Een 230V AC-lamp omzetten in USB-voeding! - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Door Seán WalshVolg meer van de auteur:

Over: Elektronica, metaalbewerking, verspanen en knutselen Meer over Seán Walsh »

Ik kwam deze nette lampen met vlameffect tegen op eBay, die flikkeren en een subtiele animatie hebben ingebouwd. Ze worden meestal gevoed door een 85-265V AC-netingang, maar voor draagbare toepassingen zoals een nep-vlammende fakkel of lantaarn is dit niet ideaal.

Ik heb de lamp zo aangepast dat deze lampen in plaats van de originele voeding kunnen worden gevoed door elke 5V-voeding, rechtstreeks van een enkele li-ionbatterij of zelfs van 2-3 AA-batterijen.

Stap 1: Demontage van de lamp

De bovenste diffusiebehuizing is gewoon vastgeklikt, met een beetje wrikken kwam het los om de AC-DC-driver te onthullen, en aan de andere kant van het bord is er een flexibele PCB op gesoldeerd.

Op de flexibele PCB zijn de microcontroller en LED-array gesoldeerd voordat deze vervolgens werd opgerold en op zijn plaats werd gesoldeerd. Als we deze PCB van dichterbij bekijken, zijn er slechts twee elektrische verbindingen naar de driverkaart vanaf de DC-uitgangszijde. Als op deze aansluitingen een spanning wordt toegepast die gelijk is aan de uitgangsspanning van de AC-DC driver, dan zou de lamp goed moeten werken.

De metalen eindkap van de lamp kan worden losgewrikt, waardoor de AC Live-verbinding gewoon op zijn plaats tegen het plastic wordt geknepen.

Stap 2: De uitgangsspanning van de driver testen

Om de uitgangsspanning veilig te testen, heb ik twee draden op de DC-uitgang gesoldeerd en om mijn DMM-kabels gewikkeld zoals afgebeeld. Daarna zette ik de lamp aan en controleerde de DMM om te zien dat de spanning ongeveer 6,3 V was.

Ik hoopte dat het 5V zou zijn, maar de iets hogere spanning is logisch omdat paren LED's in serie kunnen worden aangestuurd met ~6V. Dit maakt het omzetten van de lamp echter een beetje lastiger omdat ik geen instelbare boost-converter bij de hand had die in de voet van de lamp zou passen.

Stap 3: Een Boost Converter aanpassen - Theorie

Ik had deze boost-convertermodule rondslingeren en na het bekijken van de datasheet van de IC, realiseerde ik me dat ik deze kon aanpassen aan mijn behoeften.

Deze boost-converter biedt een vaste 5V-uitgang van elke spanning in het bereik van 2,5V tot 4,5V. Aangezien ik ~ 6,3 V op de uitgang nodig heb en niet 5 V, zou deze module niet werken zoals hij is.

In de bovenstaande afbeelding van de schakeling kun je zien dat het IC de uitgangsspanning regelt door een direct feedbackpad van de uitgang (dikke lijn). Als er een spanningsdeler was geplaatst tussen aarde en de uitgangsspanning, en het knooppunt van de spanningsdeler was verbonden met de "VOUT" -pin van de IC, dan zouden we de IC moeten kunnen misleiden om boven zijn instelpunt te regelen.

Voor grote veranderingen in de uitgangsspanning moeten mogelijk andere componenten zoals de inductor en condensatoren worden gewijzigd, maar aangezien ik de spanning slechts een klein beetje verhoog, is het niet nodig om iets anders te veranderen.

Stap 4: Een Boost Converter wijzigen - Praktisch

Na het verwijderen van de USB-aansluiting, heb ik het IC gedesoldeerd om de lay-out van de boost-printplaat van dichterbij te bekijken.

De middelste pin "VOUT" is verbonden met het lipje op het IC, dus ik heb het koper doorgesneden dat deze verbinding van de rest van het bord scheidt. Ik berekende weerstandswaarden en koos de dichtstbijzijnde weerstanden die ik bij de hand had; 220kOhm en 50kOhm om de spanningsdeler te vormen.

Deze weerstanden werden vervolgens in serie gesoldeerd over de uitgang van de boost-converter en het middelste knooppunt werd gesoldeerd aan het VOUT-tabblad op de IC, zoals weergegeven.

Ik heb 5V op het bord toegepast vanaf een voeding en de uitgangsspanning van 6,56V gemeten. Deze waarde is iets hoger dan wat ik wilde, maar omdat er een zener-regelaar voor de microcontroller is, is dit een acceptabel spanningsniveau.

Stap 5: Montage van de lamp

Met de metalen eindkap verwijderd, kan een draad door het kleine gaatje in de basis worden geleid. In dit geval laat ik zien dat er een korte USB-kabel wordt gebruikt, maar je kunt ook elk ander type kabel gebruiken om rechtstreeks op een batterij aan te sluiten.

Ik legde een knoop in de USB-kabel voor trekontlasting, een kabelbinder zou ook werken. De uiteinden van de USB-kabel zijn gesoldeerd op de aangepaste boost-converter die vervolgens rechtstreeks op de DC-zijde van de lamp wordt aangesloten.

Merk op dat ik het AC-DC-circuit in de lamp heb gelaten omdat het de flexibele PCB bij elkaar houdt, het heeft geen ander doel en kan in deze opstelling volledig worden verwijderd.

Als je alles weer op zijn plaats knijpt, blijf je achter met een vreemd uitziende lamp met een kabel die aan het uiteinde bungelt. Ik heb ook een versie gemaakt met een 2-pins JST-connector die kan worden aangesloten op een batterij naar keuze - in dit geval ging ik voor een beschermde 18650-cel met de bijpassende JST-connector.