САМОДЕЛЬНЫЙ ФОНАРИК С БЕСПРОВОДНОЙ ПОДЗАРЯДКОЙ

САМОДЕЛЬНЫЙ ФОНАРИК С БЕСПРОВОДНОЙ ПОДЗАРЯДКОЙ

От электрического фонаря, чаще всего, стремятся получить максимальный световой поток. Но яркий свет мощного фонаря слепит глаза, так что за пределами освещенной области нельзя рассмотреть почти ничего. Даже после отключения фонаря, глазам требуется значительное время для того, что бы приспособится к изменившимся условиям освещенности. Человеческий глаз может изменять свою светочувствительность в очень широких пределах, максимальная чувствительность глаза к свету в полной темноте, в 200 тыс. раз выше дневной светочувствительности [1]. Такая особенность нашего зрения позволяет нам с одной стороны различать контуры предметов ночью, а с другой стороны не ослепнуть от яркого солнечного света.

Полная адаптация зрения к темноте занимает около одного часа, в таких условиях даже кратковременное воздействие яркого света (включение карманного фонаря, неосторожный взгляд на фонари уличного освещения, фары проезжающего мимо автомобиля) сильно снижает светочувствительность глаз. Иногда требуется прочитать карту, подсветить шкалу прибора и т. п. минимально нарушая адаптацию зрения к низкой освещенности. С этой проблемой хорошо знакомы любители астрономии, от которых ярко освещенное небо больших городов скрывает множество тусклых небесных объектов, которые не различимы в условиях интенсивного светового загрязнения, но легко обнаруживаются в его отсутствии.

При нормальной освещенности человеческий глаз максимально восприимчив к свету с длинной волны 550 нм (зеленый свет). При плохом освещении максимум чувствительности глаза смещается в сторону коротких волн до 510 нм (эффект Пуркинье). Из за этого в астрономическом фонаре предпочтительно использовать красные светодиоды, а не синие, или тем более зеленые.

Специализированные красные астрономические фонарики стоят неоправданно дорого для такого простого устройства [2,3], поэтому различные любители астрономии делают свои собственные конструкции [4-6]. Предлагаемая конструкция ориентирована в первую очередь на любителей астрономии, но будет актуальна для всех кому необходимо рассмотреть, что-то в условиях плохого освещения, так чтобы свести нарушение темновой адаптации к минимуму.

Самодельный астрономический фонарь

При изготовлении астрономического фонаря не следует стремиться к излишней миниатюризации корпуса. Выключатель должны быть такими, что бы его было легко использовать на ощупь, даже если на руках надеты перчатки. Регулярное использование фонаря делает крайне желательным аккумуляторное питание конструкции и максимальное упрощение процесса зарядки.

На базе этих требований был сконструирован астрономический фонарь. За основу был взят садовый светильник на солнечных батареях. По существу от исходного устройства была использована только электронная плата, с которой был удален штатный светодиод белого свечения и на его место установлен красный светодиод VD2 L-1593IT. Штатный выключатель питания с платы также удален, а к его контактным площадкам припаяны провода, ведущие к выключателю SA1 типа MRS-102A-C3 (Рис. 1).

Выводы, к которым подключалась солнечная батарея, были оставлены неподключенными. На место штатного аккумулятора была подключена колодка для гальванического аккумулятора типоразмера АА. Аккумулятор заряжается через простейшую выпрямительную схему, состоящую из диода VD1 PR1502 и фильтрующего электролитического конденсатора C1 2000 мкф х 16 В. Подзарядка аккумулятора происходит от электросети через составной трансформатор, состоящий из двух катушек намотанных на незамкнутые П-образные магнитопроводы. Первичная обмотка данного трансформатора – катушка L1 представляет собой электромагнит от аквариумного компрессора Aquaarium air pump air2000-1. Вторичная обмотка – катушка L2 взята от старого низковольтного электрического звонка.

Фонарик размещен в прямоугольном пластиковом корпусе размером 80 х 60 х 30 мм. (Рис. 2-3).

Первичная обмотка трансформатора располагается в отдельном корпусе, представляющем собой прямоугольную клемную коробку размером 55 х 55 х 30 мм (Рис. 4-6).

Для эффективной зарядки следует вырезать в основном корпусе и в корпусе зарядного устройства окна, для того чтобы концы магнитопроводов могли соприкасаться друг с другом. В процессе зарядки следует располагать магнитопроводы обмоток вплотную друг к другу (Рис. 7).

Проще всего добиться этого, просто поставив, фонарик на зарядное устройство. Как видно из иллюстраций, в данной конструкции автора это сделать проблематично, из-за неудачного расположения ввода сетевого шнура. Данное обстоятельство несколько снижает эффективность зарядки (Рис. 8).

Схема - самодельный фонарик с беспроводной подзарядкой

На холостом ходу зарядное устройство потребляет от электросети ток около 18 мА. В процессе зарядки ток первичной обмотки уменьшается до 15 мА, из за того, что магнитопроводы обмоток замыкают друг друга, увеличивая индуктивное сопротивление. Ток заряда аккумулятора составляет 20-25 мА, в зависимости от того насколько плотно прижаты друг к другу концы магнитопроводов. При этом надо следить, чтобы фонарик был отключен, иначе ток заряда упадет до 5 мА.

