Când locuiești în afara orașului, uneori te găsești într-o situație în care casa este deconectată din motive externe, energia electrică este oprită. Este deosebit de neplăcut când, în acest moment, a început deja furtuna, vremea rea sau amurgul. Nu este suficientă baterie pentru o lungă perioadă de timp, și a sta în întuneric este fericit.
Pentru a depăși această situație, se propune fabricarea unei lămpi portabile cu baterii care funcționează ca o lanternă, o lampă de masă sau o sursă de standby de iluminare interioară.
Ca sursă de alimentare pentru lanterna, folosim o baterie înlocuibilă de la o șurubelniță, care are o capacitate semnificativă. Acest instrument funcționează periodic, iar bateriile sunt și mai puțin obișnuite. Îl folosim pentru iluminat, iar când electricitatea este conectată, o încărcăm.
Realizarea unei lămpi a bateriei.
1. Selectăm o sursă de lumină.
Ca o sursă de lumină a fost achiziționată o lanternă cu LED ieftin, cu o matrice de 24 de LED-uri. Lentilele tuturor LED-urilor sunt turnate într-un singur bloc și oferă un fascicul de lumină concentrat, care are o luminozitate bună. Lanterna este alimentată de trei baterii și consumă un curent de aproximativ 150 mA.
2. Datele sursă:
Avem:
- o baterie de la o șurubelniță (alimentare - 14,4 V) și o lanternă LED (sursă de lumină - 4,5 V).
Este necesar:
- asamblați-le într-un singur design (pliabil);
- coordonează electric alimentația lor.
3. Realizarea unui dispozitiv de montare pentru lanterna.
Dintr-un pătrat din aluminiu 30 x 30 mm, tăiem două părți cu lungimea de 50 mm.
Efectuăm prelucrarea mecanică a capetelor (aliniere, îndepărtarea marginilor ascuțite, a razelor și a clafoanelor), îndoiți rafturile de susținere, la o distanță în funcție de grosimea corpului lanternei (în cazul nostru, 24 mm). Drept urmare, obținem jumătatea dreaptă și stângă a capturii.
Pentru a completa dispozitivul de montare, dintr-o foaie de oțel inoxidabil cu o grosime de 1,0 ... 1,5 mm, am decupat și îndoit un unghi de tranziție la 90 de grade, ceea ce ne permite să direcționăm fasciculul luminos din poziția „în jos” către poziția „sus” datorită rotirii.
Foram găuri de conectare în toate detaliile, iar pe interiorul strânsoarelor aplicăm clafoane adânci pentru a instala capetele de fixare pline cu planul. Asamblăm (cu șuruburi sau nituri) un dispozitiv de montare pentru o lanternă.
Verificați instalarea lanternei în dispozitiv. Dacă este necesar, prin editare sau arhivare, aducem detaliile dispozitivului la o intrare strânsă a lanternei.
4. Realizarea bazei - colector de curent pentru baterie.
Din foaia de PCB grosime de 5 mm, decupăm detaliile de bază.
Dimensiunile pieselor sunt selectate în conformitate cu dimensiunile bateriei.
Grosimea pieselor de 5 mm este determinată de dimensiunea canelurii de ghidare din baterie și, în același timp, oferă o rezistență și o rigiditate suficientă pentru fabricarea structurii.
Detaliul structural de bază este un dreptunghi de 75 x 70 mm. Urmează două ghidaje de 12 x 70 mm și două garnituri intermediare de 8 x 70 mm.
Asamblam (cu șuruburi sau nituri) detaliile bazei pentru baterie. După asamblare, reglăm dimensiunile structurii cu o ferăstrău pentru alunecarea lină a bazei de-a lungul canelurilor bateriei.
Reglăm lungimea ghidajelor de bază (din față) la posibilitatea de instalare a acestuia cu fața bateriei. În această poziție, marcăm o fereastră dreptunghiulară pentru introducerea blocării arcului bateriei, când baza este instalată pe ea în poziția de lucru. Scoatem baza și prelucrăm fereastra - găurim găuri la colțurile ferestrei, găurim un dreptunghi făcând găuri în interiorul conturului de marcare, prelucrăm mecanic fereastra de-a lungul liniilor de marcare.
În poziția de lucru, în partea din spate a bazei, observăm locația canelurilor cu contactele bateriei. Conform marcajului, tăiem două caneluri în placa de bază, sub contactele colectorului pozitiv și negativ. Fabricăm două contacte electrice în formă de L și le instalăm în caneluri, le fixăm cu șuruburile în timp ce înecăm capetele.
5. Pentru a fi de acord cu puterea lanternei și a bateriei, luați în considerare dispozitivul lanternei.
O lanternă deschisă a adus o oarecare dezamăgire. Toate cele 24 de LED-uri matriciale sunt conectate în paralel și conectate la putere printr-o singură rezistență de 2,2 ohmi.
Și asta înseamnă că atunci când unul (cel mai slab) LED este ars, curentul la celelalte când este pornit în paralel crește automat, ceea ce crește șansele de a arde următorul led etc.
Această situație trebuie rezolvată. Pentru a nu seta o rezistență separată pentru fiecare LED, folosim o conexiune mixtă. O astfel de metodă de conectare este cea mai optimă. Implică o combinație de conexiuni paralele și seriale. Circuitul oferă includerea paralelă a LED-urilor nu individuale, ci a lanțurilor secvențiale ale acestora. Fiecare circuit are o rezistență de limitare a curentului. Drept urmare, chiar dacă una sau mai multe lanțuri nu reușesc, matricea LED va continua să strălucească fără a amenința LED-urile rămase.
Deoarece LED-urile nu au niciun marcaj, atunci pentru a determina caracteristicile lor, am soldat un LED și l-am verificat pe multimetru.
Pornim LED-ul prin lanț - o rezistență de limitare de 510 ohmi, o rezistență variabilă de 1 kom ... 4,7 kom, o alimentare de 12 V și schimbând rezistența, determinăm consumul curent al LED-ului de către dispozitiv în funcție de luminozitatea maximă a strălucirii. Ne bazăm pe citirile dispozitivului 8 ... 10 ma.
Măsurarea căderii de tensiune pe LED a arătat o valoare de 2,8 V. Cu o tensiune minimă de 12 volți pe bateria folosită, calculăm (12 / 2,8 = 4,3) și determinăm că nu mai pot fi instalate mai mult de 4 LED-uri într-un circuit în serie. Însă, ținând cont de scăderea tensiunii între rezistența de limitare și elementele de control ale șoferului, selectăm un lanț secvențial de 3 leduri. În plus, aranjarea elementelor de pe tablă contribuie la această alegere.
Eliberam placa din toate conexiunile externe, lipim LED-ul de control în locul său și formăm un nou circuit de comutare LED.
Pentru a face acest lucru, îndepărtați rezistența suplimentară de pe placă și tăiați căile de conectare pentru aprinderea LED-urilor, cu excepția unuia de la marginea plăcii care conectează catodurile LED-urilor.
Înainte de schimbare, de-a lungul plăcii existau trei rânduri de 8 LED-uri conectate în paralel și la distanțe egale. După tăierea șinelor longitudinale, conectăm ledurile adiacente în direcție transversală cu jumpers. Obținem 8 rânduri de 3 LED-uri conectate în serie.
Din partea anodului lanțului LED, în fiecare rând, lipirea rezistenței de limitare de 1 com. Conectând capetele libere ale rezistențelor, obținem o concluzie pozitivă a matricei. Ieșirea negativă este conectată la pista neatinsă de pe placă.
Instalăm matricea LED asamblată în vechea sa locație în lanternă, o conectăm prin comutatorul standard la compartimentul bateriei. Această opțiune de pornire a unei noi matrice poate fi utilizată atunci când utilizați o lanternă cu baterii standard, dar pentru aceasta este necesar să adăugați un convertor de tensiune continuă DC-DC de la 3 la 10 ... 12 V. la lanterna (între baterii și matricea LED). la vânzare, de exemplu pe. Totuși, și mai ușor, seara poți face de la acasă friabil similar electronic dispozitiv pe unul sau doi tranzistori. Schemele și descrierile sunt oferite pe site-ul nostru web.
Pentru a conecta lanterna la baterie, introducem un conector suplimentar. Pe peretele din spate al carcasei lanternei, instalați o priză în trei etape pentru conectorul Jack 3.5 și conectați-o la matricea LED prin intermediul contactului cu arc al întrerupătorului. Apoi, puterea externă va fi conectată la lanternă atunci când mufa „Jack 3.5” este conectată la baterie, oprind automat puterea obișnuită și invers.
Datorită faptului că rezistențele de limitare a curentului sunt calculate în funcție de tensiunea maximă posibilă pe baterie (17 volți), instalată și reglată în funcție de curentul pe fiecare circuit LED, iar tensiunea pe baterie va scădea doar (până la 12 volți), putem presupune că minimul finalizarea lanternei este finalizată. Deși sunt posibile îmbunătățiri ale proiectării. Aceasta este introducerea driverului pentru LED-uri, care indică sau oprește bateria la tensiune joasă.
6. Asamblarea designului lămpii bateriei.
Pentru a conecta baza - colectorul curent cu o lanternă, folosim o piesă de tranziție sub forma unui mâner convenabil pentru utilizarea unei lanterne. Mânerul poate fi realizat din țeavă de plastic cu pereți groși, decupat dintr-o bucată de plastic sau confecționat la modă pe o imprimantă 3D. Instalați un comutator în mâner, scoateți fișa de alimentare și cablurile pentru conectarea la colectorul curent.
Punând totul împreună obținem dorința.
