Kursyesi i baterisë së dritës zanash: 8 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Bateritë CR2032 janë të shkëlqyera, por ato nuk zgjasin aq sa do të donim kur drejtonim telat LED "Fairy Light".

Me Sezonin e Festave këtu, vendosa të modifikoj disa 20 tela të lehta për të mbaruar nga një bankë energjie USB.

Unë kërkova në internet dhe zbulova se jo të gjitha bankat e energjisë USB do të mbeten të ndezura me një tërheqje kaq të vogël aktuale.

Përmes testimit dhe me disa përsëritje, gjeta një zgjidhje pune që mendoj se të tjerët mund të duan të provojnë.

Përveç një kohe tipike të funksionimit të vazhdueshëm prej 60 deri në 80 orë midis ngarkimeve, më pak bateri CR2032 do të duhet të blihen dhe riciklohen!

Ju lutemi sigurohuni që ta ndiqni këtë ose kaloni deri në fund për të parë versionin përfundimtar …

Doja të ruaja më të mirën për në fund!

Bob D.

Hapi 1: Mbledhja e pjesëve të kërkuara

Kërkohen vetëm disa përbërës, dhe të gjithë do të përshtaten në vend të dy baterive CR2032 në kutinë e baterisë.

1 x 3, 350 mA - 4, 440 mA USB bankë e energjisë (ose e ngjashme) - nga Walmart ose Amazon

Vargu i dritës 1x 20 LED - shumë lloje të disponueshme në Amazon

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

Transistor 1x 2N2222A ose 2N4401 - konfirmova që të dy llojet funksionojnë mirë.

2 dioda 1N914A ose 1N4148 - konfirmova që të dy llojet funksionojnë mirë.

Rezistencë 1x 3, 300 ohm 1/4 vat

Rezistencë 1x 16 ohm ose 2x 33 ohm 1/4 vat - për Versionin 1 dhe 2

Rezistencë 1x 10 ohm 1/4 OR (e preferuar 1/2 vat) - Versioni 3.

Rezistencë 1x 270 ohm 1/4 vat - versioni 2

1 x lidhës dhe kabllo USB të shpëtuar - ne do të përdorim lidhjet Red + dhe Black - dhe izolojmë telat e të dhënave të bardha dhe jeshile.

Hapi 2: Mjetet e kërkuara

Stacion saldimi dhe saldimi.

Prerës, heqës teli, kapëse kirurgjikale, kaçavida precize.

Tubat e tkurrjes së nxehtësisë dhe burimi i nxehtësisë.

Armë me zam të nxehtë dhe shkop zam.

Matës dixhital ose dy për testimin e rrymës, tensionit dhe rezistencës.

Dosjet e rrumbullakëta dhe të sheshta.

Hapi 3: Diagrami Skematik dhe Paraqitja e Pjesëve - Versioni 1 dhe 2

Ashtu si shumica e gjërave që ndërtoj, unë jam gjithmonë duke menduar mënyra për të ripërdorur sa më shumë gjëra që mundem. Më pëlqen një kërkim i mirë në Amazon dhe eksitimi sa herë që vjen një ngastër e re … por përdorimi i pjesëve që kam në dorë është një ndjenjë e mrekullueshme.

Ky ishte një nga ato ndërtime, kështu që vendosa të përdor një qark bazë të shoferit aktual konstant LED që kisha mësuar kohët e fundit në internet.

Komponenti kryesor që përcakton rrymën e dhënë në dritat LED është rezistenca e emetuesit. Për të thjeshtuar shpjegimin këtu, unë do të deklaroj se rënia e tensionit në rezistencën e emetuesit është mjaft konstante në 0.5 vdc falë diodave 1 dhe 2 të lidhura me bazën si një ndarës i tensionit.

Në Versionin 1 dhe Versionin 2, unë eksperimentova me një rrymë LED prej 15 mA deri në 30 mA në vargun LED.

Llogaritja matematikore për rezistencën e rezistencës emetuese kërkohet:

0.5 volt / 0.015 amper = 33 ohms

ose

0.5 volt / 0.030 amper = 16 ohms

Në Versionin 2, ndryshimi kryesor është rezistenca 270 ohm e shtuar për të rritur tërheqjen totale të rrymës së qarkut në pak më shumë se 50 mA për të mos mbyllur disa banka të baterive pas rreth 30 sekondash.

Në Versionin 3 … Unë do të pres deri më vonë për të folur për këtë modifikim.

Hapi 4: Çmontimi dhe Përgatitja

Hiqni 4 vidhat që mbajnë kapakun së bashku, lini bateritë mënjanë dhe le të fillojmë.