Естественно, энергетически данная конструкция очень далека от идеала, в аккумулятор попадает примерно 1% энергии, забираемой устройством от сети. Главным достоинством данного фонарика с беспроводной зарядкой является использование в готовых электромагнитов L1 и L2 от старых, вышедших из употребления устройств. Это делает ненужным самостоятельное изготовление обмоток, требующееся при воспроизведении аналогичных конструкций [7].

Фонарик с беспроводным ЗУ

Недавно задумался о создании мощного и компактного фонарика, который был бы практичным и не требовал замены батареек.
В итоге было решено создать практичный, долговечный фонарь на основе сверхяркого светодиода, который был ранее приобретен на аукционе eBay.

Светодиод с мощностью 1 ватт имеет оптическое дополнение (входил в комплект со светодиодом). Оптика предназначена для получения направленного светового потока, это позволяет осветить достаточно отдаленные объекты.

Nemo6442.jpg

Для питания такого светодиода нужно иметь питание 3,7-4 вольт, следовательно, нужен литиевый аккумулятор или 3 батарейки, но фонарик планировался компактным. Альтернатива не новая и уже применяется в современных фонарях. Преобразователь повышает напряжение батарейки до нужной величины, затем только подается на светодиод.

Nemo6514.jpg

В качестве источника питания, была использована никель-кадмиевая батарейка с напряжением 1,2 вольт. К сожалению, емкость батарейки в моем случае всего 1000мА, но советую использовать никель-металл-гибридные пальчиковые и минипальчиковые батарейки с емкостью 2200-3300мА.

Nemo6440.jpg

Максимальный ток, который может потреблять преобразователь от батарейки доходит до 800мА, поэтому батареек с малой емкости на долго не хватит.
Уменьшить ток потребления, можно заменой светодиода на 0,5 ватт.
Последний этап — нужно было думать о зарядке встроенного аккумулятора (батарейки). И тут опять мой старый и добрый метод пришел на помощь. Метод позволяет передавать ток, без проводов и неоднократно был описан на этом сайте.
Для беспроводной передачи тока нужен передатчик и приемник. Это, пожалуй, самый простой способ, основанный на методе индукции. Для получения переменного напряжения на в первичном контуре, используется всего один транзистор. Схема более известна под названием блокинг-генератор. Передающая часть находится в деревянной подставке (стенд). Там находится компактный источник питания и сама схема передатчика.
Приемник — контур и выпрямитель, находятся в корпусе фонарика. Идея проста до безобразия, для зарядки фонарика, нужно всего лишь поставить фонарь на подставку и все.

Схема фонарика и ЗУ

Теперь поговорим детально о каждой части схемы.
Итак, корпус из старого фонарика, старайтесь найти компактный корпус, у меня он из фибра, достаточно устойчив к ударам. В корпус свободно помещается пальчиковая батарейка и схема преобразователя напряжения. В моем случае корпус имеет внутренний диаметр в полтора раза больше диаметра самой батарейки. Контур приемника содержит 10 витков и мотается на батарейке, это сэкономит пространство и особо не влияет на работу схемы зарядки. Для приемного контура можно использовать провод с диаметром от 0,4 до 0,7мм.
Выпрямительный диод FR107, КД522А/Б, 1N4148 или аналогичные. Дополнительная емкость на выходе не нужна.

Схема передатчика тоже достаточно проста. Контур содержит 30 витков (провод 0,4-0,7мм) имеет отвод от середины. Сначала нужно найти подходящую оправу (в моем случае 5мм), дальше мотаем 15 витков, делаем отвод (вскручиваем провод), потом мотаем остальные 15 витков. Следует учесть то, что провод не отрезаем, вторая половина обмотки мотается в том же направлении, что и первая.

Nemo6504.jpg

Транзистор КТ819 не нуждается в теплоотводе, перегрева не наблюдал. Можно использовать транзисторы серии 805 или прямые — 818,837 и т.п, только в том случае нужно менять полярность питания.

Nemo6505.jpg

Источником питания служит ИБП для зарядки мобильного телефона. В данном случае была использована плата из ЗУ мобильного телефона
Nokia. Выходной ток такого ЗУ 350мА, напряжение до 6,5-7 В.

Nemo6506.jpg

Преобразователь для светодиода

Использован именно тот преобразователь http://cxem.net/pitanie/5-251.php поэтому особо пояснять схему не буду. Выходной ток преобразователя достигает 350-380мА от указанной батарейки, что более, чем достаточно для такого светодиода.

Сначала в корпус помещается выключатель, который находится сзади корпуса. Далее аккуратно помещаем в корпус батарейку с контуром приемника.
Преобразователь со светодиодом вставляются в корпус последнюю очередь. Советую заранее проверить работоспособность схемы.
К сожалению, корпус у меня не самый подходящий, поскольку внутри много свободного места.
Такой фонарь получается очень удобным с любой точки зрения.

