Итак, наконец-то вроде бы дошли руки начать заполнять это дело. Для начала - перепощу сюда пару старых вещей.

Мастерим светодиодный светильник - часть 1

Доброго времени суток. В этой и следующей частях я попытаюсь описать процесс изготовления за несколько вечеров полноцветного (RGB) светодиодного светильника с управлением с компьютера. Предусмотрена возможность регулирования яркости каждого из каналов в отдельности, что позволяет регулировать как яркость, так и цвет свечения установки. Управление с компьютера позволяет организовать работу по расписанию, т.е. изменение яркости в зависимости от времени суток. В качестве дополнительной функции в устройстве присутствуют часы и измерение температуры как в комнате, так и за бортом.

    Конструктивно, устройство состоит из двух частей - собственно светоизлучающей части, и микроконтроллерного модуля, на который возложено управление яркости, связь с компьютером, измерение температуры и часы. В этой заметке рассматривается сборка светоизлучающей части, в следующей - микроконтроллерного модуля.

    Светоизлучающая часть состоит из светодиодов, резисторов гашения, теплоотвода, и блока ключей на полевых транзисторах. В описываемой конструкции использованы светодиоды KAD1-9090BRGS-01/3-STAR фирмы KingBright. Такие диоды обладают большой суммарной единичной мощностью (порядка 3 Вт на штуку), и достаточно компактны. (В продаже встречаются светодиодные кластеры, но если Вы хотите использовать их - обратите внимание на прямое напряжение каналов, мне попадались кластеры с напряжением 14В для зелёного канала, что достаточно проблематично при использовании широко доступных компьютерных блоков питания с выходами 5/12 В). Внешний вид светодиодов представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. Внешний вид используемых светодиодов

    На рисунке видны гасящие резисторы, припаяные к выводам одного из диодов. Роль резисторов состоит в ограничении тока через каждый кристалл до безопасного для используемых кристаллов уровня. Если ток будет превышать этот уровень, кристаллы в результате теплового старения быстро перестанут излучать, светодиод выйдет из строя. Использование резисторов, а не специальных драйверов, обусловлено тем, что светодиоды имеют общий положительный вывод, и по три отрицательных(по одному на канал), что делает невозможным их последовательное соединение. Использовать же по одной микросхеме-драйверу на канал при большом числе светодиодов бессмысленно. Номиналы резисторов можно легко вычислить по закону Ома - делим разность напряжений источника питания и нормального прямого напряжения на кристалле на рабочий ток кристалла. Для используемых диодов номиналы резисторов будут равны - X Ом для красного канала, Y Ом для зелёного, Z Ом для синего каналов. Желательно использовать двухваттные резисторы из соображений запаса по рассеиваемой мощности. 

    Резисторы припаиваются к каждому из светодиодов, при этом с одной стороны резистора лишняя часть вывода обрезается. Положительный же вывод всех диодов соединяем одним проводом. В результате получается что-то такое:

Рисунок 2. Светодиоды  с припаяными резисторами.

    Следующим шагом будет параллельное соединение между собой свободных выводов резисторов одноимённых каналов. В результате получаем линейку, в которой положительные выводы диодов соединены между собой, и выводы каждого из каналов тоже соединены между собой. Можно подать напряжение питания (в рассматриваемой схеме - 5В от компьютерного блока питания) между общим положительным выводом и каким-либо из канальных выводов. Как результат - все светодиоды должны засветиться выбраным цветом. С целью проверки рекомендую для начала в качестве источника питания использовать 2 батарейки типа АА, желательно не свежих, т.к. при ошибках в пайке они не дадут большого тока, способного нанести вред схеме. Перед подачей напряжения от мощного источника, визуально проверьте, нет ли ошибок в пайке резисторов (не перепутаны ли номиналы), полезно так же будет включать каналы через амперметр, чтобы прикинуть ток через каждый диод, ток не должен превышать допустимый.

    Если тесты прошли удачно, всё красиво светит - следующим шагом будет монтаж на теплоотвод. Теплоотводом может служить радиатор или металлическая пластина. В моём случае теплоотводом служит корпус от отжившего своё светильника на лампе дневного света. Диоды закреплены снаружи корпуса, благодаря чему весь излучаемый ими световой поток используется для освещения комнаты. Поверх резисторов и проводов уложен слой скотча. Выглядит законченная линейка примерно так: 

Рисунок 3. Готовая включенная линейка

    Между светодиодами и теплоотводом следует обязательно разместить теплопроводящую пасту. В описываемой конструкции используется паста КПТ-8.