Светодиоды сегодня встраивают куда угодно – в игрушки, зажигалки, бытовую технику и даже в канцелярские товары. Но самое полезное изобретение с ними – это конечно же фонарик. Большая часть из них автономны и выдают мощное свечение от небольших аккумуляторов. С ним не заблудишься в темноте, а при работе в слабоосвещенном помещении этот инструмент просто незаменим.
Небольшие экземпляры самых разных LED-фонариков можно купить практически в любом магазине. Стоят они недорого, но качество сборки может порой не радовать. То ли дело самодельные устройства, которые можно сделать на базе самых простых деталей. Это интересно, познавательно и оказывает развивающее действие на любителей мастерить.
Сегодня мы рассмотрим очередную самоделку - LED-фонарик, сделанную буквально из подручных деталей. Их стоимость не более нескольких долларов, а эффективность устройства выше чем у многих заводских моделей. Интересно? Тогда сделайте ее вместе с нами.
Принцип работы устройства
На сей раз светодиод подключен к аккумулятору только через сопротивление на 3 Ом. Поскольку в нем присутствует готовый источник энергии, ему не требуется накопительный тиристор и транзистор для распределения напряжения, как в случае с вечным фонариком Фарадея. Для зарядки аккумулятора применяется электронный модуль зарядки. Крохотный микромодуль обеспечивает защиту от перепадов напряжения и не допускает перезарядки аккумулятора. Заряжается устройство от USB разъема, а на самом модуле находится разъем микро USB.Необходимые детали
- Пластиковый шприц на 20 мл;
- Линзы для светодиодного фонарика с корпусом;
- Микро-кнопка выключатель;
- Резистор на 3 Ом/0,25 Вт;
- Отрезок алюминиевой пластины для радиатора;
- Несколько медных проводов;
- Суперклей, эпоксидная смола или жидкие гвозди.
Собираем мощный светодиодный фонарик
Подготовка светодиода с линзами
Берем пластиковый колпак с линзами, и размечаем окружность радиатора. Он нужен для охлаждения светодиода. На алюминиевой пластине размечаем посадочные пазы, отверстия и вырезаем радиатор по разметке. Это можно сделать, например, при помощи бормашины.
Вытаскиваем на время увеличительные линзы, сейчас они не понадобятся. С тыльной стороны колпачка на суперклей приклеиваем пластину радиатора. Отверстия, пазы у колпачка и радиатора должны совпадать.
Контакты светодиода лудим и пропаиваем медной проводкой. Защищаем контакты термоусадочными кембриками, и прогреваем их зажигалкой. Вставляем с лицевой стороны колпака светодиод с проводкой.
Обработка корпуса фонарика из шприца
Отмыкаем поршень с рукояткой у шприца, они нам больше не понадобятся. Обрезаем подыгольный конус малярным ножом.Счищаем полностью торец шприца, проделывая в нем отверстия для светодиодных контактов фонарика.
Крепим колпак фонаря к торцевой поверхности шприца на любой подходящий клей, например, на эпоксидную смолу или жидкие гвозди. Не забываем светодиодные контакты поместить во внутрь шприца.
Подключение микромодуля зарядки и аккумулятора
На литиевый аккумулятор крепим клеммы с контактами, и вставляем в корпус шприца. Подтягиваем медные контакты, чтобы зажать их корпусом аккумулятора.
У шприца остается всего несколько сантиметров свободного пространства, недостаточного для модуля зарядки. Поэтому его придется разделить на две части.
Проводим малярным ножом посередине платы модуля, и ломаем ее по линии среза. Используя двойной скотч соединяем обе половинки платы вместе.
Разомкнутые контакты модуля лудим, и пропаиваем медной проводкой.
Окончательная сборка фонарика
К плате модуля припаиваем резистор, и подключаем его к микро-кнопке, изолируя контакты термоусадкой.
Остальные три контакта припаиваем к модулю согласно схеме его подключения. Микро-кнопку подключаем в последнюю очередь, проверяя работу светодиода.
Хотите сделать мощный и симпатичный светодиодный фонарь своими руками? Тогда этот проект для вас!
