Самодельный супер яркий мини LED-фонарик 3 Вт – Своими Руками

Как сделать простой мини светодиодный фонарик своими руками

До изобретения светодиодов лампы накаливания были единственными светоизлучающими устройствами, которые можно было легко и дешево использовать в горелках. Хотя даже в настоящее время такие горелки используются, но лампы накаливания, как мы все знаем, из-за неэффективности энергопотребления требуют частой замены батареи, и, таким образом, такие горелки в конечном итоге становятся дорогостоящими в обслуживании и эксплуатации.

С появлением современных улучшенных высокоэффективных белых светодиодов стало возможным создание ослепительных ламп с использованием незначительной мощности, а лампы накаливания постепенно устаревают. Светодиодные фонари на самом деле настолько эффективны, что батареи могут работать почти вечно, что делает их удивительными устройствами, производящими свет.

Белые светодиоды также имеют встроенные линзы и, следовательно, могут не требовать дополнительных отражателей, что повышает их эффективность при создании четких световых паттернов. Однако использование внешних параболических отражателей усиливает свет во много раз и поэтому включено в светодиодные фонари, которые производят почти ослепление.

В этой статье мы попытаемся понять электрические и механические детали имеющегося в продаже светодиодного фонарика. Давайте узнаем довольно простую конструкцию одного такого образца.

Простые внутренние конфигурации

Подсветка светодиода на самом деле очень проста, так как не требует особых технических или электронных навыков.

Просто подключив анодную и катодную клеммы светодиода к источнику напряжения, светодиод может светиться.

Тем не менее, единственный критерий, которому должны строго следовать светодиодные индикаторы, заключается в том, что напряжение питания никогда не должно значительно превышать прямое падение напряжения, которое может быть различным для разных светодиодов (цветов).

Например, прямое напряжение белого светодиода составляет около 3,6 вольт, поэтому приложенное напряжение никогда не должно превышать 4 вольт (в идеале), но, учитывая, что более высокие входные напряжения могут быть приняты, только если светодиод подключен к соответствующим образом рассчитанному резистору последовательно.

На снимке ниже показан мини-светодиодный фонарик, который можно купить очень дешево в магазине, так что он вполне может стать устройством типа «используй и выбрасывай». В основном он состоит из одного белого светодиода, питаемого от трех маленьких батареек, соединенных последовательно.

Поскольку каждая батарейка выдает разность потенциалов в 1,5 В, три из них складываются, чтобы дать 4,5 В, просто идеально подходящие для очень яркого питания одного белого светодиода.

Электрическая часть этого светодиодного фонаря в основном состоит из светодиода и трех батареек, расположенных последовательно, т.е. отрицательный элемент верхней ячейки касается положительного элемента второй батарейки, а отрицательный элемент второй батарейки касается положительного элемента третьей батарейки, оставляя положительный из первого и отрицательный третий батарейки свободны, так что они могут заканчиваться на проводах светодиодов.

Катод светодиода постоянно соединен с отрицательным элементом узла батарейки, в то время как анод соединяется с положительным напряжением источника напряжения через латунную полосу, расположенную так, что он действует как «листовой выключатель», чтобы попеременно включать светодиод и выключать в ответ на скольжение (пальцем) внешнего механизма.

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

Инструкция по изготовлению диодного фонаря своими руками

Светодиодные источники света на сегодняшний день пользуются наибольшим успехом среди потребителей. Особенно популярны диодные фонари. Обзавестись светодиодным ручным фонариком можно по-разному: его можно купить в магазине или же сделать своими руками.

Светодиодный ручной фонарик

Многие люди, которые разбираются в электронике хотя бы немного, по разным причинам, все чаще предпочитают делать такие осветительные приспособления своими руками. Поэтому в данной статье будут рассмотрены несколько вариантов того, как можно самостоятельно сделать диодный ручной фонарик.

Преимущества led-светильников

На сегодняшний день одним из самых выгодных эффективных источников света считается светодиод. Он способен создавать яркий световой поток при небольших мощностях, а также имеет массу других положительных технических характеристик.
Сделать своими руками фонарик из диодов стоит по следующим причинам:

• отдельные светодиоды стоят не дорого;
• все моменты сборки достаточно легко реализуются своими руками;
• самодельный осветительный прибор может работать на батарейках (двух или одной);

Обратите внимание! По причине низкого потребления электроэнергии светодиодов во время работы существует много схем, где в качестве питания прибора выступает всего одна батарейка. При необходимости ее можно будет заменить аккумулятором соответствующих габаритов.

• наличие простых схем для сборки.

