Die USB -prop: 9 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

In hierdie Instructable sal ek jou wys hoe om 'n super helder LED met USB te maak met 'n kompakte vormfaktor, wat ek met liefde 'The Plugbulb' genoem het.

Hierdie klein gloeilamp kan in enige USB -aansluiting gekoppel word. Ideaal om van u draagbare kragbank 'n kragtige, langdurige flits te maak!

Stap 1: Bestanddele

Kom ons begin met die materiaal. Een Plugbulb benodig:

• 'N USB -aansluiting (verkieslik deur 'n gebreekte kabel)
• 'N 3W LED -gloeilamp
• 'N LED -hittebak
• 2 diodes, van die nie-liguitstralende variëteit (enige soort behoort te doen) OF 'n 5ohm, 1/2W weerstand
• jou gunsteling plastiekbotteldop (hier is myne)
• 1/2 pakkie suiker (of soortgelyk)
• 'n klein, baie klein hoeveelheid termiese verbinding

Saam met die volgende gereedskap:

• soldeerbout en soldeer
• warm lijmpistool
• tang
• vingers

Skakel gerus u resep na wens vir groter bondels Plugbulb.

Stap 2: Skeur die USB -aansluiting uitmekaar

Wees versigtig om ten minste 'n paar sentimeter van die drade te bewaar. Ek het gevind dat die tang goed werk om die plastiek weg te trek. Dit kan afhang van die tipe plastiek wat u kabel omring. Dit is ook 'n goeie idee om een te gebruik met die kabel wat uit die agterkant van die prop kom, in teenstelling met die kant.

Stap 3: Maak LED -stroombaan, deel een

Hier is die tegniese deel. Ek gaan 'n paar teorieë verdiep vir diegene wat belangstel om te verstaan hoe om met krag -LED's te ontwerp. Vir diegene wat eerder met die projek wil voortgaan, sodat u u vriende met u nuwe flitslig kan verblind, kan u na die volgende stap gaan.

Diodes kan aanvanklik moeilik wees om mee te ontwerp omdat dit nie-lineêre toestelle is. Dit beteken dat die spanning en stroom nie lineêr eweredig is nie, net soos in weerstande. Die eerste prent hierbo, met vergunning van https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semicon…, toon 'n tipiese IV -kromme, of die verband tussen stroom en spanning, vir 'n diode.

LED's is spesiale diodes wat ontwerp is om 'n sekere golflengte van lig uit te straal. Die LED's met hoë krag waarmee ons sal werk, sal 'n soortgelyke kromme hê as die hierbo, behalwe as die eksponensiële helling horisontaal verleng word (die buiging na bo word na 'n hoër spanning verskuif). Die tweede prent hierbo is 'n kromme wat ek gemaak het met data wat ek versamel het tydens die ondersoek na die eienskappe van die 3W LED's wat ek in hierdie projek gebruik het (dieselfde waarna ek gekoppel het, maar ek sou raai dat alle 3W wit LED's redelik dieselfde sal lyk).

Uit my toets het ek gevind dat tussen 200 tot 500 mA die beste balans tussen helderheid en kragverbruik gee. Behalwe 500 is die helderheidsverhogings minimaal namate die stroom toeneem. Onder 200 is die LED nie naastenby so helder as wat dit kan wees nie. So maklik genoeg. As ons 'n gegewe hoeveelheid stroom wil deurgee, hoef ons net die kromme te volg en die spanning te vind waarmee dit ooreenstem. As ek dit met 'n verstelbare spanningsbron kon dryf en die spesifieke spanning kon inskakel, sou dit inderdaad so maklik gewees het.

Die moeilike deel kom in as u dit van 'n bron wil aflaai sonder die korrekte spanning. In hierdie projek wil ons die LED van 5 volt voorsien. As ons die LED regstreeks op 5 volt aansluit, pomp ons te veel stroom daardeur en dit brand in 'n oomblik. So, hoe beperk ons die stroom?

