Llanterna USB ecològica recarregable: 4 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Ajudeu a salvar el medi ambient creant la vostra pròpia llanterna recarregable USB. Ja no es llencen piles barates cada vegada que es vol utilitzar una llanterna.

Simplement connecteu-lo a un port USB per carregar-vos completament i teniu una potent llanterna LED que dura més de 2 hores d’ús continu.

Pas 1: reuniu els materials

1. Taula de càrrega del mòdul de carregador de bateries de liti TP4056 adequat per a bateries 18650
2. 18650 Bateria recarregable
3. Accés a la impressora 3D
4. Cable de connexió
5. Tauler Vero: 9 x 5 forats
6. Interruptor d'alimentació Petit classificat SPST 6A
7. LED d’alta potència de 3 watts 3.4V 700mA blanc fred X 2

8. Mini lent LED de 13 mm amb angle de 20 graus X 2

És important tenir en compte l’alta corrent nominal de l’interruptor d’alimentació quan es compra l’interruptor, ja que els LED augmentaran de 1 AM quan la torxa s’encengui i la majoria d’interruptors petits tenen una intensitat baixa.

Pas 2: imprimeix en 3D la funda

La torxa està impresa en tres parts

1. Cos principal
2. Bisell
3. Base

He utilitzat un Creality Ender 3 per imprimir els components mitjançant la configuració següent

Filament: PLA blanc (es podria utilitzar PLA negre per al bisell)

Densitat infil: 20%

Suports: només per a zones que toquen la placa de construcció

Velocitat: 60 mm / seg

Els fitxers d'impressió 3D es poden trobar aquí a Thingiverse

Un cop acabat, he utilitzat pintura d'artistes negres a base d'aigua per pintar la part superior de la unitat base per minimitzar el grau de llum que brilla a través del cos de la unitat.

Pas 3: Construeix el circuit

Visió general del circuit

El circuit utilitza LEDs de 3W d’alta potència amb lents de 20 graus per enfocar el feix proporcionant una petita torxa molt brillant i potent. Els LED funcionen a 3.4-3.7v i la tensió de la bateria augmentarà a 4.2v quan es carregui. Per tal de limitar la sobretensió als LED, he posat un díode resistent en sèrie amb els LED que fa caure el voltatge del LED en 0,6 v.

Nota: deixeu la connexió de la bateria fins a l'últim pas per evitar un curtcircuit accidental de la bateria. Si això es produeix, la bateria podria sobreescalfar-se i explotar.

1. Munteu els LED

Talleu el tauler Vero a mida i comproveu que s’adapti a la part superior del cos de la torxa. Soldeu els dos LEDs a la placa Vero amb cura de garantir que l’ànode i els càtodes estiguin connectats junts en paral·lel segons el diagrama del circuit. Les lents LED tenen un angle de llum de 20 graus que proporciona a la torxa un millor abast i enfocament. Premeu-los per sobre de la part superior dels LED segons la imatge.

Nota: tingueu cura d’orientar els LED de la manera correcta. El càtode o costat negatiu del LED s’indica amb el signe negatiu retallat d’una cama "-". Una orientació incorrecta del LED provocarà danys dels LED.

Utilitzeu un cable de connexió per connectar l’ànode i els càtodes dels LED amb una longitud aproximada de 10 cm per utilitzar-los posteriorment.

2. Carregador de bateria

Seguint el diagrama del circuit, connecteu aproximadament 10 cm de longitud de cable de connexió a la placa TP4056. Deixeu la connexió de la bateria fins a l'últim pas per evitar un curtcircuit accidental de la bateria.

3. Interruptor d’alimentació

Connecteu aproximadament 10 cm de longitud de cable de connexió a l’interruptor d’alimentació. He utilitzat Heat Shrink per aïllar les connexions per evitar curtcircuits quan la unitat estava tancada.

4. Instal·leu el díode

He inclòs un díode 1N4007 en línia amb el LED per reduir la tensió als LED en 0,7 v sense introduir resistència. Connecteu-lo acuradament en línia amb l’interruptor d’alimentació segons el diagrama del circuit i cobriu el díode amb cinta adhesiva o termoretràctil per evitar un curtcircuit a altres components quan la unitat estigui tancada.

5. Connecteu els LEDs, el commutador i el carregador junts. Executeu els cables LED pels orificis de la part superior del cos de la torxa fins a la base. Col·loqueu l’interruptor d’alimentació i els cables, comprovant que l’interruptor empeny cap a casa a la torxa. Soldeu les connexions segons el circuit deixant les connexions de la bateria duradores. Connecteu la sortida del carregador de bateria al commutador i als LED segons el circuit. Ara ja esteu a punt per provar el circuit. Assegureu-vos que hi hagi prou cable de connexió per adaptar-se a la connexió a la bateria des del carregador.

Pas 4: Prova final i muntatge

1. Instal·lació de la bateria

Abans de les proves inicials, assegureu-vos que l’interruptor d’alimentació estigui en posició apagada. Soldeu amb cura la connexió positiva de la bateria i, a continuació, tapeu tots els cables exposats amb cinta adhesiva. A continuació, soldeu amb cura la connexió negativa de la bateria i, a continuació, tapeu tots els cables exposats amb cinta adhesiva.

2. Prova de la unitat

Ara intenteu encendre l'interruptor de la torxa, la càrrega residual de la bateria hauria d'encendre els LED. Si tot està bé, connecteu un carregador USB a la placa del carregador de bateries i comproveu que la unitat es carregui correctament. Quan s'hagi completat, el llum del carregador de bateria canviarà de vermell a verd.

3. Munteu el carregador de bateria

Muntar el tauler del carregador de bateria a la unitat base amb cola. El millor mètode és connectar un cable USB per mantenir-lo en posició, tal com es mostra a les imatges, i després utilitzar cola calenta a la part inferior del PCB del carregador de bateria per fixar-lo en la seva posició. Aneu amb compte de no sobreescalfar la caixa, ja que el PLA es fondrà fàcilment. Deixeu-lo refredar i endureixi abans de treure l’endoll USB.

4. Assemblea final

Introduïu l'interruptor al cos i col·loqueu els cables suaument de manera que la bateria pugui introduir-se a la base. Comproveu que la unitat es tanqui correctament abans d’utilitzar cola calenta per fixar un costat de la bateria al cos de la torxa i assegureu-vos que no interfereixi amb la placa del carregador ni amb l’interruptor.

4. El bisell

Premeu les lents al LED. Us recomano que imprimiu el bisell en negre PLA o que el pinteu, ja que he de donar un acabat més professional. Premeu el bisell a la torxa i hauria de quedar perfectament sense cola.

Ara ja teniu la vostra pròpia llanterna recarregable, ja no us deixeu de gastar bateries que acabaran sent abocadors.

A gaudir !!!