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[家电] 手工DIY支持一键极亮的多功能袖珍USB照明灯

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发表于 2020-8-21 01:12:48 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 寂静的春天 于 2020-8-21 18:22 编辑

USB照明灯采用LED光源,高亮度,低功耗,小巧便携,只要是有USB接口的地方都能提供临时照明功能,无论作为床头灯,走夜路,还是停电,小小的USB照明灯都会派上大用场。

帖子开头,首先展示一下我在2014年DIY的USB灯:
IMG_20200818_225602.jpg
IMG_20200818_225540.jpg
这个USB灯很简单,只有一个LED&一颗限流电阻,做在一个报废的USB头子上,用透明塑料死死封住的,当年我也不懂电子技术,做成这样也算不错了。
点亮效果如图:
IMG_20200818_225637.jpg
毫无疑问,色温很高,只能在厕所用用了,毕竟在当年,条件艰苦,DIY物料缺乏,我手边找到的LED就是这种的。
这个USB灯,当年也算是主流配置,然而,现在已经是2020年了,这颗小灯过时了,需要重新D一个多功能USB灯,既可以作为照明,又可以作为夜灯,还要加入光控功能,白天能自动熄灭,夜间能自动点亮。所以,才有了今天的帖子。

首先,找来一个USB插芯,触点是镀金的,用料还算可以:
IMG_20200814_225746.jpg
焊上2条线,作为测试用,后期会修掉插芯多余部分,重新焊线:
IMG_20200815_001842.jpg
找来一块SONY软盘上的铁片,弹性韧性都很好,适合DIY(实际上这是一种合金材料,磁铁不吸):
IMG_20200815_221730.jpg
展平:
IMG_20200815_222024.jpg
剪下一块:
IMG_20200815_222550.jpg
加工:
IMG_20200815_223053.jpg
根据USB接口的尺寸,手工弯折:
IMG_20200815_223838_BURST001_COVER.jpg
插头放进去比划,刚刚好:
IMG_20200815_224459.jpg
插头刚好能卡住:
IMG_20200815_224512.jpg
再次弯折,壳体成型,以包住USB插头为宜:
IMG_20200815_230347.jpg
修剪去多余部分,留下较大的空间用于出光:
IMG_20200815_230816.jpg
找来一块玻纤洞洞板:
IMG_20200815_235805.jpg
比划尺寸:
IMG_20200815_235220.jpg
剪下一小块洞洞板,用于安装控制电路,4*4大小就差不多:
IMG_20200815_235934.jpg
IMG_20200816_000125.jpg
废板上拆下一颗MOS管,型号为A1SHB,为P沟道MOS,适合小电流使用:
IMG_20200816_001039.jpg
焊在板子合适位置:
IMG_20200816_002152.jpg
焊上一颗电阻:
IMG_20200816_003143.jpg
拆下一颗光敏电阻,并修脚 :
IMG_20200816_003323.jpg
焊上光敏电阻以及与之并联的1M电阻,光控电路焊接完成:
IMG_20200816_004226.jpg
IMG_20200816_004243.jpg
串LED灯珠搭一下电路,简单测试一下功能:
IMG_20200816_020140.jpg
光照充足时,灯珠不亮,电流0.1mA:
IMG_20200816_020146.jpg
黑暗环境下,灯珠亮了一点(当小夜灯足够),电流10.5mA,看来光控电路是成功的:
IMG_20200816_020214.jpg
改变栅极对地电阻可以调节光控的照度阈值(即低于该阈值亮,高于该阈值灭),这里建议使用70千欧电阻:
IMG_20200816_022428.jpg
由于该灯有“一键极亮”功能,故需安装按钮开关,废mp3板子上拆了个按钮,焊在板子一角,并焊上两颗限流电阻(阻值4.7+4.7,由于亮度不足后期通过并电阻改成了5欧):
IMG_20200816_030511.jpg
焊好后的主板与一毛硬币比划体积:
IMG_20200816_101021.jpg
主板焊上三条引线,定义见图:
IMG_20200816_103753.jpg
取出一颗论坛兑换的欧司朗LED灯珠,粘在板子下方,并焊上灯珠负极引线:
IMG_20200816_105055.jpg
背面看看:
IMG_20200816_105104.jpg
焊上USB插头(插头经过修剪去掉了多余部分,方便装进狭小的空间内):
IMG_20200816_111125.jpg
焊上一颗PCR606J晶闸管,晶闸管提供“一键极亮”功能,当按下按钮时晶闸管被触发导通,与之并联的光控电路被短路失效,LED以极亮模式运行。由于串有5欧限流电阻,而且LED散热良好,故极亮模式对LED无害。重新插拔USB后,晶闸管不再继续导通,光控电路工作,该灯返回到光控模式:
IMG_20200816_113141.jpg
做好后的灯芯结构很紧凑,各部位图解如下图所示:
IMG_20200816_113041.jpg
PCR606J晶闸管平面要贴壳,利于散热,灯珠热沉位置上锡,用于焊接散热铜箔:
IMG_20200816_113158.jpg
灯珠背面焊好铜箔,利于灯珠散热:
IMG_20200816_115752.jpg
铜箔涂点导热硅脂,灯芯装进壳子,USB插芯要卡紧并用502加固,就像下图这样:
IMG_20200816_121417.jpg
装好后的样子还不错吧!
IMG_20200816_121433.jpg
灯芯内部打胶,然后粘上2铁片遮住内脏,露出出光窗口:
IMG_20200816_135605.jpg
粘一块半透明塑料作为柔光膜:
IMG_20200818_195420.jpg
再贴一块半透明塑料,柔光+美观,多功能USB灯制作完成。成品图如下。
正面:
IMG_20200820_185209.jpg
反面:
IMG_20200818_195432.jpg
顶面感光部位和“一键极亮”按钮:
IMG_20200818_200003.jpg
夜间点亮效果(夜灯模式):
IMG_20200818_195549.jpg
夜间点亮效果(极亮模式):
IMG_20200818_195826.jpg
有光照时,灯不会亮(除非按下极亮按钮):
IMG_20200820_193706.jpg
洗手间照明效果图:
IMG_20200820_194135.jpg
最后附上本DIY作品的电路原理图:
004303v857pw76jddw8gzd_mh1597968951000.jpg
由图可知,USB的5V电源经过5欧限流电阻和LED进入控制电路。控制电路分两路,左侧为光控,右侧为晶闸管触发电路。当R2光敏电阻接受一定的光照时,阻值变小,P-MOS栅极电位变高而截止,小夜灯熄灭。光线很暗时,R2阻值很大栅极电位被R4拉低,管子导通,小夜灯点亮。无论小夜灯亮灭,当按下触发按钮时,晶闸管导通,光控电路被短路失效,电流直接经过晶闸管,LED全功率运行,进入极亮模式。断电后重新开机,将恢复到原来的光控模式。
谢谢观看!更多精彩DIY敬请期待!

