Ang USB Plugbulb: 9 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Sa Instructable na ito ay ipapakita ko sa iyo kung paano gumawa ng isang sobrang maliwanag, pinapatakbo ng USB na LED na may isang compact form factor, na buong pagmamahal kong pinangalanan, "The Plugbulb".

Ang maliit na bombilya na ito ay maaaring mai-plug sa anumang USB jack. Mahusay para sa paggawa ng iyong portable power bank sa isang malakas, pangmatagalang flashlight!

Hakbang 1: Mga Sangkap

Magsimula tayo sa mga materyales. Ang isang Plugbulb ay nangangailangan ng:

• Isang USB plug (mas mabuti mula sa sirang cable)
• Isang 3W LED bombilya
• Isang LED heat sink
• 2 diode, ng iba't ibang hindi naglalabas ng ilaw (anumang dapat gawin) O isang 5ohm, 1 / 2W risistor
• ang iyong paboritong plastik na takip ng bote (narito ang akin)
• 1/2 packet ng Sugru (o katulad)
• isang maliit, itty-bitty na halaga ng thermal compound

Kasama ang mga sumusunod na tool:

• panghinang at bakalang panghinang
• mainit na glue GUN
• pliers
• mga daliri

Huwag mag-atubiling itaas ang iyong resipe tulad ng ninanais para sa mas malaking mga batch ng Plugbulb.

Hakbang 2: Punitin Iyong Konektor ng USB

Mag-ingat upang mapanatili ang hindi bababa sa ilang pulgada ng mga wire. Nalaman ko na ang mga pliers ay gumagana nang maayos para sa pag-alis ng plastik. Maaaring depende ito sa uri ng plastik na nakapalibot sa iyong cable. Magandang ideya din na gumamit ng isa sa cable na lalabas sa likod ng plug, taliwas sa gilid.

Hakbang 3: Gumawa ng LED Circuit, Unang Bahagi

Narito ang teknikal na bahagi. Sumisid ako sa ilang teorya para sa mga interesadong maunawaan kung paano mag-disenyo gamit ang mga power LED. Para sa mga mas pipiliin lamang ang proyekto upang masimulan mong mabulag ang iyong mga kaibigan sa iyong cool na bagong flashlight, huwag mag-atubiling lumaktaw sa susunod na hakbang.

Ang mga diode ay maaaring maging mahirap gawin sa pagdidisenyo sa una dahil ang mga ito ay mga di-linear na aparato. Nangangahulugan ito na ang boltahe at kasalukuyang ay hindi gaanong proporsyonal tulad ng nasa resistors. Ang unang imahe sa itaas, sa kabutihang loob ng https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semicon…, ay nagpapakita ng isang tipikal na IV curve, o ang ugnayan sa pagitan ng kasalukuyan at boltahe, para sa isang diode.

Ang mga LED ay mga espesyal na diode na dinisenyo upang maglabas ng isang tiyak na haba ng daluyong ng ilaw. Ang mga mataas na kapangyarihan na LED na gagana naming pagtatrabaho ay magkakaroon ng katulad na kurba tulad ng nasa itaas, maliban sa exponential slope na pinahabang pahalang (ang baluktot na paitaas ay inilipat patungo sa isang mas mataas na boltahe). Ang pangalawang imahe sa itaas ay isang curve na ginawa ko sa data na natipon ko habang iniimbestigahan ang mga katangian ng 3W LEDs na ginamit ko sa proyektong ito (ang magkatulad na na-link ko, ngunit hulaan ko na ang lahat ng 3W white LEDs ay magkatulad na hitsura).

Mula sa aking pagsubok, nalaman ko na sa pagitan ng 200 hanggang 500 mA ay tila nagbibigay ng pinakamahusay na balanse sa pagitan ng ningning at pagkonsumo ng kuryente. Higit pa sa 500, ang mga natamo sa ningning ay minimal dahil sa kasalukuyang pagtaas. Sa ibaba ng 200, ang LED ay hindi gaanong maliwanag na maaari. Kaya sapat na madali. Kung nais naming pumasa sa isang naibigay na halaga ng kasalukuyang, ang kailangan lang nating gawin ay sundin ang curve at hanapin ang boltahe na tumutugma dito. Kung pinapagana ko ito sa isang naaayos na mapagkukunan ng boltahe, at maaaring mag-dial sa tukoy na boltahe na iyon, talagang magiging madali iyon.

Ang nakakalito na bahagi ay dumating kapag nais mong i-power ito mula sa isang mapagkukunan nang walang tamang boltahe. Sa proyektong ito, nais naming i-power ang LED mula sa 5 volts. Kung ikinonekta namin ang LED nang diretso sa 5 volts, magpapahaba kami ng sobrang kasalukuyang sa pamamagitan nito at masusunog ito sa isang iglap. Kaya paano natin malilimitahan ang kasalukuyang?

Mayroon kaming maraming mga pagpipilian. Maaari kaming gumamit ng isang boltahe o kasalukuyang regulator IC, at ang ilan ay maaaring magtaltalan na ito ang pinakamahusay na paraan upang magawa ang gawaing ito. Gayunpaman, ang laki ay isang limitasyon sa proyektong ito, kaya kailangan namin ng isang bagay na mas maliit. Sa kasamaang palad, dahil pinapagana namin ito sa isang matatag, kinokontrol na mapagkukunan ng 5 volt (tulad ng karaniwang mga supply ng USB), maaari lamang kaming gumamit ng mga diode at / o mga resistor upang mahasa ang kasalukuyang / boltahe na kailangan namin.

Ilalarawan ko kung paano pumili nang tama ng mga resistor, kahit na pinili kong gumamit ng diode na paraan sa aking build. Upang sukatin ang tamang resistor na kukuha kami ng kasalukuyang nais, sabihin nating 300mA, at ang boltahe na makikita ng risistor, 5V-VLED, kung saan ang VLED ay ang boltahe sa kabuuan ng LED sa 300mA (gamit ang aming grap) at gamitin ang batas ng ohms (V / I = R) upang makalkula. Sa grap nakikita natin na sa 300mA ang LED ay bumababa tungkol sa 3.25V. Samakatuwid ang aming risistor ay mahuhulog 5-3.25 = 1.75V. Gamit ang batas ng ohms, ang aming risistor ay dapat na 1.75V / 300mA = 5.83 ohms.

Kung wala kang magandang kurba sa IV para sa iyong LED, palagi kang makakakuha ng matematika, subalit hindi ito maganda. Ang huling imaheng naidikit ko sa hakbang na ito ay ang equation para sa tipikal na IV curve ng isang diode. Maaari naming pagsamahin ang equation na ito sa batas ng ohms para sa resistor (V = IR) at malutas ang R (kung alam mo ang kasalukuyang saturation ng LED). Alam namin na ang mga I ay pantay at ang V ay kailangang idagdag sa 5. Dalawang mga equation, dalawang hindi alam. Ngunit gross… di ba?

Mahabang kwento, isang risistor na halos 5 ohm ang gagawa ng trick. Kailangan mo ring isaalang-alang ang pagwawaldas ng kuryente. Ang 5ohms sa 300mA ay mawawala.3 ^ 2 * 5 =.45W ng init, kaya kailangan namin ng 1 / 2W resistor. Ang 5ohms ay isang mahirap na sukat ng risistor, subalit maaari naming gawin ito sa mas karaniwang magagamit na mga resistor nang kahanay, tulad ng dalawang 10ohm resistors, o apat na 20ohm resistors. Kung gagawin mo ang pamamaraang ito, siguraduhin na ang iyong mga resistors ay 1 / 4W o, mas mabuti, kahit na mas malaki sa mga tuntunin ng katanggap-tanggap na pagwawaldas ng kuryente, kung hindi man ay baka maging mainit sila at maging isang panganib.

Ang iba pang pagpipilian ay ang paggamit ng mga diode upang mahulog ang boltahe. Ang isang karaniwang diode ay sinasabing mag-drop ng.7 volts, gayunpaman, hindi ito mahigpit na kaso. Mas mahuhulog ito nang kaunti sa mas mataas na mga alon, at bahagyang mas mababa sa mas mababang mga alon. Nangangahulugan ito na ang dalawang diode sa serye ay mahuhulog sa isang lugar sa paligid ng 1.4V. Sa aming circuit, mag-iiwan ito ng 3.6V para sa aming LED, na dapat pumasa sa isang lugar sa paligid ng 500mA ayon sa aming grap. Habang ito ay medyo mataas, ito ay nasa loob ng saklaw na hinahanap ko, at ang pagdaragdag ng isang pangatlong diode sa serye ay mahuhulog ang boltahe na masyadong mababa (~ 2.9V). Gayundin, kapag ipinapasa ang kasalukuyang kasalukuyang sa pamamagitan ng mga diode, malamang na ang pagbagsak ng boltahe ay magiging medyo higit sa.7, sa gayon ang sistema ay makakahanap ng isang balanse sa isang bahagyang mas mababang kasalukuyang. Muli, malulutas ito nang mas tiyak sa matematika kung mayroon kang lahat ng mga detalye ng mga diode, ngunit gumamit ako ng mas madaling diskarte - isang madaling iakma na boltahe na regulator. Nagdagdag lamang ako ng dalawang diode (sapagkat ito ang aking panauhin) at dahan-dahang pinasubo ang boltahe habang sinusukat ang kasalukuyang. Sa oras na nakarating ako sa 5 volts nakakakuha ito ng kung saan sa paligid ng 400mA. Perpekto

Kung gumagamit ka ng ibang diode at hindi gagana ang dalawa, maaari kang magdagdag o magbawas ng mga diode o kahit na subukan ang iba't ibang mga diode na may ibang boltahe na drop. O maaari kang gumamit ng resistors kung mayroon kang mga tamang halagang nakalatag. Hindi ko maisip ang anumang kadahilanan kung bakit ang isang pamamaraan ay magiging mas mahusay kaysa sa iba, ngunit kung maaari mong gusto kong malaman ang tungkol dito sa mga komento.

