Stroomuitval, batterijgesteunde LED-padverlichting - Ajarnpa

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

Tijdens een recente stroomstoring, in de donkerste diepten van mijn kelder… zou een licht inderdaad erg handig zijn geweest. Helaas was mijn zaklamp een paar donkere kamers verderop. Ik rommelde wat rond, vond het licht en liep naar de familiekamer. Mijn vrouw had 3 kaarsen branden en we vroegen ons af wanneer de stroom weer zou aangaan. Op dat moment begon ik een oplossing te bedenken voor dit duistere dilemma.

Stap 1: Benodigde materialen - meestal geborgen voor dit project

Voor dit project zal ik een verlaten lamp op zonne-energie gebruiken voor het hoofdcircuit en een haakse USB-voeding.

De batterij is een standaard batterij op zonne-energie die de gelijkstroom levert wanneer de wisselstroom uitvalt.

1- haakse USB-oplader 5 VDC bij 1 ampère uitgang.

1 - USB-A mannelijke kabel of connector (https://bc-robotics.com/shop/usb-diy-slim-connector-shell-m-plug/)

1- lamp op zonne-energie - ik had er verschillende met defecte zonnepanelen bij de hand.

1- 2 AA-batterijhouder met schakelaar - ik had er een paar van een paar dollarwinkellampen.

1- 800 tot 1, 400 mAh NiMH-batterij (dit kan variëren tussen verschillende lampen op zonne-energie)

1 - 2 K ohm 1/4 watt weerstand.

1 - 3,9 K ohm 1/4 watt weerstand.

22 gauge aansluitdraad, krimpkous.

Stap 2: Benodigd gereedschap

Soldeer en soldeerstation.

Lijmpistool en lijmstift.

Boren en boren.

Kleine ronde map.

3e hands - handig zoals de naam al doet vermoeden.

Chirurgische klem of punttang.

Snijplank - Ik heb een afgedankte plastic die ik op mijn werkbank gebruik bij het boren en snijden.

Digitale volt, amp, ohm meter - ik gebruikte een meter voor stroomverbruik en een 2e voor spanningsmetingen.

Breadboard en jumperdraden om te testen.

Stap 3: Demontage van zonnelicht

Ik had ongeveer zes van de elf zonne-armaturen gerepareerd voor een vriend, en tijdens het testen ervan op een zonnige dag merkte ik dat er verschillende niet meer werkten. Na wat testen ontdekte ik dat de zonnepanelen hun uitgangsspanning hadden verloren na opwarming in de zon. Ik heb geprobeerd het punt van falen te vinden, maar kon geen betrouwbare oplossing uitvoeren. Ik had 5 armaturen met werkende LED's en QX5252f-controllers. Dit zou het hoofdcircuit vormen voor dit verlichtingsproject.

Ik knipte de draden naar het zonnepaneel en voegde gele krimpkous toe, zodat ik de draden naar de controllerkaart kon identificeren. Ik heb ook de + en - kabel uit de batterijhouder gesneden. De LED bleef verbonden met de controllerkaart. Ik moest het plastic wegschrapen dat de LED op zijn plaats hield, het was vrij eenvoudig te doen zonder iets te beschadigen.

Nu was de controller klaar om te testen met de USB-voeding als batterijlader, in plaats van het zonnepaneel.

TIP: Zorg ervoor dat u de QX5252f online zoekt, het is een zeer uniek geïntegreerd circuit.

Stap 4: Schakelschema, spanningsdelercircuit en testen

Ik heb verschillende sites bestudeerd om meer te weten te komen over zonnelampen en het opladen van NiMH-batterijen. Uiteindelijk besloot ik de laadspanning op ongeveer 1,4 vdc tot 1,6 vdc te houden, en de laadstroom onder de 1 mA.

Omdat de lamp zeer zelden zou worden gebruikt, was een snelle herlading niet gewenst.

De vereiste weerstandswaarden in dit geval waren 3.900 ohm (3K9) en 2.000 ohm (2K).

Ik monteerde de weerstanden op een breadboard, verbond de draden van de geborgen printplaat met de breadboard zoals in het bijgevoegde schema.

Ik heb toen de 5 vdc van de plug-in USB-voeding aangesloten op de spanningsdeler en de batterij toegevoegd.

Het LED-lampje was uit zoals het hoort, omdat de spanningsdeler die is aangesloten op de SOL-ingang op de printplaat de spanning nabootste die een zonnecel in zonlicht zou leveren.

Ik heb toen de 5 vdc USB-voeding losgekoppeld en de LED ging branden zoals het hoort.

Ik voegde vervolgens de volt- en ampèremeters toe en bevestigde dat de metingen vergelijkbaar waren met berekende waarden.

