אנגסטרום - מקור אור מתכוונן LED: 15 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

אנגסטרום הוא מקור אור LED המתכוונן ל -12 ערוצים וניתן לבנות אותו בפחות מ -100 ליש"ט. הוא כולל 12 ערוצי LED נשלטים על ידי PWM המשתרעים על 390nm-780nm ומציעים הן את האפשרות לערבב מספר ערוצים לפלט יחיד של 6 מ"מ מצמידים סיבים, כמו גם את היכולת להוציא כל אחד או את כל הערוצים בו זמנית ליציאות סיבים 3 מ"מ בודדות.

היישומים כוללים מיקרוסקופיה, פורנזיה, קולורימטריה, סריקת מסמכים וכו '. אתה יכול לדמות בקלות את הספקטרום של מקורות אור שונים כגון מנורות פלורסנט קומפקטיות (CFL).

בנוסף ניתן להשתמש במקורות האור לאפקטים של תאורה תיאטרלית מעניינת. ערוצי החשמל מסוגלים יותר להתמודד עם נוריות נוספות עם אספקת חשמל בעלת דירוג גבוה יותר, ואורכי הגל המרובים יוצרים אפקט צל יפה וייחודי שגווני לבן או RGB רגילים לא יכולים לשכפל. זו קשת שלמה בקופסא !.

שלב 1: חלקים דרושים - לוח בסיס, מתח, בקר והרכבת LED

לוח בסיס: היחידה מורכבת על בסיס עץ, כ -600 מ"מ X 200 מ"מ x 20 מ"מ. בנוסף, נעשה שימוש בלוק עץ להקלה על מתח 180 מ"מ X 60 מ"מ X 20 מ"מ ליישור הסיבים האופטיים.

ספק כוח של 5V 60W מחובר לרשת החשמל באמצעות תקע החשמל הממוזג, מצויד בנתיך 700mA, ומתג מתג קטן בדירוג 1A 240V לפחות משמש כמתג ההפעלה הראשי.

לוח המעגלים הראשי בנוי מלוח סטנדרטי מצופה נחושת פנולית, מגרש 0.1 אינץ '. באב טיפוס, לוח זה אורך כ -130 מ"מ X 100 מ"מ. לוח שני אופציונלי, בסביבות 100 מ"מ X 100 מ"מ הותאם לאב -הטיפוס אך זה נועד רק להתאים מעגלים נוספים, כגון היגיון לעיבוד אותות לספקטרוסקופיה וכו 'ואינו נדרש ליחידת הבסיס.

מכלול ה- LED הראשי מהווה 12 נוריות כוכב 3W, כל אחת באורך גל שונה. אלה נדונים בפירוט רב יותר בסעיף על מכלול ה- LED להלן.

נוריות ה- LED מותקנות על שני קירור אלומיניום שבעובי האבטיפוס היו בעומק 85 מ"מ על 50 מ"מ על 35 מ"מ.

Raspberry Pi Zero W משמש לשליטה ביחידה. הוא מצויד בכותרת ומתחבר לשקע תואם של 40 פינים בלוח המעגלים הראשי.

שלב 2: חלקים דרושים: נוריות

ל 12 הנורות יש את אורכי הגל המרכזיים הבאים. הם LEDs כוכבים 3W עם בסיס גוף קירור 20 מ מ.

390nm410nm 440nm460nm500nm520nm560nm580nm590nm630nm660nm780nm

כולם מלבד יחידת 560 ננומטר נלקחו מ- FutureEden. יחידת ה -560 ננומטר נלקחה מ- eBay מכיוון של FutureEden אין מכשיר המכסה את אורך הגל הזה. שים לב כי יחידה זו תישלח מסין, לכן אפשר זמן אספקה.

נוריות ה- LED מחוברות לגוף הקירור באמצעות סרט תרמי Akasa. חותכים ריבועים בגודל 20 מ מ ואז פשוט מדביקים צד אחד למנורת LED והשני אל גוף הקירור, ומבטיחים שתעקבו אחר הוראות היצרן לגבי איזה צד של הקלטת עובר לגוף הקירור של ה- LED.

שלב 3: חלקים דרושים: מעגלי בקרת LED

כל ערוץ LED נשלט מסיכת GPIO ב- Raspberry Pi. PWM משמש לשליטה על עוצמת ה- LED. MOSFET כוח (Infineon IPD060N03LG) מניע כל נורית באמצעות נגד כוח 2W להגבלת זרם ה- LED.

