Rakentaminen

Peltirunko
Taivuteltava peltirunko voi olla 1mm alumiinia tai tätä puolta ohuempaa teräspeltiä. Alla olevan kuvan alumiiniaihiossa on leveämpi pää 26mm ja häntäpää 15mm. Pituutta saa olla n. 250mm. Vierellä kuvassa on myös matelijan nahka eli tässä tapauksessa vanha kraka ja pyöreyttä muodoille tuova vaahtomuovipehmuste (jälkimmäinen ei ole välttämätön).

Kun peltiaihio on leikattu muotoonsa, siihen tehdään reiät kytkintä kiinni pitävälle sidoslangalle sekä USB-johdolle. Sidoslangan reikien etäisyyden etureunasta tulee olla n. 4mm. Sivuttaismitta reikien välille otetaan vipukytkimestä (yleisillä pienoisvipukytkimillä se on 14mm). USB-johdon reikä tulee n. 50mm etäisyydelle. Johto pujahtaa kyseisessä kohtaa valaisimen selkäpuolelta läpi kohti piirilevyä, joka on alapuolella. Reikä sijoittuu kohtaan, johon tulee myös ensimmäinen loivempi taite alaspäin (kaari jolla valaisinpää nousee ylöspäin ja pois näytön edestä).

Reikien paikat on hahmoteltu oikealla olevaan piirrokseen. Huom. piirilevy- ja kytkin eivät ole piirroksessa lopullisilla kohdillaan. Piirros on luonnos joka näyttää kytkimen- ja piirilevyn välisten johtimien kulun ja vaiheen jossa yhdistelmä tuodaan paikalleen. Kytkintä työnnetään rungosta jopa hieman ulos ja piirilevy työnnetään aivan kiinni kytkimeen (juotoskorvien alle asti). Oikeasti tässä vaiheessa USB-virtajohto olisi jo paikallaan, mutta se on jätetty pois piirroksesta. Tästä ohjeissa myöhemmin.

Piirroksessa on kuvattu punaisella ääriviivalla (ja nuoli merkinnällä "PC") piirilevyn metallirungosta eristävä muovilevy. Vaikka vastusten langat leikkaisi kuinka hyvin piirilevyn tasalle, tulevat päät kuitenkin hieman piirilevystä ulos. Siksi piirilevyn alle on leikeltävä vahvahko eriste, koska teippi ei riitä estämään oikosulkuja peltirunkoon.

Sopiva eristelevy on esim. 0,8mm polykarbonaattilevy (sama kuin taskulamppujen yleinen valoikkunan materiaali). Levy ulotetaan myös kytkimen alle ja se pysyy näin paikallaan, samalla sidontalangalla kuin kytkin. Kytkin liimataan myöhemmin kiinni sidontalankaan kontaktiliimalla.

Reikien teon jälkeen metallirunkoa taitellaan muotoihinsa mutta vielä loivasti, jotta kangasverhoilun saa myöhemmin vedettyä päälle. Taitosten mitat ovat seuraavassa mittoja päästä häntää kohti.

Ensimmäinen taitos tulee 50mm kohdalle alaspäin eli "niskaan". Seuraava tulee n 100mm kohdalle. Tästä kohtaa runko alkaa taittumaan noustakseen läppärin reunan yli. Seuraava taitos tule tästä n. 40mm päähän (läppärin yläreuna on ehkä 20mm leveä, mutta taitoksiin kuluu ylimääräistä noin 20mm). Tämä viimeinen taitos alaspäin tulee pitämään valaisinta läppärin yläreunasta kiinni. Käytä kyseisen taitoksen teossa apuna pyörötankoa, jonka paksuus on hieman isompi kuin näytön reuna. Pito reunasta ei toimi jos pohjan taite on terävä.

Kun metallirunko on esitaiteltu, laitetaan eristelevy- ja kytkimen sidontalanka paikalleen. Kuvaan on tuotu jo USB-johtokin näkyviin, mutta siitä on asiaa tarkemmin seuraavalla sivulla.

Virtajohto / USB
Varsin yleinen- ja helppo tapa saada aikaan USB-virtajohto on tehdä se uros/uros johdosta, joka katkaistaan keskeltä (1,5m-1,8m johdosta saa kaksi riittävän pituista johtoa). Jos valaisimessa käytetään ko. valmisjohtoa, tulee sen vaippa kuoria n. 40mm matkalta. Jos johdon kuorii pistoolimallisella kuorintatyökalulla, niin johdinta pitää syöttää pitkälle sivuun ohi leukojen.

