Садовый светильник на солнечной батарее своими руками — делаем сами
Чтоб сделать садовый светильник на солнечной батарее своими руками, вам необходимо:
- приобрести накопительные лампы на солнечной батарее;
- снять ее верхнюю часть;
- в крышке банки вырезать соответствующее отверстие;
- обмотать клейкой лентой по кругу лампы;
- поместить её в отверстие в крышке;
- закрутить.
По желанию вы можете сделать привлекательный декор светильника. Например, в виде гриба или домика в морском стиле.
Чтоб сделать уличный светильник своими руками вам понадобится старая люстра и верхняя часть лампочки, которая использует солнечную энергию. Далее вы можете просмотреть 10 потрясающих фото.
Виды динамо-фонарей
- Фонарь Фарадея – такой фонарик достаточно потрясти в течение минуты, и он будет работать около часа.
- Фонарь с рычагом, на который нужно непрерывно нажимать, после чего он будет светить в течение получаса.
- Фонарь с ручкой, которую необходимо крутить.
- Фонарь на солнечной батарее.
Самая капризная и часто ломающаяся часть динамического фонаря именно рычаг, ручка и прочие детали, на которые нужно воздействовать, особенно, если они выполнены из непрактичного пластика.
Сами по себе фонари с динамо-устройством не будут дешевыми. Их очень любят использовать любители рыбалки, охоты, альпинисты, поэтому фонари обладают рядом полезных свойств помимо главного — светить: водонепроницаемость, компактность, защищенность от различных повреждений.
У современных динамических фонарей есть очень удобная дополнительная функция — разъем для зарядного устройства мобильного телефона.
Чаще всего, такой разъем имеют фонари с ручкой или рычагом. Когда крутишь ручки или воздействуешь на рычаг, то можно не только осветить какой-то темный участок, но и подзарядить мобильное устройство, чтобы оставаться на связи. Это также актуально для любителей природы и походов.
Так какой же фонарь выбрать?
Конечно, фонарики могут быть различными и по потребляемому напряжению (от 1.5 до 12 В), и с различными выключателями (сенсорный или механический), с наличием звукового оповещения о разряде батареи. Это может быть оригинал или его аналоги. Да и не всегда можно определить, что же за прибор перед глазами. Ведь пока он не выйдет из строя и не начнется его ремонт, нельзя увидеть, какая в нем стоит микросхема или транзистор. Наверное, лучше выбирать тот, который нравится, а возможные проблемы решать уже по мере поступления.
Блокинг – генератор
представляет собой генератор кратковременных импульсов повторяющихся через довольно большие промежутки времени.
Одним из достоинств блокинг — генераторов являются сравнительная простота, возможность подключения нагрузки через трансформатор, высокий КПД, подключения достаточно мощной нагрузки.
Блокинг-генераторы очень часто используются в радиолюбительских схемах. Но мы будем запускать от этого генератора светодиод.
Очень часто в походе, на рыбалке или охоте нужен фонарик. Но не всегда под рукой есть аккумулятор или батарейки 3В. Данная схема может запустить светодиод на полную мощность от почти разряженной батарейки.
Немного о схеме. Детали: транзистор можно использовать любой (n-p-n или p-n-p) в моей схеме КТ315Г.
Резистор нужно подбирать, но об этом потом.
Кольцо ферритовое не очень большое.
И диод высокочастотный с низким падением напряжения.
Итак, убирался я в ящике в столе и нашел старый фонарик с лампочкой накаливания, конечно же, сгоревшей, а недавно видел схему этого генератора.
И решил я спаять схему и засунуть в фонарик.
Ну-с приступим:
Для начала соберем по этой схеме.
Берем ферритовое кольцо (я вытащил из балласта люминесцентной лампы) И мотаем 10 витков проводом 0,5-0,3мм (можно и тоньше, но не удобно будет). Намотали, делаем петельку, ну или отвод, и мотаем еще 10 витков.
Теперь берем транзистор КТ315, светодиод и наш трансформатор. Собираем по схеме (см. выше). Я поставил еще конденсатор параллельно с диодом, так ярче светилось.
Вот и собрали. Если светодиод не горит, поменяете полярность батарейки. Все равно не горит, проверьте правильность подключения светодиода и транзистора. Если все правильно и все равно не горит, значит не правильно намотан трансформатор. Если честно у меня тоже схема завелась далеко не с первого раза.
