Taa ya Dharura ya LED (Iliyorejeshwa Zaidi): Hatua 4

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Mradi huu uliongozwa na hitaji langu rahisi la kuzuia kugonga kwa maumivu dhidi ya pembe wakati umeme unazimwa na ninafanya vitu kwenye basement yangu nyeusi nyeusi, au katika sehemu zingine zenye giza.

Baada ya tathmini ndefu na ya busara ya suluhisho zingine kama:

- ondoa au zunguka kila kona kali katika nyumba nzima, - kuwa paka, - tumia pesa isiyo na sababu kusanikisha taa za kibiashara zinazoibuka, Ninafikia hitimisho kwamba, na vifaa vichache vya umeme vilivyopatikana na moduli kadhaa za bei rahisi, ningeweza kutengeneza taa zangu za dharura za DIY.

Baada ya kurudiwa kwa muundo mdogo nimekuja pia kuhitimisha kuwa singeweza kutumia pesa kidogo tu, lakini pia kwamba ningeweza kuzungusha vifaa vingi vya umeme ambavyo vingekuwa vimetupwa vinginevyo. Isipokuwa tu moduli (isiyo na gharama kubwa) ya TP4056 kila kitu kingine kinaweza kutafutwa kutoka kwa vifaa vingine vya elektroniki vilivyovunjika, kwa hivyo unaweza kuwekeza wakati wako na kujenga rafiki yako ya mazingira "Mara nyingi taa ya Dharura ya DI ya Diyoni".

Hatua ya 1: Vifaa na Zana

Kwa mradi huu unahitaji zana za msingi za kuuza na vifaa vingine vya msingi vya DIY-elektroniki, nimekusanya zana zangu za kawaida kwenye ukurasa huu. Nimeunda kesi ya kujitolea kwa taa hii, na kusudi maalum la kurahisisha wiring yake. Sio lazima kutumia lakini ilipendekezwa sana, kwa hivyo bora uwe na printa ya 3D. Nina CR-10 (iliyo na moduli) lakini unaweza kutumia printa yoyote ya 3D na filamenti yoyote kwani ni uchapishaji rahisi sana.

Ili kujenga taa hii tunahitaji vifaa vingine vichache, ambavyo vinaweza kuokolewa kutoka kwa vifaa vingine vya elektroniki au kununuliwa. Jambo la kwanza kwanza: tunahitaji akiba ya nguvu ya kutumia wakati wa umeme kuzima, tutatumia seli ya li-ion ya 18650 na, kwa kweli, sinia / mtawala TP4056. Kudhibiti tabia ya taa tunahitaji njia tatu ya kugeuza swichi (on-off-on) na mosfet moja ya kituo. Kweli, kwa kuwa ni taa ya "LED" sisi ni wazi tunahitaji mwangaza na kipingaji chake cha sasa. Ongeza waya chache za vipuri, hiyo ndiyo yote.

Subiri, mwisho lakini sio uchache: tunahitaji adapta ya umeme ya ukuta ili kuweka taa yetu kila wakati iko tayari, vinginevyo haitakuwa taa ya "dharura". Niliweka vifaa vyangu vya zamani vya zamani - vya kale- vya ukuta kwenye kisanduku. Mara kadhaa nimejiuliza ni vipi nitaweza kuzitumia. Volt chache sana au ni ampere chache kwa matumizi mengi, lakini ni kamili kwa kazi hii, ghafla sio takataka tena!

Ikiwa hautaki kutumia kesi yangu ya 3D unaweza kutumia bodi rahisi ya kuiga na chochote unachopenda kama chombo. Kesi yangu ni nzuri kwa sababu inasaidia wiring, kwani ni PCB halisi. Kwa kweli ni Bodi ya Mzunguko iliyochapishwa (3D). ^ _ ^

Hatua ya 2: Ufafanuzi wa Kubuni

Ikiwa unataka tu kujenga taa ruka hatua hii, lakini ninashauri kuisoma kwani hapa unaweza kuelewa jinsi hii inavyofanya kazi na ni nini mipaka yake.

Kwa nini nilichagua vifaa hivi?

18650 li-ion kiini: ni seli ya kawaida inayoweza kununuliwa au kurudishwa kutoka kwa betri za kompyuta zisizoweza kutumiwa. Ili kurudisha seli hizi unahitaji kuelewa jinsi ya kuangalia akili zao na kwa nini haupaswi kuweka seli mbaya karibu nawe. Mafunzo mengi kwenye wavuti pori. Ikiwa hutaki kuwekeza wakati katika utaratibu sahihi wa kurudisha ununue tu, salama salama kuliko pole.

