Falha de energia CA, luz de caminho de LED com bateria: 8 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Durante uma recente queda de energia, nas profundezas mais escuras do meu porão … uma luz teria sido muito útil. Infelizmente, minha lanterna estava a alguns cômodos escuros de distância. Eu me atrapalhei um pouco, encontrei a luz e fiz meu caminho para a sala de estar. Minha esposa tinha 3 velas acesas, e ficamos imaginando quando a energia voltaria. Foi então que comecei a planejar uma solução para esse dilema sombrio.

Etapa 1: materiais necessários - principalmente recuperados para este projeto

Para este projeto, usarei uma luminária solar abandonada para o circuito principal e uma fonte de alimentação USB em ângulo reto.

A bateria é uma bateria de luz solar padrão que fornecerá a corrente CC quando a energia CA acabar.

1- carregador USB de ângulo reto de 5 VCC com saída de 1 amp.

1 - Cabo ou conector USB-A macho (https://bc-robotics.com/shop/usb-diy-slim-connector-shell-m-plug/)

1- luminária solar - eu tinha várias com painéis solares defeituosos à mão.

1- 2 porta-pilhas AA com interruptor - eu tinha alguns de algumas luzes de loja do dólar.

1- 800 a 1,4 bateria NiMH de 400 mAh (isso pode variar entre as diferentes luzes solares)

1 - 2 K ohm resistor de 1/4 watt.

1 - resistor de 1/4 watt de 3,9 K ohm.

Cabo de engate de calibre 22, termorretrátil.

Etapa 2: Ferramentas necessárias

Estação de solda e solda.

Pistola de cola e cola em bastão.

Broca e broca.

Arquivo redondo pequeno.

3ª mão - útil como o nome sugere.

Pinça cirúrgica ou alicate de ponta fina.

Tábua de corte - tenho uma de plástico descartada que uso na minha bancada ao perfurar e cortar.

Volt, amp, ohmímetro digital - usei um medidor para o consumo de corrente e um segundo para leituras de tensão.

Placa de ensaio e fios de jumper para teste.

Etapa 3: Desmontagem da luz solar

Eu havia consertado cerca de seis das onze luminárias solares para um amigo e, ao testá-las em um dia ensolarado, notei que várias pararam de funcionar. Depois de alguns testes, descobri que os painéis solares perderam a tensão de saída após aquecerem ao sol. Tentei encontrar o ponto de falha, mas não consegui executar uma correção confiável. Eu tinha 5 luminárias com LEDs funcionando e controladores QX5252f. Isso forneceria o circuito principal para este projeto de iluminação.

Prendi os fios do painel solar e adicionei termorretrátil amarelo para que pudesse identificar os fios da placa controladora. Também cortei os cabos + e - do suporte da bateria. O LED permaneceu conectado à placa controladora. Tive que raspar o plástico que prendia o LED no lugar, foi bastante fácil de fazer sem danificar nada.

Agora o controlador estava pronto para testar com a fonte de alimentação USB como carregador de bateria, em vez do painel solar.

DICA: certifique-se de pesquisar o QX5252f online, é um circuito integrado muito original.

Etapa 4: Diagrama de circuito, circuito divisor de tensão e teste

Estudei vários sites para descobrir mais sobre luzes solares e como carregar baterias NiMH. No final, decidi que manteria a tensão de carga em cerca de 1,4 vdc a 1,6 vdc, e a corrente de carga abaixo de 1 mA.

Como a luz seria usada com pouca frequência, uma recarga rápida não era desejada.

Os valores do resistor necessários neste caso foram 3, 900 ohms (3K9) e 2 000 ohms (2K).

Montei os resistores em uma placa de ensaio, conectei os fios da placa de circuito recuperada à placa de ensaio como no esquema em anexo.

Em seguida, conectei o 5 Vcc do plugue da fonte de alimentação USB ao divisor de tensão e adicionei a bateria.

A luz do LED estava desligada como deveria, pois o divisor de tensão conectado ao terminal de entrada SOL na placa de circuito imitou a tensão que uma célula solar na luz do sol forneceria.

Em seguida, desconectei a fonte de alimentação USB de 5 vdc e o LED acendeu como deveria.

