USB დანამატი: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ამ ინსტრუქციაში მე გაჩვენებთ თუ როგორ უნდა გააკეთოთ სუპერ ნათელი, USB- იანი ენერგიის მქონე LED კომპაქტური ფორმის ფაქტორით, რომელსაც მე სიყვარულით ვუწოდებ "Plugbulb".

ეს პატარა ნათურა შეიძლება იყოს ჩართული ნებისმიერ USB ჯეკში. შესანიშნავია თქვენი პორტატული დენის ბანკის მძლავრ, ხანგრძლივ ფანრად გადაქცევისთვის!

ნაბიჯი 1: ინგრედიენტები

დავიწყოთ მასალებით. ერთი მოდული მოითხოვს:

• USB დანამატი (სასურველია გატეხილი კაბელიდან)
• 3W LED ნათურა
• LED გამათბობელი
• 2 დიოდი, სინათლის არმქონე ჯიშის (ნებისმიერი სახის უნდა გააკეთოს) ან 5ohm, 1/2W რეზისტორი
• შენი საყვარელი პლასტიკური ბოთლის თავსახური (აი ჩემი)
• 1/2 პაკეტი Sugru (ან მსგავსი)
• მცირე რაოდენობით, თერმული ნაერთის მცირე რაოდენობა

შემდეგ ინსტრუმენტებთან ერთად:

• soldering რკინის და solder
• ცხელი წებოს იარაღი
• ფანქარი
• თითები

მოგერიდებათ გააფართოვოთ თქვენი რეცეპტი სურვილისამებრ Plugbulb– ის უფრო დიდი პარტიებისთვის.

ნაბიჯი 2: გაანადგურეთ ეს USB კონექტორი

ფრთხილად იყავით, რომ შეინარჩუნოთ მავთულის მინიმუმ ორი ინჩი. აღმოვაჩინე, რომ პლასტმასი კარგად მუშაობდა პლასტმასის მოსაშორებლად. ეს შეიძლება იყოს დამოკიდებული პლასტმასის ტიპზე, რომელიც აკრავს თქვენს კაბელს. ასევე კარგი იდეაა გამოვიყენოთ კაბელი, რომელიც გამოდის შტეფსელის უკანა ნაწილიდან, პირიქით.

ნაბიჯი 3: გააკეთეთ LED სქემა, ნაწილი პირველი

აქ არის ტექნიკური ნაწილი. მე ვაპირებ ჩავუღრმავდე რამდენიმე თეორიას მათთვის, ვინც დაინტერესებულია გაიგოს, თუ როგორ უნდა შეიმუშაოს ელექტრული LED- ები. მათთვის, ვისაც ურჩევნია უბრალოდ გააგრძელოს პროექტი, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ დაიწყოთ მეგობრების დაბრმავება თქვენი მაგარი ახალი ფანარით, მოგერიდებათ გადადით შემდეგ საფეხურზე.

დიოდების შემუშავება თავიდან შეიძლება რთული იყოს, რადგან ისინი არაწრფივი მოწყობილობებია. ეს ნიშნავს, რომ ძაბვა და დენი არ არის ხაზოვანი პროპორციული, როგორც ეს არის რეზისტორებში. პირველი სურათი ზემოთ, https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semicon…– ის წყალობით, გვიჩვენებს ტიპიურ IV მრუდს, ანუ დიოდის მიმართებას დენსა და ძაბვას შორის.

LED- ები არის სპეციალური დიოდები, რომლებიც შექმნილია გარკვეული ტალღის სიგრძის გამოსხივებისთვის. მაღალი სიმძლავრის LED- ებს, რომლებთანაც ჩვენ ვიმუშავებთ, ექნება მსგავსი მრუდი, როგორც ზემოთ, გარდა ჰორიზონტალური გაფართოებული ექსპონენციალური ფერდობებისა (მოსახვევი ზემოთ იწევს უფრო მაღალი ძაბვისკენ). მეორე სურათი ზემოთ არის მრუდი, რომელიც მე შევაგროვე იმ მონაცემებით, რომელიც შევიკრიბე ამ პროექტში გამოყენებული 3W LED- ების მახასიათებლების შესწავლისას (იგივე პირობა, რასაც მე დავუკავშირდი, მაგრამ ვხვდები, რომ ყველა 3W თეთრი LED- ები საკმაოდ ჰგავს).

