Пошаговая инструкция по сборке светодиодного фонаря своими руками

Схема аккумуляторного фонарика на светодиодах

фонарик налобный со светодиодами BL — 050 — 7C

Фонарик BL — 050 — 7C поступает в продажу со встроенным зарядным устройством, при подключении такого фонарика к внешнему источнику переменного напряжения — осуществляется подзарядка аккумуляторной батареи.

Аккумуляторные батарейки, а точнее электрохимические аккумуляторы,- принцип зарядки таких элементов основан на использовании обратимых электрохимических систем. Вещества, образовавшиеся в процессе разряда аккумулятора, под воздействием электрического тока — способны восстанавливать свое первоначальное состояние. То есть подзарядили фонарик и можем дальше им пользоваться. Такие электрохимические аккумуляторы или отдельные элементы, могут состоять из определенного количества, — в зависимости от потребляемого напряжения:

  • количества лампочек;
  • типа лампочек.

Количество, комплект таких отдельных элементов фонарика, — представляют из себя батарею.

Электрическую схему фонарика рис.2 можно рассматривать как состоящей из простой лампочки накаливания так и из определенного количества светодиодных лампочек

Для любой схемы фонарика что именно важно? — Важно то, чтобы потребляемая энергия лампочками состоящими в электрической цепи — соответствовала выдаваемому напряжению источника питания батареи, состоящей из отдельных элементов

Читаем схему соединений:

Резистор R1 сопротивлением — 510 кОм и номинальным значением мощности — 0,25 Вт в электрической цепи соединен параллельно, за счет данного большого сопротивления, напряжение на дальнейшем участке электрической цепи значительно теряется, а точнее, часть электрической энергии преобразовывается в тепловую энергию.

Схема налобного фонаря

Популярная конструкция светодиодного фонаря – налобная. Такой светильник позволяет полностью освободить руки и направлять луч света в нужное место поворотом головы: вслед за взглядом. Это удобно при ремонте автомобиля, при прогулках по затемненным территориям и т.д.

Схема такого светильника строится по принципу:

  • управляющая схема (отвечает за переключение режимов);
  • буферный усилитель;
  • транзисторный ключ для включения светодиода.

Один из вариантов такого устройства – когда блок управления выполнен на стандартном микроконтроллере (например, ATtiny85), в который зашита программа управления режимом излучателя, промежуточным усилителем служит операционный усилитель OPA335, а в качестве ключа используется полевой транзистор IRLR2905.


Схема карманного светодиодного фонарика на микроконтроллере.

Такая схема недорога, надежна, но имеет технологический недостаток: перед установкой надо программировать контроллер. Поэтому при массовом производстве в качестве блока управления используется специализированная микросхема FM2819 (на корпус может быть нанесено сокращенное обозначение 819L). Этот чип может включать и выключать светоизлучающий элемент, и запрограммирован на четыре режима:

  • максимальная яркость;
  • средняя яркость;
  • минимальная яркость;
  • стробоскоп (мигающий свет).

Режимы переключаются циклически коротким нажатием на кнопку. Длительное нажатие переводит фонарь в режим SOS. Изменить программу нельзя (по крайней мере, в даташите не говорится о такой возможности). Микросхема не требует промежуточного усилителя, но очень мощные светодиоды подключать напрямую к выходу нельзя – есть ограничение по нагрузке (и есть защита от ее превышения).


Схема карманного светодиодного фонарика на специализированном чипе.

Поэтому мощные элементы подключаются через ключ. В большинстве случаев им служит полевой транзистор, допускающий длительную работу с большим током в цепи стока, например FDS9435A производства Fairchild или других аналогичных, которые можно выбрать по параметрам из таблицы характеристик FDS9435A.

СтруктураМаксимальное напряжение затвор-исток, ВСопротивление канала в открытом состоянииМаксимальная рассеиваемая мощность, ВтНаибольшй ток стока в постоянном режиме, А
Р-канал250,05 Ом при 5,3 А, 10 В2,55,3

Схема фонарика сводится всего к двум активным элементам и обвязке из нескольких конденсаторов и резисторов (плюс аккумуляторные элементы и матрица из светодиодов, само собой).

Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов

Теперь следует соорудить зарядное устройство для фонарика. Основное требование — напряжение на выходе не должно
превышать 4.2 В.