- johtimista otetaan käyttöön pu. (+) ja mu. (-) ja muut katkaistaan

USB-johto syötetään sille tehdystä reiästä läpi niin pitkälle että (punainen) plusjohdin ulottuu varmasti kytkimeen. Johto teipataan saman tien kiinni metallirunkoon ilmastointiteipillä. Katso teippaamisesta mallia alla olevasta kuvasta.

Teippaaminen helpottaa USB-johtimien juottamista, kun johtimet pysyvät vakaasti paikallaan. Lisäksi jos johtoa ei ole teipattu- ja siinä ei ole mitään vedonpoistoa tulevien työvaiheiden aikana, voivat varsinkin valmisjohdon hyvin ohuet säikeet väsyä poikki.

Vaihtoehto valmisjohdolle: juotettava pistoke

Piirilevy
Seuraavaksi valaisimeen rakennellaan sen tarvitsema elektroniikka eli led ja pari vastusta piirilevylle. Osien juottaminen aloitetaan ledin paikalleen juottamisella.

Led napataan pöydältä ylös siten, että sen toinen pääty on ulkona teipistä ja joka tapauksessa led kannattaa nostaa pöydältä- ja sijoittaa piirilevylle teipinpalasta apuna käyttäen. Ledin oikean napaisuuden näkee pintapuoleltakin jos oikein tarkasti katsoo, koska katodipuolella on ledin kulmassa pieni viiste. Selkeämmin napaisuuden näkee kuitenkin pohjapuolelta.

Pohjapuolella on paljas metallialue, joka ei ole ihan keskellä. Kyseinen metallialue on lähempänä anodia ja tuo alue on myös sähköisessä yhteydessä anodiin. Tällöin teipin palaseen tarttunut led näyttää kuten kuvassa alla.

Anodi on edellisessä kuvassa nyt vasemmalla ja katodi oikealla. On hyvä tietenkin pyrkiä nostamaan ledit joka kerta samoin päin, jotta napaisuuksien sekaannuksilta vältytään. Tässä vaiheessa ledin pohjan anodiin laitetaan lämmönsiirtotahna (tästä tarkemmin ohjeessa “Valaisimia smd-ledeillä”).

Koska katodi on kuvassa teipin reunan ulkopuolella, lasketaan led piirilevylle siten että katodi tulee "K" merkatun juotosalueen päälle.

Koska ledin pohjassa oleva anodi ei saa koskettaa katodiin, on lediä hyvä siirtää hieman enemmän anodia kohti. Riittää että katodi jää juotosalueen päälle. Katodipuoli juotetaan nyt kiinni teipin pitäessä lediä paikallaan.

Kun katodipuoli on juotettu kiinni, teippi otetaan pois ja myös anodi juotetaan kiinni piirilevylle. Huom. alla oleva kuva on otettu päinvastaiselta puolelta kuin ylempi, eli anodi on nyt oikealla.

Piirilevylle juotetaan vielä vastukset ja seuraavan kuvan mukaiset kaksi lyhyttä johdinta. Johtimet jotka tulevat piirilevyn ja kytkimen väliin (piirroksessa sininen ja oranssi) ovat pituudeltaan n. 4cm.

Huomatus johtojen juottamisesta
Koska johtimet juotetaan kuparipuolelle, käytetään juottamisessa hieman erilaista taktiikkaa. Johtimet kuoritaan ja tinataan ensin päistään. Tinattu pää katkaistaan hyvin lyheksi, eli n. 3mm pituiseksi. Sitten tinataan myös täplät joihin johtimet tulevat.

Kun johdinta juotetaan piirilevylle, kuumennetaan jo tinattua piirilevyn täplää. Kun täplän tina sulaa, työnnetään johtimen päätä mahdollisimman kiinni reikään. Näin johtimen eriste tulee mahdollisimman kiinni juotostäplään. Kuva:

- Edellisellä vältetään oikosulut, joita voi syntyä mikäli eristämättömät johtimien päät jätetään pitkäksi ja ne painuvat viereisiin juotostäpliin.

Seuraavaksi johtimet juotetaan kiinni kytkimeen, sen laitimmaisiin napoihin. Kytkin kannattaa teipata johonkin alustaan kiinni, jotta kytkin ei liiku juotettaessa.

Osasijoittelu ja johtojen kytkentäpiirros

Lisäksi tarvitaan USB-johto, joko valmisjohto uros/uros joka katkaistaan tai juotettava USB-pistoke ja johtoa.


Kytkentäkaavio

Kun on-off-on vipukytkimen vipu on keskiasennossa, ei led saa virtaa. Yhteen laitaan käännettynä virta kulkee vain vastuksen R1 kautta ledille ja ledin virta / valo on maksimissaan. Vastus R1 on maksimivirran määrittävä etuvastus. Kun vipu on käännetty toiseen laitaan, niin virta joutuu kulkemaan myös vastuksen R2 kautta. joka on R1 suhteen huomattavasti suurempi himmennysvastus.

Jos huomaatkin että led tuli väärin päin?
Ei hätää. Tällöin vain käyttöjännitteen napaisuus vaihdetaan. Virtajohdon punainen plusjohto liitetään siihen kohtaan piirilevyllä mihin miinuksen pitäisi tulla ja musta miinusjohto liitetään kytkimen keskinapaan.

Piirilevyn sijoitus valaisimeen
Kun kytkin on kiinni johtimissa, voidaan kokonaisuutta sovitella valaisimeen, eli työnnetään kytkin valaisimessa olevan sidontalangan alle ja piirilevyä sen perään. Tarkista vielä, että piirilevyn toiselta puolelta on kaikki langanpäät leikattu mahdollisimman lyhyeksi.

Kun piirilevy on suunnilleen paikallaan, juotetaan USB-johdon piuhat kiinni. Juota ensin miinusjohto piirilevylle ja sitten plusjohto kytkimen keskimmäiseen napaan. Kokeile toimiiko lamppu. Jos lamppu toimii, niin kytkin ja piirilevy voidaan liimata kiinni lopulliselle paikalleen.

Liimaa ensin kytkin kontaktiliimalla kiinni sidontalankaan joka sivulta. Anna liiman kuivua Liimaa sitten vasta piirilevy kiinni, työntäen sitä kytkimen juotoskorvien alle. Käytä esim. hauenleukoja liimauspuristimena kuten kuvassa alla. Taittele lopulta kaikki johtimet sivuun ledin tieltä, jotta ne eivät tuota varjoja.

Kangasverhoilu
Kankaan taitosten mallina käytetään kravattia tai sitten valaisimen tekoon uhrataan kravatti, kuten on tehty kuvan valaisimessa. Tärkein pointti miksi kravatti myös sopi käyttöön muotonsa lisäksi, on useimmissa kravateissa taustapuolella oleva kiilamainen kankaasta vapaa alue, joka juurikin tarvitaan jotta led pääsee loistamaan vapaasti.

Voi hyvin olla että kotoa löytyy jokin "ruma" tai pykinyt kravatti, ellei sitten löydy kirpparilta. On tietenkin hyvä jos jokin vastaava voidaan tehdä tekstiilityön puolella ihan viimeisen päälle.

Kankaan olisi syytä olla avonainen jo 22Ω vastuksen kohdalla, jotta kyseinen vastus pääsisi jäähtymään.

Kun kangasverhoilu on puettu rungon päälle, voidaan peltirungon taitokset viimeistellä. Lisäksi "nenän" kärki kannattaa sitoa kytkimeen langalla, jotta kytkin peittyy paremmin. Ensin tehdään neulos poikittain kankaan kärkeen ja sitten lanka sidotaan solmulla aivan kierteen päähän, jotta kierre peittyy mahdollisimman hyvin.

Katso myös
Artikkeli smd-ledien käsittelystä

Piirilevyn voi valottaa, syövyttää ja porata ylläolevan artikkelin pohjalta. Käytännössä kuitenkin piirilevyjen omavalmistus on hiipunut tai siihen ei ole enää kouluissa edes mahdollisuutta. Niinpä yhä useammalle Ideaportin sarjoille pyritään teettämään valmiita tehdastekoisia piirilevyjä. Piirilevyt (ja elektroniikkasarjat) tuottaa Boreas Electronics Oy.

Näiden ohjeiden led-piirilevyn tarkempiin tietoihin pääset tutustumaan seuraavasta linkistä.