Fairy Light Battery Saver: 8 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

CR2032 -batterye is wonderlik, maar hulle hou nie so lank as wat ons sou wou as ons met LED "Fairy Light" -snare ry nie.

Met die vakansieseisoen hier, het ek besluit om 'n paar 20 ligstringe aan te pas om van 'n USB -kragbank af te loop.

Ek het aanlyn gesoek en gevind dat nie alle USB -kragbanke met so 'n klein stroomopname aangeskakel sal bly nie.

Deur middel van toetse en met 'n paar herhalings het ek 'n werkende oplossing gevind wat ek dink ander dalk wil probeer.

Behalwe 'n tipiese deurlopende werktyd van 60 tot 80 uur tussen laai, moet minder CR2032 -batterye gekoop en herwin word!

Let asseblief daarop dat u dit deurgaan, of gaan na die einde om die finale weergawe te sien …

Ek wou die beste vir laaste hou!

Bob D.

Stap 1: Versamel die benodigde onderdele

Slegs 'n paar komponente word benodig, en hulle pas almal in die plek van die twee CR2032 -batterye in die batterykas.

1x 3, 350 mA - 4, 440 mA USB -kragbank (of soortgelyk) - van Walmart of Amazon

1x 20 LED -ligstring - baie tipes beskikbaar op Amazon

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

1x 2N2222A of 2N4401 transistor - ek het bevestig dat beide tipes goed werk.

2x 1N914A of 1N4148 diodes - ek het bevestig dat beide tipes goed werk.

1x 3, 300 ohm 1/4 watt weerstand

1x 16 ohm of 2x 33 ohm 1/4 watt weerstand - vir weergawe 1 en 2

1x 10 ohm 1/4 OF (1/2 watt verkieslik) weerstand - Weergawe 3.

1x 270 ohm 1/4 watt weerstand - weergawe 2

1x gebergte USB A -aansluiting en kabel - ons gebruik die rooi + en die swart - leidrade en isoleer die wit en groen datadrade.

Stap 2: Gereedskap benodig

Soldeerstasie en soldeer.

Snyers, draadstropper, chirurgiese klem, presisie skroewedraaiers.

Krimpbuis en hittebron.

Warm gom geweer en gom stok.

Digitale meter of twee vir toetsing van stroom, spanning en weerstand.

Lêers rond en plat.

Stap 3: Skematiese diagram en onderdele -uitleg - weergawe 1 en 2

Soos die meeste dinge wat ek bou, dink ek altyd aan maniere om soveel moontlik dinge te hergebruik. Ek geniet 'n goeie soektog op Amazon, en die opwinding wanneer 'n nuwe pakkie kom …

Dit was een van die konstruksies, so ek het besluit om 'n basiese LED -stroombaan met konstante stroom te gebruik waarvan ek onlangs aanlyn geleer het.

Die sleutelkomponent wat die stroom bepaal wat aan die LED -ligte gelewer word, is die emitterweerstand. Om die verduideliking hier te vereenvoudig, gaan ek verklaar dat die spanningsval oor die emitterweerstand redelik konstant is by 0.5 vdc danksy diodes 1 en 2 wat as 'n spanningsverdeler aan die basis gekoppel is.

In weergawe 1 en weergawe 2 het ek geëksperimenteer met 'n 15 mA tot 30 mA LED -dryfstroom na die LED -string.

Die wiskundige berekening vir die emitterweerstandweerstand benodig:

0,5 volt / 0,015 ampère = 33 ohm

of

0,5 volt / 0,030 ampère = 16 ohm

In weergawe 2 is die belangrikste verskil die 270 ohm -weerstand wat bygevoeg is om die totale stroomsterking van die stroombaan tot net meer as 50 mA te verhoog, sodat sommige batterybanke na ongeveer 30 sekondes nie kan stilstaan nie.

In weergawe 3 … sal ek tot later wag om oor hierdie wysiging te praat.

Stap 4: Demontage en voorbereiding

Verwyder die 4 skroewe wat die deksel bymekaar hou, plaas die batterye eenkant en laat ons begin.

