Strömavbrott, batteribackad LED -vägbelysning: 8 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:36

Under ett strömavbrott nyligen, i de mörkaste djupen i min källare … hade ett ljus verkligen varit mycket praktiskt. Tyvärr var min ficklampa några mörka rum borta. Jag famlade runt lite, hittade ljuset och tog mig till vardagsrummet. Min fru hade 3 ljus som brann, och vi satt och undrade när strömmen skulle komma igen. Det var då jag började planera en lösning på detta mörka dilemma.

Steg 1: Material som krävs - mestadels bärgas för detta projekt

För detta projekt kommer jag att använda en övergiven solcellslampa för huvudkretsen och en rätvinklad USB -strömförsörjning.

Batteriet är ett vanligt solbelysningsbatteri som ger DC -strömmen när AC -strömmen slocknar.

1- rätvinklig USB-laddare 5 VDC vid 1 amp utgång.

1-USB-A hane eller kontakt (https://bc-robotics.com/shop/usb-diy-slim-connector-shell-m-plug/)

1- solcellslampa - jag hade flera med misslyckade solpaneler till hands.

1-2 AA -batterihållare med strömbrytare - jag hade några från några dollarlampor.

1-800 till 1, 400 mAh NiMH-batteri (detta kan variera mellan olika solsken)

1 - 2 K ohm 1/4 watt motstånd.

1 - 3,9 K ohm 1/4 watt motstånd.

22 gauge hook up wire, heat shrink.

Steg 2: Verktyg krävs

Löd- och lödstation.

Limpistol och limpinne.

Borra och borra.

Liten rund fil.

3: e handen - hjälpsam som namnet antyder.

Kirurgisk klämma eller nåltång.

Skärbräda - Jag har en kasserad plast som jag använder på min bänk vid borrning och skärning.

Digital volt, amp, ohm -mätare - jag använde en mätare för strömdragning och en andra för spänningsmätningar.

Brödbräda och bygeltrådar för testning.

Steg 3: Demontering av solsken

Jag hade reparerat ungefär sex av elva solcellsarmaturer för en vän, och när jag testade dem en solig dag märkte jag att flera slutade fungera. Efter några tester upptäckte jag att solpanelerna hade tappat sin utspänning efter uppvärmning i solen. Jag försökte hitta felet men misslyckades med att fixa det. Jag hade 5 armaturer med fungerande lysdioder och QX5252f -styrenheter. Detta skulle utgöra huvudkretsen för detta belysningsprojekt.

Jag klämde fast kablarna till solpanelen och tillsatte gult värmekrymp så att jag kunde identifiera ledningarna till styrkortet. Jag klippte också + och - ledningen från batterihållaren. Lysdioden förblev ansluten till styrkortet. Jag var tvungen att skrapa bort plasten som höll lysdioden på plats, det var ganska enkelt att göra utan att skada något.

Nu var regulatorn redo att testa med USB -strömförsörjningen som batteriladdare, istället för solpanelen.

TIPS: Var noga med att söka på QX5252f online, det är en mycket unik integrerad krets.

Steg 4: Kretsdiagram, krets för spänningsdelare och testning

Jag studerade flera platser för att ta reda på mer om solbelysning och hur man laddar NiMH -batterier. Till slut bestämde jag mig för att jag skulle hålla laddningsspänningen på cirka 1,4 vdc till 1,6 vdc och laddningsströmmen under 1 mA.

Eftersom ljuset skulle användas mycket sällan var en snabb laddning inte önskvärd.

De motståndsvärden som krävs i detta fall var 3, 900 ohm (3K9) och 2 000 ohm (2K).

Jag monterade motstånden på en brödbräda, kopplade ledningarna från det räddade kretskortet till brödbrädet som i den bifogade schemat.

Jag kopplade sedan 5 vdc från USB -nätaggregatet till spänningsdelaren och lade till batteriet.

LED -lampan var släckt som den borde vara när spänningsdelaren som är ansluten till SOL -ingången på kretskortet efterliknade spänningen som en solcell i solsken skulle ge.

Jag kopplade sedan bort 5 vdc USB -strömförsörjningen och lysdioden tänds som den ska.