Теперь дополняем схему остальными деталями.
Поставив диод VD1 и конденсатор С1 светодиод засветится ярче.
Последний этап — подборка резистора. Вместо постоянного резистора ставим переменный на 1,5кОма. И начинаем крутить. Нужно найти то место где светодиод светит ярче, при этом надо найти место где если увеличить сопротивление хоть чуть-чуть светодиод гаснет. В моем случае это 471Ом.
Ну ладно, теперь ближе к делу))
Разбираем фонарик
Вырезаем из одностороннего тонкого стеклотекстолита кружок под размер трубки фонарика.
Теперь идем и ищем детали нужных номиналов размером несколько миллиметров. Транзистор КТ315
Теперь размечаем плату и разрезаем фольгу канцелярским ножом.
Лудим плату
Исправляем косяки, если таковы имеются.
Теперь чтобы паять плату нам нужно специальное жало, если нет — не беда. Берем проволоку 1-1,5мм толщиной. Тщательно зачищаем.
Теперь наматываем на имеющийся паяльник. Конец проволоки можно заострить и залудить.
Ну-с приступим припаивать детали.
Можно воспользоваться лупой.
Ну, вроде все припаяли, кроме конденсатора, светодиода и трансформатора.
Теперь тест-запуск. Все эти детали (не припаивая) прицепляем на «сопли»
Ура!! Получилось. Теперь можно не опасаясь все детали припаивать нормально
Мне вдруг стало интересно, какое же напряжение на выходе, я измерил
Предостережение: белые светодиоды сравнительно дороги, поэтому я предлагаю включить небольшой резистор (от 1 до 10 Ом) последовательно с катодом светодиода для ограничения и измерения пикового тока. Во время тестирования схемы можно измерять падение напряжения на этом резисторе с помощью либо осциллографа, либо пикового детектора, чтобы убедиться, не превышает ли пиковый ток значения, рекомендованного производителем светодиодов. Отталкиваясь от этих рекомендаций, для большей надежности, постараемся получить пиковый ток не выше половины от максимального.
Индуктивность
Если вы проектируете эту схему не для коммерческого применения, у вас есть большой выбор вариантов конструкции индуктивности. Размер сердечника, его проницаемость и характеристика насыщения (физические размеры, µ и Bs) определяют, сколько ампер-витков он сможет обеспечить до насыщения. Если сердечник насыщается быстрее, чем падение напряжения на участке индуктивности от отвода до коллектора транзистора достигнет напряжения батареи, схема в любом случае сразу же переключится, потому что насыщение сердечника делает катушку подобной резистору и индуктивная связь между коллекторной и базовой (сторона с резистором 1 кОм) половинами катушки очень сильно падает. Это приводит к такому же эффекту, как и приближение падения напряжения на катушке к напряжению батареи. Сечение провода определяет, сколько ампер выдает схема перед тем, как переключиться из-за роста падения напряжения. Параметры сердечника катушки индуктивности (в основном физические размеры и магнитная проницаемость) определяют, сколько микросекунд катушка заряжается током коллектора, который возрастет до момента отключения транзистора. Эти параметры также определяют, как долго ток будет течь через светодиод, пока транзистор выключен. Практически все характеристики катушки индуктивности влияют на работу этой схемы.
Я сделал эту схему на ферритовых кольцах нескольких миллиметров в диаметре и на тороидальных сердечниках с сечением до нескольких сантиметров (обратите внимание на индуктивность на ржавом гвозде, описаную ниже). Вот, в общем, взаимосвязь между размерами сердечника и характеристиками дросселя:
Вот, в общем, взаимосвязь между размерами сердечника и характеристиками дросселя:
- Большой сердечник: легко намотать, низкая частота переключения, повышенная мощность.
- Маленький сердечник: сложно намотать, более высокая частота переключения, меньшая мощность.
Как начать. Возьмите сердечник катушки, предпочтительно из феррита, и намотайте на нем 20 витков. Сделайте отвод в виде короткой петли провода, затем продолжите намотку еще 20 витков. Увеличение количества витков ведет к снижению рабочей частоты, уменьшение — к увеличению частоты. Я наматывал всего 10 витков с отводом от середины (5+5) и работала эта катушка на частоте 200 кГц. Посмотрите описываемую ниже схему, собранную в цоколе лампочки, работающую на частоте порядка 200 кГц.
