Lanterna USB recarregável ecológica: 4 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Ajude a salvar o meio ambiente construindo sua própria lanterna recarregável USB. Chega de jogar fora pilhas baratas toda vez que quiser usar uma lanterna.

Basta conectar a uma porta USB para carregar totalmente e você terá uma poderosa lanterna LED que dura mais de 2 horas de uso contínuo.

Etapa 1: Reúna os materiais

1. Placa de carregamento do módulo carregador de bateria de lítio TP4056 adequada para baterias 18650
2. Bateria recarregável 18650
3. Acesso a impressora 3D
4. Fio de conexão
5. Placa Vero - 9 x 5 orifícios
6. Chave de alimentação Pequeno SPST 6A avaliado
7. LEDs de alta potência de 3 watts 3.4V 700mA Cool White X 2

8. Mini lente LED 13 mm ângulo de 20 graus X 2

É importante prestar atenção à alta classificação de corrente na chave liga / desliga ao comprar a chave porque os LEDs vão consumir mais de 1 ampere quando a tocha é ligada e a maioria das chaves pequenas tem baixas classificações de corrente.

Etapa 2: imprimir o caso em 3D

A tocha é impressa em três partes

1. Corpo Principal
2. Moldura
3. Base

Eu usei um Creality Ender 3 para imprimir os componentes usando as seguintes configurações

Filamento: PLA branco (PLA preto pode ser usado para a moldura)

Densidade Infil: 20%

Suporta: Para áreas que tocam apenas a placa de impressão

Velocidade: 60 mm / s

Os arquivos de impressão 3D podem ser encontrados aqui no Thingiverse

Depois de concluído, usei tinta preta à base de água para pintar a parte superior da unidade base para minimizar o grau de luz que brilha através do corpo da unidade.

Etapa 3: construir o circuito

Visão geral do circuito

O circuito usa LEDs de 3W de alta potência com lentes de 20 graus para focar o feixe, fornecendo uma pequena tocha muito brilhante e poderosa. Os LEDs operam em 3,4-3,7 V e a tensão da bateria aumentará para 4,2 V quando carregada. Para limitar a sobretensão aos LEDs, coloquei um diodo de alta resistência em série com os LEDs, o que diminui a tensão do LED em 0,6v.

Nota: Deixe a conexão da bateria até a última etapa para evitar um curto-circuito acidental da bateria. Se isso ocorrer, a bateria pode superaquecer e explodir.

1. Monte os LEDs

Corte a placa Vero no tamanho certo e verifique se ela se encaixa na parte superior do corpo da tocha. Solde ambos os LEDs na placa Vero, tendo o cuidado de garantir que o ânodo e os cátodos estejam conectados juntos em paralelo de acordo com o diagrama de circuito. As lentes LED têm um ângulo de luz de 20 graus, o que dá à tocha melhor alcance e foco. Empurre-os por cima dos LEDs de acordo com a imagem.

Nota: Tome cuidado para orientar os LEDs da maneira correta. O cátodo ou lado negativo do LED é indicado pelo sinal negativo cortado em uma perna "-". A orientação incorreta do LED resultará em LEDs danificados.

Use fio de conexão para conectar o ânodo e os cátodos dos LEDs com aproximadamente 10cm de comprimento para uso posterior.

2. Carregador de bateria

Seguindo o diagrama de circuito, conecte pedaços de fio de conexão de aproximadamente 10 cm à placa TP4056. Deixe a conexão da bateria até a última etapa para evitar um curto-circuito acidental na bateria.

3. Interruptor de alimentação

Conecte comprimentos de aproximadamente 10 cm de fio de conexão ao botão liga / desliga. Usei o termoencolhível para isolar as conexões para evitar curto-circuitos quando a unidade estava fechada.

4. Instale o diodo

Eu incluí um diodo 1N4007 em linha com o LED para reduzir a tensão para os LEDs em 0,7 V sem introduzir resistência. Conecte-o com cuidado em linha com a chave liga / desliga de acordo com o diagrama do circuito e cubra o diodo com fita adesiva ou termorretrátil para evitar curto-circuito em outros componentes quando a unidade estiver fechada.

5. Conecte os LEDs, o interruptor e o carregador. Passe os fios do LED pelos orifícios na parte superior do corpo da tocha até a base. Posicione a chave liga / desliga e os fios, verificando se a chave encaixa perfeitamente na tocha. Solde as conexões de acordo com o circuito, deixando as conexões da bateria para durar. Conecte a saída do carregador de bateria ao switch e aos LEDs de acordo com o circuito. Agora você está pronto para testar o circuito. Certifique-se de que haja fio de conexão suficiente para acomodar a conexão da bateria do carregador.

Etapa 4: Teste Final e Montagem

1. Instalando a bateria

Antes do teste inicial, certifique-se de que a chave liga / desliga esteja na posição desligada. Solde com cuidado a conexão positiva da bateria e cubra toda a fiação exposta com fita adesiva. Em seguida, solde com cuidado a conexão negativa da bateria e cubra toda a fiação exposta com fita adesiva.

2. Testando a unidade

Agora tente ligar o interruptor da tocha, a carga residual na bateria deve acender os LEDs. Se tudo estiver bem, conecte um carregador USB à placa do carregador de bateria e verifique se a unidade está carregando corretamente. Quando terminar, a luz do carregador de bateria mudará de vermelho para verde.

3. Monte o carregador de bateria

Monte a placa do carregador de bateria na unidade de base usando cola. A melhor abordagem é conectar um cabo USB para mantê-lo na posição, de acordo com as fotos, em seguida, use cola quente na parte inferior do PCB do carregador de bateria para prendê-lo na posição. Tenha cuidado para não superaquecer a caixa, pois o PLA derreterá facilmente. Deixe esfriar e endurecer antes de remover o plugue USB.

4. Montagem final

Empurre a chave para o corpo e posicione os fios com cuidado para que a bateria possa empurrar para a base. Verifique se a unidade fecha corretamente antes de usar cola quente para prender um lado da bateria no corpo da tocha, garantindo que não interfira com o PCB do carregador ou com o interruptor.

4. A moldura

Empurre as lentes para o LED. Recomendo que você imprima o Bezel em PLA Preto ou pinte-o, pois tenho que dar um acabamento mais profissional. Empurre a moldura na tocha e ela deve se encaixar confortavelmente sem cola.

Agora você tem sua própria tocha recarregável, sem baterias inúteis que acabam em aterros sanitários.

Aproveitar!!!