Mikroskop Konversi ke LED-Light -->

Translate

Mikroskop Konversi ke LED-Light





diciptakan oleh Frank Weithöner


Instruksi ini menunjukkan cara mengubah mikroskop standar dengan bola lampu menjadi lampu LED. Hanya pengisian daya ponsel murah yang dapat digunakan sebagai catu daya karena konsumsi daya lampu LED yang jauh lebih rendah. Catu daya asli yang rusak tidak harus diperbaiki atau ditukar. Karena LED tidak pecah, bola lampu tidak lagi diperlukan.
Seluruh sistem LED harganya kurang dari 20 €.


 Gagasan di belakang


Di bengkel kami, kami sering menghadapi masalah dengan pasokan daya mikroskop yang rusak. Catu daya biasanya beralih mode catu daya yang tidak dapat diperbaiki dengan mudah. Untuk memasok bola lampu dengan catu daya standar eksternal merupakan alternatif tetapi catu daya seperti itu yang menghasilkan 2 A (pada 12 V) atau bahkan 4 A (pada 6 V) tidak tersedia atau terlalu mahal, dan fungsi redup masih hilang ...

Dalam kasus lain umbi ditiup dan umbi yang sering sangat istimewa ini tidak tersedia.
Dulu mikroskop ini tidak bisa diperbaiki. Tapi sekarang kita mengonversi mikroskop ini menjadi iluminasi LED. Itu bekerja dengan sempurna.

LED ultra-putih terang, terutama dengan lensa, seterang 20 bohlam biasa, tetapi hanya membutuhkan sebagian kecil dari arus. Yang dibutuhkan saat ini sangat kecil sehingga pengisi daya ponsel umum dapat digunakan sebagai catu daya. Pengisi daya ponsel sangat murah dan umumnya tersedia.


Keuntungan
Konversi ke lampu LED membawa beberapa keuntungan menarik:

• Lampu sangat terang.
A 1 W-LED dalam kombinasi dengan lensa seterang bola lampu 20W konvensional.

• Lampu putih benar-benar putih.
Bola lampu menghasilkan cahaya kekuningan yang harus dikoreksi dengan filter biru. Lampu LED
benar-benar putih dan juga tidak berubah warna saat dimming.

• LED bertahan selama-lamanya. Tidak ada lampu cadangan yang dibutuhkan lagi.
Harapan hidup LED adalah sekitar sepuluh ribu jam. Mereka juga tidak sensitif
terhadap guncangan dan getaran.

• Konsumsi daya jauh lebih rendah.
Konsumsi daya sangat rendah sehingga catu daya murah dapat digunakan.

• Mikroskop dapat bekerja dengan baterai selama berjam-jam.
Baterai kecil (yang dapat diisi ulang) dapat memberikan daya untuk beberapa jam kerja.
Terkadang baterai bahkan dapat diintegrasikan ke dalam mikroskop.

• Mikroskop dan LED menjadi kurang hangat.
Konsumsi daya yang lebih sedikit juga berarti lebih sedikit panas. Mikroskop tidak menjadi hangat
lagi.
• Konversi lebih murah daripada perbaikan catu daya.
Seluruh sistem dengan catu daya dapat dibangun kurang dari 20 €.


Kekurangan
Saya akui putih high-power-LED belum tersedia di mana-mana. Tetapi karena mereka universal dalam penggunaannya dan hanya satu model yang cocok untuk semua jenis mikroskop (dan untuk tujuan lain), masuk akal untuk memesan beberapa potong dari Eropa atau AS. Di Eropa 1 W-LED dengan lensa terintegrasi berharga sekitar 10 €.




Pertimbangan
Setelah menguji berbagai jenis LED pada mikroskop yang berbeda, saya sampai pada kesimpulan berikut:

LED ultra-terang tersedia dalam rumah standar 5 mm (No.1). Enam hingga dua belas LED menghasilkan cahaya yang cukup terang (No.2). Tetapi penerangan dengan hanya enam LED bisa lebih homogen. Sudut sinar tidak sempurna tetapi dapat diterima. Satu LED berharga
0,20 - 1 €.

Di samping LED standar ada Luxeon LED daya tinggi (No.3).
1 W, 3 W dan bahkan 5 tipe W ada. LED terpasang pada PCB kecil dengan papan aluminium. Aluminium bertindak sebagai pendingin. Ini membuat pemasangan dan pendinginan mudah. Sudut sinar adalah 110 °. Optik tambahan harus digunakan. Biaya LED seperti 5 - 10 €.

LED (atau kombinasi LED) satu 1 W sudah cukup. Sudut sinar harus tidak lebih dari 15 °. 10 ° sempurna.

Bagi saya solusi terbaik adalah Luxeon Star / O (No.4). Ini adalah 1 W-LED dengan lensa terintegrasi 10 °. Harganya sekitar 10 €.




1 LED super terang dalam standar 5 mm
perumahan

2 pertama kali mencoba dengan 6 x 5 mm LED


3 Luxeon 1 W daya tinggi LED


4 Luxeon Bintang / O dengan optik







Sirkuit elektronik


LED tidak dapat terhubung langsung ke catu daya eksternal. Kontrol elektronik diperlukan.
LED dikendalikan oleh arus dan bukan oleh tegangan. Arus harus stabil dan tegangan akan diatur secara otomatis. Stabilizer saat ini harus dijalankan dengan pengisi daya ponsel biasa. Itu berarti input tegangan rentang lebar 5 - 15 V diperlukan. Pengisi daya ponsel harus menghasilkan 400 mA yang selalu demikian.
Spesifikasi LED Luxeon adalah: 350 mA pada 3.42 V. Elektronik yang diperlukan harus menstabilkan arus keluaran ke 350 mA apa pun tegangan inputnya. Rangkaian ini cukup sederhana tetapi rumit.



Diagram sirkuit.

T 1 dan T 2 membuat stabilizer saat ini. Pembagi tegangan sekitar pot mengurangi bias untuk T 2 untuk meredupkan LED bawah.
Karena arus LED distabilkan, tegangan suplai tidak kritis. Setiap pengisi daya ponsel dapat digunakan.

Transistor T 2 mengontrol LED. Bersama-sama dengan R 3 seri dengan LED. Itu berarti bahwa arus LED juga mengalir melalui transistor dan resistor. Sejajar dengan resistor adalah jalan BE transistor T 1 . Karena drop tegangan BE pada transistor selalu 0,7 V juga tegangan melintasi resistor tetap menjadi 0,7 V. Tetapi ketika tegangan melintasi resistor tetap dan resistor tetap maka arus yang melalui resistor harus diperbaiki. Arus stabil.

Nilai arus tergantung pada resistor R 3 .
R 3 = 0,7 V / 0,35 A R 3 = 2 Ω
Setelah pengujian dalam praktik saya memilih 1,8 Ω.

Hilangnya daya resistor hampir 1/4 Watt.
P = 0,7 V x 0,35 A P = 0,245 W
Secara teori resistor 1/4 Watt tidak apa-apa tetapi akan menjadi panas. Dengan resistor 1/2 Watt kita berada di sisi yang aman.

Tegangan bias untuk T 2 dibuat oleh pembagi tegangan R 1 , panci dan R 2 . Nilai tidak kritis karena arus sudah terbatas. R 2 bertanggung jawab atas kecerahan terendah dan memastikan bahwa pot memiliki kisaran variasi yang bagus.

T 1 adalah transistor daya rendah universal tipe BC 546 atau serupa.

T 2 harus lebih besar. Ukuran T 2tergantung pada penurunan tegangan pada CE. Ini adalah perbedaan antara tegangan catu daya dan tegangan LED (3,42 V) dan penurunan tegangan 0,7 V melintasi R 3 . T 2 harus lebih besar, semakin tinggi tegangan catu daya.
V (CE) = V (dalam) - V (LED) - V (R3)
Penurunan tegangan transistor V (CE) dikalikan dengan arus LED membuat daya transistor berkurang. Kehilangan arus dan daya harus dipertimbangkan ketika memilih jenis transistor.
A BD 139 misalnya cukup besar. Saya mengambil BD 243 yang lebih besar hanya karena itu tergeletak di sekitar.

Heat sink kecil tidak pernah salah. Dalam hal ini pemasangan T 2langsung ke rumahan mikroskop bahkan merupakan ide yang lebih baik. Panas dapat dilakukan jauh di atas perumahan dan perangkat lain dapat dipasang langsung ke transistor. Tidak diperlukan Dewan PC.




Saat menggunakan pendingin atau rumah logam dari mikroskop pastikan bahwa transistor dipasang terisolasi dengan menggunakan isolator secercah. Biasanya bagian logam dari transistor terhubung ke kolektor. Tetapi di sirkuit kami kolektor tidak terhubung ke tanah.
Pastikan sekrup juga terisolasi dari transistor.


Persiapan mekanis
Lensa asli dengan housing lampu masih dibutuhkan. LED akan dipasang langsung di pelat bawah. Pastikan bahwa LED ditempatkan tepat di sana, di mana filamen bola lampu sebelumnya.
Disk filter biru tidak diperlukan lagi. Itu bisa dikeluarkan dari rumah lampu.




Dasar mikroskop. Dudukan dengan mekanik dan optik dilepas.

Rumah lensa dengan lensa terlihat di tengah.
Di sebelah kanan adalah pot baru untuk peredupan dan di bawah perumahan lensa sakelar toggle kecil untuk on / off dapat dilihat.
Pot gabungan / saklar akan lebih baik tetapi tidak tersedia.






Lihat ke pangkalan dari dalam.

Panci dan sakelar sudah terpasang tetapi tidak kabel. Untuk transistor tempat yang bagus ditemukan. Lubang yang ada dengan ancaman bisa digunakan. Cat dari permukaan wadah mikroskop telah dihapus sebelum pemasangan. Transistor sekarang memiliki koneksi termal yang halus dan datar.






Mikroskop mendapatkan soket catu daya di bagian belakang (atas).

Pengkabelan selesai. Hanya LED yang harus dipasang di pelat bawah.
Bagian dipasang langsung di transistor dan di pot. PCB tidak diperlukan.






Tampilan terperinci ke kabel.

Pastikan bahwa T 2 terisolasi dari rumah logam. Juga gunakan thermal paste untuk pemasangan.

Ketika pekerjaan mekanik selesai kabel hanya membutuhkan waktu 15 menit.

Pandangan yang lebih dekat

Pengalaman

Semua pengguna yang sangat puas dengan konversi. Saya tidak pernah mendengar keluhan tentang cahaya. Tampaknya 1 W-LED dengan lensa fokus benar-benar cukup untuk semua ujian. Bahkan dengan oli objektif 100x yang digunakan untuk pemeriksaan malaria, kecerahannya tidak hanya cukup tinggi tetapi bahkan lebih terang dari iluminasi aslinya.


Perbarui 2015

Versi 700 mA

Lima tahun telah berlalu sejak saya menulis artikel di atas. Sementara itu, LED menjadi lebih murah dan lebih kuat. Jadi saya memutuskan untuk meningkatkan iluminasi mikroskop dengan LED yang lebih kuat. Hasilnya adalah iluminasi mikroskop dengan LED 700 mA, yang dua kali lebih banyak dari sebelumnya. Catu daya sekarang adalah catu daya USB 5 V. Sebagai contoh, di sini konversi Olympus CH-2.





Perbedaan dengan versi 350 mW


LED mirip dengan versi 1 W. Tegangannya sama, tetapi arusnya sekarang adalah 700 mA, bukan 350 mA. Lensa juga identik. 

Diagram sirkuit stabilizer saat ini tetap sama. Hanya nilai resistor R 3 yang harus diubah karena arus yang lebih tinggi. Juga pendingin untuk T 2 dan LED disarankan sekarang.
Perhitungan untuk versi baru itu mudah. Tegangan LED sama (.43,4 V) tetapi arus LED dua kali lipat. Itu berarti, juga arus yang melalui T 2 dan R 3 akan dua kali lebih besar. Karena tegangan jatuh di R 3masih 0,7 V, resistor itu sendiri harus dua kali lebih kecil. Itu mudah dilakukan, saya hanya mengambil dua resistor yang masih saya miliki secara paralel. Itu membagi dua perlawanan dan menggandakan watt, apa yang juga diperlukan.
BD237 sebagai T 2 masih baik-baik saja (2 A) tetapi saya mengambil BD243 (6 A) hanya karena saya memiliki banyak dari mereka. Kali ini transistor pasti membutuhkan pendingin karena kehilangan daya di transistor dua kali lipat dan menjadi sangat hangat.



Potensiometer kawat asli dilepas dan yang baru dipasang di tempat yang sama sehingga dial asli dapat digunakan. Pengguna tidak akan merasakan perbedaan.

Pelat pemasangan juga digunakan sebagai pendingin untuk T 2 .

Ini berlaku khususnya untuk LED. LED tidak menjadi panas seperti bola halogen tetapi masih ada beberapa panas yang harus dilakukan. Lakukan uji coba. Saat pendingin menjadi sangat panas sehingga Anda tidak bisa menyentuhnya lagi, ambil yang lebih besar. Jangan lupa pemasangan insulasi dan pasta termal.
Saya mengambil pendingin transistor yang cukup besar. Itu lebih besar dari yang dibutuhkan tetapi dalam kasus Olympus cocok dengan sempurna dan keberpihakan LED tidak diperlukan.



LED baru membutuhkan pendingin yang tepat.

Pengukuran lubang bor harus dilakukan dengan sangat hati-hati dan presisi untuk memastikan bahwa fokusnya benar-benar ada di tengah. Tes kecerahan sederhana seperti dijelaskan di bawah ini bisa sangat membantu.

Pada akhirnya Anda harus tetap menggunakan heatsink atau sepotong logam yang pas dengan mikroskop Anda dan menempatkan LED dengan sempurna. Oleh karena itu beberapa logam mungkin diperlukan. Lakukan tes dengan heatsink di tempat sebelum Anda mengebor lubang untuk sekrup pemasangan.

Catu daya
Untuk menjaga agar rugi daya tetap kecil, tegangan input harus sekecil mungkin. 5 V atau 6 V sempurna. Rugi daya kecil dan T 2 memiliki masih 'marjin' untuk kontrol.

Panas (kehilangan daya) di T 2 tergantung pada penurunan tegangan CE. Jika kita menggunakan catu daya 5 V, penurunan tegangan hanya 1,6 V (5 V-3,4 V LED ). Dikalikan dengan arus 700 mA, hanya menghasilkan panas 1,1 W.
Tetapi jika Anda akan menggunakan catu daya 12 V, rugi daya transistor meningkat menjadi 9,6 W!
Kali ini saya menggunakan catu daya USB 5 V yang saya pasang di rumah mikroskop.

Pengujian



Cara sederhana untuk mengukur perubahan kecerahan: LDR terpaku pada slide mikroskop.

Di akhir komentar singkat tentang pengujian kecerahan.
Saya tidak memiliki instrumen pengukuran untuk kecerahan. Tapi yang saya miliki adalah LDR yang saya lem dengan lem epoksi di tengah slide mikroskop dan menghubungkannya ke ohmmeter. 

Dengan metode ini saya tidak mendapatkan nilai pengukuran absolut dari kecerahan tetapi saya bisa melihat perubahan dan dapat membandingkan nilai. Itu cukup untuk menyelaraskan LED dan membandingkan kecerahan dengan lampu mikroskop asli.
Jadi, hasil pengukuran non-ilmiah saya dalam kasus Olympus CH-2 adalah: Wow! Jauh lebih terang dari aslinya ...


Sumber dan informasi tambahan

Daftar data transistor Frank
www.luxeonstar.com


Diterjemahkan dan disalin dari sumber  asli artikel ini pada : http://www.frankshospitalworkshop.com/electronics/diy-led_microscope.html

SEMUA ISI  ADALAH  HASIL KUMPULAN PENCARIAN DAN BEBERAPA SUMBER MEDIA BUKU MAJALAH DLL, KAMI TIDAK BERTANGGUNG JAWAB ATAS KEGAGALAN YANG DISEBABKAN OLEH GAMBAR YANG DIMUAT DI BLOG INI.