Читайте также  Как от розетки подключить еще одну розетку для электроплиты?

Nemo6507.jpg

Современные фонари со встроенным ПН требуют частой замены батареек, очень часто встроенные преобразователи не работают от пальчиковых аккумуляторов, поскольку напряжение последних 1,2 В.

Nemo6511.jpg

Nemo6515.jpg

Nemo6519.jpgNemo6520.jpg

Наш фонарик продолжит работоспособность даже тогда, когда напряжение на батарейке 0,8 В! Еще один плюс — нам не нужно заменять батарейку. И наконец, самый большой плюс — для зарядки аккумулятора фонарь никуда не подключаем. Вся схема работает отлично, ток на выходе достаточно стабильный, хотя желательно использовать стабилизатор 7805 вместо стабилитрона.

Как сделать светодиодный фонарь своими руками?

Если по какой-либо причине нельзя воспользоваться стационарной электрической сетью, а в хозяйстве отсутствует переносной автономный светильник, то можно своими руками собрать светодиодный фонарь.

Светодиодные фонари

Преимущества LED светильников

Светодиодные осветительные элементы вытесняют с рынка привычные лампы накаливания. Это вызвано рядом преимуществ LED технологий:

  1. Отдача света в полупроводниках происходит более интенсивно. Они превосходят лампы накаливания по освещенности в 8 раз, а также работают лучше, чем натриевые или энергосберегающие приборы.
  2. За счет высокого коэффициента полезного действия по сравнению с распространенными лампочками светодиоды способны сэкономить от 60 до 90% электроэнергии. LED устройства расходуют меньше ресурсов, чем энергосберегающие (на 15-20%).
  3. Стоимость обслуживания полупроводников ниже, так как они имеют небольшое количество отказов и сбоев. Светодиоды используются в сложных эксплуатационных условиях – для аварийных систем, на высотных архитектурных объектах, в конструкциях с дорогой установкой, в освещении мостов.
  4. Новые приборы устанавливаются быстро, с немалой экономией по затратам на кабель, который в полупроводниках нужен меньшего диаметра.
  5. Продолжительность службы LED устройств: более 15 лет при работе по 8 часов в сутки.
  6. Для питания светодиодов применяют низкое напряжение. Это делает их монтаж и эксплуатацию безопаснее аппаратуры, рассчитанной на 220/380 В.
  7. Полупроводники обладают хорошей устойчивостью к вибрации, повышенной механической прочностью, высокими температурными характеристиками.
  8. Индекс цветопередачи полупроводниковых приборов превышает 80. Без потери энергии и использования фильтров устройства способны обеспечить глубокие и чистые цвета света.
  9. LED приборы подходят для таймеров, датчиков объема, диммеров (регуляторов силы света). Светодиоды широко применяются в программируемой аппаратуре с изменяемой интенсивностью освещения.
  10. В диодных изделиях отсутствуют ультрафиолетовое и инфракрасное излучения, свет монохроматический, нет стробирования и бликов. Это позволяет применять их в осветительных системах разного назначения, размеров и форм.
  11. У светодиодов минимальное время запуска. Даже при морозной погоде прибор мгновенно набирает цветовую температуру и заданный уровень освещенности.
  12. Из-за отсутствия вредных излучений и тепла полупроводники могут безопасно применяться в медицинских целях, а также для освещения помещений с людьми, животными и растениями.
  13. Приборы перерабатываются после выслуги положенного срока без получения опасных для экологии веществ.

Схема аккумуляторного фонарика на светодиодах

Простые схемы с обычными лампами являются энергозатратными. Они обладают слабым световым потоком и приводят к быстрому выходу ламп из строя. Чтобы избавиться от указанных недостатков, применяют более сложные устройства с аккумуляторами вместо батареек и светодиодами, которые заменяют лампы накаливания.

Схема светодиодного фонаря на аккумуляторе

Для улучшения рабочих характеристик фонаря в его цепь включают дополнительные элементы:

  1. Зарядка осуществляется от сети 220 В через выпрямитель с использованием сглаживающего конденсатора С1. Схема сделана так, чтобы часть электроэнергии преобразовывалась в тепло и ограничивалось напряжение, прикладываемое к аккумулятору.
  2. Для индикации процесса зарядки в схему включен светодиод VD1.
  3. В качестве нагрузки в фонарике используют светодиоды.

Схема со сверхярким светодиодом DFL-OSPW5111Р

Для работы светодиодов в такой схеме используются 2 батарейки АА. DFL-OSPW5111Р отличается высокой яркостью света (30 cd). Требуемый для работы ток – 80 мА. Свечение прибора является белым.

В качестве стабилизатора напряжения часто используют готовый узел – микросхему ADP1110 (1111), которая относится к семейству переключающих регуляторов, способного функционировать от источников питания напряжением от 2 до 12 В. Устройство имеет стационарные выходы 12 В, 5,5 В, 3,3 В.

