LED favqulodda chiroq (ko'pincha qayta tiklanadi): 4 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Bu loyiha, elektr quvvati o'chganda, men qora podvalda yoki boshqa qorong'i joylarda ishlar qilayotganimda, burchakka urishdan saqlanishning oddiy ehtiyojidan ilhomlangan.

Boshqa echimlarni kengaytirilgan va oqilona baholashdan so'ng:

- butun uyning har bir o'tkir burchagini olib tashlang yoki yumalang;

- mushukka aylaning, - tijorat chiroqlarini o'rnatish uchun asossiz miqdorda pul sarflash;

Men shunday xulosaga keldimki, bir nechta qayta tiklangan elektr komponentlari va bir nechta arzon modullar yordamida men o'zimning favqulodda chiroqlarimni yasashim mumkin edi.

Bir nechta dizayn takrorlanishlaridan so'ng, men ozgina pul sarflashim mumkin edi, balki, aks holda axlatga tashlanadigan ko'plab elektr komponentlarini ham aylantira olardim, degan xulosaga keldim. Faqatgina (arzon) TP4056 moduli bundan mustasno, qolgan hamma narsani boshqa buzilgan elektronikadan tozalash mumkin, shuning uchun siz o'z vaqtingizni sarflab, atrof -muhitga zarar keltirmaydigan "Ko'pincha qayta tiklanadigan DIY LED favqulodda lampasini" qurishingiz mumkin.

1 -qadam: Materiallar va asboblar

Ushbu loyiha uchun sizga asosiy lehim asboblari va boshqa bir nechta DIY-elektron asboblari kerak bo'ladi, men bu sahifada o'zimning odatiy asboblarimni to'pladim. Men ushbu chiroq uchun maxsus korpus ishlab chiqdim, uning maqsadi - uning simini soddalashtirish. Foydalanish majburiy emas, lekin tavsiya etiladi, shuning uchun sizda 3D printer bo'lishi yaxshiroqdir. Menda (modifikatsiyalangan) CR-10 bor, lekin siz har qanday 3D-printerni va har qanday filamanni ishlatishingiz mumkin, chunki bu juda oson chop etish.

Bu chiroqni qurish uchun bizga boshqa elektronikadan qutqariladigan yoki sotib olinadigan boshqa komponentlar kerak. Birinchidan, birinchi navbatda: o'chirish vaqtida bizga quvvat zaxirasi kerak bo'ladi, biz 18650 li-ionli uyadan va, albatta, uning zaryadlovchi/boshqaruvchisi TP4056 dan foydalanamiz. Chiroqning xatti-harakatini nazorat qilish uchun bizga uch tomonlama o'tish tugmasi (yoqish-yoqish) va bitta p-kanalli mosfet kerak. Xo'sh, bu "LED" chiroq bo'lgani uchun bizga LED va uning oqim cheklovchi qarshiligi kerak. Bir nechta zaxira simlarni qo'shing, hammasi shu.

Kutib turing, eng muhimi: chiroqni doim tayyor holatda ushlab turish uchun bizga devor quvvat adapteri kerak, aks holda u "favqulodda" chiroq bo'lmaydi. Men eski telefonlarimning ko'pini - aslida qadimgi uyali telefon adapterlarini qutida saqladim. Men bir necha bor o'zimdan ularni qanday ishlatishim mumkinligini so'radim. Ko'pgina ilovalar uchun juda kam volt yoki juda kam amper, lekin ular bu vazifani bajarish uchun juda mos keladi, birdaniga ular endi axlat emas!

Agar siz mening 3D korpusimdan foydalanishni xohlamasangiz, oddiy prototip taxtasidan va konteyner sifatida sizga yoqqan narsadan foydalanishingiz mumkin. Mening ishim yaxshi, chunki u simlarni uzatishga yordam beradi, chunki bu haqiqiy PCB. Bu tom ma'noda (3D) bosilgan elektron karta. ^_^

2 -qadam: Dizaynga tushuntirish

Agar siz faqat chiroqni qurmoqchi bo'lsangiz, bu bosqichni o'tkazib yuboring, lekin men uni o'qishni taklif qilaman, chunki bu erda siz uning qanday ishlashini va uning chegaralari nimada ekanligini tushunishingiz mumkin.