ערכים של R4 לכל מכשיר וזרם נמדד מוצגים להלן. ערך הנגד משתנה מכיוון שירידת המתח על פני נוריות הגל הקצרות גבוהה יותר מאשר לנורות אורך הגל הארוכות יותר. R4 הוא נגד 2W. הוא יתחמם למדי במהלך הפעולה, לכן הקפידו לעלות את הנגדים מהלוח הבקר, תוך שמירה על המוליכים מספיק זמן כך שגוף הנגד יהיה לפחות 5 מ מ מהלוח.

מכשירי Infineon זמינים בזול ב- eBay והם גם מלאי ספקים כמו Mouser. הם מדורגים על 30V 50A שזה מרווח עצום אבל הם זולים וקלים לעבודה, מכיוון שהם מכשירי DPAK ולכן הם ניתנים להלחמה ביד. אם ברצונך להחליף מכשירים, הקפד לבחור אחד עם שולי זרם מתאימים ועם סף שער כך שב -2-2.5V המכשיר פועל במלואו, מכיוון שהוא תואם את רמות הלוגיקה (מקסימום 3.3V) הזמינות מפי GPIO סיכות. קיבול השער/המקור הוא 1700pf עבור מכשירים אלה וכל החלפה צריכה להיות בעלת קיבול דומה בערך.

רשת הרמפה על פני MOSFET (קבלים 10nF ונגד 10 אוהם 1/4W) אמורים לשלוט בזמני העליה והירידה. ללא רכיבים אלה ונגד השער של 330 אוהם, היו עדויות לצלצולים ולצילום יתר על הפלט שיכולים לגרום להפרעות אלקטרומגנטיות לא רצויות (EMI).

טבלת ערכי הנגד ל- R4, הנגד הספק של 2W

385nm 2.2 ohm 560mA415nm 2.7 ohm 520mA440nm 2.7 ohm 550mA 460nm 2.7 ohm 540mA 500nm 2.7 ohm 590mA 525nm 3.3 ohm 545mA 560nm 3.3 ohm 550mA 590nm 3.9 ohm 570mA 610nm 6 ohm 630m

שלב 4: חלקים דרושים: סיבים אופטיים ומשלבים

נוריות ה- LED מחוברות לשלב אופטי באמצעות סיבי פלסטיק בגודל 3 מ"מ. זה זמין ממספר ספקים אך למוצרים הזולים יותר עשויה להיות הנחתה מוגזמת באורכי גל קצרים. רכשתי קצת סיבים באיביי שהיה מצוין אבל כמה סיבים זולים יותר באמזון שהייתה להם הנחתה משמעותית בסביבות 420 ננומטר ומטה. הסיבים שרכשתי מאיביי היו ממקור זה. 10 מטר צריך להיות מספיק. אתה צריך רק 4 מטרים כדי לשייך את נוריות LED בהנחה של 12 X 300 מ"מ אורכים, אך אחת האפשרויות בעת בניית יחידה זו היא גם לצרף אורכי גל בודדים לסיבי פלט של 3 מ"מ, כך שיהיה נוח לתוספת עבור אפשרות זו.

www.ebay.co.uk/itm/Fibre-Optic-Cable-0-25-…

סיב הפלט הוא סיב גמיש בגודל 6 מ מ העוטף במעטה חיצוני מפלסטיק קשיח. זה זמין מכאן. אורך של מטר אחד כנראה יספיק ברוב המקרים.

www.starscape.co.uk/optical-fibre.php

השילוב האופטי הוא מדריך אור מפלסטיק מחודד העשוי מחתיכה של מוט מרובע בגודל 15 x 15 מ"מ, חתוך עד כ -73 מ"מ ומשייף אותו כך שקצה הפלט של המדריך הוא 6 מ"מ על 6 מ"מ.

שוב, שים לב כי כמה ציונים של אקריליק יכולים להיות בעלי הנחתה מוגזמת באורכי גל קצרים. לרוע המזל קשה לקבוע מה תקבל, אך מוט ממקור זה עבד היטב

www.ebay.co.uk/itm/SQUARE-CLEAR-ACRYLIC-RO…

עם זאת למוט ממקור זה היה הנחתה מוגזמת והיה אטום כמעט לחלוטין לאור 3 UV ננומטר.

www.ebay.co.uk/itm/Acrylic-Clear-Solid-Squ…

שלב 5: חלקים דרושים: חלקים מודפסים בתלת מימד

חלקים מסוימים מודפסים בתלת מימד. הם

מתאמי סיבי הלד

צלחת ההרכבה של הסיבים

מתאם פלט הסיבים (אופציונלי) (ליחידות בודדות). זוהי רק לוחית ההרכבה בסיבים המודפסת מחדש.