Схема со сверхярким светодиодом DFL-OSPW5111Р

Возможно запрограммировать разные режимы работы микросхемы:

  • 200 мА при 5 В, если использовать 12 В вход и режим снижения;
  • 100 мА при 5 В от 3 В выхода и режим повышения.

Питание от батареек любых типов поступает на конденсатор постоянного тока относительно большой емкости и с его обкладок на ADP1110. В качестве источника энергии можно использовать, например, «таблетки».

Для дополнительной фильтрации напряжения и ограничения пульсаций тока в схеме используют катушку индуктивности и диод Шотки. В последнем за счет перехода металл-проводник возникает барьерный эффект. Прибор характеризуется малым прямым сопротивлением, повышенным быстродействием и небольшой емкостью перехода.

Необходимые состовляющие для сборки

Для сборки фонарика своими руками понадобится:

  • провода медные;
  • батарейки («таблетки») или аккумулятор;
  • светодиоды;
  • устройство для размещения источника питания;
  • паяльник и припой;
  • нож;
  • клей – жидкие гвозди, эпоксидная смола, суперклей (лучше иметь пистолет для его точного нанесения);
  • выключатель;
  • детали стабилизатора напряжения в зависимости от схемы (можно использовать микромодуль подзарядки, например, ТР4056; или собрать цепь из отдельных элементов самостоятельно);
  • корпус фонарика;
  • линзы для светодиода.

Как собрать своими руками?

Собрать светодиодный фонарь несложно при наличии минимальных навыков работы с паяльником. Например, можно воспользоваться старой материнской платой персонального компьютера и выпаять из нее «карман» для фиксации батареи питания. Это следует делать аккуратно, чтобы не повредить поверхность и контакты.

Корпус небольшого фонарика можно сделать из шприца. Для этого нужно малярным ножом срезать конус, на который устанавливается игла, и вынуть поршень.

Корпус из шприца

Чтобы избежать перегрева светодиода, из алюминиевой пластинки нужно вырезать радиатор по размеру линзы. С помощью суперклея корпус держателя линзы соединяют с алюминиевым радиатором.

Медной проволокой пропаять контакты диода. В качестве изоляции можно воспользоваться термокембриком и зажигалкой.

Часть с линзой и светодиодом следует закрепить с помощью клея к корпусу из шприца.

Контакты светодиода соединяем с контактами аккумулятора и вставляем во внутрь конструкции.

Если плата модуля зарядки не помещается в оставшуюся часть шприца, ее можно разделить на две части и соединить между собой скотчем. Разорванные контакты следует пропаять медной проволокой.

Разделение платы на 2 части

Микровыключатель через резистор требуется подсоединить к плате модуля зарядки. Остальные контакты модуля расключаются в соответствии со схемой.

На поверхности после сборки фонарика должны остаться разъем micro-usb и кнопка выключателя. При правильном выполнении работ от одной зарядки такой фонарик будет работать 10-12 часов.

Готовый фонарик

Доработка готового светодиодного фонаря

В некоторых случаях проще купить недорогой готовый фонарик на светодиодах и с помощью небольших усовершенствований сделать более совершенную модель.

Например, в устройстве HG-528 HUAGE и подобных ему по схемным решением фонарях, часто выходят из строя диоды EL1-EL5. Проблема возникает из-за того, что хозяева часто забывают отключить полупроводниковые элементы при зарядке от сети.

Свой фонарик можно переделать так, что произвести зарядку будет невозможно, если не изменить положение переключателя SA1 так, чтобы отключить светодиоды. Кроме этого, недолговечные аккумуляторы этих устройств можно заменить на более энергоемкие литий-ионные приборы от мобильных телефонов. Для чего из фонаря удаляются выпрямительные диоды VD1-VD4 и фильтр, состоящий из емкости С1 и двух резисторов R1, R2.

На освободившееся место размещают после небольшого выпиливания пластиковых деталей корпуса аккумулятор от сотового. Последний медным проводом соединяется со схемой прибора.

Использование телефонного аккумулятора

У Lentel GL01 светодиодного аккумуляторного фонаря разработчиками допущена ошибка в электрической схеме, которая также приводит к выходу из строя устройство, если она включена на зарядку при не отключенных светодиодах. К тому же, параллельно включены 7 диодов, что является причиной неравномерности тока, протекающего через них во время работы фонарика за счет отличающихся вольт-амперных характеристик полупроводниковых элементов. Это приводит к частому перегоранию как самих светодиодов, так и резистора R4.

Если отдельные резисторы (45 – 55 Ом) включить с каждым светодиодом последовательно, и резистор R4 убрать из цепи, то величины токов выровняются. Чтобы исключить во время зарядки аккумулятора попадание напряжения на светодиоды зарядного устройства, нужно HL1 (индикатор) подключить к первому выводу SA1.

Как отремонтировать светодиодный фонарик?

