Bougie solaire sans flamme DIY : 7 étapes (avec photos)
Cette bougie solaire sans flamme est un excellent projet d’électronique pour débutants.
(En fait, c’est le premier projet que j’ai fait après m’être enseigné les bases de l’électronique).
Le circuit est également un circuit simple de lampe solaire DIY que vous pouvez réutiliser pour de nombreux autres projets de lampe solaire.
C’est parti !
Matériel et outils
Matériel
- 1 pile AAA rechargeable de 1,2 V
- 1 support de pile AAA
- PCB
- Récipient (j’ai utilisé une petite boîte de cosmétiques. Vous pouvez également utiliser un bocal en verre ou en plastique vide).
- Fil toronné 22 AWG
- Panneau solaire 2V
- LED à scintillement de bougie
- Inducteur 220 uH
- Diode 1N5819
- CI QX5252F
- Condensateur céramique 0,1 uF
- Interrupteur
- Capuchon en plastique pour couvrir la LED (j’ai récupéré le mien d’une vieille bougie LED)
- Planche à pain
- Fils de liaison
- Marqueur
- Ruban adhésif (facultatif)
Outils
- Couteau universel
- Perceuse et mèches
- Fer à souder
- Pistolet à colle chaude (ou juste un tube de colle)
- Coupe-fil
- Pince à dénuder
Étape 1 : Comprendre le schéma du circuit
Le circuit intégré QX5252F est le cœur du circuit. Il régule la charge et l’éclairage en fonction de la quantité de lumière reçue par le panneau solaire.
Lorsque le panneau solaire reçoit suffisamment de lumière solaire, le circuit la stocke dans la batterie AAA rechargeable.
Lorsqu’il fait suffisamment sombre, le circuit allume automatiquement la LED en utilisant la pile.
Les broches du circuit intégré sont les suivantes :
- Entrée solaire
- Entrée de la batterie
- Terre
- Charge
Il s’agit d’un circuit de lampe solaire assez simple, qui peut être utilisé dans de nombreux projets de lampes solaires de bricolage.
Étape 2 : Prototype du circuit sur une planche à pain
Tout d’abord, connectez le circuit intégré QX5252F. Assurez-vous qu’il est orienté dans le bon sens. Le côté avec la numérotation est l’avant.
Connectez l’inductance de 220 uH aux mêmes rangées que les broches 2 et 4 du CI.
Connectez la diode 1N5819 après l’inducteur sur la même ligne que la broche 4. Assurez-vous qu’elle est orientée dans le bon sens. La bande argentée indique la borne négative.
Connectez une branche du condensateur céramique de 0,1 uF après la diode sur la même rangée que la broche 4. Connectez l’autre branche sur la même rangée que la broche 3. Les condensateurs céramiques ne sont pas polarisés, donc il n’est pas important de savoir quelle broche va dans quelle rangée.
Connectez l’anode (fil positif) de la LED de scintillement de bougie après le condensateur dans la même rangée que la broche 4. Connectez la cathode (fil négatif) après le condensateur dans la même rangée que la broche 3. Vous pouvez savoir quel côté est l’anode et la cathode en regardant les broches de la LED. La broche la plus longue est l’anode, la plus courte est la cathode.
Connectez l’interrupteur du rail d’alimentation positif à la même rangée que la broche 2 (vous devrez peut-être d’abord souder des fils à votre interrupteur).
Connectez le fil positif du panneau solaire à la même rangée que la broche 1. Connectez son fil négatif au rail d’alimentation de masse. (Encore une fois, il se peut que vous deviez d’abord souder les fils de votre panneau solaire – n’oubliez pas de les dessouder avant de commencer à construire le circuit).
Connectez le support de la pile AAA aux rails d’alimentation positif et de masse.
Utilisez des câbles de jumelage ( ou du fil ordinaire) pour connecter les barrettes de bornes qui sont déconnectées par le diviseur central de la carte et connectez la rangée avec la broche 3 au rail d’alimentation de masse.
Votre circuit sur planche d’essai est maintenant terminé ! Passons maintenant au moment de vérité.
Placez la pile AAA dans le support de pile.
Allumez l’interrupteur et placez votre main sur le panneau solaire pour bloquer la lumière entrante. La DEL doit s’allumer et clignoter comme une bougie.
Si votre LED ne s’allume pas, essayez de bloquer encore plus la lumière entrante vers le panneau solaire. En plein jour, vous devez vraiment le couvrir.
Si cela ne fonctionne toujours pas, vérifiez à nouveau votre circuit.
Étape 3 : Préparez le PCB
Si votre conteneur est petit comme le mien, un morceau de PCB de taille normale ne rentrera pas à l’intérieur.
Pour remédier à cela, nous devrons le couper à la taille voulue.
Prenez un morceau de PCB et placez-le à l’intérieur de votre conteneur de la façon dont vous voulez qu’il soit placé une fois terminé.
Marquez la ligne où vous devez couper pour qu’il rentre à l’intérieur.
À l’aide d’un couteau utilitaire, faites une entaille sur cette ligne. Faites des allers-retours plusieurs fois pour approfondir la rainure. Plus elle est profonde, mieux c’est.
Faites appel à votre Hulk intérieur et cassez le circuit imprimé en deux au niveau de la rainure.
