Как сделать яркий фонарик своими руками

Фонарик вроде как военного типа. Ему уже много лет, он простой. Работает на батарейках, стоит лампочка. Но хорошенько его доработаем. Как, снаружи – оптическую сторону, так, изнутри. Как светил до этого. Как сейчас, после доработки, когда удалось его сделать ярким. Все детали или дешевые мощные фонари продаются с бесплатной доставкой в
этом китайском магазине.

Автор канала Alpha Mods решил сделать подарок, доработав фонарик. Попросил якобы для какого-то очередного проекта. Выкинуть жалко, дел не делает. Почему бы не сделать моддинг? Итак, первым делом разбираем сам фонарь. Там, оказывается стоит простая лампочка на 2,4 v, 750 mA. Понятно, почему батарейки садились так быстро. Её заменим на сверх яркий светодиод. Ток всего 350 mA.

А это значит почти в 2 раза экономней, чем лампочка. И, кстати, простые батарейки ставить не будем. Раз уже делаем своими руками, то поставим аккумуляторы на 1800 mA.

В принципе, с заводскими батарейками на 3 v он тоже работает. В комплект фонарика входит зарядное устройство, небольшая кучка электроники. Решил сделать так, чтобы не нужно было разбирать, чтобы заряжать. На дне есть одно местечко, куда планируется поставить разъём для зарядки. Но дно на крышке двойное, так что на одном дне нужно будет сделать отверстие.

Светодиод припаиваем к маленькому радиатору, чтобы он не перегревался. Заводской рефлектор тоже приходится дорабатывать.

Маленькая линза поможет собрать свет. А если пучок не нужен, а нужен мягкий свет, ему делаем специальный фильтр. Мелкой наждачкой затираю кусочек пластмассы – фильтр.

Аккумулятор немножко перебрал. Два контакта уходят сразу в фонарик. А ещё два паяются на разъём. Из тех двух контактов минус уходит напрямую наверх, а плюс проходит через кнопку. Получается, что провод – это минус, железка – это плюс. Припаиваем туда сверх яркий светодиод. С электроникой закончено.

Оптическая сторона

Обрабатывая каждую деталь из металла, добавляем мелкие царапины. Это даёт им своеобразный вид, который сюда подходит. На шурупчиках стачиваем головки, красим боковины.

И самое главное. Как светит этот яркий фонарик. Мощность повысилась в разы. Вы сами видите. Конструкцию доработать просто, толк от этого есть. Это на камерный свет на 900 люмен. А это светодиодный фонарик. Так светил до этого.

Цель статьи — рассказать, как сделать своими руками мощный фонарь из светодиода высокой яркости. Поскольку в магазине часто продаются подделки и низкокачественные изделия, мастера рекомендуют изготавливать самодельные приборы. Если все сделать правильно, в результате получится надежный ручной фонарь.

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.

Самодельный прибор, работающий на пальчиковой батарейке: необходимые материалы

Изготовить своими руками мощный фонарь — сложное задание, для выполнения которого сначала необходимо подготовить все нужные компоненты. Список включает следующие детали:

• сверхъяркий светодиод;
• ферритовый фильтр, диаметр (Ø) которого должен составлять 10–15 мм;
• эмальпровод Ø 0,1 и 0,25 мм;
• резистор;
• биполярный транзистор n-p-n структуры (например, КТ315 или BC547C) ;
• пальчиковая батарейка.

Последний элемент должен иметься в каждом доме, поэтому проблем с его поиском возникнуть не должно, а вот остальные компоненты придется покупать. Кроме того, потребуется корпус (например, от старого ненужного фонарика) или любая основа, на которую будут крепиться детали.

Схема сборки

Перед тем как сделать фонарь, нужно изготовить трансформатор из ферритового фильтра и эмальпровода. Методика выполнения этого устройства включает такие этапы:

1. Намотать на ферритовый фильтр 45 витков эмальпровода диаметром 0,25 мм. В результате получится вторичная обмотка, к которой в дальнейшем надо будет подключить светодиод.
2. Сделать первичную обмотку таким образом: намотать 30 раз эмалированный провод диаметром 0,1 мм, а потом направить его на базу транзистора.

Когда описанные работы по изготовлению самодельного трансформатора будут завершены, далее нужно приступать к подбору резистора. Сопротивление указанного элемента, применяемого в схеме, должно составлять около 2 кОм, поскольку только лишь в таком случае прибор будет работать без сбоев. Однако сначала нужно протестировать схему, а для этого надо заменить резистор на похожий, но с регулируемым сопротивлением. Подключив фонарик к новой батарейке, необходимо настроить на переменном резисторе сопротивление, чтобы светодиод пропускал ток силой 25 мА. Следующий этап — замерить полученное значение и установить элемент с требуемым номиналом.

Электрическая схема необходима, чтобы запитать светодиод от батарейки, поскольку рабочее напряжение сверхъярких диодов составляет не менее 2,5 V. Зато в итоге получится сделать мощный фонарик, который проработает достаточно долго. Схема, приведенная ниже, — обычный блокинг-генератор, поэтому вероятность допустить ошибку сведена к минимуму.

Возможные неполадки

Если схема была составлена в соответствии с указанными требования, фонарь должен нормально работать. Однако не всегда все складывается столь удачно, поэтому придется искать причины неисправности прибора. Мастера выделили несколько распространенных ошибок:

1. Малое количество витков (менее 15). В этом случае в трансформаторе не будет осуществляться генерация тока.
2. Концы обмотки были подключены без учета условия разнонаправленности токов. Для решения этой проблемы необходимо намотать провода в разных направлениях.

Мастера рекомендуют изготавливать светодиодный фонарь по схеме, приведенной ниже.

LED-элемент нужно устанавливать вместо лампы накаливания; он должен минимум на 1 мм выступать из корпуса.

Самодельный светодиодный фонарь на 12 V: необходимые материалы и инструменты

Следует сказать сразу: в результате получится габаритный прибор, который скорее будет похож на небольшой прожектор. Однако изделие все равно можно носить с собой, чтобы, например, найти ночью дорогу домой. Устройство фонаря такого типа довольно простое, поскольку для его изготовления понадобится немного деталей, а точнее:

• светодиодная (LED) лампа на 12 V;
• двухдюймовая (50 мм) полимерная труба;
• два резьбовых фитинга и заглушка для ПВХ;
• клей для пластика;
• тумблер;
• изолента, нейлоновые стяжки и термоусадочные трубки — материалы, необходимые для монтажа электропроводки;
• аккумулятор на 12 V.

Последний элемент можно сделать самостоятельно из 8–12 штук батареек, используемых в радиоуправляемых машинках. Их нужно объединить в один аккумулятор, напряжение которого будет составлять 12 V. Из инструментов надо подготовить ножовку, напильник, наждачную бумагу, кусачки и паяльник с припоем.

Создание 12-вольтового фонаря: пошаговая инструкция

Начальный этап — сборка электрической цепи, которая будет состоять из LED-лампы, аккумулятора и тумблера. Подготовительные работы нужно выполнять в следующем порядке:

1. Припаять два провода к контактам на светодиодной лампочке. Главное, чтобы длина отрезков на несколько сантиметров превышала аналогичную величину аккумулятора.
2. Заизолировать все соединения.
3. Оснастить концы проводов, которые подключены к лампе и аккумулятору, специальными разъемами для быстрого соединения.
4. Установить тумблер так, чтобы он располагался на противоположной стороне от LED-элемента.

После сборки необходимо проверить работу электроцепи. Если все работает исправно, т. е. лампа включается с помощью тумблера, значит, можно приступать к изготовлению корпуса. Чтобы собрать своими руками мощный фонарь из упомянутых материалов, нужно следовать такой инструкции:

1. Сделать в одном фитинге отверстие под лампу.
2. Зашлифовать края напильником и наждачной бумагой.
3. Смазать края заготовленного отверстия клеем, поскольку таким образом получится защитить прибор от влаги.
4. Измерить общую длину светодиодного элемента и 12-вольтового аккумулятора.
5. Отрезать от полимерной трубы кусок нужного размера. В результате получится заготовка для корпуса.
6. Поместить всю электронику, кроме тумблера, внутрь обрезанной трубы. Однако аккумулятор нужно закрепить с помощью клея, чтобы он не повредил другие элементы прибора.
7. Приклеить с каждого конца трубы по резьбовому фитингу. Деталь без отверстия нужно закрыть заглушкой. Главное, чтобы в итоге получились герметичные соединения.
8. Установить на целый фитинг тумблер, который должен быть зафиксирован с противоположной стороны относительно лампы.
9. Приклеить выключатель так, чтобы он не выступал наружу.
10. Навинтить заглушку на фитинг.

Недостаток прибора в том, что для переключения тумблера придется каждый раз откручивать заглушку, а после опять устанавливать ее на прежнее место. Это неудобно, но благодаря такому решению получится сделать герметичный корпус.

Как самостоятельно сделать налобный фонарик: инструкция

Для изготовления упомянутого прибора понадобятся:

• светодиоды — 3 шт.;
• аккумулятор «Крона» и клеммы для него;
• обычная пластиковая крышка от бутылки;
• выключатель (кнопка) ;
• эластичный ремешок;
• паяльник, шило, канцелярский нож и клей.

Чтобы сделать простой налобный фонарик, нужно выполнить такие действия:

1. Проделать шилом в крышке три отверстия под светодиоды.
2. Вставить последовательно в полученные прорези LED-элементы так, чтобы плюс был около минуса.
3. Скрутить последовательно концы светодиодов.
4. Спаять провода.
5. Откусить пассатижами лишние отрезки.
6. Припаять провода клеммы к свободным концам светодиодов.
7. Удалить один из проводов клеммы и закрепить паяльником в полученный разрез кнопку-выключатель.
8. Припаять к аккумулятору все детали.
9. Проверить схему на работоспособность.
10. Приклеить кнопку к аккумулятору.
11. Сделать ножом небольшой вырез в боковой части крышки. Это необходимо выполнить, чтобы аккуратно уложить в нее провода.
12. Заполнить клеем крышку и закрепить ее на аккумулятор.
13. Приклеить ремешок к полученному прибору.

В результате получится миниатюрный мощный фонарик.

Заключение

Учитывая информацию, приведенную в статье, можно сделать вывод: сделать своими руками мощный фонарь — сложное задание. Если все же получится самостоятельно изготовить прибор, мастера рекомендуют периодически проверять его работоспособность, т. к. со временем он может начать тускло светить или совсем испортиться. Чаще такой прибор ломается из-за таких неисправностей:

• поломка диода, резистора или других элементов электроцепи;
• повреждение кнопки-выключателя;
• износ аккумулятора;
• выход из строя контактных разъемов.

Прежде чем выкидывать фонарик, нужно попытаться его починить. Если навыков для изготовления прибора недостаточно, лучше купить его в магазине, но качество нередко будет ниже, чем у самодельного изделия. К тому же в фонарик, изготовленный своими руками, можно установить светодиод любого цвета.

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.