Если планируется питать зарядное от какого-либо источника более 6 вольт — актуальна простая схема на КР142ЕН12А,
это очень распространенная микросхема для регулируемого, стабилизированного питания. Зарубежный аналог LM317.
Вот схема зарядного устройства на этой микросхеме:

Но эта схема не вписывалась в мою задумку — универсальность и максимальное удобство для зарядки. Ведь для
этого устройства понадобится делать трансформатор с выпрямителем или использовать готовый блок питания. Я решил
сделать возможность заряда аккумуляторов от зарядного устройства мобильника и USB порта компьютера. Для реализации
потребуется схемка посложнее:

Полевой транзистор для этой схемы можно взять с неисправной материнской платы и другой компьютерной
периферии, я срезал его со старой видеокарты. Таких транзисторов полно на материнке возле процессора и
не только. Чтобы быть уверенным в своем выборе, нужно вбить номер транзистора в поиск и убедиться по даташитам,
что это полевой с N-каналом.

В качестве стабилитрона я взял микросхему TL431, она встречается практически в каждом заряднике от мобилы или
в других импульсных блоках питания. Выводы этой микросхемы нужно соединить как на рисунке:

Я собрал схему на кусочке текстолита, для подключения предусмотрел сразу гнездо USB. В дополнение к схеме впаял
один светодиод возле гнезда, для индикации зарядки (что на USB-порт поступает напряжение).

Немного пояснений к схеме
Так как зарядная схема будет все время присоединена к батарее, диод VD2 необходим, чтобы батарея не разряжалась
через элементы стабилизатора. Подбором R4 нужно добиться на указанной контрольной точке напряжения 4.4 В, мерять
нужно при отцепленной батарее, 0.2 вольта — это запас на просадку. Да и вообще, 4.4 В не выходит за пределы
рекомендуемого напряжения для трех аккумуляторных банок.

Схему зарядного можно существенно упростить, однако заряжать придется только от источника 5 В
(USB-порт компьютера удовлетворяет этому требовванию), если
зарядное телефона выдает большее напряжение — использовать его нельзя. По упрощенной схеме, теоретически,
аккумуляторы могут перезаряжаться, на практике же так заряжают аккумуляторы во многих заводских изделиях.

Мини фонарик брелок

Очень удобный, портативный, яркий, способен работать бесперебойно несколько часов. Поможет открыть дверь в темном поезде, спасет в любой форс-мажорной ситуации с резким отключением света.

Схемы и чертежи как сделать фонарик своими руками разной сложности, это самый простой способ, поэтому достаточно словесного описания. Подойдет для начинающего мастера.

Для этого нам понадобится:

  • Светодиод;
  • Три батарейки таблетки;
  • Термоусадочная трубка;
  • Канцелярская игла;
  • Паяльник;
  •  Зажигалка;
  •  Пинцет;
  •  Плоскогубцы.

Найти у светодиода, мощностью 1 ватт, минус и припаять к минусу на батарейке. Размер батарейки должен соответствовать окружности светодиода.

Выгнуть клемму с припаянной таблеткой, уложить на площадку светодиод. Прикладываем к получившейся конструкции еще две таблетки, проверяем наш фонарь на работоспособность. Если светит, то схема работает и мы на верном пути, можно продолжить сборы.

Надеть термоусадочную трубку на изделие оставив свободную клемму, прогреть зажигалкой для уплотнения конструкции.

К свободному контакту припаять канцелярскую иглу, откусить плоскогубцами верхнюю шляпку.

Из остатка иглы сделать кольцо конец которого будет устремлен к плюсовой клемме верхней таблетки. Надеть маленькое колечко на изогнутую часть, впоследствии оно послужит креплением к ключу.

Для включения достаточно нажать на корпус и мини фонарик брелок будет светить.

Самодельный прибор, работающий на пальчиковой батарейке: необходимые материалы

Изготовить своими руками мощный фонарь — сложное задание, для выполнения которого сначала необходимо подготовить все нужные компоненты. Список включает следующие детали:

  • сверхъяркий светодиод;
  • ферритовый фильтр, диаметр (Ø) которого должен составлять 10–15 мм;
  • эмальпровод Ø 0,1 и 0,25 мм;
  • резистор;
  • биполярный транзистор n-p-n структуры (например, КТ315 или BC547C) ;
  • пальчиковая батарейка.

Последний элемент должен иметься в каждом доме, поэтому проблем с его поиском возникнуть не должно, а вот остальные компоненты придется покупать. Кроме того, потребуется корпус (например, от старого ненужного фонарика) или любая основа, на которую будут крепиться детали.

