Cuando vives fuera de la ciudad, a veces te encuentras en una situación en la que la casa está desconectada por razones externas, la electricidad está apagada. Es especialmente desagradable cuando, en este momento, ya se ha producido una tormenta eléctrica, mal tiempo o crepúsculo. No hay suficiente batería durante mucho tiempo, y sentarse en la oscuridad no tiene alegría.
Para superar esta situación, se propone producir una lámpara de batería portátil que funcione como una linterna, una lámpara de mesa o una fuente auxiliar de iluminación interior.
Como fuente de energía para la linterna, utilizamos una batería reemplazable de un destornillador, que tiene una capacidad significativa. Esta herramienta funciona periódicamente, y las baterías son aún menos comunes. Lo usamos para iluminación, y cuando la electricidad está conectada, la cargamos.
Hacer una lámpara de batería.
1. Seleccionamos una fuente de luz.
Se adquirió una linterna LED económica con una matriz de 24 LED como fuente de luz. Las lentes de todos los LED están fundidas en un bloque y dan un haz de luz concentrado, que tiene un buen brillo. La linterna funciona con tres baterías y consume una corriente de aproximadamente 150 mA.
2. Los datos de origen:
Tenemos:
- una batería de un destornillador (fuente de alimentación - 14,4 V) y una linterna LED (fuente de luz - 4,5 V).
Se requiere:
- ensamblarlos en un diseño único (plegable);
- Coordinar eléctricamente su nutrición.
3. Hacer un dispositivo de montaje para la linterna.
De un cuadrado de aluminio de 30 x 30 mm, corte dos partes de 50 mm de largo.
Realizamos el procesamiento mecánico de los extremos (alineación, eliminación de bordes afilados, radios y chaflanes), doblamos los estantes de sujeción, a una distancia que depende del grosor del cuerpo de la linterna (en nuestro caso, 24 mm). Como resultado, obtenemos las mitades derecha e izquierda de la captura.
Para completar el dispositivo de montaje, desde una lámina de acero inoxidable con un espesor de 1.0 ... 1.5 mm, cortamos y doblamos un ángulo de transición a 90 grados, lo que nos permite dirigir el haz de luz desde la posición "hacia abajo" a la posición "hacia arriba" debido a la rotación.
Perforamos agujeros de conexión en todos los detalles, y en el interior de las pinzas aplicamos chaflanes profundos para instalar las cabezas de los sujetadores al ras del plano. Montamos (con tornillos o remaches) un dispositivo de montaje para una linterna.
Verifique la instalación de la linterna en el dispositivo. Si es necesario, al editar o archivar, llevamos los detalles del dispositivo a una entrada estrecha de la linterna.
4. Hacer la base - colector de corriente para la batería.
De la placa de PCB de 5 mm de espesor, recortamos los detalles de la base.
Las dimensiones de las piezas se seleccionan de acuerdo con las dimensiones de la batería.
El grosor de las piezas de 5 mm está determinado por el tamaño de la ranura de guía en la batería y al mismo tiempo proporciona suficiente resistencia y rigidez para la fabricación de la estructura.
El detalle estructural básico es un rectángulo de 75 x 70 mm. Esto es seguido por dos guías de 12 x 70 mm y dos juntas intermedias de 8 x 70 mm.
Ensamblamos (con tornillos o remaches) los detalles de la base de la batería. Después del ensamblaje, ajustamos las dimensiones de la estructura con una sierra para un deslizamiento suave de la base a lo largo de las ranuras de la batería.
Ajustamos la longitud de las guías de la base (desde el frente) a la posibilidad de instalarlo al ras con el frente de la batería. En esta posición, marcamos una ventana rectangular para que entre el bloqueo de resorte de la batería, cuando la base está instalada en la posición de trabajo. Eliminamos la base y procesamos la ventana: perforamos agujeros en las esquinas de la ventana, perforamos un rectángulo haciendo agujeros dentro del contorno de marcado, procesamos mecánicamente la ventana a lo largo de las líneas de marcado.
En la posición de trabajo, en la parte posterior de la base, observamos la ubicación de las ranuras con los contactos de la batería. De acuerdo con la marca, cortamos dos ranuras en la placa base, debajo de los contactos del colector de corriente positivo y negativo. Fabricamos dos contactos eléctricos en forma de L y los instalamos en las ranuras, los sujetamos con los tornillos mientras ahogamos las cabezas.
5. Para acordar el poder de la linterna y la batería, considere el dispositivo de la linterna.
Una linterna abierta trajo algo de decepción. Los 24 LED de matriz están conectados en paralelo y conectados a la alimentación a través de una resistencia única de 2.2 ohmios.
Y esto significa que cuando se quema un LED (el más débil), la corriente hacia los otros cuando se enciende en paralelo aumenta automáticamente, lo que aumenta las posibilidades de quemar el siguiente LED, etc.
Esta situación necesita ser reparada. Para no establecer una resistencia separada para cada LED, utilizamos una conexión mixta. Tal método de conexión es el más óptimo. Implica una combinación de conexión en paralelo y en serie. El circuito proporciona la inclusión en paralelo no de LED individuales, sino de cadenas secuenciales de los mismos. Cada circuito tiene una resistencia limitante de corriente. Como resultado de esto, incluso si una o varias cadenas fallan, la matriz de LED continuará brillando sin amenazar al resto de los LED.
Como los LED no tienen ninguna marca, para determinar sus características soldamos un LED y lo verificamos en el multímetro.
Encendemos el LED a través de la cadena: una resistencia límite de 510 ohmios, una resistencia variable de 1 kom ... 4,7 kom, una fuente de alimentación de 12 V y cambiando la resistencia, determinamos el consumo de corriente del LED por el dispositivo de acuerdo con el brillo máximo del brillo. Nos detenemos en las lecturas del dispositivo 8 ... 10 ma.
La medición de la caída de voltaje a través del LED mostró un valor de 2.8 V. Con un voltaje mínimo de 12 voltios en la batería usada, calculamos (12 / 2.8 = 4.3) y determinamos que no se pueden instalar más de 4 LED en un circuito en serie. Pero teniendo en cuenta la caída de voltaje a través de la resistencia limitante y los elementos de control del controlador, seleccionamos una cadena secuencial de 3 LED. Además, la disposición de los elementos en el tablero contribuye a esta elección.
Liberamos la placa de todas las conexiones externas, soldamos el LED de control en su lugar y formamos un nuevo circuito de conmutación de LED.
Para hacer esto, elimine la resistencia adicional de la placa y corte las rutas de conexión para encender los LED, excepto una desde el borde de la placa que conecta los cátodos de los LED.
Antes del cambio, a lo largo del tablero había tres filas de 8 LED conectados en paralelo e igualmente espaciados. Después de cortar las pistas longitudinales, conectamos los LED adyacentes en la dirección transversal con puentes. Tenemos 8 filas de 3 LED conectados en serie.
Desde el lado del ánodo de la cadena de LED, en cada fila, suelde la resistencia limitante de 1 com. Al conectar los extremos libres de las resistencias, obtenemos una conclusión positiva de la matriz. La salida negativa está conectada a la pista sin tocar en el tablero.
Instalamos la matriz LED ensamblada en su lugar anterior en la linterna, la conectamos a través del interruptor estándar al compartimento de la batería. Esta opción de encender una nueva matriz se puede usar cuando se usa una linterna con baterías estándar, pero para esto es necesario agregar un convertidor de voltaje DC-DC de 3 a 10 ... 12 V. a la linterna (entre las baterías y la matriz LED). en venta, por ejemplo en. Sin embargo, aún más fácil, por la noche puedes hacer desde casa similar friable electronica dispositivo en uno o dos transistores. Los esquemas y las descripciones se ofrecen en nuestro sitio web.
Para conectar la linterna a la batería, introducimos un conector adicional. En la pared posterior de la carcasa de la linterna, instalamos un enchufe de tres etapas para el conector Jack 3.5 y lo conectamos a la matriz de LED a través del contacto de resorte del interruptor del enchufe. Luego, la alimentación externa se conectará a la linterna cuando el enchufe "Jack 3.5" esté conectado a la batería, apagando automáticamente la alimentación normal y viceversa.
Debido al hecho de que las resistencias limitantes de corriente se calculan de acuerdo con el voltaje máximo posible en la batería (17 voltios), se instalan y ajustan de acuerdo con la corriente en cada circuito LED, y el voltaje en la batería solo disminuirá (hasta 12 voltios), podemos suponer que el mínimo finaliza la finalización de la linterna. Aunque son posibles mejoras en el diseño. Esta es la introducción del controlador para LED, que indica o apaga la batería a bajo voltaje.
6. Montaje del diseño de la lámpara de batería.
Para conectar la base, el colector actual con una linterna, utilizamos una pieza de transición en forma de asa, conveniente para usar una linterna. El mango puede estar hecho de un tubo de plástico de paredes gruesas, recortado de una pieza de plástico o hecho a la moda en una impresora 3D. Instale un interruptor en el mango, retire el enchufe de alimentación y los cables para conectarse al colector de corriente.
Poniendo todo junto, obtenemos lo que queremos.
