Flexlight : une lampe de poche LED à pile bouton sans soudure : 3 étapes (avec photos)

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

Projets Fusion 360 »

Mon objectif pour ce projet était de créer une simple lampe de poche LED alimentée par batterie avec un minimum de pièces et aucune soudure nécessaire. Vous pouvez imprimer les pièces en quelques heures et les assembler en 10 minutes environ, ce qui le rend idéal pour un projet d'après-midi (supervisé par un adulte). Le circuit électrique très simple de cette lampe de poche est inspiré des jets à LED, dont vous pouvez en savoir plus ici.

La Flexlight est une conception de 5 pièces (3 achetées, 2 imprimées) qui tire parti de l'élasticité du couvercle de la lampe de poche et du fil LED pour agir comme un interrupteur normalement ouvert, qui peut être pincé par l'utilisateur pour allumer temporairement la lampe de poche. Au moment d'écrire ce Instructable, j'ai conçu et testé deux versions de la lampe de poche - l'une utilise une pile bouton CR1225 et l'autre utilise une pile bouton CR2032. Le coût du matériel pour cette lampe de poche est de moins de 2 USD.

En plus des fichiers. STL pour ces deux versions (lien Thinverse ici), je partage également les modèles paramétriques Fusion 360 téléchargeables afin que vous puissiez modifier/adapter davantage la conception en fonction de vos besoins. Je suis ravi d'apprendre de vos améliorations sur ces conceptions !

• Conception Flexlight plus petite (utilise une cellule CR1225):
• Conception Flexlight plus grande (utilise une cellule CR2032):

Sécurité

• Petites pièces: les composants achetés sont relativement petits et présentent un risque d'ingestion, ne laissez pas les petits enfants sans surveillance avec ces pièces.
• Lumière: La lumière produite par la lampe de poche peut être intense, ne faites pas briller la LED allumée directement dans vos yeux ou ceux des autres.
• Batterie: Ne court-circuitez pas les bornes positive et négative de la batterie, car cela pourrait l'endommager, la chauffer et/ou la décharger de son contenu.

Fournitures:

• Outils:

  • Imprimante 3D (ou accès à une) - pour référence, j'ai imprimé ces pièces en PLA sur une Ender 3 Pro
  • Accès à un ordinateur avec Ultimaker Cura (Lien)
  • Pince coupante et pince
  • Petit tournevis cruciforme (pour vis #2-56)

• Matériaux:

  • Votre matériel d'impression de choix
  • 1x pile Lithium 3V (CR1225 ou CR2032, selon le modèle Flexlight)
  • 1x LED claire de 5 mm avec une tension directe >= 3V (blanc, violet ou bleu recommandé)
  • 1x vis à métaux longue #2-56 x 1/4"

Étape 1: Impression de vos pièces Flexlight

Prenez vos fichiers. STL de « base » et « de couverture » de votre version préférée de Thingiverse (ou créez votre propre version à partir des fichiers F360 !) et ouvrez Cura. Ces parties seront imprimées en deux sessions distinctes, comme indiqué ci-dessous.

Base Flexlight

La base est relativement simple et prend moins de 2 heures à imprimer. Je recommande les paramètres suivants:

• Imprimez dans l'orientation « verticale » comme indiqué sur les images, pour vous assurer que la fonction de rétention de la batterie ne se brise pas sur une ligne de couche lors de l'installation/du retrait de la batterie.
• Imprimer avec placement de support > Partout
• La « qualité standard » avec un remplissage de 20 % et une hauteur de couche de 0,2 mm devrait être suffisante, mais une qualité supérieure est également acceptable.

Une fois l'impression terminée, utilisez vos pinces coupantes et pinces pour retirer le matériau de support.

Couverture Flexlight

La couverture est conçue pour tirer parti d'un mode spécial dans Cura qui nous permet de l'imprimer en une spirale continue et prend moins d'une heure à imprimer. Je recommande les paramètres suivants:

• Imprimez dans le sens "vertical" comme indiqué sur les images.
• Imprimer avec des modes spéciaux > Spiraliser le contour extérieur
• La "qualité standard" avec une hauteur de couche de 0,2 mm devrait être suffisante, mais une qualité supérieure est également acceptable.

