صرفه جویی در باتری پری نور: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

باتری های CR2032 عالی هستند ، اما هنگام رانندگی با سیم های LED "Fairy Light" دوام چندانی ندارند.

با فصل تعطیلات در اینجا ، تصمیم گرفتم تعدادی 20 سیم سبک را برای خاموش شدن پاوربانک USB تغییر دهم.

من به صورت آنلاین جستجو کردم و متوجه شدم که همه پاوربانک های USB با چنین میزان کمی از جریان روشن نخواهند ماند.

از طریق آزمایش و با چند تکرار ، یک راه حل کارآمد پیدا کردم که فکر می کنم دیگران ممکن است بخواهند آن را امتحان کنند.

علاوه بر زمان معمول کار بین 60 تا 80 ساعت بین شارژها ، تعداد کمتری باتری CR2032 باید خریداری و بازیافت شود!

لطفاً این مورد را دنبال کنید یا برای مشاهده نسخه نهایی به انتها بروید…

می خواستم بهترین ها را برای آخرش ذخیره کنم!

باب دی

مرحله 1: جمع آوری قطعات مورد نیاز

فقط چند قطعه مورد نیاز است و همه آنها به جای دو باتری CR2032 در جعبه باتری جا می شوند.

پاوربانک USB 1x 3 ، 350 میلی آمپر - 4 ، 440 میلی آمپر USB (یا مشابه) - از Walmart یا Amazon

رشته نور 1x 20 LED - انواع زیادی در آمازون موجود است

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

ترانزیستور 1x 2N2222A یا 2N4401 - من تأیید کردم که هر دو نوع به خوبی کار می کنند.

دیودهای 2x 1N914A یا 1N4148 - من تأیید کردم که هر دو نوع به خوبی کار می کنند.

مقاومت 1x3 ، 300 اهم 1/4 وات

مقاومت 1x 16 اهم یا 2x 33 اهم 1/4 وات - برای نسخه 1 و 2

مقاومت 1x 10 اهم 1/4 OR (ترجیحا 1/2 وات) - نسخه 3.

مقاومت 1x 270 اهم 1/4 وات - نسخه 2

1 برابر کانکتور و کابل USB A نجات یافته - ما از سرخ + و سیاه استفاده می کنیم - سیم های سفید و سبز داده را عایق بندی می کنیم.

مرحله 2: ابزار مورد نیاز

ایستگاه لحیم کاری و لحیم کاری.

برش ، سیم برش ، گیره جراحی ، پیچ گوشتی های دقیق.

لوله جمع کننده حرارت و منبع گرما.

تفنگ چسب داغ و چسب چسب.

متر دیجیتال یا دو برای آزمایش جریان ، ولتاژ و مقاومت.

فایلها گرد و صاف هستند.

مرحله 3: نمودار شماتیک و طرح قطعات - نسخه 1 و 2

مانند بسیاری از چیزهایی که می سازم ، من همیشه در فکر راه هایی برای استفاده مجدد از بیشترین وسایل که می توانم هستم. من از یک جستجوی خوب در آمازون لذت می برم و هر زمان که یک بسته جدید می آید از هیجان لذت می برم … اما استفاده از قطعاتی که در دست دارم احساس بسیار خوبی است.

این یکی از آن سازه ها بود ، بنابراین تصمیم گرفتم از یک مدار اصلی درایور LED با جریان ثابت ثابت که اخیراً در مورد آنلاین آموخته بودم استفاده کنم.

مولفه اصلی تعیین کننده جریان تحویل داده شده به چراغ های LED مقاومت ساطع کننده است. برای ساده سازی توضیح در اینجا ، من می خواهم بگویم که افت ولتاژ در مقاومت امیتر به لطف دیودهای 1 و 2 که به پایه به عنوان تقسیم کننده ولتاژ به پایه متصل شده اند ، در 0.5 vdc کاملاً ثابت است.

در نسخه 1 و نسخه 2 ، من با یک درایو LED 15 میلی آمپر تا 30 میلی آمپر به رشته LED آزمایش کردم.

محاسبه ریاضی برای مقاومت مقاومت امیتر مورد نیاز است:

0.5 ولت / 0.015 آمپر = 33 اهم

یا

0.5 ولت / 0.030 آمپر = 16 اهم

در نسخه 2 تفاوت اصلی مقاومت 270 اهم است که برای افزایش جریان کلی مدار به کمی بیش از 50 میلی آمپر اضافه شده است تا برخی از باتری ها بعد از حدود 30 ثانیه خاموش نشوند.

در نسخه 3 … منتظر می مانم تا بعداً در مورد این اصلاح صحبت کنم.

مرحله 4: جداسازی و آماده سازی

4 پیچ را که درپوش را نگه داشته اند بردارید ، باتری ها را کنار بگذارید و بگذارید کار را شروع کنیم.

برای ایجاد فضای بیشتر برای اجزاء ، باید زبانه ها را خم کنیم. انبردست بینی سوزنی یا گیره جراحی برای این کار کار می کند.

در مرحله بعد باید نوار اتصال که دو باتری را به هم متصل کرده بود را برداریم. نوارهای پلاستیکی را برش زدم و میله را بیرون آوردم زیرا دیگر لازم نیست.

ایستگاه لحیم کاری را گرم کنید و کلید و سیم های LED را در نقاطی که در تصویر مشخص شده است بردارید.

من اشاره کردم که سرب آند + دارای نوار سفید برای مرجع بعدی است و چراغ های LED را فعلاً کنار بگذارید. ما باید بعداً آنها را دوباره وصل کنیم و مطمئن شویم که آنها به درستی متصل شده اند.

من همچنین سوئیچ و نوار اتصال را به جعبه قطعات خود اضافه کردم … شما هرگز نمی دانید که چه زمانی ممکن است برای پروژه دیگری مفید باشد!

مرحله 5: پر کردن جعبه باتری - به نسخه 1 یا 2 شماتیک مراجعه کنید

در اینجا نحوه مونتاژ اجزاء آمده است:

یادآوری: منفی کاتد (-) انتهای دیود با نوار سیاه است.

-D1 و D2 را به صورت سری و لحیم کنید (من یک قطعه کوچک از گرمای کوچک را نیز اضافه کردم).

-سرآند آند D1 و سرب T1 را تا حد ممکن محکم کنید تا اتصال لحیم کاری همچنان امکان پذیر باشد و آنها را لحیم کنید.

- با صفحه تخت T1 به سمت پایین ، کاتد D2 را طوری قرار دهید که بتوان آن را به USB منفی - راه آهن (جایی که زبانه را خم کردیم) لحیم کرد.

-اندازه کاتد را برش دهید و لحیم کنید.

- مقاومت (های) امیتر 16 اهم یا 2 32 32 اهم مورد نیاز را تعیین کرده و بین سیم خروجی T1 و زبانه منفی USB - rail لحیم کنید.

-من یک قطعه کوچک کوچک کننده حرارتی شفاف را به مقاومت 3K3 اضافه کردم و سپس آن را بین محل اتصال آند T1 Base / D1 و زبانه راه آهن USB + قرار دادم. سپس در جای خود لحیم کنید.

-برای نسخه 2 - مقاومت 270 اهم را بین USB + و USB در جای خود قرار داده و لحیم کنید.

اکنون وقت آن است که کابل USB را خشک کرده و تفنگ چسب را وصل کنید.

-برای ورود کابل USB به جعبه باتری (جایی که سوئیچ در ابتدا در آن قرار داشت) باید کمی اسکن و فایل کنید … در اینجا صبور باشید.

-با هدایت سرخ و سیاه ، آنها را در جای خود لحیم کنید.

-حالا وقت آن است که ذوب داغ کابل USB را به پایه جعبه باتری بچسبانید. در حالی که چسب سفت می شود سیم را در جای خود نگه دارید. چند قطره چسب اضافه کنید تا سیم داده های سبز و سفید را دور از دسترس نگه دارید.

-من می خواستم رشته LED در یک خط مستقیم در مقابل نقطه ورود کابل USB بیرون زده باشد. این بدان معناست که من مجبور شدم دوباره جعبه باتری را بکشم و پرونده را تنظیم کنم تا سیم در جای خود قرار گیرد.

-خشک کردن آند راه راه + سرب LED و لحیم کاری به USB + ریل.

- خشک کردن کاتد - چراغ LED به سرب جمع کننده T1. لحیم کنید ، و یک قطعه کوچک کننده حرارتی برای عایق بندی اتصال اضافه کنید.

-تمامی اتصالات را بررسی کنید ، و اگر همه چیز خوب به نظر می رسد زمان آن است که آن را به پاور بانک وصل کنید.

مرحله 6: آزمایش نسخه 1 و اصلاح نسخه 2

تست نسخه 1:

من از پاوربانک Hype-HW-440-ASST استفاده کردم که به طور مداوم کار می کرد (خاموش نمی شد) در حالی که 20 رشته LED را تغذیه می کردم.

توجه: زمان اجرای محاسبه شده (با شارژ کامل) 4 ، 400 میلی آمپر ساعت / 30 میلی آمپر = 145 ساعت خواهد بود

سپس نسخه 1 را با پاوربانک ONN ONA18W102C آزمایش کردم که پس از 30 ثانیه به طور خودکار خاموش می شود.

