LED Təcili Lampa (Əsasən Geri Alınır): 4 Addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Bu layihə, elektrik enerjisi kəsildikdə və ya qaranlıq zirzəmimdə və ya başqa qaranlıq yerlərdə işlər gördüyüm zaman künclərə ağrılı şəkildə vurulmamaq üçün sadə ehtiyacımdan ilham aldı.

Digər həllərin geniş və müdrik qiymətləndirilməsindən sonra:

- bütün evin hər bir küncünü çıxarın və ya yuvarlayın;

- pişik olmaq

- kommersiya fövqəladə lampaları quraşdırmaq üçün əsassız miqdarda pul xərcləmək;

Bir neçə bərpa edilmiş elektrik komponenti və bir neçə ucuz modul ilə DIY təcili işıqlarımı edə biləcəyim qənaətinə gəldim.

Bir neçə dizayn təkrarlamasından sonra qənaətə gəldim ki, nəinki az miqdarda pul xərcləyə bilərdim, əks halda zibilliyə atılacaq bir çox elektrik komponentini də geri qaytara bilərdim. Yalnız (ucuz) TP4056 modulu istisna olmaqla, qalan hər şeyi digər qırıq elektronikalardan təmizləyə bilərsiniz, belə ki, vaxtınızın bir hissəsinə sərmayə qoya və ətraf mühitə uyğun "Əsasən təmir edilmiş DIY LED Fövqəladə Lampa" qura bilərsiniz.

Addım 1: Materiallar və Alətlər

Bu layihə üçün əsas lehim alətlərinə və bir neçə digər əsas DIY elektron alətinə ehtiyacınız var, bu səhifədəki adi alətlərimi topladım. Bu lampa üçün xüsusi bir məqsəd hazırladım ki, bu da onun kabelini asanlaşdırır. İstifadəsi məcburi deyil, amma çox tövsiyə olunur, buna görə 3D printerə sahib olsanız daha yaxşı olar. Mənim (modifikasiya edilmiş) bir CR-10 var, amma hər hansı bir 3D printerdən və istənilən filamentdən istifadə edə bilərsiniz, çünki bu, çox asan çapdır.

Bu lampanı qurmaq üçün digər elektronikadan qurtarıla bilən və ya satın alınan bir neçə digər komponentə ehtiyacımız var. Əvvəlcə ilk şey: qaralma zamanı istifadə etmək üçün bir güc ehtiyatına ehtiyacımız var, 18650 li-ion hüceyrədən və əlbəttə ki, onun şarj cihazı/nəzarətçisi TP4056-dan istifadə edəcəyik. Lampanın davranışını idarə etmək üçün üç tərəfli keçid açarına (açma-açma) və tək p-kanallı mosfetə ehtiyacımız var. Yaxşı, bir "LED" lampası olduğu üçün açıq şəkildə bir LED və cərəyanı məhdudlaşdıran rezistora ehtiyacımız var. Bir neçə ehtiyat tel əlavə edin, hamısı budur.

Nəhayət gözləyin: lampamızı həmişə hazır vəziyyətdə saxlamaq üçün divar güc adapterinə ehtiyacımız var, əks halda "təcili" lampa olmayacaq. Bir çox köhnə - əslində qədim cib telefonu adapterlərini bir qutuda saxladım. Bir neçə dəfə bunları özüm üçün necə istifadə edə biləcəyimi soruşdum. Əksər tətbiqlər üçün çox az volt və ya çox az amper var, amma bu iş üçün mükəmməldirlər, birdən artıq çöp deyil!

3D qutumdan istifadə etmək istəmirsinizsə, qab kimi sadə bir prototip lövhəsindən və istədiyiniz hər şeyi istifadə edə bilərsiniz. Mənim vəziyyətim gözəldir, çünki əsl PCB olduğu üçün kabellərə kömək edir. Sözün həqiqi mənasında (3D) çap edilmiş bir devre kartıdır. ^_^

Addım 2: Dizaynın izahı

Yalnız lampa qurmaq istəyirsinizsə, bu addımı atlayın, amma oxumağı məsləhət görürəm, çünki burada bunun necə işlədiyini və məhdudiyyətlərinin nə olduğunu başa düşə bilərsiniz.

Niyə bu komponentləri seçdim?

18650 li-ion hüceyrə: noutbukun yararsız batareyalarından satın alınan və ya geri alınan standart bir hüceyrədir. Bu hüceyrələri geri qaytarmaq üçün ağıllarını necə yoxlamaq lazım olduğunu və niyə pis hüceyrələri yanınızda saxlamamalı olduğunuzu anlamalısınız. Vəhşi internetdə çoxlu dərsliklər. Doğru geri qaytarma proseduruna vaxt sərf etmək istəmirsinizsə, üzr almaqdan daha təhlükəsizdir.

TP4056 modulu: bu, tək bir 3.6-3.7V li-ion və ya li-poli hüceyrəni idarə edə bilən ümumi bir moduldur. Şarjını və boşalmasını idarə edə bilər. Qısa dövrə, həddindən artıq gərginlik, aşağı gərginlik hüceyrəsinin qorunması və digər şeylər kimi digər problemləri həll edən başqa bir çip DW01 ilə birləşdirilir. Bu modulu geri almaq və ya başqa bir şeylə əvəz etmək olmaz, onu almaq lazımdır.

P-kanal mosfet: Xüsusi bir tranzistor, aka elektron açar. Bu, bu layihənin əsas "hiyləsi" olaraq görülə bilər, çünki bu yalnız komponent lampanın davranışına lazım olan "məntiqi" əlavə edə bilər. Qaranlığı "hiss edə" bilər və buna uyğun hərəkət edə bilər. Bu mosfet bir az səbrlə alına bilər (həqiqətən də ucuzdur) və ya atılan elektrondan geri alına bilər. Elektrik komponentlərini geri qaytarmaq üçün mütləq Elektron Komponent Testerim kimi bir şeyə ehtiyacınız olacaq! TO-220 korpusunda IRF4905 tranzistorundan istifadə etdim. Ən yaxşı seçim deyil, amma yaxşı işləyir.

Üç yollu keçid (açma/söndürmə/açma): Lampanı üç fərqli konfiqurasiyada təyin edən sadə keçid açarıdır:

1. həmişə sönür,
2. qaralma zamanı,
3. həmişə.

Bunu geri ala bilərsiniz, amma şanslı olmalısınız, bir çox oxşar açar tapdım, amma ehtimal ki, yalnız iki tərəfli açarlardır (əsasən 99%).

Enerji təchizatı: ən azı 4.5V və 100 mA təmin edə bilən hansı cihaz yaxşıdır. Bu həqiqətən geri alınmalıdır!

LED: bu komponent demək olar ki, hər yerdə asanlıqla geri alınsa da, "kifayət qədər parlaq" bir led tapmaq əslində çətindir. LED bütün otaqda minimum miqdarda işıq təmin etməlidir, lakin ən çox yayılmış ledlər bütün otaqda əhəmiyyətsiz bir işıqlandırma gücü olan göstərici işıqlarından başqa bir şey deyil. Bunun üçün xüsusi 3W LED -lərdən istifadə etdim. Maksimum led gücü nədir? 5W gücündədir, ancaq qısa müddətə düzgün bir şəkildə enerji ilə təmin edilə bilər, tezliklə gücdən düşəcək. Və istilik yayılması problemi səbəbindən qətiliklə təklif edilmir. BTW, 5W istilik istehsal edəcək. Davanı əritmək istəmirsinizsə, əlinizdədir

DC konnektoru: bu isteğe bağlıdır, lakin tövsiyə olunur. Qaranlıq zamanı hələ də zirzəmidən çıxmaq, güc və ya hər şeyi bərpa etmək istəyirəm və nə etdiyimi görmək istərdim, buna görə təcili lampamı yanımda daşımaq istəyirəm. Güc adapterini çıxartmağı və daşımağı sevmirəm, buna görə uyğun bir portativ, müstəqil, təcili işıq yaratmaq üçün kiçik bir DC konnektoru əlavə etdim. Digər tərəfdən lampanı doldurmaq üçün USB portundan istifadə edə bilərsiniz, ancaq bu lampa üçün microUSB şarj cihazı ayırmamaq qərarına gəldim.

Mıknatıs: ayrıca isteğe bağlıdır, ancaq lampanı metal bir cismin üzərinə qoyaraq qaranlıq zamanı müəyyən bir şeyi işıqlandırmaq üçün faydalı ola bilər. 10x1mm yuvarlaq maqnit üçün iki xüsusi yuva var, onları düzəltmək üçün bir damla yapışqan istifadə edin.

Cari məhdudlaşdırıcı müqavimət: uyğun komponentləri seçməyiniz istisna olmaqla, hər bir led üçün məcburidir (mənim etdiyim kimi). Ledlər tətbiq olunan gərginliyi yox, axan cərəyanı idarə edərək idarə olunmalıdır. Hər bir led maksimum nominal cərəyana (Id) malikdir və rəngi onun nominal qovşaq gərginliyini (Vf) təyin edir.

Bəzi istehsalçılar məlumat cədvəlində fərqli bir şey söyləyə bilər, bu halda məlumat cədvəlini izləyin, lakin bunlar fərqli rənglər üçün adi Vf -dir [V]:

• IR - infraqırmızı 1.3
• qırmızı: 1.8
• sarı 1.9
• yaşıl 2.0
• narıncı 2.0
• wihte3.0
• mavi 3.5
• UV - ultrabənövşəyi 4 - 4.5

Doğru cərəyan məhdudlaşdırıcı müqavimət dəyərini (R) hesablamaq üçün enerji təchizatınızın maksimum gərginliyini (Va) bilməli və bu düsturu istifadə etməlisiniz:

R = (Va - Vf) / Id

TP4056 çıxış gərginliyi 4.2 ilə 2.5V arasındadır, buna görə Va olaraq 4.2V istifadə etməliyik. Əvvəllər əlaqələndirdiyim komponentləri istifadə edərək, 3,5 V Vf ilə 3W LEDə sahibik, buna görə də 0.85A Id -ə sahibik. Bu vəziyyətdə nömrələr:

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

1Ohm rezistor əlavə etməliyəm, çünki əslində bir şey öyrətməyə çalışıram, əslində tamamilə lazımsızdır, tellərin müqaviməti də kömək edir. Üstəlik, 0.85A-da batareya gərginliyinin düşməsi müvafiq olacaq, buna görə də Va kimi 3.8-4V istifadə edək. Bu o deməkdir ki, məhdudlaşdırıcı rezistora daha az ehtiyac var.

Başqa bir nümunə, eyni led tipli, lakin 1W qiymətləndirilən nömrələr:

Id = 1W / 3.5V = 0.285A

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

Yaxşı, bu, müəyyən reytinqlərə malik xüsusi olaraq seçilmiş komponentlərə aiddir. Ümumi bir LED ümumiyyətlə 3V, 10mA olaraq işləyə bilər. Aydındır ki, bu 100% doğru deyil, amma daha yaxşı məlumat olmadan …

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

Xoşbəxtlikdən 120 Ohm standart bir müqavimət dəyəridir, olmasaydı ən yaxın standart dəyərdən istifadə edərdim.

Rezistor eyni zamanda enerjini istilik şəklində yayır və onun nominal gücü də düzgün tərtib edilməlidir. Narahat olmayın, Ohm təyini qədər asandır.

W = (Va - Vf) * Id

0.01A (10mA) 120 Ohm rezistordan axa bildiyindən, 0.012W istiliyi dağıda bilər.

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

Ümumi bir ¼W rezistoru kifayət qədər çox olacaq.

Rezistoru aşağı çəkin: bu müqavimətçi, kabelləri yığıla bilən və təsadüfən mozfeti işə salan hər hansı bir keçici və ya səs -küyün qarşısını alaraq, mosfeti ehtimal olunan vəziyyətdə saxlamalıdır. 1K-10K Ohm aralığında olan hər hansı bir rezistor yaxşıdır.

Bu necə işləyir?

Ən yaxşı dizaynı tapmaq üçün bir neçə saat sərf etdim. Lazım olan komponentləri minimuma endirərək, xüsusiyyətlərdən imtina etməməyə çalışaraq layihənin dəyərini optimallaşdırmağa çalışdım. Bir mikrokontrolördən istifadə edə bilərdim, hər yerdə satılan çox ucuz əsas modellər var. Xüsusi PCB istifadə edə bilərdim, çoxlu PCB istehsal və çatdırılma xidmətləri var. Bunu etməmək qərarına gəldim, çünki bu, xərcləri və mürəkkəbliyi çox artıracaqdı. Üstəlik, bir mikro nəzarətçini geri qaytarmaq həqiqətən də çətin olardı.

TP4056, öz işini görür, batareyaya qulluq edir və enerji verir. Çıxış yastığı, üç konfiqurasiyada ola bilən keçid açarı mərkəzi pininə bağlıdır: sol pinə, bağlı deyil, sağ pinə bağlıdır.

Heç bir şeyə (ortada, kənar mövqedə) bağlı olmadıqda davranış olduqca aydındır, divar adapterinin enerji verməsi və ya verməməsinə baxmayaraq, LED sönür. Şarj prosesi keçiddən asılı deyil, divar adapteri qoşulduqda batareya doldurulacaq.

Doğru pinin LED -in müsbət terminalına bağlı olduğunu düşünün. Mərkəzi və sağ sancaqları birləşdirmək üçün keçid düyməsini dəyişdirsəniz, mosfetdən yan keçəcəksiniz. TP4056 güc təmin edə bildiyi müddətdə LED yanacaq.

Qalan seçim, mərkəzi pimi mosfet mənbəyi pininə bağlamaq üçün açarı dəyişdirməkdir. Bu konfiqurasiyada mosfet nəzarəti öz üzərinə götürür. Qapı pimi divar adapterinin gərginliyini görürsə, cərəyanın qaynaqla drenaj arasında axmasına icazə verməyəcək və LED sönmüş olacaq. Qaranlıq işə düşəndə şarj cihazının gərginliyi sıfıra enəcək. İndi mosfetin qapısı terminalı sıfır volt görəcək və cərəyana icazə verəcək, buna görə də TP4056 güc təmin edə biləcəyi müddətdə LED yanacaq.