ჩემი ტესტირების შედეგად აღმოვაჩინე, რომ 200 -დან 500 mA– მდე, როგორც ჩანს, იძლევა საუკეთესო ბალანსს სიკაშკაშესა და ენერგიის მოხმარებას შორის. 500 -ს მიღმა, სიკაშკაშის მომატება მინიმალურია, როგორც დენი იზრდება. ქვემოთ 200, LED არ არის ისეთი ნათელი, როგორც ეს შეიძლება იყოს. ასე მარტივად. თუ ჩვენ გვსურს გავიაროთ მოცემული რაოდენობის დენი, ყველაფერი რაც უნდა გავაკეთოთ არის მივყვეთ მრუდს და ვიპოვოთ ძაბვა, რომელსაც იგი შეესაბამება. მე რომ ამას ვასრულებდი რეგულირებადი ძაბვის წყაროსთან და შემეძლო ამ კონკრეტულ ძაბვაში აკრიფა, ეს მართლაც ასე ადვილი იქნებოდა.

სახიფათო ნაწილი ჩნდება მაშინ, როდესაც გსურთ ამ ენერგიის წყაროდან სწორი ძაბვის გარეშე. ამ პროექტში, ჩვენ გვსურს LED- ის ჩართვა 5 ვოლტიდან. თუ ჩვენ LED- ს პირდაპირ 5 ვოლტს დავუკავშირებთ, ჩვენ ძალიან ბევრ დენს გამოვყოფთ მასში და ის მყისიერად დაიწვება. მაშ, როგორ შევზღუდოთ მიმდინარეობა?

ჩვენ გვაქვს რამდენიმე ვარიანტი. ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ძაბვის ან მიმდინარე მარეგულირებელი IC და ზოგი შეიძლება ამტკიცებდეს, რომ ეს არის საუკეთესო გზა ამ ამოცანის შესასრულებლად. თუმცა, ზომა არის შეზღუდვა ამ პროექტში, ამიტომ ჩვენ გვჭირდება რაღაც უფრო პატარა. საბედნიეროდ, ვინაიდან ჩვენ ვთიშავთ მას სტაბილური, რეგულირებადი 5 ვოლტიანი წყაროსგან (როგორც ეს ჩვეულებრივ USB წყაროებია), ჩვენ შეგვიძლია უბრალოდ გამოვიყენოთ დიოდები და/ან რეზისტორები, რათა გამოვავლინოთ საჭირო დენი/ძაბვა.

მე აღვწერ, თუ როგორ უნდა შევარჩიო რეზისტორები სწორად, მიუხედავად იმისა, რომ ავირჩიე დიოდური მეთოდის გამოყენება ჩემს აღნაგობაში. სწორი რეზისტორის გასაზომად ჩვენ ვიღებთ დენს, რომელიც გვინდა, ვთქვათ 300mA, და ძაბვას, რომელსაც რეზისტორი დაინახავს, 5V-VLED, სადაც VLED არის ძაბვა LED- ზე 300mA (ჩვენი გრაფიკის გამოყენებით) და გამოვიყენოთ ohms კანონი (V /I = რ) გამოთვლა. დიაგრამაში ჩვენ ვხედავთ, რომ 300mA- ზე LED მცირდება დაახლოებით 3.25V. ამიტომ ჩვენი რეზისტორი დაეცემა 5-3.25 = 1.75V. Ohms კანონის გამოყენებით, ჩვენი რეზისტორი უნდა იყოს 1.75V/300mA = 5.83 ohms.

თუ თქვენ არ გაქვთ ლამაზი IV მოსახვევი თქვენი LED- ისთვის, ყოველთვის შეგიძლიათ მიმართოთ მათემატიკას, თუმცა ეს არ არის ლამაზი. ბოლო სურათი, რომელიც მე დავამატე ამ საფეხურზე, არის დიოდის ტიპიური IV მრუდის განტოლება. ჩვენ შეგვიძლია გავაერთიანოთ ეს განტოლება ohms კანონისთვის რეზისტორისთვის (V = IR) და გადავწყვიტოთ R (თუ იცით LED- ის გაჯერების დენი). ჩვენ ვიცით, რომ მე – ის ტოლია და V– ს უნდა დაემატოს 5. ორი განტოლება, ორი უცნობი. მაგრამ უხეშად … არა?

მოკლედ რომ ვთქვათ, რეზისტორი დაახლოებით 5 Ohms გააკეთებს ხრიკს. თქვენ ასევე უნდა გაითვალისწინოთ ძალაუფლების გაფანტვა. 5 Ohms 300mA- ზე გაფანტავს.3^2*5 =.45W სითბოს, ამიტომ ჩვენ გვჭირდება 1/2W რეზისტორი. 5 Ohms არის უხერხული რეზისტორის ზომა, მაგრამ ჩვენ შეგვიძლია ამის გაკეთება უფრო ფართოდ ხელმისაწვდომი რეზისტორებით პარალელურად, როგორიცაა ორი 10 ohm რეზისტორი, ან ოთხი 20 Ohm რეზისტორი. თუ თქვენ იყენებთ ამ მეთოდს, დარწმუნდით, რომ თქვენი რეზისტორები 1/4W ან, სასურველია, კიდევ უფრო დიდია მისაღები ენერგიის გაფრქვევის თვალსაზრისით, წინააღმდეგ შემთხვევაში ისინი შეიძლება გახურდეს და გახდეს საფრთხე.

