Поделки из оптоволоконного кабеля своими руками. Как сделать огромный светодиод LED. Применение световодов при освещении частного дома

Сегодня будет научно-познавательный пост:)

К счастью, в этот раз была не авария, а плановые работы, поэтому процесс проходил, можно сказать, в тепличных условиях.

Обычно оптический кабель разваривается на специальный кросс, каждое волокно на свой порт, откуда уже коммутируется с оборудованием или другим кроссом. Но в этот раз надо было сварить между собой два кабеля в обход оптических кроссов. Процесс, в общем-то, схож со сваркой кабеля при разрыве, за тем исключением, что кабель не надо сначала вытаскивать из кросса.

Вот так выглядят два рабочих оптических кросса, от которых надо будет избавиться и состыковать кабели напрямую. Сейчас пока данные бегают по желтым патч-кордам между кроссами.

Оптический кросс изнутри. Аккуратно распутываем и вытаскиваем кабель из кассеты.

Цветные проводки - это оптоволокно из кабеля, только пока в изоляции. Само оптоволокно бесцветное, а изоляцию специально делают цветной, чтобы различать волокна.

Волокон в кабеле может быть много. Может быть и 4, и 12, и 38. Как правило, для передачи данных используется пара волокон, по одному волокну в каждом направлении. По такой одной паре может передаваться от 155 Мбит/с до нескольких десятков Гбит/c, в зависимости от оборудования на концах волоконно-оптической трассы.

В этом кабеле 12 волокон, которые упакованы по 4 штуки в 3 цветных (белый, зеленый, рыжий) модуля.

Поскольку место сварки волокна - потенциально ломкая зона, эту часть кабеля упаковывают в оптическую муфту. Перед сваркой кабели заводят в муфту через специальные отверстия.

Теперь можно приступить к процессу сварки. Сначала с волокна при помощи точных инструментов снимается изоляция, и обнажается сам оптоволоконный стержень.

Перед сваркой нужно, чтобы торец волокна был максимально ровным, т.е. необходим очень точный перпендикулярный срез. Для этого есть специальная машинка.

Чик! Угол скола должен отклоняться от плоскости не более, чем на 1 градус. Обычные значения - от 0,1 до 0,3 градуса.

Обрезки чистого волокна тут же прибираются. На столе его фиг потом найдешь, а под кожу оно запросто может впиться, там обломиться и остаться.

А вот и самый главный аппарат в этом процессе - сварочник. Оба волокна укладываются в специальные пазы в середине аппарата с двух сторон (на картинке - голубого цвета), и фиксируются зажимами.

После этого самое сложное. Нажимаем кнопку "SET" и смотрим на экранчик. Аппарат сам позиционирует волокна, выравнивает их, кратковменной электрической дугой мгновенно спаивает волокна и показывает результат. Весь процесс происходит быстрее, чем я написал эти три предложения выше, и занимает секунд 10.

На волокно одевается термоусадочная трубочка с металлическим стержнем, чтобы укрепить место сварки, и волокно помещается в печку в том же самом аппарате, только уже в верхней его части.

Каждое волокно затем аккуратно укладывается в кассету муфты. Творческий процесс.

И результат.

Для герметизации места ввода кабеля в муфту одеваются термоусадочные трубки, которые обрабатываются специальным феном. Трубка от высокой температуры сжимается, препятствуя доступу воды и воздуха в муфту.

И последний штрих. На муфту одевается колпак и фиксируется специальными застежками. Теперь не страшна ни влажность, ни жара, ни мороз. Такие муфты могут годами плавать в болоте без ущерба для кабеля внутри.

Весь процесс сварки двух 12-волоконных кабелей вместе занимает около полутора часов.

Ну вот, теперь вы знаете все тонкости этого процесса, можно смело покупать аппарат для сварки и опутывать оптоволоконными сетями все, что вам вздумается.

Вопрос: «Можно ли сделать светодиод своими руками?» среди рядовых мастеров наверняка вызовет удивление. Казалось бы, зачем придумывать то, что давно придумано и серийно выпускается? Однако существует такая категория людей, которые обожают мастерить что-то необычные. Для них конструирование светодиода – это возможность повторить эксперименты О.В. Лосева, проводимые около ста лет назад, и шанс доказать себе и друзьям реальность создания светодиода в домашних условиях.

