Selhání napájení střídavým proudem, světlo LED podsvícené baterií: 8 kroků

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

Během nedávného výpadku proudu, v nejtemnějších hlubinách mého suterénu … by světlo bylo opravdu velmi užitečné. Moje baterka byla bohužel o několik tmavých místností dál. Trochu jsem se přehraboval, našel světlo a zamířil do rodinného pokoje. Moje žena hořela 3 svíčky a my jsme seděli a přemýšleli, kdy se znovu zapne napájení. Tehdy jsem začal plánovat řešení tohoto temného dilematu.

Krok 1: Požadované materiály - většinou zachráněné pro tento projekt

Pro tento projekt použiji opuštěné solární svítidlo pro hlavní obvod a USB napájecí zdroj s pravým úhlem.

Baterie je standardní solární světelná baterie, která poskytuje stejnosměrný proud, když dojde k výpadku střídavého proudu.

1- pravoúhlá USB nabíječka 5 V DC na výstupu 1 A

1-kabel nebo konektor USB-A (https://bc-robotics.com/shop/usb-diy-slim-connector-shell-m-plug/)

1 - solární svítidlo - měl jsem několik porouchaných solárních panelů.

1 - 2 držáky AA baterií s vypínačem - pár jsem jich měl z dolarových obchodů.

1-800 až 1, 400 mAh NiMH baterie (to se může u různých solárních světel lišit)

1 - 2 K ohm 1/4 wattový odpor.

1 - 3,9 K ohm 1/4 wattový odpor.

Připojovací drát o rozměru 22, smršťovací.

Krok 2: Potřebné nástroje

Pájecí a pájecí stanice.

Lepicí pistole a lepicí tyčinka.

Vrták a vrtáky.

Malý kulatý pilník.

3. ruka - užitečné, jak název napovídá.

Chirurgické kleště nebo kleště na nos.

Prkénko - mám vyřazený plastový, který používám na své lavici při vrtání a řezání.

Digitální měřič napětí, zesilovač, ohm - použil jsem měřič pro odběr proudu a druhý pro odečty napětí.

Breadboard a propojovací vodiče pro testování.

Krok 3: Demontáž slunečního světla

Opravil jsem pro přítele asi šest z jedenácti solárních svítidel a při testování za slunečného dne jsem si všiml, že několik přestalo fungovat. Po několika testech jsem zjistil, že solární panely po zahřátí na slunci ztratily výstupní napětí. Pokusil jsem se najít bod selhání, ale nemohl jsem provést spolehlivou opravu. Měl jsem 5 svítidel s funkčními LED a řadiči QX5252f. To by poskytlo hlavní obvod pro tento osvětlovací projekt.

Ořezal jsem vodiče k solárnímu panelu a přidal žluté smršťování, abych mohl identifikovat vodiče k desce řadiče. Také jsem odřízl + a - olovo z držáku baterie. LED dioda zůstala připojena k řídicí desce. Musel jsem seškrábat plast, který držel LED na svém místě, šlo to docela snadno, aniž bych cokoli poškodil.

Nyní byl ovladač připraven testovat napájecí zdroj USB jako nabíječku baterií místo solárního panelu.

TIP: Nezapomeňte QX5252f hledat online, je to velmi jedinečný integrovaný obvod.

Krok 4: Schéma zapojení, obvod děliče napětí a testování

Prostudoval jsem několik stránek, abych zjistil více o solárních světlech a o nabíjení baterií NiMH. Nakonec jsem se rozhodl, že ponechám nabíjecí napětí na přibližně 1,4 vdc až 1,6 vdc a nabíjecí proud pod 1 mA.

Protože by se světlo používalo velmi zřídka, nebylo rychlé nabíjení žádoucí.

Požadované hodnoty odporu v tomto případě byly 3 900 ohmů (3K9) a 2 000 ohmů (2K).

Sestavil jsem odpory na prkénko a připojil vodiče ze zachráněné desky plošných spojů k prkénku podle přiloženého schématu.

Poté jsem připojil 5 V DC z napájecího zdroje USB do děliče napětí a přidal baterii.

LED světlo nesvítilo, jak by mělo, protože dělič napětí připojený ke vstupnímu terminálu SOL na desce plošných spojů napodoboval napětí, které by poskytoval solární článek ve slunečním světle.

Poté jsem odpojil 5 V DC USB napájení a LED se rozsvítila, jak měla.

Poté jsem přidal voltové a ampérmetry a potvrdil, že hodnoty jsou podobné vypočítaným hodnotám.

