Spkb-optics.ru

СПКБ Оптик
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема электронного выключателя для фонарика

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.

Виды светодиодных фонарей

По назначению светодиодные фонари делятся на несколько основных групп:

  1. Бытовые фонарики. Применяются нечасто, в случаях отключения электроэнергии, при выполнении некоторых ремонтных работ или во время прогулки по неосвещенной улице. Они компактны, эргономичны. Для подвешивания (иногда пользователю требуется освободить обе руки) во многих моделях предусматривается петелька из мягкого материала (шнурок).
  2. Туристические фонари. В эту группу входит несколько типов фонарей, которые отличаются друг от друга размерами, мощностью, набором режимов свечения. В кемпинге используются модели стационарного типа – настольные или прожекторного типа.На горной тропе удобно освещать себе путь налобным или переносным облегченным фонариком. На пешем маршруте невысокой категории сложности можно применять и ручной вариант.Туристы обычно обращают внимание на возможность переключения режимов (с ближнего света на дальний и наоборот). Кемпинговые фонари (налобные) любят рыбаки. Для охотников выпускаются подствольные световые модели.
  3. Поисковые фонари. Их обычно поисковики носят в руках. Отличается данная категория светодиодных светильников с аккумулятором высокой дальностью освещения – до 250 метров. В таких моделях обычно устанавливаются три светодиода. Угол освещения может меняться, имеется несколько режимов освещения.
  4. Пожарные фонари. Характеризуются повышенной прочностью. Они максимально компактны (насколько это возможно при высокой мощности, большой длительности работы между подзарядками аккумулятора и максимальной функциональности).К этой группе можно отнести и взрывозащищенные модели. Правда, их используют не только пожарные, но и работники взрывоопасных участков (в шахтах, подземных выработках и пр.)

Взрывозащищенные модели оснащены герметичным корпусом и искробезопасной электрической цепью.

Конструкция фонарика аккумуляторного Люкс

В первом и втором вариантах реанимации в корпусе АКФ, с противоположной выключателю SA1 стороны корпуса, симметрично линии разъёма были просверлены отверстия диаметром 4.8 мм под светодиод VD3. Схемы выпрямителя и индикаторов тока заряда смонтированы навесным монтажом.

От купленной АКБ с тремя АК для первого варианта отделены два АК, которые установлены «по месту» в батарейный отсек половинки корпуса АКФ. АКБ и схема АКФ соединены между собой гибкими монтажными проводами. Для второго варианта использован один оставшийся АК.

Преобразователь и АК

В связи с простотой схемы преобразователя напряжения, монтаж его элементов для удобства присоединений соединительных проводников выполнен на плате из электрокартона толщиной 1 мм с размерами 14×28 мм. Транзистор VT1, трансформатор Т1, и резистор R1, для достаточной изначальной фиксации, приклеены клеем к плате.

Выполнение монтажа деталей преобразователя показано на примере резистора R1 (рис.3). Как видно из рис.3, он выполнен при помощи монтажных скобок поз. 2 и 4

Читать еще:  Меры безопасности при ремонте автоматических выключателей

изготовленных и сформированных из отрезков провода 0.4 мм, которые продеты через отверстия, которые проколоты шилом в плате (рис.3, поз.6), и к которым в дальнейшем припаиваются соединяющие проводники (рис.3. поз.1 и 5).

Поскольку «вписывание» новых элементов в имеющийся внутренний объём корпуса АКФ затрудняло классическое выполнение фиксации платы и АК внутри него, а так же предполагало
возможность замены АК, элементы платы преобразователя и АК были прижаты друг к другу и зафиксированы в таком положение ПХВ изолентой, образовав временный подузел. Подузел был установлен в штатный батарейный отсек.

Для изолирования подузла от штатных контактных пластин АКФ и надёжной фиксации как его, так и самих контактных элементов, между торцами подузла и контактными элементами установлены прокладки из электрокартона.

Монтаж остальных деталей схемы второго варианта реанимации АКФ выполнен навесным способом. Соединение подузла и остальных элементов схемы выполнены гибкими монтажными проводниками. Достаточный для практической эксплуатации прижим элементов обеспечивается установкой между половинками корпуса АКФ прокладки из прочного поролона при его сборке.

