Самодельный мощный фонарь

РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Игрушки >

Теги статьи: ФонарикДобавить тег

Самодельный светодиодный фонарик 1Вт

Роман Лут
Опубликовано 24.07.2013.
Создано при помощи КотоРед.

Нашёл в интернете простую схемку, решил переделать фонарик на 1Вт светодиод:

Оказалось всё не так просто, пришлось повозиться. За простотой схемы скрывается неэффективность — при необходимых 350мА на светодиод, транзистор слишком сильно греется. Осциллограмма на базе выглядит так:

Вторая проблема — генерация определяется трансформатором, и скважность фиксирована — 50%. При питании от двух АА аккумуляторов, как в моём случае, из-за потерь в диоде и резисторе не получается поднять входное напряжение <2.1В до необходимых 3.6В.

Для второй попытки была найдена схема:

С ней ситуация, в принципе, такая же, только частота генерации задаётся уже конденсатором и дросселем. По-прежнему нет возможности регулировать скважность и поднять напряжение при севших батарейках.

Проблему перегрева транзистора можно решить, если добавить триггер Шмитта на 2-х транзисторах:

При этом импульсы на базе силового ключа становятся меандром, и нагрев прекращается.

Эта схема вполне работоспособна, её можно использовать при питании от 3-х АА батареек, только добавить цепь ограничения тока, как с самой первой схеме.

Других схем на “рассыпухе” я не нашёл. Конечно, существуют специализированные микросхемы, но они существуют абстрактно, где-то там, за тысячи километров и минимум две недели доставки, а выходные и ящик со старыми платами совсем рядом :), поэтому поиск был продолжен по схемам boost up converters. В результате была найдена вот эта изумительная схема импульсного преобразователя 6->14В со стабилизацией:

Как показала проверка на breadboard, схема продолжает работать при снижении входного напряжения вплоть до 1.5V практически без изменений.

Схема представляет собой триггер Шмидта, замкнутый сам на себя с задержкой на времязадающем конденсаторе. Длительность положительного импульса, открывающего силовой транзистор, фиксирована, и задаётся времязадающим конденсатором. Скважность регулируется изменением частоты следования импульсов, то есть изменением частоты колебаний схемы.

Для ограничения тока на светодиоде на уровне 350мА можно применить резистивный датчик как в самой первой схеме. Но сопротивление датчика придётся сделать большим, и, соответственно, потерять энергию на его нагревание. На самом деле, ток через светодиод сильно зависит от приложенного напряжения, и поэтому достаточно ограничить напряжение на уровне 3.6В.

Поскольку стабилитрона на 2.9В не нашлось, а TL431 жалко, была установлена цепочка из диодов D3-D7 для ограничения напряжения на уровне 3.3В, что соответствует току ~300мА через светодиод. Ток немного снижен для экономии батарей и ограничения нагрева самого светодиода.

Схема отлично показала себя в работе, и был собран вариант на smd деталях:

Транзисторы Q1,Q2 — любые NPN, Q3 — любой PNP. В качестве силового ключа взят транзистор MW882L в SOT-89 корпусе, выпаянный из видеокарты. Благодаря импульсам с крутыми фронтами на базе, транзистор не греется:

Я не нашёл его даташит, но, по идее, это транзистор с низким сопротивлением для преобразователей питания, аналог 2SC5706.

Дроссель выпаян из материнской платы от ноутбука, выглядит примерно так:

Дроссель был разобран и перемотан тонким проводом сколько влезет ( получилось 50uH, было 6.8uH). Схема будет работать с дросселями 20-100uH.

Резистор R10 впаивается только для отладки (замерять ток светодиода). В финале вместо него ставится перемычка.

Печатная плата:

вставлена в имеющийся фонарик, после доработки напильником:






Из-за простой схемы стабилизации, при снижении напряжения питания ток светодиода снижается. На самом деле в данном случае это даже хорошо, так как на севших батареях большим приоритетом является не яркость, а возможность сохранить свечение как можно дольше, эдакий “режим экономии батарей” при сильном разряде.

Напряжения питания, В

Потребляемый ток,мА

Напряжение на светодиоде, В

Ток светодиода, мА

Частота, кГц

Эффективность, %

* средний ток и напряжение. В схеме присутствуют пульсации до 10%.


Материалы

1. LED driver electronic project using transistors

Сообщества ›
Сделай Сам ›
Блог ›
Самодельные светодиодные фонари 1W на скорую руку.

Позвали однажды играть в дозор по городу, по ночам. Бегать по забросам, загаданным точкам, искать коды и решать задания. Очень увлекает. Ну и пошло поехало. За несколько дней до начала игр встал вопрос собрать фонарей для команды, да что б светил неплохо, ну и подольше светили, более менее надежные и простые и обязательно на аккумуляторах (18650). Да побольше. Игры то ночью, нужно чем-то светить.
Есть целая куча металлических сальников для блоков, есть куча старых картриджей от принтеров. Так же задолго до сборки с алиэкспресс были заказаны 1 ваттные светодиоды в кол-ве 50шт на радиаторах.
Поехал купил линзы в магазин вот такие. С крепежом для радиатора и утапливаемые в корпус фонаря:

1

Нужен корпус. Для этого отлично подошли старые алюминиевые фотобарабаны от картриджей лазерных принтеров. Их у меня куча, знал что из них можно выдрать что-то полезное и забрал с работы списанные. Счищаем светочувствительный слой ацетоном. Остается либо прочный керамический слой (кремовый цвет), либо можно до металла счищать. Керамический лучше оставить, он очень прочный и хорошо защищает люминь под собой. Даже не царапается. Вот такие барабаны.

2

Один барабан- 2 корпуса. Я отрезал длинной 93мм. Что б уместить туда аккумулятор и начинку.

Сначала делаем «драйвер». С этим я особо не парился, времени небыло что бы ждать AMC7135. Поэтому я рассчитал резистор и поставил его. Резистор получился 3.2 Ома. Как раз ток был порядка 310-320мА с свежим аккумом. Фото внутрянки сделать не смог, дабы не смог разобрать фонарь, там на эпоксидке все сидит.
Берем 1 сторонний текстолит, вырезаем кругляш по размеру радиатора. На нем «фрезеруем» дорожки, что б посадить резистор. Вырезаем из меди (0.3-0.5 мм) полоску. П-образно ее сгибаем, что бы под ней смог пройти резистор и припаиваем к кругляшу. Это будет «плюс» у фонаря.
Приклеиваем этот кругляш к радиатору светодиода. Проводом МГТФ подпаиваемся к диоду.
Прикручиваем этот бутерброд к линзе. «Минус» светодиода, подпаяв, выводим оголенной медной проволокой к одной из 3х ножек линзы. Сбоку. При помощи этой проволоки мы заводим «минус» на корпус фонаря. Нагрев проволочку слегка на 1\3 утапливаем в пластик. Мажем эпоксидкой по кругу, вставляем в корпус с натягом проверяем контакт с корпусом и откладываем сохнуть.
Вот фото изнутри (как смог сфотал.)

3

4

Потом нужно вырезать полоску из пленки, которую сворачиваем в трубочку и вставляем в корпус. Она съест лишний диаметр для того, что бы аккумулятор не болтался внутри. Ну и за одним изолирует стенки корпуса от аккума.

Теперь делаем заднюю часть. Для этого я расчехлил пакет с ранее запасенными сальниками с работы.
Так же вырезаем из текстолита кругляш по внутреннему диаметру сальника, на нем у нас будет напаяна пружина. С другой стороны тоже выпиливаем кругляш по размеру отверстия. Сверлим центр, приклеиваем туда кнопку. Кнопка будет коммутировать аккумулятор по «минусу» (как концевики на дверях в авто.) и фонарь включится. Припаиваемся к пружине, а от нее провод к кнопке на один из выводов. Со 2го вывода кнопки паяемся к корпусу самого сальника.Собираем все в кучу и обильно заливаем термоклеем. Получается вот такая штука. Т.к. сальник не совсем по размеру трубки, я напаял на пояске по кругу медную полоску, что бы компенсировать малый диаметр.

56

Теперь надо как-то фиксировать это дело на корпусе. Резьбу резать негде, и нечем. Решил сделать так:
Вставил эту крышку в фонарь, зафиксировал. Сверлом в 1-1.5 мм просверлил 2 отверстия по бокам. Согнул из стальной проволоки фиксатор, который будет держать нам задницу фонаря, за него же можно и веревку приделать, что б из рук не выпадал. Вот такая штука.

7

Опосля высыхания эпоксидки берем аккумуляторы 18650 надерганные из ноутбучных батарей

8

Вставляем в фонари и бежим на забросы играть)

9

Всего я наклепал таких фонарей 10 шт 4 шт в гараже остались. Запчастей лежит еще штук на 10-15. Уже прошло 2 года и ни один не сломался с тех пор. . Очень удобно в машине. Сделал для них держатель на магните, из петли от ноутбука. Прилепил в машине куда-нибудь, и ковыряешься где-нибудь.) Летом приделываю их на велик себе, ночью катать виднее.
Надо потом будет переделать под AMC7135, а то по мере разряда аккума — яркость падает, но не линейно а довольно резко (как раз на 2.9 вольтах уже еле светит). И если забыл выключить, то аккум разрядится в 0, а это пагубно для аккумулятора.
Уот так уот!)

Подумываю сделать себе мощный линзованный фонарь на 10 ваттном светодиоде. Но дело пока в процессе создания драйвера. В прниципе драйвер уже готов. Будет импульсным. «Повышающе-понижающим» Схему потом найду выложу, дабы делал ее сам. Развести плату да оптимизировать по деталям осталось.

ПЕРЕДЕЛКА ФОНАРИКОВ НА ЛИТИЕВЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ

В предыдущей статье мы рассмотрели очень хорошую современную микросхему — контроллер заряда литиевых батарей, теперь пришло время применить эту схему в действии, модернизировав несколько карманных фонарей. Далее смотрите пару применений плат ЗУ с TP4056 в фонариках:

Аккумуляторы взяты от старых сотовых телефонов, найдены с одинаковыми ёмкостями, сбалансированы и спаяны в блок. В первом варианте 1,5 А во втором 1 А. Заряжаются быстро — примерно 1-3 часа, в зависимости от применённого БП по току.

Далее занялся переделкой ещё одного старого походного фонарика под литиевый аккумулятор 18650, под него нарисовал печатку, вышла почти как оригинал, но поменьше. Опробовал зарядку, работает. Соберу весь фонарь.

А вот доделал ещё один старый походный фонарик. Есть возможность менять линзы, для разной фокусировки светового потока. Заменил кислотный аккумулятор на АКБ типа 18650 и добавил ЗУ на той-же TP4056, ёмкость применённого аккумулятора 1,3 А:

Ещё один случай. Отдали мне неплохой корпус от древнего фонарика на лампочке накаливания, с подзарядкой от сети.

Встроенный в него гелевый аккумулятор был давно и безнадёжно мёртв. Немного поразмыслив, было решено встроить в него блок запараллеленых литиевых аккумуляторов 4 штуки по 800 мА каждый, и расширить функционал встраиванием в корпус двух светодиодов на 60 мА и 150 мА.

На место снятой выдвижной вилки была выпилена дополнительная алюминиевая пластинка-радиатор и прикручен smd светодиод на рабочий ток 150 мА. А на место бывшей лампочки поставлен 8 мм круглый светодиод на 60 мА.

Оставалось внутри много свободного места, соответственно в фонарик было встроено готовое ЗУ на опять же ТР4056. Светодиоды на платке зарядного идеально подошли под отверстие бывшего светодиода включения. Под эти светодиоды индикации заряда был выточен конусный индикатор из оргстекла и вклеен в корпус. Получился компактный и ресурсоёмкий (3,2 А) карманный фонарик с подзарядкой от 5 В.

На корпус было ещё добавлено защитное оргстекло, для защиты светодиода от пыли. А это разобранный корпус, для более понятного визуального ознакомления с начинкой переделанного фонарика. Осталось ещё пустое место, вполне можно добавить и повышающий преобразователь для подзарядки сотового телефона.

Таким образом старым электронным конструкциям и приборам можно дать возможность служить и дальше, применив современную электронную базу в новом техническом качестве. И всё это поможет сделать небольшая дешёвая микросхема 4056. С вами был Igoran.

Форум по ЗУ

Обсудить статью ПЕРЕДЕЛКА ФОНАРИКОВ НА ЛИТИЕВЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ

Доброго времени суток.
За окном снег и холод, на выходных работы особо нет, есть свободное время. Дошли руки до фонарного вопроса.
В одной из своих публикаций я показал свой налобник.

Купил из интереса, СОВ светодиоды, маленький корпус, дешевый страшно. Питается от 3 минипальчиков. Проблема в том, что, несмотря на экономичность светодиодов в сравнении с лампочками (прошлый век), заряда хватает на 5-6 часов, потом ощутимо меркнет. К тому же свет рассеивается, что не всегда удобно.
Решение — пытаемся модернизировать.
Вскрываем.

Начинки нет. Ультрабюджетная версия. Отсек питания, кнопка и СОВ светодиод с маркировкой YJ -08. Поиск результата не дал.
Замеры на весьма подсевших батарейках (4 Вольта)

Ток потребления

Чуть свежее (4,3 Вольта)

Ток Уже

Ого.
Познее мерил на свежачке, фоткать уже не стал.
Жрет 400мА!!!
Понятно, почему батареек надолго не хватает.
Демонтируем панельку СОВ
Рисуем и травим новую платку. Получилось не ахти не вид, но работоспособно.



Светодиоды 5 мм, 4 штуки, ток потр. 20 мА, падение напряжения 3-3,6 В, сверхяркие, 15000-18000 mcd.
Включение параллельное, не каждый светик по резистору, который гасит лишнее напряжение,
При таком включении напряжение одно и тоже, ток суммируется. Резистор ограничивает ток на уровне 15-18 мА, светодиоды дольше проживут.
Ток потребления меньше 60 мА.

Светики имеют угол свечения 20 градусов. Вопреки линейному расположению светят пучком.
Светим на градусник с 1,5 метра.

Вообще, в обзорах фонарной продукции много уделяют внимания разным мелочам, но самое главное — КАК ОНО СВетит, упускают.
Второй кандидат.
Выжать из батарейки все — питание светодиода от одной АА или ААА. Для питания светика надо минимум 3 В.
Классическая схемка блокинг генератора.

Сейчас расплодилось много фейковых схем, типа 2 магнита на куллер (вентилятор) и лопасти крутятся. А потом оказывается, что проводочки тонюсенькие припаяные. Или генератор с асинхронного двигателя без магнитов и подачи на обмотки возбуждения, вечные двигатели всякие.
Эта схема вроде правда, хочу проверить.
Можно, конечно, пойти по пути «купи и не парься». По в БП и постБП магазинов не будет, всем не закупишься. А светить хоть чем-нибудь, тем более на посаженых батарейках очень надо. Аккумуляторы так не использовать, для них глубокий разряд губителен.
Деталюшки повсеместны, из кучи электронного хлама.
1. Трансформатор
Ферритовое колечко с лампочки энергосберегайки, есть мат. платах, блоках питания. Провод, желательно в лаковой изоляции с трансформатора малогабаритного или дросселя той же ЛДС. Диаметр 0,3 -0,5 мм. Берется кусок около метра (в зависимости от размера кольца), складывает пополам и мотаем равномерно двойным проводом 20 витков. Распределяем плотно и равномерно. Затем петлю разрезаем, выводы соединяем по рисунку.

Диод подобрать с наименьшим падением напряжения, я взял 4148
Транзистор Кт315, коих море в советской электронике и не только. Пишут в инете, что любой Н-П-Н типа, я взял ВС547. Конденсатор 4,7 мкФ не менее 35 В. По схеме 100 мкФ
Схема классическая, есть и улучшенные модели. Я стартовал с этой, ибо собрать можно на коленке.
Рекомендую положить в ТЧ токопроводящий клей для ремонта электроники. Пайка без электричества дело крайне затруднительное. А отвалившийся китайский проводок — почти горе.
Можно приготовить и самому — смешать суперклей с графитом карандаша или углевым электродом батарейки.
Что у меня получилось.
Трансформатор. Желательно в термоусадку засунуть или термоклеем, как я, дабы ничего не болталось. Батарейка ААА для масштаба.

Кусок макетки с требухой. Не люблю я макетки, но с платой морочится лень. Эксперимент же

Корпус из 2 фонариков, побывавших в детских руках.
Собираем в кучу. Вставляем 1 подсевшую минипальчик

Ух ты!!! Светит.

И неслабо вроде

Светодиод с этого фонаря.

Что намерял мультиметр
Напряжение на светодиоде при включенном (Постоянка)

При выключенном Светике (отпаял)
Постоянка

А если переменка? (Трансформатор, импульсы, вся фигня)

Опа. Пока знаний в электронике маловато, чтоб осознать принцип и где чего не так меряю.Или так.
Одно. СВЕТОДИОД СВЕТИТ. По отзывам будет светить до 0,8 вольта.

Можно использовать и китайские чудеса.
Your text to link…
Но таких самопалок при БП можно налепить кучу и даром.
Вот еще круче
www.youtube.com/watch?v=WRDftC9aFFg&t=415s
Можно и несколько маломощных подключать последовательно, напруга позволяет.
Пример
Your text to link…
Резонный Вопрос — почему не впихнул в налобник повышатель. Во первых — эксперимент, во вторых в налобнике нет места. Хотя, если выкинуть 1 батарейку, то можно попробовать, но это позже.