نسخه 2 ایجاد و آزمایش:

سپس همان مدار نسخه 1 را روی تخته نان گذاشتم و مقاومت 270 اهم اضافی را به ریل های USB + و USB اضافه کردم. این باعث افزایش جریان کلی مدار به 50 میلی آمپر شد. ONN ONA18W102C سپس به طور مداوم روشن می ماند. این نسخه 2 شد که برای اکثر پاوربانک های USB کار می کند.

زمان محاسبه شده (به طور کامل شارژ) برای پاوربانک ONN ONA18W102C 3 ، 350 میلی آمپر ساعت / 50 میلی آمپر = 69 ساعت خواهد بود. این در تمام طول این مدت با روشنایی کامل ارائه می شود.

امتیازات و ایده های اصلی باتری:

باتری های CR2032 دارای 3 vdc با ظرفیت 240 میلی آمپر ساعت هستند و این سایت می بالد که با استفاده مداوم 72 ساعت دوام می آورد. مقاومت داخلی باتری CR2032 جریان را به Fairy Lights محدود می کند و به همین دلیل مقاومت محدود کننده ای در طراحی اصلی وجود ندارد. با این حال ، همه سایتهایی که من نگاه می کنم نشان می دهد که CR2032 دوست ندارد با چنین سرعتی (30 میلی آمپر) تخلیه شود.

در حال حاضر نمی توانم قطعی را تأیید کنم ، اما به یاد می آورم که چراغ ها بعد از 3 شب (به مدت 4 ساعت) به طور قابل توجهی کم نورتر می شوند. به هیچ وجه نمی توانید از این باتری ها "جادویی" بگیرید. من از طریق آزمایش تأیید کردم که وقتی باتری ها به 2.5 ولت در هر سلول می رسند چراغ ها بسیار کسل کننده به نظر می رسند.

باید بعداً آزمایش واقعی انجام دهم و این پست را بعداً به روز کنم ، اما فکر می کنم پاوربانک های 3 ، 350 میلی آمپری @ 5 vdc باید کاملاً از 240 mAh @ 6 vdc (2 باتری سری) CR2032 بهتر عمل کنند.

علاوه بر این ، هدف در اینجا مدت زمان طولانی تری بود و در نهایت تعداد کمتری از باتری های CR2032 "مصرف" و بازیافت می شدند.

جلوتر رفتن:

حدس زده اید … نسخه 3 تصور شده است ، بنابراین به خواندن ادامه دهید!

مرحله 7: نور پری: نسخه 3 با دو رشته چراغ LED

در نسخه 3 از جریان اضافی استفاده می شود که در نسخه 2 به مقاومت 270 اهم هدایت می شد (هدر می رفت).

از آنجا که ما 50 میلی آمپر را به عنوان مجموع جریان فعلی برای روشن نگه داشتن پاوربانک متوسط در نظر گرفته بودیم ، می توانیم پیشرفت کنیم. من آزمایشی را انجام دادم که در آن یک سیم سبک با 15 میلی آمپر ، و یک سیم سبک دوم با 30 میلی آمپر استفاده کردم و از همسرم پرسیدم که آیا می تواند تفاوت را متوجه شود. او چندین بار به جلو و عقب نگاه کرد و نشان داد که واقعاً نمی تواند تفاوت را ببیند.

این آزمایش تأیید کرد که راه حل بهتری این است که دو (2) سیم نور پری را به طور موازی تغذیه کنید و آنها را با 50 میلی آمپر جریان هدایت کنید. در شماتیک پیوست شده برای نسخه 3 مشاهده می کنید که تنها چیزی که نیاز بود تغییر مقاومت امیتر R2 به 10 اهم و اتصال موازی رشته نوری دوم بود.

برای محاسبه توان از طریق R2 با قانون اهم:

P = E x I

E = 0.5 ولت (در عرض R2)

I = 50 میلی آمپر (از طریق R2)

0.5 50 50 = 0.025 وات

ما می توانیم با خیال راحت از یک مقاومت 10 اهم 1/4 وات (250 میلی وات) برای این برنامه استفاده کنیم.

تصویر 2 نشان می دهد که مدار آزمایش 50 میلی آمپر را به صورت محاسبه می کند.

برای نشان دادن مسیریابی کابل ، چند تصویر از روند ساخت اضافه کردم.

نسخه 3 تکمیل شد و روی نیمکت من آزمایش شد.

مرحله 8: نسخه 2 و نسخه 3 - محصول نهایی

در اینجا نسخه 2 و نسخه 3 در حال کار بر روی نیمکت من است.

یادداشت پایانی:

این یک ساختمان سرگرم کننده بود ، با نورپردازی که می توانم در هر فصلی در طول سال از آن استفاده کنم.

بهترین قسمت این است که من مجبور نیستم دیگر سفارش دهم و منتظر باتری های جایگزین CR2032 باشم!

با تشکر از شما برای دنبال کردن ، و ساختمان مبارک!

باب دی