לוחית ההרכבה של המצמד האופטי

כל החלקים מודפסים ב- PLA רגיל למעט מתאמי הסיבים. אני ממליץ על PETG עבור אלה מכיוון ש- PLA מתרכך יותר מדי; הנורות מתחממות למדי.

כל STLs עבור חלקים אלה כלולים בקבצים המצורפים לפרויקט. עיין בשלב הגדרת תצורת ה- Raspberry Pi לקובץ ה- zip המכיל את כל נכסי הפרויקט.

הדפס את מתאמי הסיבים לנוריות עם מילוי 100%. את האחרים ניתן להדפיס במילוי של 20%.

כל החלקים הודפסו בגובה שכבה של 0.15 מ"מ באמצעות זרבובית רגילה של 0.4 מ"מ במהירות 60 מ"מ לשנייה על Creality Ender 3 וגם ב- Biqu Magician. כל מדפסת תלת מימד בעלות נמוכה צריכה לבצע את העבודה.

כל החלקים צריכים להיות מודפסים אנכית כשהחורים פונים כלפי מעלה - זה נותן את הדיוק הטוב ביותר. אתה יכול לדלג על תומכים עבורם; זה יגרום ללוח ההרכבה הראשי של המצמד להיראות קצת מרופט בקצה העקרוני אבל זה רק קוסמטי; מגע של נייר זכוכית יסדר אותו.

חשוב: הדפס את לוחית ההרכבה של הסיבים (ואת העותק השני האופציונלי שלה למתאם פלט הסיבים הבודד) בקנה מידה של 1.05 כלומר 5% מוגדל. זה מבטיח שלחורים לסיב יש מספיק מרווח.

שלב 6: הרכבת לוח הבקר הראשי

לוח הבקר מיוצר מלוח נחושת סטנדרטי (המכונה לעתים veroboard). אני לא כולל פריסה מפורטת מכיוון שעיצוב הלוח שהגעתי אליו הסתבך מעט בגלל הצורך להוסיף רכיבים כמו רשת ה- snubber שלא תכננתי במקור. החלק העליון של הלוח, המוצג למעלה בנוי חלקית, כולל נגדי חשמל ושקע ל- Raspberry Pi. השתמשתי בכותרת זווית ישרה עבור ה- Pi כך שהיא יושבת בזווית ישרה ללוח הראשי אך אם תשתמש בכותרת ישר רגילה אז היא פשוט תשב במקביל ללוח במקום. זה יתפוס קצת יותר מקום ככה אז תכננו בהתאם.

Veropins שימשו לחיבור חוטים ללוח. לחיתוך מסילות מקדח טוויסט קטן שימושי. עבור שקע ה- Pi השתמש בסכין מלאכה חדה כדי לחתוך את הרצועות מכיוון שאין לך חור פנוי בין שתי קבוצות סיכות השקע.

שימו לב לשורה הכפולה של חוט נחושת בגודל 1 מ מ. זה כדי לספק נתיב עכבה נמוכה לכמעט 7 אמפר הזרם שהנוריות צורכות במלוא העוצמה. חוטים אלה עוברים למסופי המקור של כוח MOSFET ומשם לקרקע.

בלוח זה יש רק חוט קטן של 5V המספק כוח לפי. הסיבה לכך היא כי הזנת החשמל הראשית של 5V עוברת לאנודות של נוריות הלדים, המחוברות באמצעות כבל דיסק רגיל PC IDE בלוח שני באב -הטיפוס שלי. עם זאת אתה לא צריך לעשות את זה ואתה יכול פשוט לחבר אותם ישירות לשקע בלוח הראשון. במקרה זה תפעיל מערכת כפולה של חוטי נחושת לאורך צד האנודה כדי להתמודד עם הזרם בצד +5V. באב טיפוס החוטים הללו היו על הלוח השני.

שלב 7: Power MOSFETs

ה- MOSFET הורכבו בצד הנחושת של הלוח. הם התקני DPAK ולכן הכרטיסייה חייבת להיות מולחמת ישירות ללוח. לשם כך, השתמש בקצה גדול כראוי על מגהץ ההלחמה ומהר במהירות את הלשונית. הדקו את מסלולי הנחושת שבהם אתם הולכים לצרף את המכשיר. מניחים אותו על הלוח ומחממים שוב את הלשונית. הלחמה תימס והמכשיר יצורף. נסה לעשות זאת בצורה סבירה כדי לא לחמם את המכשיר; הוא יסבול כמה שניות של חום אז אל תיבהל. לאחר שהכרטיסייה (ניקוז) מולחמת, ניתן לאחר מכן להלחם את השער ומוביל המקורות ללוח. אל תשכח לחתוך תחילה את המסלולים לשער ולהובלי המקור כדי שלא יקצרו ללשונית הניקוז !. לא ניתן לראות מהתמונה אך החיתוכים נמצאים מתחת למובילים לכיוון גוף המכשיר.

קוראי עין עיט יציינו רק 11 MOSFET. הסיבה לכך היא שה -12 נוספה מאוחר יותר כשקיבלתי את נוריות ה- 560nm. זה לא מתאים ללוח בגלל הרוחב, ולכן הונח במקום אחר.

שלב 8: נוריות LED וקירור קירור

להלן תמונת תקריב של נוריות ה- LED וגופי הקירור. חיווט לוח הבקר היה מגרסה קודמת של אב הטיפוס לפני שעברתי להשתמש בכבל IDE לחיבור הנורות לבקר.

כפי שצוין קודם לכן, נוריות ה- LED מחוברות באמצעות ריבועים של סרט תרמי Akasa. יש לזה יתרון שאם נורית LED נכשלת, קל להסיר אותה בעזרת סכין חדה כדי לחתוך את הקלטת.

כל עוד גוף הקירור גדול מספיק, אין מה לעצור אותך בהרכבת כל הלדים על גוף קירור יחיד. בגופי הקירור המוצגים, במלוא העוצמה, טמפרטורת גוף הקירור מגיעה ל -50 מעלות צלזיוס ולכן כנראה שגופי הקירור האלה מעט קטנים מהאופטימליים. בדיעבד כנראה היה גם רעיון טוב לשים שלושה מנורות אורך הגל הארוכות יותר על כל גוף קירור במקום לשים את כל ששת פולטות האורך של הגל הקצר יותר על האחת ואת פולטות האורך ארוכות יותר על הצד השני. הסיבה לכך היא שזרם קדימה נתון, פולטות אורך הגל הקצר מפיצות יותר כוח בשל ירידת המתח הגבוהה שלהן, ולכן מתחממות.

אפשר כמובן להוסיף קירור מאוורר. אם אתה מתכוון לסגור את מכלול ה- LED במלואו זה יהיה חכם.

שלב 9: חיווט LED

נוריות ה- LED מחוברות ללוח הבקר באמצעות כבל IDE רגיל 40 פינים. לא כל זוגות הכבלים משמשים, מה שמאפשר מקום להרחבה.

תרשימי החיווט למעלה מראים את חיווט מחבר ה- IDE וגם את החיווט ל- Raspberry Pi עצמו.

נוריות הלדים מסומנות בצבעיהן (UV = אולטרה סגול, V = סגול, RB = כחול מלכותי, B = כחול, C = ציאן, G = ירוק, YG = צהוב-ירוק, Y = צהוב, A = ענבר, R = בהיר אדום, DR = אדום עמוק, IR = אינפרא אדום), כלומר באורך גל עולה.

הערה: אל תשכח לוודא כי בצד החיבור +5V של שקע הכבלים יש חוטים בעובי 1 מ מ העוברים במקביל לאורך הלוח כדי לספק נתיב זרם גבוה. באופן דומה, חיבורי המקור ל- MOSFET, אשר מקורקעים, צריכים להפעיל חוטים דומים כדי לספק את נתיב הזרם הגבוה לקרקע.

שלב 10: בדיקת לוח הבקר

מבלי לחבר את ה- Raspberry Pi ללוח, תוכל לבדוק שדרייברי הלד שלך פועלים כראוי על ידי חיבור סיכות ה- GPIO באמצעות מצמד, למעקה +5V. נורית ה- LED המתאימה צריכה להדליק.