Nega men bu komponentlarni tanladim?

18650 li-ionli hujayra: bu noutbukning yaroqsiz batareyalaridan sotib olinadigan yoki qaytariladigan standart uyadir. Bu hujayralarni qaytarish uchun siz ularning sog'lomligini qanday tekshirish kerakligini va nima uchun yomon hujayralarni yoningizda saqlamasligingizni tushunishingiz kerak. Yovvoyi Internetda ko'plab darsliklar. Agar siz qaytarib olish tartibiga vaqt sarflashni xohlamasangiz, uni sotib oling, afsuski, xavfsizroq.

TP4056 moduli: bu bitta 3.6-3.7V li-ionli yoki li-poli hujayralarni boshqaradigan umumiy modul. U o'z zaryadini va tushishini nazorat qila oladi. Odatda u boshqa chip - DW01 bilan birlashtirilgan, u qisqa tutashuv, haddan tashqari kuchlanish, past kuchlanishli hujayraning himoyasi va boshqa narsalar kabi boshqa muammolarni hal qiladi. Bu modulni qaytarib olish yoki boshqa narsa bilan almashtirish mumkin emas, uni sotib olish kerak.

P-kanal mosfet: bu maxsus tranzistor, ya'ni elektron kalit. Bu loyihaning asosiy "hiylasi" sifatida qaralishi mumkin, chunki bu faqat komponent chiroqning xatti -harakatiga kerakli "mantiq" ni qo'shishi mumkin. U uzilishni "sezishi" va shunga muvofiq harakat qilishi mumkin. Bu mosfetni sotib olish mumkin (bu haqiqatan ham arzon) yoki bir oz sabr -toqat bilan, bekor qilingan elektrondan qaytarib olish mumkin. Elektr komponentlarini qaytarib olish uchun sizga, albatta, mening elektron komponentlar testerim kerak bo'ladi! Men TO-220 korpusida IRF4905 tranzistoridan foydalanganman. Eng yaxshi variant emas, lekin u yaxshi ishlaydi.

Uch tomonlama kalit (yoqish/o'chirish/yoqish): bu chiroqni uch xil konfiguratsiyaga o'rnatadigan oddiy o'tish tugmasi:

1. har doim o'chirilgan,
2. o'chirish vaqtida,
3. har doim yoniq.

Buni qaytarib olish mumkin, lekin siz omadli bo'lishingiz kerak, men juda ko'p shunga o'xshash kalitlarni topdim, lekin ular faqat ikki tomonlama kalitlar (asosan 99%).

Quvvat manbai: kamida 4,5 V va 100 mA quvvatga ega bo'lgan qaysi qurilma yaxshi. Bu haqiqatan ham qaytarilishi kerak!

LED: bu komponentni deyarli hamma joyda osongina qaytarib olish mumkin bo'lsa -da, "etarlicha yorqin" LEDni topish qiyin. LED butun xonada minimal miqdordagi yorug'likni ta'minlashi kerak, lekin eng ko'p saqlanadigan lampalar - bu yorug'lik chiroqlaridan boshqa narsa emas, butun xonada ma'rifiy kuch yo'q. Men aynan shu maqsadda 3W ajratilgan maxsus LEDlardan foydalandim. Maksimal LED quvvati nima? 5W, lekin uni qisqa vaqt ichida to'g'ri quvvatlantirish mumkin, tez orada kuchsiz bo'ladi. Va, albatta, issiqlik tarqalishi muammosi tufayli taklif qilinmaydi. BTW, 5W issiqlik ishlab chiqaradi. Agar siz sumkani eritishni xohlamasangiz

