Luz de acento LED que se atenúa lentamente cuando se retira de la fuente de alimentación

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Todos hemos jugado con diferentes transformadores y fuentes de alimentación que tienen un indicador LED que se atenúa antes de apagarse por completo cuando se desenchufa la fuente de alimentación.

Estoy trabajando en el diseño de una luz de acento que involucre una fuente de luz de cristal translúcido (probablemente hecha de resina o vidrio si puedo encontrar un proveedor barato) que contenga LED y ciertos componentes electrónicos, y una base que suministre corriente eléctrica. Para los jugadores, podría parecer algo así como una piedra Welkynd. Mi pregunta es ¿cuál es la forma más sencilla de hacer que los LED se atenúen lentamente (por ejemplo, entre 2 y 10 segundos) cuando se retira el cristal de la base? Similar al transformador desenchufado, pero con una atenuación intencional y controlada.

Acabo de comprar algunos LED y planeo construir un sistema de prueba durante el próximo mes o dos. Estos LED están en una tira de 5 metros dividida en 3 series de LED que se ejecutan en paralelo y tienen una clasificación de 12v. No conozco la clasificación de amplificador de los LED, pero supongo que en el rango de 20 mA (lo que he leído es promedio para blanco brillante). Probablemente usaré 4 series con un total de 12 LED en la versión de prueba. enlace de tira de LED

Si tengo el transformador de alimentación de CA incorporado en la base, supongo que podría usar varios condensadores en paralelo con una resistencia para almacenar electricidad y descargarla lentamente en los LED. Pero soy un entusiasta autodidacta, así que, sinceramente, no sé si esto realmente funcionaría. Tampoco conozco el número y las clasificaciones de los condensadores y el proveedor que necesitaría.

Si tengo el transformador integrado en el cristal, el transformador y el rectificador retendrían una pequeña cantidad de electricidad, pero no creo que sea suficiente para proporcionar el efecto que estoy buscando, por lo que otra cosa lo haría. debe agregarse para que dure varios segundos.

Una batería de nicad con control electrónico es, literalmente, mi último recurso para lograr este efecto, y probablemente renuncie a la idea antes de programar mi propia placa de circuito.

Esa es mi pregunta principal. Si alguien quiere agregar algunas ideas sobre cómo conectar el cristal a la base, estoy abierto a sugerencias. Mi plan original era simplemente tener una conexión directa de cobre a cobre con la base. Pero recientemente he estado considerando un sistema de carga de EM (similar a un Powermat o estas linternas recargables inalámbricas que mi papá tiene). La preocupación con la conexión inalámbrica es proporcionar una potencia constante a los LED, aunque es más seguro. También aprendí bastante acerca de cómo construir la fuente de alimentación al leer este sitio de SE, pero si alguien tiene alguna sugerencia para eso, también lo sé todo. Para la versión de prueba, probablemente la conecte a la fuente de alimentación de la computadora o a la fuente de alimentación de una computadora portátil si puedo encontrar una de 12v en Goodwill o en la tienda local de componentes electrónicos.

Si consigo que el modelo de prueba funcione, planeo construir posiblemente una docena de estos para la iluminación de acento en mi hogar.

    
pregunta Thomas

2 respuestas

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La pregunta despertó mi interés lo suficiente como para configurar un experimento. Cambié los parámetros de la pregunta en un aspecto clave: en lugar de una tira de LED con varios LED en serie, conecté 3 LED azules (V f = ~ 2.8 voltios cada uno) en paralelo , con una única resistencia de 100 ohmios para limitar la corriente a los 3, a un Farad de 0.047 Farad, tipo de moneda de 5,5 voltios "placa base supercap".

Lo sé, compartir una resistencia es realmente una mala práctica, así que solo usa resistencias separadas para tu propio experimento.

El supercap se cargó de un par de celdas alcalinas AA (~ 3.12 voltios a través del condensador después de 3 minutos), luego se retiraron los cables de la batería.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Si bien el efecto de atenuación fue un resultado esperado, los resultados fueron sorprendentes: los LED permanecieron encendidos a una intensidad decreciente durante durante un minuto después de desconectar la batería. Aquí está el video que tomé del experimento.

