Во времена увлечения туризмом был приобретен фонарь Duracell c мощной криптоновой лампой на двух больших батарейках типоразмера D (в советском варианте тип 373). Светил отлично, но высаживал батарейки часа за 3-4.
Кроме того, дважды случилась неприятность - батарейки потекли и электролитом залило все внутри фонаря. Контакты окислились, покрылись ржавчиной и даже после чистки и установки новых элементов питания, фонарь уже не внушал доверия, а уж батарейки тем более. Выбросить было жалко, а не имение возможности использовать, натолкнуло на мысль переделать фонарь на модные сейчас литиевый аккумулятор и светодиод. С полгода в закромах лежал литиевый аккумулятор Sanyo 18650 емкостью 2600 мА/ч, у китайских товарищей выписал вот такой светодиод (якобы Cree XML T6 U2) с рабочим напряжением 3-3,6 В, током 0,3-3 А (опять же, якобы - мощностью 10 Вт), световым потоком 1000-1155 люмен, цветовой температурой 5500-6500 К и углом рассеивания 170 градусов.
Поскольку опыт переделки фонарей на питание от литиевых аккумуляторов уже имелся ( и ), то решил пойти тем же путем: применить хорошо зарекомендовавшую себя связку: АКБ 18650 и контроллер заряда TP4056. Оставалось решить одну проблему - какой драйвер использовать для светодиода? Простым токоограничивающим резистором тут не отделаешься - мощность светодиода пусть и не 10 Ватт, как утверждают китайские товарищи, но все же. Изучая материал по «драйверостроению для мощных светодиодов» набрел на очень интересную, и как оказалось, часто применяемую микросхему АМС7135. На основе данной микросхемы китайцы давно и удачно завалили планету своими фонарями). Принципиальная схема питания мощного светодиода на основе АМС7135.
Как видим, допускается питание в диапазоне 2,7...6 В, а это довольно широкий спектр источников питания, в том числе и литиевые аккумуляторы. Задача чипа - ограничить ток, протекающий через светодиод на уровне 350 мА.
Согласно информации производителя чипа, конденсатор Со нужно использовать, если:
- длина проводника между АМС7135 и светодиодом больше 3 см;
- длина проводника между светодиодом и источником питания больше 10 см;
- светодиод и микросхема не установлены на одной плате.
В реальности производители фонарей зачастую пренебрегаю этими условиями, и исключают конденсаторы из схемы. Но как показал эксперимент - напрасно, о чем несколько позже. К дополнительным преимуществам ИС типа АМС7135 можно отнести наличие встроенной защиты при обрыве, КЗ светодиода и диапазон рабочих температур -4О...85°С. Подробно документацию на чип АМС7135 можно .
Схема электрическая фонаря
Еще одной важной и крайне полезной особенностью данной микросхемы является то, что их можно устанавливать параллельно для увеличения тока, протекающего через светодиод. В результате родилась такая схема:
Исходя из нее, ток протекающий через светодиод, составит 1050 мА, что на мой взгляд, более чем достаточно для совсем не тактического, а хозяйственного фонаря. Далее приступил к монтажу все в единую систему. При помощи дремеля в корпусе фонаря удалил направляющие для батареек и контактные шины:
Так же дремелем убрал посадочное гнездо для криптоновой лампы и сформировал площадку для светодиода
Поскольку мощный светодиод во время работы выделяет много тепла, то для его рассеивания решил применить теплоотвод, снятый с материнской платы.
По задумке, светодиод, теплоотвод и головная часть фонаря с отражателем будут создавать одно целое и накручиваясь на корпус фонаря не должны ни за что цепляться. Для этого обрезал грани теплоотвода, просверлил отверстия для проводов и приклеил светодиод к теплоотводу термоклеем.
Блокинг – генератор представляет собой генератор кратковременных импульсов повторяющихся через довольно большие промежутки времени.
Одним из достоинств блокинг - генераторов являются сравнительная простота, возможность подключения нагрузки через трансформатор, высокий КПД, подключения достаточно мощной нагрузки.
