Изготовление светодиодных и налобных фонариков своими руками + ремонт и модернизация имеющихся

Для создания светодиодного фонаря своими руками вам понадобится:

• нерабочий фонарик
• несколько светодиодных лампочек;
• резисторы;
• клей – герметик или силиконовый клей хорошего качества;
• пластина желательно из алюминия, но можно взять и другой прочный материал;
• любой светоотражатель.

Основные этапы нашей работы:

1. Составление электрической схемы
2. Изготовление и подготовка пластины для светодиодов
3. Сборка схемы
   3.1 Спаивание выводов лампы
   3.2 Заливка контактов и их проверка
4. Работа со светоотражателем (подготовка и сборка)
5. Закрепление всех деталей светодиодного фонарика

Итак, приступим. Первым делом нужно сделать схему подключения резисторов и светодиодов. Отсутствие знаний и опыта в работе с электричеством — не проблема. Выполнить схему можно прочитав информацию на интернет-сайтах или через онлайн программы. В итоге вы, следуя инструкциям, получите схему-проект на экране в готовом виде.

Для правильного моделирования и изготовления схемы нужно четко определится с силой напряжения источника питания и светодиодных ламп, количеством светодиодов и силой тока одного светодиода. Все эти параметры указаны в характеристиках и описаниях в инструкциях к деталям.

Первый этап изготовления светодиодного фонарика своими руками закончен. Приступаем к следующему – изготовление пластины. Данная пластина будет использоваться как держатель. Для начала начертите на листке бумаги предварительную схему пластины со всеми отверстиями для светодиодов. Дырочек должно быть столько сколько и светодиодов. Затем ножницами вырежьте схему и приклейте ее к пластине. По эскизу, который нанесен на бумаге сделайте соответствующие отверстия и в пластине. Сделать это будет удобно и легко с помощью дрели.

Далее протяните все светодиоды в полученные дырочки. Важно не зацепить и не повредить контакты. Следите за тем, чтобы катоды и аноды чередовались! Все это желательно делать на ровной поверхности. В конечном результате светодиоды должны как бы «проваливаться» в отверстия. Не забудьте закрепить светодиодные лампочки клеем или клеем-герметиком для большей прочности и надежности.

Третий этап создания светодиодного фонарика своими руками начинается еще с одного дополнительного слоя клея. Теперь спаивайте светодиоды и резисторы обычной паяльной лампой. Старайтесь не повредить и не затрагивать контакты. Помните, что перед спайкой все кончики светодиодных лампочек необходимо укоротить. Для начала отметьте положительный и отрицательный выводы, чтобы их не спутать.
Как вариант можно просто сделать отрицательный вывод чуть короче. На качество это не повлияет. Теперь припаяйте выводы.

Проверка и заливка контактов важное действие при сборке светодиодного фонарика. Перед тем как приступить к этому заданию, проверьте работу уже полученного устройства, подключив его к питанию. Все лампы должны светиться. Теперь заливаем контакты. Это удобно сделать обычным воском или использовать парафин. Лучше всего выдавливать воск шприцом для того, чтобы контакты не соприкасались друг с другом. Это мера предосторожности от замыкания.

Переходим к работе со светоотражателем. Он увеличивает мощность светодиодного фонаря. Из светоотражателя нужно вытащить галогенную лампу. Рекомендуем также очистить его от смолы, на которой держалась лампа.
Сборка светодиодной лампы — предпоследний этап работы над светодиодным фонариком, сделанного своими руками. Для этого надежно зафиксируем все контакты. Следите, чтобы все плотно прилегало!

Наконец мы подошли к завершению создания светодиодного фонаря своими руками. Для заливки контактов нужна расплавленная пластмасса. Воск, который был использован ранее, не подходит, так как тут нужна высокая надежность и прочность. Припаиваем к источнику питания, например, к обычной батарейке, либо к вилке.

