Fairy Light Battery Saver: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

A CR2032 elemek nagyszerűek, de nem tartanak olyan sokáig, mint szeretnénk, amikor LED "Fairy Light" húrokat vezetünk.

Az ünnepek idején úgy döntöttem, hogy módosítok néhány 20 fényfüzért, hogy lefusson egy USB tápegység.

Kerestem az interneten, és megállapítottam, hogy nem minden USB tápegység marad bekapcsolva ilyen kis áramfelvétel mellett.

Teszteléssel és néhány iterációval találtam egy működő megoldást, amelyet szerintem mások is kipróbálhatnak.

A töltések közötti átlagos, 60-80 órás folyamatos üzemidőn kívül kevesebb CR2032 elemet kell vásárolni és újrahasznosítani!

Kérjük, feltétlenül kövesse ezt, vagy ugorjon a végére a végleges verzió megtekintéséhez …

A legjobbat akartam megtakarítani az utolsóra!

Bob D.

1. lépés: A szükséges alkatrészek összegyűjtése

Csak néhány alkatrészre van szükség, és mindegyik elfér a két CR2032 elem helyén az elemtartóban.

1x 3, 350 mA - 4, 440 mA USB tápegység (vagy hasonló) - Walmart vagy Amazon

1x 20 LED fénysorozat - sokféle elérhető az Amazon -on

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

1x 2N2222A vagy 2N4401 tranzisztor - megerősítettem, hogy mindkét típus jól működik.

2x 1N914A vagy 1N4148 dióda - megerősítettem, hogy mindkét típus jól működik.

1x 3, 300 ohmos 1/4 wattos ellenállás

1x 16 ohm vagy 2x 33 ohm 1/4 watt ellenállás - az 1. és 2. verzióhoz

1x 10 ohmos 1/4 VAGY (előnyösen 1/2 watt) ellenállás - 3. verzió.

1x 270 ohmos 1/4 wattos ellenállás - 2. verzió

1x megmentett USB A csatlakozó és kábel - a piros + és a fekete - vezetékeket használjuk, és szigeteljük a fehér és zöld adatvezetékeket.

2. lépés: Szükséges eszközök

Forrasztóállomás és forrasztó.

Vágók, drótvágó, sebészeti bilincs, precíziós csavarhúzók.

Hőzsugorcső és hőforrás.

Forró ragasztópisztoly és ragasztópálca.

Egy -két digitális mérő áram-, feszültség- és ellenállásvizsgálathoz.

Az akták kerekek és laposak.

3. lépés: Vázlatos diagram és alkatrészek elrendezése - 1. és 2. verzió

Mint a legtöbb dolog, amit építek, én is mindig azon gondolkodom, hogyan lehet újra felhasználni a lehető legtöbb dolgot. Élvezem a jó keresést az Amazon -on, és az izgalmat, amikor új csomag érkezik… de nagyszerű érzés használni a kéznél lévő alkatrészeket.

Ez volt az egyik ilyen konstrukció, ezért úgy döntöttem, hogy egy alapvető állandó áramú LED -illesztő áramkört használok, amelyet nemrég tanultam online.

A kulcskomponens, amely meghatározza a LED -lámpákhoz szállított áramot, az emitter ellenállás. A magyarázat egyszerűsítése érdekében kijelentem, hogy a feszültségcsökkenés az emitter ellenállásban 0,5 Vdc -nél meglehetősen állandó, köszönhetően az 1. és 2. diódáknak, amelyek feszültségosztóként vannak csatlakoztatva a bázishoz.

Az 1. és a 2. verzióban 15–30 mA -es LED -meghajtóárammal kísérleteztem a LED -szálon.

Az emitter ellenállás ellenállás matematikai számítása szükséges:

0,5 volt / 0,015 amper = 33 ohm

vagy

0,5 volt / 0,030 amper = 16 ohm

A 2. verzióban a fő különbség a 270 ohmos ellenállás, amelyet azért adtak hozzá, hogy az áramköri áramfelvételt valamivel több mint 50 mA -re növeljék, hogy néhány akkumulátorbank körülbelül 30 másodperc múlva ne álljon le.

A 3. verzióban… várok később, hogy beszéljek erről a módosításról.

4. lépés: Szétszerelés és előkészítés

Távolítsa el a fedelet tartó 4 csavart, tegye félre az elemeket, és kezdjük el.