Ons het verskeie opsies. Ons kan 'n spanning- of stroomreguleerder IC gebruik, en sommige kan redeneer dat dit die beste manier is om hierdie taak uit te voer. Die grootte is egter 'n beperking in hierdie projek, so ons het iets kleiner nodig. Gelukkig, aangesien ons hierdie krag van 'n stabiele, gereguleerde 5 volt -bron afskakel (soos USB -toevoer gewoonlik is), kan ons eenvoudig diodes en/of weerstande gebruik om die stroom/spanning wat ons benodig, te versterk.

Ek sal eers beskryf hoe om weerstande korrek te kies, alhoewel ek gekies het om 'n diode -metode in my konstruksie te gebruik. Om die korrekte weerstand te vergroot, neem ons die stroom wat ons wil hê, laat ons sê 300mA, en die spanning wat die weerstand sal sien, 5V-VLED, waar VLED die spanning oor die LED by 300mA is (met behulp van ons grafiek) en gebruik die ohm-wet (V /I = R) om te bereken. In die grafiek kan ons sien dat die LED by 300mA ongeveer 3.25V daal. Daarom sal ons weerstand 5-3,25 = 1,75V daal. Deur die ohm -wet te gebruik, moet ons weerstand 1,75V/300mA = 5,83 ohm wees.

As u nie 'n mooi IV -kromme vir u LED het nie, kan u altyd wiskunde gebruik, maar dit is nie mooi nie. Die laaste prentjie wat ek by hierdie stap aangeheg het, is die vergelyking vir die tipiese IV -kromme van 'n diode. Ons kan hierdie vergelyking kombineer met die ohm -wet vir die weerstand (V = IR) en die oplossing vir R (as u die LED se versadigingsstroom ken). Ons weet die I's is gelyk en die V's moet optel by 5. Twee vergelykings, twee onbekendes. Maar brutaal … reg?

Lang storie kort, 'n weerstand van ongeveer 5 ohm sal die ding doen. U moet ook die kragverlies in ag neem. 5 ohm by 300mA verdryf.3^2*5 =.45W hitte, dus benodig ons 'n 1/2W weerstand. 5ohms is 'n ongemaklike weerstandsgrootte, maar ons kan dit met parallelle weerstande meer algemeen maak, soos twee 10ohm -weerstande of vier 20ohm -weerstande. As u hierdie metode doen, moet u seker maak dat u weerstande 1/4W of verkieslik selfs groter is in terme van aanvaarbare kragverlies, anders kan dit te warm word en 'n gevaar word.

Die ander opsie is om diodes te gebruik om die spanning te verlaag. Daar word gesê dat 'n standaarddiode 0,7 volt daal, maar dit is nie streng die geval nie. Dit sal effens meer daal by hoër strome, en effens minder by laer strome. Dit beteken dat twee diodes in serie êrens rondom 1.4V sal daal. In ons stroombaan sou dit 3,6V oorlaat vir ons LED, wat volgens ons grafiek iewers ongeveer 500mA moet slaag. Alhoewel dit 'n bietjie hoog is, is dit binne die bereik waarna ek gesoek het, en die toevoeging van 'n derde diode in serie sou die spanning te laag laat daal (~ 2.9V). As hierdie baie stroom deur die diodes gelei word, is dit ook waarskynlik dat die spanningsval 'n bietjie meer as 0,7 sal wees, dus sal die stelsel 'n ewewig vind met 'n effens laer stroom. Weereens, dit kan meer presies met wiskunde opgelos word as u al die besonderhede van die diodes gehad het, maar ek het 'n makliker benadering gebruik - 'n verstelbare spanningsreguleerder. Ek het sopas twee diodes bygevoeg (want dit was my gaste) en het stadig die spanning verhoog terwyl ek die stroom meet. Teen die tyd dat ek by 5 volt kom, trek dit ongeveer 400mA. Perfek.

As u 'n ander diode gebruik en twee nie werk nie, kan u diodes optel of aftrek of selfs verskillende diodes met 'n ander spanningsval probeer. Of u kan weerstande gebruik as u die regte waardes het. Ek kan nie aan 'n rede dink waarom die een metode beter is as die ander nie, maar as u kan, sal ek dit graag in die kommentaar wil leer.

