Fairy Light Battery Saver: 8 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

CR2032 -paristot ovat hienoja, mutta ne eivät kestä niin kauan kuin haluaisimme ajaessamme "Fairy Light" -merkkijonoja.

Kun täällä on lomakausi, päätin muokata muutamia 20 valon merkkijonoa USB -virtapankista.

Etsin verkossa ja huomasin, että kaikki USB -virtapankit eivät pysy päällä niin pienellä virrankulutuksella.

Testien ja muutaman iteraation avulla löysin toimivan ratkaisun, jota mielestäni muut saattavat haluta kokeilla.

Tyypillisen jatkuvan 60-80 tunnin latausaikojen lisäksi CR2032 -paristoja on ostettava ja kierrätettävä vähemmän!

Muista seurata tätä kautta tai siirtyä loppuun nähdäksesi lopullinen versio…

Halusin säästää parasta viimeiseksi!

Bob D.

Vaihe 1: Vaadittujen osien kerääminen

Tarvitaan vain muutamia komponentteja, ja ne kaikki mahtuvat paristokotelon kahden CR2032 -pariston tilalle.

1 x 3, 350 mA - 4, 440 mA USB -virtapankki (tai vastaava) - Walmartilta tai Amazonilta

1x 20 LED -merkkijono - monia tyyppejä saatavilla Amazonissa

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

1x 2N2222A tai 2N4401 transistori - vahvistin, että molemmat tyypit toimivat hyvin.

2x 1N914A tai 1N4148 diodia - vahvistin, että molemmat tyypit toimivat hyvin.

1x 3, 300 ohmin 1/4 watin vastus

1x 16 ohmin tai 2x 33 ohmin 1/4 watin vastus - versioille 1 ja 2

1x 10 ohmin 1/4 TAI (suositeltava 1/2 wattia) vastus - versio 3.

1x 270 ohmin 1/4 watin vastus - versio 2

1x pelastettu USB A -liitin ja -kaapeli - käytämme punaista + ja mustaa - johtoja ja eristämme valkoiset ja vihreät datajohdot.

Vaihe 2: Tarvittavat työkalut

Juotosasema ja juote.

Leikkurit, langanpoistaja, kirurginen puristin, tarkkuusruuvimeisselit.

Lämpökutistuvat letkut ja lämmönlähde.

Kuuma liimapistooli ja liimapuikko.

Digitaalinen mittari tai kaksi virran, jännitteen ja vastuksen testaukseen.

Tiedostot pyöreitä ja litteitä.

Vaihe 3: Kaavio ja osien asettelu - Versiot 1 ja 2

Kuten useimmat rakentamani asiat, ajattelen aina tapoja käyttää mahdollisimman paljon asioita uudelleen. Nautin hyvästä hausta Amazonissa ja jännityksestä aina kun uusi paketti saapuu… mutta käsillä olevien osien käyttäminen on hieno tunne.

Tämä oli yksi näistä rakennelmista, joten päätin käyttää vakiovirtaista LED -ajuripiiriä, jonka olin äskettäin oppinut verkossa.

Pääkomponentti, joka määrittää LED -valoihin syötettävän virran, on emitterivastus. Selityksen yksinkertaistamiseksi tässä aion todeta, että jännitehäviö emitterivastuksen poikki on melko vakio 0,5 Vdc: n ansiosta, koska diodit 1 ja 2 on kytketty pohjaan jännitteenjakajana.

Versioissa 1 ja 2 kokeilin 15–30 mA: n LED -käyttövirtaa LED -merkkijonolle.

Lähetinvastuksen vastuksen matemaattinen laskenta vaaditaan:

0,5 volttia / 0,015 ampeeria = 33 ohmia

tai

0,5 volttia / 0,030 ampeeria = 16 ohmia

Versiossa 2 suurin ero on 270 ohmin vastus, joka on lisätty, jotta piirin kokonaisvirta nousee hieman yli 50 mA: iin, jotta jotkut akkupankit eivät sammuisi noin 30 sekunnin kuluttua.

Versiossa 3… Odotan myöhemmin puhuakseni tästä muutoksesta.

Vaihe 4: Purkaminen ja valmistelu

Irrota 4 ruuvia, jotka pitävät kantta yhdessä, aseta paristot sivuun ja aloita.