Hajlítanunk kell a füleket, hogy több helyet biztosítsunk az alkatrészeknek. Erre a feladatra tű orrfogó vagy sebészeti bilincs működik.

Ezután el kell távolítanunk a két elemet összekötő összekötő rudat. Megvágtam a műanyag csomókat, és levágtam a rudat, mivel már nincs rá szükség.

Melegítse fel a forrasztóállomást, és távolítsa el a kapcsolót és a LED vezetékeket a képen látható helyeken.

Megjegyeztem, hogy az anód + vezeték fehér csíkkal rendelkezik a későbbi referenciákhoz, és egyelőre tegye félre a LED -lámpákat. Később újra kell csatlakoztatnunk őket, és meg kell győződnünk arról, hogy megfelelően vannak csatlakoztatva.

Hozzáadtam a kapcsolót és az összekötő rudat is az alkatrészdobozomhoz … soha nem tudhatod, hogy mikor lehetnek hasznosak egy másik projekthez!

5. lépés: Az akkumulátortartó feltöltése - Lásd az 1. vagy a 2. verziót

Így szereltem össze az alkatrészeket:

Emlékeztető: a katód negatív (-) a fekete sávú dióda vége.

-csatlakoztassa sorba és forrasztással a D1 -et és a D2 -t (hozzáadtam egy kis darab tiszta zsugorodást is).

-Csatlakoztassa a D1 anódvezetéket és a T1 alapvezetéket a lehető legközelebb, hogy továbbra is lehetővé váljon a forrasztás, és forrasztja fel őket.

- a T1 lapos oldalával lefelé fordítva helyezze el a D2 katódját, hogy forrasztható legyen a negatív USB -sínre (ahol meghajlítottuk a fület).

-vágja le a katódvezetéket méretre és forrasztja.

- helyezze el a szükséges 16 ohmos vagy 2x 32 ohmos emitter ellenállást és a forrasztást a T1 kibocsátó vezeték és a negatív USB - sín fül között.

-Tettem hozzá egy kis darab tiszta zsugorodást a 3K3 ellenálláshoz, majd illesztettem a T1 Base / D1 anód csomópont és az USB + sín fül közé. Ezután forrasztani a helyére.

- a 2. verzióhoz - illessze és forrasztja a 270 ohmos ellenállást az USB + és az USB - sínek közé.

-Itt az ideje, hogy megszárítsa az USB -kábelt, és csatlakoztassa a ragasztópisztolyt.

-le kell vágnia és reszelnie kell egy kicsit, hogy az USB -kábel bekerüljön az elemtartóba (ahol a kapcsoló eredetileg volt) … legyen itt türelmes.

-a piros és fekete vezetékek vezetésével a helyére kell forrasztani.

-Most van itt az ideje, hogy felolvasztja az USB -kábelt az akkumulátortartó aljára. Tartsa a huzalt a helyén, amíg a ragasztó megszilárdul. Adjon hozzá néhány csepp ragasztót, hogy a zöld -fehér adatvezetékeket távol tartsa az útjától.

-Azt akartam, hogy a LED -húr egyenes vonalban álljon ki az USB -kábel belépési pontjával szemben. Ez azt jelentette, hogy ismét le kellett vágnom és reszelnem kell az elemdobozt, hogy a vezeték a helyére kerüljön.

-Szárazon illessze a csíkos Anód + LED vezetéket és forrasztót az USB + sínhez.

- Szárazon illessze a katód - LED vezetéket a T1 kollektor vezetékhez. Forrasztás, és adjunk hozzá egy darab zsugort a szigeteléshez.

-Ellenőrizze az összes csatlakozást, és ha minden jól néz ki, akkor ideje csatlakoztatni a tápegységhez.

6. lépés: 1. verzió tesztelése és 2. verzió módosítása

1. verzió tesztelése:

Egy Hype HW-440-ASST tápegységet használtam, amely következetesen működött (nem állt le), miközben 20 LED-et táplált.

Megjegyzés: A számított futási idő (teljesen feltöltve) 4 400 mAh / 30 mA = 145 óra

Ezután teszteltem az 1. verziót az ONN ONA18W102C tápegységgel, amely 30 másodperc után automatikusan leáll.