Светодиоды и их свечение

Кроме этого получившийся светильник прослужить значительно дольше, чем аналоги. При этом можно выбрать любой цвет свечения (белый, желтый, зеленый и т.д.). Естественно, что самыми актуальными здесь цветами будут желтый и белый. Но, если нужно сделать особенную подсветку какого-нибудь торжества, то можно использовать и светодиоды с более экстравагантным цветом свечения.

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.

Обратите внимание! При желании по аналогии с ручным фонариком можно сделать модель светильника, которую будет легко установить на любую поверхность. В таком случае фонарик станет уже не переносным, а стационарным источником света.

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 со сверхярким светодиодом DFL-OSPW5111Р

Данная схема будет предполагать питание от двух, а не от одной, батарейки. Схема по сборки данного типа осветительного прибора имеет следующий вид:

Схема сборки фонарика

Эта схема предполагает питание светильника от батареек типа АА. При этом в качестве источника света будут взят сверхяркий светодиод DFL-OSPW5111Р с белым типом свечения, имеющий яркость 30 Кд и потребление тока на уровне 80 мА.
Чтобы сделать своими руками мини-фонарик из светодиодов на батарейках, нужно запастись следующими материалами:

• две батарейки. Достаточно будет обычной «таблетки», но можно использовать и другие виды батареек;
• «карман» для источника питания;

Обратите внимание! Лучшим выбором будет «карман» для батарейки, сделанный на старой материнской плате.

Сверхяркий диод для фонаря

• кнопка, с помощью которой будет включаться самодельный светильник;
• клей.

Из инструментов в данной ситуации нужны будут:

• пистолет для клея;
• припой и паяльник.

Когда все материалы и инструменты собраны, можно приступать к работе:

• сначала из старой материнской платы извлекаем карман батарейки. Для этого нам понадобиться паяльник;

Обратите внимание! Выпаивание детали следует делать очень аккуратно, чтобы в процессе не повредить контакты кармана.

• кнопку для включения фонарика следует припаять к плюсовому полюсу кармана. Только после этого к ней будет припаиваться ножка светодиода;
• вторую ножку диода необходимо припаять к минусовому полюсу;
• в результате получиться простая электрическая цепь. Она будет замыкаться при нажатии кнопки, что и приведет к свечению источника света;
• после сборки цепи устанавливаем батарейку и проверяем ее работоспособность.

Если схема была собрана правильно, то при нажатии на кнопку светодиод начнет светиться. После проверки, для повышения прочности цепи, электрические спайки контактов можно залить горячим клеем. После этого цепи помещаем в корпус (можно использовать от старого фонарика) и пользуемся на здоровье.
Плюсом такого метода сборки являются небольшие габариты светильника, который легко поместиться в кармане.

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.

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;

Обратите внимание! Под соответствующий диаметр трубки стоит подбирать все детали электроцепи.

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:

• 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.

Разновидности схем сборки

Для того чтобы своими руками собрать светодиодный фонарик, можно использовать самые разнообразные схемы и варианты сборки. Правильно подобрав схему можно даже сделать мигающий осветительный прибор. В такой ситуации следует использовать специальный мигающий светодиод. Такие схемы обычно включают транзисторы и несколько диодов, которые подключаются к различным источникам питания, в том числе и к батарейкам.
Есть варианты сборки ручного диодного светильника, когда вообще можно обойтись без батареек. К примеру, в такой ситуации можно использовать следующую схему:

Схема сборки фонарика без батарейки

Здесь в качестве источника питания будет выступать шаговый двигатель, взятый из дисковода гибких дисков. Он генерирует поток из свободных электронов за счет совершения ротором маятниковых движений.

Заключение

Для самостоятельной сборки светодиодного фонарика существует большое количество разнообразных схем. Мы привели лишь самые популярные из них. При желании можно даже модифицировать базовую схему, подогнав ее к собственным запросам.

Самодельный супер яркий мини LED-фонарик 3 Вт – Своими Руками

Во времена увлечения туризмом был приобретен фонарь Duracell c мощной криптоновой лампой на двух больших батарейках типоразмера D (в советском варианте тип 373). Светил отлично, но высаживал батарейки часа за 3-4.

Кроме того, дважды случилась неприятность – батарейки потекли и электролитом залило все внутри фонаря. Контакты окислились, покрылись ржавчиной и даже после чистки и установки новых элементов питания, фонарь уже не внушал доверия, а уж батарейки тем более. Выбросить было жалко, а не имение возможности использовать, натолкнуло на мысль переделать фонарь на модные сейчас литиевый аккумулятор и светодиод. С полгода в закромах лежал литиевый аккумулятор Sanyo 18650 емкостью 2600 мА/ч, у китайских товарищей выписал вот такой светодиод (якобы Cree XML T6 U2) с рабочим напряжением 3-3,6 В, током 0,3-3 А (опять же, якобы – мощностью 10 Вт), световым потоком 1000-1155 люмен, цветовой температурой 5500-6500 К и углом рассеивания 170 градусов.