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.

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.

Фонарик-брелок

Во время непредвиденной ситуации, связанной с нехваткой достаточного освещения, выручит мини фонарик. Который может стать также, стильным и нужным аксессуаром на ключи. Пошаговая инструкция поможет сделать прибор даже, начинающему мастеру.

Необходимый материал для самоделки:

  1. Светодиод;
  2. Три батарейки в форме таблетки;
  3. Трубка термоусадочная;
  4. Игла канцелярская;
  5. Паяльная лампа;
  6. Зажигалка;
  7. Пинцет;
  8. Плоскогубцы.

Этапы работы:

  1. Первым шагом берут светодиод с мощностью 1 ватт и припаивают его минус к минусу на батарейке. При этом учитывают, что размер батарейки должен соответствовать окружности светодиода. После этого делают сгиб на клемме с припаянным устройством, уложив на площадку светодиод.
  2. Второй шаг начинают с прикладывания на конструкцию, оставшихся двух батареек. Если прибор работает, продолжают его изготовление. Термоусадочную трубку накладывают на изделие, не забывая освободить клемму и прогревают зажигалкой для надежности прибора.
  3. Третий шаг. Берут иглу без верхней шляпки (откусывают плоскогубцами) и припаивают к свободному контакту. Остаток канцелярской иглы используют следующим образом: делают кольцо, конец которого направляют на плюс верхней батарейки. Далее надевают колечко на изогнутую часть – это будет крепление к ключу.

Окончательный четвертый шаг начинают с маскировки прибора и удаления лишних деталей. Берут усадочную трубку, надевая на прибор. Прогревают все зажигалкой, удаляя ненужные детали пинцетом. Фонарик работает от нажатия на корпусную часть.

Зарядное устройство фонарика

Модернизации подверглась также и схема штатного зарядного устройства аккумуляторного фонарика, в котором светодиодная индикация подключения к сети 230 В/50 Гц заменена индикацией тока заряда АКБ с защитой светодиодного индикатора тока заряда от «дребезга» контактов, который имеет место при присоединении и отсоединении АКФ от сети 230 В/50 Гц.

В модернизируемом экземпляре АКФ места в корпусе, куда были установлены пружинные контакты, через которые выдвижные штыревые соединители присоединяются к схеме ЗУ для подзарядки АКБ от сети 230 В/50 Гц, были необратимо деформированы неаккуратной пайкой подводящих многожильных проводников неизвестным ремонтником, в результате чего соединители имели ненадёжный контакт в подвижной части.


Поэтому как вынужденное решение для присоединения АКФ к розетке сети 230 В была изготовлена двухпроводная соединительная линия, на одном конце которой установлен разъем, а на втором – обычная двухполюсная вилка. Поскольку штатный переключатель аккумуляторного фонарика однополюсный, с нейтральным положением, очевидно, что после модернизации будет возможно использование только одного из излучателей АКФ, а второй придётся отключить.

При проведении модернизации аналогичных АКФ следует учесть, что конструктивно похожие фонарики (см. фото в начале статьи) могут отличаться по размерам, поэтому в таком случае для размещения АКБ и печатной платы придётся удалить вертикальный излучатель вместе с рефлектором. Вариант разводки печатной платы, на которой размещены детали ЗУ и преобразователя, показан на рис.2. Разобранный модернизированный аккумуляторный фонарик с кассетой и установленными в ней АК и печатной платой показан на рис.3.

При сборке фонарика кассету с АК устанавливают на рёбра жёсткости, которые расположены внутри корпуса выше, чем переключатель, по уровню, аналогично установке штатной АКБ. Сверху на кассету через прокладку из электрокартона толщиной 0.5 мм установлена печатная плата. Поверх платы, по её размеру, уложена вторая прокладка – пластинка из пористого материала типа поролона толщиной около 5 мм.

При сборке половинок корпуса и прижиме их резьбовой втулкой со стороны излучателя и осевом прижиме стяжным шурупом, который вкручивается в направляющую стойку с противоположного отражателю конца корпуса фонарика. При этом прокладка из пористого материала деформируется и «выбирает» зазор между элементами, достаточно надёжно фиксируя кассету с АК и печатную плату во внутреннем пространстве корпуса АКФ.

Необходимые материалы и детали

Чтобы собрать качественное устройство, надо заранее купить все нужные составляющие. Часть можно найти в гараже у автолюбителей, иные — раздобыть у знакомых.

