Pasaku gaismas akumulatora taupīšanas režīms: 8 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

CR2032 baterijas ir lieliskas, taču tās nedarbojas tik ilgi, cik mēs vēlētos, braucot ar LED "Fairy Light" stīgām.

Tā kā šeit ir brīvdienu sezona, es nolēmu pārveidot dažas 20 gaismas virknes, lai tās darbotos no USB barošanas bankas.

Es meklēju tiešsaistē un atklāju, ka ne visas USB barošanas bankas paliks ieslēgtas ar tik mazu strāvas patēriņu.

Pārbaudot un veicot dažas atkārtojumus, es atradu strādājošu risinājumu, kuru, manuprāt, citi varētu vēlēties izmēģināt.

Papildus tipiskam nepārtrauktam darbības laikam no 60 līdz 80 stundām starp uzlādēm būs jāiegādājas un jāpārstrādā mazāk CR2032 bateriju!

Lūdzu, noteikti izpildiet to vai pārejiet līdz beigām, lai redzētu galīgo versiju …

Es gribēju ietaupīt labāko pēdējam!

Bobs D.

1. darbība. Nepieciešamo detaļu savākšana

Nepieciešamas tikai dažas sastāvdaļas, un tās visas tiks ievietotas divu CR2032 bateriju vietā, kas atrodas bateriju kastē.

1x 3, 350 mA - 4, 440 mA USB barošanas banka (vai līdzīga) - no Walmart vai Amazon

1x 20 LED gaismas virkne - daudzi veidi ir pieejami vietnē Amazon

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

1x 2N2222A vai 2N4401 tranzistors - es apstiprināju, ka abi veidi darbojas labi.

2x 1N914A vai 1N4148 diodes - es apstiprināju, ka abi veidi darbojas labi.

1x 3, 300 omi 1/4 vatu rezistors

1x 16 omi vai 2x 33 omi 1/4 vatu rezistors - 1. un 2. versijai

1x 10 omi 1/4 VAI (vēlams 1/2 vatu) rezistors - 3. versija.

1x 270 omi 1/4 vatu rezistors - 2. versija

1x izglābts USB A savienotājs un kabelis - mēs izmantosim sarkanos + un melnos vadus, kā arī izolēsim baltos un zaļos datu vadus.

2. darbība. Nepieciešamie rīki

Lodēšanas stacija un lodēt.

Griezēji, stieples noņēmējs, ķirurģiskais skava, precīzie skrūvgrieži.

Termiski saraušanās caurules un siltuma avots.

Karstas līmes pistole un līmes nūja.

Digitālais skaitītājs vai divi strāvas, sprieguma un pretestības testēšanai.

Faili apaļi un plakani.

3. darbība: shematiskā diagramma un detaļu izkārtojums - 1. un 2. versija

Tāpat kā vairums manis veidoto lietu, es vienmēr domāju par veidiem, kā pēc iespējas vairāk izmantot lietas. Man patīk laba meklēšana vietnē Amazon, un satraukums ikreiz, kad pienāk jauna paciņa … bet izmantot man pieejamās detaļas ir lieliska sajūta.

Šī bija viena no šīm būvēm, tāpēc es nolēmu izmantot pamata nemainīgas strāvas LED draivera ķēdi, par kuru nesen uzzināju tiešsaistē.

Galvenā sastāvdaļa, kas nosaka LED gaismām piegādāto strāvu, ir izstarotāja rezistors. Lai vienkāršotu skaidrojumu šeit, es paziņošu, ka sprieguma kritums visā emitera rezistorā ir diezgan nemainīgs pie 0,5 vdc, pateicoties diodēm 1 un 2, kas savienotas ar pamatni kā sprieguma dalītāju.

1. un 2. versijā es eksperimentēju ar 15 mA līdz 30 mA LED piedziņas strāvu līdz LED virknei.

Nepieciešams emitētāja rezistora pretestības matemātiskais aprēķins:

0,5 volti / 0,015 ampēri = 33 omi

vai

0,5 volti / 0,030 ampēri = 16 omi

2. versijā galvenā atšķirība ir 270 omu rezistors, kas pievienots, lai palielinātu kopējo ķēdes strāvas patēriņu līdz nedaudz vairāk par 50 mA, lai dažas akumulatoru baterijas netiktu izslēgtas pēc aptuveni 30 sekundēm.

3. versijā… es gaidīšu vēlāk, lai runātu par šo modifikāciju.

4. solis: demontāža un sagatavošana

Noņemiet 4 skrūves, kas tur vāku kopā, novietojiet baterijas malā un sāksim darbu.

Mums ir jāsaliek cilnes, lai radītu vairāk vietas komponentiem. Šim uzdevumam darbojas adatas knaibles vai ķirurģiska skava.

Tālāk mums ir jānoņem savienojošais stienis, kas savienoja abas baterijas. Es nogriezu plastmasas nūjas un noņēmu stieni, jo tas vairs nav vajadzīgs.

Uzkarsējiet lodēšanas staciju un noņemiet slēdzi un LED vadus attēlā norādītajos punktos.

Es atzīmēju, ka anoda + vadam ir balta svītra turpmākai izmantošanai, un pagaidām nolieciet LED gaismas malā. Mums tie vēlāk būs jāpievieno no jauna un jāpārliecinās, vai tie ir pareizi savienoti.

Es arī pievienoju slēdzi un savienojošo stieni detaļu kastē … jūs nekad nezināt, kad tie var būt noderīgi citam projektam!

5. darbība. Akumulatora kārbas aizpildīšana - skatiet 1. vai 2. versijas shēmu

Lūk, kā es saliku komponentus:

Atgādinājums: katoda negatīvs (-) ir diodes beigas ar melno joslu.

-pievienojiet D1 un D2 sērijveidā un lodējiet (es pievienoju arī nelielu skaidras siltuma saraušanās gabalu).

-saspiediet D1 anoda vadu un T1 bāzes vadu pēc iespējas tuvāk, lai joprojām būtu iespējams pielodēt, un pielodējiet tos.

- ar T1 plakano pusi uz leju, novietojiet D2 katodu, lai to varētu pielodēt pie negatīvās USB sliedes (kur mēs saliekām cilni).

-sagrieziet katoda vadu pēc izmēra un lodējiet.

- atrodiet vajadzīgo 16 omu vai 2x 32 omu izstarotāja rezistoru un lodēt starp T1 emitētāja vadu un negatīvo USB sliedes cilni.

-Es pievienoju nelielu caurspīdīgu gabalu 3K3 rezistoram un pēc tam ievietoju to starp T1 Base / D1 anoda savienojumu un USB + sliedes cilni. Tad lodēt vietā.

- versijai 2 - uzstādiet un pielodējiet 270 omu rezistoru starp USB + un USB sliedēm.

-tagad ir pienācis laiks nožūt, piestipriniet USB kabeli un pievienojiet līmes pistoli.

-Jums būs nedaudz jāapgriež un jāiesniedz fails, lai USB kabelis tiktu ievietots akumulatora kastē (kur sākotnēji atradās slēdzis) … esiet pacietīgs.

-ar sarkano un melno vadu izvadīšanu, pielodējiet tos vietā.

-Tagad ir pienācis laiks karstā kausējuma veidā pielīmēt USB kabeli pie akumulatora kārbas pamatnes. Turiet vadu vietā, kamēr līme sacietē. Pievienojiet dažus pilienus līmes, lai noturētu zaļos un baltos datu vadus.

-Es gribēju, lai LED virkne izvirzītos taisnā līnijā pretī USB kabeļa ieejas punktam. Tas nozīmēja, ka man atkal bija jāizgriež un jāiesaiņo akumulatora kārba, lai vads būtu vietā.

-sausā veidā piestipriniet svītraino Anoda + LED vadu un lodmetālu pie USB + sliedes.

- sausā veidā piestipriniet katodu - LED vadu līdz kolektora T1 vadam. Lodēt un pievienot siltuma saraušanās gabalu, lai izolētu savienojumu.

-Pārbaudiet visus savienojumus, un, ja viss izskatās labi, ir pienācis laiks to savienot ar strāvas banku.

6. darbība: 1. versijas testēšana un 2. versijas modificēšana

1. versijas pārbaude:

Es izmantoju Hype HW-440-ASST barošanas banku, kas konsekventi strādāja (neizslēdzās), vienlaikus barojot 20 gaismas diožu virkni.

Piezīme. Aprēķinātais darbības laiks (pilnībā uzlādēts) būtu 4 400 mAh / 30 mA = 145 stundas

Pēc tam es pārbaudīju 1. versiju ar ONN ONA18W102C strāvas banku, kas automātiski izslēgtos pēc 30 sekundēm.