Излучатель

Конструкцией излучателя АКФ предусмотрено использование лампочки накаливания с резьбовым цоколем рис.4, поз.1. с расположением её нити накала в его фокусе. Юстировка светового потока осуществлялась механическим перемещением отражателя относительно корпуса.

Светодиод VD6 был смонтирован так же в цоколе от негодной лампочки, и присоединен к нему согласно рис.4, поз.2. при помощи пайки. При монтаже светодиодного излучателя, расстояние от торца цоколя до кристалла светодиода (рис.4, размер А) так же было выдержано.

Для достижения этого, в первом приближении, к укороченным выводам светодиода были припаяны отрезки монтажного провода с диаметром около 0 4 мм. с последующим их припаиванием к цоколю. По надобности они подгибались до достижения нужного взаимного расположения кристалла светодиода и цоколя до достижения максимальной интенсивности светового потока.

Изначально в излучатель был установлен имеющийся б/у импортный светодиод (рис.4 поз.2) диаметром 4.8 мм и высотой 8.9 мм. Изготовленный излучатель при установке в фонарик работал вполне сносно, но было отмечено слабое влияние фокусировки на световой поток при перемещении по резьбе корпуса АКФ штатного отражателя. При более внимательном изучении литературы по светодиодам было обращено внимание на декларируемые производителем различия в значении угла излучения кристалла.

Поскольку определение марки светодиода в связи с отсутствием нанесённой производителем маркировки дело неблагодарное, пришлось экспериментировать. Был собран второй излучатель. В него был установлен светодиод (рис.4 поз.З) с диаметром 4.8 мм и высотой 4.5 мм (тоже б/у).
В результате такой замены (больший угол излучения светодиода VD6) фокусировка излучения АКФ значительно улучшилась.

Был получен хорошо сфокусированный луч света, «бьющий» на несколько метров. Так же имелось некоторое излучение в форме круга, интенсивности которого при расположении фонарика на уровне опущенной руки вполне достаточно для определения в темноте, что находится под ногами.

Детали

Транзистор VT1 – КТ315с любой буквой, или другой кремниевый, с малым напряжением насыщения, например. КТ503. КТ630. КТ817Б. КТ342 с любой буквой. В авторском варианте экземпляр транзистора VT1 специально не подбирался.

Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце с размерами К 10x6x5 от неисправной компактной люминесцентной лампы, обмотки I и II имеют по 10 витков в каждой обмотке. Диаметр провода обмоток 0.35 мм.

Намотка обмоток на кольцо проведена при помощи челнока, одновременно двумя проводниками, которые уложены по внутреннему диаметру магнитопровода равномерно, виток к витку до заполнения. Взаимное соединение обмоток (фазировка) трансформатора Т1 – в соответствии со схемой, показанной на рис.3. Начало каждой обмотки на схеме помечено точкой.

Диоды VD1-VD2 – в соответствии со схемой, или типа КД521, КД522, 4148, 1N4004 -1N4007.Вместо упомянутых светодиодов VD6 можно использовать СМД светодиоды с рабочим напряжением 3.2 – 3.4В, например, от светодиодной ленты, смонтировав их в цоколе аналогично, на проводниках диаметром 0.4 мм. Конденсатор С1 – в соответствии со схемой, или другого типа, с напряжением не менее 400 В.

Выводы

Практическая эксплуатация реанимированного по первому варианту АКФ в течение двух лет показала, что АКФ «забарахлил» уже через год по причине неодинаковости изменения параметров входящих АК, который называют ещё эффектом «памяти» в АКБ, что привело к уменьшению времени работы.

Как следствие – для восстановления работоспособности АКФ потребовалось замена одного из АК. Дальнейшая эксплуатация показала целесообразность переделки и этого АКФ по второму варианту реанимации. Второй вариант реанимированного АКФ с периодическими подзарядками АК успешно эксплуатируется уже третий год, или как принято говорить- до полного «дожигания» АК!