Посмотрите видео, в котором раскрыты все особенности этого проекта, а также пройдитесь по шагам до конца статьи, чтобы ознакомиться с частью «как это делается». Для более глубокого понимания проекта, я рекомендую вам посмотреть как видео, так и тексто-графическую часть инструкции.
Шаг 1: Корпус и детали
Чтобы создать переносной светодиодный фонарь, вам понадобятся:
- Корпус: здесь можно применить всю вашу фантазию. Корпус может быть различной формы. И конечно, вы можете сделать корпус для своего самодельного ручного сверхмощного фонарика, просто скопировав мой вариант. Я использовал алюминиевую трубку и центральный алюминиевый сердечник для отведения тепла. Очень важно, чтобы чип светодиода охлаждался, именно поэтому я установил его на такой большой кусок металла. Так что спокойно используйте мои идеи по изготовлению корпуса, они детально рассмотрены в видео. Передняя и задняя крышки, а также ручка напечатаны на 3D принтере из ABS. Я не буду прилагать файлы для 3D печати, так как они были подготовлены для трубки моего диаметра, и вы легко сможете сами сделать 3D-модели заглушек для ваших трубок.
- Чип для 100W светодиода, отражатель, линза.
- 100W драйвер для светодиода — поищите повышающий драйвер постоянного тока для светодиодов («step up constant voltage led driver» для поиска на зарубежных сайтах).
- Литий-полимерный аккумулятор (я использовал 4S 3300mAh).
- Мелкая электроника (выключатель, потенциометр, резисторы).
Шаг 2: Установка светодиода
- Установите светодиод на радиатор, используя термопасту и винты.
- Приклейте отражатель и линзу при помощи эпоксидки.
- Припаяйте на светодиод провода, соединяющие его с драйвером.
Совет: если ваш радиатор недостаточно велик, вы можете использовать активное охлаждение в виде вентилятора. Соедините вентилятор напрямую с источником питания после выключателя.
Шаг 3: Драйвер светодиода
Выберите повышающий DC-DC драйвер, который может держать ток мощностью минимум 100W. Если вы хотите менять яркость дальнобойного фонарика, то используйте приложенную схему для его доработки. После апгрейда, установите максимальный вольтаж на подстроечном резисторе. Максимальный вольтаж должен быть таким же, какой указан у производителя чипа светодиода. Также проверьте ток чипа вольтажа — на максимуме он может выдавать более 100W. Если так, то установите максимальный ток немного ниже, таким образом, вы не превысите 100W при полностью открытом подстроечном резисторе и полностью заряженном аккумуляторе.
А еще вы можете выбрать драйвер постоянного тока и настроить его.
Шаг 4: Подгоняем и соединяем
Вставьте драйвер в трубку (или в ваш собственный корпус). Оставьте место для аккумулятора
Установите потенциометр подстроечного резистора. Установите на корпус выключатель и последовательно соедините его с плюсовым проводом аккумулятора.
Разобрав и осмотрев зарядку, замечаем где были провода подключения батареи и выходного напряжения, после чего выпаиваем разъём. В круглой пластиковой крышечке подходящих размеров сверлом, под диаметр светодиодов, делаем три отверстия.
Подберем и установим их в крышечку. Паяем ножки светодиодов, что сходятся в центре вместе, а наружные соединяем с помощью луженого проводника. Крепим светодиоды в крышечке с помощью суперклея.
Сворачиваем провода внутрь колпачка и устанавливаем плату на место в корпус.
На изготовление опытных образцов ушло около часа. Включение и выключение самодельного происводим поворотом крышечки со светодиодами. Собрал штук 10 таких фонарей - работают от одной 1,5 вольтовой батарейки АА довольно долго, а мощность как у фонарика с тремя батарейками.
Вам понадобится
- обычный фонарик с питанием от двух батареек АА
- светодиоды сверхяркие белые L-53PWC Kingbright
- конденсатор С2 – К10-17б
- диод Шоттки – SM5818
- микромощный повышающий DC/DC конвертор MAX756
Инструкция
Монтаж выполните навесным способом. «Опорными» точками служат ножки DIP- . Конструкция схемы должна размещаться в пустом пространстве светоизлучающего узла исходного фонарика. Светодиоды не припаивайте, чтобы сохранить возможность возврата к использованию обычной лампочки. Для этого сделайте во фланце фонарика 4 пропила, куда и расположите по кругу симметрично светодиоды.
Плюсовые выводы припаяйте на цоколь рядом с местом пропила, а выходы на минус вставьте изнутри в центральное отверстие цоколя. Затем их нужно обрезать и припаять.
В итоге на месте обычной лампы накаливания в доработанном фонарике размещаются светодиоды.
Практически таким же образом можно самостоятельно изготовить настоящий светильник для дома на светодиодах. Для этого понадобится старый светильник с плафоном и цоколем с шестью отверстиями для светодиодов. Все элементы светодиодной лампы монтируются на круге из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. С одной его стороны вырежьте резаком участки для припаивания цепочки светодиодов, на другой – для элементов бестрансформаторного источника питания 18В 25мА. Далее получившаяся плата закрепляется термоклеем, закрывается крышкой и вставляется в цоколь. Самодельная лампа готова.
Несмотря на то, что в современных магазинах представлен ассортимент товаров самой разной тематики на любой вкус, до сих пор немалой популярностью пользуются предметы, сделанные собственными руками – не потому, что их нельзя купить, а потому, что их изготовление принесет вам немало удовольствия и опыта. Одним из таких предметов можно назвать простой светодиодный фонарик . Вы можете изготовить налобный светодиодный фонарик собственными руками и затем использовать его в быту.
Инструкция
Сделайте из жести пластину, которая станет основанием фонарика, и припаяйте к ней готовый металлический хомут для батарейки. Если у вас нет хомута, вы можете точно так же согнуть его из полоски жести, а затем припаять к основанию. Укрепите «Крону» в хомуте и убедитесь, что она держится плотно и туго.
Теперь возьмите старую батарейку «Крона» и разберите ее. Внутреннее содержимое батарейки вам не понадобится – его можно выбросить. Извлеките содержимое батарейки маленькими кусачками, срежьте треть старой батарейки острыми ножницами по металлу, и затем припаяйте остаток от батарейки к основанию вашего будущего фонаря.
Установите внутрь клеммную колодку и припаяйте к ней светодиоды, учитывая полярность. После этого возьмите выключатель и припаяйте его к конструкции, чтобы он был соединен со светодиодами. Клеящим пистолетом или эпоксидной смолой залейте конструкцию и дождитесь полного высыхания клеящего состава.
К готовому фонарику прикрепите широкую резинку, чтобы его можно было носить на лбу, освободив руки для другой работы.
Существует немало конструкций светодиодных карманных фонариков. Наиболее удобны из них такие, которые работают от аккумуляторов. В таком фонаре не потребуется менять батарейки - достаточно периодически заряжать его, аналогично сотовому телефону.
Инструкция
На зарядном устройстве поменяйте штекер на другой, к которому у вас имеется ответная часть.
В корпусе, который вы хотите использовать для фонарика, просверлите отверстие под ответную часть разъема. Установите ее в это отверстие. При подключенном зарядном устройстве с помощью вольтметра определите полярность напряжения на ее контактах.
Приклейте аккумулятор к одной из стенок корпуса таким образом, чтобы был доступ к его контактным площадкам.
Плюсовой вывод ответной части разъема подключите к плюсовой контактной площадке аккумулятора через токоограничивающую лампочку на напряжение 12 В и ток 0,1 А. Минусовой вывод ответной части разъема подключите непосредственно к минусовой контактной площадке аккумулятора.
Просверлите в удобном месте корпуса отверстие под тумблер. Установите его в это отверстие.
Возьмите четыре белых светодиода и два резистора сопротивлением 100 Ом и мощностью 0,5 Вт. Составьте из них, соблюдая полярность, две последовательные цепочки, каждая из которых состоит из двух светодиодов и одного резистора. Цепочки соедините параллельно. Получится излучатель фонаря.
Просверлите в корпусе отверстия под . Вставьте их в эти отверстия. С внутренней стороны корпуса залейте излучатель клеем «Момент» или аналогичным с таким расчетом, чтобы на крайние выводы он не попал. Дождитесь полного высыхания клея.
