И тем интереснее самоделка, которую мы хотим вам сегодня представить. Она была сделана автором 10 лет назад, и как он сам признается, может быть модернизирована с учетом современных комплектующих. Однако оригинальная модель работает исправно и радует своего хозяина довольно мощным и продолжительным свечением. Что же в ней такого особенного? Давайте посмотрим вместе.
Спецификация устройства
- 513 светодиодов 5 мм (серия из трех);
- Свинцово-кислотная батарея 12 В/7 Ач;
Светодиодная панель собрана на обычной макетной плате, с последовательной пропайкой всех элементов. Подогнать ее по форме можно самому с помощью ножовки по металлу, малярного ножа или болгарки. Диаметр диска – 13 см.
Для контроллера устройства использованы механические реле постоянного тока 892-1Cc-C 12V 5A DС, сопротивления и транзисторы. В качестве корпуса можно применить канализационные трубы и фитинги.
Характеристики устройства (при полной мощности)
- Величина светового потока – 3500 - 4000 люмен;
- Подзарядка аккумулятора в течение 10 минут;
- Потребляемая мощность 53 Вт (в том числе потребляемая мощность резистора 3 Вт).
Особенности элементов управления
- Различные настройки яркости, достигаемые за счет питания разного количества светодиодов;
- Предохранительный выключатель напряжения для предотвращения разряжения свинцово-кислотной батареи;
- Возможность подзарядки аккумулятора, не извлекая его из корпуса.
Технические характеристики сборки
Включение / выключение и система защиты
Первый выключатель активирует режим «system/charger». Здесь мы можем выбрать использовать аккумулятор для его подзарядки или для работы фонарика. Когда устройство заряжается, фонарь полностью отключается посредством шестиконтактного переключателя. В режиме подзарядки можно активировать работу фонаря выключателем «on/off». На задней панели размещены несколько светодиодов. Первый зеленый светодиод загорается, когда в системе фонарика есть питание. Таким образом, переключатель «system/charger» переключена в режим «system», а переключатель «on/off» установлен в положение «on».
Но светодиодная панель пока еще не приведена в рабочее состояние. Для защиты свинцово-кислотной батареи от чрезмерной разрядки предусмотрен предохранительный модуль. За это отвечает схема автоматического переключения напряжения, а сигнализирует второй зеленый светодиод под надписью «safety ok». Когда он загорается это означает, что все в порядке и напряжение в норме, т.е. выше минимального. Для системы защиты предусмотрены три кнопки:
- №1 Зеленая кнопка «safety on/off» - активирует систему защиты;
- №2 Черная кнопка (ниже зеленой) – отключает систему защиты;
- №3 Черный выключатель «override» – переопределение питания.
Когда защита активирована, передние светодиоды погаснут, а напряжение будет падать до определенного номинала. Если оно достигнет минимума, система защиты остановится. Запустить ее можно заново, удерживая зеленую кнопку. О низком заряде сообщит красный светодиод «low voltage».
Когда третья кнопка-выключатель активирована питание подается, минуя систему защиты, и фонарь можно использовать даже при низком напряжении. Но разрядку батареи теперь придется контролировать в ручном режиме. Когда переключатель активен, оба индикатора «safety ok» и «low voltage» еще работают. Переопределение может быть удобно, если ваша батарея заряжена не полностью, но в ней осталось достаточно заряда. В случае если вы используете все светодиоды («phase 3»), из-за утечки на батарею напряжение падает примерно на 1 вольт. Таким образом, защита может быть активна в режиме ожидания, но при использовании она отключится. И когда переключатель активен, можно заметить, как защита включается и выключатся без потери для светодиодов. Когда вы используете фонарь на полную мощность, проверьте активность защиты после выключения светодиодов на пару секунд. Если защита не активируется даже после выключения всех светодиодов, это значит, что заряд батареи слишком низкий и не подходит для безопасного ее использования. При использовании фонарика в течение длительного времени в режимах «phase 1» (3 светодиода) или «phase 2» (100 светодиодов), рекомендуется не использовать переопределение, поскольку вы можете легко забыть отключить фонарик вовремя.
Когда питание подается на светодиодные выключатели, загорится третий светодиод на панели «led system on». На фото мы можем увидеть, что выключатель «override» активен (горит четвертый желтый светодиод «override»). При этом напряжение ниже минимальной величины, потому что светодиод «safety ok» выключен, а светодиод «low voltage» горит красным светом. Обратите внимание, что черная кнопка отключения защиты «safety off» не будет работать, если переключатель «override» активен. Таким образом, схема контроля напряжения будет всегда отображать состояние заряда батареи.
Различные настройки яркости
В фонаре присутствуют три различные настройки яркости светодиодов. Они обозначены выключателями «phase 1», «phase 2» и «phase 3».
Режим «phase 1» подразумевает свечение всего трех светодиодов. Работа фонаря при этом становится очень продолжительной, на одном заряде он может прослужить более одного дня, но светит как обычный недорогой светодиодный фонарик на батарейках типа АА.
Режим «phase 2» включает 100 светодиодов, а «phase 3» - всю платформу. Режимы переключаются соответствующими кнопками на панели, и их можно использовать как по отдельности, так и в различных комбинациях. При включенном режиме «phase 3» остаются активированными остальные режимы. Эти регулировки возможны благодаря наличию в схеме реле. Напротив каждого из фиксированных режимных выключателей расположены кнопки кратковременного их включения, дублирующие эти режимы. Чередуя положения выключателей и кнопок можно использовать индивидуальные сочетания активности светодиодов. К примеру, передать сигналы азбукой Морзе, или проверить связь с группой в походе, нажав кнопку «phase 3» при включенных режимах «phase 1» или «phase 2». А если вам просто нужно рассмотреть что-то получше в темноте, кнопки для кратковременного включения режима – это то что вам нужно!
Дополнительное внешнее устройство
Завершают панель управления элементы, предназначенные для внешнего устройства. Чтобы сделать фонарь более универсальным, автор добавил четвертый переключатель типа «phase» и кнопку, рядом с которой находится гнездо для штекера питания зарядного устройства «ext output». С помощью этой кнопки вы можете включать и выключать выход 12V на этом разъеме для подключения внешнего устройства. Переключатель «charger/system» должен находиться в режиме «charger» чтобы убедиться, что аккумулятор отсоединен от его системы. Устройство может быть подключено от любого источника постоянного тока на 12V. По утверждению автора, даже небольшая батарея на 9V способна зажечь этот фонарик, но не на полную мощность. Также для его зарядки или работы можно использовать авто-прикуриватель, поскольку батарея фонарика выдает ток лишь 7Ah, тогда как автомобильный аккумулятор может выдать до 100 Ah.
Заключение
Для тех, кому покажется эта модель светодиодного фонаря чересчур сложной, подойдут современные аналоги подобных сборок на основе светодиодных матриц. Их мощность достигает 100Вт, температура свечения – 6-10тыс.к., а длина световой волны – до 9000Лм. Яркость от таких ламп даже без рефлектора и концентратора очень большая, а размеры невелики. Тем не менее выгода очевидна, ведь спаять 500 светодиодных элементов не простая задача. Вместо свинцово-кислотных батарей также можно применить литиевые или полимерно-литиевые меньших размеров и большей мощности. В остальном же это фонарь довольно мощный и яркий, и по своим характеристикам вполне достоин внимания любителей мастерить своими руками.
Смотрите видео
Более подробную сборку и испытание фонарика смотрите в видео ролике.