Что понадобится

Основной конструкционный материал – кусочек карбида кремния. В обычном магазине его не купишь, но если постараться, то можно найти в интернете среди частных объявлений. Кроме него понадобится иголка от булавки, соединительные провода, два мебельных гвоздя с широкой шляпкой и регулируемый источник напряжения (0-10 вольт). Также понадобится припой и немного умения пользоваться паяльником. Для измерений параметров самодельного светодиода подойдет простой мультиметр.

Подготовительная работа

Первым делом нужно найти участок на поверхности карбида кремния, способный к излучению света. Для этого исходный материал придётся раздробить на несколько кусочков размером 2-5 мм. Затем каждый из них поочередно кладут на металлическую пластинку, подключенную к плюсу источника питания напряжением около 10В. Вторым электродом выступает острый щуп или игла, присоединённая к минусу источника питания.

Затем исследуемый кусочек нужно прижать пинцетом к пластине, и острой иглой прощупать его верхнюю часть в поисках светящегося участка. Таким образом, отбирают кристалл с наибольшей яркостью. Стоит отметить, что карбид кремния может излучать свет в спектре от оранжевого до зелёного.

Изготовление светодиода

Для удобства монтажа лучше взять гвоздик длиной 10-15 мм с большой шляпкой и хорошо её залудить. Она послужит основанием и теплоотводом для кристалла. С помощью паяльника олово на шляпке доводят до жидкого состояния и пинцетом слегка утапливают подготовленный экземпляр карбида. Естественно, что излучающий участок должен быть направлен вверх. После затвердевания припоя нужно убедиться в надёжной фиксации кристалла.

Для изготовления отрицательного электрода понадобится острая часть булавки и одножильный медный провод. Как видно из фото, обе детали лудятся и надёжно спаиваются между собой. Затем на проволоке делают петлю для придания ей свойства пружины. Свободный конец провода запаивают на шляпку второго гвоздя. Оба гвоздика прикрепляют к монтажной плате на небольшом расстоянии друг от друга.

На заключительном этапе к ножкам гвоздей подводят питание соответствующей полярности. Замыкается электрическая цепь иголкой, которую фиксируют в точке кристалла с максимальным свечением. Плавно наращивая напряжение питания, можно определить значение, при котором яркость перестаёт интенсивно нарастать. В результате проведенных измерений падение напряжения составило 9В, а прямой ток 25 мА. При смене полярности карбид кремния перестаёт излучать свет, что частично объясняет его полупроводниковые свойства.

Не удивлюсь, если радиолюбители со стажем выскажут свой негатив в адрес получившейся необычной конструкции, напоминающей простейший светодиод. Однако иногда собирать подобные вещи самостоятельно – это интересно и даже полезно. Примером служат радиолюбительские кружки для школьников, в которых дети знакомятся со свойствами разных материалов, учатся паять и познают азы полупроводников.

Читайте так же

Оптоволоконная система освещения для бани - одна из наиболее эффективных, долговечных и безопасных. Выбрать комплектующие для ее установки и выполнить монтаж вполне по силам каждому хозяину. Наши рекомендации помогут разобраться в процессе.

Содержание:

Организация освещения в сауне с помощью оптического волокна в последнее время приобретает все большую популярность. Такие оптоволоконные светильники для бани намного функциональнее, безопаснее и экономичнее, чем традиционные источники света. Они оптимально подходят для установки в парилке, моечном отделении и вспомогательных помещениях.