Плюсовой вывод излучателя подключите через тумблер к плюсовой контактной площадке аккумулятора. Минусовой же его вывод присоедините к соответствующей контактной площадке аккумулятора напрямую.
Прекратите зарядку. Теперь прибор можно включать и выключать тумблером. Когда яркость его свечения упадет, выключите фонарь и снова зарядите его.
Видео по теме
Обратите внимание
Никогда не используйте в фонаре аккумуляторы, электрохимическая система которых содержит литий. Не включайте светодиоды без резисторов.
Электричество крепко вошло в нашу жизнь, и мы уже не представляем себе домашнего вечера без включенного общего освещения комнаты или без уютного ночника, сохраняющего приятный полумрак. Создайте красивый абажур для фонаря своими руками и подключите его к электричеству!
Вам понадобится
- -провод двухжильный 30см (желательно гибкий);
- -электрический патрон для лампочки:
- -лампочка 100 W;
- -отвертка;
- -пассатижи;
- -нож;
- -абажур готовый (если необходимо).
Инструкция
Зачистите изоляцию провода. С одного конца двухжильного провода снимите ножом 2 см изоляции, с другого – 3 см с обеих жил. Делайте это, как будто стругаете карандаш, освобождая грифель от дерева. Не нарушайте целостность самих жил провода.
Возьмите ту сторону, с которой отрезали 2см. Перед вами два голых проводочка. Сверните в кольцо каждую часть двухжильного провода, которая осталась без изоляции. Внутренний диаметр кольца составит примерно 3 мм. Конец голого провода, накрученного на основной провод (конец от кольца), закрепите пассатижами и замотайте изолентой.
Раскрутите патрон. Протяните болтовые соединения контактной группы отверткой.
Подключите к лепесткам контактной группы подготовленные колечки проводов, плотно закрепите их. Следите, чтобы колечки не соединялись на патроне. На всех соединениях контактной группы должен быть крепкий контакт, иначе во время эксплуатации может произойти нагрев места соединения, что приведет к пожару. Просто потуже затяните отверткой болты соединения.
Начинайте собирать патрон. Концы проводов, не подключенные к контактной группе, проденьте через крышку патрона. Таким образом вторая часть провода, прикрученная к контактной группе, закрепится внутри крышки. На резьбу крышки патрона оденьте «юбку», плотно закрутите ее. Патрон собран.
На провода, выходящие из патрона, оденьте изоляционную трубку: хлорвиниловую или резиновую.
В закрытый патрон вверните лампочку нужной вам мощности.
Подключите собранный патрон к источнику питания, предварительно обесточив его (то есть выключите электрическое напряжение). В месте соединения проводов от патрона и источника питания должен быть хороший контакт. Одну часть двухжильного провода скрутите с одной частью провода от источника питания. Обмотайте соединение изолентой. Проделайте то же самое со второй парой проводов. Обмотайте скрученные концы изолетной. Следите, чтобы соединенные пары не соприкасались между собой.
Если вам нужен абажур, оденьте его на специальное крепление.
Подайте электрическое напряжение.
Видео по теме
Светодиодные ленты сейчас применяются повсеместно и порой попадают в руки отрезки таких лент, ленты со сгоревшими местами светодиодами. А целых, рабочих светодиодов полным-полно и жалко выбрасывать такое добро, хочется где-то их применить. Так же попадаются различные аккумуляторные элементы. В частности мы рассмотрим элементы "сдохшей" Ni-Cd (никель-кадмиевой) батареи. Из всего этого хлама можно соорудить добротный самодельный фонарь, с большой вероятностью лучше заводского.
Светодиодная лента, как проверить
Как правило, светодиодные ленты рассчитаны на напряжение 12 вольт и состоят из множества независимых сегментов, соединенных параллельно в ленту. Это означает, что если выходит из строя какой-то элемент, работоспособность теряет только соответствующий элемент, остальные сегменты светодиодной ленты продолжают работать.
Собственно, нужно лишь подать питающее напряжение 12 вольт на специальные точки-контакты, которые имеются на каждом кусочке ленты. При этом, напряжение поступит на все сегменты ленты и станет ясно, где неработающие участки.