Поскольку опыт переделки фонарей на питание от литиевых аккумуляторов уже имелся (ссылка 1 и ссылка 2), то решил пойти тем же путем: применить хорошо зарекомендовавшую себя связку: АКБ 18650 и контроллер заряда TP4056. Оставалось решить одну проблему – какой драйвер использовать для светодиода? Простым токоограничивающим резистором тут не отделаешься – мощность светодиода пусть и не 10 Ватт, как утверждают китайские товарищи, но все же. Изучая материал по «драйверостроению для мощных светодиодов» набрел на очень интересную, и как оказалось, часто применяемую микросхему АМС7135. На основе данной микросхемы китайцы давно и удачно завалили планету своими фонарями). Принципиальная схема питания мощного светодиода на основе АМС7135.

Как видим, допускается питание в диапазоне 2,7. 6 В, а это довольно широкий спектр источников питания, в том числе и литиевые аккумуляторы. Задача чипа – ограничить ток, протекающий через светодиод на уровне 350 мА.
Согласно информации производителя чипа, конденсатор Со нужно использовать, если:

• длина проводника между АМС7135 и светодиодом больше 3 см;
• длина проводника между светодиодом и источником питания больше 10 см;
• светодиод и микросхема не установлены на одной плате.

В реальности производители фонарей зачастую пренебрегаю этими условиями, и исключают конденсаторы из схемы. Но как показал эксперимент – напрасно, о чем несколько позже. К дополнительным преимуществам ИС типа АМС7135 можно отнести наличие встроенной защиты при обрыве, КЗ светодиода и диапазон рабочих температур -4О. 85°С. Подробно документацию на чип АМС7135 можно изучить тут.

Схема электрическая фонаря

Еще одной важной и крайне полезной особенностью данной микросхемы является то, что их можно устанавливать параллельно для увеличения тока, протекающего через светодиод. В результате родилась такая схема:

Исходя из нее, ток протекающий через светодиод, составит 1050 мА, что на мой взгляд, более чем достаточно для совсем не тактического, а хозяйственного фонаря. Далее приступил к монтажу все в единую систему. При помощи дремеля в корпусе фонаря удалил направляющие для батареек и контактные шины:

Так же дремелем убрал посадочное гнездо для криптоновой лампы и сформировал площадку для светодиода

Поскольку мощный светодиод во время работы выделяет много тепла, то для его рассеивания решил применить теплоотвод, снятый с материнской платы.

По задумке, светодиод, теплоотвод и головная часть фонаря с отражателем будут создавать одно целое и накручиваясь на корпус фонаря не должны ни за что цепляться. Для этого обрезал грани теплоотвода, просверлил отверстия для проводов и приклеил светодиод к теплоотводу термоклеем.

В Sprint-Layout набросал плату драйвера, вытравил, спаял и так же приклеил к теплоотводу.

Как можно видеть, на плате драйвера установлены конденсаторы 10 мкф на входе и два по 0,1 мкф. Так вот, без них ток через светодиод составлял 850 мА, после их установки – 1030 мА. Далее, через прокладку из тонкого стеклотекстолита, приклеил к радиатору контроллер зарядки литиевого аккумулятора TP4056.

Сначала хотел всю конструкцию приклеить к отражателю:

Но этого оказалось не достаточно и пришлось сформировать подиум.

Далее упаковка АКБ в корпус фонаря, пайка проводов к кнопке и контроллеру.

Такую компоновку выбрал по причине не желания ковырять в корпусе фонаря отверстие под зарядку – все-же фонарь водонепроницаемый. Минус конечно есть – провода перекручиваются при наворачивании конструкции на корпус фонаря, но я сделал их длину с запасом и изломов нет. В результате получился хороший фонарь на мощном светодиоде в водонепроницаемом корпусе. В качестве зарядки – зарядное от смартфона с током 1 А.

Время работы составляет порядка двух часов, далее яркость снижается, но и этого времени вполне достаточно чтоб освещать пространство очень ярким светом. Специально для сайта “Электрические схемы” – Кондратьев Николай, Г. Донецк.

Источники:

http://meanders.ru/kak-sdelat-prostoj-mini-svetodiodnyj-fonarik.shtml
http://1posvetu.ru/montazh-i-nastrojka/instruktsiya-po-izgotovleniyu-diodnogo-fonarya-svoimi-rukami.html
http://elwo.ru/publ/svetodiody/samodelnyj_fonarik_na_svetodiode_cree/5-1-0-1020