Наиболее распространенными причинами поломок фонарей, в которых в качестве осветительных приборов используются светодиоды, являются:

  • неисправности светодиодов;
  • отсутствие в цепи питающего напряжения;
  • поломка выключателя;
  • выход из строя проводов, которые идут от светодиода к аккумулятору;
  • контакты, к которым подключены элементы питания, окислились;
  • пробой или выгорание электронных элементов схемы.

Например, ремонт светодиодного фонарика-ручки часто связан с заменой транзистора КТ315, который в схеме включен последовательно с одной из обмоток высокочастотного трансформатора Т1. Параллельно транзистору расположен светодиод VD1, являющийся нагрузкой блокинг-генератора.

Читайте также  Высота установки выключателей и розеток от пола

Транзистор КТ315

Выбор разработчиками такого элемента, как КТ315, связан с его низкой стоимостью. Поэтому при ремонте устройства вместо установленного проводникового прибора можно использовать другие типы транзисторов с частотой более 200 МГц.

Если необходимо заменить трансформатор, то понадобится проволока 0,2 мм диаметром.

Нужно намотать по 20 витков для каждой обмотки в случае, когда используется ферромагнитное кольцо. При отсутствии последнего подойдет цилиндр, на который потребуется намотать обмотки уже по 100 витков каждая.

Ремонт прибора следует начинать с внешнего осмотра осветительных и электронных элементов цепи, проводов. При отсутствие явных признаков неисправности – выгоревших деталей, оборванных соединений, наличия налета и окислов, нарушающих нормальный электрический контакт, – понадобятся измерительные приборы, с помощью которых можно обнаружить вышедшие из строя электронные части.

Пошаговая инструкция по сборке светодиодного фонаря своими руками

Светодиодные фонари считаются одним из наиболее удачных вариантов, демонстрирующих высокую работоспособность, эффективность, обладающих длительным ресурсом. Единственным недостатком таких светильников является довольно высокая цена. Кроме того, рынок наводнен изделиями неизвестных производителей, которые работают максимум неделю. Однако, вполне возможно собрать светодиодный фонарь своими руками, и подобных конструкций достаточно много. Рассмотрим порядок изготовления внимательнее.

Основные составляющие

Конструкция светодиодного фонарика будет состоять из одних и тех же узлов вне зависимости, самодельный он, или изготовлен на фабрике. Важным требованием для него станет мобильность, т.е. это должен быть аккумуляторный фонарь с зарядкой от сети 220 В (самый простой и доступный вариант), или от USB компьютера, ноутбука. Этот способ позволяет подзарядить светодиодный прибор в полевых условиях, что весьма важно в походе.

Основные узлы и детали такого устройства:

  • мощный светодиод или матрица;
  • радиатор для отвода тепла;
  • аккумулятор;
  • модуль зарядки;
  • отражатель с линзой;
  • корпус.

Большинство деталей изготовить своими руками невозможно. Обычно используют готовые узлы, приобретенные специально для такого случая или взятые из сломанных устройств. Единственный вариант, допускающий творческий подход — корпус фонарика, так как сделать его можно из различных деталей-доноров.

Принцип работы устройства

Светодиодный фонарик работает на обычном для подобных устройств принципе:

  • аккумулятор заряжается от обычной сети 220 В;
  • как вариант, можно использовать специальный микромодуль зарядки от разъема USB ноутбука или компьютера;
  • питание подается на светодиоды с помощью кнопки «откл/вкл»;
  • для обеспечения нормального режима подачи используется токоограничивающий резистор номиналом 3 Ом;
  • светодиодная матрица получает необходимое напряжение и начинает излучать свет.

Вариант с использованием микромодуля зарядки представляется более удачным. Устройство выполняет функции контроллера заряда и не допускает избыточного накопления энергии. Кроме того, размеры этого модуля позволяют установить его в маленький корпус, что важно при изготовлении компактных устройств. Наличие разъема микро USB позволяет использовать отдельный шнур, который вставляется только на время зарядки.

Внимание! Стандартные светодиодные фонари питаются от аккумуляторов 12 вольт, что увеличивает срок зарядки и требует наличия сети 220 В. Вариант, который предлагается сделать своими руками, позволяет использовать аккумулятор от смартфона или мобильного телефона, а зарядить его можно в полевых условиях от гнезда USB ноутбука.

Необходимые детали

Для сборки светодиодного фонаря своими руками понадобятся:

  • корпус будет изготовлен из пластикового шприца емкостью 20 мл;
  • трехваттный светодиод с напряжением питания 3,4 В;
  • рассеивающая линза;
  • кнопка выключения (микро);
  • токоограничительный резистор на 3 Ом мощностью 0,25 Вт;
  • для зарядки аккумулятора будет использован микромодуль ТР4056;
  • алюминиевая пластинка для изготовления радиатора;
  • соединительные провода (медные);
  • аккумулятор на 3,7 В;
  • двусторонний скотч;
  • суперклей, клеевой пистолет, эпоксидный компаунд или состав «жидкие гвозди».

Вместо пластикового шприца можно использовать любую трубку из диэлектрического материала тог же диаметра.

