Ušteda baterije Fairy Light: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

CR2032 baterije su odlične, ali ne traju onoliko dugo koliko bismo željeli dok vozimo LED "Fairy Light" žice.

S blagdanskom sezonom ovdje, odlučio sam izmijeniti nekoliko 20 svjetlosnih žica kako bi pobjegao iz USB baterije.

Pretražio sam na internetu i otkrio da sve USB baterije neće ostati uključene s tako malim strujnim trošenjem.

Testiranjem i s nekoliko ponavljanja pronašao sam radno rješenje za koje mislim da bi ga drugi možda htjeli isprobati.

Osim tipičnog kontinuiranog rada od 60 do 80 sati između punjenja, bit će potrebno kupiti i reciklirati manje baterija CR2032!

Slijedite ovo do kraja ili preskočite do kraja kako biste vidjeli konačnu verziju …

Htio sam najbolje sačuvati za kraj!

Bob D.

Korak 1: Prikupljanje potrebnih dijelova

Potrebno je samo nekoliko komponenti, a sve će stati na mjesto dvije baterije CR2032 u kutiji za baterije.

1x 3, 350 mA - 4, 440 mA USB banka za napajanje (ili slično) - iz Walmarta ili Amazona

1x 20 LED svjetlosnih nizova - mnoge vrste dostupne na Amazonu

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

1x 2N2222A ili 2N4401 tranzistor - potvrdio sam da oba tipa dobro rade.

2x 1N914A ili 1N4148 diode - potvrdio sam da obje vrste dobro rade.

1x 3, 300 ohm otpornik 1/4 vata

1x 16 ohm ili 2x 33 ohm 1/4 vat otpornik - za verzije 1 i 2

1x 10 ohmski 1/4 ILI (poželjno 1/2 vata) otpornik - verzija 3.

1x 270 ohm otpornik 1/4 vata - verzija 2

1x spašeni USB A priključak i kabel - koristit ćemo crvene + i crne - kabele te izolirati bijele i zelene žice za prijenos podataka.

Korak 2: Potrebni alati

Stanica za lemljenje i lemljenje.

Rezači, skidač žice, kirurška stezaljka, precizni odvijači.

Termoskupljajuće cijevi i izvor topline.

Pištolj za vruće ljepilo i štapić za ljepilo.

Jedan ili dva digitalna mjerača za ispitivanje struje, napona i otpora.

Datoteke okrugle i ravne.

Korak 3: Shematski dijagram i izgled dijelova - verzija 1 i 2

Kao i većina stvari koje gradim, uvijek razmišljam o načinima da ponovno upotrijebim što više stvari. Uživam u dobroj potrazi na Amazonu i uzbuđenje svaki put kad stigne nova pošiljka … ali korištenje dijelova koje imam pri ruci je izvrstan osjećaj.

Ovo je bila jedna od tih verzija, pa sam odlučio koristiti osnovni krug upravljačkog programa LED -a s konstantnom strujom o kojem sam nedavno saznao na internetu.

Ključna komponenta koja određuje struju isporučenu LED svjetlima je otpornik emitera. Radi pojednostavljenja objašnjenja, navest ću da je pad napona na otporniku emitera prilično konstantan na 0,5 vdc zahvaljujući diodama 1 i 2 spojenim na bazu kao razdjelnik napona.

U Verziji 1 i Verziji 2, ja sam eksperimentirao sa 15 mA do 30 mA LED pogonskom strujom na LED nizu.

Potreban je matematički izračun za otpornik otpornika emitera:

0,5 volti / 0,015 ampera = 33 ohma

ili

0,5 volti / 0,030 ampera = 16 ohma

U verziji 2 glavna razlika je otpornik od 270 ohma dodan za povećanje ukupne struje strujnog kruga na nešto više od 50 mA kako se neke baterije ne bi isključile nakon otprilike 30 sekundi.

U verziji 3 … pričekat ću kasnije da govorim o ovoj izmjeni.