სხვა ვარიანტი არის დიოდების გამოყენება ძაბვის დასაწევად. ნათქვამია, რომ სტანდარტული დიოდი დაეცემა.7 ვოლტს, თუმცა ეს ასე არ არის. ის ოდნავ უფრო დაეცემა უფრო მაღალ დენებზე და ოდნავ ნაკლებ დინებებზე. ეს ნიშნავს, რომ სერიის ორი დიოდი დაეცემა სადღაც 1.4 ვ. ჩვენს წრეში, ეს დატოვებს 3.6 ვოლტს ჩვენი LED- ისთვის, რომელიც უნდა გაიაროს სადღაც დაახლოებით 500mA ჩვენი გრაფიკის მიხედვით. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ცოტა მაღალია, ის იმ დიაპაზონშია, რასაც ვეძებდი და სერიის მესამე დიოდის დამატება ძაბვას ძალიან დაბლა დაეცემა (~ 2.9V). ასევე, დიოდების ამხელა დენის გავლისას, სავარაუდოა, რომ ძაბვის ვარდნა იქნება 0.7 -ზე ოდნავ მეტი, ამრიგად, სისტემა იპოვის წონასწორობას ოდნავ დაბალ დენზე. ისევ და ისევ, ეს შეიძლება უფრო ზუსტად გადაწყდეს მათემატიკით, თუ გექნებათ დიოდების ყველა დეტალი, მაგრამ მე გამოვიყენე უფრო მარტივი მიდგომა - ძაბვის რეგულატორის რეგულირება. მე უბრალოდ დავამატე ორი დიოდი (რადგან ეს იყო ჩემი სტუმარი) და ნელ -ნელა შევამცირე ძაბვა დენის გაზომვისას. 5 ვოლტამდე რომ მივედი, ის სადღაც 400 mA- ს უწევდა. სრულყოფილი.

თუ თქვენ იყენებთ სხვადასხვა დიოდს და ორი არ გამოდგება, შეგიძლიათ დაამატოთ ან გამოაკლოთ დიოდები ან თუნდაც სცადოთ სხვადასხვა დიოდები ძაბვის სხვადასხვა ვარდნით. ან შეგიძლიათ გამოიყენოთ რეზისტორები, თუ თქვენ გაქვთ სწორი მნიშვნელობები. მე ვერ ვიხსენებ რაიმე მიზეზს, თუ რატომ იქნებოდა ერთი მეთოდი მეორეზე უკეთესი, მაგრამ თუ შეგიძლია სიამოვნებით გავიგებ ამის შესახებ კომენტარებში.

კიდევ ერთი გვერდითი შენიშვნა მათთვის, ვინც თამაშობს მაღალი სიმძლავრის LED- ებით: გამოხდილი წყალი შესანიშნავი გათბობაა! სანამ ვცდილობდი ამ LED- ების ლიმიტებს, მე მთლიანად ჩავყავი გამოხდილ წყალში. გამოხდილი წყალი არის იზოლატორი (კარგად, უფრო მეტად ძალიან სუსტი გამტარი), ამიტომ უსაფრთხოა ელექტრონიკისთვის. არ გამოიყენოთ ონკანის წყალი, რადგან გახსნილი მინერალები არის ის, რაც მას გამტარს ხდის. როგორც ყოველთვის, გამოიყენეთ საღი აზრი და იყავით ფრთხილად, მაგრამ ეს შეიძლება იყოს დამხმარე ხრიკი.

ნაბიჯი 4: გააკეთეთ LED სქემა, მეორე ნაწილი

ახლა დროა შევაერთოთ ძირითადი წრე.

მოათავსეთ თერმული ნაერთის გამაცხელებელი ცენტრში, შემდეგ დააჭირეთ მასზე LED- ს. ეს ხელს შეუწყობს LED- ის შენარჩუნებას, სანამ შეათბობთ მას გამაცხელებელთან. ახლა გააკეთე ეს. შეაერთეთ LED გამაცხელებელთან.