La razón por la que los LED permanecieron encendidos durante mucho más tiempo del esperado es que un LED típico continúa iluminándose hasta por debajo del 5% de su corriente nominal: en el caso de los LED que utilicé, alrededor de la marca de 1 minuto eran bastante visibles, aunque tenues, con una simple división de 1 mA entre las tres.

Los LED finalmente se atenuaron a la nada después de unos 15 minutos.

Conclusiones :

  • Se preferiría una capacitancia mucho más pequeña que el supercapacitor de Farad 0.047 utilizado aquí para el propósito previsto.
  • Si se debe usar una tira de LED de 12 voltios y 20 mA, en lugar de LED en paralelo, entonces un conjunto de 3 de estos supercaps de monedas en serie funcionaría: la capacitancia resultante de alrededor de 0.0157 Farad proporcionará una duración de atenuación más cercana a la El objetivo de OP es de 2 a 10 segundos, en lugar de la atenuación de 1 minuto insoportablemente larga observada en el video.
  • La razón por la que algunos de los cálculos de capacitancia publicados anteriormente, incluidos mis propios comentarios de Farad 0.5 estaban muy lejos de la marca, se debe a que la corriente de reducción debida a la descarga, es decir, el efecto de atenuación que se buscaba, no se tuvo en cuenta.
  • Para cualquier comentario que pueda surgir sobre la ESR "inaceptablemente alta" de estos supercaps de la placa base, está claro que la teoría debe estar respaldada por experimentación práctica, como se hizo para esta respuesta.

El supercapacitor que usé se vende para por debajo de $ 2 por par , incluido el envío internacional, en eBay:

Nosonexactamentelasdecenasocientosdedólaresqueyo,yotros,habíamosmencionadoanteriormente.

Addeddumgraciasaladiscusióncon @DavidKessener :

  • Si utiliza múltiples supercápsulas en serie y se carga a un voltaje más alto para la cadena, que el voltaje nominal del capacitor individual, se requieren resistencias de polarización para prolongar la vida útil de los capacitores. Sin estos, los condensadores se cargarán de manera desigual, y eventualmente morirán más rápido.
  • Basado en esta nota de Maxwell , y tomando una corriente de fuga por condensador de 10 uA ( la corriente de fuga real de estos topes en particular es mucho más baja, por lo que incluso más segura ), obtenemos un valor de 55 kOhm para que las resistencias de polarización pasen 10 x 10 = 100 uA , así que agregue 3 nuevas resistencias de 56k como se muestra a continuación. para usar una fuente de 12 voltios y una tira de LED de 12 voltios

simular este circuito

    
respondido por el Anindo Ghosh
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El TL494 se usa generalmente en las fuentes de alimentación como el mecanismo de control para un conmutador buck o boost, pero puede ser fácilmente también se usa para el control PWM de un LED, ya que cada uno de sus transistores de salida puede hundir 200 mA.

Eche un vistazo al informe de aplicación de TI SLVA001E, "Diseño de reguladores de voltaje de conmutación con el TL494 (Rev. E)", para ver cómo ponerlo en modo de extremo único y usar el DTC para controlar la salida PWM; un circuito RC en el pin DTC debería ser suficiente para reducir gradualmente el ciclo de trabajo al retirar el dispositivo.

EDIT:

Aquíhayuncircuitonooptimizadoquesepuedeusar.Tengaencuentaqueelaccesorionecesitarásupropiafuentedealimentaciónparaquefuncione.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

S1 puede ser un microinterruptor de palanca o algún tipo de par de contactos puenteados con material conductor. Cuando S1 está cerrado, el DTC se mantiene a 0 V, lo que permite el ciclo de trabajo máximo de PWM y, por lo tanto, el brillo del LED. Cuando se desconecta S1, C1 se carga lentamente a través del divisor de voltaje R1 / R2, lo que aumenta lentamente el voltaje del DTC y, por lo tanto, reduce el ciclo de trabajo de PWM hasta un 5%.

    
respondido por el Ignacio Vazquez-Abrams

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