LED Emergency Lamp (Karamihan sa Reclaimed): 4 na Hakbang

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

Ang proyektong ito ay binigyang inspirasyon ng aking simpleng pangangailangan upang maiwasan ang masakit na tamaan laban sa mga sulok kapag ang lakas ng kuryente ay namatay at gumagawa ako ng mga bagay-bagay sa aking itim na basement sa ilalim ng lupa, o sa iba pang mga madidilim na lugar.

Pagkatapos ng isang pinalawig at matalinong pagsusuri ng iba pang mga solusyon tulad ng:

- alisin o bilugin ang bawat matalim na sulok sa buong bahay, - maging pusa, - gumastos ng isang hindi makatwirang halaga ng pera upang mai-install ang mga komersyal na lumilitaw na ilaw, Napagpasyahan ko na, na may ilang mga nakuhang muli na mga sangkap ng elektrisidad at isang pares ng mga murang module, maaari kong magawa ang aking mga emergency na ilaw sa DIY.

Matapos ang ilang mga pag-ulit ng disenyo napunta rin ako sa konklusyon na maaaring hindi ko lamang ginugol ang isang maliit na halaga ng pera, ngunit maaari ko ring mapunan ang maraming mga de-koryenteng sangkap na kung hindi man basura. Maliban sa (hindi magastos) na module ng TP4056 lahat ng iba pa ay maaaring ma-scavenge mula sa iba pang mga sirang electronics, upang maaari mong mamuhunan ang ilan sa iyong oras at buuin ang iyong nakakaibigan na nakakaibigan na "Karamihan ay nabawi ang DIY LED Emergency Lamp".

Hakbang 1: Mga Materyales at Tool

Para sa proyektong ito kailangan mo ng pangunahing mga tool sa paghihinang at ilang iba pang pangunahing mga tool ng DIY-elektronikong, nakolekta ko ang aking mga karaniwang tool sa pahinang ito. Nagdisenyo ako ng isang nakatuong kaso para sa lampara na ito, na may tiyak na layunin na gawing simple ang mga kable nito. Hindi sapilitan itong gamitin ngunit lubos itong inirerekumenda, kaya mas mabuti kang magkaroon ng isang 3D printer. Mayroon akong isang (modded) CR-10 ngunit maaari mong gamitin ang halos anumang 3D printer at kahit anong filament dahil ito ay isang tunay madaling i-print.

Upang maitayo ang lampara na ito kailangan namin ng ilang iba pang mga bahagi, na maaaring mai-save mula sa iba pang mga electronics o binili. Una muna: kailangan namin ng isang reserba ng kuryente upang magamit sa panahon ng blackout, gagamit kami ng isang 18650 li-ion cell at, syempre, ang charger / controller na TP4056. Upang makontrol ang pag-uugali ng lampara kailangan namin ng isang toggle switch (on-off-on) at isang solong p-channel na mosfet. Kaya, dahil ito ay isang "LED" na lampara malinaw na kailangan namin ng isang LED at ang kasalukuyang nililimitahan na risistor. Magdagdag ng ilang ekstrang mga wire, iyon lang.

Maghintay, huli ngunit hindi pa huli: kailangan namin ng adapter ng kuryente sa pader upang panatilihing handa ang aming lampara, kung hindi man ay hindi ito magiging isang "emergency" na ilawan. Iningatan ko ang isang pulutong ng aking mga luma - talagang sinaunang- mga adapter sa dingding ng cellphone sa isang kahon. Ilang beses kong tinanong ang aking sarili kung paano ko magagamit ang mga ito. Masyadong kaunting volt o masyadong kaunting ampere para sa karamihan ng mga application, ngunit perpekto sila para sa gawaing ito, biglang hindi na sila basurahan!

Kung hindi mo nais na gamitin ang aking 3D case maaari kang gumamit ng isang simpleng prototyping board at kung ano ang gusto mo bilang lalagyan. Ang aking kaso ay maganda dahil nakakatulong ito sa mga kable, dahil ito ay totoong PCB. Ito ay literal na isang (3D) Printed Circuit Board. ^ _ ^

Hakbang 2: Paliwanag sa Disenyo

Kung nais mo lamang na itayo ang lampara laktawan ang hakbang na ito, ngunit iminumungkahi kong basahin ito dahil dito maaari mong maunawaan kung paano ito gumagana at kung ano ang mga limitasyon nito.