После того как застынет пластмасса, срежьте лишние выводы. Затем снова подключите полученное устройство к питанию. Если в течение 2 минут нет признаков замыкания, уверенно устанавливайте сделанный своими руками светодиодный фонарь в любое место.

Схема ЗУ фонаря

Составленная схема показала свою работоспособность, конденсатор ёмкостью в 1 мкФ и 400 В нашёл МБГО (куда ещё надёжней и в предполагаемый корпус вписывается удачно), диодный мост собран из 4 штук диодов 1N4007, стабилитрон на пробу взял первый попавшийся импортный (напряжение стабилизации определил приставкой к мультиметру, а вот название его прочитать не представилось возможным).

Далее схема была собрана при помощи пайки и использована для производства нормально цикла заряда, предварительно разряженного аккумулятора (миллиамперметр с шунтом, так что в действительности полное отклонение стрелки происходит при токе в 50 мА). Стабилитрон применён уже с напряжением стабилизации 5 В.

Печатная плата для окончательной сборки ЗУ с размерами под корпус зарядки от сотового телефона. Лучшего варианта корпуса тут и не придумать.

Вид реально собранной, работоспособной платы. Корпус конденсатора приклеен к плате клеем «мастер». А вот травить платку поленился, винюсь, случайно оказалась под рукой б/у практически нужного размера и это обстоятельство всё решило.

Зато не поленился заменить информационную наклейку на корпусе зарядки. При полностью заряженном аккумуляторе, в темноте, боковая панель вполне прилично освещает помещение размером 10 кв. метров, а свет от отражателя фары делает хорошо видимыми предметы на расстояние до 10 метров.

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.

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 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.

Характеристики фонарика STE-15628-6LED

• 6 светодиодов (3 в отражателе + 3 в боковой панели)
• 2 режима работы
• встроенное ЗУ
• магнит для крепления
• размеры: 11х5х5 см

Внешне абсолютно исправное и привлекательное изделие не создавало светового потока. Ну, разве возможно чтобы вот такая замечательная вещица была совершенно не на что не годной? Данная модель была в единственном экземпляре, но любитель электроники во мне «вещал», что всё преодолимо.

Провод оторвался при вскрытии корпуса, а вот опалённой пластмасса уже была и наводила на мысль, что подгорели электронные компоненты схемы зарядного устройства, а аккумулятор может быть и вполне исправным.

С него и начал проверку. Напряжение на клеммах вольтметр показал равным одному вольту. Имея уже некоторый опыт общения с такими аккумуляторами начал с того, что открыл на нём верхнюю предохранительную планку, снял резиновые колпачки, долил в каждую «банку» по одному кубику дистиллированной воды и поставил на зарядку. Зарядное напряжение 12 В, ток 50 мА.

Зарядка в режиме повышенного напряжения (вместо штатных 4,7 В) длилась два часа, в наличии более 4 вольт.

Раз аккумулятор годный к эксплуатации то ему нужно зарядное устройство, собранное по более приличной схеме и на более надёжных электронных компонентах, нежели чем от китайского резистор на входе, был пробит один из двух диодов 1N4007 выпрямителя и дымился при включении ЗУ резистор светодиода. В первую очередь необходимы надёжный конденсатор не менее чем на 400 вольт, диодный мост и подходящий стабилитрон на выходе.

Как устроен китайский фонарик: схема

Принцип сборки изделия максимально прост. Светодиод подключается к элементу питания и кнопке включения/выключения, которые происходят за счет разрыва или соединения цепи. Батарея, при этом подбирается в зависимости от количества осветительных элементов, а сама конструкция может быть дополнена трансформатором и более функциональным выключателем.

Достоинства и недостатки

Функциональность и удобство фонариков из поднебесной уже давно завоевали признание отечественного покупателя. И в отличие от предложений низкого качества, доступных потребителю десятилетия назад, современные портативные модели успешно конкурируют с продукцией известных брендов, уступая ей только в цене. Ассортимент светодиодных фонарей, при этом, дает возможность купить удобный и недорогой фонарик, ориентируясь на следующие параметры:

• — ударопрочность и влагозащита;
• — оснащение алюминиевыми радиаторами, предотвращающими перегрев (в зависимости от модели);
• — аккумуляторы различной емкости;
• — универсальная ручка;
• — регулировка мощности светового потока.