Nog 'n kanttekening vir diegene wat met LED's met 'n hoë krag speel: gedistilleerde water is 'n uitstekende koelkas! Terwyl ek die limiete op hierdie LED's toets, het ek dit heeltemal in gedistilleerde water gedompel. Gedistilleerde water is 'n isolator (wel, meer soos 'n baie, baie swak geleier), so dit is veilig vir elektronika. MOENIE kraanwater gebruik nie, aangesien die opgeloste minerale dit geleidend maak. Soos altyd, gebruik gesonde verstand en wees versigtig, maar dit kan 'n nuttige truuk wees.

Stap 4: Maak LED -stroombaan, deel twee

Nou is dit tyd om die basiese stroombaan saam te soldeer.

Plaas 'n bietjie termiese mengsel in die middel van u koelkas en druk dan u LED daarop. Dit sal help om die LED op sy plek te hou terwyl u dit aan die koellichaam soldeer. Doen dit nou. Soldeer die LED aan die koellichaam.

Soldeer dan die LED en die twee diodes (of u 5ohm -weerstand) in serie. Onthou, diodes is gepolariseer, dus maak seker dat hulle almal in dieselfde rigting kyk, anders brand jou lig nie. Diodes het gewoonlik 'n silwer band wat die laespanningkant aandui. Maak seker dat hulle elkeen in die stroombaan gaan met hierdie band langs die kant van u 5V -bron. Die LED is ook 'n diode, wat beteken dat dit ook rigtinggewend is. Maak seker dat dit ook in die regte rigting wys. Gewoonlik het hulle 'n merk op die klein leidrade. As dit nie die geval is nie, gebruik 'n laagspanningsbron (~ 2-3V, twee AA-batterye in serie) om te toets. U sal die LED nie beskadig deur dit agteruit aan te sluit nie; dit werk net nie.

Ek het 'n paar elektriese kleefplastiek aan die agterkant van die koeler vasgemaak en die diodes agter dit ingesteek. Dit maak nie saak in watter volgorde hierdie komponente in die kring ingaan nie, solank hulle almal in die regte rigting is.

Stap 5: Koppel die jack

Soldeer nou die USB -aansluiting aan die kring. Al wat u nodig het, is die krag (rooi) en die gewone (swart) drade van die USB. U kan die ander afsny (maar wees versigtig om dit nie te kort nie, sodat u nie die toestel waarmee u dit aansluit nie beskadig nie). Probeer dit met so min moontlik oortollige speling in die drade.

Gebruik nou 'n bietjie warm gom om alles bymekaar te hou.

Stap 6: Sny 'n gat in die botteldop

Ja, ek weet dit is u gunsteling, maar ons moet dit doen.

Ons moet 'n spleet aan die agterkant van die botteldop maak sodat die USB -prop kan deurskuif. Ek het gevind dat ek 'n boorpunt kan gebruik om twee gate langs mekaar te boor wat die regte breedte het, en dan 'n saagbeweging met die boor te gebruik om dit te verbind en 'n spleet te vorm. Ek is seker daar is beter metodes en beter gereedskap, en ek sal graag daaroor wil leer in die kommentaar!

Stap 7: Voeg die botteldop by

Druk nou die domkrag deur die spleet wat u in die bottel gemaak het en voeg nog 'n bietjie warm gom by om dit vas te hou.

Stap 8: Voeg die suiker by

Gebruik die Sugru om 'n mooi seël aan die bokant van die domkrag te maak en verberg die voorkoms. Hierdie goed dien ook as 'n gom, wat dit duursaam sal maak.

Stap 9: Geniet dit

Kyk! Die Plugbulb!

Hierdie ligte trek minder krag as die laai van 'n slimfoon, en hulle moet dus van byna elke USB -battery wat u het, aangedryf kan word. Ideaal vir 'n noodlig of vir 'n kampeer. Met 'n groot batterypak kan dit tien uur werk!

Lekker maak!