Ušteda baterije Fairy Light: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

CR2032 baterije su odlične, ali ne traju onoliko dugo koliko bismo željeli dok vozimo LED "Fairy Light" žice.

S obzirom na to da je praznična sezona ovdje, odlučio sam izmijeniti nekoliko 20 svjetlosnih žica kako bi pobjegao iz USB baterije.

Pretražio sam na internetu i otkrio da neće sve USB banke napajanja ostati uključene s tako malim strujnim napajanjem.

Testiranjem i s nekoliko ponavljanja pronašao sam radno rješenje za koje mislim da bi drugi možda htjeli isprobati.

Osim tipičnog kontinuiranog rada od 60 do 80 sati između punjenja, bit će potrebno kupiti i reciklirati manje baterija CR2032!

Molimo vas da ovo dovršite ili preskočite do kraja da vidite konačnu verziju …

Htio sam najbolje sačuvati za kraj!

Bob D.

Korak 1: Prikupljanje potrebnih dijelova

Potrebno je samo nekoliko komponenti, a sve će stati na mjesto dvije baterije CR2032 u kutiji za baterije.

1x 3, 350 mA - 4, 440 mA USB banka za napajanje (ili slično) - iz Walmarta ili Amazona

1x 20 LED svjetlosnih nizova - mnoge vrste dostupne na Amazonu

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

1x 2N2222A ili 2N4401 tranzistor - Potvrdio sam da oba tipa dobro rade.

2x 1N914A ili 1N4148 diode - potvrdio sam da oba tipa dobro rade.

1x 3, otpornik od 1/4 vata od 300 ohma

1x 16 ohmski ili 2x 33 ohmski otpornik 1/4 vata - za verzije 1 i 2

1x 10 ohm 1/4 ILI (poželjno 1/2 vata) otpornik - verzija 3.

1x 270 ohm otpornik 1/4 vata - verzija 2

1x spašeni USB A konektor i kabel - koristit ćemo crvene + i crne - kabele te izolirati bijele i zelene žice za prijenos podataka.

Korak 2: Potrebni alati

Stanica za lemljenje i lemljenje.

Rezači, skidači žica, hirurške stezaljke, precizni odvijači.

Termoskupljajuće cijevi i izvor topline.

Pištolj za vruće ljepilo i štapić za ljepilo.

Jedan ili dva digitalna mjerača za ispitivanje struje, napona i otpora.

Datoteke okrugle i ravne.

Korak 3: Shematski dijagram i izgled dijelova - verzija 1 i 2

Kao i većina stvari koje gradim, uvijek razmišljam o načinima da ponovno upotrebim što više stvari. Uživam u dobroj pretrazi na Amazonu i uzbuđen sam kad god stigne nova pošiljka … ali korištenje dijelova koje imam pri ruci je odličan osjećaj.

Ovo je bila jedna od tih verzija, pa sam odlučio koristiti osnovno kolo upravljačkog programa LED konstantne struje o kojem sam nedavno saznao na internetu.

Ključna komponenta koja određuje struju isporučenu LED svjetlima je otpornik emitera. Radi pojednostavljenja objašnjenja, navest ću da je pad napona na otporniku emitera prilično konstantan na 0,5 vdc zahvaljujući diodama 1 i 2 spojenim na bazu kao razdjelnik napona.

U Verziji 1 i Verziji 2, eksperimentirao sam sa 15 mA do 30 mA LED pogonskom strujom na LED nizu.

Potreban je matematički izračun za otpornik otpornika emitera:

0,5 volti / 0,015 ampera = 33 ohma

ili

0,5 volti / 0,030 ampera = 16 ohma

U verziji 2 glavna razlika je otpornik od 270 ohma dodan za povećanje ukupne struje strujnog kruga na nešto više od 50 mA kako se neke baterije ne bi isključile nakon otprilike 30 sekundi.

U verziji 3… sačekaću kasnije da pričam o ovoj izmeni.

Korak 4: Rastavljanje i priprema

Uklonite 4 vijka koji drže poklopac zajedno, odložite baterije sa strane i počnimo.

