Cómo diseñar una lámpara LED recargable

En este mini proyecto de hágalo usted mismo (DIY), diseñaremos una lámpara LED que funciona con baterías y es recargable. También contará con atenuación de luz para que puedas ajustar la bombilla.

Hay dos tipos básicos de lámparas disponibles en el mercado. Una típica con lámpara LED de 3 a 5 W que funciona con alimentación de 230 V AC. Por lo general, esto no permite atenuar la luz y sólo se puede encender/apagar. También hay una lámpara de mesa LED recargable que funciona con pilas. Tiende a tener menos iluminancia (brillo) que una bombilla LED típica de 230 V CA. Diseñemos una lámpara que incluya características de ambos.

Especificaciones

• LED brillantes de 5 W a 12 V: para proporcionar suficiente luz en una habitación
• Una batería de iones de litio (li-ion) con un sistema de gestión de batería (BMS)
• El atenuador PWM basado en IC NE555 para intensidad de luz ajustable
• Ligero, compacto y portátil

Es fácil construir esta lámpara en casa con solo unos pocos componentes, ya que tiene circuitos y conexiones de cableado simples.

Componentes necesarios

1. Tres LED brillantes de 5W a 12V

2. Tres celdas de batería de iones de litio de 3,7 V; 18650 (1200 – 2800 mAh)

3. Una carcasa con triple celda de iones de litio

4. Módulo BMS 3S 10A 12V

5. IC NE555, TIP122 y 5K POT

Diagrama de circuito
Hay dos tramos del circuito.

• Fuente de alimentación de batería de iones de litio
• El circuito del controlador LED con atenuador PWM

Fuente de alimentación de batería de iones de litio
La fuente de alimentación del circuito LED y la lámpara se construye con tres celdas de batería de iones de litio y un módulo BMS.

Las conexiones del circuito

Como se muestra en el diagrama anterior, las tres celdas de la batería de iones de litio están conectadas espalda con espalda en el soporte de tres celdas.

1. El terminal +Ve del soporte de la celda se conecta al terminal B+ del módulo BMS
2. El terminal -Ve del soporte de la celda se conecta al terminal B- del módulo BMS
3. La celda única se conecta al terminal B1 y las dos celdas se conectan al terminal B2
4. Hay terminales P+ y P- para obtener salida de batería
5. Estos mismos dos terminales se utilizan para proporcionar entrada de carga a la batería a través de un adaptador externo.

Circuito controlador LED con atenuador PWM
El circuito se construye utilizando IC NE555, transistor Darlington TIP122, potenciómetro 5K y algunos otros componentes.

Diagrama de circuito del controlador LED con atenuador PWM.

Operación del circuito

• El NE555 IC está configurado en modo estable para generar pulsos continuos de aproximadamente 1 KHz.
• El potenciómetro de 5K se conecta entre el pin de descarga (7) y el pin de límite (6) usando dos diodos, D1 y D2, como se muestra en el diagrama del circuito.
• Cuando aumenta el valor del potenciómetro, el tiempo de carga del condensador C1 también aumenta y el tiempo de descarga disminuye.
• Esto aumentará el ancho del pulso de salida manteniendo la misma frecuencia.
• De manera similar, cuando el valor del potenciómetro disminuye, el tiempo de carga del capacitor C1 también disminuye y el tiempo de descarga aumenta.
• Esto disminuirá el ancho del pulso de salida.
• La salida PWM se proporciona en la entrada base del transistor Darlington Q1.
• Cuando el ancho del pulso aumenta, pasa más corriente a través de los LED conectados al colector, aumentando la intensidad de la luz.
• Cuando el ancho del pulso disminuye, pasa menos corriente a través de los LED, por lo que la intensidad de la luz disminuye.

Vivienda y montaje
Como se muestra en la imagen a continuación, el circuito de atenuación PWM está alojado en una caja de plástico y los LED están conectados al circuito mediante ² cables flexibles de un solo núcleo de 1 mm. La batería con el BMS está fijada en la parte inferior de la caja de plástico. Un interruptor de ENCENDIDO/APAGADO está conectado a un lado de la carcasa del gabinete.

La carcasa y montaje de la lámpara de mesa LED con el atenuador.

Un prototipo completo de lámpara de mesa LED con atenuador, que incluye celdas de Li-on, LED y un botón para cambiar la intensidad de la luz.

El resultado es una lámpara hermosa y utilizable que se puede usar en una mesa auxiliar o en un escritorio.

• Al leer, escribir o estudiar, gire la perilla del potenciómetro para obtener la máxima intensidad de luz.
• Si está trabajando en una PC o computadora portátil, gire la perilla del potenciómetro para obtener la mínima intensidad de luz.
• Úselo como lámpara de noche usando la intensidad de luz más baja.
• Para cualquier otro tipo de trabajo, ajuste la luz como desee mediante el potenciómetro.

Aquí hay un enlace de YouTube para ver más de cerca esta lámpara LED casera: