ไฟ AC ขัดข้อง ไฟทางเดิน LED สำรองแบตเตอรี่: 8 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

ในช่วงที่ไฟฟ้าดับเมื่อเร็วๆ นี้ ในห้องใต้ดินที่มืดมิดที่สุดของฉัน…แสงจะมีประโยชน์มากจริงๆ น่าเสียดายที่ไฟฉายของฉันอยู่ห่างออกไปไม่กี่ห้องที่มืดมิด ฉันคลำหาเล็กน้อย พบแสงสว่างและเดินไปที่ห้องแฟมิลี่ ภรรยาของฉันจุดเทียน 3 เล่ม และเรานั่งสงสัยว่าเมื่อไรไฟจะกลับมา ตอนนั้นเองที่ฉันเริ่มวางแผนแก้ปัญหาที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกนี้

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุที่จำเป็น - กู้ส่วนใหญ่สำหรับโครงการนี้

สำหรับโครงการนี้ ฉันจะใช้โคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์ที่ถูกทิ้งร้างสำหรับวงจรหลัก และแหล่งจ่ายไฟ USB มุมฉาก

แบตเตอรี่เป็นแบตเตอรี่ไฟพลังงานแสงอาทิตย์มาตรฐานที่จะจ่ายกระแสไฟตรงเมื่อไฟฟ้ากระแสสลับดับ

1- เครื่องชาร์จ USB มุมขวา 5 VDC ที่เอาต์พุต 1 แอมป์

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

1- โคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์ - ฉันมีแผงโซลาร์เซลล์ที่ชำรุดอยู่ในมือ

1- 2 ที่ใส่แบตเตอรี่เซลล์ AA พร้อมสวิตช์ - ฉันมีไม่กี่จากไฟร้านค้าดอลลาร์

แบตเตอรี่ NiMH ขนาด 1- 800 ถึง 1, 400 mAh (อาจแตกต่างกันไปตามไฟพลังงานแสงอาทิตย์ที่ต่างกัน)

ตัวต้านทาน 1 - 2 K โอห์ม 1/4 วัตต์

ตัวต้านทาน 1 - 3.9 K โอห์ม 1/4 วัตต์

สายเบ็ด 22 เกจ หดความร้อน

ขั้นตอนที่ 2: เครื่องมือที่จำเป็น

สถานีบัดกรีและบัดกรี

ปืนกาวและแท่งกาว

ดอกสว่านและดอกสว่าน

ตะไบกลมเล็ก.

มือ 3 - มีประโยชน์ตามชื่อที่แนะนำ

คีมหนีบหรือคีมจมูกเข็ม

เขียง - ฉันมีพลาสติกที่ใช้แล้วทิ้งซึ่งฉันใช้บนโต๊ะของฉันเมื่อเจาะและตัด

โวลต์ แอมป์ โอห์มมิเตอร์แบบดิจิตอล - ฉันใช้มิเตอร์สำหรับการดึงกระแสและตัวที่ 2 สำหรับการอ่านค่าแรงดันไฟฟ้า

เขียงหั่นขนมและสายจัมเปอร์สำหรับการทดสอบ

ขั้นตอนที่ 3: การถอดประกอบไฟพลังงานแสงอาทิตย์

ฉันได้ซ่อมแซมอุปกรณ์ติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ประมาณหกจากสิบเอ็ดชิ้นให้เพื่อน และขณะทดสอบอุปกรณ์เหล่านั้นในวันที่มีแดดจ้า สังเกตเห็นว่าหลายตัวหยุดทำงาน หลังจากการทดสอบบางอย่าง ฉันพบว่าแผงโซลาร์เซลล์สูญเสียแรงดันไฟขาออกหลังจากความร้อนจากแสงแดด ฉันพยายามค้นหาจุดของความล้มเหลว แต่ไม่สามารถดำเนินการแก้ไขที่เชื่อถือได้ ฉันมีอุปกรณ์ติดตั้ง 5 ตัวพร้อมไฟ LED ที่ใช้งานได้และตัวควบคุม QX5252f นี่จะเป็นวงจรหลักสำหรับโครงการแสงสว่างนี้

ฉันตัดสายที่นำไปสู่แผงโซลาร์เซลล์และเพิ่มความร้อนสีเหลืองเพื่อให้ฉันสามารถระบุสายไฟไปยังแผงควบคุมได้ ฉันยังตัดสาย + และ - ออกจากที่ใส่แบตเตอรี่ LED ยังคงเชื่อมต่อกับบอร์ดควบคุม ฉันต้องขูดพลาสติกที่ยึด LED ไว้กับที่ มันค่อนข้างง่ายที่จะทำโดยไม่สร้างความเสียหายใดๆ

