LED Аварийное освещение с блоком питания + мини-драйвер вентилятора

Эту простую схему можно использовать в качестве чрезвычайной ситуации LED Light, блок питания для зарядки мобильных телефонов и возможность брать с собой в дорогу (OTG) USB Драйвер вентилятора постоянного тока.

Банк питания емкостью 12 Ач может выдавать ток 2 А для зарядки мобильного телефона. Предусмотрена возможность регулировки скорости зарядки с помощью модуля повышающего преобразователя. Кроме того, имеется цифровой вольтметр, который контролирует напряжение литий-ионного аккумуляторного аккумулятора, а также напряжение зарядки мобильного устройства. Вид изнутри авторского прототипа показан на рис. 1.

Для сборки проекта потребуются следующие компоненты:

Цепь и работа

Принципиальная схема аварийного освещения с блоком питания и драйвером вентилятора OTG показана на рис. 2. Он построен на базе зарядного модуля TP4056 (Плата1), модуля повышения постоянного тока (Плата2), четырех литий-ионных аккумуляторов типа 18650 (BATT.1), 6 x 10 LED-array и несколько других компонентов.

TP4056, использованный в проекте, показан на рис. 4, а модуль повышения напряжения постоянного тока XL6009 на рис. 5.

Зарядное устройство для аккумулятора

Батарейный блок включает в себя четыре литий-ионных элемента типа 18650, соединенных параллельно. Для зарядки аккумулятора Li-ion используется зарядная плата TP4056 (5В, 1А) с индикатором LED и автоматической защитой. В этом проекте используется только один зарядный модуль.

При использовании качественного зарядного устройства для смартфона на разъеме CON1 полная зарядка аккумуляторной батареи занимает около двух часов. Когда он полностью заряжен (напряжение аккумулятора составляет 4,1 В), встроенный красный LED модуля TP4056 становится зеленым. Хотя максимальное напряжение литий-ионного аккумулятора составляет 4,2 В, из соображений безопасности зарядка прекращается при 4,1 В.

Выход блока питания можно использовать для управления аварийным освещением, зарядки мобильного телефона или управления мини-вентилятором постоянного тока OTG (см. рис. 6). Для аварийного освещения используются параллельно шесть лент на 4 В по десять светодиодов на каждой. Переключатель S1 используется для switch включения/выключения аварийного освещения.

Усилительный модуль XL6009

Когда выход блока питания подключен к нагрузке, например аварийному освещению, напряжение аккумулятора начинает медленно падать. Для поддержания постоянного уровня напряжения для зарядки мобильного телефона или управления мини-вентилятором используется модуль повышающего преобразователя постоянного тока XL6009 (через switch S2). По сути, это регулируемый модуль повышения мощности, который повышает выходную мощность блока питания (низкое напряжение батареи) с 4,1 В до 5 В.

С помощью встроенного триммера XL6009 его выходное напряжение можно увеличить до 5,5 В для быстрой зарядки смартфона. Но это напряжение необходимо ограничить до 5,5 Вольт и не превышать этого уровня в целях безопасности подключенного устройства. Рекомендуемое заданное значение выходного напряжения — 5 В.

Выход доступен через стандартную розетку USB для зарядки мобильных телефонов с помощью кабеля USB. Этот выход для зарядки мобильного телефона доступен на CON3 в схеме.

Еще одна розетка микро USB используется на CON4 для управления мини-вентилятором OTG. Переключатель S4 используется для switch отключения вентилятора OTG. Типичные гнездовые розетки USB, доступные на рынке, показаны на рис. 7.

Мини-цифровой вольтметр используется для отображения напряжения аккумуляторной батареи и выходного напряжения повышающего преобразователя для мониторинга состояния блока питания и состояния зарядки мобильного телефона. Однополюсный двухпозиционный (SPDT) switch (S3) используется для выбора между выходным напряжением блока питания и выходным напряжением зарядки мобильного устройства.

Строительство

Для размещения всей схемы можно использовать пластиковую коробку размером 17,78×10,16×3,81 см (7×4×1,5 дюйма). В нем можно разместить все компоненты, включая литий-ионный аккумулятор и фонари LED.

Плоты для выключателей и розеток USB могут быть предусмотрены на корпусе, как показано на рис. 8. Вы можете с помощью небольшого ножа или кочерги проделать отверстия в пластиковой коробке для розеток и выключателей и зафиксировать их с помощью горячего клея и двустороннего скотча.

С лицевой стороны можно использовать прозрачный акриловый лист для закрытия светодиодов аварийного освещения. Поскольку на задней стороне каждой полосы LED присутствует алюминиевый лист, отдельный радиатор не требуется.

Готовый авторский прототип аварийного освещения показан на рис. 8.

Гаутам Кумар Мандал — заместитель генерального директора Дургапурского металлургического завода (SAIL). Он получил степень магистра технических наук в NIT, Дургапуре и B.E. из колледжа BE, Шибпур (ныне IIEST-Шибпур). Он любитель электроники, постоянный читатель и автор статей на EFY.