100%
 
Ideaport
1
Valaisinkytkentä liiketunnistimella - USB/5V

Tämän liiketunnistimella varustetun led-valaisimen virtalähteenä käytetään USB-laturia tai muuta 5V jännitelähdettä. Valaisin on tarkoitettu sisäkäyttöön saattovaloksi, johon useimmiten riittää jopa 0,3W led. Mikään ei kuitenkaan estä käyttämästä noin 3V kynnysjännitteen tehokkaampiakin ledejä, tyypillisesti 1W-5W.


Esittely
Varsinaisia piirilevylle tulevia komponentteja tässä valaisimessa on vain kaksi, FET-transistori ja ledin etuvastus. Niiden osalta kytkennän voisi tehdä melkein ilman piirilevyäkin, mutta osien lisäksi kytkennässä on kaikkiaan seitsemän johdinta liitettävänä, joten tässäkin kytkennässä on piirilevynä käytetty "Multitasker"-monitoimipiirilevyä.

Kytkennän idea on yksinkertainen. Kun liiketunnistin antaa liikettä tunnistaessaan 3,3V jännitteen, ohjaa se suoraan FET-transistorin hilaa. Transistori menee tällöin johtavaan tilaan ja led saa virtaa. Matalalla 3,3V ohjausjännitteellä FET-transistorin tulee olla kuitenkin Logic-level tyyppiä. Ns. tavallisiin FET-transistoreihin jää matalalla hilajännitteellä liian suuri kanavavastus, joka alkaa tuottamaan hukkaa- ja lämpöä, jonka johdosta transistori pitäisi varustaa jäähdytysrivalla.

Sisäkäytössä tehonkestoltaan 1 wattinen "Emitter"-tyyppinen teholed on jo mainio. Myös 0,3W ø 10mm led saattaa ajaa asian kun puhutaan pimeästä huoneesta tai käytävästä johon tarvitaan saattovalo. Kun teholed on laajakulmainen led, niin ø 10mm ledien etu on että niillä voidaan tiettyihin paikkoihin tehdä suuntaava- ja pidemmälle ulottuva saattovalo. Kulman saa suuremmaksi kun ledin hioo tasaiseksi laelta. Ledin liittäminen helpottuu ø 10mm ledillä huomattavasti ja sähköisien osien hinta painuu alle 6,- euron (liiketunnistimineen, johtoineen kaikkineen).

liiketunnistinvalo-usb/Liiketunnistinvalo-USB.jpg?ver=251017_18


liiketunnistinvalo-usb/Liiketunnistinvalo-USB-Sijoittelu.jpg?ver=251015_15

Osaluettelo

QIRLU/IRLZ-sarjan FET-transistori
R127Ω metallikalvovastus 0,6W (ø 10mm led 0,3W)
R16,2Ω metallioksidivastus 2W (1W led)
R13,3Ω metallioksidivastus 3W (3W led)
LedEsim. Valkoinen emitter-led 1W
PIRLiiketunnistin HC-SR501 tai vastaava

Kytkin ei ole välttämätön, mutta sillä saa myös lisätoimintoja. Katso kytkimestä lisäasiaa sivulta 3. Piirilevyn etureunassa voi käyttää sekä 5mm että 5,08mm rasterilla olevia ruuviliittimiä kuten kuvien protossa helpottamaan kytkentöjä.

Jos kytkennässä käytetään ø10mm 0,3W lediä, voidaan se juottaa vaikka suoraan piirilevylle.

liiketunnistinvalo-usb/Liiketunnistinvalo-USB-Led10mm.jpg?ver=240326_15


Kytkentäkaavio

liiketunnistinvalo-usb/Liiketunnistinvalo-USB-KK.jpg?ver=251015_15



Osien sijoittelupiirros

Ideaport
2

Elektroniikan rakentaminen
Jos haluat käyttää ruuviliittimiä, aloita niistä ensin jotta saat juotettua liittimen tasaisesti piirilevyä vasten. Liitä ensin kaksi- ja kolmeosaiset liittimet yhteen ennen niiden paikoilleen juottamista. Juota sitten paikalleen vastus ja transistori.