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发表于 2020-8-21 07:19:22 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
做的挺好,紫薯布丁
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发表于 2020-8-21 07:33:49 | 显示全部楼层
镇流器又搞小发明了,挺好,电路图mos管ds画反了~

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发表于 2020-8-21 07:38:55 | 显示全部楼层
很不错的USB小灯。
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 楼主| 发表于 2020-8-21 08:18:30 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
qrut 发表于 2020-8-21 07:33
镇流器又搞小发明了,挺好,电路图mos管ds画反了~

谢谢提醒,电路图已改
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发表于 2020-8-21 08:33:28 | 显示全部楼层
镇流器又搞小发明了,挺好,电路图mos管ds画反了~
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发表于 2020-8-21 09:01:05 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
这个不错,走线用铜丝走直角更漂亮,然后树脂或者705灌胶

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发表于 2020-8-21 09:43:40 | 显示全部楼层
不错,我是限制亮度,晚上小夜灯不一定要亮,眼睛不适应!
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发表于 2020-8-21 11:05:42 | 显示全部楼层
手工DIY是一种乐趣
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 楼主| 发表于 2020-8-21 13:55:54 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
azzajazz 发表于 2020-8-21 09:01
这个不错,走线用铜丝走直角更漂亮,然后树脂或者705灌胶

铜丝毕竟只是铜丝,我这可是镀银线
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 楼主| 发表于 2020-8-21 15:48:00 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
gl542400 发表于 2020-8-21 09:43
不错,我是限制亮度,晚上小夜灯不一定要亮,眼睛不适应!

我这个小夜灯不太亮,10ma*3v=30mw
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发表于 2020-8-21 16:34:35 | 显示全部楼层
加快柔光材料吧感觉有点晃眼
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 楼主| 发表于 2020-8-21 16:36:13 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
10655188 发表于 2020-8-21 16:34
加快柔光材料吧感觉有点晃眼

照片拍的晃眼,肉眼看着还行
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发表于 2020-8-21 16:46:22 | 显示全部楼层
支持折腾!
偶在马家撸了不少这种USB小灯,都几毛块把钱,还带触摸开关
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发表于 2020-8-21 17:07:38 | 显示全部楼层
手头有5506光敏电阻和9014三极管,不知道用18650锂电池供电,要用多大阻值和功率的电阻?这样的元件,能够支持200-300MA的电流吗?

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发表于 2020-8-22 10:42:16 | 显示全部楼层
这集成度有点高啊
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 楼主| 发表于 2020-8-22 11:27:31 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
xianglang 发表于 2020-8-21 17:07
手头有5506光敏电阻和9014三极管,不知道用18650锂电池供电,要用多大阻值和功率的电阻?这样的元件,能够 ...

如果只用一个三极管搭成光控电路的话,三极管下偏用光敏,上偏用680k~2.2M电阻,根据实际情况选择合适的阻值。9014三极管过200~300mA会发热,白天亮度不够的话会跑电,不适合电池供电的电路。如果想制作18650供电的夜灯,建议采用一个PNP管+一个NPN管的双管光控电路,如下图所示:
064324c991xfxc670809hu..jpg

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发表于 2020-8-22 12:54:04 | 显示全部楼层
啊,可惜以前扔掉了很多軟盤啊。。。

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