Каждый сегмент состоит из 3-х светодиодов и токоограничивающего резистора, включенных последовательно. Если разделить 12 вольт на 3 (количество светодиодов), то получим 4 вольта на светодиод. Это напряжение питания одного светодиода - 4 вольта. Подчеркну, так как всю цепь ограничивает резистор, то диоду вполне хватит напряжения 3,5 вольта. Зная это напряжение, мы можем проверить непосредственно любой светодиод на ленте по отдельности. Сделать это можно, коснувшись выводов светодиода щупами, подключенными к блоку питания с напряжением 3,5 вольта.
Для этих целей можно использовать лабораторный, регулируемый блок питания или зарядное устройство мобильного телефона. Зарядное устройство не рекомендуется подключать напрямую к светодиоду, ибо его напряжение около 5 вольт и теоретически светодиод может сгореть от большого тока. Чтобы этого не произошло, подключать зарядное устройство нужно через резистор 100 Ом, так мы ограничим ток.
Я сделал себе такое простое устройство - зарядка от мобильного с крокодилами вместо штекера. Очень удобна
для включения сотовых без батареи, подзарядки батарей вместо "лягушки" и прочего. Для проверки светодиодов тоже
сойдет.
Для светодиода важна полярность напряжения, если перепутать плюс с минусом, диод не загорится. Это не проблема, на ленте обычно указанна полярность каждого светодиода, если нет, то нужно пробовать и так и так. От перепутанных плюсов или минусов диод не испортится.
Лампа из светодиодов
Для фонарика необходимо изготовить светоизлучающий узел, лампу. Собственно, нужно светодиоды с ленты демонтировать и сгруппировать на свой вкус и цвет, по количеству, яркости и питающему напряжению.
Для снятия с ленты я использовал концелярский нож, акуратно срезая светодиоды прямо с кусочками токопроводящих жил ленты. Пробовал выпаивать, но что-то у меня плохо это удавалось. Наковыряв штук 30-40, я остановился, для фонарика и прочих поделок более чем достаточно.
Соединять светодиоды следует по простому правилу: 4 вольта на 1 или несколько запараллеленных диодов. То есть, если сборка будет запитываться от источника не более 5 вольт, сколько бы не было светодиодов, их нужно спаивать параллельно. Если же планируется питать сборку от 12 вольт - нужно сруппировать 3 последовательных сегмента с равным количеством диодов в каждом. Вот например сборка, которую я спаял из 24 светодиодов, разделив их на 3 последовательные секции по 8 штук. Рассчитана она на 12 вольт.
Каждая из трех секций этого элемента рассчитана на напряжение около 4-х вольт. Секции соединены последовательно,
поэтому вся сборка питается от 12 вольт.
Кто-то пишет, что светодиоды не следует включать в параллель без индивидуального ограничивающего резистора. Может это и правильно, но я не ориентируюсь на такие мелочи. Для продолжительного срока службы, на мой взгляд, важнее подобрать токоограничительный резистор для всего элемента и подбирать его следует не измеряя ток, а щупая работающие светодиоды на предмет нагрева. Но об этом позже.
Я решил делать фонарь, работающий от 3-х никель-кадмиевых элементов из отработавшей батареи шуруповерта. Напряжение каждого элемента 1.2 вольта, следовательно 3 элемента, соединенных последовательно, дают 3.6 вольт. На это напряжение и будем ориентироваться.
Подключив 3 аккумуляторных элемента к 8-ми параллельным диодам, я измерил ток - около 180 миллиампер. Было решено делать светоизлучающий элемент из 8 светодиодов, как раз он удачно поместится в отражатель от галогеновой, точечной лампы.
В качестве основания я взял кусочек фольгированного стеклотекстолита примерно 1смХ1см, на него поместится 8 светодиодов в два ряда. В фольге прорезал 2 разделяющих полосы - средний контакт будет "-", два крайних будут "+".
Для пайки таких мелких деталей моего 15-ваттного паяльника многовато, точнее слишком большое жало. Можно сделать жало для пайки SMD-компонентов из куска электромонтажного провода 2.5мм. Чтобы новое жало держалось в большом отверстии нагревателя, можно согнуть проволоку пополам или добавить дополнительные кусочки проволоки в большое отверстие.
Основание залуживается припоем с канифолью и светодиоды впаиваются с соблюдением полярности. К средней полосе припаиваются катоды ("-"), а к крайним аноды ("+"). Припаиваются соединительные провода, крайние полосы соединяются перемычкой.
Нужно проверить спаянную конструкцию, подключив ее к источнику 3.5-4 вольта или через резистор к зарядному устройству телефона. Не забываем про полярность включения. Остается придумать отражатель фонаря, я взял отражатель от галогеновой лампы. Светоэлемент нужно надежно зафиксировать в отражателе, например клеем.
К сожалению, фото не может передать яркости свечения собранной конструкции, от себя скажу: слепит весьма не плохо!
Аккумулятор
Для питания фонаря я решил использовать аккумуляторные элементы из "сдохшей" батареи шуруповерта. Достал из корпуса все 10 элементов. Шуруповерт работал от этой батареи 5-10 минут и садился, по моей версии, для работы фонаря вполне могут подойти элементы этой батареи. Ведь для фонаря нужны токи, гораздо меньшие, чем для шуруповерта.
Я сразу отцепил три элемента от общей связки, они как раз будут давать напряжение 3.6 вольт.
Я замерил напряжение на каждом элементе по отдельности - на всех было около 1,1 В, только одна показывала 0. Видимо это неисправная банка, ее в мусорку. Остальные еще послужат. Для моей светодиодной сборки будет достаточно трех банок.
Проштудировав интернет, я вывел для себя важную информацию о никель-кадмиевых аккумуляторах: номинальное напряжение каждого элемента 1.2 вольт, заряжать банку следует до напряжения 1.4 вольт (напряжение на банке без нагрузки), разряжать следует не ниже 0.9 вольт - если составленно несколько элементов последовательно, то не ниже 1 вольта на элемент. Заряжать можно током десятой доли емкости (в моем случае 1.2А/ч=0.12А), но по факту можно и большим (шуруповерт заряжается не более часа, значит токи зарядки не менее 1.2А). Для тренировки/востановления полезно разрядить аккумулятор до 1 В какой-либо нагрузкой и зарядить заново, так несколько раз. Заодно оценить примерное время работы фонаря.
Итак, для трех элементов, соединенных последовательно, параметры таковы: напряжение зарядки 1.4X3=4.2 вольта, номинальное напряжение 1.2X3=3.6 вольт, ток заряда - какой даст зарядное мобильного со стабилизатором моего изготовления.
Единственный не ясный момент: как мерять минимальное напряжение на разряженных аккумуляторах. До подключения моего светильника на трех элементах было напряжение 3.5 вольт, при подключении - 2.8 вольт, напряжение быстро восстанавливается при отключении опять до 3.5 вольт. Я решил так: на нагрузке напряжение не должно падать ниже 2.7 вольт (0.9 В на элемент), без нагрузки желательно чтобы было 3 вольта (1 В на элемент). Однако, разряжать придется долго, чем дольше разряжаешь, тем стабильнее напряжение, перестает быстро падать на зажженых светодиодах!
Свои и без того разряженные аккумуляторы я разряжал несколько часов, иногда отключая лампу на несколько минут. В итоге получилось 2.71 В с подключенной лампой и 3.45 В без нагрузки, разряжать дальше не рискнул. Замечу, светодиоды продолжали светить, хоть и тускловато.
Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов
Теперь следует соорудить зарядное устройство для фонарика. Основное требование - напряжение на выходе не должно превышать 4.2 В.
Если планируется питать зарядное от какого-либо источника более 6 вольт - актуальна простая схема на КР142ЕН12А, это очень распространенная микросхема для регулируемого, стабилизированного питания. Зарубежный аналог LM317. Вот схема зарядного устройства на этой микросхеме:
Но эта схема не вписывалась в мою задумку - универсальность и максимальное удобство для зарядки. Ведь для этого устройства понадобится делать трансформатор с выпрямителем или использовать готовый блок питания. Я решил сделать возможность заряда аккумуляторов от зарядного устройства мобильника и USB порта компьютера. Для реализации потребуется схемка посложнее:
Полевой транзистор для этой схемы можно взять с неисправной материнской платы и другой компьютерной периферии, я срезал его со старой видеокарты. Таких транзисторов полно на материнке возле процессора и не только. Чтобы быть уверенным в своем выборе, нужно вбить номер транзистора в поиск и убедиться по даташитам, что это полевой с N-каналом.
В качестве стабилитрона я взял микросхему TL431, она встречается практически в каждом заряднике от мобилы или в других импульсных блоках питания. Выводы этой микросхемы нужно соединить как на рисунке:
Я собрал схему на кусочке текстолита, для подключения предусмотрел сразу гнездо USB. В дополнение к схеме впаял один светодиод возле гнезда, для индикации зарядки (что на USB-порт поступает напряжение).
Немного пояснений к схеме Так как зарядная схема будет все время присоединена к батарее, диод VD2 необходим, чтобы батарея не разряжалась через элементы стабилизатора. Подбором R4 нужно добиться на указанной контрольной точке напряжения 4.4 В, мерять нужно при отцепленной батарее, 0.2 вольта - это запас на просадку. Да и вообще, 4.4 В не выходит за пределы рекомендуемого напряжения для трех аккумуляторных банок.
Схему зарядного можно существенно упростить, однако заряжать придется только от источника 5 В (USB-порт компьютера удовлетворяет этому требовванию), если зарядное телефона выдает большее напряжение - использовать его нельзя. По упрощенной схеме, теоретически, аккумуляторы могут перезаряжаться, на практике же так заряжают аккумуляторы во многих заводских изделиях.
Ограничение тока светодиодов
Чтобы исключить перегрев светодиодов, а заодно уменьшить потребляемый ток от батареи, нужно подобрать токоограничительный резистор. Я подбирал его без каких-либо приборов, на ощупь оценивая нагрев и на глаз контролировал яркость свечения. Подбор нужно производить на заряженной батарее, следует найти оптимальное значение между нагревом и яркостью. У меня получился резистор 5.1 Ом.
Время работы
Я производил несколько зарядок-разрядок и получил следующие результаты: время зарядки - 7-8 часов, при непрерывно включенной лампе аккумулятор разряжается до 2.7 В примерно за 5 часов. Однако, при выключении на несколько минут, батарея немного восстанавливает заряд и может проработать еще полчаса, и так несколько раз. Это означает, что фонарик достаточно долго проработает, если светить не все время, а на практике так и выходит. Даже если пользоваться практически не выключая, на пару ночей должно хватить.
Конечно, ожидалось более продолжительное время работы без перерыва, но не стоит забывать, что аккумуляторы были взяты из "сдохшей" батареи шуруповерта.
Корпус для фонаря
Получившееся устройство нужно куда-то поместить, сделать какой-то удобный корпус.
Хотел расположить аккумуляторы со светодиодным фонарем в полипропиленовой водопроводной трубе, но банки не лезли даже в 32 мм трубу, ведь внутренний диаметр трубы намного меньше. В итоге остановился на соединительных муфтах для полипропилена 32 мм. Взял 4 соединительных муфты и 1 заглушку, склеил их вместе клеем.
Склеив все в одну конструкцию, получился весьма массивный фонарь, диаметром около 4 см. Если использовать какую-либо другую трубу, то можно существенно уменьшить размеры фонаря.
Обмотав все это дело изолентой для лучшего вида, мы получили вот такой фонарь:
Послесловие
В заключение хочется сказать несколько слов о получившемся обзоре. Не каждый USB порт компьютера может заряжать этот фонарь, все зависит от его нагрузочной способности, 0.5 А должно вполне хватить. Для сравнения: сотовые телефоны при подключении к некоторым компьютерам могут показывать зарядку, однако на самом деле никакой зарядки нет. Другими словами, если компьютер заряжает телефон, то и фонарь тоже будет заряжаться.
Схему на полевом транзисторе можно использовать для заряда от USB 1-го или 2-х аккумуляторных элементов, нужно лишь подстроить напряжение соответственно.