USB fiş: 9 addım (şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Bu Təlimat kitabında sizə məhəbbətlə "Fiş" adını verdiyim kompakt forma faktorlu super parlaq, USB ilə işləyən bir LED hazırlamağı göstərəcəyəm.

Bu kiçik ampul hər hansı bir USB jakına qoşula bilər. Portativ güc bankınızı güclü, uzun ömürlü bir fənərə çevirmək üçün əladır!

Addım 1: Tərkibi

Materiallardan başlayaq. Bir Plugbulb tələb edir:

• USB fişi (tercihen qırılmış kabeldən)
• 3W LED ampul
• LED istilik qabığı
• İşıq yayan olmayan 2 diod (hər hansı bir iş görməlidir) YAXX 5 ohm, 1/2 W rezistor
• ən sevdiyiniz plastik şüşə qapağı (bura mənimdir)
• 1/2 paket Sugru (və ya bənzəri)
• az miqdarda termal birləşmə

Aşağıdakı vasitələrlə birlikdə:

• lehimləmə dəmiri və lehim
• isti yapışqan silahı
• kəlbətinlər
• barmaqlar

Daha böyük Plugbulb partiyaları üçün reseptinizi istədiyiniz kimi genişləndirə bilərsiniz.

Addım 2: Bu USB Konnektorunu ayırın

Tellərin ən azı bir neçə santimetrini qorumaq üçün diqqətli olun. Kəlbətin plastikdən soyulması üçün yaxşı işlədiyini gördüm. Kabelinizi əhatə edən plastik növündən asılı ola bilər. Yan tərəfdən deyil, fişin arxasından çıxan kabel ilə istifadə etmək də yaxşı bir fikirdir.

Addım 3: Birinci hissə, LED Devresi olun

Budur texniki hissə. Güclü LED -lərlə necə dizayn ediləcəyini başa düşmək istəyənlər üçün bir nəzəriyyəni araşdıracağam. Yeni sərin fənərinizlə dostlarınızı kor etməyə başlaya biləcəyiniz üçün layihəni davam etdirmək istəyənlər üçün növbəti addıma keçməkdən çekinmeyin.

Diodların xətti olmayan cihazları olduğu üçün əvvəlcə dizayn etmək çətin ola bilər. Bu o deməkdir ki, gərginlik və cərəyan rezistorlardakı kimi xətti mütənasib deyil. Yuxarıdakı ilk görüntü, https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semicon… icazəsi ilə tipik bir IV əyrisini və ya bir diod üçün cərəyan və gərginlik arasındakı əlaqəni göstərir.

LEDlər müəyyən bir dalğa uzunluğunda işıq yaymaq üçün hazırlanmış xüsusi diodlardır. Üfüqi olaraq uzanan eksponensial yamac istisna olmaqla, işləyəcəyimiz yüksək güclü LED -lər yuxarıdakılara bənzər bir əyriyə sahib olacaq (yuxarıya doğru əyilmək daha yüksək bir gərginliyə doğru dəyişir). Yuxarıdakı ikinci görüntü, bu layihədə istifadə etdiyim 3W LED -lərin xüsusiyyətlərini araşdırarkən topladığım məlumatlarla əldə etdiyim bir əyridir (əlaqələndirdiyim eyni, amma bütün 3W ağ LED -lərin olduqca oxşar görünəcəyini təxmin edərdim).

Testlərim zamanı gördüm ki, 200 ilə 500 mA arasında parlaqlıq və enerji istehlakı arasında ən yaxşı balansı verir. 500 -dən yuxarı, cari artdıqca parlaqlıq qazancları minimaldır. 200 -dən aşağı olduqda, LED mümkün qədər parlaq deyil. Kifayət qədər asan. Verilmiş bir cərəyanı keçmək istəyiriksə, etməli olduğumuz tək şey əyrini izləmək və ona uyğun olan gərginliyi tapmaqdır. Bunu tənzimlənən bir gərginlik mənbəyi ilə gücləndirsəydim və bu xüsusi gərginliyi yığsaydım, həqiqətən də bu qədər asan olardı.

Doğru gərginlik olmadan bir mənbədən enerji təchiz etmək istədiyiniz zaman çətin hissə gəlir. Bu layihədə LED -i 5 voltdan gücləndirmək istəyirik. LED -i birbaşa 5 volta bağlasaq, çox böyük cərəyan vurar və bir anda yanar. Beləliklə, cərəyanı necə məhdudlaşdıra bilərik?

Bir neçə variantımız var. Bir gərginlik və ya cərəyan tənzimləyicisi IC istifadə edə bilərik və bəziləri bunun bu işi yerinə yetirməyin ən yaxşı yolu olduğunu iddia edə bilər. Bununla birlikdə, bu layihədə ölçü bir məhdudiyyətdir, buna görə daha kiçik bir şeyə ehtiyacımız var. Xoşbəxtlikdən, bunu sabit, tənzimlənən 5 voltlu bir mənbədən (USB təchizatı adətən olduğu kimi) söndürdüyümüz üçün, ehtiyac duyduğumuz cərəyanı/gərginliyi gücləndirmək üçün sadəcə diodlardan və/və ya rezistorlardan istifadə edə bilərik.

Diod metodundan istifadə etməyi seçsəm də, əvvəlcə rezistorları necə düzgün seçəcəyimi izah edəcəyəm. Düzgün rezistoru ölçmək üçün, istədiyimiz cərəyanı, məsələn 300mA və rezistorun görəcəyi gərginliyi 5V-VLED götürəcəyik, burada VLED LED-də 300mA-dakı gərginlikdir (qrafikimizi istifadə edərək) və ohms qanunu (V /I = R) hesablamaq üçün. Qrafikdə görə bilərik ki, 300mA -da LED təxminən 3.25V düşür. Buna görə müqavimətimiz 5-3.25 = 1.75V düşəcək. Ohm qanunu istifadə edərək, rezistorumuz 1.75V/300mA = 5.83 ohm olmalıdır.

LEDiniz üçün gözəl bir IV əyrisi yoxdursa, həmişə riyaziyyata müraciət edə bilərsiniz, amma bu o qədər də gözəl deyil. Bu addıma əlavə etdiyim son görüntü, bir diodun tipik IV əyrisi üçün tənlikdir. Bu tənliyi müqavimət üçün ohms qanunu ilə birləşdirə bilərik (V = IR) və R üçün həll edə bilərik (LED -in doyma cərəyanını bilirsinizsə). I -nin bərabər olduğunu və V -nin 5 -ə əlavə etməli olduğunu bilirik. İki tənlik, iki naməlum. Amma kobud … elə deyilmi?

Uzun sözün qısası, təxminən 5 ohm bir rezistor hiylə edəcək. Güc dağılımını da nəzərə almalısınız. 300mA -dakı 5 ohm.3^2*5 =.45W istilik yayacaq, buna görə 1/2 W rezistora ehtiyacımız var. 5ohms çətin bir rezistor ölçüsüdür, buna baxmayaraq iki 10ohm rezistor və ya dörd 20ohm rezistor kimi paralel olaraq daha geniş yayılmış rezistorlar ilə edə bilərik. Bu üsulu etsəniz, rezistorlarınızın 1/4W və ya qəbul edilə bilən güc itkisi baxımından daha da böyük olduğundan əmin olun, əks halda çox istilənə və təhlükəyə çevrilə bilər.

Digər seçim, gərginliyi azaltmaq üçün diodlardan istifadə etməkdir. Standart bir diodun.7 volt düşəcəyi deyilir, lakin bu, qətiyyən belə deyil. Yüksək cərəyanlarda bir az daha aşağı düşəcək, aşağı axınlarda isə bir qədər az olacaq. Bu o deməkdir ki, ardıcıl olaraq iki diod 1.4V ətrafında bir yerə düşəcək. Dövrümüzdə, qrafikimizə görə 500mA ətrafında bir yerdə keçməli olan LED üçün 3.6V buraxacaq. Bu bir qədər yüksək olsa da, axtardığım diapazondadır və üçüncü bir diodun seriyaya əlavə edilməsi gərginliyi çox aşağı salacaq (~ 2.9V). Ayrıca, bu qədər cərəyanı diodlardan keçirərkən, ehtimal ki, gərginliyin düşməsi.7 -dən bir qədər çox olacaq, beləliklə sistem bir az aşağı cərəyanda bir tarazlıq tapacaq. Yenə diodların bütün detallarına sahib olsaydınız, bunu daha dəqiq riyaziyyatla həll etmək olardı, amma daha asan bir yanaşma - tənzimlənən gərginlik tənzimləyicisi istifadə etdim. Sadəcə iki diod əlavə etdim (çünki bu mənim qonağım idi) və cərəyanı ölçərkən gərginliyi yavaş -yavaş artırdım. 5 volta çatanda 400 mA ətrafında bir yerə çəkildi. Mükəmməl.

Fərqli bir diod istifadə edirsinizsə və ikisi işləmirsə, diod əlavə edə və ya çıxara və ya fərqli bir gərginlik düşməsi ilə fərqli diodları sınaya bilərsiniz. Yaxud doğru dəyərlərə sahibsinizsə rezistorlardan istifadə edə bilərsiniz. Bir metodun digərindən daha yaxşı olmasının heç bir səbəbini düşünə bilmirəm, amma bacarsanız şərhlərdə bu barədə öyrənmək istərdim.

Yüksək güclü LED -lərlə oynayanlar üçün daha bir qeyd: Distillə edilmiş su əla bir istilik yuyucusudur! Bu LED -lərdəki məhdudiyyətləri sınayarkən, onları distillə edilmiş suya batırdım. Distillə edilmiş su bir izolyatordur (daha çox çox zəif bir keçiriciyə bənzəyir), buna görə də elektronika üçün təhlükəsizdir. Müslüm suyunu İSTİFADƏ ETMƏYİN, çünki həll olunan minerallar onu keçirici edir. Həmişə olduğu kimi sağlam düşüncə istifadə edin və diqqətli olun, amma bu faydalı bir hiylə ola bilər.

Addım 4: LED Devresi, İkinci hissə olun

İndi əsas dövrə birlikdə lehimləmə vaxtıdır.

Soyuducunun ortasına bir termal qarışıq qoyun, sonra LED -in üzərinə basın. İstilik cihazına lehim edərkən LED -in yerində qalmasına kömək edəcək. İndi bunu et. LED -ni soyuducuya lehimləyin.

Sonra, LED və iki diodun (və ya 5ohm rezistorunuzun) seriyasını lehimləyin. Unutmayın ki, diodlar qütblüdür, buna görə hamısının eyni istiqamətə baxdığından əmin olun, əks halda işığınız yanmayacaq. Diodlarda ümumiyyətlə aşağı gərginlik tərəfini göstərən gümüş bir bant var. Hər birinin 5V mənbəyinizdən kənarda bu bantla dövrə girdiklərindən əmin olun. LED də bir dioddur, yəni yönlüdür. Bunun da doğru istiqamətdə olduğuna əmin olun. Adətən onların kiçik uclarında işarələr olur. Əgər yoxsa yoxlamaq üçün aşağı gərginlikli bir qaynaqdan istifadə edin (~ 2-3V, iki AA seriyası işləyəcək). LED -i geriyə bağlayaraq zədələməyəcəksiniz, sadəcə işləməyəcək.

Soyuducunun arxasına bir az elektrik lenti əlavə etdim, sonra diodları arxasına qoydum. Hamısı düzgün istiqamətə baxdıqları müddətcə bu komponentlərin dövrə daxilində hansı sıraya girməsinin əhəmiyyəti yoxdur.

Addım 5: Jakı bağlayın

İndi USB jakını dövrə lehimləyin. Lazım olan tək şey USB -dən gələn güc (qırmızı) və ümumi (qara) tellərdir. Başqalarını kəsə bilərsiniz (ancaq onu bağladığınız cihaza zərər verməmək üçün onları qısaltmamağa diqqət edin). Bunu tellərdə mümkün qədər az boşluqla etməyə çalışın.

İndi hamısını bir yerdə saxlamaq üçün bir az isti yapışqan istifadə edin.

Addım 6: Şüşə qapağında bir delik kəsin

Bəli, sizin ən sevdiyiniz olduğunu bilirəm, amma bunu etməliyik.

USB fişinin keçə bilməsi üçün şüşə qapağının arxasına bir yarıq düzəltməliyik. Tapdım ki, lazım olan eni olan bir -birinin yanında iki delik açmaq üçün bir qazma maşını istifadə edə bilərəm və sonra onları kəsmək üçün matkapla bir mişar hərəkəti istifadə edə bilərəm. Əminəm ki, daha yaxşı üsullar və daha yaxşı vasitələr var və bunları şərhlərdə öyrənmək istərdim!

Addım 7: Şüşə qapağını əlavə edin

İndi krikonu şüşə qapağında düzəltdiyiniz yarığın içindən itələyin və yerində saxladığı kimi ətrafına bir az daha isti yapışqan əlavə edin.

Addım 8: Şəkər əlavə edin

Sugrudan istifadə edərək krikonun üst hissəsinə gözəl bir möhür vurun və görünüşünü gizləyin. Bu maddə də yapışqan rolunu oynayır, bu da onu daha davamlı edəcək.

Addım 9: Zövq alın

Bax! Plugbulb!

Bu işıqlar, bir smartfonun şarj edilməsindən daha az güc çəkir, buna görə də hər hansı bir USB batareya paketindən enerji almalıdır. Fövqəladə işıqlandırma və ya kamp gəzintisi üçün əladır. Böyük bir batareya paketi ilə, onlarca saat işləyəcəklər!

Xoşbəxtlik!