Jag lade sedan till volt och ampere och bekräftade att avläsningarna liknade beräknade värden.

Det var nu dags att sätta ihop projektet!

Obs: För att spara utrymme som fäster motstånden på kretskortet, vridde jag ihop dem som på bilden.

Steg 5: Förbered batterilådan för LED och USB -matningskabel

Kanske var det tur, kanske effektivt tänkande; lysdioden passar på plats med bara mindre snäpp och filning i tomrummet under skjutreglaget. Jag borrade hålet för att låta lysdioden lysa genom batterilådan och fortfarande använda skjutreglaget.

Eftersom endast ett AA -NiMH -batteri krävdes kunde jag använda den andra halvan av hållaren för att installera solcells -kretskortet och spänningsdelaren. Jag behövde vinkla hålet för USB -kabeln in i PCB -sidan av batterihållaren. Jag lämnade den runda filen på plats för att visa vinkeln jag höll borren vid. Det krävdes lite mindre arkivering, men USB -kablarna var precis där jag behövde det för anslutning till kretskortet och spänningsdelaren.

Steg 6: Torrmontering av motståndsdelaren, USB och batterianslutningar

Denna del är lite knepig, men med tålamod var det rakt fram.

Jag fällde ledningarna i den riktning där de skulle behöva anslutas.

Bilderna kan vara vilseledande, eftersom jag vände lådan för att hjälpa till med vinkeln för lödning av varje anslutning.

Det var klart att jag kunde använda kretskortsanslutningarna för att installera spänningsdelaren och spara utrymme.

Jag avlödde ledningarna som skulle ha anslutit till solcellen (de hade den gula värmen krympt på dem).

Den enda ledningen från 2K lödde jag till hålet som solcellens negativa svarta ledning var.

Obs! Det är här den svarta USB -kabeln löds senare.

2K med 3K9 -avdelningsledning gick till det hål som solcellens positiva vita bly var.

Obs! Den andra 3K9 -kabeln är öppen för tillfället … den ansluts till den röda USB + -kabeln.

Var försiktig här: USB A -kontakten måste vara torrpassad för att ansluta till USB -kontakten för att få en snygg passform, men ändå låta batterilådan vara centrerad på strömförsörjningen. Vi kommer att använda varmt lim senare för att säkra detta i den slutliga församlingen.

Det är här en kirurgisk klämma eller nåltång hjälper till med USB A -anslutningarna.

-placera batterilådan så att du kan hålla den svarta USB -kabeln och löd den till den enda 2K -motståndskabeln.

-löd sedan den röda USB + -kabeln till den öppna 3K9 -motståndskabeln.

Lägg till värmekrympning över anslutningarna för att förhindra risken för att kablarna blir korta.

Den svarta batteriledningen kan lödas till bussskenan som ansluts till fjäderterminalen, som på bilden.

Det vita batteriet + kabeln kan lödas till den öppna kontakten på skjutreglaget.

Sätt i batteriet och med skjutreglaget i på -läge ska lysdioden lysa.

Vi är sedan redo för den sista monteringen.

Steg 7: Slutmontering och testning

De två första bilderna visar hur batterilådan och USB A -kontakten måste placeras och smälta limmas på plats.

Du kan se limet på den andra bilden speciellt.

Obs: USB A är endast limmad på batterilådan. Jag limmade inte batterilådan på USB -laddaren, så att batterilådan kunde tas bort för service eller för batteribyte.

Testning:

Flytta strömbrytaren på batterilådan till På -läget, så ska lysdioden lysa.

Anslut batterilådans ljusenhet till USB -laddaren och anslut den till vägguttaget.

Lysdioden ska släckas och är nu klar att användas.

Steg 8: Installation och slutliga tankar

Installation:

Jag installerade AC -strömavbrott, batteridriven LED -vägbelysning i uttaget i källarhallen och känner mig bättre när jag vet att vägen kommer att definieras tydligt nästa gång strömmen bryts.

Slutgiltiga tankar:

Jag är väl medveten om att jag kunde ha köpt en liknande produkt för cirka $ 20, men jag njöt av inlärningsupplevelsen OCH att använda några bärgade delar och bitar från min "delbox".