Послесловие
Рассмотренное схемотехническое решение эффективно в случае включения 1-3 светодиодов любого цвета с максимальным током до 30 мА. Чтобы запитать более мощный светодиод от одной батарейки, потребуется внести некоторые коррективы. В приведенной схеме можно снизить сопротивление резистора, тем самым увеличив амплитуду тока коллектора (но не более максимального паспортного значения).
Для подключения светодиода 1W придётся все детали схемы заменить на более мощные: трансформатор с сердечником большего размера и транзистор с током коллектора не менее 500 мА. Во время наладки схемы для фонаря на одной батарейке нужно пользоваться осциллографом, чтобы проконтролировать ток светодиода.
В интернете можно найти много схем подключения светодиода к батарейке. При этом авторы не стесняются демонстрировать фото своих измерений, где ток в нагрузке превышает допустимое значение для маломощного светодиода (30 мА). Почему же светодиод не перегорает? Дело в том, что большая часть мультиметров измеряет переменное напряжение и ток только в диапазоне 40-400 Гц и об этом сказано в инструкции. Но многие радиолюбители не знают этого нюанса. Естественно мультиметр не может измерить ток светодиода, пульсирующий с частотой десятки кГц, и отображает на экране случайное число.
Использование концепции для инновационных изобретений
Как уже обсуждалось, светодиоды довольно просты в подключении, ряд интересных небольших улучшений освещения может быть построен с использованием нескольких светодиодов и батареи с соответствующим номиналом или источника напряжения.
Например, как показано на схеме выше, шесть светодиодов могут быть соединены вместе, чтобы создать приятный маленький фонарь для крыши вашего салона автомобиля. Положительный контур может быть подключен через дверной выключатель, так что светодиоды немедленно загораются при открытии любой из дверей. Добавив в него конденсатор, можно сделать так, чтобы огни продолжали работать еще пару секунд, даже после того, как двери закрыты и соответствующий выключатель выключен.
Еще одно изобретение, которое наверняка поразит ваших друзей — это прикрепление нескольких светодиодов к обычному фрисби. Это можно сделать, просверлив несколько отверстий в обычном фрисби и закрепив в них светодиоды, которые затем будут питаться через батарейки, как показано на прилагаемой схеме выше.
Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ
Переделка китайского налобного фонаря в аккумуляторный с зарядкой юсби
Идея о том, как переделать налобный фонарь в аккумуляторный возникла давно, особенно это актуально на рыбалке и при монтаже электропроводки. Поскольку постоянно покупать батарейки невыгодно, в наш век мобильных телефонов.
Вот поразмыслив и заказал нужные запчасти, о которых опишу ниже приступил к доработке налобного фонарика под аккумуляторы своими руками, используя китайскую схему с под зарядкой.Что делает возможным заряжать батарею и в автомобиле и от обычного микро USB современного телефона.
Я заказываю обычно на Алиэкспрес хотя возможно найти и в магазинах но в 2 раза дороже.
Очень яркий и функциональный налобный фонарик, за такую стоимость но почему то сейчас не нашел такой в продажеПробовал переделывать и такую модель , немного не удобно с монтажом кнопки и диодная пластина нагревается, пришлось изолировать от батареи кусочком пластика. Но в итоге фонарик исправно работает
Фонарик доставили на почту за 20 дней что порадовало Ссылка на магазин.
Идея очень проста и под силу каждому, для этого потребуется лишь небольшая батарейка от старого сотового телефона, там установлен Li-Ion аккумулятор с защитой.
По параметрам напряжения подходит идеально, светодиодный фонарик имеет диапазон по напряжению от 4,5 — 2В, а батарея 3,7В в заряженном состоянии 4,2В при этом имеет приличную емкость, которую можно увеличить, добавив параллельно еще одну батарею.
Нужно только правильно определить контакты (на большинстве указаны плюс и минус) остается аккуратно подпаять контакты, чтоб не расплавить и избежать замыкания.Проблема с зарядкой через обычный микро юсби решается просто, заказать маленькую плату стоимостью порядка 20 руб. Micro USB выполняет очень важную роль по контролю за зарядкой и отключением лед лампы при разрядке батареи.
