Как сделать светодиодный фонарик

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 полевого транзистора КТ315, который в схеме включен последовательно с одной из обмоток высокочастотного трансформатора Т1. Параллельно транзистору расположен светодиод VD1, являющийся нагрузкой блокинг-генератора.

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.

Простой светодиодный фонарик своими руками

Как то бродя на Алиэкспресс, в разделе для людей со специфическими ™ вкусами™, я наткнулся на светодиодный драйвер PT4115. Характеристики были крайне вкусными, я подумал, ну раз существует такая классная микросхема, то для неё точно должны быть готовые схемы. И знаете что? А нифига! Не было, ни одной!

Я заказал и стал ждать, прошло три месяца, моя посылка успешно пропала в Екатеринбурге. Тем временем, на микросхему обратили внимание мои коллеги с других регионов, посылки в которые едут не через бермудский треугольник под названием «сортировка Екатеринбурга» и появились первые простенькие схемы. Я тем временем сделал свою. Посложнее, ну как посложнее, чуть сложнее чем в даташите. Вот схема даташита:

Собственно, всё просто, до безобразия! А характеристики! До 30 вольт и до 1.2 ампера выходного, КПД до 90%, вход для диммирования! Хей, еах!

Именно этим входом я и заинтересовался, поискав решения в интернете, я выпал в осадок. Остальные электронщики диммировали этот чип… микроконтроллером! Целый, мать его, микроконтроллер используется чтобы задавать ШИМ.

Читайте также:  Как сшить игрушку "Кошечку"

Я конечно понимаю что у этого микроскопа крайне удобная ручка, но может гвозди забивать чем-то подешевле? Я взял NE555, взял ШИМ схему для него, и отсёк всё лишнее. Почему NE555? Потому что ATtiny13 стоит 150 рублей, а NE555 стоит 7 рублей.

Выяснился один недостаток, NE555 работает в режимах от 4.5 вольта, до 15, при этом её выход равен питающему напряжению, НО, наш драйвер работает при диммировании ДО 5 вольт. Итого, для нормальной работы у нас был узкий промежуток от 4,5 до 5 вольт. Не беда! Я поставил LM317 отрегулировав выходное напряжение на 4.7 вольта.

Потом я объединил это всё в плату:

Поясняю схему, рядок резисторов сверху, выставляет ток, там 0,14 ом, в данном случае это 0,14 а, выходной ток. Дроссель я взял по даташиту, и всё остальное тоже, это что касается левой части. NE555 как и микруха драйвера – SMD, безногие. Отверстия по центру – место под переменный резистор, на 50кОм. Всё просто и примитивно. (Знак Абстерго обязательно! Без него не работает, и пусть знают сраные ассассины что им тут ловить нечего!)

Чего то не хватает? Верно?

И так, я нашёл на али светодиоды, по 60 люмен каждый. 3 вольта, 150 мА. Собрал их в сборку из четырёх штук, на 12 вольт. Просто намазал лаком для ногтей на кусок гетинакса и вытравил. Фоток ДО к сожалению, нет, но там всё очень уродливо, просто поверьте. Запаял диоды и провода, а потом залил это всё фотополимером и засветил. Забавный момент, фотополимер я накладывал из банки при помощи «лопаточки», от пластмасски, которая скрепляет обычные мужские носки. Хе хе. В общем, после засветки фотополимера и прикручивания к радиатору, получилось вот что:

Вернёмся к нашему драйверу. В теме где впервые показал свой фонарик, я жаловался на кривые руки и вот почему, смотрите как оно выглядит у меня на готовом изделии.

И оно засветилось!!

Дальше, я пошёл в магазин, правда сделал это ночью. Зайдя внутрь, я пошёл к сигнализации и вытащил из неё аккумулятор. Потом спокойно ушёл, сигнализация то не работает.

Следующим вечером, я вернулся в магазин. Я вошёл внутрь и взял одну полочку для косметики. А ещё снял из компьютера кассового аппарата радиатор с чипсета, зря, не пригодился.

Принеся полочку домой, я вырезал дешёвым жалом KSGER в ней очертания будущего корпуса.