Nu was het tijd om het project in elkaar te zetten!

Opmerking: om ruimte te besparen door de weerstanden aan de printplaat te bevestigen, heb ik ze in elkaar gedraaid zoals op de afbeelding.

Stap 5: De accubak voorbereiden voor de LED- en USB-voedingskabel

Misschien was het geluk, misschien efficiënt denken; de LED past op zijn plaats met slechts een klein beetje knippen en archiveren in de leegte onder de schuifschakelaar. Ik heb het gat geboord om de LED door de Battery Box te laten schijnen en gebruik nog steeds de schuifschakelaar.

Omdat er maar 1 AA NiMH-batterij nodig was, kon ik de andere helft van de houder gebruiken voor het installeren van de printplaat op zonne-energie en de spanningsdeler. Ik moest het gat voor de USB-kabel in de PCB-kant van de batterijhouder plaatsen. Ik liet de ronde vijl op zijn plaats om de hoek te laten zien waarin ik de boor hield. Er was wat kleine archivering nodig, maar de USB-kabels zaten precies waar ik ze nodig had voor aansluiting op de printplaat en spanningsdeler.

Stap 6: Droog de weerstandsverdeler, USB- en batterijaansluitingen monteren

Dit deel is een beetje lastig, maar met geduld was recht vooruit.

Ik vouwde de draden in de richting waarin ze zouden moeten worden aangesloten.

De foto's kunnen misleidend zijn, omdat ik de doos heb gedraaid om te helpen bij de hoek voor het solderen van elke verbinding.

Het was duidelijk dat ik de PCB-aansluitingen kon gebruiken om de spanningsdeler te installeren en ruimte te besparen.

Ik heb de draden losgesoldeerd die op de zonnecel zouden zijn aangesloten (ze hadden de gele krimpkous erop).

De enkele kabel van de 2K heb ik gesoldeerd aan het gat dat de negatieve zwarte kabel van de zonnecel was.

Let op: Hier wordt later de zwarte USB-kabel gesoldeerd.

De 2K met 3K9 scheidingslijn ging naar het gat dat de zonnecel positieve witte kabel was.

Opmerking: de andere 3K9-kabel blijft voorlopig open … deze wordt aangesloten op de rode USB + -kabel.

Let hierbij op: de USB A-connector moet droog passen om aan te sluiten op de USB-stekker om een goede pasvorm mogelijk te maken, maar toch moet de accubak gecentreerd zijn op de voeding. We zullen later hete lijm gebruiken om dit vast te zetten in de eindmontage.

Hier helpt een chirurgische klem of punttang bij de USB A-aansluitingen.

-plaats de accubak zo dat u de zwarte USB-kabel kunt vasthouden en soldeer deze aan de enkele 2K-weerstandskabel.

- Soldeer vervolgens de rode USB + kabel aan de open 3K9 weerstandskabel.

Voeg krimpkous toe over de verbindingen om kortsluiting in de draden te voorkomen.

De zwarte batterijkabel kan worden gesoldeerd aan de busbar die wordt aangesloten op de veerklem, zoals op de afbeelding.

De witte batterij + kabel kan worden gesoldeerd aan het open contact op de schuifschakelaar.

Installeer de batterij en met de schuifschakelaar in de aan-positie moet de LED oplichten.

Dan zijn we klaar voor de eindmontage.

Stap 7: Eindmontage en testen

De eerste twee foto's laten zien hoe de accubak en USB A-connector moeten worden gepositioneerd en hotmelt gelijmd.

Vooral op de 2e foto zie je de lijm.

Let op: de USB A is alleen op de accubak gelijmd. Ik heb de accubak niet aan de USB-oplader gelijmd, zodat de accubak kon worden verwijderd voor onderhoud of voor het vervangen van de accu.

Testen:

Zet de aan/uit-schakelaar op de accubak in de Aan-stand en de LED zou moeten gaan branden.

Sluit de batterijdoosverlichting aan op de USB-oplader en steek de stekker in het stopcontact.

De LED zou uit moeten gaan en is nu klaar voor gebruik.

Stap 8: Installatie en laatste gedachten

Installatie:

Ik heb de AC Power Failure, Battery Backed LED Path Light in het stopcontact in de keldergang geïnstalleerd en voel me beter, wetende dat het pad duidelijk zal worden gedefinieerd de volgende keer dat de stroom uitvalt.

Laatste gedachten:

Ik ben me er terdege van bewust dat ik een soortgelijk product voor ongeveer $ 20 had kunnen kopen, maar ik heb genoten van de leerervaring EN het gebruik van enkele geborgen onderdelen en stukken uit mijn "onderdelendoos".