DC ulagichi: bu ixtiyoriy, lekin tavsiya etiladi. Yopish paytida men hali ham podvaldan chiqishni xohlayman, kuchni yoki boshqa narsalarni tiklayman va nima qilayotganimni ko'rishni xohlayman, shuning uchun men favqulodda chiroqni yonimda olib yurishni xohlayman. Men quvvat adapterini ajratishni va olib yurishni yoqtirmayman, shuning uchun to'g'ri ko'chma, avtonom va favqulodda chiroqni yaratish uchun kichik shahar ulagichini qo'shdim. Boshqa tomondan, siz chiroqni zaryad qilish uchun USB portidan foydalanishingiz mumkin, men faqat shu chiroq uchun microUSB zaryadlovchisini zaxiralashga qaror qilmaganman.

Magnit: shuningdek, ixtiyoriy, lekin, ehtimol, chiroqni metall narsaga qo'yib, yorug'lik paytida aniq bir narsani yoritib berish. 10x1 mm dumaloq magnit uchun ikkita maxsus uyalar mavjud, ularni tuzatish uchun bir tomchi elim ishlating.

Oqim cheklovli rezistor: har bir LED uchun majburiy, faqat to'g'ri komponentlarni tanlaganingizdan tashqari (men qilgan kabi). Chiroqlarni oqimni nazorat qilish kerak, lekin qo'llaniladigan kuchlanishni emas. Har bir LED maksimal nominal oqimga ega (Id) va uning rangi ulanishning nominal kuchlanishini (Vf) belgilaydi.

Ba'zi ishlab chiqaruvchilar ma'lumotlar jadvalida boshqacha gapirishlari mumkin edi, bu holda ma'lumotlar jadvaliga amal qiling, lekin bu har xil rangdagi odatiy Vf [V]:

• IQ - infraqizil 1.3
• qizil: 1.8
• sariq 1.9
• yashil 2.0
• apelsin 2.0
• wihte3.0
• ko'k 3.5
• UV - ultrabinafsha 4 - 4.5

To'g'ri oqim cheklovli qarshilik qiymatini (R) hisoblash uchun siz elektr ta'minotining maksimal kuchlanishini (Va) bilishingiz va ushbu formuladan foydalanishingiz kerak:

R = (Va - Vf) / Id

TP4056 chiqish voltaji 4,2 dan 2,5 V gacha, shuning uchun biz 4,2 V ni Va sifatida ishlatishimiz kerak. Men ilgari bog'lagan komponentlardan foydalanib, bizda 3,5 V Vf bilan 3W LED bor, shuning uchun bizda 0,85A Id mavjud. Bunday holda, raqamlar:

R = (4,2V - 3,5V) / 0,85A = 0,82 Ohm

Men 1 Ohmli rezistorni qo'shishim kerak, chunki men aslida biror narsani o'rgatmoqchiman, aslida bu umuman keraksiz, simlarning qarshiligi ham yordam beradi. Bundan tashqari, 0,85A da batareya zo'riqishining pasayishi muhim bo'ladi, shuning uchun biz aytaylik-3.8-4V ni Va sifatida ishlatishimiz kerak. Bu shuni anglatadiki, cheklash qarshiligi kamroq talab qilinadi.

Yana bir misol, bir xil turdagi, lekin 1 Vt quvvatga ega, raqamlar:

Id = 1W / 3,5V = 0,285A

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

Xo'sh, bu aniq tanlangan reytingli komponentlarga tegishli. Umumiy LED odatda 3V, 10mA ni hisobga olgan holda ishlashi mumkin. Shubhasiz, bu 100% to'g'ri emas, lekin yaxshiroq ma'lumotsiz …

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

Yaxshiyamki, 120 Ohm - bu standart qarshilik qiymati, agar men bo'lmaganimda, men eng yaqin standart qiymatdan foydalangan bo'lardim.

Rezistor, shuningdek, quvvatni issiqlik shaklida tarqatadi, shuningdek uning nominal quvvati ham to'g'ri ishlab chiqilgan bo'lishi kerak. Xavotir olmang, bu Ohmni aniqlash kabi oson.