Из этой пластмасски я согнул не макаронный монстр весть какой корпус для фонарика, с матом, дрелью и кривыми руками я сделал отверстия и разместил начинку внутри.

А чтобы детали не болтались внутри, измазал всё горячими соплями. (термоклеем)

Сабж на боку, регулятор яркости.

В результате, энергопотребление получилось 200 мА, 150 из них уходит на светодиоды. 0.150*12. 1.8 ватта чистой яркости! Мало ли это? Ну, в ваших лампочках, что наверняка висят дома, зачастую 7 ватт чистой светодиодной мощности. И этого хватает чтобы осветить комнату. А тут, в кармане ¼ этой яркости.

Из-за отсутствия оптики, угол освещения у этих диодов очень широкий, вся передняя полусфера, с получившимся фонариком очень удобно ходить по тоннелям и закрытым помещениям. Вместо узкого пучка света, они освещают всё на дистанции 12 метров перед ним.

Конечно, не 300 ватт, как у товарища @Mr.root , но он реально может использоваться и используется регулярно.

Вес около килограмма. Время свечения около 6 часов на максимальной яркости, зарядку сделаю позже.

А, ну да, обещанное «как светит» @MrShnicel

Ночной дозор! Всем выйти из сумрака!

Это трансформаторная будка в 15 метрах от меня.

Это тропинка. Но на самом деле, оно светится гораздо ярче чем смотрится на камеру. Оно реально ВСЁ освещает вокруг пользователя, эдакая, полусфера вокруг, внутри которой всё освещено. У камеры такого обзора нет. Если будут желающие, сброшу печатную плату в LAY формате.

В поддержку старой, доброй, забытой традиции. Пятничного МОЁ.

САМОДЕЛЬНЫЙ ФОНАРИК НА СВЕТОДИОДЕ CREE

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 (ссылка 1 и ссылка 2), 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 изучить тут.

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.

В Sprint-Layout набросал плату драйвера, вытравил, спаял и так же приклеил к теплоотводу.

Как можно видеть, на плате драйвера установлены конденсаторы 10 мкф на входе и два по 0,1 мкф. Так вот, без них ток через светодиод составлял 850 мА, после их установки – 1030 мА. Далее, через прокладку из тонкого стеклотекстолита, приклеил к радиатору контроллер зарядки литиевого аккумулятора TP4056.

Сначала хотел всю конструкцию приклеить к отражателю:

Но этого оказалось не достаточно и пришлось сформировать подиум.

Далее упаковка АКБ в корпус фонаря, пайка проводов к кнопке и контроллеру.

Такую компоновку выбрал по причине не желания ковырять в корпусе фонаря отверстие под зарядку – все-же фонарь водонепроницаемый. Минус конечно есть – провода перекручиваются при наворачивании конструкции на корпус фонаря, но я сделал их длину с запасом и изломов нет. В результате получился хороший фонарь на мощном светодиоде в водонепроницаемом корпусе. В качестве зарядки – зарядное от смартфона с током 1 А.

Время работы составляет порядка двух часов, далее яркость снижается, но и этого времени вполне достаточно чтоб освещать пространство очень ярким светом. Специально для сайта “Электрические схемы” – Кондратьев Николай, Г. Донецк.

Делаем вместе светодиодный фонарь своими руками

Совсем недавно, слово светодиод ассоциировалось только с индикаторными приборами. Так как они были довольно дорогими и излучали всего несколько цветов при этом ещё и слабо светили. С развитием технологий, цена на светодиодные изделия постепенно снижалась, область применения широкими шагами расширялась.

Сегодня их используют в разных приборах, применяются практически везде, где нужны осветительные приборы. Фары и лампы в автомобилях оснащены светодиодами, рекламу на щитах выделяют светодиодные ленты. В бытовых условиях они также не менее часто применяются.

Причины использования светодиодов

Не обошли стороной и фонари. Благодаря мощным светодиодам, стало возможно собрать сверхмощный и при этом довольно автономный фонарь. Такие фонари могут излучать очень сильный и яркий, свет на дальнее расстояние или по большой площади.

