DIY 솔라 메이슨 자 램프 만드는 방법을 알려드릴게요!
필요한 재료
- 메이슨 자 (유리병)
- 솔라 전구 (태양광 충전 가능한 LED 전구)
- 핫 글루 건 또는 접착제
- 장식용 돌, 모래, 또는 식물 (선택 사항)
- 페인트 (선택 사항)
제작 단계
- 전구 준비: 솔라 전구의 커버를 제거하고, 전구를 메이슨 자의 뚜껑에 고정할 수 있도록 구멍을 뚫습니다. 전구의 크기에 맞게 구멍을 조절하세요.
- 전구 장착: 핫 글루 건을 사용하여 전구를 메이슨 자의 뚜껑에 부착합니다. 완전히 고정되도록 충분히 시간 동안 기다립니다.
- 메이슨 자 꾸미기: 자의 내부에 장식용 돌이나 모래를 넣어 원하는 스타일로 꾸밉니다. 이 단계는 선택 사항입니다.
- 뚜껑 조립: 전구가 부착된 뚜껑을 메이슨 자에 조립합니다.
- 충전 및 사용: 햇볕이 잘 드는 곳에 램프를 두어 태양광으로 충전합니다. 밤에는 아름다운 조명을 제공합니다.
추가 팁
- 메이슨 자를 페인트하여 독특한 색상을 만들거나, 스탠드와 함께 배치해 보세요.
- 다양한 크기의 메이슨 자를 조합하여 여러 개의 램프를 만들어 분위기를 더할 수 있습니다.
이제 멋진 솔라 메이슨 자 램프를 만들어 보세요!
태양 메이슨 병 램프를 만드는 것은 재밌는 프로젝트일 뿐만 아니라 재생 에너지에 대해 배우고 일상 생활에서 어떻게 사용할 수 있는지 배우는 환상적인 방법이기도 합니다. 저는 여러분이 태양열 메이슨 병 랜턴을 직접 만들 수 있는 이 DIY 프로젝트를 안내하게 되어 기쁩니다.
이 프로젝트는 전자공학을 처음 접하는 분이나 창의성과 학습을 결합한 실습 활동을 즐기는 분에게 완벽합니다. 완성할 때쯤이면 낮에는 태양의 힘을 포착하고 밤에는 공간을 밝혀주는 아름답고 친환경적인 랜턴을 완성하게 될 것입니다. 그 과정에서 구성 요소를 조립하는 것이 얼마나 쉬운지 보여드리고, 태양 에너지가 전기로 변환되어 배터리에 저장되는 방식과 같은 기본 전자공학에 대한 확실한 이해를 얻게 될 것입니다.
이 랜턴을 방에서 사용하든, 정원에서 사용하든, 심지어 선물로 사용하든, 기능적이면서도 지속 가능한 무언가를 만들었다는 사실을 알게 되어 자랑스러울 것입니다. 게다가, 재생 에너지가 일상 생활의 일부가 될 수 있는 방법을 보여주는 좋은 방법이며, 재미있게 놀고 약간의 수공예도 할 수 있습니다.
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용품
조립된 PCB 또는 키트는 Tindie Store 에서 구매하실 수 있습니다.
이 프로젝트를 완료하는 데 필요한 모든 것의 목록은 다음과 같습니다.
1. 메이슨 항아리 - 넓은 입 뚜껑( 아마존 )
2. 맞춤형 태양 전지 패널 ( PCBWay )
3. PCB( PCBWay )
4.인덕터( 아마존 )
5. 다이오드 IN5819( 아마존 )
6. 캐패시터( 아마존 )
7.QX5252F( 아마존 )
8. LED(옵션: 흰색 , 촛불 깜박임, RGB , 요정 LED 스트링 )
9. 슬라이드 스위치( 아마존 )
10. JST 커넥터( 아마존 )
11. AAA 배터리 클립( 키스톤 )
12. 충전식 AAA 배터리(1.2V, 600-1200mAh)( 아마존 )
13. M3 x 20mm PCB 스탠드오프( Amazon )
14. M3x6 나사( 아마존 )
15. 방수 VHB 테이프( 아마존 )
16. 드라이버( 아마존 )
17. 실리콘 건( 아마존 )
18. Frosted Glass Spray Paint (메이슨 병 빛을 확산하기 위한 선택 사항) ( Amazon )
1단계: 작동 원리
이 태양열 항아리는 태양으로부터 전원을 공급받습니다! 낮에는 뚜껑에 있는 태양열 패널이 햇빛을 모아 전기로 바꿉니다. 이 전기는 항아리 내부의 충전식 배터리에 저장됩니다. 항아리 내부의 회로 기판(PCB)이 모든 것을 처리합니다. 태양이 비치는 동안 배터리를 충전한 다음, 어두워지면 항아리 내부의 LED 조명을 자동으로 켜서 밤에 아름답게 빛나게 합니다.
데이터시트에 제공된 원래 회로는 표준 LED를 구동하기 위해 외부 구성 요소로 인덕터만 사용합니다. 그러나 이 설정은 RGB LED 및 일부 다른 유형의 LED에는 잘 작동하지 않습니다. 이를 해결하기 위해 원래 설계에 버퍼 회로를 추가하여 회로를 수정했습니다.
버퍼 회로는 간단합니다. 다이오드(1N4148/IN5817/IN5819)와 LED를 연결하기 전에 출력에 배치된 커패시터(0.1uF)로 구성됩니다. 다이오드는 맥동 신호가 0볼트로 떨어져도 커패시터를 충전 상태로 유지하는 데 도움이 됩니다.
2단계: 다이오드 설치
먼저, 다이오드를 캐소드(음극)를 나타내는 은색 띠로 식별합니다. PCB에서 해당 위치를 찾아 은색 띠가 보드의 표시된 선과 일치하는지 확인합니다. 다이오드를 PCB에 삽입하고 캐소드를 올바른 방향으로 놓고 제자리에 납땜합니다.
3단계: 인덕터 설치
인덕터는 회로 내에서 에너지를 원활하게 전달하는 데 도움이 됩니다.
인덕터 리드를 PCB의 지정된 구멍에 삽입하고 완전히 고정되었는지 확인합니다. 제자리에 놓으면 납땜 인두를 사용하여 각 리드를 PCB에 납땜하고 납땜이 연결부 주위로 흐르도록 하여 견고한 결합을 이룹니다. 납땜 후 PCB의 아래쪽에 튀어나온 리드에서 여분의 와이어를 잘라냅니다.
4단계: 커패시터 설치
커패시터는 필요에 따라 회로에 에너지를 저장하고 방출합니다.
납땜하여 고정하고 PCB 밑면의 리드에서 여분의 길이를 잘라냅니다.
5단계: QX5252F IC 설치
이것은 회로의 두뇌로, 태양광 충전, LED 조명 및 보호를 제어합니다. QX5252F IC는 TO-94 패키지로 제공되며, 4개의 다리가 서로 매우 가깝게 배치되어 있습니다. 설치를 더 쉽게 하기 위해, 저는 이 다리의 구멍 사이에 여분의 공간이 있는 PCB를 설계했습니다.
IC를 설치하려면 먼저 QX5252F를 한 손으로 살짝 잡고 그림과 같이 다리를 조심스럽게 약간 벌립니다. 이렇게 하면 PCB에 더 쉽게 들어갈 수 있습니다.
다음으로, PCB의 "QX5252F"라고 표시된 구멍에 IC를 삽입하고 올바른 방향으로 정렬했는지 확인하세요.
IC가 올바르게 배치되면 각 다리를 PCB에 납땜합니다. 납땜 후 다리의 여분의 길이를 잘라내어 연결을 정리합니다.
6단계: LED 설치
LED를 PCB에 납땜할 때 실크스크린 표시의 평평한 면이 LED의 음극 단자를 나타낸다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. LED 자체에서는 짧은 다리가 음극 단자입니다. LED의 짧은 다리를 PCB 실크스크린의 평평한 면에 맞춰 올바른 극성을 보장합니다.
LED를 삽입할 때는 LED와 PCB 사이에 약간의 공간을 남겨두세요. 이 간격은 빛이 더 잘 퍼지는 데 도움이 됩니다. LED가 충분한 공간을 갖춘 올바른 위치에 있으면 다리를 단단히 납땜하세요.
다음 몇 단계에서는 다음 LED를 사용하여 회로를 테스트하겠습니다.
- 밀짚모자 LED
- 색상 변경 RGB LED
- 촛불 깜박임 LED
- 요정 줄 조명
7단계: 슬라이드 스위치 설치
슬라이드 스위치를 사용하면 랜턴을 켜거나 끌 수 있습니다.
PCB에 "SWITCH"라고 표시된 지점에 슬라이드 스위치를 납땜하고 제자리에 단단히 고정되었는지 확인합니다. 납땜 후 니퍼를 사용하여 다리에서 여분의 길이를 잘라내어 깔끔한 마무리를 합니다.
8단계: JST 커넥터 설치
JST 커넥터는 태양광 패널을 PCB에 연결하는 데 사용됩니다.
PCB의 아랫면에 납땜하여 극성이 올바른지 확인합니다. 양극 단자는 PCB의 "+" 표시와 일치해야 합니다.
9단계: 배터리 클립 설치
배터리 클립을 PCB의 아랫쪽에 납땜합니다. 이렇게 하면 충전식 AAA 배터리가 제자리에 단단히 고정됩니다.
10단계: PCB에 배터리 설치
PCB의 배터리 클립에 충전식 AAA 배터리를 설치하고 극성이 올바른지 확인합니다. 올바른 극성은 PCB에 표시되어 있으므로 배터리의 양극과 음극이 PCB의 "+" 및 "-" 기호와 일치하는지 확인합니다.
11단계: 다양한 LED 옵션을 사용한 PCB 테스트
- 흰색 LED: 밝고 선명한 빛을 제공하므로 일반 조명에 적합합니다.
- 촛불 깜빡이는 LED: 촛불의 따뜻하고 깜빡이는 빛을 재현하여 아늑한 분위기를 조성하는 데 적합합니다.
- RGB LED: 여러 가지 색상이 순환하면서 랜턴에 재미있고 축제적인 요소를 더해줍니다.
- 요정 LED 전구줄: 여러 개의 작은 LED가 병 안에서 기발하고 빛나는 효과를 만들어냅니다.
최종 조립 전에 각 LED 옵션을 PCB에 연결하여 테스트하여 어떤 효과가 가장 마음에 드는지 확인하세요.
12단계: PCB 스탠드오프 장착
PCB를 뚜껑 중앙에 놓고 마커를 사용하여 뚜껑의 장착 구멍 위치를 표시하세요.
표시된 위치에 3.5mm 구멍 두 개를 뚫습니다.
나일론 나사를 사용하여 두 개의 20mm M3 PCB 스탠드오프를 뚜껑에 설치합니다. 원하시면 나일론 스탠드오프도 사용할 수 있습니다.
13단계: 맞춤형 태양광 패널
이전 버전에서는 효율성이 높은 양질의 원형 패널을 찾으려고 했지만, 필요한 사양을 충족하고 병뚜껑에 맞는 패널을 찾을 수 없었습니다. 이 문제를 해결하기 위해 원하는 전압과 전류를 갖춘 나만의 태양 전지 패널을 설계했고, 넓은 입구의 병뚜껑에 완벽하게 맞았습니다.
이 방수 미니 태양광 패널은 정격 0.6W/2V로 1.2V NiMh/NiCd 충전식 배터리의 야외 충전에 이상적입니다. 오늘날 시중에 판매되는 저렴한 태양광 패널보다 훨씬 더 효율적이고 품질이 보장되며 신뢰할 수 있습니다. 시중에 판매되는 일반적인 원형 태양광 패널의 효율은 약 12-13%인 반면, 당사의 태양광 패널은 효율이 23% 이상인 고효율 단결정 셀을 사용합니다.
PCBWay Store 에서 주문하실 수 있습니다 .
특징:
- 방수복
- 자외선 차단
- 내구성과 가벼움
- 효율 ≥ 23%의 고효율 단결정 셀
- 직경 : 80mm
명세서:
- 최대 전력(Pmp): 0.6W(허용오차: +/-3%)
- 피크 전압(Vmp): 2V
- 피크 전류(Imp): 272mA
14단계: 태양광 패널 설치
태양 전지 패널을 설치하기 위해 뚜껑을 준비하려면 먼저 뚜껑 윗면에 솔더 패드의 위치를 표시합니다. 저는 솔더 패드를 잉크로 덮은 다음 조심스럽게 패널을 뚜껑에 정렬하여 발자국을 만들었습니다. 표시를 한 후 태양 전지 패널의 전선이 항아리로 통과할 뚜껑에 두 개의 작은 구멍을 뚫습니다.
먼저, JST 커넥터의 두 개의 전선을 항아리 내부에서 외부로 삽입하고 뚜껑에 뚫은 구멍에 통과시킵니다. 전선이 외부로 나오면 태양 전지판에 납땜합니다.
다음으로 실리콘 접착제를 사용하여 뚜껑에 태양 전지판을 설치합니다. 이 단계에서는 Loctite 투명 실리콘 접착제를 사용했습니다. 패널을 제자리에 놓은 후 전선이 통과하는 두 개의 구멍을 밀봉하여 항아리를 방수 처리하고 습기가 안으로 들어오지 않도록 합니다.
15단계: PCB를 뚜껑에 설치
PCB를 두 개의 PCB 스탠드오프 위에 정렬하고 PCB의 구멍이 스탠드오프와 일렬로 정렬되도록 합니다. 정렬되면 두 개의 나사로 고정하여 PCB를 고정합니다.
PCB를 장착하기 전에 태양광 패널의 JST 커넥터를 PCB에 연결해야 합니다.
더 명확하게 이해하려면 위에 나온 이미지를 참조하세요.