К условным недостаткам китайских фонарей можно причислить достаточно короткий срок службы и отсутствие выбора дизайна. Однако, при соблюдении правил эксплуатации и использовании прибора в быту, эти недочеты считаются незначительными.

Схема фонарика с аккумулятором

Как радиомеханику мне интересны самые простые электронные устройства. На этот раз речь пойдёт о фонарике с аккумулятором.

Вот схема фонарика с аккумулятором.

Фонарик состоит из двух частей. В одной части размещён аккумулятор и сетевое зарядное устройство, а в другой – выключатель и лампа накаливания. Для зарядки аккумулятора одна часть фонарика отсоединяется от головной (где лампа и выключатель) и подключается к сети 220V.

На фото виден разъём-переходник, который соединяет аккумулятор и выключатель с лампой накаливания.

Устройство такого фонарика предельно простое. Для зарядки свинцово-кислотного аккумулятора G1 ёмкостью 1 А/h (1 ампер-час) и напряжением 4V используется схема с гасящим конденсатором C1. На нём падает большая часть сетевого напряжения сети 220V. Затем переменное напряжение после гасящего конденсатора выпрямляется диодным мостом на диодах VD1 – VD4 (1N4001).

Для сглаживания пульсаций после диодного моста устанавливается электролитический конденсатор C2. Нагрузкой для всего этого выпрямителя является аккумулятор G1. Если его отключить, то на выходе выпрямителя будет напряжение около 300 вольт, хотя при подключенном аккумуляторе напряжение на его выходе составляет 4 — 4,5 вольта.

Стоит отметить, что схема с гасящим (балластным) конденсатором проста, но довольно опасна. Дело в том, что такая схема гальванически не развязана от сети 220 вольт. При использовании трансформатора схема становится более электробезопасной, но из-за дороговизны этой детали применяется схема с гасящим конденсатором.

Диод VD5 необходим для того, чтобы аккумулятор не разряжался через схему индикации на красном светодиоде HL1 и резисторе R2. А вот лампа накаливания EL1 (или схема из светодиодов) подключается к аккумулятору только через выключатель SA1. Получается, что диод VD5 служит неким барьером, который пропускает ток к аккумулятору от сетевого выпрямителя, а обратно нет. Вот такая простая защита. Также стоит сказать, что на диоде VD5 теряется небольшая часть от выпрямленного напряжения – за счёт падения напряжения на диоде при прямом включении (V_F). Оно составляет где-то 0,5 — 0,7 вольт.

Отдельно хотелось бы сказать об аккумуляторе. Как уже было сказано, он герметичный свинцово-кислотный (Pb). Состоит из двух ячеек по 2 вольта, соединённых последовательно. Т.е аккумулятор, как говорят, состоит из 2 банок.

На аккумуляторе указано, что максимальный ток заряда – 0,5 ампера. Хотя для свинцовых Pb аккумуляторов рекомендуется ограничивать ток заряда на уровне 0,1 от его ёмкости. Т.е. для данного аккумулятора лучшим зарядным током будет – 100mA (0,1A).

Типовыми неисправностями фонариков с аккумулятором являются:

• Выход из строя элементов сетевого выпрямителя (диодов, электролитического конденсатора, резистора в цепи индикации);
• Неисправность кнопки-выключателя (легко чинится любой подходящей кнопкой с фиксацией или же рокерным выключателем);
• Деградация (старение) аккумулятора;
• Износ контактных разъёмов.

Нравится

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

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.

1. При ремонте фонаря с электрошокером будьте аккуратны, желательно используйте резиновые перчатки, чтобы избежать удара током.
2. Фонари с пылевлагозащитой собраны на большом количестве винтов. Они отличаются по длине, поэтому делайте пометки откуда вы выкрутили тот или иной винт.
3. 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.

Где можно использовать и особенности светильника

Очень часто бывает ситуация, когда нужен свет, но нет возможности установить систему подсветки и стационарных осветительных приборов. В такой ситуации на выручку придёт переносной светильник. Светодиодный ручной фонарик, который можно сделать с одной или несколькими батарейками, найдет обширное применение в быту:

• его можно использовать для работы на садовом участке;
• осуществлять подсветку чуланов и прочих помещений, где отсутствует подсветка;
• использовать в гараже при осмотре транспортного средства в смотровой яме.

Чтобы сделать своими руками светодиодный фонарик ручного типа нужно помнить, прежде всего, о недостатках диодов. Действительно широкому распространению led-продукции препятствуют такие ее недостатки, как нелинейная вольтамперная характеристика или ВАХ, а также наличие «неудобного» напряжения для питания. В связи с этим все светодиодные светильники содержат специальные преобразователи напряжения, которые работают от индуктивных накопителей энергии или трансформаторов. В связи с этим перед тем, как приступать к самостоятельной сборке такого светильника своими руками, нужно подобрать необходимую схему. Собираясь изготовить ручной фонарик из светодиодов необходимо в обязательном порядке продумать его питание. Можно сделать такой светильник на батарейках (двух или одной). Рассмотрим несколько вариантов того, как можно изготовить диодный ручной фонарик.

Схема простого фонарика

Электрическая схема простого фонарика рис.1 состоит из:

• батареи элементов;
• лампочки;
• ключа выключателя.

Схема в своем исполнении простая и разъяснений на этот счет не требует. Причинами неисправности фонарика при такой схеме могут быть:

• окисление контактных соединений с батарейками;
• окисление контактов патрона лампочки;
• окисление контактов самой лампочки;
• неисправность ключа выключателя света;
• неисправность самой лампочки перегорела лампочка;
• отсутствие контактного соединения с проводом;
• отсутствие питания батареек.

Другими причинами неисправности могут быть какие либо механические повреждения корпуса фонарика.

Доработка

    
Я попробовал две схемы с выпрямителем — классический выпрямительный мост и схему с удвоением напряжения.
В случае выпрямительного моста светодиоды не светили вовсе из-за большого падения напряжения на диодах,
при схеме выпрямления с удвоением напряжения яркость диодов была недостаточной. Остановился на такой схеме:

Диоды соединяем паралльно, но наоборот и к ним подпаиваем статор. То есть при положительном напряжении светит
один светодиод, при отрицательном — другой. Светит так — конечно очень слабо.

От мыслей увеличения мощности отказался — слишком хлипкий редуктор, надолго не хватит. Мощность можно увеличить
перемотав катушку, либо увеличив мощность магнитов, заменив их на неодимовые. Была мысль, вообще выбросить фонарик,
однако поразмыслив решил оставить. На случай зомби апокалипсиса или Последней Мировой Войны пригодится :).

    update Всё таки я его выбросил 🙂

Схема аккумуляторного фонарика с зарядкой от сети 220

Удобнее и экономнее питать фонарь не от батареек, а от аккумуляторов, которые можно заряжать. Еще удобнее иметь такой светильник, возобновлять заряд элементов которого можно не извлекая их из корпуса. Достаточно просто подключить фонарик к однофазной сети 220 В.

Схема карманного светодиодного фонарика с зарядкой от однофазной сети 220 В.

Здесь к обычной схеме добавлены элементы:

• двухполупериодный выпрямитель на диодах VD1, VD2 (также может быть собран по мостовой схеме);
• балластный конденсатор для гашения излишнего напряжения С1 с разрядным сопротивлением R1;
• резистор R2 для ограничения тока заряда аккумулятора;
• цепочка R4VD5 для индикации подключения к питающей сети.

Поэтому такая схема встречается все реже. Для зарядки аккумуляторов без их извлечения используются внешние источники питания с низким выходным напряжением (включая зарядку от устройства, совместимого со стандартом USB).

Второй вариант сборки

Еще одним способом сделать светодиодный самодельный фонарик – использовать старый светильник, в котором перегорела лампочка. В данном случае можно также запитать прибор одной батарейкой. Здесь для сборки будет использоваться следующая схема:

Схема для сборки карманного фонарика

Сборка по этой схеме происходит следующим образом:

• берем ферритовое кольцо (его можно извлечь из люминесцентной лампы) и наматываем на него 10 витков провода. Провод должен иметь сечение 0,5-0,3 мм;
• после того, как намотали 10 витков, делаем отвод или петельку и снова мотает 10 витков;

Обмотанное ферритовое кольцо

далее по схеме соединяем трансформатор, светодиод, батарейку (одной пальчиковой будет вполне достаточно) и транзистор КТ315. Можно еще поставить конденсатор для яркости свечения.

Собранная схема

Если диод не засиял, значит необходимо поменять полярность батарейки. Если не помогло, то дело было не в батарейке и нужно проверить корректность подключения транзистора и источника света. Теперь дополняем нашу схему оставшимися деталями. Теперь схема должна иметь следующий вид:

Схема с дополнениями

При включении в схему конденсатора С1 и диода VD1, диод начнет светить намного ярче.

Визуализации схемы с дополнениями

Теперь только осталось выбрать резистор. Лучше всего ставить переменный резистор на 1,5 кОма. После этого нужно отыскать то место, в котором светодиод буде светит ярче всего. Далее сборка фонарика с одной батарейкой предполагает проведение следующих действий:

• теперь разбираем старый светильник;
• из узкого однобокого стеклотекстолита вырезаем круг, который должен соответствовать диаметру трубки осветительного прибора;

Детали подходящего размера

далее размечаем плату. После этого ножиком разрезаем фольгу и лудим плату. Для этого паяльник должен иметь специальное жало. Его можно сделать своими руками, накрутив на конец инструмента проволоку шириной 1-1,5 мм. Конец проволоки нужно заострить и залудить. Должно получиться примерно так;

Подготовленное жало паяльника

припаиваем к подготовленной плате детали. Она должна иметь следующий вид:

Готовая плата

после этого соединяем припаянную плату с первоначальной схемой и проверяем ее работоспособность.

Проверка работоспособности схемы

После проверки нужно хорошо припаять все детали

Особенно важно нормально припаять светодиод

Также стоит уделить внимание контактам, идущим к одной батарейке. В итоге должно получиться следующее:

Плата с припаянным светодиодом

Теперь осталось только вставить все в фонарик. После этого края платы можно покрыть лаком.

Готовый светодиодный самодельный фонарик

Такой фонарик можно запитать даже от одной разряженной батарейки.

Схема светодиодного фонарика

Величину резистора легко узнать по цветовой маркировке с помощью онлайн калькулятора. Так вот у меня есть специальная коробка для мобильных остатков шнурки, старые батареи, карточки и т. А располагать светодиоды удобнее в линейку, на расстоянии около 5 мм друг от друга, например, как это показано в конструкции на рисунке ниже. Следовательно конденсатор С будет оставаться в заряженном состоянии.

Если светодиод не светит, необходимо поменять местами крайние выводы первичной или вторичной обмотки трансформатора. Если блокинг генератор не запустился — вы перепутали концы обмоток трансформатора.

Парафин для заливания всего преобразователя. Во время зарядки фонарик был включен, ток через светодиоды и резисторы превысил предельный, что и привело к выходу их из строя.

По заявлению производителя световой поток фонаря достигает метров, корпус выполнен из ударопрочного ABS-пластика, в комплекте имеется отдельное зарядное устройство и ремень для переноса на плече. Как получают переменный ток — преобразование механической энергии в электрическую энергию при помощи генератора.