Liiketunnistimen liittämiseen voi käyttää Ns. Dupont-liitosjohtimia. Lisäksi kyseisistä johdoista uros/naaras on kätevin, koska uroksen eli piikkipään voi juottaa piirilevylle ja naaraspää liitetään liiketunnistimen piikkiin. Myös naaras/naaras tyyppiä voi käyttää katkaistuna siten, että katkaistu ja kuorittu pää juotetaan piirilevylle.

Ledin jäähdyttäminen
Siitä huolimatta onko teholedin alla pieni alumiininen kolikko, niin jo 1W led tarvitsee 30cm² jäähdytyspinta-alan eli vaikka alumiinilevyn joka on ≥4cm kanttiinsa (kumpikin puoli lasketaan mukaan), 3W led tarvitsee ≥80cm² jäähdytyspinta-alan eli ≥6,5cm kanttiinsa ja 5W ≥120cm².
Käytä myöskin ns. piitahnaa- tai silikonilevyä ledin alla.

Ledin alumiininen 20mm kolikko ei ole varsinainen jäähdytyslevy, vaikka kiinan verkkokaupoissa- ja jopa joidenkin ko. kauppojen suomalaisten trokareitten toimesta niin väitetään! Sähköinen tehonkesto ehkä pitää paikkansa, mutta jäähdyttämisestä kertomatta jättäminen ei kerro että alumiinikolikko olisi riittävä kullekin teholle tarvittavaa jäähdytystä varten.

Kolikko on ainoastaan jäähdytystä helpottava välikappale. Ihan jokaisessa ledivalmistajan datalehdessä on varoitukset jäähdytyksen tarpeesta. Kiinan verkkokaupoissa ei näihin- tai mihinkään muihinkaan tietoihin tietty törmää.

Seuraavassa datalehdessä (pdf) on esimerkkiohje 1W ja 3W ledien jäähdytysalan tarpeesta otsikon "Thermal Management" alla. Ohjeessa mainittua MCPCB (Metal Core Printed circuit core) vastaa 1mm vahvaa alumiinilevyä saman kokoisena.

XEON Power LED - Thermal Management


Vian etsintä
Säädä liiketunnistimeen ensin lyhyt päälläoloaika testin ajaksi.

Jos led palaa jatkuvasti, katso onko transistori oikein päin ja että kuparipuolella ei ole tinasiltaa transistorin kohdalla (jalkojen d/drain ja s/source välillä).

Jos led ei syty, tutki ensin että piirilevylle tulee käyttöjännite johteista T3/TR. Tarkista sitten ledin napaisuus (ja johtimet) ja vielä että näkyykö johteiden TL/T2 välillä jännitettä. Tarkista sitten vielä kerran liiketunnistimen johtimet ja mittaa yleismittarilla liitoksen T1 jännitettä suhteessa käyttöjännitteen miinukseen T3. Jos liitokseen T1 ei tule jännitettä, on liiketunnistimen D-johdossa vikaa tai johto on väärässä paikassa.

Myös tinasillat transistorin kohdalla voivat aiheuttaa liiketunnistimen antaman jännitteen romahtamiseen. Mikäli vastuksessa R1 on kylmäjuotos, ei virta myöskään pääse kulkemaan ledille. Jos kaikki edellä mainitut on tarkastettu, saattaa syttymättömyyden syy olla transistorin tuhoutuminen juotettaessa.

Jos valaisimessa käyttää alumiinipohjaista lediä, on sellainen varsin kova imemään lämpöä juottimesta ja kylmäjuotokset ovat jopa yleisiä.

Emitterityyppinen pelkkä valkorunkoinen led joka esitetään osasijoittelupiirroksessa on helpompi juottaa johtimiin kiinni, mutta ehkä hieman hankalampi jäähdyttää. Led voidaan painaa jäähdytykseen esimerkiksi polykarbonaattiliuskalla, jossa on ø 5mm reikä ledin kupua varten. Ledin alle tulee laittaa silikonilevy, joka estää myös jalkoja osumasta jäähdytyslevyyn. Tuplatarkista ledin napaisuus kun juotat lediä johtimiin. Ledin anodipuolen (+) jalassa on vain pieni reikä napaisuusmerkintänä.


Valaisimen runko
Katso erilaisia valaisinmalleja vaikka Ideaportin sivuilta tai kehitä omaan käyttöösi sopiva. Huomioi vain että liiketunnistinta ei saa peittää polykarbonaatti- tai yleensäkään millään normaalisti (näkyvälle valolle) läpinäkyvälläkään muovilevyllä tai tunnistin ei toimi.

Liiketunnistimen toiminnan saakin helposti estettyä siten, että sen eteen laitetaan jokin este. Esimerkiksi jokin ikkunan luukun tyyppinen ratkaisu toimii hyvin päälle/pois kytkimenä, jolloin sähköistä kytkintä ei tarvita.

Mikäli halutaan että valaisin on selkeästi saattovalo öisin jollain käytävällä, niin led kannattaa laittaa osoittamaan alaspäin ja valaisemaan vain lattiaa, jotta se ei häikäise silmiä. Tällöin vaikka neliskanttinen litteä laatikko alareunan kautta valaisevalla ledillä on ihan hyvä ratkaisu. Liiketunnistin voidaan sijoittaa tällöin laatikon etupuolella olevaan aukkoon ohuessa levykannessa (ja samoin maalaukset/taiteilut).

Huom. jos edellisessä laatikkoratkaisussa johto tulee takaa- ja melko keskeltä laatikkoa sisään, voidaan valon suuntaa vaihtaa kun vain roikotuspisteitä tehdään takakanteen eri tahoille.

Kätevin johto on valmis uros/uros USB-johto, joka katkaistaan. Sisäjohtimista pu/mu liitetään piirilevylle kunhan johdolle on tehty hyvä vedonpoisto. Johtimiin on hyvä laittaa puristettavat johdonpääholkit, jos käyttöjänniteliitoksessa T3/TR käytetään ruuviliitintä.

Ideaport
3

Kytkin
Kytkin ei ole välttämätön, mutta siitä voi olla ajoittain hyötyä. Jos kytkimen kuitenkin laittaa, on sen hyvä olla on-off-on tyyppiä eli kolmeasentoinen.


- oikealla/vasemmalla viitataan seuraavaan piirrokseen

liiketunnistinvalo-usb/Liiketunnistinvalo-USB-on-off-on.jpg?ver=251018_17


Huomaa että käyttöjännitteen miinus tulee jakaa kytkimelle. Piirroksessa on siksi kuvattu ruuviliittimet, jossa esimerkiksi kyseinen jako voidaan toteuttaa helpommin.

Liiketunnistimen säätimet
Liiketunnistimessa HC-SR501 on seuraavanlaiset säätimet herkkyyden (S) ja päälläoloajan viiveen (T) asetukseen. Viiveen (T) voi asettaa noin sekunnista aina kolmeen minuuttiin olemaan päällä liikkeen havaitsemisen jälkeen.

Oikosulkupala vasemmassa laidassa kannattaa siirtää kuvan mukaisesti (kohta H), jotta viive jatkuu koko ajan sitä mukaan kun alueella liikutaan, eikä että valo sammuu aina välillä.

liiketunnistinvalo-4xaa/HCSR501_saato.jpg?ver=250909_18



www.ideaport.fi


19.10.2025

Markku Kauppinen

../Ideaport_logo.jpg?ver=250521_15