Přeměna 230V AC žárovky na USB napájení!: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Autor: Seán Walsh, Sledujte další od autora:

O: Elektronika, kovoobrábění, obrábění a drátování Více o Seán Walsh »

Na eBay jsem narazil na tyto úhledné žárovky s efektem plamene, které blikají a mají zabudovanou jemnou animaci. Obvykle jsou napájeny síťovým vstupem 85-265 V AC, ale pro přenosné aplikace, jako je falešná hořící pochodeň nebo lampa, to není ideální.

Upravil jsem žárovku tak, aby místo původního napájecího zdroje mohly být tyto žárovky napájeny jakýmkoli 5V napájením, a to přímo z jedné li-ion baterie, nebo dokonce ze 2-3 AA baterií.

Krok 1: Demontáž žárovky

Horní difúzní pouzdro je jen nasazeno, s trochou páčení vyskočilo, aby odhalilo ovladač AC-DC, a na druhé straně desky je na něj připájeno flexibilní PCB.

Flexibilní deska plošných spojů má na sobě připájený mikrokontrolér a pole LED, než byla navinuta a připájena na místo. Při bližším pohledu na tuto desku plošných spojů existují pouze dvě elektrická připojení k desce ovladače z výstupní strany DC. Pokud je na tato připojení aplikováno napětí, které je stejné jako výstupní napětí ovladače AC-DC, pak by žárovka měla fungovat dobře.

Kovovou koncovku žárovky lze vypáčit, což odhaluje, že připojení AC Live je jen přitlačeno na místo k plastu.

Krok 2: Testování výstupního napětí ovladače

Abych bezpečně otestoval výstupní napětí, připájel jsem dva vodiče na stejnosměrný výstup a omotal je kolem vodičů DMM podle obrázku. Potom jsem žárovku napájel a zkontroloval DMM, aby zjistil, že napětí je kolem 6,3V.

Doufal jsem, že to bude 5V, ale o něco vyšší napětí dává smysl, protože páry LED diod lze napájet v sérii s ~ 6V. Díky tomu je přeměna žárovky trochu složitější, protože jsem neměl po ruce nastavitelný posilovač převodu, který by se vešel do základny žárovky.

Krok 3: Úprava Boost Converter - teorie

Měl jsem tento modul převaděče boostů položený kolem a poté, co jsem se podíval na datový list IC, jsem si uvědomil, že jej mohu upravit pro své potřeby.

Tento posilovač převodu poskytuje pevný 5V výstup z jakéhokoli napětí v rozsahu 2,5V až 4,5V. Protože potřebuji ~ 6,3 V na výstupu a ne 5 V, tento modul by nefungoval tak, jak je.

Na výše uvedeném obrázku obvodu vidíte, že IC reguluje výstupní napětí přímou zpětnou vazbou z výstupu (tlustá čára). Pokud byl mezi zem a výstupní napětí umístěn dělič napětí a uzel děliče napětí byl připojen ke kolíku „VOUT“integrovaného obvodu, měli bychom být schopni přimět integrovaný obvod k regulaci nad jeho nastavenou hodnotu.

Pro velké změny výstupního napětí může být nutné změnit jiné součásti, jako je induktor a kondenzátory, ale protože napětí zvyšuji jen mírně, není třeba měnit nic jiného.

Krok 4: Úprava Boost Converter - praktické

Po vyjmutí konektoru USB jsem odpojil IC, abych se blíže podíval na rozložení boostovací desky plošných spojů.

Prostřední pin „VOUT“je připojen k výčnělku na IC, proto jsem nařezal měď oddělující toto spojení od zbytku desky. Vypočítal jsem hodnoty odporů a vybral nejbližší odpory, které jsem měl po ruce; 220 kOhm a 50 kOhm tvoří dělič napětí.

Tyto odpory byly poté sériově připájeny přes výstup posilovacího převodníku a střední uzel byl připájen ke kartě VOUT na IC, jak je znázorněno.

Na desku jsem aplikoval 5V ze zdroje a změřil výstupní napětí 6,56V. Tato hodnota je o něco vyšší, než jsem chtěl, ale protože pro mikrokontrolér existuje zenerův regulátor, je to přijatelná úroveň napětí.

Krok 5: Opětovná montáž žárovky

Když je kovová koncovka odstraněna, malým otvorem v základně lze protáhnout drát. V tomto případě ukazuji krátký USB kabel, který používáte, ale můžete také použít jakýkoli jiný typ kabelu pro přímé připojení k baterii.

Uvolnil jsem uzel v kabelu USB pro odlehčení tahu, kabelový svazek by také fungoval. Konce kabelu USB jsou připájeny na upravený zesilovač převodu, který je poté připojen přímo k DC straně žárovky.

Všimněte si toho, že jsem nechal obvod AC-DC v žárovce, protože drží flexibilní PCB pohromadě, neslouží žádnému jinému účelu a v tomto nastavení by mohl být zcela odstraněn.

Když vše zmáčknete zpět na místo, zůstane vám podivně vypadající žárovka s kabelem visícím na konci. Také jsem vytvořil verzi s 2kolíkovým konektorem JST, který lze připojit k baterii podle vašeho výběru - v tomto případě jsem šel s chráněným článkem 18650, který má odpovídající konektor JST.