В плате установлены светодиодные индикаторы, которые показывают цветом когда переделанный светодиодный фонарик зарядится
Таким образом доработка налобного китайского фонаря сводится к припайке проводков клемам.Использую эту плату переделка любого фонарика на литий довольно просто, важно только знать, сколько вольт выдает батарея
Плата для зарядки, приобреталась в интернет магазине с бесплатной доставкой
Возможно заказать такую схему тут для себя заказал сразу 10 штук поскольку она универсальна и можно использовать в детских игрушках.
Схема соединения батарей
Параметры платы
- Входное напряжение с Micro USB : 5 В
- Зарядка напряжение отсечки: 4.2 В ± 1%
- Максимальный ток зарядки: 1000mA
- Аккумулятор в течение разряда защита от перенапряжения: 2.5 В
- Установлена защита от перегрузки по току ток: 3A
- Размер платы: 2.6*1.7 СМ
По факту, это отдельная плата которая используется в павербанке и если докупить usb выход то можно и заряжать телефон
Приступим к переделке
Разобранный вид фонаря и первый этап сборки
Теперь, про сама переделка фонарика под аккумулятор вместо батареек, большинстве фонарей используют 3 АА по 1,5в по размеру, сопоставим с мобильной батарейкой, и вполне помещается в основном корпусе, только придется расширить посадочное место. После несложных манипуляций выкрутив или вырезав все лишнее, монтируем на термоклей все детали по местам.
Схема переделки светодиодного фонаряПрипаять все детали по местам с помощью термопистолетаЕсли нужно, то можно увеличить емкость соединив 2 батареиПолучаем модернизированный налобный фонарик с мини юсби входом
В заключение: светодиодный фонарь проработал активно 3 ночи на старых телефонных батарейках без подзарядки.
Возможно и на больше бы хватило, до отсечки не испытывал. Литиевые батарейки не любят полной разрядки. В целом очень доволен по себестоимости в 140 руб. единственное, он очень яркий что не всегда нужно. Порадовало наличие индикаторов заряда на плате. При зарядке по usb светится красным когда батарея заряжена синим.
Таким способом можно переделать практический любой фонарик, вопрос только в размере батарейки. Например батарейки с Айфона неочень практичны и если оторвать контакты с платы подключения неаккуратно то они еще и не паяются.
Бывает такое, что на плате срабатывает защита, а вам нужно его оживить, в таком случае подайте напряжение с блока питания или павербанка. Если телефонные батарейки совсем старые, то налобном фонарик естественно быстрей сработает защита и он погаснет. Хотя батарейкам из старой Нокии (более 4 лет) исправно работают.
Экономить деньги при покупке и соответственно купить дешевле вполне можно воспользоватся кэшбэком (это когда % с покупки накапливаются). Так просто устанавливаете расширение для браузера и деньги постепенно сама копятся.
Простейшие фонари
Так как фонарики бывают разные, то имеет смысл начать с самого простого – с батарейкой и лампой накаливания, а также рассмотреть его возможные неисправности. Схема подобного прибора элементарна.
По сути, в нем нет ничего, кроме батарейки, кнопки включения и лампочки. А потому и проблем с ним особых не бывает. Вот несколько возможных мелких неприятностей, которые могут повлечь за собой отказ такого фонаря:
- Окисление любого из контактов. Это могут быть контакты выключателя, лампочки или батареи. Нужно просто почистить эти элементы схемы, и приборчик снова заработает.
- Сгорание лампы накаливания – тут все просто, замена светового элемента решит эту проблему.
- Полный разряд батареек – замена элементов питания на новые (либо зарядка, если они аккумуляторные).
- Отсутствие контакта или перелом провода. Если фонарик уже не новый, в таком случае есть смысл поменять все провода. Сделать это совершенно не сложно.
Фонари Police
Они зарекомендовали себя на протяжении многих лет и с каждой новой моделью этих фонарей спрос не утихает. Новинкой на отечественном рынке стала модель с электрошокером.
LED фонарик Police с шокером
Такие фонари ярко светят и могут выступать в роли средства самообороны. Однако и в них случаются проблемы со светодиодами.