Nyní bylo načase dát projekt dohromady!

Poznámka: Abych ušetřil místo připojením odporů k desce s obvody, stočil jsem je k sobě jako na obrázku.

Krok 5: Příprava bateriového boxu pro LED a USB napájecí kabel

Možná to bylo štěstí, možná efektivní myšlení; LED dioda zapadla na místo jen s malým odstřižením a zacpáním do prázdna pod posuvným spínačem. Vyvrtal jsem otvor, aby LED mohla prosvítat skrz bateriový box, a stále používal posuvný spínač.

Protože byla zapotřebí pouze 1 baterie NiMH AA, druhou polovinu držáku jsem mohl použít k instalaci desky plošných spojů solárního světla a děliče napětí. Potřeboval jsem zahnout otvor pro USB kabel do PCB strany držáku baterie. Nechal jsem kulatý pilník na místě, abych ukázal úhel, ve kterém jsem držel vrták. Bylo vyžadováno nějaké menší podání, ale kabely USB byly přesně tam, kde jsem to potřeboval pro připojení k desce plošných spojů a rozdělovači napětí.

Krok 6: Suchá montáž odporového děliče, připojení USB a baterie

Tato část je trochu ošidná, ale s trpělivostí byla přímočará.

Složil jsem svody ve směru, kde by bylo potřeba je připojit.

Obrázky mohou být zavádějící, protože jsem krabici otočil, abych pomohl s úhlem pájení každého spoje.

Bylo jasné, že mohu použít připojení PCB k instalaci děliče napětí a ušetřit místo.

Odpojil jsem vodiče, které by se připojily k solárnímu článku (měli na sobě žluté smršťovací teplo).

Jediný vývod z 2K jsem připájel do otvoru, kterým byl negativní černý vývod solárního článku.

Poznámka: Zde bude černý USB kabel později pájen.

Dělič 2K s děličem 3K9 šel do otvoru, kterým byl kladný bílý vodič solárního článku.

Poznámka: Druhý kabel 3K9 je prozatím ponechán otevřený … připojí se k červenému kabelu USB +.

Zde pozor: Konektor USB A musí být suchý, aby se připojil k napájecí zástrčce USB, aby umožňoval pohodlné uchycení, ale aby mohl být box na baterie vystředěn na napájecím zdroji. Horké lepidlo použijeme později, abychom to zajistili ve finálním shromáždění.

Zde pomáhá při připojení USB A chirurgická svorka nebo jehlové kleště.

- umístěte krabici na baterii tak, abyste mohli držet černý kabel USB a připájet jej k jednomu kabelu 2K rezistoru.

-Poté připájejte červený kabel USB + k otevřenému vodiči rezistoru 3K9.

Přidejte tepelně smršťovací spoje, abyste zabránili zkratu vodičů.

Černý kabel baterie lze připájet na přípojnici, která se připojuje k - pružinové svorce, jak je na obrázku.

Bílá baterie + kabel lze připájet k otevřenému kontaktu na posuvném spínači.

Nainstalujte baterii a když je přepínač v zapnuté poloze, LED by se měla rozsvítit.

Poté jsme připraveni na finální montáž.

Krok 7: Konečná montáž a testování

První dva obrázky ukazují, jak je třeba umístit bateriový box a konektor USB A a nalepit tavnou lepenkou.

Lepidlo můžete vidět zejména na 2. obrázku.

Poznámka: USB A je přilepeno pouze k bateriovému boxu. Nepřilepil jsem bateriový box k USB nabíječce, takže bateriový box mohl být vyjmut za účelem opravy nebo výměny baterie.

Testování:

Přesuňte vypínač na bateriovém boxu do polohy Zapnuto a kontrolka LED by se měla rozsvítit.

Připojte sestavu světla bateriového boxu k nabíječce USB a zapojte ji do elektrické zásuvky.

LED by měla zhasnout a je nyní připravena k nasazení.

Krok 8: Instalace a závěrečné myšlenky

Instalace:

Nainstaloval jsem AC Power Failure, Battery Backed LED Path Light do suterénní chodby zástrčky a cítím se lépe, když vím, že cesta bude jasně definována při příštím výpadku napájení.

Závěrečné myšlenky:

Jsem si dobře vědom toho, že jsem si mohl podobný produkt koupit za zhruba 20 dolarů, ale užil jsem si učení a používání některých zachráněných dílů a kusů z mého „boxu na díly“.