Keď bývate mimo mesta, niekedy sa ocitnete v situácii, keď je dom odpojený z vonkajších dôvodov, elektrina je vypnutá. Je to obzvlášť nepríjemné, keď v tejto chvíli už začala búrka, zlé počasie alebo súmrak. Nie je dosť batérie na dlhú dobu a posedenie v tme je bez radosti.
Na prekonanie tejto situácie sa navrhuje výroba prenosného svietidla na batériu, ktoré funguje ako baterka, stolná lampa alebo záložný zdroj vnútorného osvetlenia.
Ako zdroj energie pre baterku používame vymeniteľnú batériu zo skrutkovača, ktorá má značnú kapacitu. Tento nástroj pracuje pravidelne a batérie sú ešte menej bežné. Používame ho na osvetlenie a keď je elektrina pripojená, nabíjame ju.
Vytvorenie lampy batérie.
1. Vyberáme zdroj svetla.
Ako svetelný zdroj bola zakúpená lacná LED baterka s maticou 24 LED. Šošovky všetkých LED sú zaliate do jedného bloku a poskytujú koncentrovaný lúč svetla, ktorý má dobrý jas. Svietidlo je napájané tromi batériami a spotrebuje prúd približne 150 mA.
2. Zdrojové údaje:
Máme:
- batériu z skrutkovača (napájanie - 14,4 V) a LED baterku (zdroj svetla - 4,5 V).
Vyžaduje sa:
- zostaviť ich do jedného (skladacieho) dizajnu;
- elektricky koordinujú svoju výživu.
3. Vytvorenie montážneho zariadenia pre baterku.
Z hliníkového štvorca 30 x 30 mm sme vyrezali dve časti dlhé 50 mm.
Vykonávame mechanické spracovanie koncov (zarovnanie, odstránenie ostrých hrán, polomerov a skosení), ohnutie prídržných políc vo vzdialenosti v závislosti od hrúbky telesa baterky (v našom prípade 24 mm). Výsledkom je, že získame pravú a ľavú polovicu záberu.
Aby sme dokončili montážne zariadenie, z plechu z nehrdzavejúcej ocele s hrúbkou 1,0 ... 1,5 mm, vystrihneme a ohneme prechodový uhol na 90 stupňov, čo nám umožňuje nasmerovať svetelný lúč z polohy „dole“ do polohy „nahor“ v dôsledku rotácie.
Vyvŕtame spojovacie otvory vo všetkých detailoch a na vnútornej strane chápadiel aplikujeme hlboké skosenia, aby sme upevňovacie hlavy upevňovali do roviny. Montujeme (pomocou skrutiek alebo nitov) montážne zariadenie pre baterku.
Skontrolujte inštaláciu baterky do zariadenia. Ak je to potrebné, upravíme alebo uložíme podrobnosti o zariadení na tesný vstup baterky.
4. Vytvorenie základňového kolektora pre batériu.
Z dosky plošných spojov s hrúbkou 5 mm sme vystrihli základné podrobnosti.
Rozmery častí sa vyberajú podľa rozmerov batérie.
Hrúbka častí 5 mm je určená veľkosťou vodiacej drážky v batérii a súčasne poskytuje dostatočnú pevnosť a tuhosť na výrobu konštrukcie.
Základným konštrukčným detailom je obdĺžnik s rozmermi 75 x 70 mm. Nasledujú dve vodiace lišty 12 x 70 mm a dve stredné tesnenia 8 x 70 mm.
Zostavujeme (pomocou skrutiek alebo nitov) podrobnosti základne pre batériu. Po montáži upravíme rozmery konštrukcie pomocou pílky pre hladké posúvanie základne pozdĺž drážok batérie.
Dĺžku vodiacich líšt základne (spredu) prispôsobujeme možnosti ich inštalácie v jednej rovine s prednou stranou batérie. V tejto polohe označíme obdĺžnikové okno, do ktorého sa má vložiť pružinový zámok batérie, keď je na ňom namontovaná základňa v pracovnej polohe. Odstránime podstavec a spracujeme okno - vyvŕtame diery v rohoch okna, vyvŕtame obdĺžnik, ktorý vytvorí otvory vo vnútri obrysu označovania, okno mechanicky spracujeme pozdĺž vyznačovacích čiar.
V pracovnej polohe v zadnej časti základne zaznamenávame umiestnenie drážok s kontaktmi na batériu. Podľa označenia sme v spodnej doske vyrezali dve drážky pod kontaktmi kolektora kladného a záporného prúdu. Vyrábame dva elektrické kontakty tvaru L a inštalujeme ich do drážok, upevnite ich pomocou skrutiek a utopte hlavy.
5. Ak sa chcete dohodnúť na energii baterky a batérie, zvážte zariadenie baterky.
Otvorená baterka priniesla sklamanie. Všetkých 24 matíc LED je zapojených paralelne a pripojené k napájaniu pomocou jediného odporu 2,2 ohmu.
A to znamená, že keď je jedna (najslabšia) LED zapálená, prúd k ostatným pri paralelnom zapnutí sa automaticky zvyšuje, čo zvyšuje pravdepodobnosť vypálenia ďalšej LED atď.
Túto situáciu je potrebné napraviť. Aby nedošlo k nastaveniu samostatného odporu pre každú LED, používame zmiešané pripojenie. Takýto spôsob pripojenia je najoptimálnejší. Zahŕňa kombináciu paralelného a sériového pripojenia. Okruh zabezpečuje paralelné začlenenie nie jednotlivých LED, ale ich sekvenčných reťazcov. Každý obvod má odpor obmedzujúci prúd. Výsledkom toho je, že aj keď jeden alebo niekoľko reťazcov zlyhá, matica LED bude naďalej svietiť bez ohrozenia zostávajúcich LED.
Pretože LED diódy nemajú žiadne označenie, potom na stanovenie ich charakteristík spájkujeme jednu LED a skontrolujeme ju na multimetri.
LED diódu zapíname cez reťaz - obmedzujúci odpor 510 ohmov, premenlivý odpor 1 kom ... 4,7 kom, 12 V napájanie a zmena odporu, určujeme aktuálnu spotrebu LED v zariadení podľa maximálneho jasu žiara. Bývame na údajoch zo zariadenia 8 ... 10 ma.
Meranie úbytku napätia na LED ukázalo hodnotu 2,8 V. Pri minimálnom napätí 12 V na použitej batérii vypočítame (12 / 2,8 = 4,3) a zistíme, že v sériovom obvode nie je možné nainštalovať viac ako 4 LED. Ale berúc do úvahy pokles napätia cez obmedzujúci odpor a ovládacie prvky vodiča, vyberieme sekvenčný reťazec 3 LED. K tomuto výberu prispieva aj usporiadanie prvkov na doske.
Uvoľňujeme dosku zo všetkých externých pripojení, spájkujeme kontrolnú LED na miesto a vytvoríme nový spínací obvod LED.
Aby ste to dosiahli, odstráňte z dosky ďalší odpor a prerušte spojovacie cesty pre zapnutie LED, s výnimkou jednej z okrajov dosky spájajúcej katódy LED.
Pred zmenou boli na doske tri rady 8 paralelne zapojených a rovnomerne rozmiestnených LED diód. Po orezaní pozdĺžnych dráh prepojíme susedné LED diódy v priečnom smere pomocou prepojok. Dostávame 8 radov 3 LED diód zapojených do série.
Na anódovej strane reťaze LED v každej rade spájkujte obmedzujúci odpor 1 kom. Spojením voľných koncov odporov získame pozitívny záver matice. Záporný výstup je spojený s nedotknutou stopou na doske.
Zostavenú maticu LED inštalujeme do baterky na svoje pôvodné miesto a pripojíme ju štandardným vypínačom do priestoru pre batériu. Túto možnosť zapínania novej matice je možné použiť pri použití jednej baterky so štandardnými batériami, ale na tento účel je potrebné k baterke pridať zosilňovací menič napätia DC-DC od 3 do 10 ... 12 V. (medzi batériami a maticou LED). o predaji, napr. Avšak, ešte jednoduchšie, večer si môžete vyrobiť z domov drobivý podobný elektronický zariadenie na jednom alebo dvoch tranzistoroch. Schémy a popisy sú ponúkané na našej webovej stránke.
Na pripojenie baterky k batérii predstavujeme ďalší konektor. Na zadnú stenu krytu baterky inštalujeme trojstupňovú zásuvku pre konektor Jack 3.5 a pripojíme ju k matici LED prostredníctvom spínacieho pružinového kontaktu objímky. Po pripojení zástrčky „Jack 3.5“ k batérii sa potom k baterke pripojí externé napájanie, čím sa automaticky vypne bežné napájanie a naopak.
Vzhľadom na to, že odpory obmedzujúce prúd sa vypočítavajú podľa maximálneho možného napätia na batérii (17 voltov), inštalujú sa a nastavujú podľa prúdu v každom obvode LED a napätie na batérii klesá (až do 12 voltov), môžeme predpokladať, že minimum dokončenie baterky je dokončené. Aj keď sú možné vylepšenia dizajnu. Toto je predstavenie ovládača pre LED, ktorý indikuje alebo vypína batériu pri nízkom napätí.
6. Montáž konštrukcie svietidla batérie.
Na spojenie základne - aktuálneho kolektora s baterkou, používame prechodový kus v podobe rukoväte, ktorý je vhodný na použitie baterky. Rukoväť môže byť vyrobená z hrubej plastovej rúrky, vystrihnutej z plastového kusu alebo moderne vyrobená na 3D tlačiarni. Nainštalujte spínač do držadla, odpojte sieťovú zástrčku a vodiče pre pripojenie k aktuálnemu kolektoru.
Keď to všetko spojíme, dostaneme to, čo chceme.