Читать еще:  Электромагнитный привод масляного выключателя

Реанимированные АКФ как по освещённости, так и по экономичности вполне устроили садоводов, которым приходится часто пользоваться фонариком в тёмное время суток АКФ без верхней крышки, реанимированный по второму варианту, показан на Фото в начале статьи.

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.

  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.

Второй вариант сборки

Еще одним способом сделать светодиодный самодельный фонарик – использовать старый светильник, в котором перегорела лампочка. В данном случае можно также запитать прибор одной батарейкой. Здесь для сборки будет использоваться следующая схема:

Схема для сборки карманного фонарика

Сборка по этой схеме происходит следующим образом:

  • берем ферритовое кольцо (его можно извлечь из люминесцентной лампы) и наматываем на него 10 витков провода. Провод должен иметь сечение 0,5-0,3 мм;
  • после того, как намотали 10 витков, делаем отвод или петельку и снова мотает 10 витков;

Обмотанное ферритовое кольцо

  • далее по схеме соединяем трансформатор, светодиод, батарейку (одной пальчиковой будет вполне достаточно) и транзистор КТ315. Можно еще поставить конденсатор для яркости свечения.

Если диод не засиял, значит необходимо поменять полярность батарейки. Если не помогло, то дело было не в батарейке и нужно проверить корректность подключения транзистора и источника света. Теперь дополняем нашу схему оставшимися деталями. Теперь схема должна иметь следующий вид:

Схема с дополнениями

При включении в схему конденсатора С1 и диода VD1, диод начнет светить намного ярче.

Визуализации схемы с дополнениями

Теперь только осталось выбрать резистор. Лучше всего ставить переменный резистор на 1,5 кОма. После этого нужно отыскать то место, в котором светодиод буде светит ярче всего. Далее сборка фонарика с одной батарейкой предполагает проведение следующих действий:

  • теперь разбираем старый светильник;
  • из узкого однобокого стеклотекстолита вырезаем круг, который должен соответствовать диаметру трубки осветительного прибора;

Обратите внимание! Под соответствующий диаметр трубки стоит подбирать все детали электроцепи.

Детали подходящего размера

  • далее размечаем плату. После этого ножиком разрезаем фольгу и лудим плату. Для этого паяльник должен иметь специальное жало. Его можно сделать своими руками, накрутив на конец инструмента проволоку шириной 1-1,5 мм. Конец проволоки нужно заострить и залудить. Должно получиться примерно так;

Подготовленное жало паяльника

  • припаиваем к подготовленной плате детали. Она должна иметь следующий вид:

  • после этого соединяем припаянную плату с первоначальной схемой и проверяем ее работоспособность.

Проверка работоспособности схемы

После проверки нужно хорошо припаять все детали. Особенно важно нормально припаять светодиод. Также стоит уделить внимание контактам, идущим к одной батарейке. В итоге должно получиться следующее:

Плата с припаянным светодиодом

Теперь осталось только вставить все в фонарик. После этого края платы можно покрыть лаком.

Готовый светодиодный самодельный фонарик

Такой фонарик можно запитать даже от одной разряженной батарейки.

Как устроен светодиодный налобный фонарь

Простейший карманный фонарик, в том числе и налобный, состоит из источника света с отражателем, кнопки включения, элемента питания одноразового или многоразового действия. Благодаря современным технологиям в фонариках в основном используются светодиоды, обладающие высоким световым потоком при малой потребляемой мощности. Это дает возможность изготавливать переносные светильники небольших размеров с аккумуляторами, позволяющие заряжать от сети 220В. Рассмотрим устройство одного из таких фонариков в статье, что в дальнейшем позволит найти неисправность и отремонтировать.

Читать еще:  Чем крепить коробку для выключателя

Содержание:

  1. Устройство налобного светодиодного фонаря.
  2. Схема налобного фонаря с аккумулятором.
  3. Технические характеристики налобного фонаря.
  4. Как зарядить аккумулятор налобного фонаря.

Устр ойство налобного светодиодного фонаря.

Будем использовать в качестве примера аккумуляторный налобный фонарь smartbuy, который собран из элементной базы китайского производства. Основные составные элементы:

— зарядное устройство для источника тока.