Étape 4 : Soudez le circuit sur le PCB
Soudez le circuit intégré QX5252F à votre PCB. Comme je suis un débutant en soudure, je voulais limiter les risques de pontage des joints de soudure. J’ai donc plié les broches pour laisser une rangée vide entre chacune d’elles.
Soudez l’inducteur sur les mêmes rangées que les broches 2 et 4.
Soudez la diode sur la même rangée que la broche 4 après l’inducteur.
Soudez le condensateur sur les mêmes rangées que les broches 3 et 4 après la diode.
Soudez la LED sur les mêmes rangées que les broches 3 et 4 après le condensateur. J’ai plié le mien sur le côté pour que, lorsque je mettrai le PCB dans mon conteneur, il soit dirigé vers le haut.
Soudez le fil positif de l’interrupteur sur la même rangée que la broche 2, en laissant un trou vide à côté pour le fil positif de la batterie. Soudez le fil négatif de l’interrupteur sur la même rangée que la broche 2, plus près du circuit intégré.
Une fois encore, j’ai plié mon interrupteur sur le côté pour qu’il soit orienté vers le haut lorsque je le placerai dans le récipient.
Soudez le fil positif du support de la batterie à la même broche que la rangée 2, dans le trou vide avant le fil positif de l’interrupteur. Soudez le fil négatif du support de la batterie à la même rangée que la broche 3.
Coupez et dénudez du fil pour les fils positif et négatif du panneau solaire. NE SOUDEZ PAS encore les fils au panneau solaire.
Soudez le fil positif du panneau solaire sur la même rangée que la broche 1.
Soudez le fil négatif du panneau solaire sur la même rangée que la broche 3.
Je répète : NE SOUDEZ PAS ENCORE LES FILS AU PANNEAU SOLAIRE.
Coupez l’excédent de fils des composants à l’aide d’une pince coupante pour que les connexions soient aussi plates que possible. Enfin, complétez le circuit avec de la soudure.
Étape 5 : Préparez votre conteneur
Lavez et séchez votre conteneur, si nécessaire.
Placez votre panneau solaire sur le dessus de votre récipient à l’endroit où vous voulez le fixer, en laissant de la place pour la LED. (J’ai dû placer le panneau solaire sur le côté pour faire de la place).
Marquez l’endroit où percer le trou de la LED à l’aide d’un marqueur.
À l’aide d’une mèche de 7/32″, percez un trou pour la DEL. (J’ai commencé avec une mèche plus petite et j’ai progressé jusqu’à ce que je trouve une bonne taille).
Mon trou avait des arêtes vives qui dépassaient après le perçage. J’ai utilisé une pince coupante pour les réduire un peu.
Il est maintenant temps de marquer les trous pour les câbles de votre panneau solaire. Retournez votre panneau solaire et utilisez ses repères + et – pour vous guider. Marquez les points avec un marqueur.
Je recommande de faire un trou séparé pour chaque fil. Cela permet au panneau solaire de reposer un peu plus à plat sur le dessus de votre conteneur.
À l’aide d’une mèche de 5/64″, percez les trous pour vos fils solaires. (J’ai utilisé du fil 22 AWG. Vos trous pourraient finir par être plus petits ou plus grands en fonction de votre fil).
Étape 6 : Fixez le panneau solaire
Faites passer les fils positifs et négatifs de votre panneau solaire dans le trou approprié du haut du conteneur.
Soudez les fils à leur borne appropriée. Pour des raisons esthétiques, assurez-vous qu’aucun brin de fil ne dépasse des côtés du panneau solaire.
(Cette étape m’a pris un certain temps car j’ai fait beaucoup d’ajustements pour que le panneau solaire puisse s’asseoir le plus à plat possible sur le dessus du conteneur).
Faites glisser le couvercle jusqu’à l’extrémité des fils, puis collez le panneau solaire sur le couvercle, en appuyant dessus pour qu’il soit le plus affleurant possible.
Collez également le capuchon de votre LED sur le récipient. Veillez à ne pas remplir le trou de la DEL avec de la colle !
Attendez que la colle sèche. Pendant ce temps, réjouissez-vous : vous avez presque terminé !
Étape 7 : Terminez et testez votre bougie sans flamme.
Nous sommes dans la dernière ligne droite. Il ne reste plus que quelques touches finales.
Placez la pile dans le support de pile, et placez le support de pile dans votre récipient. (Si vous voulez, vous pouvez le fixer avec du ruban adhésif).
Allumez l’interrupteur, puis placez le circuit imprimé dans votre conteneur. (Il se peut que tu doives enrouler quelques fils pour que tout s’emboîte).
Fais passer la DEL par le trou du haut, puis ferme ton récipient.
Testez le circuit comme vous l’avez fait sur la planche à pain en plaçant votre main sur le panneau solaire pour bloquer la lumière entrante. La LED doit s’allumer !
Faites une petite gigue car vous venez de fabriquer votre propre bougie solaire !
Comment utiliser votre bougie sans flamme ?
Pour charger votre bougie solaire, assurez-vous que l’interrupteur est sur ON, puis placez-la à l’extérieur sous la lumière directe du soleil. (Ceci est similaire au fonctionnement des bougies chauffe-plat solaires).
La LED s’allumera automatiquement dès qu’il fera suffisamment sombre. Vous pouvez également forcer la LED à s’allumer en bloquant le panneau solaire avec quelque chose comme du ruban adhésif ou du papier.
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