Hackeando bancos de energia USB para alimentar o Arduino: 6 etapas

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

Usar bancos de energia baratos para alimentar seus circuitos do Arduino é muito frustrante com seus circuitos de baixa corrente e desligamento automático.

Se o banco de energia não detectar uma carga de energia significativa o suficiente - eles simplesmente desligam após 30-40 segundos. Vamos modificar um dispositivo Charge Doctor para sobrescrever esse irritante recurso de economia de energia.

Eu construo uma tonelada de pequenos circuitos que consomem apenas alguns mA de corrente e quero poder alimentá-los com bancos de energia recarregáveis simples que todos nós temos ao redor. No Instructable de hoje, modificaremos um Charge Doctor para permanecer ativo para sempre.

Vamos adicionar dois resistores nos pinos de alimentação e aterramento para causar uma pequena carga no banco de potência que o levará a permanecer ligado enquanto este Charge Doctor estiver conectado.

Suprimentos

Vamos reunir os componentes de que precisaremos:

• Banco de potência (qualquer um serve - eu também gosto desses ou faço o seu próprio)
• Charge Doctor (este estilo funciona melhor, mas outros funcionarão também)
• Dois resistores de 200 Ohm (1/4 watt de tamanho)
• Estação de solda
• Alguma solda (esta é uma solda de boa qualidade)
• Fita de poliimida para alta temperatura (também conhecida como fita Kapton) (também pode ser usada fita isolante ou cola quente)

Etapa 1: Abrindo nosso Charge Doctor

Os Charge Doctors que eu tenho são presos juntos usando quatro pequenos clipes, tornando-os muito fáceis de abrir e modificar.

Usando uma pequena chave de fenda, separe cuidadosamente os clipes sem quebrá-los. Sem pressa; ele vai se desfazer.

Depois de separados, você notará que há um pedaço de película protetora sobre a tela de LED. Agora é um ótimo momento para removê-lo e melhorar a visão através da tampa de plástico cinza.

Além disso, observe que temos muito espaço extra na metade inferior do Charge Doctor para adicionar resistores.

Etapa 2: Testar os valores do resistor

Usando um multímetro, identifique quais pinos são 5V e GND do plugue USB. Isso será igual em todos os plugues USB, mas se você não estiver familiarizado com o layout dos pinos, é uma boa ideia verificar.

Em meus testes, descobri que queremos adicionar uma resistência de 100 Ohm nos pinos 5V e GND - falaremos sobre a dissipação de energia em um minuto.

Nesta etapa, você pode adicionar um resistor de 100 Ohm e testá-lo com seu banco de potência. Você pode usar um resistor de 100 Ohm ou dois resistores de 200 Ohm em paralelo, como fiz aqui.

Você pode ter um banco de energia que precisará de um valor de resistor diferente. Se for esse o caso, tente diminuir os valores do resistor e verifique a dissipação de potência, como faremos na próxima etapa.

Etapa 3: Medir a potência

Antes de nos comprometermos com os valores finais do resistor, vamos fazer os cálculos sobre a dissipação de energia e ter certeza de que estamos dentro das especificações de nossos resistores de 1/4 watt.

Usando a Lei de Ohm, vamos calcular a corrente:

I = V / R (lei de Ohm)

V = 5V R = 100Ohm I = 5/100 = 50mA

50mA é a corrente em nossa carga, agora vamos calcular a potência:

P = 5V * 50mA = 250mW ou 1/4 Watt

Usar um resistor de 100 Ohm dissiparia 1/4 watt, que está dentro da faixa de nossas especificações de resistores.

No entanto, para garantir a segurança, já que ele está dentro de uma caixa de plástico, vamos usar dois resistores de 200 Ohm em paralelo. Esta configuração nos dará 100 Ohm, mas com dissipação de 1/2 watt.

Etapa 4: Colocação final do resistor

Agora que sabemos que nosso valor final do resistor precisa ser 100 Ohm, vamos soldá-lo no lugar.

Como a solda nas juntas originais é provavelmente sem chumbo, aqueça as juntas de solda existentes e flua um pouco de solda nova, isso tornará muito mais fácil trabalhar com ela. Se quiser, você pode remover completamente a solda velha e começar do zero, mas não é necessário.

Torci os dois resistores de 200 Ohm e os soldei no lugar.

Tenha cuidado para não causar uma ponte de solda entre os outros pinos, que estão muito próximos. Além disso, evite que os terminais do resistor toquem o resto do circuito, pois isso causará um curto-circuito em toda a placa.

Na etapa final, adicionaremos alguma fita Kapton para proteger os resistores.

Etapa 5: adicionar alguma fita

Adicione um pequeno pedaço de fita de poliimida para alta temperatura (fita Kapton) ao redor e entre os cabos do resistor para evitar que entrem em curto. Se eles entrarem em curto, provavelmente irá acionar a proteção contra curto-circuito no banco de potência, e o circuito será desligado completamente.

Se você não tiver fita de poliimida, uma fita isolante preta simples funcionará ou você pode usar cola quente para segurar os cabos no lugar e evitar que toquem na placa.

Também gosto de marcar meu Charge Doctor para indicar que eles foram modificados. Coloque um pequeno pedaço de fita amarela na parte de trás do medidor de carga como um indicador.

Etapa 6: teste e hack concluído

Teste seu Charge Doctor recém-modificado com seus bancos de energia. E agora ele não vai desligar você.

Testei meu médico de carga modificada em cinco bancos de energia diferentes e funcionou muito bem para todos eles.

Aproveite o hack e poste fotos de suas versões abaixo.