Wanneer u buiten de stad woont, bevindt u zich soms in een situatie waarin het huis om externe redenen is losgekoppeld, de elektriciteit is uitgeschakeld. Het is vooral onaangenaam als er op dit moment al onweer, slecht weer of schemering is opgetreden. Er is lange tijd niet genoeg batterij en in het donker zitten is vreugdeloos.
Om deze situatie te ondervangen, wordt voorgesteld een draagbare batterijlamp te vervaardigen die functioneert als zaklamp, tafellamp of als stand-bybron voor binnenverlichting.
Als stroombron voor de zaklamp gebruiken we een vervangbare batterij van een schroevendraaier, die een aanzienlijke capaciteit heeft. Deze tool werkt periodiek en batterijen komen zelfs minder vaak voor. We gebruiken het voor verlichting en als de elektriciteit is aangesloten, laden we het op.
Een batterijlamp maken.
1. We selecteren een lichtbron.
Als lichtbron werd een goedkope LED-zaklamp met een matrix van 24 LED's aangeschaft. De lenzen van alle leds zijn in één blok gegoten en geven een geconcentreerde lichtbundel die een goede helderheid heeft. De zaklamp werkt op drie batterijen en verbruikt een stroom van ongeveer 150 mA.
2. De brongegevens:
We hebben:
- een batterij van een schroevendraaier (voeding - 14,4 V) en een LED-zaklamp (lichtbron - 4,5 V).
Het is vereist:
- monteer ze in één (inklapbaar) ontwerp;
- hun voeding elektrisch op elkaar af te stemmen.
3. Het maken van een montage-apparaat voor de zaklamp.
Van een aluminium vierkant 30 x 30 mm snijden we twee delen van 50 mm lang.
We voeren mechanische bewerking van de uiteinden uit (uitlijning, verwijdering van scherpe randen, radii en afschuiningen), buigen de houders, op een afstand afhankelijk van de dikte van het zaklamplichaam (in ons geval 24 mm). Als resultaat krijgen we de rechter- en linkerhelft van de opname.
Om het montageapparaat compleet te maken, snijden we uit een roestvrijstalen plaat met een dikte van 1,0 ... 1,5 mm een overgangshoek uit en buigen ze naar 90 graden, waardoor we de lichtbundel door rotatie van de "neer" -positie naar de "omhoog" -positie kunnen richten.
We boren verbindingsgaten in alle details en aan de binnenkant van de grijpers passen we diepe afschuining toe om de bevestigingskoppen gelijk met het vlak te installeren. We monteren (met schroeven of klinknagels) een montageapparaat voor een zaklamp.
Controleer de installatie van de zaklamp in het apparaat. Indien nodig brengen we door bewerking of archivering de details van het toestel strak in de zaklamp.
4. Het maken van de basis - huidige collector voor de batterij.
Van de printplaat van 5 mm dik hebben we de basisdetails uitgesneden.
Afmetingen van onderdelen worden geselecteerd in overeenstemming met de afmetingen van de batterij.
De dikte van de onderdelen 5 mm wordt bepaald door de grootte van de geleidegroef in de batterij en geeft tegelijkertijd voldoende sterkte en stijfheid voor de vervaardiging van de constructie.
Het structurele basisdetail is een rechthoek van 75 x 70 mm. Daarna volgen twee geleiders 12 x 70 mm en twee tussenliggende pakkingen 8 x 70 mm.
We monteren (met schroeven of klinknagels) de details van de basis voor de batterij. Na montage passen we de afmetingen van de constructie aan met een zaag voor soepel glijden van de basis langs de groeven van de accu.
We passen de lengte van de basisgeleiders (vanaf de voorkant) aan op de mogelijkheid om deze gelijk met de voorkant van de batterij te installeren. In deze positie markeren we een rechthoekig venster voor de veervergrendeling van de batterij om binnen te komen, wanneer de basis in de werkpositie erop wordt geïnstalleerd. We verwijderen de basis en verwerken het raam - we boren gaten in de hoeken van het raam, boren een rechthoek en maken gaten binnen de markeringsomtrek, verwerken het raam mechanisch langs de markeringslijnen.
In de werkpositie, aan de achterkant van de basis, noteren we de locatie van de groeven met de batterijcontacten. Volgens de markering hebben we twee groeven in de basisplaat gesneden, onder de positieve en negatieve stroomcollectorcontacten. We vervaardigen twee L-vormige elektrische contacten en plaatsen deze in de groeven, maken ze vast met de schroeven en verdrinken de koppen.
5. Overweeg het apparaat van de zaklamp om overeenstemming te bereiken over de kracht van de zaklamp en de batterij.
Een open zaklamp zorgde voor enige teleurstelling. Alle 24 matrix-LED's zijn parallel aangesloten en op het licht aangesloten via een enkele weerstand van 2,2 ohm.
En dit betekent dat wanneer één (de zwakste) LED wordt verbrand, de stroom naar de andere wanneer deze parallel wordt ingeschakeld, automatisch toeneemt, wat de kans vergroot dat de volgende LED brandt, enz.
Deze situatie moet worden opgelost. Om niet voor elke led een aparte weerstand in te stellen, gebruiken we een gemengde aansluiting. Zo'n verbindingsmethode is het meest optimaal. Het gaat om een combinatie van parallelle en seriële verbinding. De schakeling voorziet parallel in de opname van niet individuele LED's, maar van opeenvolgende ketens daarvan. Elk circuit heeft een stroombeperkende weerstand. Als gevolg hiervan zal de LED-matrix, zelfs als een of meer kettingen falen, blijven schijnen zonder de resterende LED's te bedreigen.
Omdat de LED's geen markering hebben, solderen we om hun kenmerken te bepalen één LED en controleren deze op de multimeter.
We schakelen de LED door de ketting - een beperkende weerstand van 510 ohm, een variabele weerstand van 1 kom ... 4.7 kom, een 12 V voeding en het veranderen van de weerstand, we bepalen het stroomverbruik van de LED door het apparaat op basis van de maximale helderheid van de gloed. We blijven stilstaan bij de metingen van het apparaat 8 ... 10 ma.
Meting van de spanningsval op de LED toonde een waarde van 2,8 V. Met een minimale spanning van 12 volt op de gebruikte batterij berekenen we (12 / 2.8 = 4,3) en stellen vast dat er niet meer dan 4 LED's in een serieschakeling kunnen worden geïnstalleerd. Maar rekening houdend met de spanningsval over de beperkende weerstand en de bedieningselementen van de bestuurder, selecteren we een opeenvolgende ketting van 3 LED's. Daarnaast draagt de opstelling van elementen op het bord bij aan deze keuze.
We ontkoppelen het bord van alle externe verbindingen, solderen de controle-LED op zijn plaats en vormen een nieuw LED-schakelcircuit.
Om dit te doen, verwijdert u extra weerstand van het bord en snijdt u de verbindingspaden af om de leds in te schakelen, behalve één vanaf de rand van het bord die de kathoden van de leds verbindt.
Vóór de wijziging waren er langs het bord drie rijen van 8 parallel verbonden en op gelijke afstanden geplaatste LED's. Nadat we de longitudinale sporen hebben doorgesneden, verbinden we de aangrenzende LED's in dwarsrichting met jumpers. We krijgen 8 rijen van 3 LED's in serie geschakeld.
Soldeer vanaf de anodezijde van de LED-ketting in elke rij de grensweerstand van 1 com. Door de vrije uiteinden van de weerstanden te verbinden, verkrijgen we een positieve conclusie van de matrix. De negatieve output is verbonden met de ongerepte track op het bord.
We monteren de gemonteerde LED-matrix op zijn oude plek in de zaklamp, verbinden deze via de standaard schakelaar met het batterijvak. Deze mogelijkheid om een nieuwe matrix in te schakelen kan worden gebruikt bij gebruik van één zaklamp met standaard batterijen, maar hiervoor is het nodig om een versterkende DC-DC spanningsomvormer van 3 naar 10 ... 12 V toe te voegen aan de zaklamp (tussen de batterijen en de LED-matrix). te koop, bijvoorbeeld op. Maar nog makkelijker, 's avonds kun je er van maken thuis bros vergelijkbaar elektronisch apparaat op een of twee transistors. Regelingen en beschrijvingen worden aangeboden op onze website.
Om de zaklamp op de accu aan te sluiten, introduceren we een extra connector. Op de achterwand van de zaklampbehuizing installeren we een drietraps stopcontact voor de Jack 3.5-connector en verbinden deze met de LED-matrix via het schakelaarveercontact van de socket. Vervolgens wordt de externe voeding aangesloten op de zaklamp wanneer de "Jack 3.5" -stekker wordt aangesloten op de batterij, waardoor de normale stroom automatisch wordt uitgeschakeld en vice versa.
Omdat de stroombeperkende weerstanden worden berekend volgens de maximaal mogelijke spanning op de batterij (17 volt), geïnstalleerd en afgesteld volgens de stroom op elk LED-circuit, en de spanning op de batterij alleen zal afnemen (tot 12 volt), kunnen we ervan uitgaan dat de minimale de voltooiing van de zaklamp is voltooid. Hoewel verbeteringen aan het ontwerp mogelijk zijn. Dit is de introductie van de driver voor LED's, die de batterij aangeeft of uitschakelt bij lage spanning.
6. Montage van het ontwerp van de batterijlamp.
Om de basis - de huidige collector met een zaklamp te verbinden, gebruiken we een overgangsstuk in de vorm van een handvat dat handig is voor het gebruik van een zaklamp. Het handvat kan gemaakt zijn van dikwandige plastic buis, uit een stuk plastic gesneden of modieus gemaakt op een 3D-printer. Installeer een schakelaar in het handvat, verwijder de stekker en draden voor aansluiting op de stroomcollector.
Alles bij elkaar krijgen we wat we willen.
