Главная » Автоматика в быту
Призовой фонд
на сентябрь 2017 г.
1. 1000 руб
PCBWay
2. Осциллограф DSO138
Паяльник
3. Тестер компонентов MG328
Паяльник
4. 100 руб.
От пользователей

Вторая жизнь старого фонарика

Часто бывает, что вещь есть, но она никому не нужна и валяется под ногами. Это случается по разным причинам: сломалась, морально и технически устарела и так далее. В данном случае это фонарик. Не очень старый, но с галогенной лампой и свинцовым аккумулятором. А кроме этого еще и неработоспособный из-за износа аккумулятора. А вот корпус достаточно удобный просторный. Ввиду этих фактов было решено сделать фонарь более современным внутри. Итак, рассмотрим вариант переделки фонаря на светодиодный источник света.

Какой светодиод выбрать? Разнообразие на самом деле не такое уж и большое, как может показаться на первый взгляд. А именно это набор из маломощных светодиодов, которые в сумме дадут нужный световой поток, различные мощные светодиоды или светодиоды специально разработанные для фонарей. Если набор маломощных светодиодов не очень ярко светит, но позволяет использовать наиболее простые драйверы, а мощные светодиоды светят достаточно ярко, но требуют сложных драйверов, то светодиоды для фонарей CREE сочетают в себе все достоинства.

Светодиоды CREE (XML T6, XM-L2 и другие) рассчитаны на работу от одного li-ion аккумулятора, при этом такие светодиоды имеют достаточно большую яркость. Сейчас в большинстве ярких фонариков можно встретить именно такие светодиоды. Кроме самого светодиода рационально использовать драйвер, который не даст превысить заданный порог потребления тока светодиодом. В китайском исполнении такие драйверы имеют еще и функцию регулировки яркости и режимов свечения светодиода. В нашем случае это три уровня яркости и два режима моргания. Смена режима производится кратковременным отключением питания (аккумулятора) от драйвера. Если питание отключить надолго, то при следующем включении будет использоваться не последний режим, а режим 100% яркости. При малых размерах и небольшой стоимости такой комплект светодиод CREE + драйвер должен быть одним из лучших вариантов использования. Стоит отметить также, что светодиоды CREE достаточно неплохо нагреваются во время работы, поэтому предусмотреть отвод тепла для такого светодиода обязательно. Кроме того такие светодиоды сейчас стоят очень недорого. 

Для переделки фонаря будем использовать светодиод CREE XML T6 и драйвер на максимальный ток 1,2 А. Основные параметры такого светодиода представлены ниже.

  • световой поток при токе 1,2 А - 435 Лм
  • напряжение питания 3,7 В (1 банка Li-Ion аккумулятора)
  • эффективность примерно 100 Лм/Вт

В качестве теплоотвода будем использовать алюминиевый радиатор подходящих габаритов. В моем случае это радиатор от остатков светодиодной лампочки на 45 Вт. Чтобы такой радиатор поместился в корпусе фонаря, нужно срезать лишние элементы. Далее, чтобы передавать тепло от светодиода на радиатор необходимо сделать переходное место, которое одновременно будет служить креплением светодиода. Можно использовать небольшой лист алюминия. Места соприкосновения лучше всего смазать термопастой. Это улучшит эффективность отвода тепла от светодиода. Так как внутри корпуса фонаря нет циркуляции воздуха, то радиатор лучше делать побольше, но оставить место для аккумулятора.

Отражатель такого фонарика штатно имеет держатель для галогенной лампы. Нам он будет только мешать при использовании светодиода. Поэтому держатель аккуратно срезаем, стараясь не поцарапать поверхность отражателя.

Кнопкой включения штатно служит прижимной контакт, который срабатывает при повороте ручки включения. Для удобства предлагается использовать переменный резистор с выключателем. Таким образом способ включения фонаря не изменится, а переменное сопротивление можно использовать при доработке фонаря для регулировки яркости, если это позволит сделать драйвер светодиода. Китайские драйверы для светодиодов CREE имеют функции изменения яркости только путем кратковременного выключения – так переключаются режимы.

Чтобы встроить аккумулятор внутрь корпуса фонарика необходим держатель для 18650 или самый бюджетный вариант коробочка от таблеток АЦЦ. Она неплохо подходит по размеру для аккумулятора. Вырезаем из крышки лишний пластик и вкручиваем пружину в донышко, с обратной стороны подсоединяем клемму с проводом любым удобным способом. Аналогично делаем контакт на крышке. Так, помещая внутрь аккумулятор, он плотно прижимается к контактам.

Для зарядки li-ion аккумулятора можно использовать модуль на TP4056. Если аккумулятор не имеет встроенной схемы защиты, то модуль зарядки можно использовать с защитой. В корпусе фонарика имеется внешний разъем для зарядки, подключаем его к контактам входного напряжения модуля зарядки, а также светодиод индикации зарядки. На самом деле если модуль зарядки расположить «лицом» к крышке фонарика, то он без проблем просветит ее насквозь во время процесса зарядки.