Особенности оптоволоконного освещения в бане

Благодаря высоким эксплуатационным и техническим характеристикам, эти светильники часто устанавливаются в парилках. Среди основных преимуществ этих конструкций выделяют:

Термоустойчивость . Оптоволокно способно функционировать при температуре до +200 градусов. Потому его можно монтировать даже на потолке парилки, где обычно поддерживается самая высокая температура.
Влагостойкость . Оптоволоконную систему применяют для подсветки бассейна из-за устойчивости к высокой влажности.
Мягкий свет . Такой светильник не нуждается в установке дополнительных абажуров. Его свет - рассеянный, не режет глаз.
Компактность . Система освещения может монтироваться прямо в обшивку. Специально для нее не нужно выделять место.
Безопасность . Оптоволокно проводит только излучение (не ток), а потому его монтаж в парилке абсолютно безопасен. Благодаря специфике крепления о волоконный жгут нельзя обжечься.
Долговечность . Замену этого типа подсветки требуется осуществлять намного реже, чем его аналогов.
Простота установки . Монтаж проектора, линз и волокон можно осуществить своими руками, даже не имея особых технических навыков.
Изобилие дизайнерских решений . С помощью жгута можно создать анимацию звездного неба, северного сияния, костра, волн, бури. В комплект входят насадки различных цветов, что способны изменять наклон освещения для воплощения оригинальных стилевых идей. Кроме того, жгут - гибкий, что позволяет придавать ему желаемую форму.
Экономичность . Оптоволокно потребляет значительно меньше энергии, чем другие типы освещения.

К недостаткам таких светильников можно отнести сравнительно высокую стоимость.

Элементы оптоволоконной системы освещения для бани

Завершенное, эффектное и приятное оптоволоконное освещение для бани можно создать, дополняя волокна специальными кристаллами и линзами. Оригинально будет выглядеть комбинация оптических жгутов с другими видами подсветки, например, светодиодной. В парилке светопроводами отделывают основные элементы, такие как полки и лавки.

Вы можете купить оптоволоконные светильники для бани в комплекте, а можете отдельно подбирать компоненты системы:

Проектор . От его мощности зависит выделяемое количество света. В устройстве используются галогенные лампы мощностью 12 В. Каждая из них потребляет 50 В и отличается высокой светоотдачей.
Волокна . От их диаметра также зависит количество выделяемого света. При правильном подборе можно создать направленное, общее или акцентирующее освещение в бане. Для установки в парной следует выбирать модели в стеклянной, а не пластиковой оболочке. Они лучше функционируют при высокой температуре и легче выдерживают перепады. При подборе учтите, что существуют жгуты бокового и торцевого свечений. Первый тип можно переплетать между собой и создавать световые рисунки. Второй же устанавливают точечно, например, имитируя звездное небо.
Оконечные изделия . Это линзы, светильники и кристаллы, которые фиксируют на краях светопроводов. Именно от них будет зависеть направленность света, его яркость. Традиционно конец оптоволокна рассеивает свет под углом 40-60 градусов. Если же прикрепить линзовую насадку, то угол преломления может достигать 20-25 градусов. При использовании декоративных хрустальных насадок свет фокусируется в пучок под углом 180 и больше градусов.
Аксессуары . Цветовые диски позволяют создавать оригинальную имитацию сияния и мерцания в помещении.

Покупая оптоволоконные светильники для сауны и бани, убедитесь, что охлаждение в проекторе не осуществляется шумными вентиляторами, а само изделие оснащено термопредохранителем. Что касается светопроводов, то у них должен быть герметичен общий ввод, а все оконцевания и соединения выполнены без клея. Выбирайте только сертифицированную продукцию у проверенных поставщиков. Она безопасна, качественна и долговечна.

Оптоволоконная система бокового свечения в бане

Принцип работы такой системы освещения предельно прост: проектор устанавливается за пределами парилки, пучок волокон передает свет, очищенный от инфракрасного и ультрафиолетового излучений. Осуществить монтаж можно самостоятельно, ведь он не требует составления электросхем.

Для этого действуем в такой последовательности:

Монтируем в предбаннике проектор. Выбирайте место у стены, граничащей с парилкой. Он должен размещаться на безопасном расстоянии от источника тепла, если он расположен в этом же помещении.
Устанавливаем на проектор при желании цветовые диски.
Отмечаем в парилке места монтажа световодов, согласно заранее подготовленной схеме.
Фиксируем отрезками оптоволоконные элементы. Учтите, в волокне находится гибкая световедущая жила с высоким показателем светопреломления. Если ее необходимо отрезать, то делаем эту процедуру только горячим ножом, после чего тщательно шлифуем срез, чтобы он получился зеркальным.
При желании оснащаем систему линзовыми цветовыми насадками. Управлять этим эффектом можно в ручном режиме или автоматическом. В последнем случае дополнительно устанавливаем переключатель.