Светодиодный фонарь

  • паяльник с припоем;
  • ножницы;
  • острый нож или устройство для снятия изоляции;
  • бормашина;
  • набор надфилей, напильник;
  • зажигалка, строительный фен.

Могут потребоваться и другие инструменты, доступные пользователю и позволяющие выполнить некоторые операции с более удачным результатом.

Собираем мощный светодиодный фонарик

Рассмотрим порядок сборки светодиодного фонаря своими руками. Для удобства процесс будет отображен поэтапно.

Подготовка светодиода с линзами

На алюминиевой пластинке отмечается диаметр колпака с рассеивающей линзой. На получившейся окружности отмечаются посадочные гнезда и прочие элементы радиатора. Затем по разметке вырезают и надфилем подгоняют по размеру теплоотвод для имеющегося светодиода. Затем с колпачка временно удаляют рассеивающую линзу и приклеивают радиатор с тыльной стороны. Для этого подойдет суперклей или иной быстросхватывающийся состав. Необходимо контролировать процесс склейки и обеспечить соосность всех отверстий на колпачке и алюминиевом теплоотвод

Залудить контакты ЛЕД элемента и припаять к ним соединительные провода. Их длина должна быть около 150 мм каждый, чтобы с гарантией превысить размер корпуса от шприца. Места пайки закрыть термоусадочной трубкой, которую нагреть феном или зажигалкой (что опасно, так как можно по неопытности перегреть светодиод). После этого светильник вставляют в колпачок и выводят провода наружу.

Светодиодные фонари

Обработка корпуса фонарика из шприца

От шприца понадобится только прозрачная трубка, емкость для набора препаратов. Поршень с рукояткой не нужен, его убирают сразу. Также с помощью острого ножа следует срезать подыгольный конус. В оставшейся части торцевой пластинки делают отверстия под контакты светодиода. Колпак приклеивают к корпусу, предварительно выведя внутрь оба соединительных провода. Наклеить его можно на любой состав, эпоксидку или «жидкие гвозди».

Важно! Главным условием станет хорошая адгезия к пластику шприца, иначе колпачок фонарика может отвалиться в самый неподходящий момент.

Подключение микромодуля зарядки и аккумулятора

Литиевый цилиндрический аккумулятор по диаметру подходит для установки внутрь корпуса. Устанавливают клеммы с соединительными проводами и вставляют устройство в корпус так, чтобы они оказались в передней части. Все провода — от светодиода и от аккумулятора — выводят наружу по боковой стенке источника питания.

Трубка свободно вмещает батарею, но для установки модуля подзарядки места уже не хватит. Проблема решается просто — плата микромодуля надрезается ножом и аккуратно ломается пополам. Половинки соединяют с помощью двустороннего скотча, а контакты соединяют пайкой с медным проводом. Процедура достаточно тонкая и деликатная, не допускающая неаккуратности. Важно не разрушить элементы схемы, надрезая плату перед тем, как ее сломать.

Светодиодный фонарь

Окончательная сборка

На плату модуля припаивают токоограничительный резистор, соединение сразу же изолируют термоусадочной трубкой. Вторую ножку паяют на кнопку включения фонаря. Три провода, выходящие из корпуса, припаиваются к плате модуля согласно схеме подключения. Четвертый подсоединяют к кнопке. На этом сборка электрической части считается завершенной. Перед тем, как завершить процедуру, надо проверить работоспособность кнопки и всего устройства. Если фонарь работает нормально, плату микромодуля вставляют внутрь так, чтобы гнездо USB оставалось снаружи. Кнопка также должна находиться в прямом доступе.

Торец трубки со стороны гнезда закрывают с помощью термоклея, что дает герметичность всей конструкции. С лицевой стороны вклеивают рассеивающие линзы. Теперь можно установить светодиодный фонарь заряжаться от USB компьютера или ноутбука. Через некоторое время индикаторный светодиод на плате микромодуля даст знать о ее завершении. Теперь фонарь можно использовать по прямому назначению. Пользователи утверждают, что одной зарядки хватает на 10 часов работы, что нереально для традиционной лампы накаливания.

Основные выводы

Для создания своими руками светодиодного фонаря понадобится приготовить набор элементов, из которых основными являются:

  • аккумулятор на 3,7 В;
  • микромодуль зарядки;
  • колпачок с линзой и светодиод.

Порядок сборки не представляет существенной сложности. Понадобится хотя бы начальный навык владения паяльником и прочими инструментами. В результате получается вполне качественный и эффективный светодиодный фонарик. Свои уточнения и варианты излагайте в комментариях.

Неубиваемый, ручной, самодельный фонарик

Увлекся я ночными играми, а именно Encounter. Она объединяет много жанров(видов), но самые распространенные в нашем городе были точки и схватки. А это значило, что часто приходилось находиться в темное время суток в самых различных местах (от сточных труб и подвалов до заброшенных заводов и цехов). Часто приходилось быть на высоте или по колено в воде.