შემდეგი, მიამაგრეთ LED და ორი დიოდი (ან თქვენი 5ohm რეზისტორი) სერიულად. დაიმახსოვრეთ, დიოდები პოლარიზებულია, ასე რომ დარწმუნდით, რომ ისინი ყველა ერთიდაიმავე მიმართულებით არის მიმართული, წინააღმდეგ შემთხვევაში თქვენი შუქი არ აანთებს. დიოდებს, როგორც წესი, აქვთ ვერცხლის ბენდი, რომელიც მიუთითებს დაბალი ძაბვის მხარეს. დარწმუნდით, რომ თითოეული მათგანი შემოდის წრეში, ამ ზოლით, თქვენი 5V წყაროს გვერდით. LED ასევე არის დიოდი, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის ასევე მიმართულია. დარწმუნდით, რომ თქვენც გაქვთ ეს მიმართულება სწორი მიმართულებით. როგორც წესი, მათ აქვთ მცირე მარკირების ნიშნები. თუ ეს არ არის, გამოიყენეთ დაბალი ძაბვის წყარო (~ 2-3V, სერიის ორი AA ბატარეა იმუშავებს) შესამოწმებლად. თქვენ არ დააზიანებთ LED- ს უკანა შეერთებით, ის უბრალოდ არ იმუშავებს.

დავამატე რამდენიმე ელექტრული ლენტი გამაცხელებლის უკანა ნაწილს, შემდეგ კი დიოდები ჩავდე უკან. არ აქვს მნიშვნელობა რა თანმიმდევრობით შედიან ეს კომპონენტები წრეში, რადგან ყველა მათგანი სწორი მიმართულებით არის მიმართული.

ნაბიჯი 5: შეაერთეთ ჯეკი

ახლა შეაერთეთ USB ჯეკი წრედში. ყველაფერი რაც თქვენ გჭირდებათ არის დენი (წითელი) და ჩვეულებრივი (შავი) მავთულები USB– დან. თქვენ შეგიძლიათ მორთოთ სხვა მოწყობილობები (მაგრამ ფრთხილად იყავით, რომ არ მოაკლოთ ისინი ისე, რომ არ დააზიანოთ რა მოწყობილობაც შეაერთეთ). შეეცადეთ ამის გაკეთება რაც შეიძლება მცირე ჭარბი მავთულხლართებით.

ახლა გამოიყენეთ ცხელი წებო, რომ ეს ყველაფერი ერთად დაიჭიროთ.

ნაბიჯი 6: გაჭერით ხვრელი ბოთლის თავსახურში

დიახ, მე ვიცი, რომ ის შენი ფავორიტია, მაგრამ ჩვენ ეს უნდა გავაკეთოთ.

ჩვენ უნდა გავაკეთოთ ნაპრალი ბოთლის თავსახურის უკანა ნაწილში ისე, რომ USB დანამატი შემოიჭრას. აღმოვაჩინე, რომ მე შემიძლია საბურღი გამოვიყენო ერთმანეთის გვერდით ორი ხვრელი, რომლებიც სწორი სიგანეა, შემდეგ კი ხერხით გამოვიყენო საბურღი მათ დასაკავშირებლად, რაც ქმნის ნაპრალს. დარწმუნებული ვარ, რომ არსებობს უკეთესი მეთოდები და უკეთესი ინსტრუმენტები და სიამოვნებით ვისწავლი მათ შესახებ კომენტარებში!

ნაბიჯი 7: დაამატეთ ბოთლის თავსახური

ახლა დააჭირეთ ჯეკს ბოთლის თავში გაკეთებული ნაპრალის მეშვეობით და დაამატეთ კიდევ რამდენიმე ცხელი წებო, როგორც ჩანს, რომ ის ინახავს მას.

ნაბიჯი 8: დაამატეთ შაქარი

გამოიყენეთ Sugru, რათა გააკეთოთ ლამაზი ბეჭედი ბუდის თავზე და დაიმალოთ გარეგნობა. ეს ნივთიერება ასევე მოქმედებს როგორც წებო, რაც მას უფრო გამძლე გახდის.

ნაბიჯი 9: ისიამოვნეთ

აჰა! დანამატი!

ეს შუქები უფრო ნაკლებ ენერგიას იძენს, ვიდრე სმარტფონის დატენვა, ამიტომ მათ უნდა შეეძლოთ იკვებებოდეთ ნებისმიერი USB ბატარეისგან, რაც გაქვთ. შესანიშნავია საგანგებო განათებისთვის ან საკემპინგო მოგზაურობისთვის. დიდი ბატარეის პაკეტით, ისინი იმუშავებენ ათობით საათის განმავლობაში!

ბედნიერი დამზადება!