LED de anillo usable de bricolaje: 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Hola, Hace un par de meses construí mi primer PCB SMD, así que me gustaría compartir mi experiencia con ustedes.

Vamos a diseñar una PCB circular con 4 LEDs ROJOS, esta placa se puede utilizar como indicador o simplemente como decoración para Halloween:). Mira el anillo mágico de arriba. (Mejor imagen para subir… lo siento)

Descripción del concepto:

Definamos las limitaciones del proyecto.

- el dispositivo se incrustará en una carcasa con el siguiente volumen de 12 mm (diámetro) x 8 mm (altura)

- funcionará con baja tensión y durante 1h sin cambiar la batería

Suministros

Hardware requerido:

- 4 LED RED SMD, estoy usando Kingbright 3.2mmx1.6mm SMD CHIP LED LAMP

- 4 resistencias SMD (paquete 3216), cada una de 400 ohmios.

- 1 celda de moneda CR1025

- 1 soporte de batería para CR1025, estoy usando Keystone 3030TR

Herramientas necesarias:

- Herramienta CAD para esquemas y diseño de PCB, estoy usando Kicad 5.1.5

Explicaré en los próximos pasos cómo elegí los componentes de hardware anteriores

Paso 1: elegir la batería

Como se mencionó anteriormente, necesitamos una batería de bajo voltaje que pueda suministrar suficiente energía para 4 LED.

Esta batería tiene que ser lo suficientemente pequeña para caber en las dimensiones definidas anteriormente. Al revisar la tabla anterior, podemos identificar CR1025 como una buena opción para nuestro proyecto, lo suficientemente pequeño y con suficiente energía para proporcionar 7.5mA por 1h a cada LED. Al verificar su hoja de datos (Fig2), podemos encontrar que el grosor es relativamente pequeño de 2.5 mm. Perfecto también para nuestro proyecto.

Observación: Los LED funcionan normalmente con un voltaje> 0,7 V y una corriente directa máxima de 20 mA cada uno. El voltaje nominal del CR1025 es de 3 V y el voltaje de corte de 2.

Paso 2: elegir el soporte de la batería

Este paso es bastante sencillo, según la búsqueda de Google, encontré una tabla Keystone para los soportes de la batería (consulte la figura anterior). Elijo el 3030TR debido a la disponibilidad en la tienda de mi proveedor, pero también puede elegir el 3050TR.

Observación: la altura del soporte de la batería es de 3 mm, la batería está incrustada en él => espesor total de 3 mm. ¡Excelente!

Paso 3: otros componentes y dimensiones finales

Calculemos el valor de cada resistor, queremos dejar que 7.5 mA pasen por cada resistor.

Esto significa (ignorando la caída de voltaje en cada LED). R = 3V / 7.5mA ==> 400 ohmios

Por otro lado, debemos verificar el grosor de todos los componentes agregados. Hasta ahora, teníamos:

3 mm debido al soporte de la batería y la batería.

Necesitamos incluir el grosor de la PCB (generalmente 1,6 mm) => 4,6 mm

y el grosor del LED / Resistencia (0,75 mm) => 5,35 <8 mm. Gran restricción lograda.

Paso 4: Esquema y PCB

El esquema es bastante simple, conectamos los LED a las respectivas resistencias y fuente de alimentación

No pude encontrar la huella del soporte de la batería Keystone 3030TR. Por lo tanto modifiqué uno disponible y lo usé en el proyecto. La modificación no es perfecta, pero funciona. Intentaré buscar una ubicación para subirlo, aquí no fue posible

Traté de seguir el esquema para colocar los componentes, la idea principal es colocar el portapilas en una capa y otros componentes en la opuesta

La última imagen muestra la PCB en el visor Kicad 3D.

Envié los archivos a mi proveedor de PCB para realizar el trabajo final. ¡Espero que les haya gustado!