Moduli ya TP4056: hii ni moduli ya kawaida inayoweza kudhibiti li-ion moja ya 3.6-3.7V au li-poly cell. Inaweza kudhibiti malipo yake na kutokwa. Kawaida imejumuishwa na chip nyingine, DW01, ambayo hujali maswala mengine kama mzunguko mfupi, ushuru, ulinzi wa seli ya kutokuwepo na vitu vingine. Moduli hii haiwezi kurudishwa au kubadilishwa na kitu kingine, lazima ununue.

P-channel mosfet: Ni transistor maalum, aka switch ya elektroniki. Hii inaweza kuonekana kama "hila" kuu ya mradi huu, kwa sababu sehemu hii tu inaweza kuongeza "mantiki" inayohitajika katika tabia ya taa. Inaweza "kuhisi" kuzimika kwa umeme na kutenda ipasavyo. Mosfet hii inaweza kununuliwa (ni rahisi sana, baada ya yote) au inaweza kurejeshwa kutoka kwa elektroniki iliyotupwa, na uvumilivu kidogo. Kurejesha vifaa vya umeme hakika utahitaji kitu kama kipimaji changu cha Elektroniki! Nimetumia transistor ya IRF4905 katika kesi ya TO-220. Sio chaguo mojawapo lakini inafanya kazi vizuri.

Njia tatu za kuwasha (kuwasha / kuzima / kuwasha): Ni swichi rahisi ya kugeuza inayoweka taa katika usanidi wake tatu tofauti ambazo ni:

1. daima mbali,
2. kuwasha wakati wa umeme,
3. daima juu.

Inaweza kurejeshwa lakini lazima uwe na bahati, nimepata swichi nyingi zinazofanana lakini zinawezekana ni njia mbili tu (haswa 99% yao).

Ugavi wa umeme: kifaa chochote kinachoweza kutoa angalau 4.5V na 100 mA ni sawa. Hii inapaswa kurudiwa tena!

LED: wakati sehemu hii inaweza kurudishwa kwa urahisi karibu kila mahali, ni ngumu kupata "mwangaza wa kutosha" iliyoongozwa. Taa inapaswa kutoa kiwango cha chini cha taa kwenye chumba chote lakini taa za kawaida zilizookolewa sio zaidi ya taa za kiashiria, na nguvu ndogo ya kuangazia kwenye chumba chote. Nimetumia taa za kujitolea za 3W kwa sababu hii. Je! Nguvu ya juu inayoongozwa ni ipi? 5W, lakini inaweza kuwezeshwa vizuri kwa muda mfupi tu, hivi karibuni itapewa nguvu. Na hakika haikupendekezwa kwa sababu ya shida ya upotezaji wa joto. BTW, 5W itazalisha joto. Ikiwa hautaki kuyeyuka kesi unayo

Kiunganishi cha DC: hii ni hiari, lakini inashauriwa. Wakati wa kuzima umeme bado ninahitaji / nataka kutoka kwenye basement, kurudisha nguvu au chochote, na ningependa kuona ninachofanya, kwa hivyo nina / ninataka kubeba taa yangu ya dharura. Sipendi kufungua na kubeba pia adapta ya umeme, kwa hivyo nimeongeza kontakt ndogo ya DC ili kuunda taa inayofaa inayoweza kusonga, kusimama peke yake, na taa ya dharura. Kwa upande mwingine unaweza kutumia tu bandari ya USB kuchaji taa, niliamua tu kutoweka chaja ya microUSB kwa taa hii.

Sumaku: pia hiari, lakini labda ni muhimu kuangaza kitu maalum wakati wa umeme, kuweka taa kwenye kitu cha metali. Kuna nafasi mbili za kujitolea katika kesi ya sumaku 10x1mm pande zote, tumia tu tone la gundi kurekebisha.

Kizuizi cha sasa cha kuzuia: lazima kwa kila iliyoongozwa, isipokuwa ikiwa unachagua vifaa sahihi (kama nilivyofanya). Leds lazima zipigwe driving kudhibiti mtiririko wa sasa na sio voltage inayotumika. Kila inayoongozwa ina kiwango cha juu kilichokadiriwa sasa (Id) na rangi yake inafafanua kuwa imekadiriwa voltage ya makutano (Vf).

Watayarishaji wengine wanaweza kusema kitu tofauti kwenye lahajedwali lao, katika kesi hii fuata data, lakini hizi ni Vf kawaida kwa rangi tofauti [V]:

• IR - infrared 1.3
• nyekundu: 1.8
• manjano1.9
• kijani 2.0
• machungwa 2.0
• wihte3.0
• bluu 3.5
• UV - ultraviolet 4 - 4.5

Ili kuhesabu thamani ya sasa ya kizuizi cha kipinga (R) lazima ujue kiwango cha juu cha usambazaji wa umeme (Va) na utumie fomula hii:

R = (Va - Vf) / Id

Voltage ya pato ya TP4056 iko kati ya 4.2 na 2.5V, kwa hivyo tunalazimika kutumia 4.2V kama Va. Kutumia vifaa ambavyo nimeunganisha hapo awali tuna 3W iliyoongozwa na Vf ya 3.5V, kwa hivyo tuna Id ya 0.85A. Katika kesi hii nambari ni:

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

Ninapaswa kuongeza kipinzani cha 1Ohm kwa sababu ninajaribu kufundisha kitu, kwa kweli sio lazima kabisa, upinzani wa waya pia husaidia. Kwa kuongezea, saa 0.85A saji ya voltage ya betri itakuwa muhimu, kwa hivyo tunapaswa kutumia -wacha tuseme- 3.8-4V kama Va. Hii inamaanisha kuwa kinzani cha kizuizi hata hakihitajiki.

Mfano mwingine, na aina ile ile iliyoongozwa lakini 1W ilikadiriwa, nambari ni:

Kitambulisho = 1W / 3.5V = 0.285A

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

Kweli, hii ndio kesi ya vitu vilivyochaguliwa haswa na viwango vilivyofafanuliwa. Uongozi wa kawaida unaweza kufanya kazi ukizingatia kama 3V, 10mA. Ni wazi kuwa hiyo sio kweli kwa 100%, lakini bila habari bora…

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

Kwa bahati nzuri 120 Ohm ni kiwango cha kawaida cha kupinga, ikiwa sio ningekuwa nimetumia dhamana kubwa ya karibu zaidi.

Kinzani pia hupunguza nguvu kwa njia ya joto, na pia maji yake yaliyokadiriwa yanapaswa kutengenezwa vizuri. Usijali ni rahisi kama uamuzi wa Ohm.

W = (Va - Vf) * Id

Kwa kuwa 0.01A (10mA) inaweza kutiririka kupitia kontena la 120 Ohm, inaweza kutawanya 0.012W ya joto.

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

Kinga ya kawaida ya ¼W itakuwa zaidi ya kutosha.

Vuta kipinzani: kipinga hiki kinapaswa kuweka tu mosfet katika hali yake inayodhaniwa, ikikandamiza yoyote ya muda mfupi au kelele ambayo inaweza kukusanywa na nyaya na kwa bahati mbaya ikasababisha mosfet. Upinzani wowote katika safu ya 1K-10K Ohm ni sawa.

Inavyofanya kazi?

Nimetumia masaa machache kujua muundo bora. Nilijaribu kuongeza gharama ya mradi kwa kupunguza vifaa vinavyohitajika, nikijaribu kutotoa huduma. Ningeweza kutumia microcontroller, kuna mifano ya bei rahisi sana inayouzwa kila mahali. Ningekuwa nimetumia PCB ya kawaida, kuna uzalishaji mwingi wa PCB na huduma za utoaji. Niliamua kutofanya hivyo kwa sababu ingeongeza gharama na ugumu sana. Kwa kuongezea, itakuwa ngumu sana kurudisha mdhibiti mdogo.

TP4056 hufanya mambo yake, kutunza betri na kutoa nguvu. Pedi yake ya pato imeunganishwa na pini ya kituo cha kubadili, ambayo inaweza kuwa katika usanidi wa tatu: kushikamana na pini ya kushoto, haijaunganishwa, iliyounganishwa na pini ya kulia.

Wakati haujaunganishwa na kitu chochote (katikati, mbali nafasi) tabia ni wazi kabisa, inayoongozwa imezimwa ikiwa adapta ya ukuta inatoa nguvu au la. Mchakato wa kuchaji hautegemei swichi, ikiwa adapta ya ukuta imeingizwa kwenye betri itatozwa.

Fikiria kuwa pini ya kulia imeunganishwa na terminal nzuri ya LED. Ikiwa utabadilisha swichi ili kuweka katikati na pini sahihi utapita msitu. LED itakuwa juu kwa muda mrefu kama TP4056 inaweza kutoa nguvu.

Chaguo la kubaki ni kugeuza swichi ili kuziba pini ya katikati hadi pini ya chanzo cha mosfet. Katika usanidi huu mosfet inachukua udhibiti. Ikiwa pini yake ya lango itaona voltage ya adapta ya ukuta haitaruhusu mtiririko wa sasa kati ya chanzo na kukimbia, na LED itazimwa. Wakati umeme unapoingia, voltage ya sinia itashuka haraka hadi sifuri. Sasa kituo cha lango la mosfet kitaona zero volt na itaruhusu mtiririko wa sasa, kwa hivyo LED itawashwa ikiwa TP4056 inaweza kutoa nguvu.