Bakit ko pinili ang mga sangkap na ito?

18650 li-ion cell: ito ay isang pamantayang cell na maaaring bilhin o mabawi mula sa hindi masisilbing mga baterya ng laptop. Upang makuha muli ang mga cell na ito kailangan mong maunawaan kung paano suriin ang kanilang katinuan at kung bakit mo talaga hindi dapat itago ang mga masasamang cell na malapit sa iyo. Maraming mga tutorial sa ligaw na internet. Kung hindi mo nais na mamuhunan ng oras sa tamang pamamaraan ng muling pagbawi bilhin lamang ito, mas mahusay na ligtas kaysa sa paumanhin.

Module ng TP4056: ito ay isang pangkaraniwang module na maaaring pamahalaan ang isang solong 3.6-3.7V li-ion o li-poly cell. Maaari nitong makontrol ang singil at paglabas nito. Karaniwan itong pinagsama sa isa pang maliit na tilad, ang DW01, na nag-aalaga ng iba pang mga isyu tulad ng maikling circuit, overvoltage, proteksyon ng undervoltage cell at iba pang mga bagay. Ang modyul na ito ay hindi maaaring makuha muli o mapalitan ng iba pa, kailangan mo itong bilhin.

P-channel mosfet: Ito ay isang espesyal na transistor, aka electronic switch. Maaari itong makita bilang pangunahing "trick" ng proyektong ito, dahil ang sangkap lamang na ito ang maaaring magdagdag ng kinakailangang "lohika" sa pag-uugali ng lampara. Maaari nitong "maunawaan" ang blackout at kumilos nang naaayon. Maaaring mabili ang mosfet na ito (ito ay talagang mura, pagkatapos ng lahat) o maaaring makuha muli mula sa itinapon na elektronikong, na may kaunting pasensya. Upang mabawi ang mga de-koryenteng sangkap tiyak na kakailanganin mo ang isang bagay tulad ng aking Electronic Component Tester! Gumamit ako ng isang IRF4905 transistor sa isang TO-220 na kaso. Hindi ang pinakamainam na pagpipilian ngunit ito ay gumagana ng maayos.

Three way switch (on / off / on): Ito ay isang simpleng switch ng toggle na itinakda ang lampara sa tatlong magkakaibang mga pagsasaayos na kung saan ay:

1. laging off,
2. sa panahon ng blackout,
3. laging nasa

Maaari itong makuha ulit ngunit kailangan mong maging mapalad, marami akong mga natagpuang katulad na switch ngunit malamang na dalawang paraan lamang ang switch (karaniwang 99% sa mga ito).

Suplay ng kuryente: alinmang aparato na makapagbibigay ng hindi bababa sa 4.5V at 100 mA ay mabuti. Dapat talaga itong makuha!

LED: habang ang sangkap na ito ay maaaring madaling ma-reclaim halos kahit saan, mahirap talagang makahanap ng isang "sapat na maliwanag" na humantong. Ang LED ay dapat magbigay ng isang minimum na halaga ng ilaw sa buong silid ngunit ang pinakakaraniwang na-salvaged na mga leds ay hindi hihigit sa mga ilaw ng tagapagpahiwatig, na may isang walang kapantay na kapangyarihan sa pag-iilaw sa isang buong silid. Gumamit ako ng nakatuon na nakatuon na 3W leds para sa kadahilanang ito. Ano ang maximum na humantong kapangyarihan? 5W, ngunit maaari itong maayos na pinapatakbo lamang sa isang maikling panahon, malapit na itong mapailalim. At tiyak na hindi ito iminungkahi dahil sa isyu ng pagwawaldas ng init. Ang BTW, 5W ay bubuo ng init. Kung hindi mo nais na matunaw ang kaso na mayroon ka