Подготовив необходимые детали, можно приступать к сборке фонаря. Схема соединений:

Переменный резистор с выключателем и индикаторный светодиод проще всего зафиксировать термоклеем. Переменный резистор располагать так, чтобы поворотный выключатель срабатывал в среднем положении. 

Собрав фонарь сверху, выводим все провода к задней крышке, где будет располагаться аккумулятор и схема зарядки.

Драйвер нужно изолировать термоусадкой или изолентой, чтобы случайно не создать короткое замыкание с металлическими частями. Площадка для светодиода выбрана не самая лучшая, лучше использовать что-то такое:

После соединения всех контактов фонарь должен заработать сразу же после включения. Светит фонарь с таким светодиодом весьма ярко, а режимы яркости позволят, при необходимости, продлить работу аккумулятора. Кроме того, чтобы увеличить время работы от аккумулятора нужно выбирать качественные li-ion аккумуляторы, либо просто использовать параллельно несколько аккумуляторов для увеличения емкости. Благодаря модулю TP4056 заряжаться можно от любого блока питания на 5 Вольт (от телефонов, планшетов и так далее) или просто от USB порта компьютера или ноутбука или использовать обычный power bank. От 12 Вольт схема зарядки выйдет из строя.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
СветодиодCree XML-T61 или другойПоиск в LCSCВ блокнот
Драйвер светодиода1.2А, 3.7В1 Поиск в LCSCВ блокнот
Модуль зарядки Li-IonTP40561 Поиск в LCSCВ блокнот
АккумуляторLi-Ion 186501 или другойПоиск в LCSCВ блокнот
Потенциометр1 с выключателемПоиск в LCSCВ блокнот
СветодиодКрасный1 любой индикаторныйПоиск в LCSCВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 Участие в конкурсе 4
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 4.9 Проголосовало: 4 чел.

Комментарии (16) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
0
ddim #
Вместо АЦЦ прочитал АЦП
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Не стоит зацикливаться на электронике, нужно видеть мир вокруг тоже
Ответить
0
Владимир #
Все хорошо, только пластину под светодиод тоже надо было сделать алюминивую или медную.
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Да, я это в статье тоже указывал как рекомендацию
Ответить
+1
4uvak #
По мне, так в китайском драйвере режим моргания ничего полезного не приносит, только раздражает... Я делал LED драйвер с более полезными функциями включая контроль за состоянием АКБ и уменьшением яркости(с последующим отключением) при разряде АКБ. http://cxem.net/house/1-416.php
А TP4056 недозаряжает АКБ
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Тоже неплохо. С чего вы взяли, что TP4056 недозаряжает АКБ?
Ответить
+2
4uvak #
Gauss да с TP4056 я имел дело несколько лет назад, и сейчас пару прикупил. Ситуация не изменилась. TP4056 вместо того чтобы плавно уменьшать ток до нуля резко обрубает заряд при определенном напряжении. Результат - напряжение на отсоединенном от зарядки аккумулятора будет около 4,1В. Но если туже банку заряжать правильным контроллером, например MCP73831T-2ATI/OT, то напряжение на отсоединенной банке при окончании заряда будет около 4,2В.
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Странно, проверю свои экземпляры, но такого я не замечал, интересно у кого-то еще так ведут себя они?
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Перетестировал TP4056. На самом деле 4uvak прав. Микросхема заряжает не до конца, перед самым отключением (как бы конец зарядки) напряжение на аккумуляторе примерно 4,2 В, и как только напряжение доходит до этого уровня, зарядка сразу же отключается и через некоторое время напряжение на аккумуляторе падает до примерно 4,1.
Благодарю, не замечал этого косяка у TP4056, врятли буду еще их покупать
Ответить
0
4uvak #
Как вариант можно в параллель TP4056 поставить правильный контроллер, который будет на финальном этапе дозаряжать АКБ. Я так делал в некоторых повербанках
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Если небольшие емкости заряжать, то stc4054 должна хорошо подходить и стоит недорого совсем, единственно корпус мелкий и может греться, если из нее пытаться все соки выжимать
Ответить
0
lvlr #
Радиатор очень интересной формы - вкусная такая мандельшпротина. Эффективность его правда будет низкая (теплопотоки будут застревать на тонких участках).
Почему вы думаете что 4,2 В для лития это норма?
Да и вообще кривые разряда надо посмотреть может между 4,2 и 4,1 вольта разница в запасённой энергии в пару процентов?
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Будет зависеть от качества аккумулятора, для китайских недоаккумуляторов (которые я и использовал) разница действительно будет небольшой скорее всего
Ответить
0
4uvak #
В качественном аккумуляторе (емкостью 2,3 А*ч) разница 150 - 200 мА оказалась. Так что парой процентов тут не пахнет..
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
В китайском аккумуляторе разница мА 40-50, но и емкость у них до 1000 мАч (~800)
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Радиореле 220В
Радиореле 220В
ELM327 OBD II — адаптер с поддержкой CAN Модуль измерения тока на ACS712 (30А)
вверх