Блокинг-генераторы очень часто используются в радиолюбительских схемах. Но мы будем запускать от этого генератора светодиод.
Очень часто в походе, на рыбалке или охоте нужен фонарик. Но не всегда под рукой есть аккумулятор или батарейки 3В. Данная схема может запустить светодиод на полную мощность от почти разряженной батарейки.
Немного о схеме. Детали: транзистор можно использовать любой (n-p-n или p-n-p) в моей схеме КТ315Г.
Резистор нужно подбирать, но об этом потом.
Кольцо ферритовое не очень большое.
И диод высокочастотный с низким падением напряжения.
Итак, убирался я в ящике в столе и нашел старый фонарик с лампочкой накаливания, конечно же, сгоревшей, а недавно видел схему этого генератора.
И решил я спаять схему и засунуть в фонарик.
Ну-с приступим:
Для начала соберем по этой схеме.
Берем ферритовое кольцо (я вытащил из балласта люминесцентной лампы) И мотаем 10 витков проводом 0,5-0,3мм (можно и тоньше, но не удобно будет). Намотали, делаем петельку, ну или отвод, и мотаем еще 10 витков.
Теперь берем транзистор КТ315, светодиод и наш трансформатор. Собираем по схеме (см. выше). Я поставил еще конденсатор параллельно с диодом, так ярче светилось.
Вот и собрали. Если светодиод не горит, поменяете полярность батарейки. Все равно не горит, проверьте правильность подключения светодиода и транзистора. Если все правильно и все равно не горит, значит не правильно намотан трансформатор. Если честно у меня тоже схема завелась далеко не с первого раза.
Теперь дополняем схему остальными деталями.
Поставив диод VD1 и конденсатор С1 светодиод засветится ярче.
Последний этап - подборка резистора. Вместо постоянного резистора ставим переменный на 1,5кОма. И начинаем крутить. Нужно найти то место где светодиод светит ярче, при этом надо найти место где если увеличить сопротивление хоть чуть-чуть светодиод гаснет. В моем случае это 471Ом.
Ну ладно, теперь ближе к делу))
Разбираем фонарик
Вырезаем из одностороннего тонкого стеклотекстолита кружок под размер трубки фонарика.
Теперь идем и ищем детали нужных номиналов размером несколько миллиметров. Транзистор КТ315
Теперь размечаем плату и разрезаем фольгу канцелярским ножом.
Лудим плату
Исправляем косяки, если таковы имеются.
Теперь чтобы паять плату нам нужно специальное жало, если нет - не беда. Берем проволоку 1-1,5мм толщиной. Тщательно зачищаем.
Теперь наматываем на имеющийся паяльник. Конец проволоки можно заострить и залудить.
Ну-с приступим припаивать детали.
Можно воспользоваться лупой.
Ну, вроде все припаяли, кроме конденсатора, светодиода и трансформатора.
Теперь тест-запуск. Все эти детали (не припаивая) прицепляем на «сопли»
Ура!! Получилось. Теперь можно не опасаясь все детали припаивать нормально
Мне вдруг стало интересно, какое же напряжение на выходе, я измерил
Как правило, от электрических фонарей желательно получить максимальную яркость свечения. Однако иногда требуется освещение, которое минимально нарушит адаптацию зрения к темноте. Как известно, человеческий глаз может менять свою светочувствительность в довольно широких пределах. Это позволяет с одной стороны видеть в сумерках и при плохом освещении, а с другой стороны не ослепнуть в яркий солнечный день. Если ночью выйти из хорошо освещенного помещения на улицу, то первые мгновения почти ничего не будет видно, но постепенного глаза приспособятся к новым условиям. Полная адаптация зрения к темноте занимает около одного часа, после нее глаз достигает максимальной чувствительности, которая в 200 тыс. раз выше дневной. В таких условиях даже кратковременное воздействие яркого света (включение карманного фонаря, фары автомобиля) сильно снижает чувствительность глаз. Однако даже при полной адаптации к темноте бывает необходимо, к примеру, прочитать карту, подсветить шкалу прибора и тому подобное, а для этого требуется искусственное освещение. Поэтому любителям астрономии, а также всем кому необходимо рассмотреть, что-то в условиях плохого освещения требуется не яркий фонарь.
При изготовлении астрономического фонаря не следует стремиться к излишней миниатюризации. Корпус астрономического фонаря должен быть светлым и достаточно крупным, так что бы в условиях плохого освещения его можно было легко найти (иначе уронишь под ноги и будешь фонарик полчаса искать). В качестве корпуса использована дорожная мыльницы. Выключатели должны быть такими, что бы их было легко использовать на ощупь и в перчатках.
Глаз максимально чувствителен к свету с длинной волны 550 нм (зеленый свет), а в темноте максимум чувствительности глаза смещается в сторону коротких волн до 510 нм (эффект Пуркинье ). По этому в астрономическом фонаре предпочтительно использовать красные светодиоды, а не синие, или тем более зеленые. К красному свету чувствительность глаз меньше, а значит красное освещение меньше нарушит адаптацию к темноте.
Кроме основного фонаря можно изготовить несколько простых маячков для подсветки различных предметов. Дело в том, что мало кто из любителей астрономии может позволить себе иметь полноценную любительскую обсерваторию. Большинство наблюдает с балкона. А в тесном пространстве, да еще и в темноте легко можно зацепить ногой и завалить штатив телескопа или фотоаппарата. Кроме этого неожиданно встретится в темноте коленом с углом какого-нибудь ящика или тумбочки, то же удовольствие небольшое. Поэтому целесообразно использовать простейшие мини фонарики для подсветки ножек штатива, острых углов мебели, полочки с принадлежностями и так далее. В принципе для этой цели подойдет просто светодиод, закрепленный липкой лентой на 3 В элементе питания типа 2032 или подобном. Но, во первых, без токоограничительного резистора свечение светодиода слишком яркое, во вторых даже в самом простом фонарике желательно иметь выключатель. Руководствуясь этими соображениями, было изготовлено несколько таких маячков.
В качестве выключателя использован геркон в паре с магнитом. Крепление 3 В элемента питаниясамодельное. Последовательно со светодиодом включается токоограничительный резистор, его номинал надо подбирать так, что бы в темноте при прямом взгляде на линзу светодиода свет не слепил глаза даже с близкого расстояния. В разных маячках можно использовать светодиоды разных цветов, для облегчения опознавания, при этом, помня, что к свету с разной длиной волны глаз имеет не одинаковую чувствительность. Можно применить мигающие светодиоды.
В дополнении еще пара конструкций простых LED фонарей. Конкретно описанные ниже конструкции для астрономических целей не предназначались, но они легко могут быть адаптированы, для подобного использования.
Простой водонепроницаемый фонарик можно сделать на основе баночки от фотопленки. Нам понадобится: новая баночка от фотопленки, светодиод 3 В, 2-3 геркона, литиевая батарейка 3 В типоразмера 2032 , вата (наполнитель корпуса), колодка для батарейки от старого фонарика. Для обеспечения водонепроницаемости надо, чтобы в корпусе фонарика не было отверстий. Так что в качестве выключателя, можно использовать герметизированные контакты. Для надежного срабатывания лучше взять 2-3 геркона, так как при повороте вдоль продольной оси чувствительность геркона изменяется. Итак, собираем фонарик по схеме.
Сгибаем провода так, чтобы все поместилось в корпусе, пустое пространство я заполнил ватой, чтобы ничего не болталось. Помещаем схему в корпус. Важно, чтобы баночка от фотопленки была новой, т.е. чтобы крышка закрывалась максимально плотно. В качестве выключателя подойдет любой магнит. Фонарик данной конструкции продолжал работать после 10 часового пребывания в воде. Вата осталась сухой. Так, что длительное лежание в луже такому устройству не повредит.
Наверняка у радиолюбителей имеются колодки от вышедших из строя 9 В батарей типа «Крона». На основе такой колодки можно собрать простой фонарик, которому фактически не нужен корпус. К контактам колодки через токоограничительный резистор подключается светодиод.
Снаружи светодиод и резистор обматываются несколькими слоями изоляционной ленты. В надетом на батарею положении фонарик образует с ней единый блок.
Таким образом, можно под самодельный фонарик приспособить практически любой подходящий корпус и батарейку, правда ниже 3,5 В уже потребуется ставить светодиода. Спасибо, за внимание. Автор Denev .
Обсудить статью СВЕТОДИОДНЫЕ ФОНАРИКИ СВОИМИ РУКАМИ
Как-то заказал с Китая SMD светодиоды 5630 для будущего робота, которого уже собираю пол года, и вот диодов пришло много, целая бухта, а излишки надо куда-то использовать 🙂 Решил собрать подсветку для двери на входе в дом. Начав экспериментировать, выяснилось, что можно изготовить неплохие фонарики для подсветки в различных местах дома, и что самое главное – все можно сделать из подручных материалов! 🙂
Первым делом потребуется собрать необходимые материалы, а именно:
- Крышка от кефира или молока – основа корпуса фонарика
- Светодиоды SMD 5630 или 5730
- Резисторы 3,3 – 12 Ом (зависит от источника питания)
- Монтажная или печатная плата
- Провода
- Оргстекло – в качестве крышки корпуса
- Аккумулятор 3,7 Вольт или источник питания 5 Вольт
В данной статье я использовал светодиоды SMD 5630 с рабочим напряжением 3,3 Вольта и током 150 миллиампер. Источник питания – аккумулятор от сотового телефона емкостью 5000 МАч и напряжением 3,8 Вольт. При таком напряжении нужны резисторы 3,3 Ома, но за неимением оных пришлось использовать 2,2 Ома.
При разряде аккумулятора его напряжения падает и в целом не превышает 3,6 вольт, что вполне соответствует номиналам сопротивлений в 2,2 Ома.
Для крепления светодиодов и резисторов подходит небольшой кусочек монтажной платы.
Припаиваем диоды, резисторы и питающие провода согласно схеме.
На схеме представлены номиналы резисторов для 3,7 и 5 Вольт. Для более яркого свечения можно добавить дополнительные светодиоды – 3, 4 и более штук, в зависимости от размера крышки-корпуса и требуемой яркости.
После этого следует проверить работоспособность схемы, подав питание на соответствующие провода.
Теперь можно зафиксировать плату в крышке при помощи термоклея.
Провода пропускаем через боковое отверстие крышки, также зафиксировав их при помощи термоклея.
Теперь крепим прозрачную крышку из оргстекла при помощи секундного супер клея.
Крышку я вырезал при помощи коронки 44 мм и шуруповерта из листа оргстекла.
Наносим клей по краям стекляшки. Можно точками, а можно и сплошной линией.
Плотно прижимаем корпус фонарика и держим несколько секунд.
Крышка на месте. Фонарик почти готов.
Отверстие в центре фонарика, полученное в результате высверливания круга из оргстекла, можно закрыть при помощи мебельной заглушки.
Корпус фонарика готов. При желании, можно затереть наждачной бумагой оргстекло для получения матовой поверхности. На фото ниже слева фонарик с прозрачным стеклом, а справа – с матовым, полученным при помощи наждачной бумаги.
Подключим оба фонарика к источнику питания.
Вот так выглядит готовое изделие.
Яркости таких фонарей хватает чтобы осветить целую комнату.
Для примера – можно сделать подсветку на книжной полке.
Или на полке с одеждой в шкафу.
Надо включать фары ближнего света или же дневные ходовые огни. Штатные фары большинства автомобилей в основном содержат лампы накаливания, плюс задние огни габаритов – в итоге мы получаем энергопотребление от аккумулятора и генератора порядка 150-300Вт. Но ничего не бывает бесплатно-это влечет к лишнему расходу бензина, к преждевременному выходу из строя ламп накаливания автомобиля, то есть к дополнительным затратам и потере времени на ремонт.