Konektor ng DC: opsyonal ito, ngunit inirerekumenda. Sa panahon ng blackout kailangan ko pa / nais lumabas sa basement, upang maibalik ang lakas o anupaman, at nais kong makita kung ano ang ginagawa ko, kaya't gusto kong dalhin ang aking emergency lamp. Hindi ko nais na i-unplug at dalhin din ang power adapter, samakatuwid ay nagdagdag ako ng isang maliit na konektor ng DC upang lumikha ng isang tamang portable, stand-alone, emergency light. Sa kabilang banda maaari mo lamang gamitin ang USB port upang singilin ang lampara, nagpasya lamang ako na hindi magreserba ng isang microUSB charger para sa lampara na ito.

Magnet: opsyonal din, ngunit marahil ay kapaki-pakinabang upang maipaliwanag ang isang bagay na tukoy sa panahon ng pag-blackout, paglalagay ng lampara sa isang metal na bagay. Mayroong dalawang nakalaang puwang sa kaso para sa 10x1mm bilog na magnet, gumamit lamang ng isang drop ng pandikit upang ayusin ang mga ito.

Kasalukuyang nililimitahan ang risistor: sapilitan para sa bawat led, maliban kung pinili mo ang tamang mga sangkap (tulad ng ginawa ko). Ang mga Leds ay dapat na drived na kinokontrol ang dumadaloy na kasalukuyang at hindi ang inilapat na boltahe. Ang bawat led ay may maximum na kasalukuyang rate (Id) at ang kulay nito ay tumutukoy sa na-rate na boltahe ng kantong (Vf).

Ang ilang mga tagagawa ay maaaring magsabi ng kakaiba sa kanilang datasheet, sa kasong ito sundin ang datasheet, ngunit ito ang karaniwang Vf para sa iba't ibang kulay [V]:

• IR - infrared 1.3
• pula: 1.8
• dilaw1.9
• berde 2.0
• orange 2.0
• wihte3.0
• asul 3.5
• UV - ultraviolet 4 - 4.5

Upang makalkula ang tamang kasalukuyang nililimitahan ang halaga ng resistor (R) dapat mong malaman ang maximum voltage (Va) ng iyong power supply at gamitin ang formula na ito:

R = (Va - Vf) / Id

Ang boltahe ng output ng TP4056 ay nasa pagitan ng 4.2 at 2.5V, kaya kailangan nating gumamit ng 4.2V bilang Va. Gamit ang mga sangkap na na-link ko dati mayroon kaming 3W na humantong sa isang Vf na 3.5V, samakatuwid mayroon kaming Id na 0.85A. Sa mga kasong ito, ang mga numero ay:

R = (4.2V - 3.5V) / 0.85A = 0.82 Ohm

Dapat kong magdagdag ng isang risistor na 1Ohm sapagkat talagang sinusubukan kong magturo ng isang bagay, sa katunayan ito ay talagang hindi kinakailangan, makakatulong din ang paglaban ng mga wires. Bukod dito, sa 0.85A ang boltahe ng boltahe ng baterya ay magiging nauugnay, kaya talagang dapat nating gamitin ang - sabihin nating- 3.8-4V bilang Va. Nangangahulugan ito na ang nililimitahan na risistor ay mas kaunti pang kinakailangan.

Ang isa pang halimbawa, na may parehong uri ng humantong ngunit na-rate ang 1W, ang mga numero ay:

Id = 1W / 3.5V = 0.285A

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

Sa gayon, ito ang kaso ng mga partikular na napiling mga sangkap na may tinukoy na mga rating. Karaniwang gagana ang isang generic led na isinasaalang-alang bilang 3V, 10mA. Malinaw na hindi iyon 100% totoo, ngunit walang mas mahusay na mga impormasyon …

R = (4.2V - 3V) / 0.01A = 120Ohm

Sa kabutihang palad 120 Ohm ay isang karaniwang halaga ng resistor, kung hindi ito ay ginamit ko ang pinakamalapit na mas malaking pamantayang halaga.

