LED avarinė lempa (dažniausiai atgauta): 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Šį projektą įkvėpė mano paprastas poreikis išvengti skausmingo smūgio į kampus, kai dingsta elektros energija, o aš darau darbus savo juodame rūsyje ar kitose tamsiose vietose.

Išsamiai ir protingai įvertinus kitus sprendimus, tokius kaip:

- pašalinkite arba suapvalinkite visus aštrius viso namo kampus, - tapk katinu, - išleisti nepagrįstai daug pinigų komerciniams avariniams žibintams įrengti, Aš darau išvadą, kad turėdamas nedaug regeneruotų elektros komponentų ir porą nebrangių modulių, galėjau pasidaryti savo „pasidaryk pats“avarinius žibintus.

Po kelių projektavimo pakartojimų aš taip pat priėjau prie išvados, kad galėjau ne tik išleisti nedidelę pinigų sumą, bet ir tai, kad galėčiau perdirbti daug elektros komponentų, kurie kitu atveju būtų sudėti į šiukšliadėžę. Išskyrus (nebrangų) TP4056 modulį, visa kita gali būti pašalinta iš kitos sugedusios elektronikos, todėl galite investuoti dalį savo laiko ir sukurti aplinkai draugišką „Daugiausiai regeneruotą„ pasidaryk pats “LED avarinę lempą“.

1 žingsnis: medžiagos ir įrankiai

Šiam projektui jums reikalingi pagrindiniai litavimo įrankiai ir keletas kitų pagrindinių „pasidaryk pats“elektroninių įrankių, šiame puslapyje surinkau savo įprastus įrankius. Sukūriau šiai lempai specialų dėklą, kurio specialus tikslas yra supaprastinti jo laidus. Tai nėra privaloma, tačiau labai rekomenduojama, todėl geriau turėti 3D spausdintuvą. Turiu (modifikuotą) CR-10, bet galite naudoti beveik bet kokį 3D spausdintuvą ir bet kokius siūlus, nes tai tikrai lengva spausdinti.

Norėdami sukurti šią lempą, mums reikia kelių kitų komponentų, kuriuos galima išgelbėti iš kitos elektronikos arba įsigyti. Pirmas dalykas: mums reikia energijos rezervo, kurį galime naudoti elektros energijos tiekimo nutraukimo metu, naudosime 18650 ličio jonų elementą ir, žinoma, jo įkroviklį/valdiklį TP4056. Norėdami valdyti lempos elgesį, mums reikia trijų krypčių perjungimo jungiklio (įjungimo-išjungimo) ir vieno p kanalo „MOSFET“. Na, kadangi tai yra „LED“lempa, mums akivaizdžiai reikia šviesos diodo ir jo srovę ribojančio rezistoriaus. Pridėkite keletą atsarginių laidų, ir viskas.

Palauk, paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas: mums reikia sieninio maitinimo adapterio, kad mūsų lempa visada būtų paruošta, antraip tai nebus „avarinė“lempa. Daug senų - iš tikrųjų senovinių - mobiliųjų telefonų sieninių adapterių laikiau dėžutėje. Kelis kartus savęs klausiau, kaip galėčiau juos panaudoti. Per daug voltų arba per mažai amperų daugumai programų, tačiau jie puikiai tinka šiai užduočiai, staiga jie nebėra šiukšlės!

Jei nenorite naudoti mano 3D dėklo, kaip konteinerį galite naudoti paprastą prototipų plokštę ir viską, kas jums patinka. Mano atvejis yra gražus, nes tai padeda laidams, nes tai tikras PCB. Tai pažodžiui yra (3D) spausdintinė plokštė. ^_^

2 žingsnis: dizaino paaiškinimas

Jei norite tik pastatyti lempą, praleiskite šį žingsnį, bet siūlau jį perskaityti, nes čia galite suprasti, kaip tai veikia ir kokios yra jo ribos.

Kodėl pasirinkau šiuos komponentus?

18650 ličio jonų elementas: tai standartinis elementas, kurį galima įsigyti arba atgauti iš netinkamų nešiojamojo kompiuterio baterijų. Norėdami susigrąžinti šias ląsteles, turite suprasti, kaip patikrinti jų sveiką protą ir kodėl neturėtumėte laikyti blogų ląstelių šalia savęs. Daug pamokų laukiniame internete. Jei nenorite investuoti laiko į tinkamą susigrąžinimo procedūrą, tiesiog nusipirkite ją, geriau saugokitės nei gailėkitės.

TP4056 modulis: tai yra bendras modulis, galintis valdyti vieną 3,6–3,7 V ličio jonų arba ličio polių elementą. Jis gali valdyti įkrovimą ir iškrovimą. Paprastai jis derinamas su kitu lustu, DW01, kuris rūpinasi kitomis problemomis, tokiomis kaip trumpasis jungimas, viršįtampis, apsaugos nuo žemos įtampos elementas ir kiti dalykai. Šio modulio negalima atgauti ar pakeisti kitu, turite jį nusipirkti.

„P-channel mosfet“: tai specialus tranzistorius, dar žinomas kaip elektroninis jungiklis. Tai būtų galima laikyti pagrindiniu šio projekto „triuku“, nes tik šis komponentas gali pridėti reikiamą „logiką“lempos elgesiui. Tai gali „pajusti“užtemimą ir atitinkamai veikti. Šį „mosfet“galima nusipirkti (juk tai tikrai pigu) arba jį galima susigrąžinti iš išmestos elektronikos, turint šiek tiek kantrybės. Norėdami susigrąžinti elektros komponentus, jums tikrai reikės kažko panašaus į mano elektroninių komponentų testerį! TO-220 dėkle naudoju tranzistorių IRF4905. Tai nėra optimalus pasirinkimas, tačiau jis veikia gerai.

Trijų krypčių jungiklis (įjungimas/išjungimas/įjungimas): Tai paprastas perjungimo jungiklis, kuris nustato lempą trijose skirtingose konfigūracijose:

1. visada išjungtas,
2. įjungtas užtemimo metu,
3. visada.

Jį galima susigrąžinti, bet jums turi pasisekti, radau daug panašių jungiklių, tačiau jie greičiausiai yra tik dvipusio jungiklio (iš esmės 99% jų).

Maitinimas: tinka bet kuris įrenginys, galintis tiekti mažiausiai 4,5 V ir 100 mA. Tai tikrai reikėtų susigrąžinti!

Šviesos diodas: nors šį komponentą galima lengvai atgauti beveik visur, iš tikrųjų sunku rasti „pakankamai ryškią“lemputę. Šviesos diodas turėtų suteikti minimalų šviesos kiekį visame kambaryje, tačiau dažniausiai išgelbėti šviesos diodai yra tik indikatoriniai žibintai, kurių apšvietimo galia yra nedidelė visame kambaryje. Dėl šios priežasties aš naudojau specialius 3W šviesos diodus. Kokia didžiausia led galia? 5W, tačiau tinkamai maitinti galima tik trumpą laiką, netrukus jis bus nepakankamai veikiantis. Ir tai tikrai nerekomenduojama dėl šilumos išsklaidymo problemos. BTW, 5W generuos šilumą. Jei nenorite ištirpinti dėklo, kurį turite

DC jungtis: tai neprivaloma, tačiau rekomenduojama. Užtemimo metu man vis dar reikia/noriu išeiti iš rūsio, atkurti elektros energiją ar dar ką nors, ir norėčiau pamatyti, ką darau, todėl turiu/noriu nešiotis savo avarinę lempą. Nemėgstu atjungti ir nešti maitinimo adapterio, todėl pridėjau nedidelę nuolatinės srovės jungtį, kad sukurtų tinkamą nešiojamą, atskirą avarinę lemputę. Kita vertus, galite tiesiog naudoti USB prievadą lempai įkrauti, aš tik nusprendžiau ne rezervuoti „microUSB“įkroviklio šiai lempai.

Magnetas: taip pat neprivaloma, bet galbūt naudinga apšviesti kažką konkretaus užtemimo metu, pastatant lempą ant metalinio daikto. Dėžutėje yra du lizdai, skirti 10x1 mm apvaliam magnetui, juos pritvirtinkite tik lašeliu klijų.

Srovės ribojimo rezistorius: privalomas kiekvienam šviesos diodui, išskyrus tuos atvejus, kai pasirinksite tinkamus komponentus (kaip aš). Šviesos diodai turi būti valdomi kontroliuojant tekančią srovę, o ne naudojamą įtampą. Kiekvienas šviesos diodas turi didžiausią vardinę srovę (Id), o jo spalva apibrėžia nominalią jungties įtampą (Vf).

Kai kurie gamintojai savo duomenų lape gali pasakyti ką nors kita, šiuo atveju vadovaukitės duomenų lapu, tačiau tai yra įprastas skirtingų spalvų Vf [V]:

• IR - infraraudonųjų spindulių 1.3
• raudona: 1.8
• geltona1.9
• žalia 2.0
• oranžinė 2.0
• wihte3.0
• mėlyna 3.5
• UV - ultravioletiniai 4 - 4,5

Norėdami apskaičiuoti tinkamą srovės ribojimo rezistoriaus vertę (R), turite žinoti didžiausią maitinimo šaltinio įtampą (Va) ir naudoti šią formulę:

R = (Va - Vf) / Id

TP4056 išėjimo įtampa yra nuo 4,2 iki 2,5 V, todėl turime naudoti 4,2 V kaip Va. Naudodami anksčiau susietus komponentus turime 3W šviesos diodą, kurio Vf yra 3,5 V, todėl turime 0,85A ID. Šiuo atveju skaičiai yra:

R = (4,2V - 3,5V) / 0,85A = 0,82 omai

Turėčiau pridėti 1 omo rezistorių, nes aš iš tikrųjų bandau kažką išmokyti, iš tikrųjų tai visiškai nereikalinga, laidų atsparumas taip pat padeda. Be to, esant 0,85A, akumuliatoriaus įtampos kritimas bus svarbus, todėl iš tikrųjų turėtume naudoti, tarkime, 3,8-4V kaip Va. Tai reiškia, kad ribojamojo rezistoriaus reikia dar mažiau.

Kitas pavyzdys, turintis tą patį šviesos diodų tipą, tačiau įvertintas 1W, yra šie skaičiai:

Id = 1W / 3,5V = 0,285A

R = (4.2V - 3.5V) / 0.285A = 2.8Ohm

Na, tai yra konkrečiai pasirinktų komponentų, turinčių apibrėžtus įvertinimus, atvejis. Bendras šviesos diodas paprastai gali veikti, kai tai yra 3 V, 10 mA. Akivaizdu, kad tai nėra 100% tiesa, bet be geresnės informacijos …

R = (4,2 V - 3 V) / 0,01 A = 120 omų

Laimei, 120 omų yra standartinė rezistoriaus vertė, jei ne, aš būčiau naudojusi artimiausią didesnę standartinę vertę.

Rezistorius taip pat išsklaido energiją šilumos pavidalu, o jo nominali galia turėtų būti tinkamai suprojektuota. Nesijaudinkite, kad tai taip paprasta, kaip nustatyti Ohmą.

W = (Va - Vf) * Id

Kadangi 0,01A (10mA) gali tekėti per 120 omų rezistorių, jis gali išsklaidyti 0,012W šilumos.

W = (4,2V - 3V) * 0,01A = 0,012W

Įprasto ¼W rezistoriaus bus daugiau nei pakankamai.

Ištraukite rezistorių: šis rezistorius turėtų tik išlaikyti „Mosfet“savo tariamą būseną, slopindamas bet kokį trumpalaikį ar triukšmą, kurį gali surinkti kabeliai, ir netyčia suaktyvinti „Mosfet“. Bet koks rezistorius 1K-10K omų diapazone yra tinkamas.

Kaip tai veikia?

Aš praleidau kelias valandas, kad išsiaiškinčiau geriausią dizainą. Bandžiau optimizuoti projekto išlaidas, sumažindamas reikiamus komponentus, stengdamasis neatsisakyti funkcijų. Galėjau naudoti mikrovaldiklį, visur parduodami labai pigūs pagrindiniai modeliai. Galėjau naudoti pasirinktinę PCB, yra daug PCB gamybos ir pristatymo paslaugų. Aš nusprendžiau to nedaryti, nes tai labai padidintų išlaidas ir sudėtingumą. Be to, susigrąžinti mikrovaldiklį būtų tikrai sunku.

TP4056 daro viską, rūpinasi baterija ir tiekia energiją. Jo išvesties padas yra prijungtas prie perjungimo jungiklio centrinio kaiščio, kuris gali būti trijų konfigūracijų: prijungtas prie kairiojo kaiščio, neprijungtas, prijungtas prie dešiniojo kaiščio.

Kai jis nėra prijungtas prie nieko (centras, išjungta padėtis), elgesys yra gana aiškus, šviesos diodas yra išjungtas, nepriklausomai nuo to, ar sieninis adapteris maitina, ar ne. Įkrovimo procesas nepriklauso nuo jungiklio, jei prijungtas sieninis adapteris, akumuliatorius bus įkrautas.

Tarkime, kad dešinysis kaištis yra prijungtas prie teigiamo šviesos diodo gnybto. Jei perjungsite jungiklį, kad sujungtumėte centrą ir dešinius kaiščius, apeisite „mosfet“. Šviesos diodas degs tol, kol TP4056 gali tiekti energiją.

Likusi galimybė yra perjungti jungiklį, kad centrinis kaištis būtų sujungtas su „mosfet“šaltinio kaiščiu. Šioje konfigūracijoje „Mosfet“perima valdymą. Jei jo vartų kaištis mato sieninio adapterio įtampą, jis neleis srovei tekėti tarp šaltinio ir nutekėjimo, o šviesos diodas bus išjungtas. Prasidėjus užtemimui, įkroviklio įtampa greitai nukris iki nulio. Dabar „Mosfet“vartų gnybtas matys nulį voltų ir leis srovei tekėti, todėl šviesos diodas degs tol, kol TP4056 gali tiekti energiją.

Neblogai tik „mosfet“ir paprastas jungiklis. ^_^

3 žingsnis: Surinkimas

Prijungimo schema pridedama, R1 yra srovės ribojimo rezistorius, R2 yra nuleidžiamasis rezistorius.

Norėdami išnaudoti dėklo sukurtus pėdsakus, turite modifikuoti „mosfet“, kaip aš. Iš esmės jūs turite nupjauti viršutinę metalinę dalį ir paguldyti centrinį kaištį, kad jis patektų į skylę, kad galėtumėte naudoti pagrindinį pėdsaką. Nesijaudinkite, šis „mosfet“yra skirtas daug sunkesnėms užduotims nei mažam šviesos diodui vairuoti, jis nebus suluošintas dėl mažiau išsklaidančios vietos.

Lituoti 18650 langelį yra subtilus uždavinys, būtinai žinokite, ką darote. Tai nėra sunku, bet pavojinga. Iš esmės jūs turite naudoti lituoklį maksimalia galia kuo trumpesnį laiką, tačiau praleiskite kelias minutes, kad suprastumėte konkrečią pamoką, jų yra daug. Geriau apsidrausti nei paskui gailėtis.

Be to, prijungimo procesas yra gana paprastas, jums tereikia sekti pridėtą schemą ir pažvelgti į nuotraukas. Stenkitės netirpinti dėklo su lituokliu, bet kokiu atveju aš atspausdinau savo dėklą PLA, kuris kaitinant nėra išmėtytas. Baigę laidus, naudokite kelis lašus karštų klijų, kad viskas būtų saugu.

DC jungtis neprivaloma, taip pat galite naudoti įmontuotą USB prievadą. Lituosiu nuolatinės srovės jungtį, nes nenoriu rezervuoti/nupjauti mikro USB kabelio šiai lempai. Turiu susigrąžinti senus mobiliuosius įkroviklius!

Jei norite naudoti USB prievadą, galite naudoti bet kurį standartinį 5 V USB kabelį.

Tiesą sakant, taip pat galite nukirpti seną sieninio adapterio kabelį ir prijungti jo GND ir teigiamus laidus prie atsarginio mikro USB lizdo. Tiesiog nukirpkite USB kabelį ir atskleiskite jo laidų varį, prijunkite GND kabelį prie 5 kaiščio ir prijunkite teigiamą kabelį prie 1 kaiščio (pridėtas vaizdas). Norėdami patikrinti, kuris laidas yra 1 ir 5 kaiščiai, turite naudoti multimetrą kaip tęstinumo testerį. Na, tai įmanoma, bet nerekomenduojama. Baigsite naudodami nestandartinės įtampos USB kištuką ir įdėsite daug pastangų, kad padarytumėte tai, kas būtų paprasčiau naudojant paprastą nuolatinės srovės jungtį.

4 žingsnis: naudojimas

Prijunkite įkroviklį arba USB kabelį prie avarinio apšvietimo.

Nustatykite jungiklį į bet kokį jums patinkantį režimą, perjunkite jį į automatinį, jei norite, kad lempa veiktų kaip tinkama avarinė lemputė.

Palaukite kitos juodos spalvos ir mėgaukitės, kaip galite lengvai išvengti kampų!:)

Pažvelkite į vaizdo įrašą, jis parodo, kaip ši lempa elgiasi. Jei jums patinka projektas, laikykite nykštį ir užsiprenumeruokite, kad būtų daugiau.

PS: Tai turėtų būti AVARINĖ lemputė, neturėtumėte jos naudoti kaip standartinės lempos. Problema paprasta ir tai TP4056 „klaida“. Trumpai tariant: jei lemputę naudojate apėjimo režimu (šviesos diodas visada įjungtas) ir įkroviklis yra prijungtas, akumuliatoriaus įkrovimo procesas nesibaigs tinkamai. Tai turbūt nesibaigs. Taip, naudojant ličio elementą tai yra problema, jūs negalite pumpuoti įkrovos į kamerą amžinai! Ši konfigūracija nėra pavojinga, jei naudojama keletą minučių. Ši lemputė nesukels sprogimo, jei pamiršite šią problemą ir tiesiog atsitiksite tokioje situacijoje. Jei jums reikia šviesos iš šios lempos, tarkime, 10 min., Vis tiek galite ją naudoti šiuo režimu be pavojaus. Tiesiog nelaikykite/nepamirškite tokios konfigūracijos lempos, kitaip gali atsitikti blogų dalykų.