Дневные ходовые огни неплохо выделят автомобиль на дороге и являются хорошим дополнением любого транспортного средства. Однако цена фирменных ДХО в наших магазинах обычно совсем немаленькая. Попробуем сделать их самостоятельно, тем более цены на материалы будут минимальны.
Я пробовал разные варианты ДХО. Но всегда чего то не устраивало-то часто перегорали светодиоды, то светорассеивающая арматура быстро теряла прозрачность от грязи и песка и т.д. Но вот подвернулся под руки фонарь налобный из магазина Fix Price за смешную цену 50 рублей. У него оказался неплохой зеркальный рефлектор и небольшие габариты. Ради эксперимента решено было его модернизировать. Переделанный фонарик можно применить как в режиме ДХО, так и в качестве мощного фонаря в гараже , на отдыхе на природе и т.д.
Можно посмотреть процесс изготовления самоделки в видео:
Перечень инструментов и материалов
- фонарь налобный;
-отвертка;
-паяльник;
-тестер;
-блок питания 12В;
-светодиод белого свечения 1вт-7штук;
-диоды выпрямительные 1А-4шт;
-фольгированный двухсторонний текстолит;
-термопаста;
-герметик силиконовый;
-листовой латунный или медный металл толщиной 0,3мм.
Шаг первый. Разборка фонаря.
Разбираем фонарь на составляющие части. Отсоединяем плату со светодиодами от корпуса батарей. Кстати из этого батарейного отсека можно сделать повербанк, добавив плату зарядки аккумуляторов. Но сейчас нам нужен только сам корпус фонаря с рефлектором и стеклом.
Шаг второй.
Изготовление печатной платы, теплоотводов, сборка фонаря.
Из фольгированного двухстороннего текстолита с размером 45х45мм делаем печатную плату. Резаком делаем дорожки для двух групп светодиодов. Первая группа на четыре светодиода, вторая на три.
Затем устанавливаем с помощью термопасты светодиоды на печатную плату и распаиваем согласно схемы, приведенной ниже.
Дополнительные диоды служат для выравнивания напряжения в группе из трех светодиодов. Они припаяны к плате защищены термоусадкой. Эти диоды я выпаял из неисправной элетронной платы энергосбрегающей лампы.
С обратной стороны печатной платы припаиваем латунные полосы, которые предназначены для отвода тепла выделяющегося светодиодами. Стекло фонаря ставим на герметик силиконовый. Прикручиваем рефлектор к печатной плате и собираем фонарь. Латунные полоски выведены из корпуса фонаря через прорези и свернуты в гармошку на наружной стороне. Резьбовое соединение также обрабатываем герметиком. Провода питания выведены в отверстие в корпусе фонаря через уплотнительную резиновую трубку. К поворотному хомуту прикручиваем самодельный металлический кронштейн для крепления к автомобилю.
Шаг третий.
Испытание переделанного фонаря.
Подключаем переделанный фонарь к источнику питания.
Сравнительное фото до переделки.
Как видно на фотографиях результат получился неплохой. При изменения напряжения питания ток через светодиоды резко меняется. При 12вольт-0,25ампер,13 вольт-0,48 ампера,13,4вольта-0,62ампера.Максимальный ток у данных светодиодов мощностью 1вт составляет 0,3 ампера. В фонаре две группы светодиодов, поэтому я решил,чтобы увеличить ресурс светодиодов, общий ток должен быть в пределах 0,5 ампер. В электрической сети автомобиля напряжение может колебаться от 12вольт до 15вольт,значит при подключении в режиме ДХО желательно добавить стабилизатор по току на микросхеме LM317.
Стабилизатор по току собран на алюминием радиаторе и установлен в распределительную коробку вместе с клеммником и промежуточным реле. Распредкоробку с начинкой установил рядом с аккумулятором автомобиля.Реле подает напряжение при запуске двигателя. Катушка реле подключается к нити накала лампы габаритных огней и цепи питания бензонасоса. Таким образом реле включается только при заведенном двигателе и выключенных габаритах и основных фарах.