Isa pang tala sa gilid para sa mga naglalaro na may mataas na kapangyarihan na LEDs: Ang distilled water ay isang mahusay na heat sink! Habang sinusubukan ko ang mga limitasyon sa mga LED na ito, lubusang inilubog ko ang mga ito sa dalisay na tubig. Ang distilled water ay isang insulator (mabuti, mas katulad ng isang napaka, napakahinang conductor) kaya't ligtas ito para sa electronics. HUWAG GAMITIN ang tubig ng gripo, dahil ang mga natutunaw na mineral ang siyang ginagawang kondaktibo. Tulad ng nakasanayan, gumamit ng bait at mag-ingat, ngunit maaari itong maging isang kapaki-pakinabang na bilis ng kamay.

Hakbang 4: Gumawa ng LED Circuit, Ikalawang Bahagi

Ngayon na ang oras upang maghinang magkasama ang pangunahing circuit.

Maglagay ng dab ng thermal compound papunta sa gitna ng iyong heat sink, pagkatapos ay pindutin ang iyong LED dito. Makakatulong ito na hawakan ang LED sa lugar habang hinihinang mo ito sa heat sink. Ngayon gawin mo yan Paghinang ang LED sa heat sink.

Susunod, maghinang ang LED at ang dalawang diode (o ang iyong 5ohm risistor) sa serye. Tandaan, ang mga diode ay naka-polarise, kaya tiyaking lahat sila nakaharap sa parehong direksyon, o ang iyong ilaw ay hindi bubukas. Ang mga diode ay karaniwang may isang pilak na banda na nagpapahiwatig ng mababang bahagi ng boltahe. Siguraduhin na ang bawat isa ay papunta sa circuit na may banda na ito sa gilid mula sa iyong 5V na mapagkukunan. Ang LED ay isang diode din, ibig sabihin ay direksyon din ito. Tiyaking mayroon ka ring pagturo na ito sa tamang direksyon. Karaniwan mayroon silang pagmamarka sa maliliit na lead. Kung ang iyong hindi, gumamit ng isang mapagkukunan ng mababang boltahe (~ 2-3V, gagana ang dalawang baterya ng AA sa serye) upang subukan. Hindi mo masisira ang LED sa pamamagitan ng pagkonekta nito pabalik, hindi ito gagana.

Nagdagdag ako ng ilang de-koryenteng tape sa likuran ng heat sink, pagkatapos ay itinago ang mga diode sa likuran nito. Hindi mahalaga kung aling pagkakasunud-sunod ang pumupunta sa mga sangkap na ito sa loob ng circuit, hangga't lahat sila ay nakaharap sa tamang direksyon.

Hakbang 5: Ikonekta ang Jack

Ngayon maghinang ang USB jack sa circuit. Ang kailangan mo lang ay ang kapangyarihan (pula) at ang karaniwang (itim) na mga wire mula sa USB. Maaari mong i-trim ang iba pa (ngunit maingat na huwag paikliin ang mga ito, upang hindi makapinsala sa anumang aparato na na-plug mo ito). Subukang gawin ito sa kaunting labis na katahimikan hangga't maaari sa mga wire.

Gumamit ngayon ng ilang maiinit na pandikit upang mapagsama ang lahat.

Hakbang 6: Gupitin ang isang Hole sa Bote ng Botelya

Oo, alam kong paborito mo ito, ngunit kailangan nating gawin ito.

Kailangan naming gumawa ng isang slit sa likod ng takip ng bote upang ang USB plug ay maaaring dumulas. Nalaman ko na maaari kong gumamit ng isang drill bit upang mag-drill ng dalawang butas sa tabi ng bawat isa na ang tamang lapad, at pagkatapos ay gumamit ng isang paggalaw ng lagari sa drill upang ikonekta ang mga ito, na bumubuo ng isang slit. Sigurado ako na may mga mas mahusay na pamamaraan at mas mahusay na mga tool, at nais kong malaman ang tungkol sa mga ito sa mga komento!

Hakbang 7: Idagdag ang Bote ng Botelya

Itulak ang jack sa pamamagitan ng slit na ginawa mo sa bottlecap at magdagdag ng mas mainit na pandikit sa paligid ng tila hawakan ito sa lugar.

Hakbang 8: Idagdag ang Sugru

Gamitin ang Sugru upang makagawa ng isang magandang selyo sa tuktok ng jack, at itago ang hitsura. Ang bagay na ito ay gumaganap din bilang isang pandikit, na gagawing mas matibay.

Hakbang 9: Masiyahan

Narito! Ang Plugbulb!

Ang mga ilaw na ito ay nakakakuha ng mas kaunting lakas kaysa sa isang singilin sa smartphone, kaya dapat silang mapalakas mula sa halos anumang USB baterya pack na mayroon ka. Mahusay para sa isang emergency light o upang magdala ng isang paglalakbay sa kamping. Sa pamamagitan ng isang malaking pack ng baterya, tatakbo sila ng sampu-sampung oras!

Maligayang paggawa!