Quan viviu fora de la ciutat, de vegades us trobeu en una situació en què la casa està desconnectada per raons externes, l’electricitat està apagada. És especialment desagradable quan, a hores d’ara, ja s’ha entrat una tempesta de tronada, mal temps o crepuscle. No hi ha prou bateria durant molt de temps i seure a les fosques és alegre.
Per superar aquesta situació, es proposa produir una làmpada de bateries portàtils que funcioni com una llanterna, una làmpada de taula o una font d’il·luminació d’interior.
Com a font d’energia per a la llanterna, utilitzem una bateria reemplaçable d’un tornavís, que té una capacitat significativa. Aquesta eina funciona periòdicament i les bateries són encara menys habituals. L’utilitzem per a l’enllumenat i, quan l’electricitat està connectada, la carreguem.
Fer una làmpada de bateria.
1. Seleccionem una font de llum.
Es va comprar una llanterna de LED barata amb una matriu de 24 LED com a font de llum. Les lents de tots els LED estan col·locades en un bloc i donen un feix de llum concentrat, que té una bona brillantor. La llanterna està alimentada per tres bateries i consumeix un corrent d’uns 150 mA.
2. Les dades d'origen:
Tenim:
- una bateria d’un tornavís (font d’alimentació - 14,4 V) i una llanterna LED (font de llum - 4,5 V).
Es requereix:
- muntar-los en un sol disseny (plegable);
- coordinar elèctricament la seva nutrició.
3. Confecció d'un dispositiu de muntatge per a la llanterna.
A partir d’un quadrat d’alumini de 30 x 30 mm, tallem dues parts de 50 mm de llarg.
Realitzem processament mecànic dels extrems (alineació, retirada de vores afilades, ràdios i xufes), doblegem les prestatgeries de retenció, a una distància segons el gruix del cos de la llanterna (en el nostre cas, 24 mm). Com a resultat, obtenim les meitats dreta i esquerra de la captura.
Per completar el dispositiu de muntatge, des d’una làmina d’acer inoxidable amb un gruix d’1,0 ... 1,5 mm, retallem i dobleguem un angle de transició a 90 graus, cosa que ens permet dirigir el feix de llum des de la posició “cap avall” cap a la posició “cap amunt” a causa de la rotació.
Forem forats de connexió en tots els detalls i, des de l’interior de les agafadores, apliquem mànecs profunds per instal·lar els capçals de fixació al ras amb el pla. Muntem (amb cargols o reblons) un dispositiu de muntatge per a una llanterna.
Comproveu la instal·lació de la llanterna al dispositiu. Si cal, mitjançant l’edició o arxivatge, portem els detalls del dispositiu a una entrada estreta de la llanterna.
4. Elaboració de la base: col·lector actual per a la bateria.
A partir de la fulla de PCB de 5 mm de gruix, en retallem els detalls de la base.
Les dimensions de les peces es seleccionen d’acord amb les dimensions de la bateria.
El gruix de les peces de 5 mm es determina per la mida de la ranura de guia de la bateria i, al mateix temps, proporciona força i rigidesa suficients per a la fabricació de l'estructura.
El detall bàsic estructural és un rectangle de 75 x 70 mm. La segueixen dues guies de 12 x 70 mm i dues juntes intermèdies de 8 x 70 mm.
Muntem (amb cargols o reblons) els detalls de la base per a la bateria. Després del muntatge, ajustem les dimensions de l'estructura amb un serratge per a un lliscament suau de la base al llarg de les ranures de la bateria.
Ajustem la longitud de les guies de la base (des de la part davantera) a la possibilitat d’instal·lar-la de manera senzilla amb la part davantera de la pila. En aquesta posició, marquem una finestra rectangular per entrar el bloqueig de la molla de la bateria, quan la base s’instal·li sobre ella en la posició de treball. Retirem la base i processem la finestra: foradem forats a les cantonades de la finestra, foradem un rectangle fent forats dins del contorn de marcatge, processem mecànicament la finestra al llarg de les línies de marcatge.
A la posició de treball, a la part posterior de la base, observem la ubicació de les ranures amb els contactes de la bateria. D’acord amb el marcatge, hem tallat dues ranures a la placa base, sota els contactes del col·lector actuals positius i negatius. Fabriquem dos contactes elèctrics en forma de L i els instal·lem a les ranures, els fixem amb els cargols mentre ofegem els capçals.
5. Per acordar la potència de la llanterna i la bateria, considereu el dispositiu de la llanterna.
Una llanterna oberta va provocar decepció. Els 24 LEDs de matriu estan connectats en paral·lel i connectats a l’alimentació mitjançant una única resistència de 2,2 ohms.
I això vol dir que quan es crema un LED (el més dèbil), la corrent als altres quan s’encén en paral·lel augmenta automàticament, cosa que augmenta la possibilitat de gravar el següent LED, etc.
Cal solucionar aquesta situació. Per no establir una resistència separada per a cada LED, utilitzem una connexió mixta. Aquest mètode de connexió és el més òptim. Implica una combinació de connexió en paral·lel i en sèrie. El circuit proporciona la inclusió en paral·lel no de LEDs individuals, sinó de cadenes seqüencials dels mateixos. Cada circuit té una resistència limitant de corrent. Com a resultat d'això, fins i tot si una o diverses cadenes fracassen, la matriu de LED continuarà brillant sense amenaçar la resta de LEDs.
Com que els LED no tenen cap marca, llavors per determinar les seves característiques vam soldar un LED i comprovar-lo al multímetre.
Engeguem el LED a través de la cadena: una resistència limitant de 510 ohms, una resistència variable d'1 kom ... 4,7 kom, una font d'alimentació de 12 V i canviant la resistència, determinem el consum actual del LED pel dispositiu segons la màxima brillantor de la brillantor. Ens basem en les lectures del dispositiu de 8 ... 10 ma.
La mesura de la caiguda de tensió del LED va mostrar un valor de 2,8 V. Amb un voltatge mínim de 12 volts a la bateria usada, calculem (12 / 2,8 = 4,3) i determinem que no es poden instal·lar més de 4 LEDs en un circuit de sèrie. Però tenint en compte la caiguda de tensió entre la resistència limitant i els elements reguladors del conductor, seleccionem una cadena seqüencial de 3 LED. A més, la disposició d’elements a la pissarra contribueix a aquesta elecció.
Alliberem la placa de totes les connexions externes, posem el LED de control al seu lloc i formem un nou circuit de commutació LED.
Per fer-ho, elimineu una resistència addicional de la placa i talleu les vies de connexió per encendre els LED, excepte un dels extrems de la placa que connecta els càtodes dels LED.
Abans del canvi, al llarg de la placa hi havia tres fileres de 8 LED de connexió paral·lela i igual d'espaiada. Després de tallar les pistes longitudinals, connectem els LED adjacents en sentit transversal amb saltadors. Tenim 8 files de 3 LED connectades en sèrie.
Des del costat de l’ànode de la cadena del LED, a cada fila, es solda la resistència limitant d’1 com. En connectar els extrems lliures de les resistències, obtenim una conclusió positiva de la matriu. La sortida negativa està connectada a la pista no tocada del tauler.
Instal·lem la matriu de LED muntada al seu lloc antic a la llanterna, la connectem a través del commutador estàndard al compartiment de la bateria. Aquesta opció d’encendre una nova matriu es pot fer servir quan s’utilitza una llanterna amb piles estàndard, però per a això cal afegir un convertidor de tensió DC-DC impulsor de 3 a 10 ... 12 V. a la llanterna (entre les bateries i la matriu LED). a la venda, per exemple a. Tot i així, encara més fàcil, al vespre podeu aprofitar a casa friable similar electrònica dispositiu en un o dos transistors. Els nostres esquemes i descripcions s’ofereixen al nostre lloc web.
Per connectar la llanterna a la bateria, introduïm un connector addicional. A la paret posterior de la carcassa de la llanterna, instal·leu una presa de tres etapes per al connector Jack 3.5 i connecteu-la a la matriu de LED mitjançant el contacte de la molla del commutador. A continuació, l’energia externa es connectarà a la llanterna quan el connector “Jack 3.5” estigui connectat a la bateria, apagant automàticament l’energia normal i viceversa.
Degut al fet que les resistències de limitació de corrent es calculen segons la màxima tensió possible de la bateria (17 volts), instal·lada i ajustada segons la corrent de cada circuit LED, i la tensió de la bateria només disminuirà (fins a 12 volts), podem suposar que el mínim es finalitza la llanterna. Tot i que són possibles millores en el disseny. Es tracta de la introducció del controlador per a leds, indicant o apagant la bateria a baixa tensió.
6. Muntatge del disseny de la làmpada de la bateria.
Per connectar la base: el col·lector actual amb una llanterna, utilitzem una peça de transició en forma de mànec convenient per utilitzar una llanterna. El mànec es pot fer de canonada de plàstic amb parets gruixudes, retallada d’un tros de plàstic o fabricada de manera moderna en una impressora 3D. Instal·leu un interruptor al mànec, traieu el connector elèctric i els cables per connectar-vos al col·lector actual.
Combinant-ho aconseguim el que volem.
