্যার করুন - এটি ততক্ষণ কাজ করে যতক্ষণ না LEDs জুড়ে মোট ভোল্টেজ ড্রপ ব্যাটারি প্যাক ভোল্টেজের চেয়ে কম হয় (আগের ধাপ দেখুন)।
• তাদের সমান্তরালভাবে ওয়্যার করুন, প্রত্যেকে তাদের নিজস্ব প্রতিরোধক সহ - ধরে নিচ্ছেন যে আপনি সমস্ত LEDs একই কারেন্ট থাকতে চান তাই তারা একই উজ্জ্বলতা হবে, আপনি প্রতিটি LED এর জন্য আলাদাভাবে প্রতিরোধকের মান গণনা করুন, তার ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ দিয়ে।

কখনও কখনও এটি একটি ব্রেডবোর্ডে প্রথম সার্কিট প্রোটোটাইপ করা সহজ (যদি আপনি একটি ব্রেডবোর্ড ব্যবহার করতে না জানেন, এই টিউটোরিয়ালটি দেখুন)। আবার, আপনার কাছে সঠিক রোধক মান নাও থাকতে পারে, তাই আপনি আপনার উজ্জ্বলতাকে সূক্ষ্ম-সুর করার জন্য সিরিজ/সমান্তরালে বিভিন্ন সংমিশ্রণের সাথে খেলতে পারেন। এই ক্ষেত্রে, আমার কাছে 4xAA ব্যাটারি প্যাক আছে যা প্রায় 6V, এবং লাল, সবুজ এবং নীল LEDs যথাক্রমে 2V, 2V এবং 3V এর ভোল্টেজ ড্রপ সহ। এটি আমাকে লাল এবং সবুজ LEDs এর জন্য R = (6-2) /0.02 = 200Ω এবং নীল LED এর জন্য 150Ω এর একটি প্রতিরোধক মান দেয়। আমার কাছে সেই সঠিক মানগুলি নেই, কিন্তু আমি সিরিজের দুটি 100Ω প্রতিরোধককে একত্রিত করে 200Ω রোধক তৈরি করতে পারি, এবং সিরিজের 100Ω রোধ এবং 47Ω প্রতিরোধককে একত্রিত করে আমি 150Ω রোধকের কাছে "যথেষ্ট পরিমাণে" পেতে পারি।

ধাপ 8: সিরিজ এবং সমান্তরালে LEDs যোগ করা

দু adventসাহসিক লাগছে এবং এই জিনিসটিকে সত্যিই উজ্জ্বল করতে চান? সিরিজ এবং সমান্তরাল LEDs যোগ করুন! আবার, মনে রাখবেন যে সিরিজের LEDs যোগ করার জন্য, আপনার ব্যাটারির ভোল্টেজ LED ভোল্টেজ ড্রপের সমষ্টি থেকে বেশি হওয়া প্রয়োজন; এবং যদি আপনি সমান্তরালভাবে LEDs যোগ করেন, এটি দ্রুত ব্যাটারি নিষ্কাশন করবে। সিরিজের প্রতিটি LEDs এর জন্য রেসিস্টর ভ্যালুর জন্য আলাদা হিসাব করুন।

ধাপ 9: এটি আবার একসাথে রাখুন

একটি রুটিবোর্ডে প্রোটোটাইপিং, অ্যালিগেটর ক্লিপ সহ, বা প্লেয়ারের সাথে একসাথে বাঁকানো একটি ভাল উপায় আপনার নকশা চূড়ান্ত করার আগে বিভিন্ন LED/প্রতিরোধক সমন্বয় ব্যবহার করে দেখুন। যখন আপনি সব শেষ করেন, LEDs এবং প্রতিরোধক একসঙ্গে সোল্ডারিং আপনি আলো পুনরায় একত্রিত করার সময় তাদের জায়গায় রাখতে সাহায্য করবে। কিছু টেপ বা গরম আঠা তাদের এদিক ওদিক চলতে বাধা দিতে সাহায্য করে। লাল-সবুজ-নীল এলইডিগুলির সাথে, আমাকে কয়েকবার বিচ্ছিন্ন এবং পুনরায় একত্রিত করতে হয়েছিল যতক্ষণ না আমি এলইডিগুলিকে এমনভাবে সাজিয়েছিলাম যে তারা তিনটি রঙের জন্য সমানভাবে বিচ্ছিন্ন প্রভাব দেয়। এখানে চূড়ান্ত পণ্য সম্ভবত আমার পায়খানা খুব দরকারী হবে না, কিন্তু এটা নিশ্চিত অনেক শীতল দেখায়!

ম্যাথ উইথ ম্যাথ প্রতিযোগিতায় রানার আপ