Converteix una bombeta de CA de 230V a USB: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Per Seán Walsh Segueix-ne més per l'autor:

Quant a: Electrònica, metal·lúrgia, mecanitzat i mecanitzat Més informació sobre Seán Walsh »

Em vaig trobar amb aquestes netes bombetes d’efecte de flama a eBay, que parpellegen i tenen una subtil animació incorporada. Normalment s’alimenten de 85-265V CA, però per a aplicacions portàtils com una llanterna o una llanterna flamant.

Vaig modificar la bombeta de manera que, en lloc de la font d'alimentació original, aquestes bombetes puguin alimentar-se mitjançant qualsevol subministrament de 5 V, directament des d'una sola bateria de li-ion o fins i tot amb 2-3 bateries AA.

Pas 1: desmuntatge de la bombeta

La carcassa de difusió superior s’acaba de retallar, amb una mica d’explicació que va aparèixer per revelar el controlador AC-DC i, a l’altra banda del tauler, s’hi solda un PCB flexible.

El PCB flexible té el microcontrolador i la matriu de LED soldats abans de ser enrotllats i soldats al seu lloc. Fent una ullada més detallada a aquest PCB, només hi ha dues connexions elèctriques a la placa del controlador des de la sortida de CC. Si s’aplica un voltatge a aquestes connexions que és el mateix que el voltatge de sortida del controlador AC-DC, la bombeta hauria de funcionar bé.

Es pot extreure la tapa metàl·lica de la bombeta, cosa que revela que la connexió AC Live s’acaba de pessigar al seu lloc contra el plàstic.

Pas 2: prova del voltatge de sortida del controlador

Per provar el voltatge de sortida amb seguretat, he soldat dos cables a la sortida de CC i els he embolicat al voltant dels meus cables DMM tal com es mostra a la imatge. Llavors vaig alimentar la bombeta i vaig comprovar el DMM per veure si el voltatge rondava els 6,3 V.

Esperava que fos de 5V, però el voltatge una mica més alt té sentit ja que es poden accionar parells de LED en sèrie amb ~ 6V. Això fa que la conversió de la bombeta sigui una mica més complicada, ja que no tenia a mà un convertidor d’augment ajustable que cabria a la base de la bombeta.

Pas 3: Modificació d'un convertidor Boost: teoria

Vaig disposar d’aquest mòdul convertidor d’impulsos i després de mirar la fitxa tècnica de l’IC, em vaig adonar que podia modificar-lo per a les meves necessitats.

Aquest convertidor amplificador proporciona una sortida fixa de 5V des de qualsevol voltatge del rang de 2,5V a 4,5V. Com que necessito ~ 6,3V a la sortida i no 5V, aquest mòdul no funcionaria tal qual.

A la imatge anterior del circuit es pot veure que l’IC regula la tensió de sortida mitjançant un camí de retroalimentació directe des de la sortida (línia gruixuda). Si es col·locava un divisor de tensió entre la terra i el voltatge de sortida i el node del divisor de tensió estava connectat al pin "VOUT" de l'IC, hauríem de ser capaços d'enganyar l'IC per regular-lo per sobre del seu punt de consigna.

Per a canvis importants en la tensió de sortida, és possible que hagin de canviar-se altres components com l’inductor i els condensadors, però com que augmento el voltatge només lleugerament, no cal canviar res més.

Pas 4: modificació d'un convertidor Boost: pràctic

Després d’extreure la presa USB, vaig dessoldar l’IC per mirar de més a prop el disseny de la placa auxiliar.

El passador central "VOUT" està connectat a la pestanya de l'IC, així que he tallat el coure que separa aquesta connexió de la resta de la placa. Vaig calcular els valors de les resistències i vaig triar les resistències més properes que tenia a mà; 220kOhm i 50kOhm per formar el divisor de tensió.

Aquestes resistències es van soldar en sèrie a través de la sortida del convertidor d’augment i el node central es va soldar a la pestanya VOUT de l’IC, tal com es mostra.

Vaig aplicar 5V a la placa des d’una font d’alimentació i vaig mesurar el voltatge de sortida de 6,56V. Aquesta lectura és lleugerament superior al que volia, però com que hi ha un regulador zener per al microcontrolador, aquest és un nivell de voltatge acceptable.

Pas 5: muntatge de la bombeta

Amb la tapa metàl·lica extreta, es pot passar un cable pel petit forat de la base. En aquest cas, mostro un cable USB curt que s’utilitza, però també podeu utilitzar qualsevol altre tipus de cable per connectar-vos directament a una bateria.

He lligat un nus al cable USB per alleujar la tensió, també funcionaria una brida de cable. Els extrems del cable USB es solden al convertidor amplificador modificat que després es connecta directament al costat CC de la bombeta.

Tingueu en compte que he deixat els circuits AC-DC a la bombeta ja que manté la PCB flexible junta, no serveix per a cap altre propòsit i es podria eliminar completament en aquesta configuració.

Apretant-ho tot al seu lloc, us queda una bombeta d’aspecte estrany amb un cable penjant per l’extrem. També he fet una versió amb un connector JST de 2 pins que es pot connectar a una bateria que heu triat; en aquest cas he anat amb una cel·la 18650 protegida que té el connector JST que coincideix.