Korak 4: Rastavljanje i priprema

Uklonite 4 vijka koji drže poklopac zajedno, odložite baterije sa strane i počnimo.

Moramo saviti jezičke kako bismo stvorili više prostora za komponente. Kliješta s iglastim nosom ili kirurška stezaljka služe za ovaj zadatak.

Zatim moramo ukloniti poveznu šipku koja je spojila dvije baterije. Obrezao sam plastične kvržice i otkačio šipku jer više nije potrebna.

Zagrijte lemnu stanicu i uklonite prekidač i LED žice na mjestima navedenim na slici.

Primijetio sam da anoda + olovo imaju bijelu traku za buduću upotrebu, a LED svjetla za sada odložio. Kasnije ćemo ih morati ponovno spojiti i provjeriti jesu li ispravno spojeni.

Također sam dodao prekidač i poveznu traku u kutiju s dijelovima … nikad ne znate kada bi mogli biti korisni za neki drugi projekt!

Korak 5: Popunjavanje kutije za baterije - pogledajte shemu verzije 1 ili verzije 2

Evo kako sam sastavio komponente:

Podsjetnik: negativna katoda (-) je kraj diode s crnom trakom.

-spojite D1 i D2 u seriju i lemite (dodao sam i mali komad prozirnog termoskupljanja).

-isključite anodni kabel D1 i osnovni kabel T1 što je moguće bliže kako bi se omogućilo spajanje lemljenja, te ih lemite.

-s T1 ravnom stranom okrenutom prema dolje, postavite katodu D2 tako da se može lemiti na negativnu USB -šinu (gdje smo savili jezičak).

-obrežite katodni vodič prema veličini i lemite.

-nađite potrebne 16 -omske ili 2x 32 -omske odašiljačke otpornike i lemite ih između kabela T1 odašiljača i negativnog jezička USB -tračnice.

-Dodao sam mali dio prozirnog termoskupljanja na otpornik 3K3, a zatim ga ugradio između anodnog spoja T1 Base / D1 i jezička USB + tračnice. Zatim lemite na mjesto.

-za verziju 2 - postavite i lemite otpornik od 270 ohma između USB + i USB - vodilica.

-Vrijeme je da se osuši, postavite USB kabel i priključite pištolj za ljepilo.

-Morat ćete odrezati i arhivirati datoteku kako biste omogućili USB kabel u kutiju za bateriju (gdje je prekidač izvorno bio smješten) … budite strpljivi ovdje.

-s crvenim i crnim vodovima, lemite ih na mjesto.

-sada je vrijeme za topljenje ljepilom USB kabela na podnožje baterije. Držite žicu na mjestu dok se ljepilo stvrdne. Dodajte nekoliko kapi ljepila kako biste spriječili da zeleno -bijele podatkovne žice budu s puta.

-Želio sam da LED niz strši u ravnoj liniji nasuprot ulazne točke USB kabela. To je značilo da sam morao ponovno odrezati i turpijom spremiti bateriju kako bi žica stala na mjesto.

-suho postavite prugasti anodni + LED kabel i lemite na USB + tračnicu.

-suho uklopite katodu - LED kabel na vod kolektora T1. Lemite i dodajte komad termoskupljanja kako biste izolirali vezu.

-Provjerite sve veze, a ako sve izgleda dobro vrijeme je da ga spojite na banku napajanja.

Korak 6: Testiranje verzije 1 i izmjena verzije 2

Testiranje verzije 1:

Koristio sam Hype HW-440-ASST bateriju koja je radila dosljedno (nije se gasila) dok je napajala niz od 20 LED dioda.

Napomena: Izračunato vrijeme rada (potpuno napunjeno) bilo bi 4, 400 mAh / 30 mA = 145 sati

Zatim sam testirao Verziju 1 s ONN ONA18W102C bankom napajanja, koja bi se automatski isključila nakon 30 sekundi.

