Светодиодный фонарик схема: Схемы и конструкции фонариков и модернизация китайских излучателей

Схемы и конструкции фонариков и модернизация китайских излучателей

Главная » Электрика » Монтаж

Автор: Школа светодизайна MosBuild

В жизни каждого человека бывают моменты, когда необходимо наличие освещения, а электричества нет. Это может быть и банальное отключение электроэнергии, и необходимость ремонта проводки в доме, а возможно, и лесной поход или что-либо подобное.

И, конечно же, все знают, что в таком случае выручит только электрический фонарик – компактное и в то же время функциональное устройство. Сейчас на рынке электротехники множество различных видов данного товара. Это и обычные фонари с лампами накаливания, и светодиодные, с аккумуляторами и батарейками. Да и фирм, производящих эти приборы, великое множество – «Дик», «Люкс», «Космос» и т. п.

А вот каков принцип его работы, задумываются не многие. А между тем, зная устройство и схему электрического фонарика, можно при необходимости его починить или вообще собрать собственными руками. Вот в этом вопросе и попробуем разобраться.

Содержание

1. Простейшие фонари
2. Фонарик на светодиодах
3. Доработка китайских фонариков
4. Налобный светодиодный фонарь
5. Так какой же фонарь выбрать?

Простейшие фонари

Так как фонарики бывают разные, то имеет смысл начать с самого простого – с батарейкой и лампой накаливания, а также рассмотреть его возможные неисправности. Схема подобного прибора элементарна.

Схема простейшего фонарика

По сути, в нем нет ничего, кроме батарейки, кнопки включения и лампочки. А потому и проблем с ним особых не бывает. Вот несколько возможных мелких неприятностей, которые могут повлечь за собой отказ такого фонаря:

• Окисление любого из контактов.
  Это могут быть контакты выключателя, лампочки или батареи. Нужно просто почистить эти элементы схемы, и приборчик снова заработает.
• Сгорание лампы накаливания – тут все просто, замена светового элемента решит эту проблему.
• Полный разряд батареек – замена элементов питания на новые (либо зарядка, если они аккумуляторные).
• Отсутствие контакта или перелом провода. Если фонарик уже не новый, в таком случае есть смысл поменять все провода. Сделать это совершенно не сложно.

Фонарик на светодиодах

Этот вид фонарей отличается более мощным световым потоком и при этом потребляет очень мало энергии, а значит, и элементы питания в нем прослужат дольше. Все дело в конструкции световых элементов – в светодиодах отсутствует нить накаливания, они не расходуют энергию на нагрев, ввиду этого коэффициент полезного действия таких приборов выше на 80–85%. Также велика роль дополнительного оборудования в виде преобразователя с участием транзистора, резистора и высокочастотного трансформатора.

Если аккумулятор фонарика встроенный, то с ним в комплекте обязательно идет и зарядное устройство.

Схема подобного фонаря состоит из одного или нескольких светодиодов, преобразователя напряжения, выключателя и элемента питания. В более ранних моделях фонариков количество потребления энергии светодиодами должно было соответствовать вырабатываемому источником.

Сейчас эта проблема решена при помощи преобразователя напряжения (его также называют умножителем). Собственно, он-то и является главной деталью, которую содержит электрическая схема фонарика.

Схема преобразователя напряжения

При желании сделать такой прибор своими руками особых сложностей не возникнет. Транзистор, резистор и диоды – не проблема. Самым непростым моментом будет намотка высокочастотного трансформатора на ферритовом кольце, который называется блокинг-генератор.

Но и с этим можно справиться, взяв подобное колечко из неисправного электронного пускорегулирующего аппарата энергосберегающей лампы.   Хотя, конечно, если не хочется возиться или нет времени, то в продаже можно найти высокоэффективные преобразователи, такие как 8115. С их помощью, при применении транзистора и резистора, и стало возможным изготовление светодиодного фонарика на одной батарейке.

Сама же схема светодиодного фонаря подобна простейшему прибору, и на ней останавливаться не стоит, т. к. собрать ее способен даже ребенок.