Moramo saviti jezičke kako bismo stvorili više prostora za komponente. Kliješta s iglastim nosem ili kirurška stezaljka služe za ovaj zadatak.

Zatim moramo ukloniti poveznu šipku koja je spojila dvije baterije. Odrezao sam plastične kvržice i otkačio šipku jer više nije potrebna.

Zagrijte lemnu stanicu i uklonite prekidač i LED žice na mjestima navedenim na slici.

Primijetio sam da anoda + olovka imaju bijelu traku za buduću upotrebu, a LED svjetla za sada odložio. Morat ćemo ih kasnije ponovo spojiti i provjeriti jesu li ispravno povezani.

Također sam dodao prekidač i poveznu traku u moju kutiju s dijelovima … nikad ne znate kada bi mogli biti korisni za neki drugi projekt!

Korak 5: Popunjavanje kutije za baterije - pogledajte shemu verzije 1 ili verzije 2

Evo kako sam sastavio komponente:

Podsjetnik: negativna katoda (-) je kraj diode s crnom trakom.

-spojite D1 i D2 u seriju i lemite (dodao sam i mali komad prozirnog termoskupljanja).

-sključite anodni vodič D1 i osnovni kabel T1 što je moguće bliže kako biste i dalje omogućili spajanje lemljenja i lemite ih.

- s T1 ravnom stranom okrenutom prema dolje, pozicionirajte katodu D2 tako da se može lemiti na negativnu USB - šinu (gdje smo savili jezičak).

-obrežite katodni vodič prema veličini i lemite.

-nađite potrebne otpornike (e) emitera od 16 ohma ili 2x 32 oma i lemite ih između kabela T1 odašiljača i negativnog jezička USB -šine.

-Dodao sam mali dio prozirnog termoskupljanja na otpornik 3K3, a zatim ga ugradio između anodnog spoja T1 Base / D1 i jezička USB + šine. Zatim lemite na mesto.

- za verziju 2 - postavite i lemite otpornik od 270 ohma između USB + i USB - šina.

-sada je vrijeme da se osuši, postavite USB kabel i priključite pištolj za ljepilo.

-Morat ćete odrezati i arhivirati datoteku da biste omogućili USB kabel u kutiju za bateriju (gdje se prekidač izvorno nalazio) … budite strpljivi ovdje.

-s crvenim i crnim vodičima, lemite ih na mjesto.

-sad je vrijeme za topljenje ljepila USB kabela na podnožje kutije za baterije. Držite žicu na mjestu dok se ljepilo stvrdne. Dodajte nekoliko kapi ljepila da držite zelene i bijele žice podataka s puta dok ste kod toga.

-Želio sam da LED niz strši u pravoj liniji nasuprot ulazne tačke USB kabla. To je značilo da sam morao ponovno izrezati i turpijom staviti kutiju za bateriju kako bi žica stala na mjesto.

-suho spojite prugasti anodni + LED vod i lemite na USB + šinu.

-suho uklopiti katodu - LED kabel na kabel kolektora T1. Lemite i dodajte komad termoskupljanja kako biste izolirali vezu.

-Provjerite sve veze, a ako sve izgleda dobro vrijeme je da ga spojite na banku napajanja.

Korak 6: Testiranje verzije 1 i izmjena verzije 2

Testiranje verzije 1:

Koristio sam Hype HW-440-ASST bateriju koja je radila dosljedno (nije se gasila) dok je napajala niz od 20 LED dioda.

Napomena: Izračunato vrijeme rada (potpuno napunjeno) bilo bi 4, 400 mAh / 30 mA = 145 sati

Zatim sam testirao Verziju 1 sa ONN ONA18W102C bankom napajanja, koja bi se automatski isključila nakon 30 sekundi.

Kreiranje i testiranje verzije 2:

Zatim sam sastavio isti krug verzije 1 na matičnoj ploči i dodao dodatni otpornik od 270 ohma na USB + i USB - šine. Ovo je povećalo ukupnu potrošnju struje kola na 50 mA. ONN ONA18W102C bi tada ostao stalno uključen. To je postala Verzija 2 koja će raditi za većinu USB napajanja.

Izračunato vrijeme rada (potpuno napunjeno) za ONN ONA18W102C banku napajanja bilo bi 3, 350 mAh / 50 mA = 69 sati. Ovo će pružati punu svjetlinu tokom cijelog tog vremena.

Originalne ocjene i razmišljanja o bateriji:

Baterije CR2032 su ocijenjene na 3 vdc kapaciteta 240 mAh, a stranica se može pohvaliti da će trajati 72 sata uz neprekidnu upotrebu. Unutarnji otpor baterije CR2032 ograničava struju na Fairy Lights, i zato nema ograničavajućeg otpornika u originalnom dizajnu. Međutim, sva web mjesta koja gledam ukazuju na to da CR2032 ne voli pražnjenje tako visokom (30 -ak mA) brzinom.

U ovom trenutku ne mogu sa sigurnošću potvrditi, ali sjećam se da su svjetla nakon 3 večeri (od 4 sata trajala znatno osjetno). Nema šanse da iz ovih baterija izvučete "magiju". Testiranjem sam potvrdio da svjetla izgledaju vrlo tupo kada baterije dosegnu 2,5 vdc po ćeliji.

Morat ću obaviti malo testiranja u stvarnom životu i ažurirati ovaj post kasnije, ali mislim da bi 3, 350 mAh @ 5 vdc baterije trebale u potpunosti nadmašiti 240 mAh @ 6 vdc (2 baterije u seriji) CR2032.

Osim toga, cilj je ovdje bio duži radni vijek i na kraju se manje "potrošilo" i recikliralo manje baterija CR2032.

Ide dalje:

Pogađate … Verzija 3 je zamišljena, pa nastavite čitati!

Korak 7: Vilinsko svjetlo: Verzija 3 s dvije niti LED svjetiljki

Verzija 3 koristi dodatnu struju koja se preusmjeravala (trošila) na otpornik od 270 ohma u verziji 2.

Budući da smo ciljali 50 mA kao ukupnu potrošnju struje kako bismo zadržali prosječnu bateriju napajanja, možemo napraviti poboljšanje. Napravio sam test gdje sam napajao svjetlosnu žicu sa 15 mA, i drugu svjetlosnu žicu sa 30 mA i pitao svoju ženu može li primijetiti razliku. Pogledala je naprijed -nazad nekoliko puta i pokazala da zapravo ne vidi i ne razlikuje.

Ovaj eksperiment je potvrdio da bi bolje rješenje bilo paralelno napajanje dvije (2) vilinske svjetlosne žice i napajanje njima sa 50 mA struje. Na priloženoj shemi za Verziju 3 možete vidjeti da je sve što je potrebno bilo promijeniti otpornik emitera R2 na 10 ohma i paralelno spojiti drugi svjetlosni niz.

Da biste izračunali snagu kroz R2 pomoću Ohmovog zakona:

P = E x I

E = 0,5 volti (preko R2)

I = 50 mA (kroz R2)

0,5 x 50 = 0,025 vata

Za ovu aplikaciju možemo sigurno koristiti otpornik od 10 ohma od 1/4 vata (250 mW).

Slika 2 prikazuje proračunsko napajanje ispitnog kruga 50 mA.

Dodao sam nekoliko slika procesa izgradnje kako bih pokazao usmjeravanje kabela.

Verzija 3 je završena i testira se na mojoj klupi.

Korak 8: Verzija 2 i Verzija 3 - konačni proizvod

Evo verzija 2 i verzija 3 koje rade na mojoj klupi.

Završna napomena:

Ovo je bila zabavna konstrukcija sa rasvjetom koju mogu koristiti u bilo koje doba godine.

Najbolji dio je što više ne moram naručivati i čekati zamjenske baterije CR2032!

Hvala vam što ste nas slijedili i sretna zgrada!

Bob D