Muita tarvittavia osia ja tarvikkeita:
• USB-tuloliitin kuten kuvissa näkyvä yleistyvä USB-C runkoliitin tai esim. johto leveällä A-tyypin USB-liittimellä.

Kuvissa näkyvä ruuviliitin helpottaa testauksessa kun käyttöjännitteen voi kytkeä hetkeksi toimivuuden testaamiseksi. Liittimen ruuveista on myös helpompi mitata jännitteitä vian etsimisvaiheessa. Huom. ei sovellu käytettäväksi jäljempänä esiteltävän spottivalaisimen kanssa.

Transistoria ei tarvitse jäähdyttää kytkennässä käytettävien max. 0,5W ledien tehoilla.

Rakentaminen
Huomaa että jos ledin valokulmaa haluaa kasvattaa enemmän ympärisäteileväksi, voi ledin kupua hioa tasaiseksi, jotta kuvun linssivaikutus heikkenee.

Aivan ensimmäisenä paikalleen kannattaa juottaa led, jos sen toivotaan seisovan pystyssä piirilevyltä. Kätevin kiinnipitotapa juottamista varten on pieni ruuvipuristin, jossa on matalat leuat, tai jotka ovat tarpeeksi matalat laidoilla. Sellaiseen ledin saa paikoilleen ja suoraksi. Lisäksi puristin muodostaa lämpölukon. Piirilevy lasketaan ledin päälle, varmistaen että juotospisteet/napaisuus on oikein ja lopulta piirilevy tuetaan paikalleen teipin palalla. Seuraavassa kuvassa ledin pitempi jalka eli anodi on vasemmalla, jolle laidalle tulee myös transistori ja napaisuus on siten oikea.

Toinen vaihtoehtoinen tapa on ripustaa led hauenleualla ensin pidemmästä anodijalasta, mutta juotetaan vain lyhyempi katodi kiinni. Sitten tarkistetaan ledin suoruus- ja väännetään se tarvittaessa suoraksi. Vasta tämän jälkeen juotetaan anodi kiinni. Samoin voi menetellä ihan varmuuden vuoksi vaikka käyttäisikin ruuvipuristinmenetelmää.

Ledin on joka tapauksessa hyvä tulla verrattain korkealle piirilevyn pinnasta. Näin juottamisen kuumuus ei aiheuta vaurioita ja led pystyy myös jäähtymään jalkojensa kautta käytössä ollessaan.

Potentiometrin juottaminen johtimiin
Johtimien juottamista kiinni potentiometriin helpottaa puualusta, jossa on potentiometrin kierteen kokoinen reikä ja joka pitää potentiometria aloillaan juottamisen ajan.

Jos potentiometrissa on piirilevypinnit, niin johtimen päät kannattaa kiertää saparolle käyttäen ø 1mm-1,5mm poranterää. Toisella johtimista tehdään siltaus kahden pinnin välille, joten kyseisen saparon päähän jätetään pitempi häntä (seuraavassa kuvassa keltainen johdin - yksityiskohta jäljempänä esiteltävän spottivalaisimen rakentelusta). Teippaa sitten kulloinenkin johdin potentiometrin viereen juottamisen ajaksi.

Huomaa että johtimien järjestyksellä ei ole vaikutusta potentiometrin toimintaan, vaan ainoastaan sillä että minkä pinnien väliin siltaus tehdään. Kuvan kytkennällä led kirkastuu potentiometria oikealle käännettäessä.

Kytkennän testaus
Käännä potentiometri ensimmäisellä testikerralla täysin vasempaan ääriasentoon!

Mikäli led loistaa silti hyvin kirkkaasti kun virtalähde liitetään kytkentään, irrota virtalähde nopeasti. Transistorin alueella on todennäköisesti tinasilta tai transistori on tuhoutunut hartaan juottamisen seurauksena.

Mikäli led ei ala loistamaan potentiometria oikealle käännettäessä, katso ohjeita vian selvittämiseksi seuraavalta sivulta.

Mittauspisteet ja toiminnan selostus

Mittapisteet vastaavat Multitasker-piirilevyn merkintöjä. Pyri liittämään ja varmistamaan yleismittarin mustan miinusjohdon kontakti ensin kohteen miinukseen ja kosketa sitten pluskohtaa ja tarkista lukema näytöltä.

Käyttöjännite sisään: TR(-) / T2(+)
Tarkista aina ensin että piirilevylle tulee 5V käyttöjännite.

Kantajännite: TR(-) / T3(+)
Tutki potentiometrilta kannalle tuleva säätyvä jännite. Vikaa voi olla potentiometrin johtimien juotoksissa (tai liitoksessa ruuviliittimen alle). Jännite säätyy näistä mittapisteistä mitattuna n. 2,6V-4,6V välillä.

Emitterin jännite: TR(-) / T1(+)
Transistorin vasemmanpuoleisin jalka tai ledin anodi "A". Jos potentimetrin säätö kannalle toimii, emitterijännitteen tulisi muuttua välillä n. 2V-3,9V. Jos jännite on nolla niin transistorissa on vikaa tai siinä on kylmäjuotos. Samoin jos jännite on 5V niin transistorissa on kylmäjuotos tai se on vioittunut

Ledin jännite: TL(-) / T1(+)
Tämä jännite kuvaa suuremmilla virroilla ledin kynnysjännitettä sen ominaisvirralla. Jännite on yleensä noin 2,8V-3V. Joidenkin ledien kynnysjännite voi olla korkeampi, jolloin etuvastuksen arvoa pitää ehkä pienentää. Jos jännitettä ei näy ollenkaan ja edelliset mittaukset on käyty läpi, on ledin etuvastuksessa R3 kylmäjuotos.

Ledin etuvastuksen häviöjännite: TR(-) / TL(+)
Vastuksen R3 yli mitattu jännite kertoo myös ledin läpi kulkevan virran. Oletetaan että potentiometri on maksimissa ja mittari näyttää 1,05V. Led on 0,3W ja etuvastus R3 13Ω. Vastuksen läpi kulkeva virta on tällöin 1,05V / 13Ω = 0,081A. Tämä luku on ihan hyvä kun ledin ehdoton maksimi virta on 0,09A (90mA).

Kytkennässä oleva potentiometri (+ suojavastus R1) sekä R2 muodostavat muuttuvajännitteisen jännitejakokytkennän, jonka jakopiste on kytketty transistorin kannalle. Potentiometrin maksimiarvo 2,2kΩ saavutetaan kun potentiometri käännetään vasemmalle ääriasentoon. Jännitejakokytkennän vastusarvo R2 on valittu niin, että jännitejakokytkennän kannalle syöttämä jännite on tällöin pienimmillään, joka on noin puolet käyttöjännitteestä eli 2,6V. Transistorin emitterillä on tällöin noin 2V jännite ja transistori onkin käytännössä aina johtavassa tilassa.

Led ei kuitenkaan loista eikä virta kulje sen läpi, ennen kuin ledin alin absoluuttinen kynnysjännite ylitetään. Asettamalla alin emitterijännite nollan sijasta hieman ledin kynnysjännitettä alemmaksi, saadaan kirkkaussäätö toimimaan loogisemmin. Potentiometrin käännön alkupäähän ei jää tällöin pitkää kääntöaluetta, jossa led pysyy pimeänä.

Kun potentiometria käännetään oikealle minimiin, menee kannalle noin 4,6V jännite. Korkein emitterijännite on tällöin noin 3,9V. Ledin etuvastus on määritetty tälle maksimijännitteelle. Jos teet omia kokeiluja tällä säätimellä, ei vastusta kannata mitoittaa aivan maksimivirtaan, koska lämpenevän ledin kynnysjännite laskee hienoisesti ja siten virtakin kasvaa. Etuvastus kannattaakin laskea n. 10% suuremmaksi.

Plusjännitteeseen kytketyn vastuksen R1 tärkein tehtävä on suojata potentiometria. Jos johtimet koskettavat tahattomasti muualle kytkentään-, transistorin alueella on tinasilta tai transistori on tuhoutunut juotettaessa, estää vastus käyttöjännitteen suorat oikosulut esim. transistorin kannan kautta miinukseen.

Kondensaattori C poistaa virtalähteen häiriöitä ja joissakin virtalähteissä olevaa voimakastakin rippleä. Ilman kondensaattoria valaisin ei välttämättä sammu ollenkaan, jos impulssien huiput päätyvät transistorin kannalle.

"Toimisiko tämä kytkentä suurempitehoisten ledien kanssa jos transistorin jäähdyttää, kun kerta transistorin virtakesto riittää?"
Valitettavasti ei toimi. Myös kytkennän ns. "tavallista" tehotransistoria pitäisi ohjata suuremmalla virralla. Tämä vaatisi myös enemmän virtaa- ja siis myös tehoa kestävän potentiometrin. Ideaportin listalla on (tätä ohjetta heti seuraavana) rakenteluohje suuremmille led-tehoille 1W-3W hieman eri tekniikalla.

Mallivalaisin "Pikkuspotti"

Ideaportissa on muutamia valaisimen ohjeita kuten "Kangasverhoiltu tunnelmavalaisin", joissa piirilevy sijoitetaan hyvin yksinkertaisesti valaisimen pohjalle. Seuraava ohje on sitten hieman monimutkaisempi ja hyödyntää kuvullisen ledin suuntaavuutta. Valaisimesta tulee suunnilleen oheisen kuvan mukainen, noin 135mm korkea spottivalaisin.

Varjostimen mittapiirros

Rungon mittapiirros

Rakentaminen
Rakentaminen aloitetaan sahaamalla 43mm leveää aihiota sekä puusta että -vanerista. Mitta 43mm tulee siitä, että sen väliin mahtuu 40mm x 40mm putki väliin ja sen kummallekin puolelle huopapalat. Valaisimen rungon palasten sahauksia helpottaa se että myös syvyys voi olla sama 43mm. Piirustuksen mitoissa oletuksena on että vaneri on 3mm vahvaa askerteluvaneria.

Vanerisoirot kannattaa sahata sirkkelillä samanaikaisesti muiden puuosien pinnalla, jotta reunat eivät rispaannu. Soiron aloittava pää kannattaa ruuvata kiinni mahdollisen "räpätyksen" estämiseksi. Sitten kun soiroa sahaa lyhyiksi kotelon palasiksi, voi vanerin teipata reunoilta kiinni. Seuraavat kuvat esittävät tekniikan. Teippauksen jälkeen teipin liimatahrat kannattaa hioa pois, jotta rungon maalaus onnistuu ongelmitta.

- jälkimmäisessä kuvassa on valmis "sokkelipala" 43mm x 38mm (18mm puuliimalevy) ja sen päällä vanerinen kansilevy, tismalleen saman kokoiseksi sahattuna

Ennen liimauksia ns. kansilevyyn pitää tehdä hahlo takareunaan, jota kautta johtimet kulkevat ylös varjostimeen. Jos valaisimeen tehdään jalusta joka liitetään tapilla, pitää sokkelipalaan porata myös tuo tapin reikä. Katso kuva tappiliitoksesta ohjeen lopusta. Helpompi tapa on yksinkertaisesti ruuvata jalusta kiinni kiinteäksi, mutta valaisin ei ole tällöin ihan yhtä kätevä matkalle otettavaksi. Valaisin pysyy hyvin pystyssä myös ilman jalustaa, vaikkakin pimeässä haparoiden sen sitten kaataa.

Rungon osien liimauksen yhteydessä, seuraavat pari tukipalaa helpottavat huomattavasti. Ensin pöydälle laitetaan särmiltään suora palikka no. 1 (pituus mieluummin yli 20cm). Valaisimen kotelon pohjalle tuleva paksu sokkelipala teipataan palikkaan 1 alareunasta kiinni keskelle (teipin pätkää näkyy kuvassa ja sen on tarkoituskin tulla yli).

Palikan 2 on tarkoitus auttaa kansilevyn korkeuden saamisessa oikeaan korkoon (yläpinta 60mm). Palikan pituus on siten n. 39mm jos sokkelipala on tehty 18mm vahvasta liimalevystä ja vaneri on 3mm.

Ensin liimaa levitetään sokkelipalan sivuille. Sokkelipalan korokkeeksi laitetaan palikka 2 ja sen perään kansilevy, jonka sivuihin levitetään myös liimat. Levyä pystyssä pitämään tuodaan joku suorakulmainen pönkkä. Nyt runkojen 135mm korkeat sivuosat voidaan tuoda edellisten sivuille, päät vasten palikkaa 1. Palikan 2 ansiosta kansilevyä-, kuten myös sokkelia- voi painaa tarvittaessa nippuun peukalo-etusormiotteella kun palikka 1 toimii vasteena.

Tämän jälkeen sivuille tuodaan vielä suorakulmaiset isommat pönkät (vaikka kakkosnelosen pätkät) huolehtimaan että kokonaisuus tulee suoraksi. Isompia sivupönkkiä liutetaan varovasti pitkin palikkaa 1, jossa sokkelipalikka on teipillä kiinni. Sokkeli ei pääse liukumaan karkuun ja rakenne ei voi muuta kuin suoristua edellisten kahden ison pönkän väliin. Ja välillä varmistetaan löysät pois kansilevyn ja palikan 1 välistä. Tämä metodi on lähinnä nopea siihen nähden että käytettäisiin heti alusta alkaen erilaisia puristimia.

Vasta kun osat näyttävät olevan kohdillaan/suorassa ja tasan palikkaa 1 vasten ja liimakin on hetken tarttunut, niin liimapuristin voidaan lisätä varovasti puristamaan sivupönkkien laidoilta.

Etulevyyn porataan ø 7mm reikä potentiometrille aivan keskelle ja sitten se myös liimataan kiinni. Tämän jälkeen rungon pitäisi näyttää jotakuinkin seuraavalta.

Seuraavassa kuvassa näkyvät sisäsivuille lisätyt pienet palikat, joilla sivuja on vahvistettu ruuvinreikiä varten. Palikkoitten vahvuus voi olla 10mm tai sellainen että potentiometrin pääsee asentamaan etulevyyn palikoitten välistä. Palikoitten avulla ruuvien senkkaukset takakannessa onnistuvat ilman reunan rispaantumisia kun senkkaus ei tule ihan reunalle. Toki muitakin ruuveja voi käyttää kuin uppokannallisia ja kiinnitys onnistuu tällöin suoraan kapeisiin sivuseiniin.

Takalevyn leveys mitoitetaan nyt kun rungon tarkka sivumitta on selvillä. Tämän jälkeen puuosat ovat valmiita ja ne voidaan maalata. Jos lamppu varustetaan USB-C liittimellä kuten seuraavassa kuvassa, tehdään sille ø 11mm aukko. Myös tämä aukko tulee aivan levyn keskipisteeseen. Jos valaisimessa haluaa käyttää vanhaa leveää USB-A liitintyyppiä, niin johto on mahdollisesti jatkettava kotelon sisällä ruuviliitintä käyttäen, jossa johtimet on syytä muuttaa paremmin taivutusta kestäviksi/vahvemmiksi ja sitten kulkemaan yhdessä potentiometrin johtimien kanssa ylös piirilevylle.

Huom. alun perin valaisimen korkeusmitta on se mikä on, jotta USB-C liittimen kiinteä johto riittäisi ylös piirilevylle asti ilman jatkamista. Valaisimen koteloideaa voi käyttää myös korkeammalle ja useampiniveliselle valaisimelle, mutta USB-C liittimen johdot on sitten jatkettava jo alaosassa, kotelon sisällä.

Kuvien valaisimessa on varjostimen materiaalina käytetty 40mm x 40mm alumiiniputkea. Aivan hyvin toimii myös teräksinen kalusteputki. Pituutta varjostimella on 60mm. Putkeen porataan sivuille reiät akselia varten, jonka varassa varjostin kääntyy. Reikien sijainti on lähempänä alareunaa, jotta johtimien liike olisi lyhyempi varjostinta käännettäessä.

Sopiva ruuvi on 65-70mm pitkä M3. Koska ko pitkiä M3 ruuveja on melko hankala löytää, voidaan käyttää kierrotankoa ja kupumuttereita (tai kupumutteria/siipimutteria).

Varjostimeen porataan lisäksi ø 4mm reikä johtimien kululle ja sahataan siihen ulottuva hahlo. Hahlo on saatava niin väljäksi että johtimet saadaan kulkemaan sitä pitkin rinnakkain aukkoon. Hahlon- ja reiän terävät reunat on hiottava huolella pois, jotta ne eivät nirhaa johtimen eristeitä rikki.

Putken pinnan saa samettiseksi ja työstön- sekä putken valun jäljet pois, kun putken pinnan "harjaa". Harjaaminen kannattaakin tehdä viimeisenä, kaikkien työstövaiheiden jälkeen. Harjaaminen tehdään tasohiomakoneella (käytä alumiiniputken kanssa ilmanvaihtokaappia tai muuten hyvää poistoilmanvaihtoa vieressä), jonka jälkeen putki huuhdotaan vedellä.

Varjostinputken perään tulevaan tulppaan porataan reiät samoihin kohtiin kuin putkessa, jonka ajaksi se työnnetään hetkeksi putkeen. Viilaa putken teräviä sisäsyrjiä, jotta putki ei höylää tulppaa vaan menee sujuvasti paikalleen. Tulppaan porataan reiät putken malliin ja tehdään myös hahlo. Tulpan osalta hahlon teko onnistuu sivuleikkureilla.

Sitten otetaan vaikka tyhjä piirilevy ja paikoitetaan ruuvin reiät, joiden kautta piirilevy kiinnitetään tulppaan.

Sitten elektroniikka rakennellaan valmiiksi seuraavilla tarkennuksilla:
Potentiometrin johtimien tulee olla pituudeltaan noin 20cm. USB-C liittimen tulee olla asennettuna valmiiksi kotelon sulkevaan takalevyyn. Muut kaikki johtimet saadaan pujotettua olemassa oleviin hahloihin. Piirilevyn tulisi näyttää tulpan päälle kiinnitettynä kuten seuraavassa kuvassa.

Tulppa tulee työntää putkeen varovasti tarkkaillen että johtimet kulkevat pitkin hahloa joka niille on tehty! Putken- ja tulpan väliin jäävät johtimet voivat katketa tai eriste vioittua, joten tulppaa ei pidä runnoa hätäisesti paikalleen.

Varjostimen kannatinpisteiden kummallekin puolelle liimataan kalustehuopanapit. Huopanapeilla saadaan sopiva kitka varjostimen kääntämiselle. Reiät nappeihin tulee tehdä nahkapaskalla eikä poraten!

Sitten kun varjostin piirilevyineen ja myös potentiometri on laitettu paikalleen, pitäisi valaisimen näyttää seuraavalta.

Potentiometria- ja takakantta kannattaa kiertää muutama kierros suhteessa varjostimeen, jotta johtimet saa nippuun kuten kuvassa.

Kun takalevy USB-liittimineen on ruuvattu kiinni, pitäisi valmiin valaisimen näyttää seuraavalta.

Varjostinta voi kääntää yläasentoon maksimissaan noin 45° verran jotta johtimet eivät kärsi. Jos on epäilys että joku ei sitä rakenteesta ymmärrä- tai että vääntää silti ilkivaltaisesti, niin varjostimen ja kotelon kannen väliin voi virittää rajoittimen (reikä lähelle varjostimen etureunaa, reikä kanteen ja väliin naru).

Valaisin pysyy melko hyvin pystyssä ilman jalustoja. Jos valaisimeen kuitenkin haluaa helposti irrotettavan jalustan joka ehkäisee valaisinta kaatumasta tönäisystä, kannattaa jalustimen kiinnittämiseen käyttää kalustetappia. Reikä sokkeliin tulee tehdä lähelle etureunaa, jos takalevy kuitenkin kiinnitetään ruuvilla sokkeliin keskeltä.

Kuva valaisimesta jalustoineen