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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:
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:
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:
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:
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):
展平:
剪下一块:
加工:
根据USB接口的尺寸,手工弯折:
插头放进去比划,刚刚好:
插头刚好能卡住:
再次弯折,壳体成型,以包住USB插头为宜:
修剪去多余部分,留下较大的空间用于出光:
找来一块玻纤洞洞板:
比划尺寸:
剪下一小块洞洞板,用于安装控制电路,4*4大小就差不多:
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:
焊在板子合适位置:
焊上一颗电阻:
拆下一颗光敏电阻,并修脚 :
焊上光敏电阻以及与之并联的1M电阻,光控电路焊接完成:
串LED灯珠搭一下电路,简单测试一下功能:
光照充足时,灯珠不亮,电流0.1mA:
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:
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:
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):
焊好后的主板与一毛硬币比划体积:
主板焊上三条引线,定义见图:
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:
背面看看:
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):
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:
做好后的灯芯结构很紧凑,各部位图解如下图所示:
PCR606J单向可控硅/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:
灯珠背面焊好铜箔,利于灯珠散热:
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:
装好后的样子还不错吧!
灯芯内部打胶,然后粘上2铁片遮住内脏,露出出光窗口:
粘一块半透明塑料作为柔光膜:
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:
反面:
顶面感光部位和“一键极亮”按钮:
夜间点亮效果(夜灯模式):
夜间点亮效果(极亮模式):
有光照时,灯不会亮(除非按下极亮按钮):
洗手间照明效果图:
最后附上本DIY作品的电路原理图:
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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