ตอนนี้คอนโทรลเลอร์ก็พร้อมที่จะทดสอบกับแหล่งจ่ายไฟ USB เป็นตัวชาร์จแบตเตอรี่แทนแผงโซลาร์เซลล์

เคล็ดลับ: อย่าลืมค้นหา QX5252f ทางออนไลน์ เนื่องจากเป็นวงจรรวมที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว

ขั้นตอนที่ 4: แผนภาพวงจร วงจรแบ่งแรงดันและการทดสอบ

ฉันศึกษาไซต์หลายแห่งเพื่อค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับไฟพลังงานแสงอาทิตย์ และวิธีชาร์จแบตเตอรี่ NiMH ในท้ายที่สุด ฉันตัดสินใจว่าจะเก็บแรงดันประจุไว้ที่ประมาณ 1.4 vdc ถึง 1.6 vdc และกระแสไฟชาร์จต่ำกว่า 1 mA

เนื่องจากแสงจะถูกใช้ไม่บ่อยนัก จึงไม่ต้องการการชาร์จอย่างรวดเร็ว

ค่าตัวต้านทานที่ต้องการในกรณีนี้คือ 3, 900 โอห์ม (3K9) และ 2,000 โอห์ม (2K)

ฉันประกอบตัวต้านทานบนเขียงหั่นขนมเชื่อมต่อสายนำจากแผงวงจรที่ได้รับการกู้คืนไปยังเขียงหั่นขนมตามแผนผังที่แนบมา

จากนั้นฉันเชื่อมต่อ 5 vdc จากปลั๊กไฟ USB กับตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าและเพิ่มแบตเตอรี่

ไฟ LED ดับตามที่ควรจะเป็นเนื่องจากตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับขั้วอินพุต SOL บนแผงวงจรเลียนแบบแรงดันไฟฟ้าที่เซลล์แสงอาทิตย์ในแสงแดดจะจ่ายให้

ฉันถอดแหล่งจ่ายไฟ USB 5 vdc แล้วและไฟ LED ก็เปิดขึ้นตามที่ควร

จากนั้นฉันก็เพิ่มโวลต์และแอมป์มิเตอร์และยืนยันว่าการอ่านนั้นคล้ายกับค่าที่คำนวณได้

ถึงเวลารวมโปรเจ็กต์กันแล้ว!

หมายเหตุ: เพื่อประหยัดพื้นที่ในการติดตัวต้านทานเข้ากับแผงวงจร ผมบิดมันเข้าด้วยกันเหมือนในภาพ

ขั้นตอนที่ 5: การเตรียมกล่องแบตเตอรี่สำหรับ LED และสาย USB Feed

บางทีอาจเป็นโชค บางทีอาจเป็นการคิดอย่างมีประสิทธิภาพ ไฟ LED เข้าที่โดยมีเพียงสนิปเล็กน้อยและยื่นลงในช่องว่างใต้สวิตช์สไลด์ ฉันเจาะรูเพื่อให้ไฟ LED ส่องผ่านกล่องแบตเตอรี่ และยังคงใช้สวิตช์แบบสไลด์

เนื่องจากต้องใช้แบตเตอรี่ AA NiMH เพียง 1 ก้อน ฉันจึงสามารถใช้ที่ยึดอีกครึ่งหนึ่งเพื่อติดตั้ง PCB ของไฟพลังงานแสงอาทิตย์และตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า ฉันต้องการทำมุมรูสำหรับสาย USB เข้ากับด้าน PCB ของที่ใส่แบตเตอรี่ ฉันวางตะไบทรงกลมไว้เพื่อแสดงมุมที่ฉันถือสว่าน จำเป็นต้องมีการยื่นเล็กน้อย แต่สาย USB นั้นถูกต้องตรงที่ฉันต้องการเพื่อเชื่อมต่อกับ PCB และตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า

ขั้นตอนที่ 6: ติดตั้งตัวแบ่งตัวต้านทาน, USB และการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ให้แห้ง

ส่วนนี้ค่อนข้างยุ่งยากเล็กน้อย แต่ด้วยความอดทนก็ตรงไปตรงมา

ฉันพับสายนำในทิศทางที่พวกเขาจะต้องเชื่อมต่อ

รูปภาพอาจทำให้เข้าใจผิดได้ เนื่องจากฉันหมุนกล่องเพื่อช่วยในมุมสำหรับการบัดกรีการเชื่อมต่อแต่ละครั้ง

เห็นได้ชัดว่าฉันสามารถใช้การเชื่อมต่อ PCB เพื่อติดตั้งตัวแบ่งแรงดันไฟและประหยัดพื้นที่ได้

ฉันขายลีดที่จะเชื่อมต่อกับโซลาร์เซลล์ (พวกเขามีความร้อนสีเหลืองหดตัว)

ตะกั่วเดี่ยวจาก 2K I บัดกรีไปยังรูที่ตะกั่วดำเชิงลบของเซลล์แสงอาทิตย์คือ

หมายเหตุ: นี่คือที่ที่ USB สีดำ - ตะกั่วจะถูกบัดกรีในภายหลัง

ตะกั่ว 2K ที่มีตัวแบ่ง 3K9 ไปที่รูที่มีตะกั่วสีขาวที่เป็นบวกของเซลล์แสงอาทิตย์

หมายเหตุ: ลีด 3K9 อื่น ๆ ถูกเปิดทิ้งไว้ในตอนนี้…ซึ่งจะเชื่อมต่อกับสาย USB + สีแดง

ระวังที่นี่: ขั้วต่อ USB A จะต้องแห้งสนิทเพื่อเชื่อมต่อกับปลั๊กไฟ USB เพื่อให้กระชับพอดี แต่ยังให้กล่องแบตเตอรี่อยู่ตรงกลางของแหล่งจ่ายไฟ เราจะใช้กาวร้อนในภายหลังเพื่อรักษาความปลอดภัยนี้ใน Final Assembly

นี่คือที่ที่แคลมป์ผ่าตัดหรือคีมจมูกเข็มช่วยในการเชื่อมต่อ USB A

- วางตำแหน่งกล่องแบตเตอรี่เพื่อให้คุณสามารถถือ USB สีดำ - ตะกั่วและบัดกรีเข้ากับตะกั่วตัวต้านทาน 2K ตัวเดียว

- จากนั้นบัดกรี USB สีแดง + นำไปสู่ตะกั่วตัวต้านทาน 3K9 แบบเปิด

เพิ่มการหดตัวด้วยความร้อนเหนือจุดเชื่อมต่อเพื่อป้องกันโอกาสที่สายไฟจะลัดวงจร

สามารถบัดกรีตะกั่วแบตเตอรี่สีดำเข้ากับบัสบาร์ที่ต่อกับขั้วสปริงได้ดังภาพ

สามารถบัดกรีแบตเตอรี่สีขาว + ตะกั่วเข้ากับหน้าสัมผัสเปิดบนสวิตช์เลื่อนได้

ติดตั้งแบตเตอรี่ และเมื่อสวิตช์เลื่อนอยู่ที่ตำแหน่งเปิด ไฟ LED จะสว่างขึ้น

เราพร้อมแล้วสำหรับการประกอบขั้นสุดท้าย

ขั้นตอนที่ 7: การประกอบและการทดสอบขั้นสุดท้าย

ภาพสองภาพแรกแสดงให้เห็นว่ากล่องแบตเตอรี่และขั้วต่อ USB A ต้องอยู่ในตำแหน่งอย่างไรและติดกาวร้อนละลายเข้าที่

คุณสามารถเห็นกาวในรูปที่ 2 โดยเฉพาะ

หมายเหตุ: USB A ติดอยู่ที่กล่องแบตเตอรี่เท่านั้น ฉันไม่ได้ติดกล่องแบตเตอรี่ไว้กับที่ชาร์จ USB ดังนั้นฉันจึงถอดกล่องแบตเตอรี่เพื่อใช้บริการหรือเปลี่ยนแบตเตอรี่

การทดสอบ:

เลื่อนสวิตช์เปิดปิดบนกล่องแบตเตอรี่ไปที่ตำแหน่งเปิด และไฟ LED จะสว่างขึ้น

เชื่อมต่อชุดไฟกล่องแบตเตอรี่เข้ากับเครื่องชาร์จ USB และเสียบเข้ากับเต้ารับไฟฟ้ากระแสสลับ

ไฟ LED ควรดับลง และพร้อมที่จะปรับใช้แล้ว

ขั้นตอนที่ 8: การติดตั้งและความคิดสุดท้าย

การติดตั้ง:

ฉันติดตั้งไฟ AC ล้มเหลว ไฟ LED Path Light สำรองแบตเตอรี่ในซ็อกเก็ตปลั๊กโถงทางเดินใต้ดิน และรู้สึกดีขึ้นเมื่อรู้ว่าเส้นทางจะถูกกำหนดอย่างชัดเจนในครั้งต่อไปที่ไฟฟ้าดับ

ความคิดสุดท้าย:

ฉันทราบดีว่าฉันสามารถซื้อผลิตภัณฑ์ที่คล้ายกันได้ในราคาประมาณ 20 เหรียญ แต่ฉันสนุกกับประสบการณ์การเรียนรู้และใช้ชิ้นส่วนและชิ้นส่วนที่กู้คืนมาได้บางส่วนจาก "กล่องอะไหล่" ของฉัน