Meidän on taivutettava kielekkeitä, jotta komponenteille saadaan enemmän tilaa. Neulapihdit tai kirurginen puristin toimivat tähän tehtävään.

Seuraavaksi meidän on poistettava yhdyspalkki, joka yhdisti kaksi paristoa. Leikkasin muovinupit ja löysin tangon pois, koska sitä ei enää tarvita.

Kuumenna juotosasema ja irrota kytkin ja LED -johdot kuvassa näkyvistä kohdista.

Huomasin, että anodi + -johdossa on valkoinen raita tulevaa käyttöä varten, ja laitoin LED -valot sivuun toistaiseksi. Meidän on liitettävä ne myöhemmin uudelleen ja varmistettava, että ne on kytketty oikein.

Lisäsin myös kytkimen ja liitospalkin osalaatikkooni… et koskaan tiedä, milloin ne voivat olla hyödyllisiä toisessa projektissa!

Vaihe 5: Akkurasian täyttäminen - katso kaavio versiosta 1 tai versiosta 2

Näin olen koonnut komponentit:

Muistutus: katodinegatiivi (-) on diodin pää, jossa on musta nauha.

-liitä D1 ja D2 sarjaan ja juotettavaksi (lisäsin myös pienen palan kirkasta lämpökutistusta).

-kiinnitä D1: n anodijohto ja T1: n pohjajohdin mahdollisimman lähelle, jotta juotosyhteys on edelleen mahdollista, ja juota ne.

-Kun T1 -tasapuoli on alaspäin, aseta D2 -katodi niin, että se voidaan juottaa negatiiviseen USB -kiskoon (jossa taivutimme kielekkeen).

-katkaise katodijohto kokoon ja juota.

-sijoita tarvittavat 16 ohmin tai 2x 32 ohmin emitterivastus (t) ja juotos T1 -emitterijohdon ja negatiivisen USB -kiskon väliin.

-Lisäsin pienen palan kirkasta kutistetta 3K3 -vastukseen ja sovitin sen sitten T1 Base / D1 -anodiliitännän ja USB + -kiskon väliin. Sitten juote paikoilleen.

- Versiossa 2 - asenna ja juota paikalleen 270 ohmin vastus USB +: n ja USB - kiskojen väliin.

-Nyt on aika kuivata USB -kaapeli ja liittää liimapistooli.

-sinun täytyy leikata ja arkistoida hieman, jotta USB -kaapeli pääsee akkukoteloon (jossa kytkin oli alun perin) … ole kärsivällinen.

-kun punainen ja musta johto on reititetty, juota ne paikoilleen.

-Nyt on aika sulattaa USB -kaapeli akkukotelon pohjaan. Pidä lankaa paikallaan, kun liima kovettuu. Lisää muutama tippa liimaa pitääksesi vihreät ja valkoiset datajohdot poissa tieltä ollessasi siinä.

-Halusin, että LED -merkkijono työntyy suoraan ulos USB -kaapelin tulopistettä vastapäätä. Tämä tarkoitti, että minun piti taas leikata ja viilata akkukotelo, jotta se sopisi johtoon.

-aseta kuivaksi raidallinen anodi + LED -johto ja juote USB + -kiskoon.

Kuiva sovita katodi - LED -johdin T1 -keräysjohtoon. Juotos, ja lisää pala kutistetta eristämään liitäntä.

-Tarkista kaikki liitännät, ja jos kaikki näyttää hyvältä, on aika kytkeä se virtapankkiin.

Vaihe 6: Version 1 testaus ja version 2 muokkaaminen

Version 1 testaus:

Käytin Hype HW-440-ASST -pankkia, joka toimi johdonmukaisesti (ei sammunut) samalla kun virtalähteenä oli 20 LED-valoa.

Huomaa: Laskettu käyttöaika (täyteen ladattuna) olisi 4 400 mAh / 30 mA = 145 tuntia

Testasin sitten versiota 1 ONN ONA18W102C -virtapankilla, joka sammui automaattisesti 30 sekunnin kuluttua.