Как заменить светодиод в фонарике Police
Широкий модельный ряд очень трудно охватить в рамках одной статьи, но можно дать общие рекомендации по ремонту.
- При ремонте фонаря с электрошокером будьте аккуратны, желательно используйте резиновые перчатки, чтобы избежать удара током.
- Фонари с пылевлагозащитой собраны на большом количестве винтов. Они отличаются по длине, поэтому делайте пометки откуда вы выкрутили тот или иной винт.
- Оптическая система фонарика Police позволяет регулировать диаметр светового пятна. При разборке на корпусе сделайте отметки в каком положении стояли детали перед снятием, иначе будет трудно поставить блок с линзой обратно.
Замена светодиода, блока преобразователя напряжения, драйвера, аккумулятора возможна с применением стандартного набора для пайки.
Простой светодиодный фонарик от одной батарейки 1,5В
Главная » Источники питания, Свет » Простой светодиодный фонарик от одной батарейки 1,5В
В статье приведена конструкция простого светодиодного фонарика с низким энергопотреблением, работающего от одной батареи типа АА.
Схема фонарика полностью построена на дискретных элементах. Принципиальная схема фонарика показана на рисунке ниже.
Когда питание включено, транзистор VT1 (BC337) заперт. Через катушку индуктивности L2 начинает протекать ток базы, и транзистор постепенно начинает открываться.
Открытие транзистора VT1 вызывает «замыкание» катушки L2 на массу (через коллектор-эмиттерный переход), при этом напряжение на коллекторе VT1 падает до минимального значения. Базовый ток все еще поддерживается в течение короткого времени энергией, хранящейся в индуктивности L2 и конденсаторе C2.
Итак, транзистор открыт, импульс самоиндукции от катушки L1 проходит через диод VD1 и заряжает конденсатор C3, энергией которого запитаны светодиоды.
Далее контур L2 — C2 снова начинает накапливать энергию, вновь возникает базовый ток и цикл повторяется. Резистор R1 необходим для ограничения базового тока.
Значения элементов были подобраны для получения максимально высокой эффективности при оптимальном использовании светодиодов.
Система корректно работает при низком напряжении питания – вплоть до 0,7В (минимальное напряжение база-эмиттер, при котором транзистор все еще бывает открыт).
На следующем рисунке приведена временная диаграмма: график напряжения на базе (синий) и на коллекторе (желтый) транзистора.
Здесь четко видно, что фронт импульса на коллекторе крутой, что означает короткое время переключения. Это необходимо, учитывая, возникающее в катушке индуктивности напряжение самоиндукции, которое тем выше, чем выше скорость изменения тока в ней в соответствии с формулой:
Блок питания 0…30В/3A
Набор для сборки регулируемого блока питания…
Подробнее
Вся схема собрана на односторонней печатной плате размером 57 мм×15 мм – это размеры отсека под батарейку АА. Схема монтажа показана на следующем рисунке.
Катушка индуктивности L1 должна иметь низкое сопротивление. В схеме фонарика использованы 2 светодиода диаметром 5мм со следующими характеристиками:
- номинальный ток: 20 мА
- сила света: 18 кд
- цвет свечения: теплый белый
- угол свечения: 15°
Установка светодиодов на определенном расстоянии друг от друга (ок.
35 мм) позволяет получить более равномерное освещение. Правильно собранная схема не требует каких-либо настроек, и сразу готова к работе.
Рисунок печатной платы (8,2 KiB, скачано: 1 054)
Инвертор 12 В/ 220 В
Инвертор с чистой синусоидой, может обеспечивать питание переменно…
Подробнее
Отправить сообщение об ошибке.
Доработка китайских фонариков
Иногда бывает так, что купленный (с виду вполне качественный) фонарик с аккумулятором полностью отказывает. И вовсе не обязательно покупатель виноват в неправильной эксплуатации, хотя и это тоже встречается. Чаще – это ошибка при сборке китайского фонарика в погоне за количеством в ущерб качеству.
Конечно, в таком случае придется его переделать, как-то модернизировать, ведь потрачены деньги. Сейчас необходимо понять, как это сделать и возможно ли побороться с китайским производителем и выполнить ремонт такого прибора самостоятельно.
