Flexlight: en lödfri LED-ficklampa med myntceller: 3 steg (med bilder)

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

Fusion 360 -projekt »

Mitt mål för detta projekt var att skapa en enkel batteridriven LED-ficklampa med minimala delar och ingen lödning behövs. Du kan skriva ut delarna på några timmar och montera det på cirka 10 minuter, vilket gör det perfekt för ett (vuxen övervakat) eftermiddagsprojekt. Den mycket enkla elektriska kretsen i denna ficklampa är inspirerad av LED -kastare, som du kan lära dig mer om här.

Flexlight är en 5-delad design (3 köpta, 2 tryckta) som utnyttjar ficklampans lock och LED-ledning för att fungera som en normalt öppen strömbrytare, som kan klämmas av användaren för att tillfälligt sätta på ficklampan. När jag skrev den här instruktionsboken har jag designat och testat två versioner av ficklampan - en använder en CR1225 -myntcell och den andra använder en CR2032 -myntcell. Materialkostnaden för denna ficklampa är <$ 2 USD.

Förutom. STL -filerna för dessa två versioner (Thingiverse -länk här) delar jag också de nedladdningsbara parametriska Fusion 360 -modellerna så att du kan ändra/anpassa designen ytterligare för att passa dina behov. Jag är glad att lära av dina förbättringar av dessa mönster!

• Mindre Flexlight -design (använder CR1225 -cell):
• Större Flexlight -design (använder CR2032 -cell):

Säkerhet

• Små delar: De inköpta komponenterna är relativt små och utgör en sväljfara, lämna inte små barn utan tillsyn med dessa delar.
• Ljus: Ljuset från ficklampan kan vara intensivt, lysa inte den tända lysdioden direkt i dina eller andras ögon.
• Batteri: Korta inte de positiva och negativa polerna på batteriet, eftersom det kan skada det, värma upp det och/eller få det att ladda ur innehållet.

Tillbehör:

• Verktyg:

  • 3D -skrivare (eller tillgång till en) - som referens skrev jag ut dessa bitar i PLA på en Ender 3 Pro
  • Åtkomst till en dator med Ultimaker Cura (länk)
  • Spola fräs och tång
  • Liten Phillips skruvmejsel (för #2-56 skruv)

• Material:

  • Valfritt tryckmaterial
  • 1x 3V litiumcellsbatteri (CR1225 eller CR2032, beroende på Flexlight -modellen)
  • 1x 5 mm klar LED med> = 3V framspänning (vit, lila eller blå rekommenderas)
  • 1x #2-56 x 1/4 "lång maskinskruv

Steg 1: Skriva ut dina Flexlight -delar

Ta din föredragna version "bas" och "täck". STL -filer från Thingiverse (eller gör din egen version från F360 -filerna!) Och öppna Cura. Dessa delar kommer att skrivas ut i två separata sessioner, som diskuteras nedan.

Flexlight -bas

Basen är relativt enkel och tar mindre än 2 timmar att skriva ut. Jag rekommenderar följande inställningar:

• Skriv ut i "upprätt" -riktning som visas på bilderna för att säkerställa att batteribehållningsfunktionen inte bryter över en lagerlinje under batteriinstallation/borttagning.
• Skriv ut med stödplacering> Överallt
• "Standardkvalitet" med fyllning 20% och lagerhöjd 0,2 mm borde vara tillräckligt, men högre kvalitet är också OK.

När utskriften är klar, använd dina spolskärare och tänger för att ta bort stödmaterialet.

Flexlight -lock

Omslaget är utformat för att utnyttja ett speciellt läge i Cura som gör att vi kan skriva ut det i en kontinuerlig spiral och tar mindre än 1 timme att skriva ut. Jag rekommenderar följande inställningar:

• Skriv ut i "upprätt" -riktning som visas på bilderna.
• Skriv ut med speciallägen> Spiralisera yttre kontur
• "Standardkvalitet" med lagerhöjd 0,2 mm borde vara tillräcklig, men högre kvalitet är också OK.

Varför spiralisera ytterkonturen? Den främsta fördelen med denna funktion är att vi kan skriva ut vårt tunna omslag utan lagersömmar, som finns i typiska utskrifter och skulle försämra omslagets utseende och känsla.

Steg 2: Montera din Flexlight

Med dina tryckta och köpta delar i handen är det dags att bygga!

1. Skjut in lysdioden i den tryckta basen och vrid den så att katoden (negativa sidan, vanligtvis den kortare ledningen) vilar på batterilagringsfunktionen. Böj anoden (positiv sida, vanligtvis den längre ledningen) ner genom urskärningen i basen.

2. Flytta katoden till strax under batterihållningsfunktionen och sätt in myntcellen (negativ sida uppåt) under batterihållarfunktionen och katoden. Tryck på batteriet tills det klickar på plats i basen. Bekräfta att katoden nu sitter mellan batteriets kvarhållningsfunktion och batteriets negativa yta.

   Strax efter installationen bör anoden inte vidröra den positiva sidan av batteriet. Om det är det, böj det lite längre bort så att det nominellt inte rör vid

3. Gör ett snabbt test genom att skjuta anoden till den positiva sidan av batteriet och se till att lysdioden tänds. När du släpper anoden ska den springa tillbaka och lysdioden ska släckas. Om lysdioden inte tänds, kontrollera följande och korrigera efter behov:

   • Bekräfta att anoden och katoden på lysdioden inte byttes under installationen.
   • Bekräfta att batteriet inte är urladdat.
   • Bekräfta att din LED inte är skadad.
   • Leta efter shorts mellan LED -kablarna.
4. Skjut försiktigt över locket på basen och se till att anodkabeln inte böjs på plats när du skjuter på locket. Fäst locket på basen på änden mittemot lysdioden med skruven #2-56.

Klart! Nu kan du klämma på locket nära groparna för att slå på Flexlight och helt enkelt släppa det för att stänga av det! Om ditt snabbtest i steg 3 var OK, men nu fungerar inte Flexlight som förväntat, ta bort locket och:

• Bekräfta att anoden inte var böjd på plats.
• Leta efter shorts mellan LED -ledningarna.

Jag hoppas att du tycker om att använda Flexlight för dina belysningsbehov, oavsett om det handlar om att förvara flera runt ditt bostadsutrymme för strömavbrott / nödsituationer, bygga dem för skojs skull / utbildning eller något helt annat. Jag är också glad över att se vilka ändringar/förbättringar du gör i den här designen - som att minska antalet delar, ändra det för användning med en annan storlek LED eller förbättra ergonomin. Tack för att du läste!

Steg 3: [Valfritt] Elektrisk information

Av nyfikenhet mätte jag spänningen över och strömmen genom lysdioden under användning för var och en av dessa design och delar dessa värden här.

Myntcellbatteriets interna motstånd och den relativt höga framspänningen i vår vita eller blåa LED gör att vi kan komma undan med en enkel elektrisk krets i Flexlight. Strömmen från batteriet är dock fortfarande en storleksordning högre än det typiska värdet som anges för full nominell batterilivslängd (~ 2-3mA mätt mot ~ 0,2 mA typiskt märkt). Att lägga till ett motstånd (~ <100 ohm) i serie skulle vara ett bra tillvägagångssätt för att förbättra batterilivslängden för Flexlight, men skulle resultera i ett svagare ljus.