Pourquoi spiraliser le contour extérieur ? Le principal avantage de cette fonctionnalité est que nous pouvons imprimer notre couverture mince sans coutures de couche, qui sont présentes dans les impressions typiques et nuiraient à l'apparence de la couverture.

Étape 2: Assemblage de votre Flexlight

Avec vos pièces imprimées et achetées en main, il est temps de construire !

1. Faites glisser la LED dans la base imprimée et faites-la pivoter de sorte que la cathode (côté négatif, généralement le fil le plus court) repose sur la fonction de rétention de la batterie. Pliez l'anode (côté positif, généralement le fil le plus long) vers le bas à travers la découpe dans la base.

2. Déplacez la cathode juste en dessous de la fonction de rétention de la batterie et insérez la pile bouton (côté négatif vers le haut) sous la fonction de rétention de la batterie et la cathode. Poussez la batterie jusqu'à ce qu'elle s'enclenche dans la base. Confirmez que la cathode est maintenant prise en sandwich entre la fonction de rétention de la batterie et la face négative de la batterie.

   Juste après l'installation, l'anode ne doit pas toucher le côté positif de la batterie. Si c'est le cas, pliez-le un peu plus loin pour qu'il ne se touche pas

3. Faites un test rapide en poussant l'anode du côté positif de la batterie et assurez-vous que la LED s'allume. Lorsque vous relâchez l'anode, elle devrait revenir en arrière et la LED devrait s'éteindre. Si la LED ne s'allume pas, vérifiez les points suivants et corrigez si nécessaire:

   • Vérifiez que l'anode et la cathode de la LED n'ont pas été échangées lors de l'installation.
   • Vérifiez que votre batterie n'est pas épuisée.
   • Vérifiez que votre LED n'est pas endommagée.
   • Recherchez des courts-circuits entre les fils LED.
4. Faites glisser doucement le couvercle sur la base, en vous assurant que le fil de l'anode n'est pas déformé lorsque vous faites glisser le couvercle. Fixez le couvercle à la base à l'extrémité opposée à la LED, à l'aide de la vis #2-56.

Terminé! Maintenant, vous pouvez presser le couvercle près des zones de fossettes pour allumer le Flexlight, et simplement le relâcher pour l'éteindre ! Si votre test rapide à l'étape 3 s'est bien passé, mais que le Flexlight ne fonctionne plus comme prévu, retirez le couvercle et:

• Vérifiez que l'anode n'a pas été déformée.
• Recherchez des courts-circuits entre les fils LED.

J'espère que vous apprécierez d'utiliser le Flexlight pour vos besoins d'éclairage, qu'il s'agisse d'en ranger plusieurs autour de votre espace de vie pour une panne de courant / une intervention d'urgence, de les construire pour le plaisir / l'éducation, ou autre chose entièrement. Je suis également ravi de voir les changements/améliorations que vous apportez à cette conception, comme la réduction du nombre de pièces, la modification pour une utilisation avec une LED de taille différente ou l'amélioration de l'ergonomie. Merci pour la lecture!

Étape 3: [Facultatif] Informations électriques

Par curiosité, j'ai mesuré la tension aux bornes et le courant à travers la LED pendant l'utilisation pour chacune de ces conceptions et je partage ces valeurs ici.

La résistance interne de la pile bouton et la tension directe relativement élevée de notre LED blanche ou bleue nous permettent de nous en sortir avec un simple circuit électrique dans le Flexlight. Cependant, le courant provenant de la batterie est toujours d'un ordre de grandeur supérieur à la valeur typique indiquée pour la durée de vie nominale complète de la batterie (~2-3mA mesuré contre ~0,2 mA nominal typique). L'ajout d'une résistance (~ < 100 ohms) en série serait une bonne approche pour améliorer la durée de vie de la batterie du Flexlight, mais entraînerait une lumière plus faible.