Обратите внимание! Фокусное расстояние при установке должно составлять от 85%. Также учтите, что каждый светопровод имеет свой допустимый показатель перегиба, который зависит от диаметра изделия. Это нужно продумать при составлении схемы монтажа. Чтобы световой поток распределялся равномерно, жгуты можно смешивать от разных кабелей.

Оптоволоконная система торцевого свечения для бани

Прежде чем приступать к работам, нужно составить схему размещения точечных элементов в помещении. Лучше монтировать такое освещение до проведения внутренней отделки.

Работаем в таком порядке:

От проектора отмеряем расстояние до каждой точки свечения и нарезаем жгуты соответствующей длины.
Укладываем волокна, фиксируя их временно скотчем.
В местах выхода устанавливаем дюбеля таким образом, чтобы они торчали на 2-3 см наружу. К ним прикрепляем жгуты с помощью проволоки или хомутов. Это нужно для соблюдения рисунка и вертикальной фиксации расположения.
Обшиваем поверхность, в процессе удаляя ненужные дюбеля и скотч.
Обрезаем волокно по уровню обшивки и шлифуем мелкозернистой шлифовальной бумагой.
Обрезаем и шлифуем обратные торцы, собираем их в коннектор и подключаем к проектору.

Обязательно следите в процессе за изгибом светопроводов. После монтажа можно дополнительно оснастить систему линзами или кристаллами.

По такой же схеме светопроводы можно крепить в моечном отделении. Если в нем есть бассейн, то такой тип подсветки будет выглядеть очень эффектно на его дне. В комнате отдыха оптоволоконные светильники можно совмещать с другими осветительными приборами. Светопроводы в этом помещении могут использоваться для подсветки отдельных элементов, например, зеркала или потолка. С их помощью можно создавать оптимальную атмосферу для релаксации.

Смотрите видео о системе оптоволоконного освещения:

Установить в парилке оптоволоконные светильники для бани своими руками несложно. Главное, придерживаться инструкции и грамотно подобрать комплектующие.

А вы когда-нибудь держали в руках огромный светодиод, размером с человеческий кулак? Конечно же нет, потому что таких не существует. Я покажу как сделать такую оригинальную вещицу своими руками. Это LED светодиод будет точно похож на своего мелкого брата, за исключением того, что яркость свечения у него будет в разы больше.

Понадобится

Пластиковая бутылка.
Плата текстолитовая, фольгированная.
Толстая проволока.
Кусок светодиодной ленты.
Резистор 5-10 Ом.
Эпоксидная смола с отвердителем.

Изготовление большого светодиода

Итак, разберемся для начала из чего же состоит светодиод. Первое - это два вывода, которые заходят в тело светодиода. Далее видно две площадки, одна поменьше - это анод, а другая побольше - это катод. На катоде расположена площадка с рефлектором и полупроводниковым кристаллом. Над всем этим имеется линза, которая является монолитом с телом светодиода.

Для начала изготовим имитацию большого полупроводникового кристалла с рефлектором. Берем светодиодную ленту и отпаиваем от неё чип элементы. Если фена нет, подогреваем паяльником.

Из куска фольгированного текстолита вырежем такую плату.

Лудим ее и припаиваем на нее чип светодиоды.

Так же припаиваем контакт и токогасящий резистор.

Проверим подав питание. Кристалл готов.

Для большего визуального сходство из текстолита вырежем катод и анод.

Элементы располагаются у нижней части корпуса.

Берем толстую проволоку и делаем из нее контакты. Припаиваем их к площадкам.

Далее световой модуль мажем горячим клеем и приклеиваем перпендикулярно на самую большую площадку - катод.

Припаиваем вывода к плате.

Далее нам необходимо подготовить форму для заливки эпоксидной смолы. Для этой цели нам послужит пластиковая бутылка.

Разрежем ее посередине и верхнюю часть поставим на нижнюю.

В области крышки есть пустая область, в которую будет заливаться эпоксидка. Чтобы не тратить лишний материал, забьем пустоты горлышка фольгой.

Строго по инструкции смешиваем отвердитель со смолой и хорошо перемешиваем.

Внутренности фиксируем канцелярскими зажимами, чтобы они парили в воздухе. Заливаем состав в форму.

Ждем 24 часа. После высыхания, скальпелем разрезаем бутылку и удаляем части бутылки с поверхности.

Получилось вот что:

Механическим инструментом срезаем фольгу и шлифуем неровности поверхности.

Шлифуем мелкой наждачной бумагой, промакивая ее в воде. Это уберет все мельчайшие царапинки.

Настало время полировки. Полировочную пасту можно взять у автомобилистов. На крайний случай подойдет зубная паста.

Что сделана своими руками стоит около $ 200, а по виду намного лучше! Кроме того люстра управляется пультом дистанционного управления и может быть успешно использована для информационного оповещения.

Примечание : Иногда фотографии не совсем совпадают с тем, что описано в шаге.

Шаг 1: Оборудование и инструменты

Листы черного плексигласа размерами 50*50 см и толщиной 4-6 мм .
200 стеклянных шариков диаметром 1,7см ;

3 Вт RGB светодиоды с дистанционным управлением;
Пластиковый контейнер;

Термоусадочные трубки;
ИК-приемник;
Эпоксидный клей;

Цепь;
Переходной патрубок;
120 м волоконно-оптического кабеля;

Провода;
Клейкая лента;
Чёрная краска;

Винты;
Трёх контактная электрическая вилка/розетка;
Цоколь от лампы.

Инструменты :

Шлифовальный диск;
Дрель и свёрла;
Горячий клеевой пистолет;
Гравёр с насадкой;
Пила;
Электролобзик;
Лак и кисти для краски;
Ножовка;
Рубанок;
Циркуль;
Тиски;
Пластилин;

Шаг 2: Деревянное основание верхней части — часть 1

С помощью циркуля начертим круг радиусом 225 мм . Затем с помощью ножовки вырежем его.

Края круга отшлифуем дисковой шлифовальной машинкой.

Для завершения декорирования, окрасим верхнюю сторону в чёрный цвет (в три слоя).

Электроника :

Вырежем отверстие достаточно большого диаметра для размещения трёхконтактной розетки.

Затем закрепим её саморезами.

Установим пластиковую коробку на деревянный круг. Просверлим отверстия для четырех коротких 7 мм винтов.

Соединим провода от блока питания с цоколем лампы.

На фото не учтен тот факт, что лампа светильника находится в пластиковой коробке. Так как эти фотографии были сделаны после того, как проект был закончен.

Шаг 3: Деревянное основание верхней части — часть 2

Возьмём цепочку и разрежем её на три секции, каждая из них в длину составляет 25 см.

В деревянном основании, просверлим три отверстия в 20 см от центра. Эти отверстия, если правильно просверлить, то получится равносторонний треугольник.

Вставим шпильку с ушком (с шайбой на верхней и нижней части) в просверленное отверстие и затянем гайкой.

Расположим концы цепей в каждой петле.

Противоположные концы установим в карабины.

Подвесной механизм готов.

Опорные стойки будут поддерживать пластины из оргстекла.

Используем рубанок и наждачную бумагу, чтобы сделать поверхность бруска гладкой.

Нанесём лак на опорные части для их дальнейшей защиты их от влаги.

Сделаем отметки на бруске через каждые 7 см (в общей сложности 42 см), а затем разрежем заготовку на 6 частей.

Теперь расположим по линиям шесть брусочков в форме шестиугольника на пластинах плексигласа между 3 и 4 кольцом.

Последнее фото единственная картина, которая точно показывает, как все опоры должны выглядеть в конце всех проделанных операций.

Шаг 4: Пластина плексигласа — часть 1

Начертим циркулем круг радиусом 225 мм .

Используем лобзик, чтобы вырезать круг и шлифовальный станок для зачистки кромок.

Теперь необходимо разделить заготовку на пять колец. Они разделят люстру, создавая многоуровневые переходы.

Разметка заготовки:

Начертим первый круг диаметром 205 мм , слегка поцарапав окружность, затем наведём контур карандашом;
Второй круг – радиусом 160 мм;
Третий круг – радиусом 115 мм;
Четвертый круг – радиусом 70 мм ;
Пятый круг – диаметром 50 мм.