Sio mbaya kwa mosfet tu na kubadili rahisi. ^ _ ^

Hatua ya 3: Mkutano

Mchoro wa wiring umeambatanishwa, R1 ni kipinga nguvu cha sasa, R2 ni kontena la kuvuta.

Ili kutumia athari zilizoundwa za kesi hiyo lazima ubadilishe mosfet kama nilivyofanya. Kimsingi lazima ukate sehemu ya chuma ya juu na ukilala pini kuu ili iingie ndani ya shimo, ili kutumia athari ya msingi. Usijali, mosfet hii imekadiriwa kwa kazi nzito zaidi kuliko kuendesha LED ndogo, haitalemazwa kwa sababu ya eneo lisilopotea sana.

Kuunganisha kwenye seli ya 18650 NI KAZI YA KUPENDA, hakikisha kujua unachofanya. Sio ngumu lakini ni hatari. Kimsingi lazima utumie chuma cha kutengeneza nguvu nyingi kwa muda mdogo wa uwezekano, lakini tafadhali tumia dakika chache kuelewa mafunzo maalum, kuna mengi. Salama bora kuliko pole.

Kando na hayo, mchakato wa wiring uko sawa kabisa, lazima ufuate tu mchoro ulioambatanishwa na uangalie picha. Jaribu kuyeyusha kesi hiyo na chuma cha kutengeneza, kwa hivyo nimechapisha kesi yangu huko PLA, ambayo sio ya kupendeza ikiwa moto. Mara tu wiring imekamilika tumia matone machache ya gundi moto kuweka kila kitu salama mahali.

Kontakt DC ni ya hiari, unaweza pia kutumia iliyojengwa katika bandari ya USB. Nitauza kiunganishi cha DC kwa sababu sitaki kuhifadhi / kukata kebo ndogo ya usb kwa taa hii. Lazima nirudishe chaja za zamani za rununu!

Ikiwa unataka kutumia bandari ya USB unaweza kutumia kebo yoyote ya kawaida ya 5V USB.

Kweli, unaweza pia kukata kebo ya zamani ya adapta ya ukuta na unganisha waya wake wa GND na chanya kwenye terminal ndogo ya USB ndogo. Kata tu kebo ya USB na ufunue shaba za waya zake, unganisha kebo ya GND kubandika 5 na unganisha kebo chanya ili kubandika 1 (picha imeambatanishwa). Kuangalia waya gani ni siri 1 na 5 lazima utumie multimeter kama kifaa cha kuendelea. Kweli, hiyo inawezekana lakini haifai. Utamaliza na kuziba kwa USB isiyo na kiwango cha voltage, na unajitahidi sana kufanya kitu ambacho kinaweza kuwa rahisi zaidi na kontakt rahisi ya DC.

Hatua ya 4: Matumizi

Unganisha chaja au kebo ya USB kwenye taa ya dharura.

Weka swichi kwa hali yoyote unayopenda, ibadilishe kiotomatiki ikiwa unataka taa iwe kama taa inayofaa ya dharura.

Subiri nyeusi ijayo nje na ufurahie jinsi unaweza kuepuka kona kwa urahisi!:)

Angalia video, inaonyesha jinsi taa hii inavyotenda. Ikiwa unapenda mradi huo, gumba gumba na ujiandikishe kwa zaidi ijayo.

PS: Hii inapaswa kuwa taa ya Dharura, haupaswi kuitumia kama taa ya kawaida. Suala ni rahisi na ni "kosa" la TP4056. Hadithi ndefu: ukitumia taa katika hali ya kupita (inayoongozwa kila wakati) na sinia imechomekwa, mchakato wa malipo ya betri hautaisha vizuri. Labda haitaisha kabisa. Ndio, na seli ya lithiamu hii ni suala, huwezi kusukuma malipo ndani ya seli milele! Usanidi huu sio hatari, ikiwa utatumika kwa dakika chache. Taa hii haitasababisha mlipuko ikiwa utasahau suala hili na unatokea tu kuwa katika hali hii. Ikiwa unahitaji taa kutoka kwa taa hii, wacha tuseme, dakika 10 bado unaweza kuitumia katika hali hii bila kuwa katika hatari. Si tu kuweka / kusahau taa katika usanidi huu au mambo mabaya yanaweza kutokea.