Переносной прожектор на сверхъярких светодиодах

С тем, что микроэлектроника сегодня развивается семимильными шагами спорить бесполезно. Настоящий прорыв – это создание микроконтроллеров – миниатюрных устройств, способных по своим возможностям заменить целые шкафы с дискретной логикой. Наверное поэтому сегодня можно встретить микроконтроллеры даже в утюге. С другой стороны применение таких устройств должно быть оправдано. С моей точки зрения микроконтроллеры нецелесообразно ставить там, где их работы может оказаться не эффективной, а иногда даже вредной.

Не так давно на нашем рынке появились переносные электрические фонари одной известной фирмы.

Конструктивно фонарь выполнен из двух элементов – рукоятки-рефлектора, в котором располагаются световые элементы кнопка включения , и сумки с аккумулятором.

Рефлектор фонаря состоит из светодиодов, которые крепятся на плате и линзы-собирателя:

На той же плате со светодиодами со стороны разводки расположена схема управления фонарем – микроконтроллер. В его задачи входит переключение режимов работы – гореть непрерывно либо мигать, а так же информирование о разряде батареи – мигать.

Представим себе такой случай: аварийная бригада электриков поздно ночью занимается устранение аварии. В своей работе они используют такой фонарь. И вдруг, в самый неподходящий момент, в разгар работы, фонарь начинает мигать… О нормальном продолжении работы нечего и говорить! Это как раз тот самый случай, когда применение микроконтроллера совершенно недопустимо. Даже если бы батарея садилась, работу можно было завершить и при снижающейся яркости.  

Поэтому первое, что я сделал – избавился от схемы управления - просто поставил перемычку и установил самый обыкновенный «советский» тумблер на крышку фонаря:

Однако и этого мне показалось недостаточно.

Дело в том, что помимо не особо большой яркости свечения, недостатком фонаря являлось еще и то, что собирающая линза делала затруднительным его использование на близком расстоянии. Фонарь создавал узкий пучок света по центру, периферия же оставалась темной.

Следующей моей задумкой было увеличить яркость фонаря и сделать его пригодным для работы на близком расстоянии. Самым простым решение было удалить фокусирующую линзу:

Но, не смотря на это, яркость освещения все равно оставалась слабой. 

Для увеличения яркости я решил применить сверхъяркие светодиоды, которые были «добыты» из сгоревшего прожектора. Светодиоды я разместил на новой плате, которую изготовил по размерам уже имеющейся.

Самое важное тут оставить как можно больше «меди». Поскольку при работе светодиоды довольно сильно греются, естественным теплоотводом для них может служить только монтаж. Изначально было установлено 12 светодиодов, но в дальнейшем приемлемым числом оказалось 8. Светодиоды соединялись параллельно. Поскольку для питания фонаря я использовал модифицированный аккумулятор от UPS (об этом можно прочитать в одной из моих публикаций), который давал 4 В, необходимость ограничения тока отпадала. Если же предполагается питать светодиоды от источника с большим напряжением, то ток необходимо ограничить.

При напряжении более 5В в кристалле светодиода происходят необратимые изменения, и он может выйти из строя (первый признак перегрузки – свечение голубоватым светом). 

В сборке новый рефлектор выглядел так:

Ну и, наконец, тест в темной комнате:

Думаю, комментарии излишни. По сути получился переносной прожектор.

Теги:

• Светодиод