Mentol USB: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Dalam Instructable ini saya akan menunjukkan kepada anda bagaimana membuat LED yang sangat terang dan bertenaga USB dengan faktor bentuk yang ringkas, yang telah saya namakan dengan penuh kasih sayang, "The Plugbulb".

Mentol kecil ini boleh dipasang ke soket USB mana pun. Hebat untuk menjadikan bank kuasa mudah alih anda menjadi lampu suluh yang kuat dan tahan lama!

Langkah 1: Bahan

Mari mulakan dengan bahan. One Plugbulb memerlukan:

• Palam USB (lebih baik dari kabel yang rosak)
• Mentol LED 3W
• Pemanas haba LED
• 2 diod, dari jenis yang tidak memancarkan cahaya (apa-apa jenis yang perlu dilakukan) ATAU perintang 5ohm, 1 / 2W
• penutup botol plastik kegemaran anda (inilah saya)
• 1/2 paket Sugru (atau serupa)
• sebilangan kecil sebatian termal

Bersama dengan alat berikut:

• besi pematerian dan pateri
• pistol gam panas
• tang
• jari

Jangan ragu untuk meningkatkan resipi anda seperti yang dikehendaki untuk kumpulan Plugbulb yang lebih besar.

Langkah 2: Jauhkan Penyambung USB Itu

Berhati-hati untuk menyimpan sekurang-kurangnya beberapa inci wayar. Saya mendapati bahawa tang berfungsi dengan baik untuk mengelupas plastik. Mungkin bergantung pada jenis plastik yang mengelilingi kabel anda. Sebaiknya gunakan satu dengan kabel yang keluar dari bahagian belakang palam, berbanding dengan sisi.

Langkah 3: Buat Litar LED, Bahagian Satu

Inilah bahagian teknikal. Saya akan menyelami beberapa teori bagi mereka yang berminat memahami bagaimana merancang dengan LED kuasa. Bagi mereka yang lebih suka meneruskan projek ini sehingga anda dapat mulai membutakan rakan anda dengan lampu suluh baru yang keren, jangan ragu untuk melangkah ke langkah seterusnya.

Diod boleh menjadi sukar untuk dirancang pada mulanya kerana ia adalah peranti bukan linear. Ini bermaksud bahawa voltan dan arus tidak berkadar linear seperti dalam perintang. Gambar pertama di atas, dengan hormat https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semicon…, menunjukkan lekukan IV khas, atau hubungan antara arus dan voltan, untuk diod.

LED adalah diod khas yang dirancang untuk memancarkan cahaya gelombang panjang tertentu. LED kuasa tinggi yang akan kami bekerjasama akan mempunyai lekukan yang serupa seperti di atas, kecuali dengan lereng eksponen memanjang secara mendatar (selekoh ke atas dialihkan ke arah voltan yang lebih tinggi). Gambar kedua di atas adalah lengkung yang saya buat dengan data yang saya kumpulkan semasa menyiasat ciri-ciri LED 3W yang saya gunakan dalam projek ini (yang sama yang saya hubungkan, tetapi saya rasa semua LED putih 3W akan kelihatan serupa).

Dari ujian saya, saya mendapati bahawa antara 200 hingga 500 mA nampaknya memberikan keseimbangan terbaik antara kecerahan dan penggunaan kuasa. Di luar 500, kenaikan kecerahan adalah minimum apabila arus meningkat. Di bawah 200, LED tidak begitu terang. Cukup mudah. Sekiranya kita ingin melewati jumlah arus tertentu, yang harus kita lakukan hanyalah mengikuti lekuk dan mencari voltan yang sesuai dengannya. Sekiranya saya menghidupkan ini dengan sumber voltan yang boleh disesuaikan, dan dapat memanggil voltan tertentu, itu semudah itu.

Bahagian yang sukar masuk apabila anda ingin menghidupkannya dari sumber tanpa voltan yang betul. Dalam projek ini, kami ingin menghidupkan LED dari 5 volt. Sekiranya kita menyambungkan LED terus ke 5 volt, kita akan mengepam arus yang terlalu banyak dan akan terbakar dalam sekelip mata. Jadi bagaimana kita menghadkan arus?

