Flexlight: eine lötfreie Knopfzellen-LED-Taschenlampe - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Fusion 360-Projekte »

Mein Ziel für dieses Projekt war es, eine einfache batteriebetriebene LED-Taschenlampe mit minimalen Teilen und ohne Löten zu erstellen. Sie können die Teile in wenigen Stunden ausdrucken und in etwa 10 Minuten zusammenbauen, was es ideal für ein (von Erwachsenen betreutes) Nachmittagsprojekt macht. Der sehr einfache Stromkreis in dieser Taschenlampe ist von LED-Throwies inspiriert, über die Sie hier mehr erfahren können.

Das Flexlight ist ein 5-teiliges Design (3 gekauft, 2 bedruckt), das die Elastizität der Taschenlampenabdeckung und des LED-Kabels nutzt, um als Schließer zu fungieren, der vom Benutzer gedrückt werden kann, um die Taschenlampe vorübergehend einzuschalten. Zum Zeitpunkt des Schreibens dieses Instructable habe ich zwei Versionen der Taschenlampe entworfen und getestet - eine verwendet eine CR1225-Knopfzelle und die andere verwendet eine CR2032-Knopfzelle. Die Materialkosten für diese Taschenlampe betragen < 2 USD.

Zusätzlich zu den. STL-Dateien für diese beiden Versionen (Thingiverse-Link hier) teile ich auch die herunterladbaren parametrischen Fusion 360-Modelle, damit Sie das Design weiter an Ihre Bedürfnisse anpassen/anpassen können. Ich freue mich, von Ihren Verbesserungen an diesen Designs zu lernen!

• Kleineres Flexlight-Design (verwendet CR1225-Zelle):
• Größeres Flexlight-Design (verwendet CR2032-Zelle):

Sicherheit

• Kleinteile: Die zugekauften Komponenten sind relativ klein und stellen eine Verschluckungsgefahr dar, lassen Sie kleine Kinder mit diesen Teilen nicht unbeaufsichtigt.
• Licht: Das von der Taschenlampe erzeugte Licht kann intensiv sein, leuchten Sie die beleuchtete LED nicht direkt in Ihre oder die Augen anderer.
• Batterie: Schließen Sie die Plus- und Minuspole der Batterie nicht kurz, da dies sie beschädigen, erhitzen und/oder ihren Inhalt entladen kann.

Lieferungen:

• Werkzeuge:

  • 3D-Drucker (oder Zugang zu einem) - als Referenz habe ich diese Teile in PLA auf einem Ender 3 Pro gedruckt
  • Zugriff auf einen Computer mit Ultimaker Cura (Link)
  • Bündigschneider und Zange
  • Kleiner Kreuzschlitzschraubendreher (für #2-56 Schraube)

• Materialien:

  • Ihr Druckmaterial Ihrer Wahl
  • 1x 3V Lithium-Zellen-Batterie (CR1225 oder CR2032, je nach Flexlight-Modell)
  • 1x 5mm klare LED mit >= 3V Durchlassspannung (weiß, lila oder blau empfohlen)
  • 1x #2-56 x 1/4" lange Maschinenschraube

Schritt 1: Drucken Ihrer Flexlight-Teile

Holen Sie sich Ihre bevorzugte Version 'base' und 'cover'. STL-Dateien von Thingiverse (oder erstellen Sie Ihre eigene Version aus den F360-Dateien!) und öffnen Sie Cura. Diese Teile werden in zwei separaten Sitzungen gedruckt, wie unten beschrieben.

Flexlight-Basis

Die Basis ist relativ unkompliziert und das Drucken dauert weniger als 2 Stunden. Ich empfehle folgende Einstellungen:

• Drucken Sie in der "aufrechten" Ausrichtung, wie in den Bildern gezeigt, um sicherzustellen, dass die Batteriehaltefunktion während des Einsetzens / Entfernens der Batterie nicht über eine Schichtlinie bricht.
• Drucken mit Unterstützungsplatzierung > Überall
• 'Standardqualität' mit Füllung 20% und Schichthöhe 0,2mm sollte ausreichend sein, aber auch höhere Qualität ist OK.

Wenn der Druck abgeschlossen ist, verwenden Sie Ihre Bündigschneider und Zangen, um das Trägermaterial zu entfernen.

Flexlight-Abdeckung

Das Cover wurde entwickelt, um einen speziellen Modus in Cura zu nutzen, der es uns ermöglicht, es in einer fortlaufenden Spirale zu drucken, und das Drucken dauert weniger als 1 Stunde. Ich empfehle folgende Einstellungen:

• Drucken Sie in der "aufrechten" Ausrichtung, wie in den Bildern gezeigt.
• Drucken mit Spezialmodi > Außenkontur spiralisieren
• 'Standardqualität' mit einer Schichthöhe von 0,2mm sollte ausreichend sein, aber auch eine höhere Qualität ist in Ordnung.

Warum Außenkontur spiralisieren? Der Hauptvorteil dieser Funktion besteht darin, dass wir unseren dünnen Umschlag ohne Schichtnähte drucken können, die bei typischen Drucken vorhanden sind und das Aussehen und die Haptik des Umschlags beeinträchtigen würden.

Schritt 2: Zusammenbau Ihres Flexlights

Mit Ihren gedruckten und gekauften Teilen in der Hand ist es Zeit zu bauen!

1. Schieben Sie die LED in die gedruckte Basis und drehen Sie sie so, dass die Kathode (negative Seite, normalerweise die kürzere Leitung) auf der Batteriehalterung ruht. Biegen Sie die Anode (positive Seite, normalerweise die längere Leitung) nach unten durch die Aussparung in der Basis.

2. Bewegen Sie die Kathode direkt unter die Batteriehaltefunktion und stecken Sie die Knopfzelle (negative Seite nach oben) unter die Batteriehaltefunktion und Kathode. Drücken Sie auf den Akku, bis er im Sockel einrastet. Vergewissern Sie sich, dass sich die Kathode nun zwischen der Batterierückhaltefunktion und der negativen Seite der Batterie befindet.

   Unmittelbar nach der Installation sollte die Anode die positive Seite der Batterie nicht berühren. Wenn dies der Fall ist, biegen Sie es etwas weiter weg, damit es sich nominell nicht berührt

3. Führen Sie einen Schnelltest durch, indem Sie die Anode auf die positive Seite der Batterie drücken und sicherstellen, dass die LED aufleuchtet. Wenn Sie die Anode loslassen, sollte sie zurückspringen und die LED sollte erlöschen. Wenn die LED nicht aufleuchtet, überprüfen Sie Folgendes und korrigieren Sie es gegebenenfalls:

   • Vergewissern Sie sich, dass Anode und Kathode der LED während der Installation nicht vertauscht wurden.
   • Vergewissern Sie sich, dass Ihr Akku nicht leer ist.
   • Vergewissern Sie sich, dass Ihre LED nicht beschädigt ist.
   • Suchen Sie nach Kurzschlüssen zwischen den LED-Leitungen.
4. Schieben Sie die Abdeckung vorsichtig auf die Basis und stellen Sie sicher, dass das Anodenkabel beim Aufschieben nicht verbogen wird. Befestigen Sie die Abdeckung am Ende gegenüber der LED mit der Schraube #2-56 an der Basis.

Alles erledigt! Jetzt können Sie die Abdeckung in der Nähe der Vertiefungen zusammendrücken, um das Flexlight einzuschalten, und einfach loslassen, um es auszuschalten! Wenn Ihr Schnelltest in Schritt 3 in Ordnung war, das Flexlight jetzt aber nicht wie erwartet funktioniert, entfernen Sie die Abdeckung und:

• Vergewissern Sie sich, dass die Anode nicht verbogen wurde.
• Suchen Sie nach Kurzschlüssen zwischen den LED-Leitungen.

Ich wünsche Ihnen viel Spaß bei der Verwendung des Flexlights für Ihre Beleuchtungsbedürfnisse, egal ob es darum geht, mehrere in Ihrem Wohnraum für Stromausfälle / Notfallmaßnahmen zu verstauen, sie zum Spaß / zur Bildung zu bauen oder etwas ganz anderes. Ich bin auch gespannt, welche Änderungen/Verbesserungen Sie an diesem Design vornehmen – z. Vielen Dank fürs Lesen!

Schritt 3: [Optional] Elektrische Informationen

Aus Neugier habe ich die Spannung über und den Strom durch die LED während des Gebrauchs für jedes dieser Designs gemessen und teile diese Werte hier.

Der Innenwiderstand der Knopfzellenbatterie und die relativ hohe Durchlassspannung unserer weißen oder blauen LED lassen uns mit einer einfachen elektrischen Schaltung im Flexlight auskommen. Der von der Batterie gelieferte Strom liegt jedoch immer noch um eine Größenordnung über dem typischen Wert, der für die volle Batterienennlebensdauer aufgeführt ist (~2-3mA gemessen gegenüber ~0,2 mA typischer Nennleistung). Das Hinzufügen eines Widerstands (~ < 100 Ohm) in Reihe wäre ein guter Ansatz zur Verbesserung der Batterielebensdauer des Flexlights, würde jedoch zu einem dunkleren Licht führen.