Ne duhet të përkulim skedat në mënyrë që të krijojmë më shumë hapësirë për përbërësit. Pincë hundë me gjilpërë ose një pirg kirurgjikal punojnë për këtë detyrë.

Tjetra ne duhet të heqim shiritin lidhës që bashkoi dy bateritë. I shkurtova copat plastike dhe e hoqa shiritin pasi nuk kërkohet më.

Ngrohni stacionin e saldimit dhe hiqni ndërprerësin dhe telat LED në pikat e shënuara në figurë.

Vura në dukje se plumbi anode + ka një shirit të bardhë për referencë në të ardhmen dhe i la mënjanë dritat LED tani për tani. Do të na duhet t'i bashkojmë përsëri më vonë dhe të sigurohemi që ato janë të lidhura siç duhet.

Unë gjithashtu shtova ndërprerësin dhe shiritin lidhës në kutinë e pjesëve të mia … nuk e dini kur mund të jenë të dobishme për një projekt tjetër!

Hapi 5: Plotësimi i Kutisë së Baterisë - Referojuni Skemës së Versionit 1 ose Versionit 2

Këtu është se si i mblodha përbërësit:

Kujtesë: katoda negative (-) është fundi i diodës me brezin e zi.

-bashkohuni me D1 dhe D2 në seri dhe lidhës (shtova gjithashtu një pjesë të vogël të tkurrjes së nxehtësisë së qartë).

-lidhni prizën e anodës së D1 dhe plumbin bazë të T1 sa më afër që të jetë e mundur për të lejuar akoma një lidhje saldimi, dhe lidhini ato.

-me anën e sheshtë T1 me fytyrë poshtë, poziciononi katodën e D2 kështu që mund të ngjitet në shiritin USB negativ (ku kemi përkulur skedën).

-trim plumbin e katodës në madhësi, dhe ngjit.

-vendosni rezistencën (et) e emetuesit 16 ohm ose 2x 32 ohm të kërkuar, dhe lidhni midis plumbit të emetuesit T1 dhe skedës negative të shiritit USB.

-Shtova një pjesë të vogël të tkurrjes së nxehtësisë së qartë në rezistencën 3K3, dhe pastaj e vendosa atë në mes të kryqëzimit të anodës T1 Base / D1 dhe skedës së shiritit USB +. Pastaj ngjiteni në vend.

-për Versionin 2 - vendosni dhe lidhni në vend rezistencën 270 ohm midis USB + dhe shinave.

Tani është koha për të tharë kabllon USB dhe futeni armën e ngjitësit.

-ju do të duhet të kapni dhe skedoni pak për të lejuar kabllon USB në kutinë e baterisë (ku kalimi ishte vendosur fillimisht) … jini të durueshëm këtu.

-me plumbat kuq e zi të shpartalluar, lidhini ato në vend.

-tani është koha për të ngjitur nxehtësisht ngjiteni kabllon USB në bazën e kutisë së baterisë. Mbajeni telin në vend ndërsa zam forcohet. Shtoni disa pika zam për të mbajtur larg telat e të dhënave të gjelbra dhe të bardha ndërsa jeni në të.

-Doja që vargu LED të dilte në një vijë të drejtë përballë pikës së hyrjes së kabllit USB. Kjo do të thoshte se më duhej të këpusja përsëri dhe të regjistroja kutinë e baterisë për të përshtatur tela në vend.

-trajtoni pllakën Anode me shirita + LED dhe ngjiteni në hekurudhën USB +.

- thajeni katodën - plumbi LED në plumbin e kolektorit T1. Saldoni dhe shtoni një pjesë të tkurrjes së nxehtësisë për të izoluar lidhjen.

-Inspektoni të gjitha lidhjet, dhe nëse të gjitha duken mirë është koha ta lidhni atë me bankën e energjisë.

Hapi 6: Testimi i Versionit 1 dhe Modifikimi i Versionit 2

Testimi i Versionit 1:

Kam përdorur një bankë energjie Hype HW-440-ASST e cila ka punuar në mënyrë të vazhdueshme (nuk është mbyllur) gjatë fuqizimit të vargut prej 20 LED.

Shënim: Koha e llogaritur e funksionimit (e ngarkuar plotësisht) do të jetë 4, 400 mAh / 30 mA = 145 orë

Pastaj testova Versionin 1 me bankën e energjisë ONN ONA18W102C, e cila do të mbyllej automatikisht pas 30 sekondash.

Versioni 2 Krijimi dhe Testimi:

Pastaj bashkova të njëjtin qark të Versionit 1 në një pjatë, dhe shtova rezistencën shtesë prej 270 ohm në binarët USB + dhe USB. Kjo e rriti tërheqjen totale të rrymës së qarkut në 50 mA. ONN ONA18W102C do të mbetet i ndezur vazhdimisht. Ky u bë Versioni 2 i cili do të funksionojë për shumicën e bankave të energjisë USB.

Koha e llogaritur e funksionimit (e ngarkuar plotësisht) për bankën e energjisë ONN ONA18W102C do të ishte 3, 350 mAh / 50 mA = 69 orë. Kjo do të japë shkëlqim të plotë gjatë gjithë kësaj kohe.

Vlerësimet dhe mendimet origjinale të baterisë:

Bateritë CR2032 vlerësohen në 3 vdc me një kapacitet 240 mAh, dhe faqja mburret se ato do të zgjasin 72 orë me përdorim të vazhdueshëm. Rezistenca e brendshme e baterisë CR2032 kufizon rrymën në Dritat e Zanave, dhe kjo është arsyeja pse nuk ka një rezistencë kufizuese në modelin origjinal. Sidoqoftë, të gjitha faqet që shikoj tregojnë se CR2032 nuk i pëlqen të shkarkohet me një normë kaq të lartë (30 ose më shumë mA).

Nuk mund ta konfirmoj me siguri në këtë pikë, por më kujtohen dritat që dukeshin më të zbehta pas 3 mbrëmjes (me kohëzgjatje 4 orë). Nuk ka asnjë mënyrë që të merrni "magji" nga këto bateri. Unë konfirmova përmes testimit se dritat duken shumë të shurdhër kur bateritë godasin 2.5 vdc për qelizë.

Do të më duhet të bëj disa teste të jetës reale dhe ta azhurnoj këtë postim në një datë të mëvonshme, por mendoj se bankat e energjisë 3, 350 mAh @ 5 vdc duhet të tejkalojnë totalisht 240 mAh @ 6 vdc (2 bateri në seri) CR2032.

Për më tepër, qëllimi këtu ishte një kohë më e gjatë, dhe në fund më pak bateri CR2032 të "shpenzoheshin" dhe të ricikloheshin.

Duke shkuar më tej:

E keni menduar … Versioni 3 është konceptuar, kështu që vazhdoni të lexoni!

Hapi 7: Drita e zanave: Versioni 3 me dy fije dritash LED

Versioni 3 përdor rrymën shtesë që ishte devijuar (tretur) në rezistencën 270 ohm në Versionin 2.

Meqenëse ne po synonim 50 mA si tërheqja totale aktuale për të mbajtur bankën mesatare të energjisë të ndezur, ne mund të bëjmë një përmirësim. Bëra një test ku mundësova një varg drite me 15 mA, dhe një varg të dytë dritë me 30 mA dhe e pyeta gruan time nëse ajo mund ta vinte re ndryshimin. Ajo shikoi disa herë mbrapa dhe me radhë, dhe tregoi se ajo me të vërtetë nuk mund të shihte dhe ndryshonte.

Ky eksperiment konfirmoi se një zgjidhje më e mirë do të ishte fuqizimi i dy (2) fijeve të dritës zanash paralelisht, dhe drejtimi i tyre me 50 mA rrymë. Ju mund të shihni në skemën e bashkangjitur për Versionin 3, se gjithçka që kërkohej ishte ndryshimi i rezistencës së emetuesit R2 në 10 ohms, dhe lidhja e një vargu të dytë të dritës paralelisht.

Për të llogaritur fuqinë përmes R2 me ligjin e Ohmit:

P = E x I

E = 0.5 volt (përgjatë R2)

I = 50 mA (përmes R2)

0.5 x 50 = 0.025 vat

Ne mund të përdorim me siguri një rezistencë 10 ohm 1/4 vat (250 mW) për këtë aplikim.

Imazhi 2 tregon se qarku i provës tërheq 50 mA siç llogaritet.

Shtova disa imazhe të procesit të ndërtimit për të treguar drejtimin e kabllove.

Versioni 3 përfundoi dhe testoi në stolin tim.

Hapi 8: Versioni 2 dhe Versioni 3 - Produkti Përfundimtar

Këtu është Versioni 2 dhe Versioni 3 në funksion në stolin tim.

Shënim përmbyllës:

Kjo ishte një ndërtesë argëtuese, me ndriçim që mund ta përdor për çdo stinë gjatë gjithë vitit.

Pjesa më e mirë është se nuk kam pse të porosis dhe të pres më bateri zëvendësuese CR2032!

Faleminderit që na ndiqni, dhe Gëzuar Ndërtimi!

Bob D