Conversion d'une ampoule 230 V CA en alimentation USB ! : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

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Je suis tombé sur ces ampoules à effet de flamme soignées sur eBay, qui scintillent et ont une animation subtile intégrée. Elles sont généralement alimentées par une entrée secteur 85-265V AC, mais pour les applications portables comme une fausse torche ou une lanterne enflammée, ce n'est pas idéal.

J'ai modifié l'ampoule pour qu'au lieu de l'alimentation d'origine, ces ampoules puissent être alimentées par n'importe quelle alimentation 5V, directement à partir d'une seule batterie li-ion, ou même de 2-3 piles AA.

Étape 1: Démontage de l'ampoule

Le boîtier de diffusion supérieur est juste clipsé, avec un peu de levier pour révéler le pilote AC-DC, et de l'autre côté de la carte, un PCB flexible est soudé dessus.

Le circuit imprimé flexible a le microcontrôleur et la matrice de LED soudés dessus avant d'être enroulé et soudé en place. En regardant de plus près ce PCB, il n'y a que deux connexions électriques à la carte de commande du côté de la sortie CC. Si une tension est appliquée à ces connexions qui est la même que la tension de sortie du pilote AC-DC, alors l'ampoule devrait fonctionner correctement.

Le capuchon métallique de l'ampoule peut être retiré, révélant que la connexion AC Live est juste pincée contre le plastique.

Étape 2: Test de la tension de sortie du pilote

Pour tester la tension de sortie en toute sécurité, j'ai soudé deux fils sur la sortie CC et les ai enroulés autour de mes fils DMM comme illustré. Ensuite, j'ai alimenté l'ampoule et vérifié le multimètre numérique pour voir que la tension était d'environ 6,3 V.

J'espérais que ce serait 5V, mais la tension légèrement plus élevée est logique car des paires de LED peuvent être entraînées en série avec ~ 6V. Cela rend la conversion de l'ampoule un peu plus délicate, cependant, car je n'avais pas de convertisseur de suralimentation réglable sous la main qui s'adapterait à la base de l'ampoule.

Étape 3: Modification d'un convertisseur Boost - Théorie

J'avais ce module convertisseur boost qui traînait et après avoir regardé la fiche technique du circuit intégré, j'ai réalisé que je pouvais le modifier pour mes besoins.

Ce convertisseur boost fournit une sortie fixe de 5 V à partir de n'importe quelle tension comprise entre 2,5 V et 4,5 V. Comme j'ai besoin de ~ 6,3 V sur la sortie et non de 5 V, ce module ne fonctionnerait pas tel quel.

Dans l'image ci-dessus du circuit, vous pouvez voir que le circuit intégré régule la tension de sortie par un chemin de retour direct à partir de la sortie (ligne épaisse). Si un diviseur de tension était placé entre la terre et la tension de sortie et que le nœud du diviseur de tension était connecté à la broche "VOUT" du circuit intégré, nous devrions alors pouvoir tromper le circuit intégré en régulant au-dessus de son point de consigne.

Pour des changements importants de la tension de sortie, d'autres composants tels que l'inducteur et les condensateurs devront peut-être être modifiés, mais comme je n'augmente que légèrement la tension, il n'est pas nécessaire de changer quoi que ce soit d'autre.

Etape 4: Modifier un Boost Converter - Pratique

Après avoir retiré la prise USB, j'ai dessoudé le circuit intégré pour examiner de plus près la disposition du circuit imprimé boost.

La broche du milieu "VOUT" est connectée à la languette du circuit intégré, j'ai donc coupé le cuivre séparant cette connexion du reste de la carte. J'ai calculé les valeurs des résistances et choisi les résistances les plus proches que j'avais sous la main; 220kOhm et 50kOhm pour former le diviseur de tension.

Ces résistances ont ensuite été soudées en série sur la sortie du convertisseur boost, et le nœud central a été soudé à la languette VOUT sur le circuit intégré, comme indiqué.

J'ai appliqué 5V à la carte à partir d'une alimentation et mesuré la tension de sortie de 6,56V. Cette lecture est légèrement supérieure à ce que je voulais, mais comme il y a un régulateur Zener pour le microcontrôleur, c'est un niveau de tension acceptable.

Étape 5: Remontage de l'ampoule

Une fois le capuchon métallique retiré, un fil peut être passé à travers le petit trou de la base. Dans ce cas, je montre qu'un câble USB court est utilisé, mais vous pouvez également utiliser n'importe quel autre type de câble pour vous connecter directement à une batterie.

J'ai noué un nœud dans le câble USB pour soulager la traction, une attache de câble fonctionnerait également. Les extrémités du câble USB sont soudées sur le convertisseur boost modifié qui est ensuite connecté directement au côté DC de l'ampoule.

Notez que j'ai laissé le circuit AC-DC dans l'ampoule car il maintient le PCB flexible ensemble, il ne sert à rien et pourrait être entièrement supprimé dans cette configuration.

En resserrant tout en place, vous vous retrouvez avec une ampoule étrange avec un câble qui pend au bout. J'ai également fabriqué une version avec un connecteur JST à 2 broches qui peut être connecté à une batterie de votre choix - dans ce cas, j'ai opté pour une cellule 18650 protégée dotée du connecteur JST correspondant.