Список:

  1. Светодиодная матрица с драйвером. Такие есть на старых фонарных столбах, которые уже вышли из строя — их мощности будет вполне достаточно, но придется заменить перегоревшие лампы. Еще лучше купить новый элемент в специализированном магазине электроники.
  2. Корпус. Его готовят своими руками из разных подручных материалов — металла, фанеры. Можно взять старый галогеновый фонарь или купить новый.
  3. Соединительные провода. Потребуются для подсоединения готового устройства к сети питания.
  4. Фольга. Нужна для создания отражателя. Купить ее можно в продуктовом магазине, главное, чтобы плотность была высокой.
  5. Надежный клей и герметик либо средство 2 в 1.
  6. Радиатор охлаждения. Будет нужен для изготовления мощного прожектора — на 100 Ватт и более.

Для работы потребуются такие инструменты:

  • болгарка;
  • аппарат для сварки;
  • дрель со сверлом;
  • паяльник с припоем.

Источники света

Светодиоды — главный элемент осветительного прибора, без них не будет выполняться основная функция устройства

Их качеству стоит уделить самое пристальное внимание при покупке. Все светодиоды в рамках одного прибора обязаны быть строго одинаковыми по типу, техническим параметрам (вольт-амперные характеристики)

Тип светодиодов

Рекомендуется сразу купить достаточное количество запасных диодов (до 10), которые заменят поврежденные при монтаже изделия. Неудачное монтирование — не редкость, и покупка с запасом избавит от неудобств.

Существует три основных типа светодиодов:

  1. В форме пластиковой капсулы со штыревыми выводами. Годятся для создания прожекторов малой мощности, для фонарей, стоят дешево. Сила света от таких диодов невелика. У профессионалов есть специальные приборы для определения мощности светодиодов по размеру самих кристаллов, в противном случае придется довериться продавцу. Работать с такими светодиодами легко, ремонтировать — проще простого.
  2. Сверхяркие белые светодиоды на металлической подложке. Их применяют для создания высокомощного осветительного оборудования, система отведения тепла эффективная и простая. Стоимость таких изделий невысока.
  3. Светодиодные LED-матрицы. Это высокомощные светодиоды, работать с которыми рекомендуется только профессионалам. Обычным способом отводить тепло от них не получится, следовательно, прожектор быстро придет в негодность.

Материал корпуса

Чтобы разместить пару или больше светодиодов и матриц на одной плате, лучше сделать корпус из жести, тонколистовой стали. После сгибания коробки края шлифуют, швы соединяют заклепками. Сверху изделие грунтуют, наносят эмаль по металлу. Дальше работать с заготовкой можно только после полного высыхания.

Источник питания

После сбора диодов надо подумать о подаче напряжения. Бытовые источники тока не применяются, нужен специальный LED-драйвер, который подает пульсирующий стабильный ток.

LED-драйвер

Высокого напряжения (220 Вольт) светодиодам для питания не требуется, им достаточно 3,2 – 12 Вольт. Если подать к устройству большее напряжение, его можно попросту сжечь. Именно для исключения таких последствий любой прожектор должен иметь LED-драйвер. Его предназначение — стабилизация постоянного тока.

Практически для всех самодельных светодиодных прожекторов годится драйвер LED-лент или систем интерьерного освещения. Его покупают заранее в готовом виде, согласно техническим параметрам рассчитывают количество диодов и разрабатывают схему их соединения. Она будет зависеть от напряжения на выходе и тока стабилизации.

Блоки питания

Такие приборы применяются на прожекторах, которые построены на LED-матрицах. Для малых устройств небольшой мощности можно применять блоки питания общебытового значения с выходным пульсирующим током 0,5 – 1,5 А, напряжением на несколько вольт больше, чем прямое напряжение светодиодов. Для стабилизации тока используются микросхемы LM317, а для приборов более высокой мощности — LM350, LM338.

Схема сборки

Перед тем как сделать фонарь, нужно изготовить трансформатор из ферритового фильтра и эмальпровода. Методика выполнения этого устройства включает такие этапы:

  1. Намотать на ферритовый фильтр 45 витков эмальпровода диаметром 0,25 мм. В результате получится вторичная обмотка, к которой в дальнейшем надо будет подключить светодиод.
  2. Сделать первичную обмотку таким образом: намотать 30 раз эмалированный провод диаметром 0,1 мм, а потом направить его на базу транзистора.

Когда описанные работы по изготовлению самодельного трансформатора будут завершены, далее нужно приступать к подбору резистора. Сопротивление указанного элемента, применяемого в схеме, должно составлять около 2 кОм, поскольку только лишь в таком случае прибор будет работать без сбоев. Однако сначала нужно протестировать схему, а для этого надо заменить резистор на похожий, но с регулируемым сопротивлением. Подключив фонарик к новой батарейке, необходимо настроить на переменном резисторе сопротивление, чтобы светодиод пропускал ток силой 25 мА. Следующий этап — замерить полученное значение и установить элемент с требуемым номиналом.

Электрическая схема необходима, чтобы запитать светодиод от батарейки, поскольку рабочее напряжение сверхъярких диодов составляет не менее 2,5 V. Зато в итоге получится сделать мощный фонарик, который проработает достаточно долго. Схема, приведенная ниже, — обычный блокинг-генератор, поэтому вероятность допустить ошибку сведена к минимуму.

Смотреть галерею

Преимущества led-светильников

На сегодняшний день одним из самых выгодных эффективных источников света считается светодиод. Он способен создавать яркий световой поток при небольших мощностях, а также имеет массу других положительных технических характеристик. Сделать своими руками фонарик из диодов стоит по следующим причинам:

  • отдельные светодиоды стоят не дорого;
  • все моменты сборки достаточно легко реализуются своими руками;
  • самодельный осветительный прибор может работать на батарейках (двух или одной);

Светодиоды и их свечение

Кроме этого получившийся светильник прослужить значительно дольше, чем аналоги. При этом можно выбрать любой цвет свечения (белый, желтый, зеленый и т.д.). Естественно, что самыми актуальными здесь цветами будут желтый и белый. Но, если нужно сделать особенную подсветку какого-нибудь торжества, то можно использовать и светодиоды с более экстравагантным цветом свечения.

Как самостоятельно сделать налобный фонарик: инструкция

Для изготовления упомянутого прибора понадобятся:

  • светодиоды — 3 шт.;
  • аккумулятор «Крона» и клеммы для него;
  • обычная пластиковая крышка от бутылки;
  • выключатель (кнопка);
  • эластичный ремешок;
  • паяльник, шило, канцелярский нож и клей.

Чтобы сделать простой налобный фонарик, нужно выполнить такие действия:

  1. Проделать шилом в крышке три отверстия под светодиоды.
  2. Вставить последовательно в полученные прорези LED-элементы так, чтобы плюс был около минуса.
  3. Скрутить последовательно концы светодиодов.
  4. Спаять провода.
  5. Откусить пассатижами лишние отрезки.
  6. Припаять провода клеммы к свободным концам светодиодов.
  7. Удалить один из проводов клеммы и закрепить паяльником в полученный разрез кнопку-выключатель.
  8. Припаять к аккумулятору все детали.
  9. Проверить схему на работоспособность.
  10. Приклеить кнопку к аккумулятору.
  11. Сделать ножом небольшой вырез в боковой части крышки. Это необходимо выполнить, чтобы аккуратно уложить в нее провода.
  12. Заполнить клеем крышку и закрепить ее на аккумулятор.
  13. Приклеить ремешок к полученному прибору.

В результате получится миниатюрный мощный фонарик.

Где используют диодные светильники?

Переносная конструкция фонарика с диодной подсветкой имеет широкую область применения. Его используют там, где нет доступа к осветительному прибору. Его можно применить в гараже, погребе или при работе на садовом участке.

Устройство способно работать до 6 дней без замены элемента питания. Некоторые модели оснащены сменным блоком батарей, который можно постоянно заряжать от электрической сети. Для этого в комплектации идет специальное гнездо с фиксаторами.

Перед тем как приступить к рабочему процессу, необходимо правильно подобрать схему, которая покажет как сделать фонарик своими руками. Технические изображения указывают подробные требования к электрическим деталям.

Корпуса для светодиодных приборов

Перед сборкой важно определиться, где будет помещаться собранная схема. Существует несколько вариантов решения этой проблемы — для размещения устройства можно использовать:

Существует несколько вариантов решения этой проблемы — для размещения устройства можно использовать:

  • цоколи ламп накаливания;
  • корпуса от перегоревших энергосберегающих или галогенных ламп;
  • выполненные своими руками приспособления.

Первый вариант имеет важное преимущество. При его использовании легко закрутить собранное светодиодное устройство в патрон, тем самым обеспечив теплообмен

Следует учесть, что помимо очевидного плюса, этот способ имеет и явные минусы. Собранная конструкция имеет не слишком эстетичный вид, кроме того, в этом случае сложно выполнить надежную изоляцию.

Для того чтобы воспользоваться перегоревшей лампой накаливания для создания светодиодной, нужно предварительно аккуратно отделить стеклянную колбу от цоколя, после чего извлечь спираль

В образовавшееся пространство осторожно укладывается собранная схема, а над платой укрепляется лампочка. Удобный и практичный вариант — поместить самодельный прибор в корпус энергосберегающей лампы

Для этого первоначально необходимо разобрать перегоревший прибор, достав из него преобразовательную плату

Удобный и практичный вариант — поместить самодельный прибор в корпус энергосберегающей лампы. Для этого первоначально необходимо разобрать перегоревший прибор, достав из него преобразовательную плату.

Собранную схему можно вставить, применив разные способы:

  • Диоды помещаются в отверстия, которые проделываются в крышке под стеклянной колбой.
  • Схему можно расположить внутри цоколя, что гарантирует теплообмен. В этом случае LED-элементы вставляются и закрепляются в уже имеющиеся отверстия.
  • Плату можно спрятать в цоколь. Для выполнения процесса удобно воспользоваться обычной пластиковой крышкой от бутылки с водой.

Для размещения светодиодов мастера часто применяют сделанный своими руками кружок из пластика или картона, в котором сверлятся отверстия под диоды. При тщательно выполненной работе такие устройства смотрятся довольно эстетично.

Еще одним вариантом является применение корпуса галогенной лампы. Он не получил широкого распространения, поскольку в данном случае нет возможности закрутить светильник в патрон. Тем не менее подобная модификация используется для выполнения самодельных индикаторов и иных приборов.

Схема фонарика с аккумулятором

Как радиомеханику мне интересны самые простые электронные устройства. На этот раз речь пойдёт о фонарике с аккумулятором.

Вот схема фонарика с аккумулятором.

Фонарик состоит из двух частей. В одной части размещён аккумулятор и сетевое зарядное устройство, а в другой – выключатель и лампа накаливания. Для зарядки аккумулятора одна часть фонарика отсоединяется от головной (где лампа и выключатель) и подключается к сети 220V.

На фото виден разъём-переходник, который соединяет аккумулятор и выключатель с лампой накаливания.

Устройство такого фонарика предельно простое. Для зарядки свинцово-кислотного аккумулятора G1 ёмкостью 1 А/h (1 ампер-час) и напряжением 4V используется схема с гасящим конденсатором C1. На нём падает большая часть сетевого напряжения сети 220V. Затем переменное напряжение после гасящего конденсатора выпрямляется диодным мостом на диодах VD1 – VD4 (1N4001).

Для сглаживания пульсаций после диодного моста устанавливается электролитический конденсатор C2. Нагрузкой для всего этого выпрямителя является аккумулятор G1. Если его отключить, то на выходе выпрямителя будет напряжение около 300 вольт, хотя при подключенном аккумуляторе напряжение на его выходе составляет 4 – 4,5 вольта.

Стоит отметить, что схема с гасящим (балластным) конденсатором проста, но довольно опасна. Дело в том, что такая схема гальванически не развязана от сети 220 вольт. При использовании трансформатора схема становится более электробезопасной, но из-за дороговизны этой детали применяется схема с гасящим конденсатором.

Диод VD5 необходим для того, чтобы аккумулятор не разряжался через схему индикации на красном светодиоде HL1 и резисторе R2. А вот лампа накаливания EL1 (или схема из светодиодов) подключается к аккумулятору только через выключатель SA1. Получается, что диод VD5 служит неким барьером, который пропускает ток к аккумулятору от сетевого выпрямителя, а обратно нет. Вот такая простая защита. Также стоит сказать, что на диоде VD5 теряется небольшая часть от выпрямленного напряжения – за счёт падения напряжения на диоде при прямом включении (VF). Оно составляет где-то 0,5 – 0,7 вольт.

Отдельно хотелось бы сказать об аккумуляторе. Как уже было сказано, он герметичный свинцово-кислотный (Pb). Состоит из двух ячеек по 2 вольта, соединённых последовательно. Т.е аккумулятор, как говорят, состоит из 2 банок.

На аккумуляторе указано, что максимальный ток заряда – 0,5 ампера. Хотя для свинцовых Pb аккумуляторов рекомендуется ограничивать ток заряда на уровне 0,1 от его ёмкости. Т.е. для данного аккумулятора лучшим зарядным током будет – 100mA (0,1A).

Типовыми неисправностями фонариков с аккумулятором являются:

  • Выход из строя элементов сетевого выпрямителя (диодов, электролитического конденсатора, резистора в цепи индикации);

  • Неисправность кнопки-выключателя (легко чинится любой подходящей кнопкой с фиксацией или же рокерным выключателем);

  • Деградация (старение) аккумулятора;

  • Износ контактных разъёмов.

Нравится

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Схема номер 1

В качестве источника питания выбрал конечно литиевый аккумулятор SAMSUNG 18650 2600ma/h.

Для контроллера разряда аккумулятора применил специализированный контроллер, который стоит в АКБ мобильных телефонов — микросхему DW01-P с ключом на полевом транзисторе.

Задача стояла всё это хозяйство утолкать без переделки корпуса фонаря, так как свободного места оказалось очень мало, а точнее вообще не оказалось, кроме как внутри резьбовой гайки, крепящей родную диодную матрицу в корпусе. Всё это дело поместил на двух печатных платах: на первой сам контроллер разряда АКБ, на второй драйвер светоизлучающего диода. Светодиод припаян к алюминиевой подложке и прижимается к корпусу фонаря все той же резьбовой гайкой. В виду того, что гайка имеет непосредственный тепловой контакт с подложкой светодиода и корпусом фонаря, который также из алюминия, мы получили превосходный радиатор.

Платы между собой спаяны шпильками, для жесткости, на плате контроллера разряда имеется контактная пружина под минус аккумулятора.

Выключатель питания, как и всё остальное, остался не тронутым. Для зарядки аккумулятора его необходимо извлечь из корпуса фонаря. Плата драйвера светодиода на одностороннем текстолите, плата контроллера разряда двусторонняя. На второй стороне контактная пружина, соединение обоих сторон через пропаянную сквозную шпильку. Вот что в результате вышло:

Но на этом дело не закончилось, позже решил разобрать временно свой фонарик. Причина — кривая работа контроллера разряда аккумулятора. Оказался дохлым элемент DW01-P, собственно это и следовало ожидать, так как взят он был из раздутого аккума. Всёже очень хотелось организовать контроль разряда и заряда, и отключение нагрузки при переходе ниже допустимого уровня.

Очередной донор был выковырян из аккумулятора — какого-то SIEMENS, купленного по спекулятивной цене аж 5 гривен, и имел вид примерно такой же как на фото. Пришлось конечно проверить режимы на минимальных и максимальных предельных напряжениях. Он показал свою устойчивую и четкую работу защиты при КЗ. Так как мой аккумулятор не имеет своего контроллера, пришлось его прицепить поверх его корпуса, благо он очень мал и имеет малую толщину. Это дало возможность выкинуть первую плату контроллера в мусорное ведро и немного освободить места под аккумулятором, что дало скрутить части фонарика до упора — теперь все стало как влитое. Доделка платы драйвера не особенная, только в дополнении площадки под пружину для аккумулятора и всё. Если изначально приобрести аккумулятор со встроенным контроллером, то задача переделки сводится вообще к минимуму.

Самодельный светодиодный фонарь на 12 V: необходимые материалы и инструменты

Следует сказать сразу: в результате получится габаритный прибор, который скорее будет похож на небольшой прожектор. Однако изделие все равно можно носить с собой, чтобы, например, найти ночью дорогу домой. Устройство фонаря такого типа довольно простое, поскольку для его изготовления понадобится немного деталей, а точнее:

  • светодиодная (LED) лампа на 12 V;
  • двухдюймовая (50 мм) полимерная труба;
  • два резьбовых фитинга и заглушка для ПВХ;
  • клей для пластика;
  • тумблер;
  • изолента, нейлоновые стяжки и термоусадочные трубки — материалы, необходимые для монтажа электропроводки;
  • аккумулятор на 12 V.

Последний элемент можно сделать самостоятельно из 8–12 штук батареек, используемых в радиоуправляемых машинках. Их нужно объединить в один аккумулятор, напряжение которого будет составлять 12 V. Из инструментов надо подготовить ножовку, напильник, наждачную бумагу, кусачки и паяльник с припоем.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий