USB վարդակից ՝ 9 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Այս Ուղեցույցում ես ձեզ ցույց կտամ, թե ինչպես պատրաստել գերհզոր, USB- ով աշխատող LED, կոմպակտ ձևի գործոնով, որը ես սիրով անվանել եմ «Խրոցակը»:

Այս փոքրիկ լամպը կարող է միացված լինել ցանկացած USB միակցիչի: Հիանալի է ձեր շարժական սնուցման բանկը հզոր, երկարատև լապտերի վերածելու համար:

Քայլ 1: Բաղադրությունը

Սկսենք նյութերից: Մեկ Plugbulb- ը պահանջում է.

• USB վարդակից (նախընտրելի է կոտրված մալուխից)
• 3W LED լամպ
• LED ջերմատաքացուցիչ
• 2 դիոդ ՝ ոչ լույս արձակող բազմազանությունից (ցանկացած տեսակ պետք է անի) ԿԱՄ 5 օհմ, 1/2 Վտ դիմադրություն
• ձեր նախընտրած պլաստիկ շշի կափարիչը (ահա իմը)
• 1/2 փաթեթ Sugru (կամ նմանատիպ)
• մի փոքր, փոքր քանակությամբ ջերմային միացություն

Հետևյալ գործիքների հետ միասին.

• զոդման եւ զոդման
• տաք սոսինձ ատրճանակ
• տափակաբերան աքցան
• մատները

Ազատորեն ընդլայնեք ձեր բաղադրատոմսը ըստ ցանկության Plugbulb- ի ավելի մեծ խմբաքանակների համար:

Քայլ 2: Պոկեք այդ USB միակցիչը

Beգույշ եղեք, որ պահպանեք լարերի առնվազն մի քանի մատնաչափ: Ես պարզեցի, որ տափակաբերան աքցանը լավ էր աշխատում պլաստիկը մաքրելու համար: Դա կարող է կախված լինել ձեր մալուխը շրջապատող պլաստիկի տեսակից: Նաև լավ գաղափար է օգտագործել վարդակից հետևից դուրս եկող մալուխը, ի տարբերություն կողքի:

Քայլ 3. Կատարեք LED միացում, առաջին մաս

Ահա տեխնիկական մասը: Ես մտադիր եմ սուզվել որոշ տեսությունների մեջ նրանց համար, ովքեր հետաքրքրված են հասկանալու, թե ինչպես պետք է նախագծել էներգիայի լուսադիոդներով: Նրանց համար, ովքեր նախընտրում են պարզապես շարունակել նախագիծը, որպեսզի կարողանաք կուրացնել ձեր ընկերներին ձեր զովացուցիչ նոր լապտերով, ազատ զգացեք անցնել հաջորդ քայլին:

Սկզբում դիոդների ստեղծումը կարող է բարդ լինել, քանի որ դրանք ոչ գծային սարքեր են: Սա նշանակում է, որ լարումը և հոսանքը գծային համամասնական չեն, ինչպես դիմադրողների մեջ են: Վերևի առաջին պատկերը ՝ https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semicon…- ի միջոցով, ցույց է տալիս տիպիկ IV կորը կամ դիոդի համար ընթացիկ և լարման հարաբերակցությունը:

LED- ները հատուկ դիոդներ են, որոնք նախատեսված են լույսի որոշակի ալիքի երկարություն արձակելու համար: Բարձր հզորության LED- ները, որոնցով մենք կաշխատենք, կունենան վերը նշվածի նման կոր, բացառությամբ հորիզոնական երկարաձգված երկրաչափական լանջի (թեքությունը դեպի վերը տեղափոխվում է դեպի ավելի բարձր լարման): Վերևի երկրորդ պատկերը մի կոր է, որը ես կազմել եմ այս նախագծում օգտագործված 3W LED- ների բնութագրերը ուսումնասիրելիս հավաքած տվյալների հիման վրա (նույնը, ինչին ես կապեցի, բայց կռահում եմ, որ բոլոր 3W սպիտակ LED- ները բավականին նման կլինեն):