Em seguida, adicionei os voltímetros e amperímetros e confirmei que as leituras eram semelhantes aos valores calculados.

Agora era hora de montar o projeto!

Nota: Para economizar espaço anexando os resistores à placa de circuito, torci-os juntos como na imagem.

Etapa 5: preparando a caixa da bateria para o LED e o cabo de alimentação USB

Talvez tenha sido sorte, talvez pensamento eficiente; o LED se encaixou no lugar com apenas pequenos recortes e arquivamento no vazio sob o interruptor deslizante. Eu perfurei o orifício para permitir que o LED brilhasse através da caixa da bateria, e ainda uso o interruptor deslizante.

Como era necessária apenas 1 bateria AA NiMH, consegui usar a outra metade do suporte para instalar a placa de luz solar e o divisor de tensão. Eu precisava inclinar o orifício para o cabo USB no lado do PCB do suporte da bateria. Deixei a lima redonda no lugar para mostrar o ângulo em que segurei a broca. Foi necessário um pequeno arquivamento, mas os cabos USB estavam exatamente onde eu precisava para conexão ao PCB e ao divisor de tensão.

Etapa 6: Conexão a seco do divisor do resistor, conexões USB e de bateria

Essa parte é um pouco complicada, mas com paciência foi direto.

Dobrei as pontas na direção em que precisariam ser conectadas.

As imagens podem ser enganosas, pois virei a caixa para ajudar com o ângulo de soldagem de cada conexão.

Ficou claro que eu poderia usar as conexões do PCB para instalar o divisor de tensão e economizar espaço.

Eu tirei a solda dos cabos que teriam se conectado à célula solar (eles tinham o encolhimento de calor amarelo neles).

O único cabo do 2K I soldou ao orifício que era o cabo preto negativo da célula solar.

Nota: é aqui que o cabo USB preto será soldado posteriormente.

O condutor divisor 2K com 3K9 foi para o buraco que o condutor branco positivo da célula solar estava.

Observação: o outro cabo 3K9 está aberto por enquanto … isso se conectará ao cabo vermelho USB +.

Cuidado aqui: O conector USB A precisa ser encaixado a seco para conectar ao plugue de alimentação USB para permitir um encaixe confortável, mas permitir que a caixa da bateria seja centralizada na fonte de alimentação. Usaremos cola quente mais tarde para fixá-la na Montagem Final.

É aqui que uma pinça cirúrgica ou um alicate de ponta fina ajudam nas conexões USB A.

- posicione a caixa da bateria de forma que você possa segurar o cabo USB preto e solde-o no único cabo do resistor 2K.

-em seguida, solde o cabo USB + vermelho ao cabo do resistor 3K9 aberto.

Adicione termorretrátil sobre as conexões para evitar a chance de os fios entrarem em curto.

O cabo preto da bateria pode ser soldado ao barramento que se conecta ao terminal de molas, como na foto.

A bateria + cabo branco pode ser soldado ao contato aberto no interruptor deslizante.

Instale a bateria e, com a chave deslizante na posição ligada, o LED deve acender.

Estamos então prontos para a montagem final.

Etapa 7: Montagem Final e Teste

As duas primeiras imagens mostram como a caixa da bateria e o conector USB A precisam ser posicionados e hot-melt colados no lugar.

Você pode ver a cola especialmente na 2ª foto.

Nota: o USB A está colado apenas na caixa da bateria. Não colei a caixa da bateria ao carregador USB, de modo que a caixa da bateria pode ser removida para manutenção ou substituição.

Teste:

Mova o botão liga / desliga na caixa da bateria para a posição Ligado e o LED deve acender.

Conecte o conjunto da luz da caixa da bateria ao carregador USB e conecte-o à tomada elétrica CA.

O LED deve apagar e agora está pronto para ser implantado.

Etapa 8: Instalação e considerações finais

Instalação:

Eu instalei a falha de energia CA, luz de caminho de LED com bateria no soquete do corredor do porão e me sinto melhor sabendo que o caminho será claramente definido na próxima vez que a energia falhar.

Pensamentos finais:

Estou bem ciente de que poderia ter comprado um produto semelhante por cerca de US $ 20, mas gostei da experiência de aprendizagem E de usar algumas peças recuperadas e peças de minha "caixa de peças".