W = (Va - Vf) * Id

0.01A (10mA) 120 Ohmli rezistor orqali oqishi mumkin bo'lganligi sababli, u 0,012 Vt issiqlikni tarqatishi mumkin.

V = (4,2V - 3V) * 0,01A = 0,012 Vt

Oddiy ¼W qarshilik etarli bo'ladi.

Rezistorni pastga torting: bu rezistor mosfetni faqat taxmin qilingan holatda ushlab turishi kerak, kabellar orqali to'planishi mumkin bo'lgan vaqtinchalik yoki shovqinni bostirib, tasodifan mosfetni ishga soladi. 1K-10K Ohm oralig'idagi har qanday qarshilik yaxshi.

U qanday ishlaydi?

Men eng yaxshi dizaynni topish uchun bir necha soat sarfladim. Xususiyatlardan voz kechmaslikka harakat qilib, kerakli komponentlarni minimallashtirish orqali loyihaning narxini optimallashtirishga harakat qildim. Men mikrokontrollerdan foydalanishim mumkin edi, hamma joyda sotiladigan juda arzon asosiy modellar bor. Men maxsus PCBdan foydalanishim mumkin edi, PCB ishlab chiqarish va etkazib berish bo'yicha ko'plab xizmatlar mavjud. Men buni qilmaslikka qaror qildim, chunki bu narx va murakkablikni ancha oshiradi. Bundan tashqari, mikrokontrolderni qaytarish haqiqatan ham qiyin bo'lardi.

TP4056 o'z ishini bajaradi, batareyaga g'amxo'rlik qiladi va quvvat beradi. Uning chiqish pedi uchta konfiguratsiyada bo'lishi mumkin bo'lgan o'tish tugmachasi markaziy piniga ulangan: chap pin bilan bog'langan, ulanmagan, o'ng pin bilan bog'langan.

Agar u hech narsaga ulanmagan bo'lsa (markaz, o'chirilgan holat), xatti -harakatlar aniq bo'lsa, devor adapteri quvvat beradimi yoki yo'qmi, chiroq o'chadi. Zaryadlash jarayoni kalitga bog'liq emas, agar devor adapteri ulangan bo'lsa, batareya zaryadlanadi.

O'ng pin LEDning ijobiy terminaliga ulangan deb taxmin qiling. Agar siz kalitni markazga va o'ng pimlarga ulash uchun o'zgartirsangiz, siz mosfetni chetlab o'tasiz. TP4056 quvvat bilan ta'minlay olguncha LED yonadi.

Qolgan variant - markaziy pinni mosfet manba piniga ulash uchun kalitni almashtirish. Ushbu konfiguratsiyada mosfet nazoratni oladi. Agar uning pimi devor adapterining kuchlanishini ko'rsa, u manba va drenaj o'rtasida tok oqishiga yo'l qo'ymaydi va LED o'chadi. Quvvat o'chganda, zaryadlovchi zo'riqishida tezda nolga tushadi. Endi mosfetning darvoza terminali nol voltni ko'radi va oqimga ruxsat beradi, shuning uchun TP4056 quvvat bera olguncha LED yonadi.

Faqat mosfet va oddiy kalit uchun yomon emas. ^_^

3 -qadam: yig'ish

Ulanish sxemasi biriktirilgan, R1 - oqimni cheklovchi qarshilik, R2 - pastga tortuvchi qarshilik.

Ishning izlarini ishlatish uchun siz mosfetani men kabi o'zgartirishingiz kerak. Asosan, siz metallning yuqori qismini kesib, uning ostidagi izni ishlatish uchun markaziy pinni yotqizishingiz kerak. Xavotir olmang, bu mosfet kichik LEDni boshqarishdan ko'ra og'irroq vazifalarga ega, chunki u kamroq tarqaladigan joy tufayli nogiron bo'lmaydi.

18650 yacheykasida lehimlash - nozik vazifa, nima qilayotganingizni biling. Bu qiyin emas, lekin xavfli. Asosan, siz lehimlanadigan temirni maksimal quvvat bilan ishlatishingiz kerak, lekin ma'lum darslikni tushunish uchun bir necha daqiqa sarflang, ular juda ko'p. Kechirgandan ko'ra xavfsizroq bo'lish yaxshiroq.

Bundan tashqari, simlarni ulash jarayoni juda oldinga siljiydi, siz faqat biriktirilgan sxemaga amal qilishingiz va rasmlarga qarashingiz kerak. Ishni lehimlantiruvchi temir bilan eritmaslikka harakat qiling, baribir men o'z ishimni PLA -da chop etdim, agar qizdirilsa silliq emas. Ulanish tugagach, hamma narsani joyida saqlash uchun bir necha tomchi issiq elimdan foydalaning.

DC ulagichi ixtiyoriy, siz o'rnatilgan USB portidan ham foydalanishingiz mumkin. Men shahar ulagichini lehimlayman, chunki men bu chiroq uchun mikro usb kabelini zaxiralashni/kesishni xohlamayman. Men eski mobil zaryadlovchilarni qaytarib olishim kerak!

Agar siz USB portidan foydalanmoqchi bo'lsangiz, har qanday standart 5V USB kabelidan foydalanishingiz mumkin.

Aslida, siz eski devor adapter kabelini kesib, uning GND va musbat simlarini zaxira mikro USB terminaliga ulashingiz mumkin. Faqat USB kabelini kesib, uning simlarini oching, GND kabelini 5 -pinga ulang va musbat kabelni 1 -pinga ulang (rasm biriktirilgan). Qaysi sim 1 va 5 -pin ekanligini tekshirish uchun siz uzluksizlikni tekshiruvchi sifatida multimetrdan foydalanishingiz kerak. Xo'sh, bu mumkin, lekin tavsiya etilmaydi. Siz nostandart kuchlanishli USB vilkasi bilan yakunlanasiz va siz oddiy shahar ulagichi yordamida osonroq bo'lishi mumkin bo'lgan ishni bajarishga harakat qilasiz.

4 -qadam: Foydalanish

Zaryadlovchini yoki USB kabelini favqulodda chiroqqa ulang.

O'zgartirishni xohlagan rejimga qo'ying, agar siz chiroqni favqulodda chiroq sifatida ishlatishini xohlasangiz, uni avtomatik rejimga o'tkazing.

Keyingi qorong'ilikni kuting va qanday qilib burchaklardan osonlikcha qochishingiz mumkinligidan zavqlaning!:)

Videoni ko'ring, bu chiroqning o'zini qanday tutishini ko'rsatadi. Agar sizga loyiha yoqsa, bosh barmog'ingizni yuqoriga ko'taring va obuna bo'ling.

PS: Bu favqulodda chiroq bo'lishi kerak, uni standart chiroq sifatida ishlatmaslik kerak. Muammo oddiy va bu TP4056 "xatosi". Qisqacha aytganda: agar siz chiroqni bypass rejimida ishlatsangiz (har doim chiroq yonadi) va zaryadlovchi ulangan bo'lsa, batareyani zaryadlash jarayoni to'g'ri tugamaydi. Ehtimol, bu umuman tugamaydi. Ha, lityum hujayra bilan bu muammo, siz hujayraga zaryadni abadiy pompalay olmaysiz! Agar bu konfiguratsiya bir necha daqiqa ishlatilsa, xavfli emas. Agar siz bu masalani unutib qo'ysangiz va shu vaziyatga tushib qolsangiz, bu chiroq portlashga olib kelmaydi. Agar sizga bu chiroqdan yorug'lik kerak bo'lsa, aytaylik, 10 min, siz uni xavf ostida qolmasdan ham shu rejimda ishlatishingiz mumkin. Chiroqni bu konfiguratsiyada saqlamang/esdan chiqarmang, aks holda yomon voqealar yuz berishi mumkin.