И было крайне досадно в самый ответственный момент лишиться одного из самых важных вещей в игре, лишиться того лучика света, который помогал тебе во тьме ночной искать заветные коды и метки. Я говорю о фонарике. За то время, что я играю, из жизни ушел не один светящийся друг, по самым разным причинам (made is China что Вы хотели): разбивались при падении, топились, на морозе не выдерживал пластик и т.д. А был случай, что фонарик умер из-за того, что я не правильно его заряжал (спасибо производителю, который написал к фонарику не правильную инструкцию). Плюс девайсы за 300-400 рублей, не отличались высокими показателями, что тоже не радовало: светили не более 200 Lm и холодным, отдающим синевой, светом. Разоряться на бренды было не охота, да и покупать китайские аналоги из-за границы, тоже не хотелось (знаю я нашу Почту России, сталкивался). В общем загорелся я желанием сделать себе товарища с CREE самому. И тут понеслось!

Читайте также  Характеристики провода ППВ
Корпус

В моей голове виделось, что-то мощное, крепко. Но так же хотелось, чтобы он нормально помешался в руке и был, пусть не водонепроницаемым, но не боялся дождя и кратковременного попадания в воду. С начало получилось так:

В итоге корпус был сделан из:

  • Удлинитель(сгон) на 1/2 80мм, хромированный
  • Удлинитель(сгон) на 1/2 40мм, хромированный
  • Переходник с 1/2 на 3/4
  • Заглушка на 1/2
  • Заглушка на 3/4
А что у нас внутри?

Проблуждав на просторах всемирной паутины, пересмотрев кучу обзоров фонарей с различными характеристиками и вскопав поле тематических форумов (не все поле). Примерно решил что хочу:

  • светодиод на 3-5w, около 500 Lm и теплого-дневного света
  • драйвер, который сможет его тянуть, сможет сообщить о низком заряде аккумулятора и минимум режимов
  • линзу или рефлектор градусов на 10-40
  • Провода, стекло, кнопка и другая мелочь
Немного и отдельно о драйвере

Я уже говорил выше, какие критерии хочу в своем драйвере, и они почти совпали с теми, какими обладал выбранный мною драйвер, но вот досада — 5 режимов. Среди которых строб и SOS, ну как же я без них (сарказм). И действительно, на играх они не используются — это надо как то исправлять. На помощь приходить великий GOOGLE, который навел меня вот на такой материал (не реклама, чисто для ознакомления). По приезду посылки, процедура по замыканию контактов на драйвере была произведена и я благополучно избавился от «спасательных режимов». Идем дальше.

Готовим будущий корпус для пересадки начинки
  • Рас-сверлить в заглушках отверстия для кнопки и линзы
  • Провести контакт «+» внутри корпуса
  • Продумать и сделать систему отвода тепла от светодиода
Рас-сверлить в заглушках отверстия для кнопки и линзы

На помощь приходят сверла и шарошки по металлу.

С заглушкой под кнопку всё так же.

Провести контакт «+» внутри корпуса

Как и большинство строений фонариков, контакт «-» пускают по корпусы, а «+» по сердцевине тела. Мы сделаем так же. Осталось решить как провести тот самый «+». Поразмышляв, решил сделать в сгоне(80мм) заглушку их двухкомпонентного клея ЭПОКСИЛИН, просверлить в нем отверстие и пустить провод.

Продумать и сделать систему отвода тепла от светодиода

Светодиодам свойственно греться и перегревать их не стоит — это знают все. Я решил вырезать радиатор из радиатора (алюминиевый радиатор для охлаждения мостов какой-то материнской платы). А затем впаять его в сгон(40мм), а точнее залить его оловом в этом самом сгоне.

Вставляем радиатор, заливаем оловом и просверливаем 2 отверстия для проводов чтобы соединить драйвер и светодиод.

Начинаем сборку

Подготовительные работы завершены, давайте собирать. Собираем копку, собираем голову. Все компоненты вклеены для гидроизоляции.

Устанавливаем драйвер и светодиод. Драйвер припаиваем к сгону(80мм). Светодиод(с предварительными припаянными проводами) сажаем на термопасту.

Сейчас все наши компоненты готовы и их осталось только собрать. Соединяем паяльником драйвер и светодиод и вперед. Для гидроизоляции на резьбу компонентов наматываем ленту ФУМ.

Что я не учел и в следствии на это напоролся.

Когда я заказывал комплектующие, то не нашел всех размеров, и соответственно не смог все рассчитать, да и конечный результат в моей голове, немного отличался. В итоге голова с линзой оказались далеко расположены от светодиода и соответственно, нормально он не светил. Было решено укоротить голову гравером и отрезными дисками для него, а затем подогнать на точильном станке.

Результат

И так результат оказался удовлетворительным (ну я то уж точно доволен).

Хочется отметить, тепло от драйвера отводится на «УРА», после 15 минут работы на полную мощность подложка светодиода была чуть тепленькой.