Ang resistor ay nagwawaldas din ng lakas sa anyo ng init, at gayundin ang na-rate na wattage ay dapat na maayos na idinisenyo. Huwag mag-alala ito ay kasing dali ng pagpapasiya ng Ohm.

W = (Va - Vf) * Id

Dahil ang 0.01A (10mA) ay maaaring dumaloy sa pamamagitan ng resistor ng 120 Ohm, maaari itong matanggal 0.012W ng init.

W = (4.2V - 3V) * 0.01A = 0.012W

Ang isang karaniwang resistW risistor ay magiging higit sa sapat.

Hilahin ang risistor: ang risistor na ito ay dapat lamang panatilihin ang mosfet sa dapat na estado nito, pinipigilan ang anumang pansamantala o ingay na maaaring makolekta ng mga kable at hindi sinasadyang mapukaw ang mosfet. Anumang risistor sa saklaw na 1K-10K Ohm ay mabuti.

Paano ito gumagana

Gumugol ako ng ilang oras upang malaman ang pinakamahusay na disenyo. Sinubukan kong i-optimize ang gastos ng proyekto sa pamamagitan ng pagliit ng mga kinakailangang bahagi, subukang huwag sumuko sa mga tampok. Maaaring gumamit ako ng isang microcontroller, may napakamurang pangunahing mga modelo na ibinebenta saanman. Maaaring gumamit ako ng pasadyang PCB, maraming mga serbisyong produksyon at paghahatid ng PCB. Napagpasyahan kong huwag gawin iyon sapagkat madagdagan nito ang gastos at ang pagiging kumplikado. Bukod dito, magiging talagang mahirap talagang bawiin ang isang microcontroller.

Ginagawa ng TP4056 ang mga bagay-bagay nito, alagaan ang baterya at nagbibigay ng lakas. Ang output pad ay konektado sa toggle switch center pin, na maaaring nasa tatlong pagsasaayos: konektado sa kaliwang pin, hindi konektado, konektado sa kanang pin.

Kapag hindi ito nakakonekta sa anumang bagay (gitna, off posisyon) ang pag-uugali ay medyo malinaw, ang led ay OFF kung ang wall adapter ay nagbibigay ng kapangyarihan o hindi. Ang proseso ng pagsingil ay hindi nakasalalay sa switch, kung ang plug ng adapter ay naka-plug sa baterya ay sisingilin.

Ipagpalagay na ang tamang pin ay konektado sa positibong terminal ng LED. Kung i-toggle mo ang switch upang tulay ang gitna at ang mga tamang pin ay i-bypass mo ang mosfet. Ang LED ay magiging ON basta ang TP4056 ay maaaring magbigay ng lakas.

Ang natitirang pagpipilian ay upang i-toggle ang switch upang tulay ang gitnang pin sa pin na pinagmulan ng mosfet. Sa pagsasaayos na ito, kinokontrol ng mosfet. Kung nakikita ng pin ng gate nito ang boltahe ng adapter ng pader hindi nito papayagan ang kasalukuyang dumaloy sa pagitan ng mapagkukunan at alisan ng tubig, at ang LED ay MAOON. Kapag sumipa ang blackout, ang boltahe ng charger ay mabilis na bumaba sa zero. Ngayon ang terminal ng gate ng mosfet ay makakakita ng zero volt at hahayaan ang kasalukuyang daloy, kaya ang LED ay ON ON hangga't ang TP4056 ay maaaring magbigay ng lakas.

Hindi masama para lamang sa isang mosfet at simpleng switch. ^ _ ^

Hakbang 3: Assembly

Ang diagram ng mga kable ay nakakabit, ang R1 ay ang kasalukuyang naglilimita ng risistor, ang R2 ay ang pull down risistor.

Upang pagsamantalahan ang mga naka-disenyo na bakas ng kaso kailangan mong baguhin ang mosfet tulad ng ginawa ko. Karaniwan kailangan mong i-cut ang tuktok na bahagi ng metal at higaan ang gitnang pin upang palabasin ito sa butas, upang magamit ang pinagbabatayanang bakas. Huwag mag-alala, ang mosfet na ito ay na-rate para sa mas maraming mabibigat na gawain kaysa sa paghimok ng isang maliit na LED, hindi ito mapilayan dahil sa mas kaunting lugar na kumakalat.

Ang paghihinang sa cell ng 18650 AY ISANG MATANGING TASK, siguraduhing malaman kung ano ang iyong ginagawa. Hindi mahirap ngunit mapanganib ito. Karaniwan kailangan mong gamitin ang soldering iron sa pinakamataas na lakas para sa pinakamaliit na oras na posible, ngunit mangyaring gumugol ng ilang minuto upang maunawaan ang isang tukoy na tutorial, maraming mga ito. Mas mabuting magingat kaysa magsisi.

Sa tabi nito, ang proseso ng mga kable ay tuwid na pasulong, kailangan mo lamang sundin ang nakalakip na diagram at tingnan ang mga larawan. Subukang huwag matunaw ang kaso gamit ang soldering iron, gayon pa man nai-print ko ang aking kaso sa PLA, na hindi tossic kung pinainit. Kapag tapos na ang mga kable gumamit ng ilang patak ng mainit na pandikit upang mapanatiling ligtas ang lahat sa lugar.

Ang DC konektor ay opsyonal, maaari mo ring gamitin ang built in USB port. Maghihinang ako ng isang konektor sa DC dahil hindi ko nais na magreserba / gupitin ang isang micro usb cable para sa lampara na ito. Kailangan kong bawiin ang mga lumang mobile charger!

Kung nais mong gamitin ang USB port maaari kang gumamit ng anumang karaniwang 5V USB cable.

Sa totoo lang, maaari mo ring i-cut ang lumang wall adapter cable at ikonekta ang GND at positibong mga wire sa isang ekstrang micro USB terminal. Gupitin lamang ang USB cable at ilantad ang tanso ng mga wire nito, ikonekta ang GND cable sa pin 5 at ikonekta ang positibong cable sa pin 1 (nakakabit na imahe). Upang suriin kung aling kawad ang pin 1 at 5 kailangan mong gumamit ng isang multimeter bilang isang pagpapatuloy na tester. Kaya, magagawa iyon ngunit hindi inirerekumenda. Magtatapos ka sa isang hindi karaniwang boltahe na USB plug, at nagsusumikap ka upang makagawa ng isang bagay na maaaring mas madali sa isang simpleng konektor ng DC.

Hakbang 4: Paggamit

Ikonekta ang charger o ang USB cable sa emergency light.

Itakda ang switch sa anumang mode na gusto mo, i-toggle ito upang awtomatiko kung nais mong kumilos ang lampara bilang isang tamang emergency light.

Maghintay sa susunod na itim at tamasahin kung paano mo madaling maiiwasan ang mga sulok!:)

Tingnan ang video, ipinapakita nito kung paano kumilos ang lampara na ito. Kung gusto mo ang proyekto, mag-thumbs up at mag-subscribe para sa higit pang darating.

PS: Ito ay dapat na isang lampara ng EMERGENCY, hindi mo ito dapat gamitin bilang isang karaniwang lampara. Ang isyu ay simple at ito ay isang TP4056 "kasalanan". Mahabang kwento: kung gagamitin mo ang lampara sa bypass mode (laging pinapangunahan) at ang charger ay naka-plug in, ang proseso ng pagsingil ng baterya ay hindi magtatapos nang maayos. Marahil ay hindi ito magtatapos. Oo, sa lithium cell ito ay isang isyu, hindi mo maaaring ibomba ang singil sa isang cell magpakailanman! Ang pagsasaayos na ito ay hindi talagang mapanganib, kung ginamit ng ilang minuto. Ang lampara na ito ay hindi magpapalitaw ng isang pagsabog kung nakalimutan mo ang isyung ito at nagkataong ikaw ay nasa sitwasyong ito. Kung kailangan mo ng ilaw mula sa lampara na ito para sa, sabihin nating, 10 min maaari mo pa rin itong magamit sa mode na ito nang hindi nasa panganib. Hindi lamang panatilihin / kalimutan ang lampara sa pagsasaayos na ito o maaaring mangyari ang masamang bagay.