Fairy Light Battery Saver: 8 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ang mga baterya ng CR2032 ay mahusay, ngunit hindi sila tumatagal hangga't nais namin kapag nagmamaneho ng mga string ng LED na "Fairy Light".

Sa Holiday Season dito, nagpasya akong baguhin ang ilang 20 light strings upang maubusan ng isang USB power bank.

Naghanap ako online at nalaman na hindi lahat ng mga power bank ng USB ay mananatiling pinalakas ng isang maliit na kasalukuyang gumuhit.

Sa pamamagitan ng pagsubok at sa ilang mga pag-ulit, nakakita ako ng isang gumaganang solusyon na sa palagay ko ay maaaring masubukan ng iba.

Bukod sa isang tipikal na tuloy-tuloy na oras ng pagpapatakbo ng 60 hanggang 80 oras sa pagitan ng mga singil, mas kaunting mga baterya ng CR2032 ang kailangang bilhin at ma-recycle!

Mangyaring tiyaking sundin ito, o lumaktaw sa dulo upang makita ang huling bersyon …

Nais kong i-save ang pinakamahusay para sa huling!

Bob D.

Hakbang 1: Pagkolekta ng Mga Kinakailangan na Bahagi

Ilang mga sangkap lamang ang kinakailangan, at magkakasya silang lahat kapalit ng dalawang baterya ng CR2032 sa kahon ng baterya.

1x 3, 350 mA - 4, 440 mA USB power bank (o katulad) - mula sa Walmart o Amazon

1x 20 LED light string - maraming uri na magagamit sa Amazon

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

1x 2N2222A o 2N4401 transistor - Kinumpirma kong maayos ang parehong uri.

2x 1N914A o 1N4148 diode - Kinumpirma kong maayos ang parehong uri.

1x 3, 300 ohm 1/4 watt risistor

1x 16 ohm o 2x 33 ohm 1/4 watt risistor - para sa Bersyon 1 at 2

1x 10 ohm 1/4 O (1/2 ginustong watt) risistor - Bersyon 3.

1x 270 ohm 1/4 watt risistor - bersyon 2

1x na-salvage na USB Isang konektor at cable - gagamitin namin ang Red + at ang Itim - na mga lead, at insulate ang puti at berdeng mga wire ng data.

Hakbang 2: Kinakailangan ang Mga Tool

Istasyon ng paghihinang at panghinang.

Mga pamutol, wire stripper, surgical clamp, mga eksaktong distornilyador.

Heat shrink tubing at pinagmulan ng init.

Mainit na baril ng pandikit at pandikit.

Digital meter o dalawa para sa kasalukuyang, boltahe at pagsubok sa paglaban.

Mga file na bilog at patag.

Hakbang 3: Diagram ng Skematik at Mga Layout ng Mga Bahagi - Bersyon 1 at 2

Tulad ng karamihan sa mga bagay na itinatayo ko, palagi akong nag-iisip ng mga paraan upang magamit muli ang maraming mga bagay hangga't maaari. Nasisiyahan ako sa isang mahusay na paghahanap sa Amazon, at ang kaguluhan sa anumang oras na dumating ang isang bagong parsela … ngunit ang paggamit ng mga bahagi na nasa kamay ko ay isang magandang pakiramdam.

Ito ay isa sa mga pagbuo na iyon, kaya't nagpasya akong gumamit ng isang pangunahing palagiang kasalukuyang LED driver circuit na kamakailan-lamang ay natutunan ko tungkol sa online.

Ang pangunahing sangkap na tumutukoy sa kasalukuyang naihatid sa mga ilaw ng LED ay ang emitor risistor. Upang gawing simple ang paliwanag dito, sasabihin ko na ang pagbaba ng boltahe sa kabuuan ng risistor ng emitter ay pare-pareho sa 0.5 vdc salamat sa diode 1 at 2 na konektado sa base bilang isang divider ng boltahe.

Sa Bersyon 1 at Bersyon 2, nag-eksperimento ako sa isang kasalukuyang 15 mA hanggang 30 mA na LED drive sa LED string.

Kinakailangan ang pagkalkula ng matematika para sa risistor ng risistor ng emitter:

0.5 volts / 0.015 amps = 33 ohms

o

0.5 volts / 0.030 amps = 16 ohms

Sa Bersyon 2 ang pangunahing pagkakaiba ay ang 270 ohm risistor na idinagdag upang madagdagan ang kabuuang circuit kasalukuyang gumuhit sa higit sa 50 mA upang mapanatili ang ilang mga bangko ng baterya mula sa pag-shut down pagkatapos ng halos 30 segundo.

Sa Bersyon 3 … Maghihintay ako hanggang sa paglaon upang pag-usapan ang pagbabago na ito.

Hakbang 4: Pag-disassemble at Paghahanda

Alisin ang 4 na mga turnilyo na magkakasama sa takip, itabi ang mga baterya at magsimula na tayo.

Kailangan nating yumuko ang mga tab upang lumikha ng mas maraming puwang para sa mga sangkap. Ang mga karayom sa ilong ng karayom o isang operasyon ng clamp para sa operasyong ito.

Susunod na kailangan naming alisin ang pagkonekta bar na sumali sa dalawang baterya. Inayos ko ang mga plastic nub, at binaba ang bar dahil hindi na ito kinakailangan.

Painitin ang istasyon ng paghihinang, at alisin ang switch at LED wires sa mga puntong nabanggit sa larawan.

Nabanggit ko na ang anode + lead ay may isang puting guhit para sa sanggunian sa hinaharap, at isantabi ang mga ilaw na LED sa ngayon. Kakailanganin nating muling maiugnay ang mga ito sa paglaon, at tiyaking nakakonekta ang mga ito nang tama.

Idinagdag ko rin ang switch at ang bar ng pagkonekta sa aking mga kahon sa bahagi … hindi mo alam kung kailan sila maaaring maging kapaki-pakinabang para sa isa pang proyekto!

Hakbang 5: Pag-populate sa Box ng Baterya - Sumangguni sa Bersyon 1 o Bersyon 2 na Skematika

Narito kung paano ko natipon ang mga sangkap:

Paalala: ang katod na negatibo (-) ay ang pagtatapos ng diode gamit ang itim na banda.

-sali sa D1 at D2 sa serye at panghinang (Nagdagdag ako ng isang maliit na piraso ng malinaw na pag-urong din ng init).

-clip ang anode lead ng D1 at ang base lead ng T1 na malapit na posible upang payagan pa rin ang isang koneksyon ng solder, at solder ang mga ito.

-sa T1 patag na gilid na nakaharap, posisyon ang katod ng D2 upang maaari itong ma-solder sa negatibong USB - riles (kung saan nabaluktot namin ang tab).

-gupitin ang katod na humantong sa laki, at panghinang.

-locate ang 16 ohm o 2x 32 ohm emitter resistor (s) na kinakailangan, at maghinang sa pagitan ng T1 emitter lead at ang negatibong USB - rail tab.

Nagdagdag ako ng isang maliit na piraso ng malinaw na pag-urong ng init sa 3K3 risistor, at pagkatapos ay magkasya ito sa pagitan ng T1 Base / D1 anode junction at ang tab na USB + rail. Pagkatapos maghinang sa lugar.

-para sa Bersyon 2 - magkasya at maghinang sa lugar na 270 ohm risistor sa pagitan ng USB + at ng USB - riles.

-oras na upang matuyo na magkasya sa USB cable, at isaksak ang glue gun.

-kailangan mong mag-snip at mag-file ng kaunti upang payagan ang USB cable sa kahon ng baterya (kung saan ang switch ay orihinal na matatagpuan) … maging mapagpasensya ka rito.

-sa pamamagitan ng pula at itim na mga lead na itinuro, solder ang mga ito sa lugar.

-ngayon ay ang oras upang mainit na matunaw na pandikit ang USB cable sa base ng kahon ng baterya. Hawakan ang kawad habang tumitigas ang pandikit. Magdagdag ng ilang patak ng pandikit upang mapigilan ang berde at puting mga data wire na wala sa daan habang nandito ka.

Gusto ko ang LED string upang protrude sa isang tuwid na linya sa tapat ng USB cable entry point. Nangangahulugan ito na kailangan kong muling snip at i-file ang kahon ng baterya upang magkasya ang kawad sa lugar.

-patuyuin ang guhit na Anode + LED lead at solder sa USB + rail.

-patuyo na magkasya ang Cathode - LED lead sa T1 collector lead. Maghinang, at magdagdag ng isang piraso ng pag-urong ng init upang ma-insulate ang koneksyon.

-Tingnan ang lahat ng mga koneksyon, at kung ang lahat ay mukhang maayos oras na upang ikonekta ito sa power bank.

Hakbang 6: Pagsubok sa Bersyon 1 at Pagbabago sa Bersyon 2

Bersyon 1 Pagsubok:

Gumamit ako ng isang Hype HW-440-ASST power bank na tuloy-tuloy na gumana (hindi isinara) habang pinapatakbo ang string ng 20 LEDs.

Tandaan: Ang kinakalkula na oras ng pagtakbo (ganap na sisingilin) ay 4, 400 mah / 30 mA = 145 na oras

Sinubukan ko pagkatapos ang Bersyon 1 sa ONN ONA18W102C power bank, na awtomatikong isara pagkatapos ng 30 segundo.

Bersyon 2 Paglikha at Pagsubok:

Pagkatapos ay pinagsama ko ang parehong Bersyon ng 1 circuit sa isang breadboard, at idinagdag ang karagdagang 270 ohm risistor sa USB + at USB - riles. Ito ay nadagdagan ang kabuuang circuit kasalukuyang gumuhit sa 50 mA. Ang ONN ONA18W102C ay mananatiling pinapatakbo nang tuloy-tuloy. Ito ay naging Bersyon 2 na gagana para sa karamihan ng mga power bank ng USB.

Ang kinakalkula na oras ng pagtakbo (ganap na sisingilin) para sa ONN ONA18W102C power bank ay magiging 3, 350 mah / 50 mA = 69 na oras. Maghahatid ito ng buong ningning sa buong panahong ito.

Orihinal na mga rating at saloobin ng baterya:

Ang mga baterya ng CR2032 ay na-rate sa 3 vdc na may kapasidad na 240 mAh, at ipinagmamalaki ng site na magtatagal sila ng 72 oras na may tuloy-tuloy na paggamit. Ang panloob na pagtutol ng baterya ng CR2032 ay naglilimita sa kasalukuyang sa mga Fairy Lights, at iyon ang dahilan kung bakit walang nililimitahang risistor sa orihinal na disenyo. Gayunpaman, ang lahat ng mga site na tinitingnan ko ay nagpapahiwatig na ang CR2032 ay hindi nais na maalis sa isang mataas na (30 o kaya mA) na rate.

Hindi ko makumpirma ang tiyak sa puntong ito, ngunit naalala ko ang mga ilaw na mukhang kapansin-pansing malabo pagkatapos ng 3 gabi (ng 4 na oras na tagal). Walang paraan na nakakakuha ka ng "mahika" mula sa mga baterya na ito. Kinumpirma ko sa pamamagitan ng pagsubok na ang mga ilaw ay mukhang napaka-mapurol kapag ang mga baterya ay tumama sa 2.5 vdc bawat cell.

Kailangan kong gumawa ng ilang totoong pagsubok sa buhay at i-update ang post na ito sa ibang araw, ngunit sa palagay ko ang 3, 350 mAh @ 5 vdc power bank ay dapat na lubos na lumampas sa 240 mAh @ 6 vdc (2 baterya sa serye) CR2032.

Bukod, ang layunin dito ay isang mas mahabang oras ng pagpapatakbo, at sa huli ay mas kaunting mga baterya ng CR2032 ang "ginastos" at na-recycle.

Papunta sa Malayo:

Nahulaan mo ito … Bersyon 3 ay ipinaglihi, kaya't patuloy na basahin!

Hakbang 7: Light Fairy: Bersyon 3 Na May Dalawang Strands ng LED Lights

Ginagamit ng Bersyon 3 ang karagdagang kasalukuyang na inililipat (nasayang) sa 270 ohm risistor sa Bersyon 2.

Dahil nag-target kami ng 50 mA bilang kabuuang kasalukuyang gumuhit upang mapanatili ang average na power bank, maaari kaming gumawa ng isang pagpapabuti. Gumawa ako ng isang pagsubok kung saan pinapagana ko ang isang light string na may 15 mA, at isang ika-2 light string na may 30 mA at tinanong ang aking asawa kung napansin niya ang pagkakaiba. Siya ay tumingin pabalik-balik ng maraming beses, at ipinahiwatig na hindi niya talaga nakikita at pagkakaiba.

Ang eksperimentong ito ay nakumpirma ang isang mas mahusay na solusyon ay upang mapagana ang dalawang (2) mga kuwerdas ng fairy light nang kahanay, at himukin ang mga ito ng 50 mA ng kasalukuyang. Maaari mong makita sa naka-attach na eskematiko para sa Bersyon 3, na ang kinakailangan lamang ay baguhin ang emitor risistor R2 hanggang 10 ohms, at ikonekta ang isang ika-2 light string nang kahanay.

Upang makalkula ang kapangyarihan sa pamamagitan ng R2 sa Batas ng Ohm:

P = E x I

E = 0.5 volts (sa buong R2)

I = 50 mA (hanggang sa R2)

0.5 x 50 = 0.025 watts

Maaari naming ligtas na gumamit ng isang resistor na 10 ohm 1/4 watt (250 mW) para sa application na ito.

Ipinapakita ng Larawan 2 na ang circuit ng pagsubok ay gumuhit ng 50 mA bilang kinakalkula.

Nagdagdag ako ng ilang mga imahe ng proseso ng pagbuo upang maipakita ang pagruruta ng cable.

Natapos ang bersyon 3 at pagsubok sa aking bench.

Hakbang 8: Bersyon 2 at Bersyon 3 - ang Pangwakas na Produkto

Narito ang Bersyon 2 at Bersyon 3 na tumatakbo sa aking bench.

Tala ng pagsasara:

Ito ay isang nakakatuwang pagbuo, na may ilaw na maaari kong magamit para sa anumang panahon sa buong taon.

Ang pinakamagandang bahagi ay hindi ko na kailangang mag-order at maghintay para sa mga CR2032 na kapalit na baterya ngayon!

Salamat sa pagsunod, at Happy Building!

Bob D