Рассматривая наиболее часто встречающийся вариант, при котором при включении прибора в сеть индикатор зарядки светится, но фонарь не заряжается и не работает, можно заметить вот что.
Обычная ошибка производителя – индикатор заряда (светодиод) включается в цепь параллельно с аккумулятором, чего допускать никак нельзя. При этом покупатель включает фонарь, и видя, что тот не горит, снова подает питание на заряд. В результате – перегорание всех светодиодов разом.
Дело в том, что не все производители указывают, что заряжать подобные устройства с включенными светодиодами нельзя, т. к. отремонтировать их будет невозможно, останется только заменить.
Итак, задача по модернизации – подключить индикатор заряда последовательно с аккумулятором.
Как видно из схемы, эта проблема вполне решаема.
А вот если китайцы в свое изделие поставили резистор 0118, то светодиоды придется менять постоянно, т. к. ток, поступающий на них, будет очень высоким, и какие бы световые элементы ни были установлены – они не выдерживают нагрузки.
Модернизация переключателя режимов работы фонаря
Для завершения работы по ремонту и модернизации фонарей необходимо выполнить перепайку проводов на выводах переключателя.
В моделях ремонтируемых фонарей для включения применен четырех позиционный переключатель движкового типа. Левый вывод на приведенной фотографии является общим. При перемещении движка переключателя из крайнего левого положения на одну позицию вправо, общий его вывод последовательно подключается к остальным.
К первому общему выводу (смотри фотографию выше) нужно припаять провод, идущий от положительного вывода аккумулятора. Таким образом появится возможность подключать аккумулятор к зарядному устройству или светодиодам. Ко второму выводу можно припаять провод, идущий от точки соединения катода светодиода HL1 с Rd. К остальным вывода переключателя в зависимости от предпочтений подключаются провода, идущие от дополнительной подсветки в фонаре и основной платы со светодиодами. К оставшемуся свободным выводу можно припаять токоограничивающий резистор R5 величиной 5,6 Ом для возможности переключения фонарика в энергосберегающий режим работы.
Модернизация фонарей
При внимательном рассмотрении схемы фонаря из предыдущего раздела становится очевидным, что светодиод VD5 горит всегда при подключении к сети 220 В. Его свечение не зависит от заряда и даже наличия аккумуляторов. Чтобы устранить этот недостаток, индицирующую цепочку надо включить в цепь заряда батареи. Для этого надо установить резистор R5 мощностью 0,5 Вт с таким расчетом, чтобы при токе в 100 мА на нем падало около 3 В (около 30 Ом). Индицирующую цепочку надо подключить параллельно с соблюдением полярности.
Схема доработки схемы индикации.
Все изменения и дополнения показаны синей линией. После переделок светодиод будет гореть только при наличии тока заряда (при выключенном питании излучающей матрицы!)
Схема
Не может быть проще схемы, чем эта. Блокинг-генератор состоит из транзистора, резистора 1 кОм и катушки индуктивности. При нажатии кнопки питания транзистор открывается током, текущим через резистор 1 кОм. Напряжение, которое появляется на участке индуктивности от средней точки до коллектора транзистора наводит напряжение на резисторе 1 кОм, которое может быть даже выше, чем напряжение аккумулятора, тем самым, обеспечивая положительную обратную связь. При наличии напряжения между отводом катушки и коллектором транзистора, ток коллектора постоянно растет. Из-за положительной обратной связи транзистор остается в насыщении пока что-то не произойдет с током его базы.
В какой-то момент падение напряжения на участке индуктивности от ее средней точки до коллектора транзистора приближается к значению напряжения батареи (на самом деле напряжение батареи минус напряжение насыщения коллектор-эммитер транзистора). С этого момента напряжение больше не наводится в катушке от отвода до резистора 1 кОм, и напряжение на базе начинает понижаться и становится отрицательным, ускоряя, таким образом, выключение транзистора. Хотя теперь транзистор выключен, катушка индуктивности остается источником тока, и напряжение на коллекторе повышается.
Напряжение на коллекторе быстро становится достаточно высоким для возникновения тока в светодиоде, и он течет до тех пор, пока индуктивность не разрядится. Затем напряжение на коллекторе начинает «звонить», раскачиваясь от уровня «земли» до питания, открывая транзистор и начиная другой цикл.