USB аккумуляторный экологичный фонарик: 4 шага (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

Помогите сохранить окружающую среду, создав свой собственный перезаряжаемый USB-фонарик. Больше не нужно выбрасывать дешевые батарейки каждый раз, когда вы хотите использовать фонарик.

Просто подключите к USB-порту для полной зарядки, и у вас будет мощный светодиодный фонарик, который прослужит более 2 часов непрерывного использования.

Шаг 1. Соберите материалы

1. Зарядная плата модуля зарядного устройства литиевой батареи TP4056 подходит для аккумуляторов 18650
2. 18650 аккумуляторная батарея
3. Доступ к 3D-принтеру
4. Монтажный провод
5. Доска Vero - 9 x 5 отверстий
6. Выключатель питания малый SPST, номинальный ток 6A
7. Светодиоды высокой мощности 3 Вт, 3,4 В, 700 мА, холодный белый, 2 шт.

8. Мини-светодиодная линза 13 мм, угол 20 градусов, 2 шт.

При покупке переключателя важно обращать внимание на высокий номинальный ток переключателя питания, потому что светодиоды потребляют более 1 ампера при включении резака, а большинство маленьких переключателей имеют низкие номинальные токи.

Шаг 2: 3D-печать корпуса

Факел напечатан из трех частей.

1. Основной корпус
2. Безель
3. База

Я использовал Creality Ender 3 для печати компонентов со следующими настройками

Нить накала: белый PLA (черный PLA можно использовать для лицевой панели)

Плотность инфильтрации: 20%

Поддерживает: только для областей, соприкасающихся с рабочей пластиной

Скорость: 60 мм / сек

Файлы 3D-печати можно найти здесь, на Thingiverse.

После завершения я использовал черную краску на водной основе, чтобы нарисовать верхнюю часть базового блока, чтобы минимизировать степень света, проходящего через корпус блока.

Шаг 3: Постройте схему

Обзор схемы

В схеме используются мощные светодиоды мощностью 3 Вт с линзами 20 градусов для фокусировки луча, что обеспечивает очень яркий и мощный маленький фонарик. Светодиоды работают при напряжении 3,4–3,7 В, а при зарядке напряжение аккумулятора повышается до 4,2 В. Чтобы ограничить перенапряжение светодиодов, я поставил сверхмощный диод последовательно со светодиодами, который снижает напряжение светодиода на 0,6 В.

Примечание. Оставьте подключение аккумулятора до последнего шага, чтобы избежать случайного короткого замыкания аккумулятора. В этом случае аккумулятор может перегреться и взорваться.

1. Установите светодиоды

Отрежьте доску Vero по размеру и убедитесь, что она входит в верхнюю часть корпуса резака. Припаяйте оба светодиода к плате Vero, следя за тем, чтобы анод и катод были соединены параллельно, как показано на принципиальной схеме. Светодиодные линзы имеют угол освещения 20 градусов, что обеспечивает лучшую дальность действия и фокусировку. Наденьте их на светодиоды, как показано на рисунке.

Примечание. Следите за правильной ориентацией светодиодов. Катодная или отрицательная сторона светодиода обозначается отрицательным знаком, вырезанным на одной ножке "-". Неправильная ориентация светодиода приведет к повреждению светодиодов.

Используйте соединительный провод для соединения анода и катодов светодиодов длиной примерно 10 см для последующего использования.

2. Зарядное устройство

Следуя принципиальной схеме, подключите к плате TP4056 соединительный провод длиной примерно 10 см. Оставьте подключение аккумулятора до последнего шага, чтобы избежать случайного короткого замыкания аккумулятора.

3. Выключатель питания

Прикрепите к выключателю электропитания соединительный провод длиной примерно 10 см. Я использовал термоусадочную изоляцию, чтобы изолировать соединения, чтобы избежать короткого замыкания, когда устройство было закрыто.

4. Установите диод

Я включил диод 1N4007 вместе со светодиодом, чтобы снизить напряжение на светодиоды на 0,7 В без увеличения сопротивления. Осторожно подключите его к выключателю питания, как показано на принципиальной схеме, и закройте диод лентой или термоусадочной пленкой, чтобы избежать короткого замыкания на другие компоненты, когда блок закрыт.

5. Соедините светодиоды, переключатель и зарядное устройство вместе Пропустите провода светодиодов через отверстия в верхней части корпуса резака к основанию. Установите выключатель питания и провода, убедившись, что выключатель аккуратно вставлен в резак. Припаяйте соединения в соответствии со схемой, оставив соединения батареи на потом. Подключите выход зарядного устройства к переключателю и светодиодам согласно схеме. Теперь вы готовы протестировать схему. Убедитесь, что кабеля достаточно для подключения к батарее от зарядного устройства.

Шаг 4: Заключительное тестирование и сборка

1. Установка батареи

Перед первоначальным тестированием убедитесь, что выключатель питания находится в выключенном положении. Тщательно припаяйте положительный полюс аккумулятора, затем заклейте всю оголенную проводку изолентой. Затем аккуратно припаяйте отрицательный вывод аккумуляторной батареи и заклейте всю оголенную проводку изолентой.

2. Тестирование устройства

Теперь попробуйте включить фонарик, при остаточном заряде аккумулятора должны загореться светодиоды. Если все в порядке, подключите зарядное устройство USB к плате зарядного устройства и убедитесь, что устройство заряжается правильно. По завершении цвет индикатора зарядного устройства изменится с красного на зеленый.

3. Установите зарядное устройство

Закрепите плату зарядного устройства аккумулятора в базовом блоке с помощью клея. Лучше всего подключить кабель USB, чтобы удерживать его в нужном положении, как показано на рисунках, а затем с помощью горячего клея закрепить на нижней стороне печатной платы зарядного устройства. Будьте осторожны, чтобы не перегреть корпус, так как PLA легко плавится. Перед извлечением USB-штекера дайте ему остыть и затвердеть.

4. Окончательная сборка

Вставьте переключатель в корпус и аккуратно расположите провода так, чтобы батарея могла войти в основание. Убедитесь, что устройство закрывается правильно, прежде чем использовать горячий клей для закрепления одной стороны аккумулятора в корпусе резака, чтобы он не мешал печатной плате зарядного устройства или переключателю.

4. Безель

Наденьте линзы на светодиод. Я рекомендую вам либо напечатать лицевую панель из черного PLA, либо покрасить ее, так как мне нужно придать более профессиональный вид. Наденьте лицевую панель на резак, и она должна плотно прилегать без клея.

Теперь у вас есть собственный перезаряжаемый фонарик, больше нет ненужных батарей, которые попадают на свалку.

Наслаждаться!!!