16단계: 뚜껑을 닫습니다.
설치된 PCB와 태양 전지판이 있는 뚜껑을 메이슨 병에 나사로 고정합니다. 이제 태양 랜턴이 거의 완성되었습니다!
17단계: 램프 충전
메이슨 병 랜턴을 직사광선에 몇 시간 동안 두어 배터리를 충전합니다. 태양광 패널은 햇빛을 에너지로 변환하여 배터리에 저장하여 밤에 사용합니다.
18단계: 다른 효과 얻기
태양 메이슨 병을 더욱 멋지게 보이게 만드는 데 많은 재미를 볼 수 있습니다! 한 가지 아이디어는 유리에 서리 유리 페인트를 뿌리는 것입니다. 이렇게 하면 램프에 부드럽고 멋진 빛이 나서 빛이 고르게 퍼져 모든 것이 아늑하고 차분해 보입니다.
반짝이는 것을 좋아한다면, 항아리에 아크릴 자갈을 채워보세요. 빛이 자갈에 닿으면 반짝이는 효과가 생겨서 모든 것이 반짝반짝 빛납니다.
이러한 간단한 기술을 사용하면 태양광 램프가 정말 특별해져 집이나 정원의 어느 곳에나 약간의 마법을 더하는 데 적합합니다.
19단계: 다양한 용도로 사용하세요
DIY 태양 메이슨 병 램프는 재미있는 프로젝트일 뿐만 아니라 학습을 위한 훌륭한 도구이며 모든 종류의 실용적이고 창의적인 방법으로 사용할 수 있습니다. 게다가 STEM 개념에 대한 환상적인 소개이기도 합니다!
1. STEM 교육: 이 태양 메이슨 병 램프를 만드는 것은 재생 에너지, 기본 전자공학, 태양열이 작동하는 원리에 대한 과학을 배우는 직접적인 방법입니다. 햇빛이 전기로 변환되어 배터리에 저장된 다음 LED 조명에 전원을 공급하는 방법을 볼 수 있습니다. STEM 과목에 뛰어드는 멋진 방법이며, 가장 좋은 점은 실제로 사용할 수 있는 것을 얻는다는 것입니다!
2. 캠핑: 캠핑을 갈 때 이 메이슨 병 램프는 완벽합니다. 휴대하기 쉽고 배터리를 찾을 필요가 없습니다. 낮에는 햇볕에 두기만 하면 밤에 텐트나 캠핑장을 밝혀주어 모든 것이 집처럼 느껴지게 하는 아늑한 빛을 제공합니다.
3. 잔디밭 또는 정원 조명: 태양 메이슨 병 램프는 잔디밭이나 정원에 훌륭한 추가 기능입니다. 정원 경로나 파티오 테이블에 놓으면 하루 종일 햇빛을 흡수한 다음 어두워지면 자동으로 야외 공간을 밝힙니다. 전선이 필요 없이 마당에 매력적이고 마법 같은 느낌을 더합니다.
4. 축제 기간 동안 장식하기: 휴일이나 특별한 이벤트 기간 동안 이 램프는 반짝임을 더하는 데 완벽합니다. 차도를 따라 줄지어 세우거나, 집 주변에 두거나, 나무 가지에 걸어두세요. 부드럽고 빛나는 조명은 따뜻하고 축제적인 분위기를 조성하여 손님을 감동시킬 것입니다.
5. 독서: DIY 램프는 독서에도 완벽합니다. 너무 밝거나 거칠지 않으면서도 독서하기에 적당한 양의 빛을 발산합니다. 게다가 휴대성이 뛰어나서 실내든 실외든 독서를 좋아하는 아늑한 구석으로 가져갈 수 있습니다.
6. 손전등: 빠른 조명이 필요하세요? 메이슨 병 램프는 편리한 손전등으로도 쓸 수 있습니다. 정전이 나거나 어둠 속에서 무언가를 찾고 있다면 이 램프는 언제나 사용할 준비가 되어 있습니다. 그냥 손에 쥐기만 하면 필요할 때마다 믿을 수 있고 친환경적인 조명을 사용할 수 있습니다.
20단계: 결론
이 프로젝트는 기본적인 전자 기술과 재생 에너지의 중요성을 가르칠 뿐만 아니라 기능적이고 아름다운 태양열 랜턴을 만들어냅니다. 집, 정원 또는 외딴 지역의 중요한 도구로 사용하든, 이 DIY 랜턴은 간단한 기술이 어떻게 큰 변화를 가져올 수 있는지에 대한 강력한 예입니다. 이 프로젝트를 만들면서 STEM 개념에 대한 실무 경험을 얻었고, 더 지속 가능한 미래에 기여했습니다.
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