Yalnız bir mosfet və sadə keçid üçün pis deyil. ^_^

Addım 3: Montaj

Bağlama diaqramı əlavə olunur, R1 cari məhdudlaşdırıcı müqavimətdir, R2 aşağı çəkmə dirənçidir.

Kassanın dizayn edilmiş izlərindən istifadə etmək üçün mosfet'i mənim etdiyim kimi dəyişdirməlisiniz. Əsas olaraq üst metal hissəni kəsmək və altdakı izi istifadə etmək üçün çuxura buraxmaq üçün mərkəzi pimi yatırmalısınız. Narahat olmayın, bu mosfet kiçik bir LED idarə etməkdən daha ağır işlərə görə qiymətləndirilmişdir, daha az dağılma sahəsi səbəbindən şikəst olmayacaq.

18650 hücrəsində lehimləmə zərif bir işdir, nə etdiyinizi bildiyinizə əmin olun. Bu çətin deyil, amma təhlükəlidir. Əsasən, lehimləmə dəmirini mümkün olan ən az müddətdə maksimum gücdə istifadə etməlisiniz, ancaq xüsusi bir dərsliyi başa düşmək üçün bir neçə dəqiqə sərf edin, bunların çoxu var. Bağışlamaqdan daha təhlükəsizdir.

Bunun yanında, kabel çəkmə prosesi olduqca irəli gedir, yalnız əlavə edilmiş diaqramı izləmək və fotoşəkillərə baxmaq lazımdır. Çantanı lehimləmə dəmiri ilə əritməməyə çalışın, hər halda mənim işimi PLA -da çap etdim, qızdırıldıqda tossik deyil. Kabel çəkildikdən sonra hər şeyi yerində saxlamaq üçün bir neçə damla isti yapışqan istifadə edin.

DC konnektoru isteğe bağlıdır, quraşdırılmış USB portundan da istifadə edə bilərsiniz. Bir DC konnektorunu lehimləyəcəyəm, çünki bu lampa üçün mikro usb kabelini ayırmaq/kəsmək istəmirəm. Köhnə mobil şarj cihazlarını geri qaytarmalıyam!

USB portundan istifadə etmək istəyirsinizsə, hər hansı bir standart 5V USB kabelindən istifadə edə bilərsiniz.

Əslində, köhnə divar adapter kabelini kəsə və GND və müsbət tellərini ehtiyat mikro USB terminalına bağlaya bilərsiniz. USB kabelini kəsin və tellərinin misini açın, GND kabelini pin 5 -ə və pozitiv kabeli pin 1 -ə qoşun (şəkil əlavə olunur). Pin 1 və 5 -in hansı tel olduğunu yoxlamaq üçün davamlılıq test cihazı olaraq multimetrdən istifadə etməlisiniz. Yaxşı, bu mümkündür, amma tövsiyə edilmir. Qeyri -standart bir USB fişi ilə başa çatacaqsınız və sadə bir DC konnektoru ilə daha asan ola biləcək bir şey etmək üçün çox səy sərf edirsiniz.

Addım 4: İstifadə

Şarj cihazını və ya USB kabelini təcili işığa qoşun.

Açarı istədiyiniz rejimə qoyun, lampanın uyğun bir təcili işıq kimi davranmasını istəyirsinizsə avtomatik olaraq dəyişdirin.

Növbəti qaranlığı gözləyin və künclərdən necə asanlıqla qaça biləcəyinizdən zövq alın!:)

Videoya baxın, bu lampanın necə davrandığını göstərir. Layihəni bəyənirsinizsə, bəyənməyin və daha çoxunun gəlməsi üçün abunə olun.

PS: Bunun Təcili bir lampa olduğu ehtimal edilir, standart lampa kimi istifadə etməməlisiniz. Məsələ sadədir və TP4056 "səhvidir". Uzun sözün qısası: lampanı baypas rejimində (həmişə yanar) istifadə edirsinizsə və şarj cihazı qoşulduqda, batareyanın doldurulması prosesi düzgün başa çatmayacaq. Yəqin ki, heç bitməyəcək. Bəli, lityum hüceyrə ilə bu bir problemdir, bir hüceyrəyə əbədi olaraq yük vura bilməzsiniz! Bu konfiqurasiya bir neçə dəqiqə ərzində istifadə edildikdə əslində təhlükəli deyil. Bu problemi unutsanız və bu vəziyyətə düşsəniz bu lampa partlayışa səbəb olmaz. Bu lampadan işığa ehtiyacınız varsa, deyək ki, 10 dəqiqə hələ də təhlükədə olmadan bu rejimdə istifadə edə bilərsiniz. Sadəcə bu konfiqurasiyada lampanı saxlamayın və ya pis şeylər baş verə bilər.