В этой статье мы вам расскажем о главных преимуществах светодиодов большой мощности, и расскажем, как сложить светодиодный фонарь своими руками. Если вы уже сталкивались с этим, тогда сможете дополнить свои познания, для новичков в этой области, статья ответит на многие вопросы, связанные со светодиодами и фонарями с их применением.

Читайте также:  Как сделать дорожный органайзер

Если вы хотите сэкономить, используя светодиод, следует учесть некоторые факторы. Так как иногда цена такой лампы, может превышать все сэкономленные средства. Если же вам приходится тратить много средств и времени на обслуживание источников света, при этом общее их количество потребляет много электроэнергии, тогда вам следует подумать, будет ли светодиод лучшей заменой.

Перед обычными светильниками, светодиод имеет ряд преимуществ, которые возвышают его:

  • Отсутствует потребность в обслуживании.
  • Значительная экономия электроэнергии, порой экономия доходит и до 10 раз.
  • Высокое качество светового потока.
  • Очень высокий срок службы.

Необходимые состовляющие

Если вы решили собрать своими руками светодиодный фонарь, для передвижения в темноте или для работы в ночное время суток, но не знаете с чего начать? Вы вам поможем в этом. Первым что нужно сделать, это найти необходимые элементы для сборки.

Вот предварительный список необходимых деталей:

  1. Светодиод
  2. Провод намоточный, 20-30 см.
  3. Кольцо ферритовое примерно 1-.1.5 см в диаметре.
  4. Транзистор.
  5. Резистор на 1000 Ом.

Конечно, этот список нужно дополнить ещё и батарейкой, но это такой элемент, который можно спокойно найти в любом доме и он не требует особой подготовки. Также следует подобрать корпус или какое-то основание, на которое будет устанавливаться вся схема. Хорошим корпусом будет старый нерабочий фонарик либо тот, который вы собираетесь модифицировать.

Как собрать своими руками

При сборе схемы, нам будет необходим трансформатор, но его в список не добавили. Мы будем делать его своими руками из ферритового кольца и провода. Сделать это очень просто, берём наше кольцо и начинаем наматывать провод сорок пять раз, этот провод будет подключаться к светодиоду. Берём следующий провод, и наматывает его уже тридцать раз, и направляем на базу транзистора.

Резистор, используемый в схеме, должен иметь сопротивление 2000 Ом, только используя такое сопротивление, схема сможет работать без сбоев. При тестировании схемы, резистор R1 заменить на похожий, с регулируемым сопротивлением. Включить всю схему и регулируя сопротивление этого резистора, настроить напряжение на отметку примерно 25мА.

В результате вы узнаете, какое сопротивление должно быть в этой точке, и сможете подобрать подходящий резистор, с нужным вам номиналом сопротивления.

Если схема составлена в полном соответствии с вышеуказанными требованиями, тогда фонарь должен сразу работать. Если он не работает, тогда возможно вы совершили следующую ошибку:

  • Концы обмотки подключены наоборот.
  • Количество витков не соответствует необходимому.
  • Если намотанных витков меньше 15, тогда генерация тока в трансформаторе перестаёт осуществляться.

Собираем светодиодный фонарь на 12 вольт

Если количества света от фонарика не хватает, тогда можно собрать мощный фонарь, питающийся от аккумулятора на 12 вольт. Такой фонарь все ещё остаётся переносным, но уже значительно больше в габаритах.

Для сборки схемы такого фонаря своими руками нам понадобятся следующие детали:

  1. Пластиковая труба, диаметром около 5 см и клей для ПВХ.
  2. Резьбовой фитинг для ПВХ, две штуки.
  3. Заглушка с резьбой.
  4. Тумблер.
  5. Собственно сама светодиодная лампа, рассчитанная на 12 вольт.
  6. Аккумулятор для питания светодиода, на 12 вольт.

Изолента, термоусадочные трубки и маленькие хомуты, что б привести проводку в порядок.
Аккумулятор можно изготовить своими руками, из маленьких батарей, которые используют в радиоуправляемых игрушках. Может понадобиться 8-12шт, в зависимости от их мощности, чтобы в совокупности получилось 12 вольт.

