„Fairy Light“akumuliatoriaus tausojimo priemonė: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

CR2032 baterijos yra puikios, tačiau jos tarnauja ne taip ilgai, kaip norėtume važiuodami LED „Fairy Light“stygomis.

Prasidėjus atostogų sezonui, nusprendžiau pakeisti keletą 20 šviesos stygų, kad išeitų iš USB maitinimo banko.

Aš ieškojau internete ir sužinojau, kad ne visi USB maitinimo bankai liks įjungti, kai srovė bus tokia maža.

Atlikdamas bandymus ir atlikęs keletą pakartojimų, radau veikiantį sprendimą, kurį, manau, kiti gali norėti išbandyti.

Be įprasto nepertraukiamo veikimo laiko nuo 60 iki 80 valandų tarp įkrovimų, reikės įsigyti ir perdirbti mažiau CR2032 baterijų!

Būtinai atlikite tai arba pereikite prie pabaigos, kad pamatytumėte galutinę versiją …

Norėjau išsaugoti tai, kas geriausia paskutiniam!

Bobas D.

1 žingsnis: Surinkite reikiamas dalis

Reikalingi tik keli komponentai ir jie visi tilps į dvi CR2032 baterijas, esančias baterijų dėžutėje.

1x 3, 350 mA - 4, 440 mA USB maitinimo bankas (arba panašus) - iš „Walmart“arba „Amazon“

1x 20 LED šviesos eilutė - daug rūšių yra „Amazon“

www.amazon.ca/Starry-String-Lights-CR2032-20LEDs/dp/B01FO9II5K

1x 2N2222A arba 2N4401 tranzistorius - patvirtinau, kad abu tipai veikia gerai.

2x 1N914A arba 1N4148 diodai - patvirtinau, kad abu tipai veikia gerai.

1x 3, 300 omų 1/4 vatų rezistorius

1x 16 omų arba 2x 33 omų 1/4 vatų rezistorius - 1 ir 2 versijoms

1x 10 omų 1/4 ARBA (pageidautina 1/2 vatų) rezistorius - 3 versija.

1x 270 omų 1/4 vatų rezistorius - 2 versija

1x išgelbėta USB A jungtis ir kabelis - naudosime „Red +“ir „Black“laidus, izoliuosime baltus ir žalius duomenų laidus.

2 veiksmas: reikalingi įrankiai

Litavimo stotis ir lydmetalis.

Pjaustytuvai, vielos nuėmiklis, chirurginis spaustukas, tikslūs atsuktuvai.

Šilumos susitraukiantys vamzdžiai ir šilumos šaltinis.

Karštas klijų pistoletas ir klijų lazdelė.

Skaitmeninis ar du skaitikliai, skirti srovės, įtampos ir varžos bandymams.

Failai apvalūs ir plokšti.

3 veiksmas: schema ir dalių išdėstymas - 1 ir 2 versija

Kaip ir dauguma mano sukurtų dalykų, aš visada galvoju apie būdus, kaip panaudoti kuo daugiau dalykų. Man patinka gera paieška „Amazon“ir jaudulys bet kuriuo metu, kai atkeliauja naujas siuntinys … bet naudotis turimomis dalimis yra puikus jausmas.

Tai buvo viena iš tų konstrukcijų, todėl nusprendžiau naudoti pagrindinę nuolatinės srovės LED tvarkyklės grandinę, apie kurią neseniai sužinojau internete.

Pagrindinis komponentas, lemiantis LED lempoms tiekiamą srovę, yra spinduliuotės rezistorius. Norėdami supaprastinti paaiškinimą, aš pasakysiu, kad įtampos kritimas per emiterio rezistorių yra gana pastovus esant 0,5 vdc dėl 1 ir 2 diodų, prijungtų prie pagrindo kaip įtampos daliklio.

1 ir 2 versijose aš eksperimentavau su 15–30 mA LED pavaros srove prie LED eilutės.

Reikalingas emiterio rezistoriaus rezistoriaus matematinis skaičiavimas:

0,5 volto / 0,015 amperų = 33 omai

arba

0,5 volto / 0,030 amperų = 16 omų

2 versijoje pagrindinis skirtumas yra 270 omų rezistorius, pridėtas siekiant padidinti bendrą grandinės srovę iki šiek tiek daugiau nei 50 mA, kad kai kurie akumuliatorių bankai neišsijungtų maždaug po 30 sekundžių.

3 versijoje… lauksiu vėliau, kol pakalbėsiu apie šį pakeitimą.

4 žingsnis: išmontavimas ir paruošimas

Atsukite 4 varžtus, laikančius dangtelį, atidėkite baterijas ir pradėkime.

Turime sulenkti skirtukus, kad sudarytume daugiau vietos komponentams. Šiai užduočiai atlikti veikia adatinės replės arba chirurginis spaustukas.

Toliau turime nuimti jungiamąją juostą, sujungusią dvi baterijas. Apipjaustiau plastikinius mazgelius ir atmušiau strypą, nes to nebereikia.

Įkaitinkite litavimo stotį ir nuimkite jungiklį ir LED laidus paveikslėlyje pažymėtose vietose.

Pažymėjau, kad anodas + laidas turi baltą juostelę ateičiai, ir kol kas atidėkite LED lemputes. Vėliau turėsime juos vėl prijungti ir įsitikinti, kad jie tinkamai prijungti.

Aš taip pat pridėjau jungiklį ir jungiamąją juostą prie savo dalių dėžutės … niekada nežinai, kada jie gali būti naudingi kitam projektui!

5 veiksmas: užpildykite akumuliatoriaus dėžutę - žr. 1 arba 2 versijos schemą

Štai kaip aš surinkau komponentus:

Priminimas: katodo neigiamas (-) yra diodo su juoda juosta galas.

-sujungti D1 ir D2 nuosekliai ir lydmetalį (aš taip pat pridėjau nedidelį skaidraus šilumos susitraukimo gabalėlį).

-priveržkite D1 anodo laidą ir T1 pagrindinį laidą kuo arčiau, kad vis tiek būtų galima prijungti litavimą, ir lituokite.

- su plokščia T1 puse žemyn, padėkite D2 katodą, kad jį būtų galima lituoti prie neigiamo USB bėgio (kur mes sulenkėme skirtuką).

-sutrumpinkite katodo švino dydį ir lituokite.

- suraskite reikiamą 16 omų arba 2x 32 omų emiterio rezistorių ir lydmetalį tarp T1 emiterio laido ir neigiamo USB jungties skirtuko.

-Aš pridėjau nedidelį skaidraus šilumos susitraukimo gabalėlį prie 3K3 rezistoriaus ir įdėjau jį tarp T1 Base / D1 anodo jungties ir USB + bėgelio skirtuko. Tada lituokite vietoje.

- 2 versijai - įdėkite ir prilituokite 270 omų rezistorių tarp USB + ir USB bėgelių.

Dabar atėjo laikas išdžiovinti, prijunkite USB kabelį ir prijunkite klijų pistoletą.

-turėsite šiek tiek nukirpti ir paduoti failą, kad USB kabelis patektų į akumuliatoriaus dėžę (kur iš pradžių buvo jungiklis) … būkite kantrūs.

-suvedę raudonus ir juodus laidus, lituokite juos.

-Dabar laikas karštai išlydyti USB kabelį prie akumuliatoriaus dėžės pagrindo. Laikykite vielą vietoje, kol klijai sukietėja. Įdėkite kelis lašus klijų, kad nesulaikytumėte žalios ir baltos spalvos duomenų laidų.

-Norėjau, kad LED eilutė išsikištų tiesia linija priešais USB kabelio įėjimo tašką. Tai reiškė, kad turėjau vėl nupjauti ir paduoti akumuliatoriaus dėžutę, kad viela tilptų į vietą.

-sausai pritvirtinkite dryžuotą anodą + LED laidą ir lydmetalį prie USB + bėgio.

- sausai prijunkite katodą - šviesos diodų laidą prie T1 kolektoriaus laido. Lituokite ir pridėkite šilumos susitraukimo gabalėlį, kad izoliuotumėte jungtį.

-Patikrinkite visas jungtis ir, jei viskas atrodo gerai, laikas prijungti jį prie maitinimo banko.

6 veiksmas: 1 versijos testavimas ir 2 versijos keitimas

1 versijos testavimas:

Naudojau „Hype HW-440-ASST“maitinimo banką, kuris nuosekliai veikė (neišsijungė), maitindamas 20 šviesos diodų eilutę.

Pastaba: Apskaičiuotas veikimo laikas (visiškai įkrautas) būtų 4 400 mAh / 30 mA = 145 valandos

Tada išbandžiau 1 versiją su ONN ONA18W102C maitinimo banku, kuris automatiškai išsijungs po 30 sekundžių.

2 versijos kūrimas ir bandymas:

Tada aš sujungiau tą pačią 1 versijos grandinę ant duonos lentos ir pridėjau papildomą 270 omų rezistorių prie USB + ir USB bėgių. Tai padidino bendrą grandinės srovės pritraukimą iki 50 mA. Tada ONN ONA18W102C būtų nuolat įjungtas. Tai tapo 2 versija, kuri veiks daugelyje USB maitinimo bankų.

Apskaičiuotas ONN ONA18W102C maitinimo banko veikimo laikas (visiškai įkrautas) būtų 3, 350 mAh / 50 mA = 69 valandos. Tai užtikrins visą ryškumą per visą tą laiką.

Originalūs akumuliatorių įvertinimai ir mintys:

„CR2032“akumuliatorių nominali įtampa yra 3 vdc, o jų talpa - 240 mAh, o svetainė gali pasigirti, kad nepertraukiamai naudojant jie tarnaus 72 valandas. Vidinis CR2032 akumuliatoriaus pasipriešinimas apriboja srovę iki pasakų šviesos, todėl originalioje konstrukcijoje nėra ribojančio rezistoriaus. Tačiau visos mano peržiūrėtos svetainės rodo, kad CR2032 nemėgsta išsikrauti tokiu dideliu (maždaug 30 mA) greičiu.

Šiuo metu negaliu to tiksliai patvirtinti, bet prisimenu, kad po 3 vakarų (4 valandų trukmės) žibintai atrodė pastebimai silpnesni. Iš šių baterijų niekaip negalite gauti „magijos“. Bandydamas patvirtinau, kad lemputės atrodo labai nuobodžios, kai baterijos pasiekia 2,5 vdc vienoje ląstelėje.

Turėsiu atlikti bandymus realiame gyvenime ir vėliau atnaujinti šį įrašą, tačiau manau, kad 3, 350 mAh @ 5 vdc maitinimo bankai turėtų visiškai pralenkti 240 mAh @ 6 vdc (2 baterijos iš eilės) CR2032.

Be to, tikslas buvo ilgesnis veikimo laikas ir galiausiai mažiau „CR2032“baterijų buvo „išleistos“ir perdirbtos.

Eiti toliau:

Jūs atspėjote … 3 versija sukurta, todėl skaitykite toliau!

7 žingsnis: pasakų šviesa: 3 versija su dviem šviesos diodų žibintais

3 versijoje naudojama papildoma srovė, kuri buvo nukreipta (iššvaistyta) į 270 omų rezistorių 2 versijoje.

Kadangi siekėme 50 mA kaip bendrą srovę, kad vidutinis maitinimo blokas būtų įjungtas, galime tai pagerinti. Atlikau testą, kur maitinau 15 mA šviesos stygą, o antrąją - 30 mA, o žmonos paklausiau, ar ji gali pastebėti skirtumą. Ji keletą kartų žiūrėjo pirmyn ir atgal ir nurodė, kad iš tikrųjų nemato ir nesiskiria.

Šis eksperimentas patvirtino, kad geresnis sprendimas būtų maitinti dvi (2) „Fairy“šviesos stygas lygiagrečiai ir varyti jas 50 mA srove. Pridedamoje 3 versijos schemoje galite pamatyti, kad viskas, ko reikėjo, buvo pakeisti emiterio rezistorių R2 į 10 omų ir lygiagrečiai prijungti antrąją šviesos eilutę.

Norėdami apskaičiuoti galią per R2 pagal Ohmo įstatymą:

P = E x I

E = 0,5 volto (per R2)

I = 50 mA (per R2)

0,5 x 50 = 0,025 vatai

Šiai programai galime saugiai naudoti 10 omų 1/4 vatų (250 mW) rezistorių.

2 paveiksle parodyta, kad bandymo grandinė pritraukia 50 mA, kaip apskaičiuota.

Pridėjau keletą kūrimo proceso vaizdų, kad būtų parodytas kabelio maršrutas.

3 versija baigta ir bandoma ant mano suolo.

8 veiksmas: 2 ir 3 versija - galutinis produktas

Štai ant mano suolo veikia 2 ir 3 versija.

Baigiamoji pastaba:

Tai buvo įdomus statinys su apšvietimu, kurį galiu naudoti bet kuriuo metų laiku.

Geriausia tai, kad man nebereikia užsisakyti ir laukti CR2032 keičiamų baterijų!

Dėkojame, kad sekate, ir laimingas pastatas!

Bobas D