Kami mempunyai beberapa pilihan. Kami boleh menggunakan voltan atau IC pengatur semasa, dan ada yang berpendapat bahawa ini adalah cara terbaik untuk menyelesaikan tugas ini. Walau bagaimanapun, ukuran adalah batasan dalam projek ini, jadi kami memerlukan sesuatu yang lebih kecil. Nasib baik, kerana kita mematikan sumber 5 volt yang stabil dan terkawal (seperti bekalan USB biasanya), kita hanya boleh menggunakan dioda dan / atau perintang untuk mengasah arus / voltan yang kita perlukan.

Saya akan menerangkan bagaimana memilih perintang dengan betul terlebih dahulu, walaupun saya memilih untuk menggunakan kaedah diod dalam binaan saya. Untuk mengukur perintang yang betul, kita akan mengambil arus yang kita mahukan, katakan 300mA, dan voltan yang akan dilihat perintang, 5V-VLED, di mana VLED adalah voltan merentasi LED pada 300mA (menggunakan grafik kita) dan gunakan hukum ohm (V / I = R) untuk mengira. Dalam grafik kita dapat melihat bahawa pada 300mA LED turun sekitar 3.25V. Oleh itu perintang kita akan turun 5-3.25 = 1.75V. Dengan menggunakan hukum ohms, perintang kita mestilah 1.75V / 300mA = 5.83 ohm.

Sekiranya anda tidak mempunyai keluk IV yang bagus untuk LED anda, anda selalu boleh menggunakan matematik, namun itu tidak cantik. Gambar terakhir yang saya lampirkan pada langkah ini adalah persamaan bagi lengkung IV khas diod. Kita boleh menggabungkan persamaan ini dengan hukum ohm untuk perintang (V = IR) dan menyelesaikan R (jika anda mengetahui arus tepu LED). Kami tahu I sama dan V harus ditambah kepada 5. Dua persamaan, dua tidak diketahui. Tetapi kotor… bukan?

Singkat cerita, perintang sekitar 5 ohm akan melakukan silap mata. Anda juga mesti mempertimbangkan pelesapan kuasa. 5ohms pada 300mA akan menghilang.3 ^ 2 * 5 =.45W haba, jadi kita memerlukan perintang 1 / 2W. 5ohms adalah ukuran perintang yang canggung, namun kita dapat membuatnya dengan perintang yang lebih biasa tersedia secara selari, seperti dua perintang 10ohm, atau empat perintang 20ohm. Sekiranya anda melakukan kaedah ini, pastikan perintang anda 1 / 4W atau, lebih baik, lebih besar dari segi pelesapan daya yang boleh diterima, jika tidak, ia mungkin menjadi terlalu panas dan menjadi bahaya.

Pilihan lain adalah menggunakan diod untuk menurunkan voltan. Diod standard dikatakan turun 0,7 volt, namun, ini tidak benar. Ia akan turun sedikit pada arus yang lebih tinggi, dan sedikit lebih sedikit pada arus yang lebih rendah. Ini bermaksud bahawa dua diod dalam siri akan jatuh sekitar 1.4V. Di litar kami, ini akan meninggalkan 3.6V untuk LED kami, yang sepatutnya melepasi sekitar 500mA mengikut grafik kami. Walaupun ini agak tinggi, ia berada dalam jangkauan yang saya cari, dan menambahkan dioda ketiga dalam siri akan menurunkan voltan terlalu rendah (~ 2.9V). Juga, ketika melewati arus yang banyak ini melalui dioda, kemungkinan penurunan voltan sedikit lebih tinggi daripada.7, oleh itu sistem akan menemui keseimbangan pada arus yang sedikit lebih rendah. Sekali lagi, ini dapat diselesaikan dengan tepat dengan matematik jika anda mempunyai semua butiran dioda, tetapi saya menggunakan pendekatan yang lebih mudah - pengatur voltan yang boleh disesuaikan. Saya baru sahaja menambah dua diod (kerana ini adalah tetamu saya) dan perlahan-lahan menaikkan voltan semasa mengukur arus. Pada masa saya mencapai 5 volt, ia telah menarik sekitar 400mA. Sempurna.

Sekiranya anda menggunakan dioda yang berbeza dan dua tidak berfungsi, anda boleh menambah atau mengurangkan dioda atau mencuba diod yang berbeza dengan penurunan voltan yang berbeza. Atau anda boleh menggunakan perintang jika anda mempunyai nilai yang betul. Saya tidak dapat memikirkan sebab mengapa satu kaedah akan lebih baik daripada yang lain, tetapi jika anda boleh, saya ingin mempelajarinya dalam komen.

Satu lagi catatan sampingan bagi mereka yang bermain dengan LED kuasa tinggi: Air suling adalah haba panas yang hebat! Semasa saya menguji had LED ini, saya benar-benar merendamnya dalam air suling. Air suling adalah penebat (baik, lebih seperti konduktor yang sangat lemah) sehingga selamat untuk elektronik. JANGAN GUNAKAN air paip, kerana mineral terlarut inilah yang menjadikannya konduktif. Seperti biasa, gunakan akal dan berhati-hati, tetapi ini boleh menjadi muslihat yang bermanfaat.

Langkah 4: Buat Litar LED, Bahagian Kedua

Sekarang masanya untuk menyatukan rangkaian asas.

Letakkan sebatian haba ke pusat pendingin anda, kemudian tekan LED anda ke atasnya. Ini akan membantu menahan LED di tempat semasa anda memasangkannya ke pendingin. Sekarang lakukan itu. Pateri LED ke pendingin.

Seterusnya, solder LED dan dua diod (atau perintang 5ohm anda) secara bersiri. Ingat, diod terpolarisasi, jadi pastikan semuanya menghadap ke arah yang sama, atau lampu anda tidak akan menyala. Diod biasanya mempunyai jalur perak yang menunjukkan sisi voltan rendah. Pastikan mereka masing-masing memasuki litar dengan jalur ini di sebelah lebih jauh dari sumber 5V anda. LED juga dioda, yang bermaksud juga arah. Pastikan anda menunjuk ini ke arah yang betul juga. Biasanya mereka mempunyai tanda pada petunjuk kecil. Sekiranya tidak, gunakan sumber voltan rendah (~ 2-3V, dua bateri AA dalam siri akan berfungsi) untuk menguji. Anda tidak akan merosakkan LED dengan menyambungkannya ke belakang, ia tidak akan berfungsi.

Saya menambah beberapa pita elektrik di bahagian belakang pendingin, kemudian memasukkan diod di belakangnya. Tidak kira susunan mana komponen ini masuk dalam litar, asalkan semuanya menghadap ke arah yang betul.

Langkah 5: Sambungkan Jack

Sekarang pasangkan bicu USB ke litar. Yang anda perlukan hanyalah kuasa (merah) dan kabel biasa (hitam) dari USB. Anda boleh memotong yang lain (tetapi berhati-hati untuk tidak memendekkannya, supaya tidak merosakkan peranti apa pun yang anda pasangkan ini). Cubalah lakukan ini dengan sedikit kelonggaran yang mungkin di wayar.

Sekarang gunakan sedikit gam panas untuk menyatukannya.

Langkah 6: Potong Lubang di Tutup Botol

Ya, saya tahu ia adalah kegemaran anda, tetapi kita mesti melakukan ini.

Kita perlu membuat celah di bahagian belakang penutup botol supaya palam USB dapat meluncur. Saya mendapati bahawa saya dapat menggunakan sedikit gerudi untuk menggerudi dua lubang di sebelah satu sama lain dengan lebar yang betul, dan kemudian menggunakan gergaji gergaji dengan gerudi untuk menghubungkannya, membentuk celah. Saya pasti ada kaedah yang lebih baik dan alat yang lebih baik, dan saya ingin mengetahui tentangnya dalam komen!

Langkah 7: Tambahkan Tutup Botol

Sekarang tekan soket melalui celah yang anda buat di penutup botol dan tambahkan lebih banyak gam panas di sekelilingnya yang seolah-olah menahannya di tempat.

Langkah 8: Masukkan Sugru

Gunakan Sugru untuk membuat meterai yang bagus di bahagian atas jack, dan sembunyikan rupanya. Barang ini juga berfungsi sebagai pelekat, yang akan menjadikannya lebih tahan lama.

Langkah 9: Nikmati

Lihat! Mentol!

Lampu ini menarik tenaga lebih sedikit daripada pengecasan telefon pintar, jadi mereka harus dapat dihidupkan dari hampir semua pek bateri USB yang anda miliki. Bagus untuk lampu kecemasan atau untuk meneruskan perjalanan perkhemahan. Dengan pek bateri yang besar, ia akan berfungsi selama puluhan jam!

Selamat membuat!