Ширина между отметками на кругах составляет 20 мм .

Шаг 5: Пластина плексигласа — часть 2

Окружность пятого кольца = диаметр (5 см) х π = 15.7 см. (Округляем число, чтобы избежать какой-либо ошибки при работе с инструментами).

Диаметр каждого стеклянного шарика 1.7 см . Поэтому: 15.0 / 1.7 = 8 шт . В кольце использовалось 7 шариков для создания небольшого зазор между каждым элементом.

Повторяем подобную процедуру для каждого кольца, убедившись, что оставляем необходимый зазор между шарами.

Настало время, чтобы сделать отметки на кольцах, где будет располагаться шарики.

Для этого (в качестве примера рассматривается пятое кольцо) возьмём 7 стеклянных шариков, пластилин и прикрепим шарики к заготовке. После этого обведём их контур карандашом.

Убедимся, что карандаш находился перпендикулярно основе. После этого отметим центры, будущих отверстий.

Повторим эту процедуру для остальных четырех колец.

После того, как все места отмечены, с помощью сверла 0,5 мм просверлим отверстие.

Шаг 6: Световая коробка

Источник света и приемник находятся внутри коробки.

Отметим центр в торце пластиковой коробки. Просверлим отверстие такого же сечения, как диаметр цоколя. Установим трубный переходник на противоположный конец коробки.

Теперь установим ИК-датчик на предварительно существующий терминал. (Прошу прощения нет фотографии).

Нарежем три провода длиной по 20 см каждый.

Зачистим концы проводов.

Подключим один провод к отведению на уже существующий ИК-датчик

Закроем соединение термоусадочной трубкой, а затем закрутим проволокой (не требуется пайка).

Прикрепим соответствующие провода на ИК-датчик и применим термоусадочные трубки.

Установим лампу в световой короб и закроем его. Теперь можем прикрутить световой ящик на деревянную основу с помощью винтов и направляющих отверстий, которые были сделаны ранее.

Шаг 7: Монтируем шарики

В этом шаге будем использовать гравёр с шаровидной насадкой.

Изготовим кондуктор, который будет удерживать шарики (два зажима крепятся к древесине). Вся конструкция очень устойчивая, кроме того позволяет свободно работать с инструментами.

Повторим процедуру 180 раз!!! Да, я знаю, что это займет больше всего времени, но будьте терпеливы, даже когда некоторые из них будут ломаться …

Шаг 8: Режем оптоволокно

Существует 5 уровней оптоволокна.

Используя сантиметр и ножницы, нарежем волокно в соответствии с таблицей:

7x — 75 см нити + 10 см = 85см каждый;
21x — 60см нити + 15см = 75см;
35x — 45см нити + 20 см = 65 см;
50x — 30см нити + 25см = 55см;
64x — 15см нити + 30см = 45см.

ВНИМАНИЕ!: Это длина каждого волокна вместе с шариком. Для того чтобы каждый слой подключался к световой коробке вы должны добавить дополнительную длину к оптоволокну для монтажа его систему.

Шаг 9: Устанавливаем нити

Соберём пучки. Например, 7х 85 см или 50x 55cm соединим с помощью термоусадочной трубки, чтобы держать их вместе. Повторим эти действия для всех остальных групп.

Возьмём 7x 85см нити и каждую прядь пропустим через отверстие на внутреннем кольце нижней пластины.

Вы должны протянуть все нити через одно отверстие! Это позволит гораздо лучше пропускать свет и монтировать нити в закрытый корпус.

Чтобы сделать равномерный срез торца, нагреем шпатель паяльной лампой до тех пор, пока он не будет достаточно горячий для плавки волокон.

Шаг 10: Устанавливаем шарики

Для крепления необходимо использовать эпоксидную смолу, а не супер клей.

Установим волокна в отверстие и прижмём всё лентой, чтобы сделать маленькую колыбель для шарика. Колыбель должна «обнять» шарик и принимая на себя вес стекла, давая, таким образом клею высохнуть. Рекомендую обмотать вторым слоем ленты, чтобы избежать шанса потери жесткости.