2. versijas izveide un pārbaude:

Pēc tam es saliku to pašu 1. versijas shēmu uz maizes dēļa un pievienoju papildu 270 omu rezistoru USB + un USB sliedēm. Tas palielināja kopējo ķēdes strāvas patēriņu līdz 50 mA. Pēc tam ONN ONA18W102C pastāvīgi tiktu ieslēgts. Tā kļuva par 2. versiju, kas darbosies lielākajā daļā USB barošanas banku.

Aprēķinātais ONN ONA18W102C strāvas bankas darbības laiks (pilnībā uzlādēts) būtu 3, 350 mAh / 50 mA = 69 stundas. Tas nodrošinās pilnu spilgtumu visu šo laiku.

Oriģinālie akumulatoru vērtējumi un domas:

CR2032 akumulatoru nominālā jauda ir 3 vdc ar jaudu 240 mAh, un vietne lepojas, ka nepārtraukti lietojot, tie ilgs 72 stundas. CR2032 akumulatora iekšējā pretestība ierobežo pasakaino gaismu, un tāpēc sākotnējā dizainā nav ierobežojoša rezistora. Tomēr visas vietnes, kuras es aplūkoju, norāda, ka CR2032 nepatīk izlādēties ar tik lielu (aptuveni 30 mA) ātrumu.

Šobrīd nevaru to droši apstiprināt, bet atceros, ka gaismas pēc 3 vakariem (4 stundu ilgumā) izskatījās ievērojami blāvākas. Nekādā veidā jūs nevarat iegūt "burvju" no šīm baterijām. Pārbaudot, es apstiprināju, ka gaismas izskatās ļoti blāvas, kad baterijas sasniedz 2,5 vdc vienā šūnā.

Man būs jāveic dažas reālās dzīves pārbaudes un vēlāk jāatjaunina šis ieraksts, taču, manuprāt, 3, 350 mAh @ 5 vdc strāvas bankām vajadzētu pilnībā pārspēt 240 mAh @ 6 vdc (2 baterijas sērijā) CR2032.

Turklāt šeit mērķis bija ilgāks darbības laiks un galu galā mazāk CR2032 bateriju tika "iztērētas" un pārstrādātas.

Dodoties tālāk:

Jūs uzminējāt … 3. versija ir iecerēta, tāpēc turpiniet lasīt!

7. darbība: pasaku gaisma: 3. versija ar divām gaismas diožu daļām

3. versija izmanto papildu strāvu, kas tika novirzīta (izšķērdēta) 270 omu rezistorā 2. versijā.

Tā kā kopējā strāvas patēriņa mērķis bija 50 mA, lai vidējā strāvas banka būtu ieslēgta, mēs varam veikt uzlabojumus. Es veicu pārbaudi, kurā es baroju gaismas virkni ar 15 mA un otru gaismas virkni ar 30 mA, un jautāju sievai, vai viņa varētu pamanīt atšķirību. Viņa vairākas reizes paskatījās uz priekšu un atpakaļ un norādīja, ka viņa īsti neredz un neatšķiras.

Šis eksperiments apstiprināja, ka labāks risinājums būtu paralēli barot divas (2) pasaku gaismas virtenes un vadīt tās ar 50 mA strāvu. Pievienotajā 3. versijas shēmā var redzēt, ka viss, kas bija nepieciešams, bija nomainīt izstarotāja rezistoru R2 uz 10 omiem un paralēli savienot 2. gaismas virkni.

Lai aprēķinātu jaudu caur R2, izmantojot Oma likumu:

P = E x I

E = 0,5 volti (pāri R2)

I = 50 mA (caur R2)

0,5 x 50 = 0,025 vati

Šim lietojumam mēs varam droši izmantot 10 omu 1/4 vatu (250 mW) rezistoru.

2. attēlā redzams, ka testa ķēde patērē 50 mA, kā aprēķināts.

Es pievienoju dažus būvniecības procesa attēlus, lai parādītu kabeļu maršrutēšanu.

3. versija pabeigta un testēšana uz mana sola.

8. darbība: 2. un 3. versija - gala produkts

Šeit uz mana sola darbojas 2. un 3. versija.

Noslēguma piezīme:

Šī bija jautra būve ar apgaismojumu, ko varu izmantot jebkurā gada laikā.

Labākais ir tas, ka man vairs nav jāpasūta un jāgaida CR2032 nomaiņas baterijas!

Paldies, ka sekojat līdzi, un Happy Building!

Bobs D