Version 2 luominen ja testaus:

Kokosin sitten saman version 1 piirin leipälevylle ja lisäsin 270 ohmin lisävastuksen USB + - ja USB - kiskoihin. Tämä nosti piirin kokonaisvirranoton 50 mA: iin. ONN ONA18W102C pysyisi sitten jatkuvasti päällä. Tästä tuli versio 2, joka toimii useimmilla USB -virtapankkeilla.

ONN ONA18W102C -virtapankin laskettu käyttöaika (täysin ladattu) olisi 3, 350 mAh / 50 mA = 69 tuntia. Tämä tuottaa täydellä kirkkaudella koko tämän ajan.

Alkuperäiset akkuarvot ja ajatukset:

CR2032 -paristojen nimellisteho on 3 vdc ja kapasiteetti 240 mAh, ja sivustolla on ylpeys siitä, että ne kestävät 72 tuntia jatkuvassa käytössä. CR2032 -akun sisäinen vastus rajoittaa virran keijuvalaisimiin, ja siksi alkuperäisessä rakenteessa ei ole rajoittavaa vastusta. Kaikki tarkastellut sivustot osoittavat kuitenkin, että CR2032 ei halua purkautua näin korkealla (noin 30 mA) nopeudella.

En voi varmuudella vahvistaa tässä vaiheessa, mutta muistan, että valot näyttivät huomattavasti himmeämmiltä kolmen illan jälkeen (4 tunnin kesto). Näistä paristoista ei voi saada "taikuutta". Vahvistin testaamalla, että valot näyttävät erittäin tylsiltä, kun paristot saavuttavat 2,5 vdc kennoa kohti.

Minun on tehtävä joitain tosielämän testejä ja päivitettävä tämä viesti myöhemmin, mutta mielestäni 3, 350 mAh @ 5 vdc virtapankkien pitäisi ylittää 240 mAh @ 6 vdc (2 paristoa sarjassa) CR2032.

Lisäksi tavoitteena oli pidempi käyttöaika ja loppujen lopuksi vähemmän CR2032 -paristoja, jotka "kuluvat" ja kierrätetään.

Kauemmas:

Arvasit … Versio 3 on suunniteltu, joten jatka lukemista!

Vaihe 7: Keijuvalaisin: versio 3, jossa on kaksi LED -valoa

Versio 3 käyttää lisävirtaa, joka oli siirretty (hukkaan) 270 ohmin vastukseen versiossa 2.

Koska tavoitimme 50 mA: n kokonaisvirrankulutuksena, jotta keskimääräinen virtapankki pysyisi päällä, voimme parantaa. Tein testin, jossa käytin 15 mA: n valojohtoa ja toisen 30 mA: n merkkijonoa ja kysyin vaimoltani, voisiko hän huomata eron. Hän katsoi edestakaisin useita kertoja ja osoitti, ettei hän voinut nähdä ja erottaa toisiaan.

Tämä kokeilu vahvisti, että parempi ratkaisu olisi käyttää kahta (2) Fairy -valojohtoa rinnakkain ja käyttää niitä 50 mA: n virralla. Voit nähdä liitteenä olevasta kaaviosta versiota 3 varten, että tarvittiin vain emitterivastuksen R2 muuttaminen 10 ohmiksi ja toisen valon merkkijonon kytkeminen rinnakkain.

Tehon laskeminen R2: n kautta Ohmin lain avulla:

P = E x I

E = 0,5 volttia (R2: n poikki)

I = 50 mA (R2: n kautta)

0,5 x 50 = 0,025 wattia

Voimme turvallisesti käyttää 10 ohmin 1/4 watin (250 mW) vastusta tähän sovellukseen.

Kuva 2 osoittaa, että mittauspiiri vetää 50 mA laskettuna.

Lisäsin muutamia kuvia rakennusprosessista näyttääkseni kaapelin reitityksen.

Versio 3 valmis ja testaus penkilläni.

Vaihe 8: Versio 2 ja versio 3 - lopputuote

Tässä on versiot 2 ja 3, jotka toimivat penkilläni.

Loppuhuomautus:

Tämä oli hauska rakennus, jossa oli valaistus, jota voin käyttää kaikkina vuodenaikoina ympäri vuoden.

Parasta on, että minun ei enää tarvitse tilata ja odottaa CR2032 -vaihtoakkuja!

Kiitos seurannasta ja hyvää rakentamista!

Bob D