Для освещения применяются 12 осветительных светодиодов LED, размещаемых отдельно друг от друга в отражателях. С помощью переключателя задается 2 режима работы светильника. В первом положении загорается четыре светодиода, расположенных в центре, во втором положении – остальные восемь по окружности.

В качестве элемента питания используется не обслуживаемый свинцово-кислотный аккумулятор напряжением 4В и емкостью 0,5 А∙ч.

Для подключения к сети 220В применяется короткий удлинитель с вилкой и розеткой, а также для удобства вилка-насадка.

Схема налобного фонаря с аккумулятором.

Чтобы разобраться, как работает зарядное устройство, воспользуемся электрической схемой фонарика. Функция ее состоит в преобразовании 220В переменного тока в постоянный, величиной 4 В. Зарядное устройство реализовано с помощью делителя напряжения в виде резистора R1 и выпрямительного моста VD1-VD4, собранного из кремниевых выпрямительных диодах типа 1N4007 . В период зарядки аккумулятора при подключении к сети за счет резистора R1(560 кОм) происходит падение напряжения с 220В до 9В. Кроме того, снижение напряжения происходит из-за p-n переходов выпрямительных диодов. В результате чего, на выводы элемента питания поступает 7,2В.

От качества изготовления R1, то есть от соответствия заданной величины сопротивления фактическому значению будет зависеть напряжение зарядки аккумулятора. А это влияет на срок эксплуатации источника тока.

Так как переменный ток промышленной частоты 50 Гц меняет направление каждые 0.01 сек, то от фазы к нулю он протекает по цепочке: L — VD1- +GB – VD3 – R1- N. А в обратном направлении по контуру: N – R1 – VD2 — +GB – VD4 – L. Величина тока зарядки составляет 0,05А. Потребляемая мощность зарядного устройства с аккумулятором составляет 15 Вт.

О процессе зарядки аккумулятора сигнализирует светодиод HL1. Подключается к «+» выводу диодного моста и резистору R1. К индикаторному светодиоду подведено напряжение 1,7В, дополнительно сниженное сопротивлением R2 (330 Ом).

Пленочный конденсатор С типа CL21105J, емкостью 1 мкФ и номинальным напряжением 400 В – распространенный радиотехнический элемент для снижения помех.

Технические характеристики налобного фонаря.

Тип светодиодов: осветительные LED.

Количество светодиодов: 12 шт.

Режим включения светодиодов : 1- 4 светодиода, 2- 12 светодиодов.

Тип аккумулятора: Свинцово-кислотный, напряжение 4В, электрическая емкость 0,5А∙ч.

Ток зарядки: 0,05 А.

Потребляемая мощность при зарядке:15 Вт.

Как зарядить аккумулятор налобного фонаря.

Для того, чтобы начать заряжать аккумулятор, подключите фонарик к электросети через удлинитель. Во время зарядки будет гореть красный светодиод. К сожалению, в схеме зарядного устройства не предусмотрена индикация о завершении зарядки.

Свинцово-кислотный аккумулятор заряжается постоянной величиной зарядного тока 0,05 А, рекомендованное значение которой составляет 0,1 электрической емкости элемента питания 0,5 А∙ч. При таком способе элемент питания заполняется электрической энергией 6-7 часов.

Не допускается включать светодиоды при зарядке аккумулятора. В противном случае на источники света поступит напряжение 7,2 В, которое практически вдовое превышающее их номинальное. В результате чего светодиоды выйдут из строя, причем достаточно быстро.

Как подключить от 9В батарейки Крона

«Крона» имеет относительно небольшую емкость и не очень подходит для питания мощных светодиодов. Максимальный ток такой батареи не должен превышать 30 – 40 мА. Поэтому к ней лучше подключить 3 последовательно соединенных светоизлучающих диода с рабочим током 20 мА. Они, как и в случае подключения к батарейке 3 вольта не будут светить в полную силу, но зато, батарея прослужит дольше.

Схема питания от батарейки крона

В одном материале трудно осветить все многообразие способов подключения светодиодов к батареям с различным напряжением и емкостью. Мы постарались рассказать о самых надежных и простых конструкциях. Надеемся, что этот материал будет полезен как начинающим, так и более опытным радиолюбителям.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector