Механический светодиодный фонарик [+видео]

Содержание материала

Материалы и инструменты

Чтобы смастерить фонарик, который не нужно заряжать и менять батарейки, потребуется:

  • проволока из меди с сечением 0,5 мм;
  • ПВХ-труба в диаметре 20 мм;
  • транзистор невысокой мощности с обратной проводимостью;
  • резистор;
  • диодный мост, его можно заменить выпрямителем 2W1;
  • пара округлых неодимовых магнитов, размеры 15х3 мм;
  • ионистор 1F 5.5V, он же суперконенсатор;
  • обычный светодиод на 5V (лучше использовать с белым свечением);
  • выключатель;
  • небольшой кусок фанеры;
  • вата;
  • изолированная медная проволока;
  • силиконовый или другой бесцветный клей.

Необходимый инструментарий:

  • паяльник;
  • ручная ножовка по металлу;
  • клеевой пистолет;
  • наждачная бумага;
  • напильник.

Схема передней фары с питанием от динамо-машины.

  1. «Водонепроницаемая» пластмассовая оболочка
  2. Исходная мерцающая схема с пятью яркими зелёными светодиодами
  3. Отражающий пластик

Схема передней фары полностью независима от первой части проекта. Она состоит их двух обмоток реле и передней фары.

  1. Двойной переключатель питания со старого компьютера

  1. Исходная схема
  2. Собранная схема

Это схема питания пяти ярких светодиодов с помощью двух катушек. Они не вырабатывают энергию одновременно. Если их подключить последовательно, одна катушка будет поглощать часть энергии другой катушки. В данной схеме этого не происходит.

Чтобы мерцали все светодиоды, здесь специально не используются конденсаторы. Единственное место куда можно поставить конденсатор — это параллельно со светодиодом 3, поскольку на него никогда не поступает отрицательное напряжение. В итоге у вас будет один немерцающий светодиод и четыре мерцающих.

Сопротивление катушки должно быть в пределах 100 — 200 ом, но в моей схеме используется две катушки на 600 ом и у меня всё замечательно работает.

Что такое динамо-фонарь

Фонарик с динамо отличается от прочих тем, что в нем нет батареек. Он может иметь:

  • ручку, которую для подзарядки надо крутить;
  • рычаг, многократное нажатие на который способствует зарядке;
  • есть еще один вариант – просто потрясти фонарь, и час работы обеспечен.

Вечный фонарик может работать без ограничения времени. Срок службы зависит от долговечности, встроенной в него лампочки. Современный динамо фонарик – светодиодный. Он может работать больше десяти лет непрерывно за счет автономной зарядки.

Его называют еще фонарик Фарадея. Устройство довольно простое. В светильнике есть сердечник из металла и катушка. При их взаимодействии возникает электрический ток. Вечный фонарь оснащен Ni-Mh аккумулятором. В фонаре устанавливают одну или несколько светодиодных ламп. Если одна лампа, то ее размещают ее по центру, если несколько, то вокруг центра.

Изготовление коллектора и щеткодержателя

При сборке динамо-машины, в частности коллектора и щеткодержателей, требуется внимание и аккуратность

Коллектор можно изготовить из трубки (медь, латунь) или собрать из пластин. Потребуется трубка диаметром 20-25 мм и длиной 25—30 мм, которая распиливается на 4 равные части. В пластинах просверливаются по два двухмиллиметровых отверстия.

Затем вырезаем цилиндр (диаметр 20-25 мм, длина 25 мм) из фибры или эбонита, подойдет и сухое дерево. В центре цилиндра делаем отверстие, чтобы он плотно мог войти на ось якоря. Пластинки крепим к цилиндру с помощью мелких шурупов, каждый раз оставляя между ними пространство в 1-2 мм. Можно использовать скрутки из проволоки и изоляционную ленту. Шурупы не должны касаться оси, иначе будет замыкание. Зазоры между пластинами заполняем канифолью.

Щеткодержатель со щетками применяется для снятия напряжения в коллекторе. Щетки должны выдвигаться и поворачиваться вокруг оси якоря, чтобы менять силу и угол нажима на коллектор. Основание толщиной 10 мм изготовим из фибры, эбонита или пропарафиненного дерева. Просверлим в нем три отверстия, чтобы для двух крайних подошли болты. Берем болты из меди или радиоконтакты по 35 мм. Болтики, закрепляющие щетки, вкручиваем с гайками для зажима.

Отверстие в центре должно быть равно диаметру трубки из меди, которая использовалась для первого подшипника в корпусе. Напротив центрального отверстия в торце колодки просверливаем сквозное отверстие и делаем нарезку под крепящий винт. Берем винт (для дерева — шуруп) с прорезью или гранями на головке. Делаем отверстие чуть меньше диаметра винта, вворачиваем винт. Сначала на 2-3 оборота ввернуть, потом вывернуть, повторяя до тех пор, пока он не будет свободно входить на три оборота. Затем точно также винтом обрабатываем следующий проход.

Делаем подшипниковую стойку, в верхнем конце которой просверливаем отверстие, вставляем отрезок медной трубки и припаиваем. Щетки можно сделать разными способами, из медных, латунных пластин или приготовить угольные щетки. Это могут быть пластины длиной 40-50 мм с сечением 10-15 мм. На конце щетки просверливаем продолговатое сквозное отверстие длиной 20 мм под болтики. Такое отверстие позволит менять нажим, приближая щетки к коллектору. Крепим щетки шайбами. Чтобы щетки плотно касались коллектора, затачиваем их концы наискось.

Функциональность данного устройства для охотника

Фонарь с динамо подзарядкой в силу того, что для его функционирования не нужны батарейки, востребован охотниками, рыболовами и туристами. Настоящие динамо фонари стоят довольно дорого, но цель оправдывается – они действительно служат долго и обеспечивают достойный уровень качества.

Вечный фонарик незаменим для настоящих следопытов. Экономить при выборе фонаря не надо.

Преимущества фонарика Фарадея:

  1. Компактность, легкость. Качественный динамо фонарь водонепроницаем. Такие светильники имеют очень маленький вес, они компактны, имеют отличную защиту от повреждений и ударов.
  2. Многофункциональность. При помощи фонаря можно заряжать телефоны, фотокамеры. Многие модели являются многофункциональными, поскольку в них встроены компасы и приемники.
  3. Большой ассортимент. Выбирать вечный фонарик из огромного разнообразия очень трудно. Моделей много, они различаются конструкциями. Есть маленькие по габаритам модели, они достигают всего лишь 5 см в длину. Фонарик Фарадея может иметь разную мощность, функциональность и дизайн. Каждый может подобрать на свой вкус, возможности и потребности.

«Фарадеевский» фонарик — сборка

После того, как мы определились, из чего конкретно состоит фонарь Фарадея, стоит отметить, что у него все-таки есть источник питания, поэтому не правильно думать, что фонарику совсем не нужна батарея. Фактически, она разряжена, поэтому лампочка не горит.

Когда мы встряхнем фонарик, магнит или батарея будут проходить через индукционную катушку туда и обратно. Появится переменный ток, который, пройдя диодный выпрямительный мостик, станет ровным и постоянным.

В каждой инструкции по созданию фонаря будет сказано, что корпусом может служить любой предмет со светодиодной лампой или деталь, имеющая форму цилиндра, из пластмассы.

Фантазируйте, но не забывайте о свойствах выбираемого материала. В самодельных работах часто вместо аккумулятора используют конденсаторы.

Следуя из схемы по изготовлению, индукционная катушка образована двумя обмотками длиной сорок миллиметров (то есть каждая – по двадцать миллиметров, условно).

На обеих сторонах осуществляется намотка внахлест по шестьсот витков медного провода ноль/восемь миллиметров в толщину. От того, как была намотана катушка, будет зависеть и производительность всей конструкции.

Осуществляем все по разметке, первые витки строго друг к другу, обязательная фиксация клеем первого ряда. И далее виточки располагаются как можно аккуратнее и ближе друг к другу.

Это главные советы по монтажу фонарика своими руками. Встряхните свое устройство, если лампочка загорелась, значит, вы славно потрудились! Основную схему , как и фото самодельных фонарей , вы найдете в интернет- пространстве.

Конструкция типа встряхивания

Линейный индукционный фонарик заряжается путем встряхивания его вдоль длинной оси, в результате чего магнит (виден справа) скользит через катушку с проволокой (в центре) для выработки электричества.

Линейный асинхронный , Фарадей фонарик , или « дрожание фонарик » другой тип механически приводимого в действие фонарь. Он был продан в США, начиная с кампаний прямого маркетинга в 2002 году.

Эта конструкция содержит линейный электрический генератор, который заряжает суперконденсатор, который работает аналогично перезаряжаемой батарее, когда фонарик встряхивается в продольном направлении. Батарея или конденсатор питает белую светодиодную лампу. Линейный генератор состоит из скользящего редкоземельного магнита, который при встряхивании движется вперед и назад через центр соленоида (катушки из медной проволоки). При каждом прохождении магнита в проволочных петлях по закону индукции Фарадея индуцируется ток , который заряжает конденсатор через выпрямитель и другие схемы.

В лучших конструкциях вместо перезаряжаемой батареи используется суперконденсатор , поскольку у них более длительный срок службы, чем у батареи. Это, наряду с долговечным светоизлучающим диодом, который не перегорает, как лампа накаливания , продлевает срок службы фонарика, что делает его полезным аварийным светом. Недостатком многих современных моделей является то, что суперконденсатор не может хранить много энергии по сравнению с литий-ионным элементом, что ограничивает время работы от одной зарядки. В большинстве конструкций энергичное встряхивание света в течение примерно 30 секунд может обеспечить до 5 минут света, хотя в заявленном времени не учитывается уменьшенная мощность светодиода через 2 или 3 минуты. Встряхивание устройства в течение 10–15 секунд каждые 2–3 минуты при необходимости позволяет использовать устройство непрерывно. Его часто рассматривают как игрушку или как запасной вариант для других фонарей.

Поддельные поддельные версии этих фонариков были проданы, большинство из которых включает скрытые монеты размера не перезаряжаемые литиевые . Дорогой суперконденсатор не входит в состав внутренних компонентов. В некоторых из этих поддельных конструкций «магнит» не является магнитом или катушка не подключена, и при встряхивании устройства не генерируется электричество. Эти поддельные фонарики в конечном итоге становятся бесполезными, поскольку их внутренние батареи нельзя перезарядить или заменить, а корпус часто остается навсегда приклеенным.

Как выбрать подходящую модель

Критерии выбора у всех разные. Многое зависит от поставленных перед устройством задач. Одни готовы пользоваться примитивными приспособлениями от 100 рублей, другим важен расширенный функционал

Специалисты рекомендуют принимать во внимание такие нюансы:

Назначение. Для дома достаточно иметь недорогой ручной фонарик
Туристам стоит обращать внимание на светодиодные светильники.
Место эксплуатации. Для подводного плавания необходимо выбирать товар с влагостойким корпусом
Рыбаки и охотники должны акцентировать внимание на надежном и ударопрочном товаре.
Размер и вес прибора

Имеет немаловажное значение. Для домашней эксплуатации достаточно приобрести устройства компактных размеров и с небольшим весом, чтобы их удобно было носить с собой.
Время свечения

Нормальная работоспособность – 4 часа с яркостью свечения в 40 люмен.
Мощность светового потока. Слишком яркий свет для дачи и дома не подходит. Это важно для профессиональных моделей, которыми пользуются пожарные, спасатели, работники полиции.
Температура света. Она должна быть приближенной к естественной.
Количество режимов. Чем их больше, тем выше функциональность и практичность прибора.
Способ зарядки. Желательно выяснить нюанс в процессе покупки изделия.
Покрытие корпуса. Оптимальный вариант – анодированное покрытие.

По мнению специалистов, самые хорошие фонари должны обладать такими характеристиками:

  • удобство перемещения;
  • компактность;
  • морозоустойчивость;
  • высокий показатель влагоустойчивости;
  • прочность конструктивных элементов;
  • возможность работать при низких и высоких температурах;
  • портативность;
  • привлекательность внешнего вида;
  • долгий срок службы.

Палец-батарейка

Некоему сообществу иностранных изобретателей удалось создать девайс, или фонарик Lumen, опираясь на возможности термоэлектрического генератора (ТЭГа). Мощный луч он не формирует, но светит не хуже карманных фонариков из китайского ширпотреба на всяком базаре.

Для мощного «прожектора» такая технология, конечно же, не применима, однако для небольших карманных фонариков схема подходит просто идеально.

Принцип формирования электричества мини-ТЭГом в фонаре Lumen, – удивительно прост. Генерация подает ток на несколько светодиодных «лампочек». Свечения достаточно, чтобы прочесть или написать текст в темноте.

Такое сообщение дали многие сайты еще в 2020 году, как и обещание энтузиастов начать выпуск фонариков через год. Всего у них не хватало 5 тыс. долларов для финишного технологического рывка. Но по объявленному ими краудфандингу (народная помощь) они всего за пару дней таких сборов превысили сумму на 328 процентов. А где же термо-фонарик? Интернет молчит.

Рейтинг качественных фонарей для кемпинга

Fenix CL30R

Отличное решение для тех, кто в качестве хобби отдает предпочтение туризму. Цена высокая и будет оправдана только в том случае, если фонарем пользоваться на регулярной основе. Дизайн перенят из старинных вестернов. Популярная модель имеет продуманную защиту, что позволит пользоваться приспособлением в непогоду. Ручка металлическая, а не пластиковая, как у большинства конкурентов. Светит очень ярко. Замеры показали 650 люменов. Коэффициент влагозащиты – IPX7. Для изготовления используется ударопрочный пластик – практичное решение. Вес изделия – 412 г. В основе лежит использование трех аккумуляторов, суммарная мощность которых составит 18650 мАч. Этого показателя достаточно для 4,5 ч непрерывной работы. При использовании щадящего режима этот коэффициент увеличится до 38 часов. Радиус действия – 35 м. Зарядка осуществляется от сети или павербанка.

Стоимость – 11210 руб.

Fenix CL30R

Достоинства:

  • повышенный эксплуатационный ресурс;
  • высокое качество сборки и комплектующих;
  • удобство в применении;
  • может использоваться в качестве повербанка;
  • влагозащита;
  • возможна установка штатива;
  • индикация заряда аккумулятора;
  • несколько режимов работы.

Недостатки:

  • большой вес;
  • высокая цена.

Tesla LP-1800Li

Эта популярная модель станет отличным решением для обустройства палаточного городка. Исходя из заявленных производителем характеристик, этот компактный прожектор может светить только в определенную сторону. В основе лежит использование экономичных светодиодов повышенной мощности. Имеется пластиковая ручка на задней части изделия. Она используется в качестве крючка для подвешивания или подставки. Встроенный аккумулятор на 6000 мАч может использоваться в качестве пауэрбанка. Конструкция получилась громоздкой, но запас света того стоит. Заявленный коэффициент мощности составляет 1800 люменов. Заметить свечение можно с расстояния в 300 м. На максимальном режиме расход батареи будет колоссальным. Всего их 4. При минимальных настройках устройство будет функционировать на протяжении 15 часов. На корпусе имеется световая индикация. Также конструкция относится к категории влагозащищенных и пылезащищенных.

Средняя цена – 2699 руб.

Tesla LP-1800Li

Достоинства:

  • защищенная конструкция;
  • может использоваться в качестве павербанка;
  • ударопрочный каркас;
  • индикация;
  • автономность;
  • привлекательная цена;
  • стильный дизайн.

Недостатки:

Облик 6014

Эта недорогая модель для кемпинга от отечественного производителя изготовлена из высокопрочного пластика. Корпус окрашен в зеленый цвет, что делает его хорошо заметным в условиях недостаточной видимости. Несмотря на имеющееся описание, конструкцию можно носить в руках посредством специальной ручки, которая расположена в верхней части каркаса. При необходимости ее можно подвесить на крючок. Источник света не особо яркий. Для палатки показателя более чем достаточно. Осмотреть с его помощью окрестности не получится.

Источников питания используется два. Для зарядки встроенной батареи используется сеть, в то время как для работы также могут применяться пальчиковые батарейки. Отличное решение для длительных путешествий. Изделие можно использоваться в качестве пауэрбанка. Для этого на каркасе присутствует соответствующий разъем. Нормальную силу тока солнечная батарея не выдает. Поэтому эта опция скорее рекламный ход, а не полезное дополнение.

Средняя цена – 923 руб.

Облик 6014

Достоинства:

  • допускается регулировка свечения;
  • встроенная солнечная батарея;
  • яркая расцветка;
  • несколько источников питания;
  • отличное соотношение цены и качества;
  • наличие USB-разъема.

Недостатки:

Виды динамо-фонарей

  • Фонарь Фарадея – такой фонарик достаточно потрясти в течение минуты, и он будет работать около часа.
  • Фонарь с рычагом, на который нужно непрерывно нажимать, после чего он будет светить в течение получаса.
  • Фонарь с ручкой, которую необходимо крутить.
  • Фонарь на солнечной батарее.

Самая капризная и часто ломающаяся часть динамического фонаря именно рычаг, ручка и прочие детали, на которые нужно воздействовать, особенно, если они выполнены из непрактичного пластика.

Сами по себе фонари с динамо-устройством не будут дешевыми. Их очень любят использовать любители рыбалки, охоты, альпинисты, поэтому фонари обладают рядом полезных свойств помимо главного — светить: водонепроницаемость, компактность, защищенность от различных повреждений.

У современных динамических фонарей есть очень удобная дополнительная функция — разъем для зарядного устройства мобильного телефона.

Чаще всего, такой разъем имеют фонари с ручкой или рычагом. Когда крутишь ручки или воздействуешь на рычаг, то можно не только осветить какой-то темный участок, но и подзарядить мобильное устройство, чтобы оставаться на связи. Это также актуально для любителей природы и походов.

«Сталелитейные заводы»

Первым переносным осветительным прибором с механическим приводом была «сталелитейная фабрика», использовавшаяся при добыче угля в 1800-х годах. Эти лампы представляли собой стальной диск, вращающийся с высокой скоростью кривошипно-шатунным механизмом. Если прижать кремень к диску, возникли искры и тусклый свет. Эти мельницы использовались только на угольных шахтах, где из-за опасности взрыва газообразного горючего газа зажигание свечей было небезопасным

Требовалось соблюдать осторожность при наблюдении за искрами, чтобы не образовывать очень горячие искры, которые могли бы воспламенить рудничный газ. Использовать эти мельницы было неудобно, и часто ими работал мальчик, единственной задачей которого было освещение группы горняков

Одним из первых таких мельниц была Спеддинг мельницы 18 — го века, семьей Спеддинга , имеющая давние связи в качестве агентов для Лоутеровских семейств Westmorland и Уайтхэвны угольных шахт.

Сталелитейные заводы вышли из моды после того, как в 1815 году были введены в действие гораздо более яркие и простые лампы Дэви и Джорди . Идея завода была возрождена в 1946 году на основе разработанной технологии зажигалок и ферроцериевых кремней. Пружинный фонарь с восемью кремнями предлагался для аварийной сигнализации на море.

Дино факел

Динамо-фонарь Philips , сделанный в оккупированных Нидерландах во время Второй мировой войны .

Современный дино-факел

Интерьер динамометрического фонарика

Дин факел , динамо факел или отжимают фонарик является фонариком или карманным фонариком , который генерирует энергию с помощью маховика . Пользователь несколько раз сжимает ручку, чтобы вращать маховик внутри фонарика, прикрепленный к небольшому , подающий электрический ток к лампе накаливания или светоизлучающему диоду . Во время использования фонарик необходимо постоянно накачивать, при этом маховик поворачивает генератор между нажатиями, чтобы свет продолжал светиться непрерывно. Поскольку электрическая энергия вырабатывается только при нажатии на ручку, переключатель не нужен. Динамометрические светильники выдавались солдатам немецкого вермахта во время Второй мировой войны и были популярны в Европе во время войны, потому что электроснабжение домов было не очень надежным. Помимо «сжатого фонарика», американские солдаты часто называли такие фонари «сжатым фонариком» или даже «ракельным фонариком».

Версия с натяжным шнуром использовалась во время Первой мировой войны.

На фото показан внутренний механизм: L-образная ручка имеет зубчатую рейку , которая вращает белую повышающую шестерню, которая, в свою очередь, вращает маховик, на котором установлены центробежные муфты (для обеспечения свободного хода после остановки рычага. а затем возвращается) и темно-серый магнит , показанный в левом нижнем углу. Магнит индуцирует электрический ток, когда он вращается вокруг красной медной обмотки, показанной в правом нижнем углу. Ток от медной обмотки протекает через нить накаливания лампы накаливания (не показана), испуская свет. L-образная пружина возвращает ручку в исходное положение после каждого зацепления.

Заключение

Темнота – не только причина большинства человеческих страхов, но и риск получения серьезных увечий. Аккумуляторный фонарик нужен не только на лоне природы, но и в доме. Частые перебои с электроснабжением – повод задуматься о покупке аккумуляторного светильника. Такое приспособление пригодится на отдыхе, а также кемпинге. Настольные лампы со встроенной АКБ – отличное решение, которое характеризуется повышенной портативностью. При наличии нескольких режимов управления такие конструкции могут использоваться в качестве ночника. Галогеновые осветительные приборы характеризуются наличием яркого светового луча. Стоит конструкция недорого. Такие изделия боятся вибраций и механических ударов, что делает их непрактичным решением в некоторых случаях. В процессе длительной эксплуатации их корпус сильно нагревается. Светодиодные конструкции подобных недостатков лишены. Стоимость у них выше, однако она более чем оправдана.