К контактам на лампочке, припаиваете два провода, длина каждого должна превышать длину аккумулятора на несколько сантиметров. Все тщательно изолируются. При соединении лампы и батареи тумблер установить таким образом, что б он располагался на противоположном конце от светодиодной лампы.

На концах проводов идущих от лампы и от блока батарей, который мы сделали своими руками, устанавливает специальные разъёмы, для удобства соединения. Собираем всю схему и проверяем её работоспособность.

Если все работает, то приступаем к созданию корпуса. Отрезав необходимую длину трубы, вставляем в неё всю нашу конструкцию. Аккумулятор Тщательно закрепляем внутри с помощью клея, чтобы он не повредил лампочку в процессе эксплуатации.

На обоих концах устанавливаем фитинг, крепим его с помощью клея, так мы обезопасим фонарь от случайного попадания влаги вовнутрь. Далее, выводим наш тумблер на противоположный край от лампы, и также тщательно закрепляем. Задний фитинг должен полностью закрывать включатель своими стенками, и при закрученной заглушке предотвращать попадание туда влаги.

Для использования достаточно открутить заглушку, включить фонарь и заново плотно закрутить.

Ценовой вопрос

Самое дорогое, что вам понадобится это светодиодная лампа на 12 вольт. Она стоит порядка 4-5 долларов. Покопавшись в старых игрушках детей, аккумуляторы со сломанной машинки будут для вас бесплатными.

Тумблер и трубу тоже можно найти в гараже, обрезки таких труб постоянно остаются после ремонтов. Если труб и аккумуляторов нету , можно спросит друзей и соседей или купить в магазине. Если покупать абсолютно все, тогда такой фонарь вам может обойтись примерно в 10 долларов.

Подведём итог

Светодиодные технологии набирают всё большей популярности. Имея хорошие характеристики, в скором времени они могут полностью вытеснить всех конкурентов в области освещения. А самому собрать мощный переносной фонарь со светодиодной лампой своими руками, не составит для вас практически никакого труда.

Переносной дальнобойный фонарь на светодиодах или как сделать ручной сверхмощный прожектор на аккумуляторах своими руками

В своей статье я расскажу вам, как сделать безумно яркий аккумуляторный светодиодный фонарь, и превратить ночь в день своими руками.

Большинство из нас пользуется фонарями в походах, для ночных прогулок или просто, когда выходит в темноту. Обычно эти фонари мы покупаем в хозяйственных магазинах, и они светят достаточно тускло. Чтобы исправить это, я придумал и собрал сверхмощный фонарь, который подходит для освещения дороги ночью, создания крутых фото и видео эффектов (вроде светящихся сфер в научной фантастике), освещения рабочей площадки и много другого и все это за разумную стоимость.

Шаг 1: Используемые материалы

Даю список использованных мной материалов, можно взять такие же или подобрать что-то похожее.

Также вам понадобятся провода, клеммная колодка, предохранители и держатели для них, припой, термоусадка и тд.

Получившийся дальнобойный фонарь выйдет примерно втрое дешевле, чем магазинные аналоги. И не забывайте, что аккумулятор и зарядное устройство можно использовать в других приборах. Также во время сборки ручного фонаря вы приобретете новые знания и опыт, а это бесценно.

Шаг 2: Основные рабочие моменты сборки фонаря

Так как диод в нашем прожекторе потребляет огромное количество энергии, вплоть до 100 Вт (33 В и 3 А), он отдает очень много тепла, поэтому ему нужен серьезный теплоотвод. Тот, что я указал в своем списке может показаться вам чересчур большим, и так оно и есть, но и наш фонарь сам по себе «чересчур».