Ons moet die oortjies buig om meer ruimte vir die komponente te skep. Naald tang of 'n chirurgiese klem werk vir hierdie taak.

Vervolgens moet ons die verbindingsstaaf wat die twee batterye verbind het, verwyder. Ek het die plastiekpunte afgewerk en die staaf afgekap, aangesien dit nie meer nodig is nie.

Verhit die soldeerstasie en verwyder die skakelaar en LED -drade op die punte op die foto.

Ek het opgemerk dat die anode + lood 'n wit streep het vir toekomstige verwysing, en ek sit die LED -ligte vir eers opsy. Ons sal dit later weer moet aanheg en seker maak dat hulle korrek verbind is.

Ek het ook die skakelaar en die verbindingsstaaf by my onderdeelkas gevoeg … jy weet nooit wanneer dit nuttig kan wees vir 'n ander projek nie!

Stap 5: Bevolk die batterykas - Sien weergawe 1 of weergawe 2 skematies

Hier is hoe ek die komponente saamgestel het:

Onthou: die katode negatief (-) is die einde van die diode met die swart band.

-sluit aan by D1 en D2 in serie en soldeer (ek het ook 'n klein stukkie helder hitte krimp bygevoeg).

-knip die anodekabel van D1 en die basisleiding van T1 so na as moontlik om nog 'n soldeerverbinding moontlik te maak, en soldeer hulle.

-posisie katode van D2 met T1 plat kant na onder, sodat dit aan die negatiewe USB -rail (waar ons die oortjie gebuig het) gesoldeer kan word.

-sny die katode lei tot grootte en soldeer.

- vind die benodigde emitterweerstand (e) van 16 ohm of 2x 32 ohm en soldeer tussen die T1 -emitterkabel en die negatiewe USB -reling -oortjie.

-Ek het 'n klein stukkie duidelike hittekrimping by die 3K3 -weerstand gevoeg en dit dan tussen die T1 Base / D1 -anodeverbinding en die USB + -rail -oortjie geplaas. Dan soldeer in plek.

-Vir weergawe 2 - pas en soldeer die 270 ohm -weerstand tussen die USB + en die USB -relings.

Dit is nou tyd om die USB -kabel droog te pas en die gomgeweer in te sluit.

-u moet 'n bietjie knip en lêer sodat die USB -kabel in die batterykas kan kom (waar die skakelaar oorspronklik geleë was) … wees geduldig hier.

-met die rooi en swart leidings gelei, soldeer hulle op hul plek.

-dit is nou die tyd om die USB -kabel aan die onderkant van die batterykas te smelt. Hou die draad vas terwyl die gom verhard word. Voeg 'n paar druppels gom by om die groen en wit data drade uit die pad te hou terwyl jy daaraan werk.

-Ek wou hê dat die LED -string in 'n reguit lyn teenoor die ingangspunt van die USB -kabel moet uitsteek. Dit het beteken dat ek weer die batterykas moes sny en lê om die draad op sy plek te pas.

-droog die gestreepte Anode + LED -lood en soldeer op die USB + -rail.

-droog pas die katode - LED -kabel aan die T1 -versamelaarkabel. Soldeer en voeg 'n stukkie krimp by om die verbinding te isoleer.

-Inspekteer alle verbindings, en as alles goed lyk, is dit tyd om dit aan die kragbank te koppel.

Stap 6: Toetsing van weergawe 1 en wysiging van weergawe 2

Weergawe 1 toets:

Ek het 'n Hype HW-440-ASST-kragbank gebruik wat konsekwent gewerk het (nie gesluit nie) terwyl ek die string van 20 LED's aangedryf het.

Opmerking: die berekende werktyd (volledig gelaai) is 4, 400 mAh / 30 mA = 145 uur

Daarna het ek weergawe 1 getoets met die ONN ONA18W102C -kragbank, wat na 30 sekondes outomaties sou afskakel.

Weergawe 2 skepping en toetsing:

Ek sit toe dieselfde weergawe 1 -stroombaan op 'n broodbord en voeg die ekstra 270 ohm weerstand by die USB + en USB -relings. Dit het die totale stroomstroomverbruik tot 50 mA verhoog. Die ONN ONA18W102C sal dan konsekwent aangeskakel bly. Dit het weergawe 2 geword wat vir die meeste USB -kragbanke werk.

Die berekende werktyd (volledig gelaai) vir die ONN ONA18W102C -kragbank sou 3, 350 mAh / 50 mA = 69 uur wees. Dit lewer gedurende hierdie tyd op volle helderheid.

Oorspronklike batterygrade en gedagtes:

Die CR2032 -batterye het 'n nominaal van 3 vdc met 'n kapasiteit van 240 mAh, en die webwerf spog daarmee dat dit 72 uur sal duur met voortdurende gebruik. Die interne weerstand van die CR2032 -battery beperk die stroom tot die Fairy Lights, en daarom is daar geen beperkende weerstand in die oorspronklike ontwerp nie. Al die webwerwe waarna ek kyk, dui egter aan dat die CR2032 nie daarvan hou om teen so 'n hoë (30 mA) tempo af te laai nie.

Ek kan nie op hierdie stadium seker bevestig nie, maar ek onthou dat die ligte na 3 aand (van 4 uur) merkbaar dowwer lyk. Daar is geen manier dat u 'magie' uit hierdie batterye kry nie. Ek het deur middel van toetsing bevestig dat die ligte baie dof lyk as die batterye 2,5 vdc per sel bereik.

Ek sal later 'n werklike toets moet doen en hierdie berig later moet opdateer, maar ek dink dat die 3, 350 mAh @ 5 vdc kragbanke beter as die 240 mAh @ 6 vdc (2 batterye in serie) CR2032 moet presteer.

Boonop was die doel hier 'n langer tydsduur, en uiteindelik word minder CR2032 -batterye 'uitgeput' en herwin.

Gaan verder:

U het dit al geraai … Weergawe 3 is verwek, so lees verder!

Stap 7: Fairy Light: Weergawe 3 met twee stringe LED -ligte

Weergawe 3 gebruik die bykomende stroom wat in weergawe 2 na die 270 ohm weerstand (afleidings) gelei is.

Aangesien ons 50 mA as die totale stroomopname gemik het om die gemiddelde kragbank aan te hou, kan ons verbeter. Ek het 'n toets gedoen waar ek 'n ligte tou met 15 mA en 'n 2de ligte tou met 30 mA aangedryf het en my vrou gevra het of sy die verskil kon sien. Sy het verskeie kere heen en weer gekyk en aangedui dat sy nie regtig kon sien en verskil nie.

Hierdie eksperiment het bevestig dat 'n beter oplossing is om twee (2) Fairy light strings parallel aan te dryf en hulle met 50 mA stroom aan te dryf. U kan in die aangehegte skematiese weergawe 3 sien dat al wat nodig was om die emitterweerstand R2 na 10 ohm te verander en 'n 2de ligstring parallel aan te sluit.

Om die krag deur R2 met Ohm se wet te bereken:

P = E x I

E = 0,5 volt (oor R2)

I = 50 mA (tot R2)

0,5 x 50 = 0,025 watt

Ons kan veilig 'n 10 ohm 1/4 watt (250 mW) weerstand vir hierdie toepassing gebruik.

Prent 2 toon dat die toetsbaan 50 mA trek soos bereken.

Ek het 'n paar beelde van die bouproses bygevoeg om die kabelroetering te wys.

Weergawe 3 voltooi en getoets op my bank.

Stap 8: Weergawe 2 en weergawe 3 - die finale produk

Hier is weergawe 2 en weergawe 3 in werking op my bank.

Slotnota:

Dit was 'n prettige konstruksie, met beligting wat ek gedurende enige jaar gedurende die hele seisoen kan gebruik.

Die beste is dat ek nie meer hoef te bestel en wag vir die vervangingsbatterye van CR2032 nie!

Dankie dat u saamgevat het, en Happy Building!

Bob D