Кстати, при применении в схеме преобразователя напряжения на старом, простейшем фонаре, работающем от квадратной батареи в 4.5 вольт, которую сейчас уже не купить, можно будет спокойно ставить элемент питания в 1.5 вольт, т. е. обычную «пальчиковую» или «мизинчиковую» батарею. Никакой потери в световом потоке наблюдаться не будет. Основная задача при этом – иметь хотя бы малейшее представление о радиотехнике, буквально на уровне знания, что такое транзистор, а также уметь держать в руках паяльник.

Доработка китайских фонариков

Иногда бывает так, что купленный (с виду вполне качественный) фонарик с аккумулятором полностью отказывает. И вовсе не обязательно покупатель виноват в неправильной эксплуатации, хотя и это тоже встречается. Чаще – это ошибка при сборке китайского фонарика в погоне за количеством в ущерб качеству.

Конечно, в таком случае придется его переделать, как-то модернизировать, ведь потрачены деньги. Сейчас необходимо понять, как это сделать и возможно ли побороться с китайским производителем и выполнить ремонт такого прибора самостоятельно.

Рассматривая наиболее часто встречающийся вариант, при котором при включении прибора в сеть индикатор зарядки светится, но фонарь не заряжается и не работает, можно заметить вот что.

Обычная ошибка производителя – индикатор заряда (светодиод) включается в цепь параллельно с аккумулятором, чего допускать никак нельзя. При этом покупатель включает фонарь, и видя, что тот не горит, снова подает питание на заряд. В результате – перегорание всех светодиодов разом.

Дело в том, что не все производители указывают, что заряжать подобные устройства с включенными светодиодами нельзя, т. к. отремонтировать их будет невозможно, останется только заменить.

Итак, задача по модернизации – подключить индикатор заряда последовательно с аккумулятором.

Модернизация китайского брака

Как видно из схемы, эта проблема вполне решаема.

А вот если китайцы в свое изделие поставили резистор 0118, то светодиоды придется менять постоянно, т. к. ток, поступающий на них, будет очень высоким, и какие бы световые элементы ни были установлены – они не выдерживают нагрузки.

Налобный светодиодный фонарь

В последние годы подобный световой прибор получил достаточно широкое распространение. Действительно, ведь очень удобно, когда руки свободны, а луч света бьет туда, куда смотрит человек, в этом как раз главное преимущество налобного фонарика. Раньше таким могли похвастаться только шахтеры, да и то для его ношения нужна была каска, на которую фонарь, собственно, и крепился.

Сейчас же крепление подобного прибора удобно, носить его можно при любых обстоятельствах, да и на поясе не висит довольно объемный и тяжелый аккумулятор, который, к тому же, еще и обязательно нужно раз в сутки заряжать. Современный намного меньше и легче, притом имеет очень маленькое энергопотребление.

Так что же представляет собой подобный фонарь? А принцип его работы нисколько не отличается от светодиодного. Варианты исполнения такие же – аккумуляторный или со съемными элементами питания. Количество светодиодов варьируется от 3 до 24 в зависимости от характеристик батареи и преобразователя.

К тому же обычно такие фонари имеют 4 режима свечения, а не один. Это слабый, средний, сильный и сигнальный – когда светодиоды моргают через короткие промежутки времени.

Схема налобного светодиодного фонаря

Режимами налобного светодиодного фонарика управляет микроконтроллер. Причем при его наличии возможен даже режим стробоскопа. К тому же светодиодам это совсем не вредит, в отличие от ламп накаливания, т. к. их срок службы не зависит от количества циклов включения-выключения по причине отсутствия нити накаливания.

Так какой же фонарь выбрать?

Конечно, фонарики могут быть различными и по потребляемому напряжению (от 1.

5 до 12 В), и с различными выключателями (сенсорный или механический), с наличием звукового оповещения о разряде батареи. Это может быть оригинал или его аналоги. Да и не всегда можно определить, что же за прибор перед глазами. Ведь пока он не выйдет из строя и не начнется его ремонт, нельзя увидеть, какая в нем стоит микросхема или транзистор. Наверное, лучше выбирать тот, который нравится, а возможные проблемы решать уже по мере поступления.

Самоделки

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Карманный светодиодный фонарик с регулировкой яркости, схема доработки

Сейчас очень популярны карманные светодиодные фонарики на аккумуляторе, заряжающемся от сети через выдвижную вилку. Вот, например, светодиодный аккумуляторный фонарик с подзарядкой от сети, марки TD-R04.

Он недорого стоит и хорошо работает. Один только недостаток, – яркость никак не регулируется.

Принципиальная схема

Принципиальная схема фонарика типа TD-R04, срисованная с его монтажа, показана на рисунке 1.

В корпусе фонарика расположен аккумулятор и две маленькие печатные платы. На одной из них зарядное устройство, состоящее из элементов R1, R2. С1. HL1, VD1, VD2. На второй – четыре сверх ярких светодиода HL2-HL5 и резистор R3.

Рис. 1. Принципиальная схема карманного фонарика TD-R04 на светодиодах.

Регулировку яркости было решено сделать при помощи широтноимпульсной модуляции тока, подаваемого на светодиоды. С этой целью в разрыв цепи питанию светодиодов был добавлен ШИМ регулятор, с регулировкой широты импульсов переменным резистором, сделанный на микросхеме К561ЛН2 и полевом ключевом транзисторе VT1 (рис 2).

На логических элементах D1 1 и D1.2 собран генератор прямоугольных импульсов, следующих с частотой около 1500 Гц. При помощи переменного резистора R5 осуществляется регулировка скважности этих импульсов в диапазоне примерно от 1,05 до 10. При этом частота следования импульсов меняется незначительно.

Регулировка скважности происходит изменением R-составляющей частотозадающей цепи для положительной и отрицательной полуволн. Переключением частей R-составляющей («плеч» сопротивлений переменного резистора) занимаются диоды VD3 и VD4.

Рис. 2. Схема доработки фонарика TD-R04 для регулировки яркости свечения светодиодов.

Импульсы с выхода генератора прямоугольных импульсов на D1.1 и D1 2 поступают на вход выходного буферного каскада – драйвера полевого транзистора, выполненного на включенных параллельно остальных четырех инверторах микросхемы D1.

С соединенных вместе выходов этих элементов импульсы поступают на затвор полевого транзистора VT1, канал которого включен в разрыв питания светодиодов по отрицательной шине питания.

Выключатель питания фонарика S1 оставлен. Микросхема питается после него. Дополнительным органом регулировки. который нужно установить, является переменный резистор R5.

Если есть переменный резистор со встроенным выключателем, то можно установить его, используя его встроенный выключатель вместо штатного выключателя S1 схемы светодиодного фонарика.

Конструкция

В корпусе фонарика TD-R04 довольно просторно. Дополнительная схема была выполнена объемным монтажем. в основном на выводах микросхемы D1.

Затем осторожно, без деформации, завернута в изоленту, и полученный «кокон» приклеен внутри корпуса фонарика при помощи двухстороннего скотча. От «кокона» идут монтажные провода к схеме фонарика и к переменному резистору R5.

Кручилин М. РК-04-2019.

Как сделать схему для светодиодного фонарика

Белые светодиоды стали настолько распространенными в наши дни, что даже школьники сегодня знают, как использовать их для создания простых светодиодных проектов. Светодиоды обычно используются для освещения, обсуждаемая схема также предназначена для подобных приложений. В посте рассказывается о том, как соединить светодиоды и батарею, чтобы сделать простой светодиодный фонарик своими руками.

Белые светодиоды великолепны

До появления эффективных белых светодиодов лампы накаливания были единственным вариантом, который можно было использовать для изготовления фонариков.

Хотя фонарики с лампами накаливания не такие яркие, как белые светодиоды, они хорошо служили этой цели, пока не были изобретены светодиоды, которые полностью изменили ситуацию.

Белые светодиоды настолько эффективны, что излучают в 4 раза больше света, чем обычные фонарики накаливания, но при этом потребляют на 60% меньше энергии.

Неудивительно, что белые светодиоды рассматриваются как вариант будущего для всех осветительных приборов.

Описанная здесь схема светодиодного фонарика очень проста, и для ее успешного изготовления необходимо просто следовать приведенным инструкциям.

В предлагаемой схеме используется только один яркий белый светодиод, три кнопочных элемента на 1,5 В и переключатель.

Как мы все знаем, белый светодиод обычно нуждается в питании 3,5 В для прямого освещения, без каких-либо токоограничивающих резисторов.

Поэтому здесь мы подключаем три разъема кнопочной ячейки на 1,5 В непосредственно к клемме светодиода, чтобы включить ее и получить от нее предполагаемое освещение.

При низком токе выходное напряжение 4,5 В от элементов не оказывает никакого вредного воздействия, а автоматически настраивается так, чтобы светодиод светился очень ярко.

Теперь добавьте переключатель в любом месте между вышеупомянутой ячейкой и подключением светодиода, он станет переключаемым вручную, ваша простая схема светодиодного фонарика готова.

Обсуждаемая конструкция фонарика потребует надлежащего корпуса для надежного удержания всех частей на месте, чтобы им можно было удобно управлять вручную.

Ниже показан образец проекта, который можно скопировать для изготовления корпуса для вышеуказанной схемы.

Принципиальная схема

Экономичный фонарик с коммутируемым выходом

В связи с тем, что полное освещение фонарика не всегда требуется, подходящий диммер может быть приятным энергосберегающим средством.

Устройство создано на основе нестабильного мультивибратора, рабочий цикл которого можно регулировать с помощью потенциометра P1. Диод включен для увеличения времени нарастания. Диод может быть 1N4148.

Через T3 AMV переключает транзистор T4, который, в свою очередь, включает светодиодную лампу. T4 может работать без радиатора.

Диапазон регулирования таков, что лампа может потреблять примерно одну треть от общего уровня яркости; что означает, что батареи, вероятно, будут продолжать работать в 3 раза дольше, чем их обычный срок службы.

Реализация схемы, естественно, не ограничивается только фонарями; его также можно использовать для солнечного освещения, яркости радиоприемника и т. д.

Если вместо P1 используется LDR, можно получить автоматический диммер, который самостоятельно регулирует освещение лампы в зависимости от условий фонового освещения. .

Фонарик со схемой зарядного устройства

Следующая очень полезная концепция схемы заряжаемого фонаря была предложена преданным последователем и читателем этого сайта, “Эрса” .

На первом изображении ниже показана принципиальная схема и список деталей заряжаемого фонарика.

• Список компонентов:
• R1 = 1R5 1/4W
• R2 = 220K 1/4W
• R3 = 270K 1/4W
• C1 = 470NF 400V
. HED HED DI DI DI. = 1N4007
• Бат. = 2,4 В 700 мАч = 2×1,2 В NiCd или свинцово-кислотный
• Лампа = 2,5 В 300 мА

На следующих рисунках показаны технические характеристики конденсатора большой емкости, который является важной частью схемы зарядки аккумулятора.

Предупреждение: Цепь не изолирована от сети переменного тока и поэтому очень подвержена летальному поражению электрическим током при прикосновении к ней, когда она открыта и включена. Пользователю строго рекомендуются соответствующие меры предосторожности.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits. com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!

Как сделать схему светодиодного фонарика? Пошаговое руководство

Последнее обновление: апрель 2023 г.

Я большой любитель фонариков, и меня всегда восхищало их внутреннее устройство. Недавно задался вопросом — смогу ли я сделать схему светодиодного фонарика самостоятельно?

В конце концов, я провел обширные исследования и испытания не менее двадцати раз, прежде чем, наконец, остановился на наиболее эффективном методе.

В конце этой статьи вы узнаете, как эффективно сделать схему светодиодного фонарика, независимо от вашего уровня знаний.

Вот насколько простым и понятным является это руководство.

Краткий обзор

Вам понадобится макетная плата, светодиоды, резистор, переключатель и держатель батареи, чтобы собрать схему светодиодного фонарика.

Припаяйте светодиоды и резистор к макетной плате, убедившись, что аноды и катоды касаются друг друга.

Присоедините провода к припаянным фонарям и выключателю, а затем припаяйте провода.

Содержание

• Прежде чем начать…
• Что нужно для сборки схемы
• Как сделать схему светодиодного фонарика?
  • Шаг 1. Держите материалы под рукой и наденьте очки
  • Шаг 2. Сборка
  • Шаг 3. Этап пайки
  • Шаг 4. Проверка после пайки
  • Шаг 6. Присоединение проводов к припаянным лампочкам
  • Шаг 7. Установка переключателя
  • Шаг 8. Окончательная пайка
• Как работают фонарики?
• Заключительные мысли
• Часто задаваемые вопросы
  • Можно ли использовать столько светодиодов в схеме фонарика?
  • Какая схема используется в фонарике?
  • Безопасно ли делать схему светодиодного фонарика самостоятельно?

Прежде чем начать…

Иметь дело с электроникой немного рискованно. Итак, прежде чем начать, всегда помните о безопасности. Обратите внимание на мельчайшие детали в этом чтении, так как это обеспечит вам полную безопасность.

Это все?

Нет! Вы сможете собрать безупречную схему светодиодного фонаря как минимум из четырех светодиодов.

Начнем.

Вещи, необходимые для создания схемы

1. Протоплата
2. Около 4 светодиодов (при необходимости можно докупить запасные)
3. Резистор 24 Ом
4. Выключатель (с двумя контактами)
5. Держатель для 3 батареек AA
6. 3 батарейки АА
7. Провода, которые следует разрезать на куски примерно по шесть дюймов
8. Универсальный инструмент
9. Защитные очки
10. Рулон припоя (желательно бессвинцового для максимальной безопасности)
11. Паяльник

Как сделать схему светодиодного фонарика?

Шаг 1. Держите материалы рядом и наденьте защитные очки

Материалы должны находиться в пределах рабочей зоны. Поэтому убедитесь, что они легко доступны.

Самое главное, наденьте защитные очки перед первым шагом.

Шаг 2: Сборка

Вот как мы начинаем процесс изготовления схемы.

Во-первых, вам нужно разместить светодиоды и резистор на макетной плате. Как известно, длинная ножка светодиода — это анод (+), а короткая ножка — это катод (-).

Итак, вам нужно помнить, с какой стороны макетной платы катод и анод, когда вы начинаете вставлять светодиод в макетную плату.

Поскольку стороны должны быть одинаковыми для всех светодиодов, вы будете вставлять.

После этого следует отогнуть ножки катода и анода в противоположные стороны. Когда вы это сделаете, убедитесь, что все они касаются друг друга. В противном случае светодиоды не загорятся. Можно отдельно скрутить аноды и катоды и сделать из них две отдельные ножки.

Затем возьмите резистор и согните ножки, чтобы их можно было вставить в отверстия макетной платы.

После этого закрепите резистор параллельно светодиодам, причем неважно какой стороной вы его вставите.

Теперь переверните макетную плату и согните одну из выступающих ножек резистора, чтобы она касалась только одного набора светодиодных ножек; неважно, комплект это аноды или катод. После этого отогните другую ногу резистора от ножки анод-катод светодиодов.

Это этап сборки. Далее идет пайка.

Этап 3: Стадия пайки

Включите припой и дайте ему нагреться примерно до 3-5 минут. Не забывайте держать припой очень осторожно, как вы держите ручку, и наденьте защитные очки, чтобы защитить глаза от мелких металлических кусочков.

Поднесите проволоку припоя к изогнутым ножкам анода и катода светодиодов. Расплавьте провод с помощью паяльника и дайте металлическому клею связать ножки с макетной платой. Если вы видите дым, не волнуйтесь; вот как это работает. Но НЕ вдыхайте дым.

Цель состоит в том, чтобы спаять все светодиоды вместе.

Шаг 4: Проверка после пайки

Прежде чем двигаться дальше, вам необходимо проверить правильность пайки.

Для этого выньте аккумулятор, который должен иметь красный и черный провода. Красный — положительный, а черный — отрицательный конец.

Теперь подключите черный провод к группе длинных ножек анода. При прикосновении красного провода к резистору должны загореться светодиоды, если пайка прошла успешно.

Помните, что лампочки не загорятся, если

• пайка выполнена неправильно
• Вы перепутали соприкасающиеся провода с ножками

Итак, не паникуйте, если свет не включается; исправить ошибки.

Шаг 6: Присоединение проводов к припаянным фонарям

После этого возьмите провода длиной примерно 6 дюймов и очистите их концы примерно на 1 см с каждого конца. Вы можете просто использовать многоцелевой инструмент, чтобы сделать это.

Затем возьмите один провод и присоедините его к одному свободному концу резистора. Вы можете скрутить его или согнуть, но убедитесь, что провода хорошо соприкасаются друг с другом.

Следующий провод должен быть присоединен к ножкам светодиода, которые НЕ касаются оставшегося конца резистора.

Возьмите проволочный припой и припаяйте провода так, чтобы они не были ослаблены и не были закреплены постоянно. Чтобы убедиться, что вы сделали пайку правильно, попробуйте потянуть провод, и вы почувствуете, достаточно ли жесткое соединение.

Шаг 7: Установка переключателя

Переключатели, предназначенные для таких цепей, имеют ненаправленные штырьки. В отличие от светодиодных ламп, эти переключатели не имеют положительного или отрицательного конца.

Все, что вам нужно сделать, это взять один из проводов, подключенных к цепи, и присоединить его к одному контакту. Когда вы это сделаете, убедитесь, что он не касается другого контакта. Оставьте на мгновение другой провод.

На последнем этапе следует запомнить полярность оставшегося провода; оно положительное или отрицательное? Если он положительный, подключите провод к черному проводу; если он отрицательный, подключите аккумулятор к красному проводу.

Теперь останется конец батарейного блока. Вы можете присоединить оставшийся провод аккумуляторной батареи к оставшемуся концу штыря переключателя.

Перед тем, как перейти к окончательной пайке, нажмите переключатель; свет должен включиться.

Вот почему не включается,

• Если вы поменяли местами полярность подключения (положительную и отрицательную) платы и проводов
• Неправильно подключены провода

Устраните эти проблемы, и светодиоды должны загореться.

Шаг 8: Окончательная пайка 

Убедившись, что схема работает, НЕОБХОДИМО вынуть батареи из держателя. Невыполнение этого требования чрезвычайно опасно.

После этого нужно просто припаять все проводные соединения. Перед пайкой проводов убедитесь, что они правильно соприкасаются друг с другом. Скручивание их друг с другом должно помочь.

При этом вы также должны следить за тем, чтобы горячая металлическая часть паяльника не соприкасалась с проводом, потому что это расплавит провода.

Итак, готовая схема светодиодного фонарика.

Примечание: 10 частей фонарика

Как работают фонарики?

Когда вы включаете фонарик, он создает мгновенный устойчивый поток электричества. Это происходит из-за контакта между двумя контактными полосами, соединенными с спринтом в нижней части батареи.

Излишне говорить, что пружина напрямую связана с аккумулятором. Его цель состоит в том, чтобы позволить электричеству течь от положительной клеммы батареи через фонарик и обратно к отрицательной клемме.

Это движение электричества заставит фонарик загореться.

При выключении выключателя контактные полосы разъединятся, и свет погаснет.

Увлекательно, не так ли?

Чтобы узнать больше по этой теме, ознакомьтесь с этим руководством.