Я измерял выходное напряжение, и оно составило В. Разумеется, возможно, применение и других светодиодов с напряжением питания 2, В.

Устройство заряда аккумуляторов для фонаря Для подзаряда аккумуляторов от бортовой сети автомобиля можно воспользоваться схемой, показанной на рисунке ниже. Садовый фонарь на солнечной батарее.

Преимущества

Светодиоды используются в электронике давно, но благодаря развитию технологий их стали делать более яркими, чем прежде. Поэтому неудивительно, что они превратились в настоящие источники света. Из светодиодов в настоящее время все чаще собирают мощные и надежные ручные фонари. Такие приборы могут излучать яркий свет на дальнюю дистанцию. Кроме того, их цена на рынке постоянно снижается. Светодиодные самодельные фонари имеют такие достоинства:

• экономичность (приборы потребляют электроэнергии приблизительно в 10 раз меньше, чем лампы накаливания аналогичной мощности);
• долговечность (срок работы светодиода составляет не менее 10 тысяч часов);
• качественный световой поток (излучают свет, похожий на естественный);
• надежность (практически не портятся из-за механических ударов и сильных вибраций);
• отсутствие потребности в постоянном обслуживании.

Благодаря этим преимуществам мастера рекомендуют делать фонари именно из светодиодов.

Производители и цены

Обычно целевую продукцию рекомендуется приобретать в ассортиментах специализированных производителей. Но в данном случае не совсем обязательно ориентироваться именно на предложения изготовителей светотехники. Эту нишу давно и плотно освоили фирмы, занимающиеся разработкой строительного инструмента. Например, компания DeWalt предлагает литий-ионную модель DCL 510 N, которая отличается удобной ручкой, длительным действием элемента питания и надежностью. Компактный универсальный прибор Bosch GLI 10 используют и в строительстве, и в бытовом хозяйстве. Немецкий производитель наделяет свои модели качественной оптикой, не забывая об удобстве эксплуатации. Тем, кто хочет получить достойное по качеству решение за небольшие деньги, стоит предпочесть китайский фонарик светодиодный аккумуляторный из линейки Boruit. Если модели от Bosch и DeWalt оцениваются в 1-2 тыс. руб. в среднем, то аналоги из Поднебесной стоят до 1 тыс. руб.

Как можно использовать самодельный фонарь

Использование самодельного фонарика в темном помещении.

Самодельный фонарик может использоваться для самых разных целей. Все зависит от его размеров, конструкции и мощности. Переносной карманный фонарик помогает осветить нужную область в том случае, если включение стационарных источников освещения невозможно.

Бытовые фонарики широко применяются в работах на садовых участках, при подсветке чуланов, подвалов или других помещений с полным отсутствием света. Также их активно используют при осмотре автомобиля из смотровой ямы.

Самостоятельно можно сделать не только переносной, но и мощный стационарный светодиодный фонарь, который легко установить в подходящем месте. При этом желательно учитывать возможность подключения к прибору питания от общей электросети.

При работе со светодиодами важно учитывать их особенности. Из-за неравномерной вольтамперной характеристики и нестабильного напряжения пользователи нередко делают выбор в пользу традиционных светильников

Однако стабилизатор позволяет устранить недостаток.

Лучше собирать устройства, способные работать от одной или двух батареек популярных типов. Слишком быстрый расход элементов питания будет свидетельствовать об ошибках сборки. Светодиоды отличаются энергоэффективностью, а значит элементов питания должно хватать надолго.

Самостоятельно делать фонарик не так сложно, как кажется. Все инструменты и материалы доступны, а сборка не требует специфических умений. Достаточно иметь представление о работе электронных схем и иметь навыки пайки.

Материалы и инструменты для изготовления китайских фонариков

Какие использовать материалы, чтобы сделать китайский фонарик, будет зависеть от вида изделия. Для элементов летающих конструкций выбирают облегченные материалы:

• Полотно для купола. Традиционно используется рисовая бумага, но можно взять и вощеную или папиросную, а также фольгу. На просторах интернета есть даже рекомендации к применению мусорных пакетов в качестве основного полотна.
• Каркас с креплением для горючего вещества. В Древнем Китае использовались бамбуковые палки, на сегодняшний день с такой задачей прекрасно справляются деревянные шампуры или тонкая проволока.
• Горючее вещество. С этой целью можно задействовать свечку-таблетку, поролон или губку, смоченную в медицинском спирте.

Чтобы запустить китайский фонарик, вам также понадобится источник огня — спички или зажигалка. Запуск конструкции требует определенных навыков и умений. Перед тем как готовиться к празднику, попробуйте сделать несколько простых фонариков и потренироваться в управлении полетом.

Декоративный китайский фонарик своими руками по своей форме напоминает летающий, но может выполняться из материалов тяжелее — цветная, офисная бумага, разукрашенная карандашами или красками, картон.

Для обработки материалов также понадобятся:

• Клей. Рекомендуется использовать силикатный или ПВА, скотч. Главным условием для выбора клея или скотча является надежная фиксация. Бумага будет держать форму только при условии плотного крепления.
• Нити. Можно взять капроновые, шерстяные, хлопчатобумажные, используются в качестве крепления декоративного элемента. Толщину и цвет нитей подбирают в зависимости от дизайнерской задумки.

Для украшения фонариков понадобятся декоративные элементы — блестки, дождик, бисер. Они утяжеляют конструкцию, поэтому не используются в летающих фонариках, но для декоративных моделей можно не ограничивать свою фантазию.

Чтобы усилить сходство с китайскими небесными фонариками, умеющими летать, внутрь декоративного ставят источники освещения, например, светодиодные лампы. А вот свечи или открытый огонь использовать крайне опасно, так как поделка выполняется из легковоспламеняющихся материалов.

Схема налобного фонаря

Популярная конструкция светодиодного фонаря – налобная. Такой светильник позволяет полностью освободить руки и направлять луч света в нужное место поворотом головы: вслед за взглядом. Это удобно при ремонте автомобиля, при прогулках по затемненным территориям и т.д.

Схема такого светильника строится по принципу:

• управляющая схема (отвечает за переключение режимов);
• буферный усилитель;
• транзисторный ключ для включения светодиода.

Один из вариантов такого устройства – когда блок управления выполнен на стандартном микроконтроллере (например, ATtiny85), в который зашита программа управления режимом излучателя, промежуточным усилителем служит операционный усилитель OPA335, а в качестве ключа используется полевой транзистор IRLR2905.

Схема карманного светодиодного фонарика на микроконтроллере.

Такая схема недорога, надежна, но имеет технологический недостаток: перед установкой надо программировать контроллер. Поэтому при массовом производстве в качестве блока управления используется специализированная микросхема FM2819 (на корпус может быть нанесено сокращенное обозначение 819L). Этот чип может включать и выключать светоизлучающий элемент, и запрограммирован на четыре режима:

• максимальная яркость;
• средняя яркость;
• минимальная яркость;
• стробоскоп (мигающий свет).

Режимы переключаются циклически коротким нажатием на кнопку. Длительное нажатие переводит фонарь в режим SOS. Изменить программу нельзя (по крайней мере, в даташите не говорится о такой возможности). Микросхема не требует промежуточного усилителя, но очень мощные светодиоды подключать напрямую к выходу нельзя – есть ограничение по нагрузке (и есть защита от ее превышения).

Схема карманного светодиодного фонарика на специализированном чипе.

Поэтому мощные элементы подключаются через ключ. В большинстве случаев им служит полевой транзистор, допускающий длительную работу с большим током в цепи стока, например FDS9435A производства Fairchild или других аналогичных, которые можно выбрать по параметрам из таблицы характеристик FDS9435A.

Структура	Максимальное напряжение затвор-исток, В	Сопротивление канала в открытом состоянии	Максимальная рассеиваемая мощность, Вт	Наибольшй ток стока в постоянном режиме, А
Р-канал	25	0,05 Ом при 5,3 А, 10 В	2,5	5,3

Схема фонарика сводится всего к двум активным элементам и обвязке из нескольких конденсаторов и резисторов (плюс аккумуляторные элементы и матрица из светодиодов, само собой).

Схема аккумуляторного фонарика на светодиодах

фонарик налобный со светодиодами BL — 050 — 7C

Фонарик BL — 050 — 7C поступает в продажу со встроенным зарядным устройством, при подключении такого фонарика к внешнему источнику переменного напряжения — осуществляется подзарядка аккумуляторной батареи.

Аккумуляторные батарейки, а точнее электрохимические аккумуляторы,- принцип зарядки таких элементов основан на использовании обратимых электрохимических систем. Вещества, образовавшиеся в процессе разряда аккумулятора, под воздействием электрического тока — способны восстанавливать свое первоначальное состояние. То есть подзарядили фонарик и можем дальше им пользоваться. Такие электрохимические аккумуляторы или отдельные элементы, могут состоять из определенного количества, — в зависимости от потребляемого напряжения:

• количества лампочек;
• типа лампочек.

Количество, комплект таких отдельных элементов фонарика, — представляют из себя батарею.

Электрическую схему фонарика рис.2 можно рассматривать как состоящей из простой лампочки накаливания так и из определенного количества светодиодных лампочек

Для любой схемы фонарика что именно важно? — Важно то, чтобы потребляемая энергия лампочками состоящими в электрической цепи — соответствовала выдаваемому напряжению источника питания батареи, состоящей из отдельных элементов

Читаем схему соединений:

Резистор R1 сопротивлением — 510 кОм и номинальным значением мощности — 0,25 Вт в электрической цепи соединен параллельно, за счет данного большого сопротивления, напряжение на дальнейшем участке электрической цепи значительно теряется, а точнее, часть электрической энергии преобразовывается в тепловую энергию.

Индикатор напряжения

Потом возникла мысль сделать индикацию заряда аккумулятора. Перелопатил интернет, нашёл такую таблицу:

Так как аккумулятор у меня на 6 вольт числа с графы «напряжение» необходимо разделить на два. Решил собрать индикатор на широко распространённой микросхеме LM324, представляющей из себя счетверённый операционный усилитель (ОУ). Так как похожую схему уже паял для световой индикации металлоискателя, то у меня осталась печатка, которую впоследствии пришлось немного доработать. Для отображения информации о состоянии аккумулятора взял четыре значения (по числу ОУ) – 20%, 40%, 60% и 80%. Полдня пришлось убить только для расчета делителя напряжения, даже специально составил для этого таблицу в Excel, что бы легче было считать.

Далее всё было уже проще, сделал печатку, напаял деталей и… вуаля, всё работает!

Кнопку включения индикатора вывел на корпус под ручкой, при нажатии на неё загорается соответствующее заряду число светодиодов. Если горит один то 20%, если все, то 80% и больше.

Сборка фонарика

Когда плата была готова и прошивка была залита, можно было наконец ставить ее на место старого драйвера. Я выпаял старый драйвер и припаял на его место новый.

Проверив, нет ли короткого замыкания по питанию, подключил питание и проверил работоспособность

Затем смонтировал плату зарядки (TP4056), для этого пришлось немного дремелем рассверлить отверстие разъема зарядки, и зафиксировал ее термоклеем (тут важно было, чтобы клей не затек в разъем, достать его оттуда будет сложно)

Я не стал прикручивать плату винтами, т. к. резьба в корпусе сорвалась от многократных закручиваний, а просто залил ее клеем, провода тоже заклеил в местах пайки, дабы они не перетирались. Драйвер и ЗУ я решил покрыть акриловым бесцветным лаком, это должно помочь от коррозии.