2. verzió létrehozása és tesztelése:

Ezt követően összeállítottam ugyanazt az 1 -es verziójú áramkört egy kenyértáblán, és hozzáadtam a további 270 ohmos ellenállást az USB + és USB -sínekhez. Ez 50 mA -re növelte az áramkör teljes áramfelvételét. Az ONN ONA18W102C ekkor folyamatosan bekapcsolva marad. Ez lett a 2. verzió, amely a legtöbb USB tápegységhez használható.

Az ONN ONA18W102C tápegység számított futási ideje (teljesen feltöltve) 3, 350 mAh / 50 mA = 69 óra. Ez teljes fényerőt biztosít az egész idő alatt.

Eredeti akkumulátorértékek és gondolatok:

A CR2032 akkumulátorok 3 Vdc névleges teljesítményűek, 240 mAh kapacitással, és a webhely azzal büszkélkedhet, hogy folyamatos használat mellett 72 órát bírnak. A CR2032 akkumulátor belső ellenállása a tündérlámpák áramát korlátozza, ezért az eredeti kivitelben nincs korlátozó ellenállás. Mindazonáltal az összes webhely, amelyet nézegetek, azt jelzi, hogy a CR2032 nem szereti ilyen magas (30 mA) sebességgel kisütni.

Ezen a ponton nem tudom biztosan megerősíteni, de emlékszem, hogy a lámpák érezhetően halványabbnak tűntek 3 este után (4 órás időtartam). Nincs olyan lehetőség, hogy "varázslatot" nyerjen ezekből az elemekből. Teszteléssel megerősítettem, hogy a fények nagyon tompának tűnnek, ha az elemek cellánként 2,5 VDC -t érnek el.

El kell végeznem néhány valós életbeli tesztet, és frissítenem kell ezt a bejegyzést egy későbbi időpontban, de úgy gondolom, hogy a 3, 350 mAh @ 5 vdc tápegységeknek teljes mértékben felül kell teljesíteniük a 240 mAh @ 6 vdc (2 db sorozatban lévő) CR2032 teljesítményt.

Ezen túlmenően a cél itt a hosszabb üzemidő volt, és végül kevesebb CR2032 elem "elhasználódása" és újrahasznosítása volt.

Továbblépve:

Azt sejtette … A 3. verzió megfogalmazódott, ezért olvassa tovább!

7. lépés: Tündérfény: 3. verzió két szál LED -es lámpával

A 3. verzió felhasználja azt a további áramot, amelyet a 2. verzió 270 ohmos ellenállásába terelt (pazarolt).

Mivel az 50 mA -t céloztuk meg teljes áramfelvételként, hogy az átlagos energiabank bekapcsolva maradjon, javíthatunk. Csináltam egy tesztet, ahol 15 mA -es fényfüzért és egy 30 mA -es fényfüzért tápláltam, és megkérdeztem a feleségemet, hogy észreveszi -e a különbséget. Többször is előre -hátra nézett, és jelezte, hogy nem igazán látja a különbséget.

Ez a kísérlet megerősítette, hogy jobb megoldás lenne két (2) Fairy fényfüzér párhuzamos áramellátása, és 50 mA árammal történő meghajtása. A 3. verzió mellékelt vázlatában látható, hogy csak az R2 emitter ellenállást kell 10 ohmra cserélni, és párhuzamosan egy második fénysorozatot csatlakoztatni.

Az R2 teljesítményének kiszámítása Ohm törvényével:

P = E x I

E = 0,5 volt (R2 -n keresztül)

I = 50 mA (R2 -n keresztül)

0,5 x 50 = 0,025 watt

Ehhez az alkalmazáshoz biztonságosan használhatunk 10 ohmos 1/4 wattos (250 mW) ellenállást.

A 2. kép azt mutatja, hogy a tesztáram 50 mA -t húz le számítás szerint.

Hozzáadtam néhány képet az építési folyamatról, hogy bemutassam a kábelvezetést.

Elkészült a 3. verzió, és tesztelnek a padomon.

8. lépés: 2. és 3. verzió - a végtermék

Itt a 2. és 3. verzió működik a padomon.

Záró megjegyzés:

Ez egy szórakoztató konstrukció volt, világítással, amelyet egész évszakban használhatok.

A legjobb az, hogy már nem kell megrendelnem és várnom a CR2032 csereakkumulátorokra!

Köszönjük, hogy követtek, és Boldog Építést!

Bob D