Бюджетный аварийный светильник для хозяйственный нужд

[Рей]

Предлагаю свой опыт по переделке и созданию самодельных светодиодных источников света путем доработки дешевых фонариков китайского производства.
Итак, не колько месяцев тому назад в сетевшм магазине мною было куплено вот такое "суперчудо". Согласно заявлению изготовителя, этот фонарь имел боковой и центральный свет "5 и 10Вт" (непонятно какая цифра к чему относится) , встроенный аккумулятор емкостью "1200ma/h" , снабжен проводом для зарядки от сети 220 вольт и даже снимаемым типа "ремень для переноски" (шнурок с двумя карабинчиками). Скажу сразу, что он работал и давал довольно четкое пятно света вдали и освещал боковым "плафоном" некоторое пространство вблизи. Задумка была неплохая : поставь на стол (шкаф) и освещай комнату, или при необходимости можно включить "фару" и посветить вдаль.
Вроде бы в случае пропадания электроэнергии вещь полезная, тем более что на боковой поверхности есть "солнечная батарея для зарядки".

 

[Рей]

Ну и естественно сразу же начинаем разбирать и смотреть на передовую китайскую разработку .. Откручиваем ободок вокруг "фары " и 4 винта в корпусе. А затем вытаскиваем начинку на "свет божий " и изучаем "устройство тигра".. и сразу жебсмотрим на аккумулятор, на торце которого (он отнюдь не литий) вместо завяленного изготовителем "1200" видим "0,8". То есть 800 миллиампер в час фактически заявленная емкость. Замечу, что это по сути свинцово-кислотный аккумулятор, который очень часто устанавливают в подобные фонарики и эти аккумуляторы среди радиолюбителей пользуются довольно плохой репутацией, так как требуют аккуратного заряда, ограничения разряда по напряжениям и так как в фонарики изготовитель ставит очень примитивные зарядные схемы - его надо заряжать (по инструкции от изготовителя) строго определенное время (толком никогда не указано).. А при глубоком разряде аккум просто "дохнет".. так как данный тип фонарей не содержит от этого никакой защиты.

 

[Рей]

Р.S.
Так как кроме как на телефон снимать не получается и меньше чем 8 мегапикселей фото ну никак, а потому приходится обрезать фото для загрузки сюда .. вот ссылка на полные фото:
Папку можно получить по ссылке:
свет

свет

Посмотреть и скачать с Яндекс Диска

disk.yandex.ru

 

[Рей]

Теперь предлагаю немного теории о том, почему брак литий+ светодиод =семейный скандал.
Собрав электрическую цепь согласно из источника напряжения, амперметра резистора и вольтметра были получены следующие данные вольт-амперной характеристики светодиода белого свечения мощностью 10 Вт.
Напряжение на светодиодавалось в пределах рабочего интервала широко распространенного литий-- ионного аккумулятора, широко присеняемого в карMанных и налобных фонарика.

U cв- напряжение на светодиоде
I - ток через светодиод
U I
4,2 - 1,58
4,0 - 1,33
3,8 - 1,1
3,6 - 0,89
3,4 - 0,67
3,2 - 0,50
3.0 - 0,30
2,8 - 014
Как видно из цифр, белый светодиод начинает своё свечение примерно с 3,0-3,2 вольта. При этом сам аккумулятор обычно сразу после заряда выдает 4,2 вольта, а по мере разряда напряжение на нем падает ниже "рабочего" напряжения светодиода до 2,8 вольта. Получается, что вначале много, а потом - мало.
Если подать напряжение на светодиод напрямую - то светодиод сразу же сгорит. А если ограничить ток через светодиод резистором - то по мере разряда аккумулятора яркость катастрофически падает. Вот простой расчет:
Предположим, что мы хотим запитать светодиод током током 0,35 ампера ( номинальный ток светодиода мощностью 1 Вт). Так как любая деталь не должна работать на пределе, мы ограничим ток через светодиод на уровне 0,3 А.
Так как на аккумуляторе сразу после заряда 4,2 вольта, а на светодиоде обычно падение напряжения 3,2 вольта, то нам надо погасить 4,2-3,2=2 вольта резистором. Сопротивление которого должно быть 2В/0,3А=6,6 Ом.
Однако, теперь представим себе ЧТО мы получим, когда напряжение аккумулятора упадет ну хотя бы до 3,4 вольта.
Считаем: 3,4 В-3,2В=0,2 В (это падение напряжения на резисторе. При этом ток через него (и светодиод соответственно) составит всего 0,2В/0,6А=0,03А. То есть светодиод будет "еле тлеть". Выход: использование простого резистора для ограничения тока через светодиод (а так обычно делают китайские производители дешевых фонариков) не позволяет использовать аккумулятор или батарейки "на всю емкость".

 

[Варвар259]

Помимо всяких налобников разной паршивости, волею судеб оказалось в пользовании несколько подобных ламп.

https://ae04.alicdn.com/kf/Sec11a029e71a4dceb46a0805293c4e9fR.jpg_640x640.jpg

использую постоянно на даче и дома на балконах..
светят гораздо лучше налобников, в качестве лагерников и и общего освещения на порядки лучше.

из минусов: надо заряжать.

 

[Рей]

светят гораздо лучше налобников, в качестве лагерников и и общего освещения на порядки лучше.

из минусов: надо заряжать.

- ремонтировал подобное. Там тоже нет стабилизации тока через светодиод. А потому по мере разряда аккумулятора яркость падает. И еще светодиоды напаяны на плате из гетинакса, поверх которой лежат аккумуляторы 18650. Хозяин светильника уронил его "мордой вниз". Гетинакс треснул под весом аккумуляторов, дорожки порвались. Пришлось повозиться.. потому советую у кого такая "лбстра" есть - сразу разобрать и принять меры. Конечно, каждая модель может отличаться, но в той, которую мне пришлось ремонтировать - плата к корпусу крепилась по углам саморезами. Потому надо снять плафон, открутить саморезики и и прикрепить сами аккумуляторы отдельно к корпусу.
Вообще есть такие с размещенной сверху солнечной батареей в виде полукольца. Но вот конечно пока та зарядит аккумуляторы - это очень долгий процесс.
Через пару дней опубликую схему светодиодного драйвера, позволяющего питать светодиодный светильник от любого источника напряжения с пределах от 3 до 14 вольт с стабилизацией светового потока .

 

[Варвар259]

зачем мне знать про стабилизацию? за 300 то рублей?
купил десяток и выкидываешь по мере выхода из строя
в крайнем случаем из 3х собираешь 1 исправную

 

[Рей]

зачем мне знать про стабилизацию? за 300 то рублей?
купил десяток и выкидываешь по мере выхода из строя
в крайнем случаем из 3х собираешь 1 исправную

Объясняю что такое "стабилизация".. Мой друг работает электриком. И еще иногда подрабатывает. Так вот, ему нужен налобный фонарь, который светит широко, ярко, долго и при этом свет не тускнеет по мере разряда аккума. Потому скажем надо и щитке электрическом ковыряться, и штробить стену".
Под стабилизацией я понимаю не защиту компонентов, а именно стабилизацию яркости источника света.
То есть "зарядил( вставил аккум), включил и у тебя 6 часов светит стабильно "как от сети 220 вольт" переноска.
Можно конечно каждые 15минут менять батарейки или аккумуляторы в фонарике по мере их разряда на 20%, а на практике ?
Дело не в деньгах ( про 300 ре) и даже не в их количестве, а в качестве самого фонарика в походе. Или в быту.
Если поехал в лес, то мне нужен светильник для лагерного освещения или "поляну с водкой и закусью" осветить так, что бы что в начале, что под утро свет имел "стандартные 500 люкс" . Дабы при наливании четко видеть "скока каждому".. а то народ обидеться может..

 

[Рей]

Заодно напишу про ШИМ (широтно- импульсную модуляцию) как метод регулировки яркости во многих дешевых фонариках.
Как известно из практики, далеко не всегда нужен яркий свет. Иногда он просто противопоказан (например, демаскирует ) или просто раздражает. Самый простой пример: ночью в палатке или в комнате спят несколько человек. И тут вот возникла необходимость выйти наружу или найти что-то в сумке. Согласитесь, яркий свет всегда может вызвать справедливые упреки у спящих.
Для этого в любом фонаре предусмотрены пару режимов как минимум. А иногда и "лунный свет", когда светодиод вообще чуть светит. Так сказать режим "маяка". То есть ты просто направляешь его в каком-то направлении, отходишь и затем возвращаешься "на ориентир". Кроме того, режим слабого света позволяет экономить заряд аккумуляторов или батареек. Но это при том условии, что электроника "грамотная". Яркость светодиода можно росто тупо ограничить резистором (который будет работать как нагреватель и тем самым пожирать драгоценную энергию). А можно подавать энергию от батарейки дозированно "сколько конкретно надо". К сожалению, придуман такой режим как "ШИМ". Который ногда работает просто безобразно. Его принцип: яркость фонарика регулируется путем подачи на светодиод импульсов. По принципу: можно включить на 0,01 сек, потом пауза на 0,01 сек, а человеческому глазу покажется что яркость упала на 50%. Конечно, энергия тоже будет потреблять соответсвенно на 50%, но беда в том, что иногда эти моргания происходят с небольшой частотой и это весьма серьезная нагрузка на глаза. А оно нам это надо? Направьте свой фонарик в режиме 50% яркости на лопасти вентилятора, колесо авто и при этом весьма часто можно увидеть "стробоскопический эффект".
Так что когда речь идет о выживании -- то свет должен быть хорошим, без мерцаний. И опять же, даже если частота мерцаний весьма велика и не раздражает глаза- то дешевые модели фонариков все равно на 100% светят очень ярко, на 50 % - еньше. Однако, при разряде аккумулятора скажем до половины напряжения те же 100% яркости уже светят как 50%, а 50% дают свет как 25%..
Потому лучше иметь (по моему мнению и моих друзей) фонарь, который дает стабильный и не мерцающий свет, который можно регулировать по яркости и при этом по мере разряда источника питания позволит создать необходимую освещенность постоянно. До полного разряда . Ну и думаю что если тот же "бункерно- постакалиптический " светильник можно запитать что от батареи из трех "АА" напряжением 4,5 вольта, что от аккума "18650 на 3,7, что от аккума на 6 вольт, что от аккумулятора на12 (авто).. уже неплохо?
Конечно, чем меньше напряжение питания - тем больше потребляемый ток и меньше время работы аккума. Или же надо использовать меньшую яркость.