Светодиодный фонарь с подзарядкой

Нашел на просторах интернета интересную самоделку. Для любителей мастерить и собирать своими руками это будет интересная вещь. Неизвестному автору удалось собрать самодельный светодиодный фонарик с механической подзарядкой в пластмассовой коробке из-под драже «тик-так». Простое встряхивание коробки будет подзаряжать внутренний аккумулятор. Электроэнергия вырабатывается за счет движения сильного редкоземельного магнита внутри катушки с медным проводом. Наводимая на катушке электроэнергия через мостовой диодный выпрямитель поступает на подзарядку аккумулятора или на питание светодиода.

Инструменты и материалы

— термоклей;
— суперклей или клей для пластмассы;
— медный обмоточный провод в эмалевой изоляции типа ПЭЛ диаметром 0,3 мм;

Корпус фломастераДетали фонарика

— четыре штуки редкоземельных магнитов диаметром 5-6 мм;
— четыре выпрямительных диода типа 4007;
— сопротивление 22 Ом в цепи ограничения тока через светодиод;
— сверхъяркий светодиод белого света;
— движковый микро переключатель;
— дисковый аккумулятор на три банки диаметром 12 мм;
— корпус от фломастера с внутренним диаметром 6-7 мм
— 2 пластмассовых шайбы диаметром 12мм;

Корпус для движения магнита

Важный элемент фонаря — трубка для движения магнита и намотки катушки. В качестве донора лучше всего подойдет корпус фломастера, но можно подобрать трубку и от шариковой ручки. Лучшие результаты даст корпус с минимальным зазором движения магнита внутри трубки. Не забывайте — трубка должна быть из диэлектрика.

1. Нам потребуется кусок трубки одинакового диаметра по всей длине. Размер трубки на 4-6 мм должен быть короче длины прозрачного корпуса тик-так.

2. Шайбы вырезаются из пластмассы, их диаметр 15 мм и толщина 1-1,5 мм. Для уменьшения сопротивления воздуха при движении магнитов в центре каждой шайбы необходимо сделать небольшое отверстие шилом или сверлом диаметром 2-2,5 мм.

3. Магниты склеиваются вместе.

4. Приклеиваем одну шайбу к трубке, после высыхания клея закладываем магниты внутрь и приклеиваем вторую крышку. Осторожно! Не приклейте магниты ко второй крышке. После застывания клея обязательно примерьте катушку в будущем корпусе и проверьте свободу передвижения магнитов.

Заготовка трубкиМагниты склееныШайбы приклеены

Намотка катушки

1. Для пропуска провода ножовкой прорезаем канавку до трубки на одной шайбе.

2. Оставляем снаружи 10 см свободный конец провода и начинаем наматывать катушку своими руками виток к витку слоями до полного заполнения катушки. Это, пожалуй, самая трудная часть самоделки. Трудность заключается в обеспечении постоянного натяжения провода для плотной укладки провода.

3. Заполнив катушку сразу закрепляем последний виток нитками или клеем и оставляем свободный конец длиной 10 см.

4. Катушку для примерки помещаем в корпус.

Делаем пропилКатушка намотана

Доработка верхней крышки от тик-так

1. Отмечаем на крышке положение верхней шайбы катушки, расположенной в корпусе. И укорачиваем ее.

2. Сверлим отверстие диаметром 4,5-5 мм для установки светодиода.

3 Устанавливаем выключатель, для этого из отходов корпуса вырезаем планку для монтажа микро выключателя. Скальпелем вырезаем паз для подвижного выступа переключателя. Приклеиваем планку к крышке. Переключатель закрепляем термоклеем, клей не должен попасть на подвижные части переключателя. Установите переключатель правильно, что бы им можно было пользоваться после застывания клея.

Крышка тик-такУкорачиваем крышкуСветодиодный фонарь с подзарядкойЗаготовка планкиОкноПланка приклеенаВыключатель приклеенКрышка в сборе

Монтаж электроники и сборка фонарика

1. Схема светодиодного фонаря очень простая. Радиодетали спаяны навесным монтажом. Сначала собирается вся схема на крышке с использование контактных выводов микро переключателя и светодиода. При пайке, обращаем внимание на полярность устанавливаемых элементов. В конце припаиваем выводы катушки.

2. Сборка фонарика. Устанавливаем катушку и все компоненты в корпус и проверяем работу устройства. Если есть желание скрыть содержание фонаря, то перед приклеиванием крышки можно положить по внутренней стороне белую или цветную бумагу. Приклеиваем крышку с выключателем к прозрачному корпусу.

3. Встряхиваем в течение 60 секунд коробку и фонарь уже подзарядится и светодиод загорится. Количество движений до полной зарядки аккумуляторов зависит от качества изготовленной катушки и состояния аккумуляторов. Не забывайте, что на морозе емкость аккумуляторов снижается.

СхемаСборка схемыЭлектроника собранаКатушка подпаянаФонарикБумага установлена

Компактный размер фонаря позволяет закреплять его, например, на лодыжке ноги и заряжать аккумулятор при движении. Находясь в походе можно привязать фонарь к передней вилке велосипеда или к веслу байдарки.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: