Вопрос экономии электроэнергии сегодня актуален, как никогда. Лампы накаливания потребляют большое количество электричества, но при этом не всегда обеспечивают должное освещение. Им на замену пришли светодиодные уличные фонари, осветители для дома и для автомобиля. О том, как самостоятельно сделать светодиодный фонарь, читайте далее.
С чего начать?
Инструменты:
- лупа;
- паяльник;
- ножницы или нож;
- старый фонарь.
Материалы:
- диоды;
- фольга;
- конденсатор;
- трансформатор;
- нефритовое кольцо;
- батарейки или аккумуляторы;
- транзистор;
- лак.
Один из простейших способов сделать светодиодную лампу – использовать корпус неработающей старой и установить в него отдельные светодиоды. Это позволяет без дополнительных усилий делать светодиодные фонари своими руками. Но когда работа делается с нуля, приходится работать более тщательно и ответственно. Мы предлагаем вашему вниманию сразу три схемы, по которым можно сделать мощный и экономный диодный фонарь. В каждой из предложенных схем советуем использовать светодиоды с мощностью 3 Вт. Цвет свечения можете подбирать на свое усмотрение (теплый или холодный). Но для дома более приятным будет теплый цвет, придавая помещению пастельные тона. На улице же лучше использовать холодный – он будет немного ярче.
Схема светодиодного фонаря №1
В пределах 3,7-14 вольт данная схема показывает отличную стабильность в работе. Обратите внимание, что может падать коэффициент полезного действия при повышении напряжения. На выходе можно настроить напряжение 3,7 и поддерживать его во всем диапазоне. При помощи резистора R3 задайте выходное напряжение, но при этом не уменьшайте его слишком сильно. Нужно рассчитывать максимальный ток на LED1-светодиоде, а также максимально допустимое напряжение на LED2. Если ваш фонарь будет получать питание от Li-ion аккумулятора, то коэффициент полезного действия составит 90-95%. 4,2 вольта обеспечивают КПД в пределах 90%. 3,8 – 95%. Рассчитать можно простой формулой: P = U х I.
Выбранный светодиод будет потреблять 0,7 А при напряжении 3,7 вольт. Делаем просчет: 0,7 х 3,7 = 2,59 Вт. От полученного числа отнимаем напряжение аккумулятора и умножаем на потребляемый ток: (4,2 – 3,7) х 0,7 = 0,35 Вт. И теперь вы с легкостью можете узнать точный КПД: (100 / (2.59 + 0.37)) х 2.59 = 87.5%.
Мощные светодиоды обязательно нужно устанавливать на радиатор. Его можно взять с компьютерного блока питания.
Можно использовать следующий вариант расположения деталей:
Обратите внимание, что при этом транзистор не касается к плате. Произведите следующие действия:
- Между резистором и платой просуньте лист плотной бумаги или нарисуйте схему платы.
- Сделайте ее так же, как на лицевой стороне листа.
- Чтобы обеспечить питание, можно использовать две батареи от ноутбука. Можно также взять телефонные аккумуляторы. Главное, чтобы в сумме они давали ток не менее 5 мАч.
- Батареи или аккумуляторы соединяйте параллельно.
Схема светодиодного фонаря №2
Второй вариант – довольно экономичный. Вам понадобятся КТ819, КТ315 и КТ361. Используя их можно сделать неплохой стабилизатор, хотя потери будут незначительно большими, чем в предыдущем варианте. Схема довольно схожа с первой, однако все делается с точностью до наоборот. Напряжение подается конденсатором С4. Основное отличие в том, что выходной транзистор открывается резистором R1 и КТ315. В первой же схеме закрывается и открывается только КТ315.
Все детали должны быть расположены следующим образом:
Дополнительный светодиод обеспечивает при этом хорошую стабилизацию. Следующая информация поможет при создании других низковольтных стабилизаторов.
- Температурная стабилизация. Если вы имеете опыт и знания в электронике, то понимаете, что это важный момент, если фонарь будет использоваться в разное время года и в разных условиях на улице. В описанных выше схемах все происходит по следующей системе: когда температура повышается, происходит расширение канала проводника, пропуская ощутимо большее количества электронов. При этом сопротивление его снижается, а проходимый ток растет. Из-за этого также увеличивается сам светодиод и закрывает транзисторы, тем самым стабилизируя работу. Такая схема полноценно работает без сбоев при температуре от -20 до +50 градусов. Этого более чем достаточно. Вы можете найти и другие схемы, но зачастую даже при незначительном повышении температуры происходит сбой стабилизации, из-за чего диоды сразу же перегорают.
- Светодиод. Устройство светодиодного фонаря такого типа подразумевает, что при увеличении напряжения вместе с ним растет и ток, который потребляется. Транзистор в данном случае гораздо лучше реагирует на небольшие изменения в напряжении, чем обычный резисторный усилитель. К тому же, для него нужна высокая степень усиления. Это значительно уменьшает количество использованных деталей, а значит, экономит время и деньги.
Схема светодиодного фонаря №3
Последняя рассматриваемая схема позволяет значительно увеличить КПД, получить более высокую яркость свечения. В данном случае вам понадобятся четыре аккумулятора с общей емкостью не менее 13 Ач и дополнительная фокусная линза для светодиодов.
В этом случае в дополнительном светодиоде необходимости нет. Все делается в SMD исполнении без транзисторов, которые потребляют энергию дополнительно. Благодаря этому срок автономной работы ощутимо увеличивается. Стабилизатором может выступать TL431. При этом коэффициент полезного действия может варьироваться от 90 до 99 процентов, что более чем хорошо.
На выходе лучше всего ставить мощность 3,9 вольт. При этом светодиоды не будут перегорать многие месяцы, а то и годы. Хотя вполне возможен незначительный нагрев радиатора. Но это нормально.
Сделать фонарь от 1,5 В
Если вам нет необходимости разбираться в сложных схемах, чтобы получить мощный осветительный прибор, предлагаем также простой способ, с помощью которого можно сделать простейшие (хотя и довольно слабые) светодиодные фонари для дома. Такого фонаря вполне хватит для домашнего использования.
Чтобы упростить задачу, можно взять старый фонарик с лампой накаливания и работать с ним. Порядок действий следующий:
- Возьмите нефритовое кольцо и обмотайте проводом толщиной до 0,5 мм. Обязательно нужно сделать петлю или отвод в сторону.
- Соединяем между собой трансформатор, транзистор и светодиод. Чтобы получить более яркий свет, можно дополнительно установить конденсатор. Но это необязательно.
- Проверьте, горит ли светодиод. Если нет, то причина может быть в неправильной полярности аккумулятора, неправильном подключении транзистора и непосредственно светодиода. Не расстраивайтесь, если с первого раза схема не заработает.
- Чтобы светодиод светил ярче, используйте конденсатор С1.
- Установите переменный резистор вместо постоянного (подойдет на 1,5 кОма) и покрутите. Когда обнаружите положение, при котором диод начтет светить ярче и зафиксировать положение.
Когда схема готова, диод светит с максимальной яркостью и все работает, можно переходить к финишной работе.
- Измерьте диаметр трубки фонарика и вырежьте по нему круг из стеклотекстолита.
- Подберите подходящие детали нужных размеров и номинала.
- Сделайте разметку платы, разрежьте фольгу ножом и закрепите на круге.
- Чтобы спаять плату, лучше всего воспользоваться паяльником со специальным жалом. Если такового нет, можно просто обмотать вокруг паяльника зачищенную проволоку таким образом, чтобы один ее конец выступал вперед. Именно им вы и будете работать.
- Детали вместе с светодиодом, конденсатором и трансформатором припаяйте к плате. Изначально можно припаять не сильно, чтобы проверить работоспособность. Если все нормально работает, припаивайте окончательно.
- Когда все работает и плотно держится, можно вставить получившуюся плату в трубку фонарика. Если она входит без проблем, то вскройте края круга лаком. Это необходимо, чтобы не было контакта, ведь сам корпус в данном случае – минус.
Сделанный фонарь может полноценно и долго работать даже на разряженной батарее. Если батарейки нет вообще, лампочка загорится даже от нестандартного аккумулятора. Например, если в картошку вставить две проволоки из разных металлов и подключить светодиод. Не факт, что такой способ вам понадобится, но случаи бывают разные.
Светодиодные фонари получили хорошие отзывы от покупателей за счет своего низкого энергопотребления, невысокой стоимости и надежности. Лампы накаливания – далеко не лучший на сегодняшний день вариант. И теперь вы знаете, ка сделать светодиодный фонарик самостоятельно из подручных средств.
Начать обсуждение ...