Mieszkając poza miastem, czasami znajdujesz się w sytuacji, gdy dom jest odłączony z przyczyn zewnętrznych, energia elektryczna jest wyłączona. Jest to szczególnie nieprzyjemne, gdy w tym czasie już ma miejsce burza, zła pogoda lub zmierzch. Długo nie ma wystarczającej ilości baterii, a siedzenie w ciemności jest pozbawione radości.
Aby przezwyciężyć tę sytuację, proponuje się wyprodukowanie przenośnej lampy akumulatorowej, która pełni funkcję latarki, lampy stołowej lub rezerwowego źródła oświetlenia wewnętrznego.
Jako źródło zasilania latarki używamy wymiennej baterii śrubokręta, która ma znaczną pojemność. To narzędzie działa okresowo, a baterie są jeszcze mniej powszechne. Używamy go do oświetlenia, a gdy prąd jest podłączony, ładujemy go.
Wykonywanie lampy akumulatorowej.
1. Wybieramy źródło światła.
Jako źródło światła zakupiono niedrogą latarkę LED z matrycą 24 diod LED. Soczewki wszystkich diod LED są odlane w jednym bloku i dają skoncentrowany strumień światła o dobrej jasności. Latarka jest zasilana trzema bateriami i zużywa prąd około 150 mA.
2. Dane źródłowe:
Mamy:
- akumulator śrubokręta (zasilacz - 14,4 V) i latarka LED (źródło światła - 4,5 V).
Jest to wymagane:
- złóż je w jeden (składany) projekt;
- koordynują elektrycznie ich odżywianie.
3. Wykonanie urządzenia montażowego do latarki.
Z aluminiowego kwadratu 30 x 30 mm wycinamy dwie części o długości 50 mm.
Wykonujemy obróbkę mechaniczną końców (wyrównanie, usunięcie ostrych krawędzi, promieni i fazowania), wyginamy półki trzymające, w odległości zależnej od grubości korpusu latarki (w naszym przypadku 24 mm). W rezultacie otrzymujemy prawą i lewą połowę przechwytywania.
Aby ukończyć urządzenie montażowe, z blachy ze stali nierdzewnej o grubości 1,0 ... 1,5 mm, wycinamy i wyginamy kąt przejścia do 90 stopni, co pozwala nam skierować wiązkę światła z pozycji „w dół” do pozycji „w górę” z powodu obrotu.
We wszystkich szczegółach wiercimy otwory łączące, a po wewnętrznej stronie chwytaków wykonujemy głębokie fazowanie, aby zamontować głowice łącznika równo z płaszczyzną. Montujemy (za pomocą śrub lub nitów) urządzenie mocujące do latarki.
Sprawdź instalację latarki w urządzeniu. Jeśli to konieczne, edytując lub wypełniając, doprowadzamy szczegóły urządzenia do ciasnego wejścia w latarkę.
4. Wykonanie podstawy - kolektor prądu dla baterii.
Z arkusza PCB o grubości 5 mm wycinamy podstawowe szczegóły.
Wymiary części dobierane są zgodnie z wymiarami akumulatora.
Grubość części 5 mm zależy od wielkości rowka prowadzącego w akumulatorze, a jednocześnie zapewnia wystarczającą wytrzymałość i sztywność do produkcji konstrukcji.
Podstawowym detalem konstrukcyjnym jest prostokąt 75 x 70 mm. Następnie dwie prowadnice 12 x 70 mm i dwie uszczelki pośrednie 8 x 70 mm.
Montujemy (za pomocą śrub lub nitów) szczegóły podstawy akumulatora. Po złożeniu dostosowujemy wymiary konstrukcji za pomocą piłowania w celu płynnego przesuwania podstawy wzdłuż rowków akumulatora.
Dopasowujemy długość prowadnic podstawy (od przodu) do możliwości montażu równo z przodem akumulatora. W tej pozycji zaznaczamy prostokątne okno, w które wchodzi blokada sprężynowa akumulatora, gdy podstawa jest na nim zainstalowana w pozycji roboczej. Usuwamy podstawę i przetwarzamy okno - wiercimy otwory w rogach okna, wiercimy prostokąt, wykonując otwory wewnątrz konturu oznakowania, mechanicznie przetwarzamy okno wzdłuż linii znakowania.
W pozycji roboczej, z tyłu podstawy, odnotowujemy położenie rowków ze stykami akumulatora. Zgodnie z oznaczeniem wycinamy dwa rowki w płycie podstawy, pod dodatnim i ujemnym stykiem kolektora prądu. Produkujemy dwa styki elektryczne w kształcie litery L i montujemy je w rowkach, mocujemy za pomocą śrub podczas topienia głowic.
5. Aby uzgodnić moc latarki i baterii, rozważ urządzenie latarki.
Otwarta latarka przyniosła pewne rozczarowanie. Wszystkie 24 matrycowe diody LED są połączone równolegle i podłączone do zasilania za pomocą pojedynczej rezystancji 2,2 omów
A to oznacza, że gdy jedna (najsłabsza) dioda LED zostanie spalona, prąd do pozostałych po włączeniu równoległym automatycznie wzrasta, co zwiększa szanse na spalenie następnej diody LED itp.
Tę sytuację należy naprawić. Aby nie ustawiać osobnego oporu dla każdej diody LED, używamy połączenia mieszanego. Taka metoda połączenia jest najbardziej optymalna. Polega na połączeniu połączenia równoległego i szeregowego. Obwód zapewnia włączenie równolegle nie poszczególnych diod LED, ale ich sekwencyjnych łańcuchów. Każdy obwód ma rezystancję ograniczającą prąd. W wyniku tego, nawet w przypadku awarii jednego lub kilku łańcuchów, matryca LED będzie nadal świecić, nie zagrażając pozostałym diodom LED.
Ponieważ diody LED nie mają żadnych oznaczeń, w celu ustalenia ich właściwości lutujemy jedną diodę LED i sprawdzamy na multimetrze.
Włączamy diodę LED przez łańcuch - oporność graniczna 510 omów, zmienna rezystancja 1 kom ... 4,7 kom, zasilacz 12 V i zmieniając rezystancję, określamy pobór prądu diody przez urządzenie zgodnie z maksymalną jasnością blasku. Zastanawiamy się nad odczytami urządzenia 8 ... 10 ma.
Pomiar spadku napięcia na diodzie LED wykazał wartość 2,8 V. Przy minimalnym napięciu 12 woltów na zużytej baterii obliczamy (12 / 2,8 = 4,3) i stwierdzamy, że w obwodzie szeregowym nie można zainstalować więcej niż 4 diody LED. Biorąc jednak pod uwagę spadek napięcia na ograniczającej rezystancji i elementy sterujące kierowcy, wybieramy sekwencyjny łańcuch 3 diod LED. Ponadto układ elementów na planszy przyczynia się do tego wyboru.
Zwalniamy płytkę ze wszystkich połączeń zewnętrznych, lutujemy kontrolną diodę LED na miejscu i tworzymy nowy obwód przełączający LED.
Aby to zrobić, usuń dodatkowy opór z płyty i wytnij ścieżki połączeń do włączania diod LED, z wyjątkiem jednej od krawędzi płytki łączącej katody diod LED.
Przed zmianą na płycie znajdowały się trzy rzędy 8 równolegle połączonych i równo rozmieszczonych diod LED. Po wycięciu podłużnych ścieżek łączymy sąsiednie diody LED w kierunku poprzecznym za pomocą zworek. Otrzymujemy 8 rzędów 3 diod LED połączonych szeregowo.
Od strony anody łańcucha LED w każdym rzędzie przylutuj oporność graniczną 1 com. Łącząc wolne końce rezystancji, uzyskujemy pozytywny wniosek matrycy. Wyjście ujemne jest podłączone do nietkniętego toru na płycie.
Montujemy zmontowaną matrycę LED w jej starym miejscu w latarce, łączymy ją za pomocą standardowego przełącznika z komorą baterii. Tej opcji włączenia nowej matrycy można użyć, gdy używana jest jedna latarka ze standardowymi bateriami, ale w tym celu konieczne jest dodanie do latarki wzmacniacza napięcia DC-DC z 3 do 10 ... 12 V. (między bateriami a matrycą LED). w sprzedaży, na przykład w dniu. Jednak jeszcze łatwiej, wieczorem możesz zrobić dom kruchy podobny elektroniczny urządzenie na jednym lub dwóch tranzystorach. Schematy i opisy są dostępne na naszej stronie internetowej.
Aby podłączyć latarkę do akumulatora, wprowadzamy dodatkowe złącze. Na tylnej ścianie obudowy latarki instalujemy trzystopniowe gniazdo dla złącza Jack 3.5 i podłączamy je do matrycy LED poprzez styk sprężynowy przełącznika gniazda. Następnie zewnętrzne źródło zasilania zostanie podłączone do latarki, gdy wtyczka „Jack 3.5” zostanie podłączona do akumulatora, automatycznie wyłączając zwykłe zasilanie i odwrotnie.
Ponieważ rezystory ograniczające prąd są obliczane na podstawie maksymalnego możliwego napięcia na akumulatorze (17 woltów), instalowane i regulowane zgodnie z prądem na każdym obwodzie diody LED, a napięcie na akumulatorze będzie się tylko zmniejszać (do 12 woltów), możemy założyć, że minimalna finalizacja latarki została zakończona. Chociaż możliwe są ulepszenia projektu. Jest to wprowadzenie sterownika diod LED, wskazującego lub wyłączającego akumulator przy niskim napięciu.
6. Montaż projektu lampy akumulatorowej.
Aby połączyć podstawę - bieżący kolektor z latarką, używamy elementu przejściowego w postaci uchwytu wygodnego w użyciu latarki. Uchwyt może być wykonany z grubościennej rury z tworzywa sztucznego, wyciętej z kawałka tworzywa sztucznego lub modnie wykonanej na drukarce 3D. Zamontować przełącznik w uchwycie, wyjąć wtyczkę i przewody do podłączenia do odbiornika prądu.
Zestawiając to wszystko, otrzymujemy to, czego chcemy.