Чтобы обеспечить энергией этого «зверя» вам понадобится мощный аккумулятор, для приборов с высоким энергопотреблением, также он должен быть легким и компактным, ведь мы с вами как-никак переносной фонарь делаем, — свинцово-кислотные сразу отпадают. Этим требованиям отвечают литий-полимерные аккумуляторы. Такие обычно устанавливают на дронов и РУ-модели. Они небольшие, легкие и их можно быстро разрядить – то, что надо для нашего фонаря. Я установил в свой фонарь 11,1В аккумулятор (ссылка выше).

Так как мощность аккумулятора 11,1В, а диоду нужно 33В, мы и взяли повышающий преобразователь. Он использует встроенный потенциометр, чтобы повышать входное напряжение 11,1В до 33В на выходе. Вы должны следить, чтобы диод не получал больше 34В, и не меньше 26В. Для того, чтобы отслеживать выходное напряжение преобразователя вам и нужен будет цифровой вольт-амперметр. Он показывает вам напряжение и силу тока, идущего к диоду. Все это позволяет нам регулировать яркость света и помогает предотвратить подачу тока слишком высокого напряжения. Для дополнительной защиты мы установим 4А плавкие предохранители на выходе преобразователя. Как бы забавно ни было взорвать 100Вт диод, ждать доставки снова не хочется.

Индикатор разряда необходим для предотвращения глубокого разряда, ввиду чувствительной внутренней химии литий-полимерных аккумуляторов такой индикатор необходим. Каждый элемент аккумулятора будет заряжаться при напряжении до 4,2В на каждый элемент, и не ниже 3В. Если напряжение опустится ниже 3В, оно быстро упадет до 1В, это повредит элемент. Мы предупредим это, установив индикатор разряда на 3,2В (раздастся звуковой сигнал) с помощью кнопки наверху. Но если по какой-то неизвестной причине напряжение упадет ниже 3,2В, быстро поставьте аккумулятор на зарядку на наименьший уровень заряда, это позволит восстановить аккумуляторный элемент с минимальными повреждениями.

В своем фонаре я установил два выключателя – один, главный, на общее питание, второй – только на диод. Я сделал это для того, чтобы при выключенном свете система охлаждения, индикатор разряда и цифровой вольтамперметр продолжали работать. Так я могу видеть напряжение в аккумуляторе с включенным или выключенным светом, кроме того, мне нравится слушать, как мой прибор шумит при включении главного выключателя.

Шаг 3: Монтируем диод к теплоотводу

Чтобы начать монтаж, нанесите на диод термопасту, как показано на картинке сверху (так как применение термопасты имеет много противоречивых отзывов, вы можете этого не делать). После этого я прикрутил винтами алюминиевый теплоотвод, лежавший у меня без дела, к диоду, и закрепил их на большом теплоотводе, как на другой картинке выше.

Не закручивайте гайки слишком сильно, чтобы не погнуть диод.

Вы можете приклеить линзу с рефлектором на этом этапе, используя эпоксидную смолу.

Читайте также:  Как сшить детские вещи

Шаг 4: Корпус

Корпус я взял от старого сломанного фонаря. Сначала я достал его содержимое – две лампочки от автомобильных фар и две небольшие свинцовокислые батареи. Потом я немного модифицировал корпус, чтобы уместить в нем новое содержимое. Для этого мне понадобились: термоклей, эпоксидная смола, наждачная бумага и гравер.

Сначала я удалил некоторые суппорты с помощью гравера. Потом я произвел предварительную сборку всех деталей и присоединил провода к рефлектору, лишнюю длину проводов я отрезал позже. В таких случаях всегда помогает эпоксидная смола. Теперь нужно попробовать, как собранные детали помещаются в корпусе, у меня все уместилось отлично. Затем я прорезал вентиляционные отверстия для кулера и закрыл их куском решетки от динамика старого сломанного айпода. Еще я прорезал и зашкурил отверстия под цифровой вольтамперметр, индикатор разряда, главный выключатель и подстроечный потенциометр, и установил их и повышающий преобразователь, использовав для этого очень много термоклея, потому что внутри корпуса его не видно.

Потом я добавил несколько завершающих штрихов – застежки-липучки на аккумуляторе и на ручке фонаря, чтобы его удобно было крепить к чему-нибудь, и приклеил наклейки, которые пришли в комплекте с аккумулятором. Теперь пора заняться проводами.

Я думаю, не у всех будет такая роскошь, как уже готовый корпус для фонаря, и мне очень интересно, как вы решите эту проблему.

Шаг 5: Электропроводка

Я набросал примитивную схему электропроводки в фонаре. Когда вы будете монтировать проводку фонаря, оставляйте провода достаточно длинными, чтобы их хватило на размер корпуса. Я соединил большую часть проводов до того, как поместил все в корпус, но можно сначала разместить компоненты и после этого протягивать провода, это зависит от корпуса вашего фонаря.

На этом этапе вам понадобится клеммная колодка для соединений с землей и питанием, провода (12 или 14 американский калибр, для соединений с большой мощностью), 4А плавкий предохранитель и держатель для него, и другие мелочи.

Не забудьте все соединения прятать в термоусадку. Сначала припаяйте провод к гнезду коннектора XT60, последовательно соедините выключатель с заземляющим проводом, этот выключатель будет главным. Затем закрепите концы в клеммной колодке, создавая положительную и заземляющую линии (в зависимости от используемой вами клеммной колодки, возможно вам придется вести провода от каждого соединения к клеммам).

Повышающий преобразователь

Припаяйте провода питания и заземления к входам.
Выключатель соедините с держателем предохранителя и подключите к отрицательному выходу. Здесь мы подключим 4А предохранитель.

Для регулировки напряжения, идущего на диод, вам нужен будет доступ к потенциометру. Я для этого вывел уже имеющийся в преобразователе подстроечный потенциометр в доступ.

Цифровой вольтамперметр и диод

Соедините два тонких провода (красный с плюсом, черный с землей), чтобы запитать клеммную колодку. Черный провод большего диаметра соедините с отрицательным выходом повышающего преобразователя, после держателя предохранителя.
Желтый провод пойдет к отрицательному выходу диода. Красный провод большего диаметра пойдет к положительному выходу повышающего преобразователя.

Индикатор разряда

Чтобы подключить индикатор разряда, соедините балансировочный разъем с выводами от земли до третьего, перекусите заземленный провод и соедините с основным разъемом земли на клеммной колодке.

Шаг 6: Чего делать не надо

А вот список вещей, которых делать НЕ надо:

Мои ошибки в основном касались повышающего преобразователя, я взорвал 4 платы в процессе сборки своего фонаря. Ничего страшного, ведь на ошибках учатся — лучшего оправдания я не смог придумать.

Преобразователи 1 и 2 (да, эту ошибку я совершил дважды  не коротите выход – плата может потрескаться или обуглиться). Первый раз я задел провода, идущие к диоду. Когда я поднял напряжение на диоде, меня ослепило, и я случайно закоротил провода.

Преобразователь 3. Не спешите и не пытайтесь тянуть провода до того, как пайка полностью расплавится, иначе вы вырвете контактную площадку. Припой не содержит свинца и времени, чтобы он расплавился уйдет больше, чем у припоя 60/40.

Преобразователь 4. Не перепутайте случайно полярности входов. Будет фейерверк, обязательно.
Кроме этих ошибок, процесс шел гладко.

Шаг 7: Что я хочу изменить

Я планирую внести следующие изменения:

  • я собираюсь заменить подстроечный потенциометр на более подходящий, с удобной ручкой, и как-то добавить ограничение напряжения.
  • сделать адаптер для параллельного подключения двух аккумуляторов.
  • сделать контроллер вентилятора.
  • поэкспериментировать над сужением светового луча.
  • сделать адаптер для подключения к сети.

Также я планирую сделать уменьшенную водонепроницаемую версию своего фонаря, его корпус сам по себе будет теплоотводом. Об этом я сделаю отдельную статью.

Шаг 8: Галерея фотографий

Спасибо за то, что прочитали мою статью.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

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:

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.

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 13 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.)

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.

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.

Опосля высыхания эпоксидки берем аккумуляторы 18650 надерганные из ноутбучных батарей

Вставляем в фонари и бежим на забросы играть)

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.

Ссылка на основную публикацию