CZARNA PERŁA / OŚWIETLENIE w MODELACH

Karrex Dyskusja rozpoczęta przez Karrex 3 lat temu


Oświetlenie w modelach

na przykładzie Czarnej Perły

Nie pamiętam wielu relacji, w których jest oświetlenie wewnątrz modelu (któryś z modeli Doris, mellpapa) i cieszę się, że z kolejną kolekcją jaką jest Czarna Perła (i z większymi możliwościami technicznymi - mini ledy rzędu 1 - 2 mm) temat może się ziścić, bo na przykładzie Perły (a dokładniej zestawu ZHL)
nawet to wygląda ;-)








________________________________________________________________________________

Na forach koledzy dzielą się swoimi doświadczeniami, dzięki czemu mogę wątek pociągnąć.

Quadric napisał:

Zabrakło mi trochę informacji dla totalnie zielonych, więc myślę, że poniższe informacje się przydadzą.

1) Przed przystąpieniem do "oświetlania" modelu trzeba zastanowić się:
  • a) ile mam (chcę mieć) punktów świetlnych na modelu
  • b) czy mają być podzielone na niezależne obwody - np chcę osobno włączać/wyłączać latarnie / dolny pokład / kajutę kapitana itd
  • c) jak będę to zasilał - czy mam do w domu do dyspozycji zasilacz o określonych parametrach czy mogę sobie pozwolić na kupno dowolnego / czy będę to zasilał bateriami

2) Jak już znamy odpowiedzi na te pytania trochę podstawowej fizyki. Jak ktoś w temacie Volt, Ampter, Ohm jest zielony to poniższy obrazek powinien nieco rozjaśnić :D



V - napięcie mierzone w Voltach (symbol w układzie SI to U)
A - natężenie prądu mierzone w Amperach (symbol w układzie SI to I)
Ω - opór mierzony w Ohmach (symbol w układzie SI to R)

Do dzieła

Jeżeli zamierzacie użyć diod do oświetlenia statku najprawdopodobniej znajdziecie, produkt - diodę (LED - dioda świecąca), który charakteryzuje się takimi parametrami: 2-3V, ok 20mA (mili amperów). Różne kolory diod mogą mieć nieco inne parametry - trzeba to zawsze sprawdzić.

Połączenie szeregowe


Oznacza to, że 1 dioda potrzebuje napięcia 2V i prądu o natężeniu 20mA. Jeżeli dysponujemy zasilaczem o napięciu 5V to takich diod podłączymy maksymalnie 2 (2 * 2V = 4V, bo 3 * 2V = 6 czyli większe napięcie niż źródło zasilania). Jest to prawda jeśli diody podłączamy szeregowo - czyli jedna za drugą, + z



Ponadto aby dioda świeciła i nie wybuchła, nie może być zasilana bezpośrednio parametrami większymi niż jest w stanie znieść (bo się przepali). Do tego właśnie służy rezystor. Jeżeli rezystory podłączamy szeregowo, to ich rezystancje się sumują.

Połączenie równoległe


Dlatego diody łączy się w sposób równoległy (choć wymaga to więcej zachodu), tzn + z + i - z -, tak, że każda dioda jest równoprawna w całym układzie i w obwodzie po drodze pojedynczego elektronu zawsze jest tylko 1 dioda 2V.

W idealnym świecie należałoby stworzyć określoną liczbę równolegle połączonych ze sobą par (dioda - rezystor), tak aby każda dioda miała obniżone parametry zasilania, które do niej docierają. Ale w układzie równoległym parametry za rezystorem są takie same dla każdej diody, więc tak naprawdę wystarczy 1 rezystor.

I tutaj uwaga: Rezystor ma też określoną moc prądu w swoim obwodzie, który jest w stanie znieść. Moc (czyli W - Watt) to iloczyn napięcia i natężenia (V * A = W). Czyli jeśli mamy w obwodzie 10 LEDów (2V i 20mA) przy napięciu 5V to wygenerują one (10 * 2V * 0,02A) moc 0,4W (realnie 0,6W). Rezystory mają przeważnie moc maksymalnie 0,25W - więc trzeba szukać odpowiedniego. Najlepiej takiego, który wytrzyma minimum 1W, a przy zasilaniu 12V to już będzie ponad 2W.




Tu jest bardzo fajny kalkulator obliczający jakiego rezystora należy użyć w układzie szeregowym i równoległym

Kalkulator rezystancji w obwodzie


Na potrzeby Perły wyliczyłam takie coś:

Układ 4 obwodów dla Czarnej Perły, przy zasilaniu 5V
  • 1) 10 latarni na dolnym pokładzie (1 rezystor 18 Ohmów)
  • 2) 10 latarni na pokładzie armatnim (1 rezystor 18 Ohmów)
  • 3) 3 latarnie w kajucie kapitana (1 rezystor 56 Ohmów)
  • 4) 3 latarnie na burcie (1 rezystor 56 Ohmów)
  • * wszystko podłączone do 1 wspólnej masy

Układ 4 obwodów dla Czarnej Perły, przy zasilaniu 12V
  • 1) 10 latarni na dolnym pokładzie (1 rezystor 56 Ohmów)
  • 2) 10 latarni na pokładzie armatnim (1 rezystor 56 Ohmów)
  • 3) 3 latarnie w kajucie kapitana (1 rezystor 180 Ohmów)
  • 4) 3 latarnie na burcie (1 rezystor 180 Ohmów)
  • * wszystko podłączone do 1 wspólnej masy

Można sprawdzić tutaj:

http://falstad.com/circui....05+1+2+21+3%0A

jakby w/w nie działało to spróbuje tak:

http://tinyurl.com/yba2dmo5

_____________________________________________________________________________________

Oświetlenie - przykłady


Od teorii do praktyki, na przykładzie modelu kol. Janka z SHIPMANA

Janek napisał:

Części składowe oświetlenia czyli drut srebrzanka,
rezystor (opornik), w moim wypadku 1,2 K oraz diody LED, żółte średnicy 3 mm
na napięcie 1,9 V.



Schemat instalacji. W diodach LED nóżka krótsza +.


Diody umieściłem w latarniach. Niestety oryginalne zawieszenia poszły w odstawkę.



Druty poprowadziłem od spodu pokładu przyklejając miejscowo CA
Diody, zamontowane na CA w latarniach, przylutowałem do tych przewodów jeszcze przed przyklejeniem.
Należy pamiętać o biegunowości diod.



Rezystor przylutowałem przed pierwszą diodą na przewodzie
plusowym. Nie rozwiązałem jeszcze sposobu zasilania.



Najprawdopodobniej zamontuje w najmniej widocznym miejscu kadłuba
gniazdko typu mini jack i przez nie będę zasilał oświetlenie.

UWAGA:
Aby później uniknąć przykrych niespodzianek jeśli , tak jak w moim przypadku, zastosujemy drut bez izolacji, należy go po ukończeniu lutowań pomalować lakierem, który będzie służył jako izolacja

Elementy składowe dobrałem trochę "na oko", z tych które miałem.
Gdyby ktoś chciał dokładnie policzyć wartości to polecam ten tekst:

Troszkę fizyki...
Prawo Ohma (bez teorii)
R=(U-Ud)/I, gdzie
R - rezystancja
U - napięcie źródła zasilania (czyli V zasilacza, np 12V)
Ud - napięcie diody (dla ułatwienia - w przybliżeniu czerwona, żółta, zielona dioda - 2V, niebieska i biała 3V)
I - natężenie diody (5-20 mA, przyjmujemy wartość 20mA czyli 0,02A).

Teraz obliczamy rezystancję na przykładzie diody czerwonej o napięciu 2V, i zasilaniu 12V
R=(12-2)/0,02
R=10/0,02
R=500 Ohmów
Nie ma rezystora 500 Ohm, więc zakupujemy z wartością najbardziej zbliżoną - w tym przypadku 470 lub 510.








Zdjęcia niestety nie oddają prawdziwego efektu.
Dodatek








Miejsce na wyprowadzenie kabli na zewnątrz

_________________

Janek napisał:

...i po oświetleniu części pokładu dolnego. Zanim pomyślałem to wykonałem.
Wiercąc otwory pod kołki poszatkowałem część instalacji oświetleniowej.

Żeby to naprawić musiałbym zdemontować pokład. Trudno zostanie tak jak jest.

UWAGA!

Myślę, że warto to podkreślić, aby inni nie popełnili tego błędu.
Jeżeli decydujecie się na oświetlenie, to okablowanie należy tak poprowadzić i zabezpieczyć, aby nie uszkodzić na następnych etapach budowy oraz aby była możliwość naprawy, wymiany uszkodzonych elementów elektryki. Wszelkiego rodzaju wiercenia listew czy pokładów nad elektryką robić szczególnie ostrożnie
- wiercić z odpowiednim dystansem, aby nie przewiercić się na wylot i nie uszkodzić instalacji.
Można również wykonać deskowanie i kołkowanie na fałszywym pokładzie przed wklejeniem do modelu.

_________________

LATARNIE


Chciałbym pokazać jak wykonałem oświetlenie latarni rufowych. Niestety dysponuję jedynym zdjęciem ale myślę, że powinno wystarczyć. Na początek wyciąłem z latarni zbędną środkową część, która w odlewie łączyła dół z górą latarni. Następnie wywierciłem w podstawie lampy dwa otwory przez które przeprowadziłem nóżki diody. Nóżki diody wcześniej pomalowałem lakierem aby nie zwierały do obudowy. teraz wykonałem środkową część latarni. Jako szybki zastosowałem folię. Całość skleiłem klejem cyjanoakrylowym. Nóżki diód, po zamontowaniu latarni na rufie, udają dodatkowe wsporniki latarni. Diody z pozostałą instalacją połączyłem srebrzanką.
Na koniec przestroga. Zamontujcie na stałe w modelu ogranicznik napięcia (odpowiednio dobrany opornik) aby nie doprowadzić do tego co ja zrobiłem czyli podłączyłem 12V z pominięciem opornika i wszystkie diody szlag trafił.



Teraz oświetlenie Perły mogę oglądać tylko na zdjęciach.



_________________________________________________________________________________


damian62 napisał:

Kable z izolacją ukryłem w belkach. Rynienki musiałem zrobić dość spore, żeby następny pokład naszedł płasko.



Tu widać jak wypuściłem kable to podłączenia z baterią. Chcę zrobić drewniany pojemnik na baterię przypominający skrzynie.



Udało mi się wszysko spiąć i efekt wyszedł całkiem nieźle.



__________________________________________________________________________________

Snake napisał:

Zdecydowałem że wymyśle oświetlenie do swojego statku.
Trochę nie wiedziałem jak za to się zabrać - pierwszy mój model.
Najpierw kupiłem taśmę led pociłem i polutowałem diody z opornikami. Efekt nie był zadowalający. Diody zwane pajęczym okiem słabo świeciły. Kupiłem diody pojedyncze białe, żółte i oporniki. Zółte dawały słabe światło, a białe za biało światło :-) . Pomalowałem białe diody farbą modelarską akrylową żółtą, wtedy otrzymałem zadowalający ciepły, mocny kolor.
Do połączenie użyłem cieniutkie kabelki ze starego telewizora :-) . Cienki drut w izolacji czarnej, łatwo go uformować. Okablowanie poprowadziłem po rogach od strony która będzie zabudowana. Zasilenie najpierw założyłem 9 V, ale z tymi diodami to 12 V aby świeciło :-) . Umieszczę zasilanie poza statkiem, aby ewentualnie podłączyć pod 220 z zasilaczem. Żółte diody wykorzystam tam gdzie będzie potrzebne słabe oświetlenie.


8 baterii - 12 V razem, + włącznik. Wszystko obuduje.


opornik i trzy diody biała, żółta, i pomalowana biała akrylem;
jak dla mnie na żółtej efekt był słaby, a biała nie pasowała do modelu


dla tych co jeszcze nie wiedzą, a będą chcieli próbować:
  • 1. bez opornika dioda nie świeci, można ją uszkodzić :-)
  • 2. 3 diody i opornik tak jak na zdjęciu
  • 3. następne diody na statku tak samo 3 i opornik (takie małe zamknięte moduły, takich modułów można powstawiać ile się chce - zasada im więcej, szybciej wyczerpuje baterie. hehe)
  • 4. 3 diody muszą być ustawione (polaryzacja) do siebie tak samo (z jednej strony dioda jest ścięta)
  • 5. 3 diody białe 12 V - świeci, na 9 V świeci ale słabo :-)
  • 6. 3 diody żółte lub 2 białe + 1 zółta świeci na 9 V

tyle co się nauczyłem na własnych błędach


kawałek płytki z rezystorami wyciąłem ze starego radia.
Wlutowałem stare i dałem swoje oporniki.

Płytkę umieszczę gdzieś pod pokładem.






wszystkie pokłady będą świecić razem jak lampka :-D

Zachęcam wszystkich do oświetlenia swojego modelu bo nie jest to ciężka robota, a efekt jest zadowalający. Koszt max 50zł. Powinno to być w projekcie uwzględnione.