Իմ փորձարկումների արդյունքում ես պարզեցի, որ 200 -ից 500 մԱ -ն կարծես լավագույն հավասարակշռությունն է տալիս պայծառության և էներգիայի սպառման միջև: 500 -ից այն կողմ, պայծառության ձեռքբերումները նվազագույն են, քանի որ հոսանքը մեծանում է: 200 -ից ցածր LED- ն այնքան էլ պայծառ չէ, որքան կարող է լինել: Բավականին հեշտ: Եթե մենք ցանկանում ենք հոսել տվյալ քանակի հոսանք, մեզ մնում է միայն հետևել կորին և գտնել դրա համապատասխան լարումը: Եթե ես դա սնուցեի կարգավորելի լարման աղբյուրով և կարողանայի հավաքել այդ հատուկ լարման մեջ, դա իսկապես այդքան հեշտ կլիներ:

Խրթին մասը գալիս է այն ժամանակ, երբ ցանկանում եք դա սնուցել աղբյուրից `առանց ճիշտ լարման: Այս նախագծում մենք ցանկանում ենք LED- ը սնուցել 5 վոլտից: Եթե LED- ն ուղիղ միացնենք 5 վոլտ -ի, ապա դրա միջով չափազանց շատ հոսանք կթափենք, և այն կայրվի մի ակնթարթում: Այսպիսով, ինչպես ենք մենք սահմանափակում ընթացիկ:

Մենք ունենք մի քանի տարբերակ: Մենք կարող ենք օգտագործել լարման կամ ընթացիկ կարգավորիչի IC, և ոմանք կարող են պնդել, որ սա այս առաջադրանքը կատարելու լավագույն միջոցն է: Այնուամենայնիվ, այս նախագծի չափը սահմանափակում է, ուստի մեզ ավելի փոքր բան է պետք: Բարեբախտաբար, քանի որ մենք անջատում ենք այն կայուն, կարգավորվող 5 վոլտ աղբյուրից (ինչպես սովորաբար USB աղբյուրներն են), մենք պարզապես կարող ենք օգտագործել դիոդներ և/կամ ռեզիստորներ `մեզ անհրաժեշտ ընթացիկ/լարման արագացման համար:

Ես կբնութագրեմ, թե ինչպես ճիշտ ընտրել առաջին դիմադրողները, չնայած ես նախընտրեցի օգտագործել դիոդային մեթոդը իմ կառուցման մեջ: Resistիշտ դիմադրության չափման համար մենք կվերցնենք մեր ուզած հոսանքը, ասենք 300 մԱ, և լարումը, որը ռեզիստորը կտեսնի, 5V-VLED, որտեղ VLED- ն LED- ի լարվածությունն է 300 մԱ (օգտագործելով մեր գրաֆիկը) և կիրառում ենք ohms օրենքը (V /I = R) հաշվարկել: Գրաֆիկում մենք կարող ենք տեսնել, որ 300 մԱ -ով LED- ն ընկնում է մոտ 3.25 Վ: Հետևաբար, մեր դիմադրությունը կնվազի 5-3.25 = 1.75V: Օմերի օրենքի կիրառմամբ մեր դիմադրությունը պետք է լինի 1.75V/300mA = 5.83 ohms:

Եթե ձեր LED- ի համար գեղեցիկ IV կոր չկա, միշտ կարող եք դիմել մաթեմատիկայի, սակայն դա գեղեցիկ չէ: Այս քայլին կցված վերջին պատկերը դիոդի տիպիկ IV կորի հավասարումն է: Մենք կարող ենք համատեղել այս հավասարումը օմի օրենքի հետ ռեզիստորի համար (V = IR) և լուծել R- ի համար (եթե գիտեք LED- ի հագեցվածության հոսանքը): Մենք գիտենք, որ I- ը հավասար են, և V- ն պետք է ավելացնի 5 -ին: Երկու հավասարություն, երկու անհայտ: Բայց կոպիտ… ճիշտ է:

Կարճ ասած, մոտ 5 օմ դիմադրողականությունը գործը կանի: Այնուամենայնիվ, դուք պետք է հաշվի առնեք իշխանության վատնումը: 300 օմ -ում 5 օհմ ցրվելու է: 5 օհմը անհարմար ռեզիստորի չափ է, սակայն մենք կարող ենք դա զուգահեռաբար անել առավել տարածված ռեզիստորներով, օրինակ ՝ երկու 10 օհմ դիմադրությամբ կամ չորս 20 օհմ ռեզիստորով: Եթե դուք կիրառում եք այս մեթոդը, համոզվեք, որ ձեր դիմադրողները 1/4W են կամ, գերադասելի է, նույնիսկ ավելի մեծ ՝ ընդունելի էներգիայի սպառման առումով, հակառակ դեպքում դրանք կարող են չափազանց տաքանալ և վտանգ դառնալ:

Մյուս տարբերակը լարման իջեցման համար դիոդների օգտագործումն է: Ասում են, որ ստանդարտ դիոդն ընկնում է.7 վոլտ, սակայն դա այդքան էլ այդպես չէ: Ավելի բարձր հոսանքների դեպքում այն մի փոքր ավելի կնվազի, իսկ ավելի ցածր հոսանքի դեպքում `մի փոքր ավելի: Սա նշանակում է, որ երկու դիոդներ անընդմեջ կնվազեն 1.4 Վ -ի սահմաններում: Մեր շղթայում դա թողնում է 3.6 Վ լամպի համար, որը, ըստ մեր գրաֆիկի, պետք է ինչ -որ տեղ անցնի մոտ 500 մԱ: Թեև սա մի փոքր բարձր է, այն գտնվում է իմ փնտրած տիրույթի սահմաններում, և շարքի երրորդ դիոդի ավելացումը լարումը շատ ցածր կնվազեցնի (~ 2.9V): Բացի այդ, այսքան հոսանք դիոդների միջով անցնելիս, ամենայն հավանականությամբ, լարման անկումը կլինի մի փոքր ավելի, քան.7, այդպիսով համակարգը մի փոքր ավելի ցածր հոսանքի դեպքում կգտնի հավասարակշռություն: Կրկին, սա ավելի ճշգրիտ կարող է լուծվել մաթեմատիկայի միջոցով, եթե դուք ունենաք դիոդների բոլոր մանրամասները, բայց ես օգտագործեցի ավելի հեշտ մոտեցում `կարգավորելի լարման կարգավորիչ: Ես պարզապես ավելացրեցի երկու դիոդ (քանի որ սա իմ հյուրն էր) և հոսանքը չափելիս դանդաղ բարձրացրեցի լարումը: Երբ ես հասա 5 վոլտի, այն ձգում էր ինչ -որ տեղ մոտ 400 մԱ: Կատարյալ.

Եթե դուք օգտագործում եք այլ դիոդ, և երկուսը չեն աշխատում, կարող եք ավելացնել կամ հանել դիոդներ կամ նույնիսկ փորձել տարբեր դիոդներ ՝ լարման տարբեր անկումով: Կամ կարող եք օգտագործել ռեզիստորներ, եթե ունեք ճիշտ արժեքներ: Ես չեմ կարող որևէ պատճառաբանել, թե ինչու է մեկ մեթոդն ավելի լավը, քան մյուսը, բայց եթե կարող եք, ես կցանկանայի դրա մասին իմանալ մեկնաբանություններում:

Եվս մեկ կողմնակի նշում նրանց համար, ովքեր խաղում են բարձր էներգիայի LED- ներով. Թորած ջուրը հիանալի ջերմամեկուսիչ է: Մինչ ես փորձարկում էի այս LED- ների սահմանափակումները, ես դրանք ամբողջությամբ ընկղմեցի թորած ջրի մեջ: Թորած ջուրը մեկուսիչ է (լավ, ավելի շատ նման է շատ թույլ հաղորդիչի), ուստի այն անվտանգ է էլեկտրոնիկայի համար: Մի՛ օգտագործեք ծորակի ջուրը, քանի որ լուծարված հանքանյութերն են այն հաղորդիչ դարձնում: Ինչպես միշտ, օգտագործեք ողջամտություն և զգույշ եղեք, բայց սա կարող է օգտակար հնարք լինել:

Քայլ 4. Կատարեք LED միացում, երկրորդ մաս

Այժմ ժամանակն է միացնել հիմնական սխեման:

Տեղադրեք ջերմամշակման խառնուրդ ձեր ջերմատաքսի կենտրոնում, այնուհետև սեղմեք ձեր LED- ը դրա վրա: Դա կօգնի LED- ն պահել տեղում, մինչ այն կպցնում եք ջերմատախտակին: Հիմա արա դա: LEDոդեք LED- ը ջերմատաքացուցիչին:

Հաջորդը, իրար կպցրեք LED- ն և երկու դիոդները (կամ ձեր 5 օհմ դիմադրությունը): Հիշեք, որ դիոդները բևեռացված են, այնպես որ համոզվեք, որ դրանք բոլորը նույն ուղղությամբ են, հակառակ դեպքում ձեր լույսը չի վառվի: Սովորաբար դիոդներն ունեն արծաթե ժապավեն, որը ցույց է տալիս ցածր լարման կողմը: Համոզվեք, որ յուրաքանչյուրը միացում է մտնում այս գոտու հետ, ձեր 5 Վ աղբյուրից ավելի կողմ: LED- ն նաև դիոդ է, այսինքն ՝ այն նաև ուղղորդված է: Համոզվեք, որ այս ուղղությունը նույնպես ունեք ճիշտ ուղղությամբ: Սովորաբար նրանք ունեն փոքր գծերի վրա գծանշում: Եթե դա ձեզ չի համապատասխանում, փորձարկելու համար օգտագործեք ցածր լարման աղբյուր (~ 2-3 Վ, AA 2-3 AA մարտկոց): Դուք չեք վնասի LED- ն այն հետադարձ կապելով, այն պարզապես չի աշխատի:

Ես մի քանի էլեկտրական ժապավեն ավելացրեցի ջերմատաքացուցիչի հետևի մասում, այնուհետև դրեցի դիոդները դրա հետևում: Կարևոր չէ, թե որ կարգով են այդ բաղադրիչները մտնում շղթայի ներսում, քանի դեռ դրանք բոլորն ունեն ճիշտ ուղղություն:

Քայլ 5: Միացրեք Jack- ը

Այժմ միացրեք USB վարդակը միացմանը: Ձեզ անհրաժեշտ է միայն հոսանքը (կարմիր) և USB- ից սովորական (սև) լարերը: Դուք կարող եք կրճատել մյուսները (բայց զգույշ եղեք, որ դրանք չկտրեք, որպեսզի չվնասեք այն սարքը, որի մեջ այն միացնում եք): Փորձեք դա անել լարերի մեջ հնարավորինս փոքր ավելորդ թուլությամբ:

Այժմ օգտագործեք տաք սոսինձ ՝ այդ ամենը միասին պահելու համար:

Քայլ 6. Կտրեք փոսը շշի կափարիչի մեջ

Այո, ես գիտեմ, որ դա ձեր ամենասիրելին է, բայց մենք պետք է դա անենք:

Մենք պետք է ճեղք պատրաստենք շշի կափարիչի հետևի մասում, որպեսզի USB խցանը կարողանա սահել: Ես գտա, որ կարող եմ փորվածքով մի երկու իրար կողք փորել, որոնք ունեն ճիշտ լայնություն, այնուհետև օգտագործել այն սղոցող շարժումով ՝ միացնելով դրանք ՝ կազմելով ճեղք: Վստահ եմ, որ կան ավելի լավ մեթոդներ և ավելի լավ գործիքներ, և ես կցանկանայի դրանց մասին իմանալ մեկնաբանություններում:

Քայլ 7: Ավելացրեք շշի կափարիչը

Այժմ խցիկը մղեք շշի կափարիչի մեջ արած ճեղքի միջով և մի քանի տաք սոսինձ ավելացրեք, կարծես, այն իր տեղում պահելով:

Քայլ 8: Ավելացրեք Sugru

Օգտագործեք Sugru- ն, կափարիչի վերևի մասում գեղեցիկ կնիք ստեղծելու և արտաքին տեսքը թաքցնելու համար: Այս նյութը նաև հանդես է գալիս որպես սոսինձ, որն ավելի դիմացկուն կդարձնի:

Քայլ 9: Վայելեք:

Ահա՛ Plugbulb!

Այս լույսերը ավելի քիչ էներգիա են խլում, քան սմարթֆոնի լիցքավորումը, այնպես որ դրանք պետք է կարողանան սնուցվել ձեր ունեցած գրեթե ցանկացած USB մարտկոցից: Հիանալի է արտակարգ լուսավորության համար կամ ճամբարային ճամփորդության համար: Մարտկոցի մեծ փաթեթով նրանք կաշխատեն տասնյակ ժամեր:

Երջանիկ պատրաստում: