Quando vivi fuori città, a volte ti trovi in una situazione in cui la casa è scollegata per motivi esterni, l'elettricità è spenta. È particolarmente spiacevole quando, in questo momento, è già iniziato un temporale, maltempo o crepuscolo. Non c'è abbastanza batteria per molto tempo e sedersi al buio è senza gioia.
Per ovviare a questa situazione, si propone di produrre una lampada a batteria portatile che funzioni come una torcia, una lampada da tavolo o una fonte di standby di illuminazione interna.
Come fonte di alimentazione per la torcia, utilizziamo una batteria sostituibile da un cacciavite, che ha una capacità significativa. Questo strumento funziona periodicamente e le batterie sono ancora meno comuni. Lo usiamo per l'illuminazione e quando l'elettricità è collegata, la addebitiamo.
Realizzare una lampada a batteria.
1. Selezioniamo una fonte di luce.
Come fonte di luce è stata acquistata una torcia a LED economica con una matrice di 24 LED. Le lenti di tutti i LED sono fuse in un blocco e forniscono un fascio di luce concentrato, che ha una buona luminosità. La torcia è alimentata da tre batterie e consuma una corrente di circa 150 mA.
2. I dati di origine:
Abbiamo:
- una batteria da un cacciavite (alimentatore - 14,4 V) e una torcia a LED (sorgente luminosa - 4,5 V).
È richiesto:
- assemblarli in un unico design (pieghevole);
- coordinare elettricamente la loro alimentazione.
3. Realizzare un dispositivo di montaggio per la torcia.
Da un quadrato di alluminio di 30 x 30 mm, tagliamo due parti lunghe 50 mm.
Eseguiamo la lavorazione meccanica delle estremità (allineamento, rimozione di spigoli vivi, raggi e smussi), pieghiamo i ripiani di sostegno, a una distanza a seconda dello spessore del corpo della torcia (nel nostro caso, 24 mm). Di conseguenza, otteniamo le metà destra e sinistra della cattura.
Per completare il dispositivo di montaggio, da una lamiera di acciaio inossidabile con uno spessore di 1,0 ... 1,5 mm, abbiamo ritagliato e piegato un angolo di transizione a 90 gradi, il che ci consente di dirigere il raggio di luce dalla posizione "giù" alla posizione "su" a causa della rotazione.
Eseguiamo fori di collegamento in tutti i dettagli e all'interno delle pinze applichiamo smussi profondi per installare le teste dei dispositivi di fissaggio a filo con il piano. Montiamo (con viti o rivetti) un dispositivo di montaggio per una torcia.
Controllare l'installazione della torcia nel dispositivo. Se necessario, modificando o archiviando, portiamo i dettagli del dispositivo a una voce stretta della torcia.
4. Realizzazione della base - collettore di corrente per la batteria.
Dal foglio PCB di 5 mm di spessore, ritagliamo i dettagli della base.
Le dimensioni delle parti sono selezionate in base alle dimensioni della batteria.
Lo spessore delle parti 5 mm è determinato dalle dimensioni della scanalatura di guida nella batteria e allo stesso tempo conferisce resistenza e rigidità sufficienti per la fabbricazione della struttura.
Il dettaglio strutturale di base è un rettangolo di 75 x 70 mm. Seguono due guide 12 x 70 mm e due guarnizioni intermedie 8 x 70 mm.
Assembliamo (con viti o rivetti) i dettagli della base per la batteria. Dopo il montaggio, regoliamo le dimensioni della struttura con una sega per uno scorrimento regolare della base lungo le scanalature della batteria.
Adattiamo la lunghezza delle guide della base (dalla parte anteriore) alla possibilità di installarla a filo con la parte anteriore della batteria. In questa posizione, contrassegniamo una finestra rettangolare per l'ingresso del blocco a molla della batteria, quando la base è installata su di essa nella posizione di lavoro. Rimuoviamo la base ed elaboriamo la finestra: eseguiamo fori agli angoli della finestra, facciamo un rettangolo praticando fori all'interno del contorno della marcatura, elaboriamo meccanicamente la finestra lungo le linee di marcatura.
Nella posizione di lavoro, nella parte posteriore della base, notiamo la posizione delle scanalature con i contatti della batteria. Secondo la marcatura, abbiamo tagliato due scanalature nella piastra di base, sotto i contatti del collettore di corrente positivo e negativo. Produciamo due contatti elettrici a forma di L e li installiamo nelle scanalature, fissandoli con le viti mentre affogano le teste.
5. Per concordare la potenza della torcia e della batteria, considerare il dispositivo della torcia.
Una torcia elettrica aperta ha portato delusione. Tutti i 24 LED a matrice sono collegati in parallelo e collegati all'alimentazione attraverso una singola resistenza da 2,2 ohm.
Ciò significa che quando uno (il più debole) LED viene bruciato, la corrente agli altri quando viene acceso in parallelo aumenta automaticamente, il che aumenta le possibilità di bruciare il prossimo LED, ecc.
Questa situazione deve essere risolta. Per non impostare una resistenza separata per ciascun LED, utilizziamo una connessione mista. Tale metodo di connessione è il più ottimale. Implica una combinazione di connessione parallela e seriale. Il circuito prevede l'inclusione in parallelo non di singoli LED, ma di catene sequenziali di essi. Ogni circuito ha una resistenza di limitazione della corrente. Di conseguenza, anche se una o più catene si guastano, la matrice LED continuerà a brillare senza minacciare il resto dei LED.
Poiché i LED non hanno alcuna marcatura, per determinare le loro caratteristiche abbiamo saldato un LED e lo abbiamo verificato sul multimetro.
Accendiamo il LED attraverso la catena: una resistenza limite di 510 ohm, una resistenza variabile di 1 kom ... 4,7 kom, un'alimentazione a 12 V e cambiando la resistenza, determiniamo il consumo di corrente del LED da parte del dispositivo in base alla massima luminosità del bagliore. Ci soffermiamo sulle letture del dispositivo 8 ... 10 ma.
La misurazione della caduta di tensione sul LED ha mostrato un valore di 2,8 V. Con una tensione minima di 12 volt sulla batteria usata, calcoliamo (12 / 2,8 = 4,3) e stabiliamo che non è possibile installare più di 4 LED in un circuito in serie. Ma tenendo conto della caduta di tensione attraverso la resistenza limitante e gli elementi di controllo del guidatore, selezioniamo una catena sequenziale di 3 LED. Inoltre, la disposizione degli elementi sul tabellone contribuisce a questa scelta.
Rilasciamo la scheda da tutte le connessioni esterne, saldiamo il LED di controllo in posizione e formiamo un nuovo circuito di commutazione LED.
Per fare ciò, rimuovere la resistenza aggiuntiva dalla scheda e tagliare i percorsi di connessione per accendere i LED, ad eccezione di uno dal bordo della scheda che collega i catodi dei LED.
Prima della modifica, lungo la scheda c'erano tre file di 8 LED collegati in parallelo e equidistanti. Dopo aver tagliato i binari longitudinali, colleghiamo i LED adiacenti nella direzione trasversale con i ponticelli. Otteniamo 8 file di 3 LED collegati in serie.
Dal lato anodico della catena LED, in ogni fila, saldare la resistenza limite di 1 com. Collegando le estremità libere delle resistenze, otteniamo una conclusione positiva della matrice. L'uscita negativa è collegata alla traccia non trattata sulla scheda.
Installiamo la matrice LED assemblata nella sua vecchia posizione nella torcia, collegandola tramite l'interruttore standard al vano batteria. Questa opzione di accensione di una nuova matrice può essere utilizzata quando si utilizza una torcia con batterie standard, ma per questo è necessario aggiungere un convertitore di tensione CC-CC da 3 a 10 ... 12 V. alla torcia (tra le batterie e la matrice LED). in vendita, ad esempio il. Tuttavia, ancora più facile, la sera puoi farlo casa friabile simile elettronico dispositivo su uno o due transistor. Schemi e descrizioni sono offerti sul nostro sito Web.
Per collegare la torcia alla batteria, introduciamo un connettore aggiuntivo. Sulla parete posteriore dell'alloggiamento della torcia, installare una presa a tre stadi per il connettore Jack 3.5 e collegarlo alla matrice LED attraverso il contatto a molla dell'interruttore della presa. Quindi l'alimentazione esterna sarà collegata alla torcia quando la spina “Jack 3.5” è collegata alla batteria, spegnendo automaticamente l'alimentazione normale e viceversa.
A causa del fatto che la resistenza di limitazione della corrente viene calcolata in base alla massima tensione possibile sulla batteria (17 volt), installata e regolata in base alla corrente su ciascun circuito LED, e la tensione sulla batteria diminuirà solo (fino a 12 volt), quindi possiamo supporre che il minimo la finalizzazione della torcia è completata. Sebbene siano possibili miglioramenti al design. Questa è l'introduzione del driver per LED, che indica o spegne la batteria a bassa tensione.
6. Assemblaggio del design della lampada a batteria.
Per collegare la base: l'attuale collettore con una torcia, utilizziamo un pezzo di transizione sotto forma di una maniglia, conveniente per l'uso di una torcia. La maniglia può essere realizzata in tubo di plastica a pareti spesse, ritagliata da un pezzo di plastica o realizzata alla moda con una stampante 3D. Installare un interruttore nella maniglia, rimuovere la spina di alimentazione e i cavi per il collegamento al collettore di corrente.
Mettendo tutto insieme otteniamo ciò che vogliamo.