לעולם אל תחבר את סיכות GPIO ל- +5V כאשר ה- Pi מחובר. אתה תפגע במכשיר, הוא פועל פנימית על 3.3V.

ברגע שאתה בטוח כי מנהלי ההתקנים והנורות פועלים כראוי, תוכל להמשיך לשלב הבא, שהוא הגדרת ה- Raspberry Pi.

אל תסתכל ישירות לקצה הסיבים האופטיים כאשר נוריות ה- LED פועלות במלוא העוצמה. הם בהירים במיוחד.

שלב 11: סיב אופטי חיבור הנורות

כל LED מחובר באמצעות סיב אופטי 3 מ"מ. מתאם הסיבים המודפס בתלת מימד מתאים היטב למכלול ה- LED ומנחה את הסיבים. בלוק ההקלה על המתח מותקן כ -65 מ"מ מול גוף הקירור LED.

זה מספק מספיק מקום להכניס את האצבעות ולדחוף את מתאמי הסיבים על הנורות ואז להתאים את הסיב.

מקדחים חורים בגודל 4 מ מ דרך בלוק הקלה במתיחות בהתאם לנורות הלדים.

אורך כל סיב באורך של כ -250 מ"מ, אולם מכיוון שכל סיב עובר נתיב אחר, האורך המותאם בפועל ישתנה. הדרך הקלה ביותר לעשות זאת היא לחתוך אורכי סיבים של 300 מ"מ. לאחר מכן עליך ליישר את הסיב או שלא יהיה ניתן לנהל אותו. זה כמו מוט פרספקס בעובי 3 מ"מ, והוא הרבה יותר נוקשה ממה שאתה מתאר לעצמך.

כדי ליישר את הסיב, השתמשתי באורך 300 מ"מ (בערך) של מוט פליז OD 4 מ"מ. הקוטר הפנימי של המוט מספיק כדי שהסיב יחליק בצורה חלקה לתוך המוט. ודא ששני קצות המוט חלקים, כך שלא תגרד את הסיב תוך החלקת אותו פנימה והחוצה מהמוט.

דחוף את הסיב לתוך המוט כך שהוא יהיה סומק בקצה אחד ובאורך מעט מבצבץ החוצה, או עד הסוף אם המוט ארוך מהסיב. לאחר מכן טובלים את המוט לתוך סיר עמוק מלא במים רותחים במשך כ -15 שניות. הסר את המוט והנח את הסיב במידת הצורך, כך שהקצה השני יישרף עם קצה המוט, ולאחר מכן חמם את אותו קצה באותו אופן.

כעת אמורה להיות לך פיסת סיבים ישרה לחלוטין. הסר על ידי דחיפת פיסת סיב נוספת עד שתוכל לאחוז ולהסיר את הסיב המיישר.

לאחר שיישרת את כל שתים עשרה חתיכות הסיבים, חותכים עוד שתיים עשרה חתיכות באורך של כ -70 מ מ. אלה ישמשו להנחיית הסיבים דרך צלחת הצימוד. לאחר סיום הבנייה, הם ישמשו לאכלוס מצמד הסיבים החוצה, כך שהם לא יבזבזו.

יישר את החלקים החתוכים האלה באותו אופן. לאחר מכן התאימו אותם לצלחת המצמד. אתה יכול לראות איך הם צריכים להיראות בתמונה למעלה. הפריסה המפוזרת היא למזער את השטח שתופס הסיבים (צפיפות אריזה כדורית מינימלית). זה מבטיח שמשלב הסיבים יכול לפעול ביעילות רבה ככל האפשר.

קח כל פיסת סיבים חתוכים באורך מלא וחול קצה אחד שטוח, עד 800 ולאחר מכן 1500 נייר זכוכית חצץ. לאחר מכן יש ללטש במברשת מתכת או פלסטיק - כלי סיבוב קטן עם משטח ליטוש שימושי כאן.

כעת הסר סיב אחד חתוך והחלק את הסיב באורך מלא לצלחת המצמד. לאחר מכן החזר אותו חזרה דרך הפגת המתח כך שהקצה המלוטש יגע בחזית עדשת ה- LED באמצעות מצמד סיבי ה- LED. חזור על כל סיב. שמירה על חתיכות הסיבים הקצרות בחורים מוודאת שקל להגיע לכל סיב ארוך בדיוק למקום הנכון.

הערה: אין לדחוף חזק מדי על נוריות סגולות ואולטרה סגולות. קל לעוות את העדשה ולגרום לחוטי החיבור להישבר. תאמין לי, למדתי את זה בדרך הקשה. לכן היו עדינים בעת התאמת הסיבים לשני הלדים הללו.

זה לא משנה באיזה סדר אתה מנתב את הסיבים דרך המצמד, אך נסה לשכב את הסיבים כך שהם לא יחצו זה את זה. בעיצובי ששת הלדים התחתונים הופנו לשלושת החורים הנמוכים ביותר לשלושת הנורות השמאליות ולאחר מכן לשלושת החורים הבאים לשלוש הנורות הנכונות וכן הלאה.

כאשר כל הסיבים מנותבים דרך המצמד, מקם אותם על לוח הבסיס וקדח שני חורי הרכבה ואז הברג אותו.

לאחר מכן, בעזרת זוג חותכים אלכסוניים חדים מאוד, חותכים כל פיסת סיבים קרוב ככל האפשר לפנים המצמד. לאחר מכן משכו כל פיסה החוצה, משייפים ומלטשים את הקצה החתוך והחליפו אותו לפני שעוברים לסיב הבא.

אל תדאג אם הסיבים אינם נשטפים בדיוק עם פני המצמד. עדיף לטעות בצד שהן יהיו שקועות מעט ולא בולטות אבל הבדל של מילימטר או שניים לא ממש משנה.

שלב 12: הגדרת ה- Raspberry Pi

תהליך התצורה של Raspberry Pi מתועד במסמך rtf המצורף המהווה חלק מצירוף קובץ ה- zip. אינך זקוק לחומרה נוספת כדי להגדיר את ה- Pi מלבד יציאת USB חלופית במחשב כדי לחבר אותו, כבל USB מתאים וקורא כרטיסי SD ליצירת תמונת כרטיס ה- MicroSD. אתה צריך גם כרטיס MicroSD; 8G מספיק גדול.

כאשר הגדרת את ה- Pi וחיברת אותו ללוח הבקר הראשי, הוא אמור להופיע כנקודת גישה ל- WiFi. כאשר אתה מחבר את המחשב האישי שלך ל- AP זה וגלוש אל https://raspberrypi.local או https://172.24.1.1 אתה אמור לראות את הדף למעלה. פשוט החלק את המחוונים כדי להגדיר את עוצמת אורכי הגל של האור שאתה רוצה לראות.

שים לב שהעוצמה המינימלית היא 2; זוהי ייחוד של ספריית Pi PWM.

התמונה השנייה מציגה את היחידה המחקה את הספקטרום של מנורת CFL, עם פליטות בסביבות 420 ננומטר, 490 ננומטר ו -590 ננומטר (סגול, טורקיז וענבר) המתאימות לשלוש מנורות ציפוי הזרחן הטיפוסיות.

שלב 13: משלב הסיבים

משלב קורות הסיבים עשוי מוט אקרילי מרובע בגודל 15 x 15 מ מ. שים לב שלחלק מפלסטיק האקרילי יש ספיגה מוגזמת בספקטרום מ -420 ננומטר ומטה; כדי לבדוק זאת לפני שתתחיל, להאיר את נורית ה- UV דרך המוט ולוודא שהיא אינה מחלישה יתר על המידה את הקורה (השתמש בפיסת נייר לבן על מנת שתוכל לראות את הזוהר הכחול מהלבנים האופטיים בנייר).

אתה יכול להדפיס את הג'יג להדפסה תלת -ממדית לצורך שיוף המוט או לבנות משלך מנייר פלסטיק מתאים.חותכים את המוט לכ -73 מ"מ ומשייפים ומלטשים את שני הקצוות. לאחר מכן חבר את המזרן לשני צדדים מנוגדים של המוט בעזרת סרט דבק דו צדדי. מלטשים באמצעות 40 נייר חצץ עד שאתה נמצא במרחק של 0.5 מ"מ בערך מקווי הג'יג, ואז גדל בהדרגה ל -80, 160, 400, 800, 1500, 3000, 5000 ולבסוף 7000 נייר גרוס כדי לקבל משטח מלוטש מחודד. לאחר מכן הסר את הג'יג והנח מחדש כדי לשייף את שני הצדדים האחרים. כעת אמורה להיות לך פירמידה מחודדת המתאימה להרכבה בצלחת שילוב הסיבים. הקצה הצר הוא 6 מ"מ על 6 מ"מ כדי להתאים להמראה הסיבים.

הערה: במקרה שלי לא ממש שיפשפתי עד 6 מ"מ על 6 מ"מ כך שהמחבר בולט מעט מלוח ההרכבה. זה לא משנה מכיוון שסיבי ה -6 מ"מ מתאימים לעיתונות ויחזיקו בקצה הצר של הקומבינר אם הוא נדחק פנימה מספיק רחוק.

הפשיטו לאחור סנטימטר אחד מהז'קט החיצוני מהסיב 6 מ מ, הקפידו לא לפגוע בסיב עצמו. ואז, אם המעיל החיצוני של הסיב אינו מתאים מספיק לצלחת המצמד, פשוט עטוף פיסת סרט מסביב. לאחר מכן היא אמורה להיות מסוגלת להידחף פנימה ולשכב במיטה עם פירמידת המשלב. הרכבו את כל המכלול ללוח הבסיס בהתאם לתפוקות הסיבים.

שים לב שאתה מאבד מעט אור בעת השילוב. אתה יכול לראות את הסיבה מהעקבות האופטיות שלמעלה, כי ריכוז האור כלפי מטה גורם גם לזווית הקרן להגדיל ואנו מאבדים מעט אור בתהליך. לעוצמה מקסימלית באורך גל יחיד, השתמש בצלחת מצמד הסיבים האופציונלית כדי להרים LED או נוריות ישירות לסיבים של 3 מ מ.

שלב 14: צלחת מצמד הפלט הסיבי האינדיבידואלי

זהו רק הדפסה שנייה של מדריך הסיבים הראשי. שוב, זכור להדפיס בקנה מידה של 105% כדי לאפשר פינוי לסיבים דרך החורים. אתה פשוט לדפוק את הלוח הזה בהתאם למדריך הסיבים הראשי, לבטל את מכלול המשלב ולהחליף אותו בצלחת זו. אל תשכח להתאים אותו בצורה הנכונה, החורים מסתדרים רק בכיוון אחד !.

עכשיו הכנס את 12 חתיכות הסיבים שחתכת לחורים בצלחת. כדי לאסוף אורך גל אחד או יותר, פשוט הסר פיסת סיב אחת והנח אורך ארוך יותר לתוך החור. אתה יכול לבחור את כל 12 אורכי הגל בו זמנית אם תרצה.

שלב 15: יותר כוח !. עוד אורכי גל

ה- Pi יכול להניע ערוצים נוספים אם תרצה. אולם זמינות נוריות LED באורכי גל אחרים עשויה להוות אתגר. אתה יכול להשיג נוריות UV 365nm בזול אבל כבל 6 מ מ הסיבים הגמישים מתחיל לספוג חזק אפילו ב -390 ננומטר. עם זאת גיליתי שסיבים בודדים יעבדו עם אורך הגל הזה, כך שאם תרצה תוכל להוסיף או להחליף נורית כדי לתת לך אורך גל UV קצר יותר.

אפשרות נוספת היא הגברת הבהירות על ידי הכפלת נוריות ה- LED. אתה יכול, למשל, לעצב ולהדפיס מצמד סיבים 5X5 (או 4 X 6) ולהיות בעל 2 נוריות LED לכל ערוץ. שים לב שאתה צריך ספק כוח הרבה יותר גדול מכיוון שתשרטט כמעט 20 אמפר. כל LED צריך נגד ירידה משלו; לא מקביל נוריות ישירות. ל - MOSFET יש מספיק דיוק לנהיגה של שניים או אפילו כמה נוריות לכל ערוץ.

אתה לא באמת יכול להשתמש בנורות כוח גבוהות יותר מכיוון שהן אינן פולטות אור מאזור קטן כמו נוריות 3W ולכן אינך יכול לשייך אותן ביעילות. חפש את "שימור etendue" כדי להבין מדוע זה.

אובדן האור דרך השילוב הוא גבוה למדי. זו לצערי תוצאה של חוקי הפיזיקה. בהפחתת רדיוס הקורה אנו מגדילים גם את זווית ההתבדלות שלה וכך מעט אור בורח מכיוון שלמדריך האור ולסיבים יש רק זווית קבלה סביב 45 מעלות. שים לב שפלט ההספק מיציאות סיבים בודדות גבוה משמעותית מהמצמד באורך הגל המשולב.