Kreiranje i testiranje verzije 2:

Zatim sam sastavio isti krug verzije 1 na ploču i dodao dodatni otpornik od 270 ohma na USB + i USB - tračnice. To je povećalo ukupnu potrošnju struje kruga na 50 mA. ONN ONA18W102C bi tada ostao stalno uključen. To je postala Verzija 2 koja će raditi za većinu USB napajanja.

Izračunato vrijeme rada (potpuno napunjeno) za ONN ONA18W102C energetsku banku bilo bi 3, 350 mAh / 50 mA = 69 sati. To će osigurati punu svjetlinu tijekom cijelog tog vremena.

Originalne ocjene i razmišljanja o bateriji:

Baterije CR2032 su ocijenjene na 3 vdc kapaciteta 240 mAh, a stranica se može pohvaliti da će trajati 72 sata uz kontinuiranu upotrebu. Unutarnji otpor baterije CR2032 ograničava struju na Fairy Lights i zato u izvornom dizajnu nema ograničavajućeg otpornika. Međutim, sva web mjesta koja gledam ukazuju na to da se CR2032 ne voli prazniti tako visokom (30 -ak mA) brzinom.

U ovom trenutku ne mogu sa sigurnošću potvrditi, ali sjećam se da su svjetla nakon 3 večeri (u trajanju od 4 sata) osjetno prigušena. Nema šanse da iz ovih baterija izvučete "magiju". Testiranjem sam potvrdio da svjetla izgledaju vrlo dosadno kad baterije dosegnu 2,5 vdc po ćeliji.

Morat ću napraviti testiranje u stvarnom životu i ažurirati ovaj post kasnije, ali mislim da bi 3, 350 mAh @ 5 vdc baterije trebale u potpunosti nadmašiti 240 mAh @ 6 vdc (2 baterije u seriji) CR2032.

Osim toga, cilj je ovdje bio dulje vrijeme rada, a na kraju se manje "potrošilo" i recikliralo manje baterija CR2032.

Ide dalje:

Pogađate … Verzija 3 je zamišljena, pa nastavite čitati!

Korak 7: Vilinsko svjetlo: verzija 3 s dvije niti LED svjetiljki

Verzija 3 koristi dodatnu struju koja se preusmjeravala (trošila) na otpornik od 270 ohma u verziji 2.

Budući da smo ciljali 50 mA kao ukupnu potrošnju struje kako bismo zadržali prosječnu bateriju napajanja, možemo napraviti poboljšanje. Napravio sam test gdje sam napajao svjetlosnu žicu s 15 mA, a drugu svjetlosnu žicu s 30 mA i pitao svoju suprugu može li primijetiti razliku. Pogledala je naprijed -natrag nekoliko puta i pokazala da zapravo ne vidi i ne razlikuje.

Ovaj je eksperiment potvrdio da bi bolje rješenje bilo paralelno napajanje dvaju (2) vila svjetlosnih nizova i njihovo napajanje strujom od 50 mA. Na priloženoj shemi za Verziju 3 možete vidjeti da je sve što je potrebno bilo promijeniti otpornik emitera R2 na 10 ohma i paralelno spojiti drugi svjetlosni niz.

Za izračun snage kroz R2 pomoću Ohmovog zakona:

P = E x I

E = 0,5 volti (preko R2)

I = 50 mA (kroz R2)

0,5 x 50 = 0,025 vata

Za ovu primjenu možemo sigurno koristiti otpornik od 10 ohma od 1/4 vata (250 mW).

Slika 2 prikazuje proračunski trošak ispitnog kruga 50 mA.

Dodao sam nekoliko slika procesa izgradnje kako bih pokazao usmjeravanje kabela.

Verzija 3 je završena i testira se na mojoj klupi.

Korak 8: Verzija 2 i Verzija 3 - konačni proizvod

Evo Verzije 2 i Verzije 3 koje rade na mojoj klupi.

Završna napomena:

Ovo je bila zabavna konstrukcija, s rasvjetom koju mogu koristiti u bilo koje doba godine.

Najbolji dio je što više ne moram naručivati i čekati zamjenske baterije CR2032!

Hvala vam što ste nas slijedili i sretna zgrada!

Bob D