Как сделать светодиодный светильник от батареек

Изготовление светодиодных светильников своими руками – как сделать яркий фонарь из подручных материалов

Лампы являются одним из самых важных элементов домашнего обихода, главным образом потому, что мы применяем их в различных областях жизни. Как собрать светодиодный светильник своими руками?

Я в основном применяю лампы для рукоделия и видеографии. Ни одна из ламп не была настолько мощна, чтобы в одиночку справиться с освещением предмета съемок. Освещение, используемое на «горячем башмаке» дороговато, и, как энтузиаст, я решил создать более дешевую версию освещения. Оно должно быть дешевле и лучше во всех отношениях! Как максимально удешевить проект и сделать светильник из подручных материалов своими руками.

Светодиодный самодельный светильник с девятью 3-ваттными светодиодами, работающий от четырех литий-ионных батарей и управляемый диммерной цепью может светить в зависимости от настроек диммера от 4 часов до 4 дней.

Шаг 1: Запчасти и инструмент

• Белый светодиод 3W (9 шт)
• NPN Транзистор TIP35c
• Регулятор напряжения7805
• Резистор 1.5k 1/4 Вт
• Подстроечный резистор 10к
• Конденсатор 220 мкФ
• Конденсатор 100 нФ (2x)
• Пластиковые стойки (4x)
• Переключатель

• Литий-ионные батареи 18650 (4x)
• Прямоугольный пластиковый контейнер
• Плата прототипирования без припоя
• Макетная плата

Инструменты для изготовления диодного светильника своими руками:

• Мультитул
• Цифровой мультиметр
• Поставка
• Паяльник
• Разделочная доска
• Пистолет для горячего клея

Шаг 2: Винты и стойки

Прикрутите пластиковые стойки к плате.

Шаг 3: Спозиционируйте светодиоды

При помощи небольшого количества клея временно закрепите светодиоды.

Шаг 4: Припаяйте светодиоды

Теперь припаяйте светодиоды к печатной плате, это должно закрепить светодиоды.

Шаг 5: Тестируем

Подайте на светодиодную матрицу питание 9 В. Что касается тепла, светодиоды очень сильно нагреваются при 9 В (на максимальной яркости). При 6-7 вольтах светодиоды практически не рассеивают тепло, а печатная плата поглощает очень мало выделяемого тепла. Итак, никогда не используйте этот девайс на максимуме мощности, настройте его только на половину яркости, он при этом будет светить ярче, чем большинство фабричных аналогов.

Шаг 6: Создание прототипа переменного регулятора / диммера (часть 1)

Контролировать яркость светодиодов будет диммер. Есть две идеальные схемы, которые можно использовать для наших нужд: ШИМ-понижающий преобразователь и линейный регулятор напряжения. ШИМ-понижающий преобразователь является более энергоэффективным по сравнению с линейным регулятором.

Вот схема нашего девайса: регулятор 7805 используется в качестве эталона напряжения для сильноточного транзистора, в то время как конденсатор триммера используется для управления напряжением транзисторной базы.

Шаг 7: Создание прототипа переменного регулятора / диммера (часть 2)

Время проверить схему! Попробуйте подать на неё напряжение от 10В до 30В. Регулятор должен выдавать постоянное напряжение на выходе. Попробуйте повернуть триммер, напряжение должно измениться с 4 до 9,5 В.

Шаг 8: Паяем диммер на плату

Как только вы получите рабочую диммерную схему, вы можете установить ее на ту же печатную плату, куда припаяли светодиоды.

Шаг 9: Добавляем переключатель

Теперь просверлите в плате отверстие, приклейте кнопочный переключатель, а затем припаяйте его к цепи диммера.

Шаг 10: Собираем блок батарей

Я последовательно спаял четыре батареи на 3,7 В и 2000 мАч, чтобы получить аккумулятор на 14,8 В (2000 мАч). Обязательно припаивайте их быстро, если вы перегреете их, они потеряют свои свойства.

Шаг 11: Припаиваем блок батарей к плате

Припаяйте блок батарей к диммерной схеме.

Шаг 12: Готово!

Светодиодная лампа готова!

Шаг 13: Опробуйте её в деле!

Шаг 14: Обслуживание и зарядка батарей

Литиевые батареи очень чувствительны к перенапряжению и нуждаются в специальных зарядных устройствах, также известных как балансировочные зарядные устройства.

Шаг 15: Финальные мысли

Плата действует как теплоотвод и вы улучшите её свойства, добавив вентилятор с радиатором. При работе на полной мощности, лампа сильно греется и без вентилятора она прослужит всего 10 минут. Хотя на половине мощности она может служить очень и очень долго.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Источник

Подключение светодиодов от батареек

Доступность и относительно невысокие цены на сверхъяркие светодиоды (LED) позволяют использовать их в различных любительских устройствах. Начинающие радиолюбители, впервые применяющие LED в своих конструкциях, часто задаются вопросом, как подключить светодиод к батарейке? Прочтя этот материал, читатель узнает, как зажечь светодиод практически от любой батарейки, какие схемы подключения LED можно использовать в том или ином случае, как выполнить расчет элементов схемы.

К каким батарейкам можно подключать светодиод?

В принципе, просто зажечь светодиод, можно от любой батарейки. Разработанные радиолюбителями и профессионалами электронные схемы позволяют успешно справиться с этой задачей. Другое дело, сколько времени будет непрерывно работать схема с конкретным светодиодом (светодиодами) и конкретной батарейкой или батарейками.

Для оценки этого времени следует знать, что одной из основных характеристик любых батарей, будь то химический элемент или аккумулятор, является емкость. Емкость батареи – С выражается в ампер-часах. Например, емкость распространенных пальчиковых батареек формата ААА, в зависимости от типа и производителя, может составлять от 0.5 до 2.5 ампер-часов. В свою очередь светоизлучающие диоды характеризуются рабочим током, который может составлять десятки и сотни миллиампер. Таким образом, приблизительно рассчитать, на сколько хватит батареи, можно по формуле:

В данной формуле в числителе стоит работа, которую может совершить батарея, а в знаменателе мощность, которую потребляет светоизлучающий диод. Формула не учитывает КПД конкретно схемы и того факта, что полностью использовать всю емкость батареи крайне проблематично.

При конструировании приборов с батарейным питанием обычно стараются, чтобы их ток потребления не превышал 10 – 30% емкости батареи. Руководствуясь этим соображением и приведенной выше формулой можно оценить сколько нужно батареек данной емкости для питания того или иного светодиода.

Как подключить от пальчиковой батарейки АА 1,5В

К сожалению, не существует простого способа запитать светодиод от одной пальчиковой батарейки. Дело в том, что рабочее напряжение светоизлучающих диодов обычно превышает 1.5 В. Для сверхьярких светодиодов эта величина лежит в диапазоне 3.2 – 3.4В. Поэтому для питания светодиода от одной батарейки потребуется собрать преобразователь напряжения. Ниже приведена схема простого преобразователя напряжения на двух транзисторах с помощью которого можно питать 1 – 2 сверхъярких LED с рабочим током 20 миллиампер.

Данный преобразователь представляет собой блокинг-генератор, собранный на транзисторе VT2, трансформаторе Т1 и резисторе R1. Блокинг-генератор вырабатывает импульсы напряжения, которые в несколько раз превышают напряжение источника питания. Диод VD1 выпрямляет эти импульсы. Дроссель L1, конденсаторы C2 и С3 являются элементами сглаживающего фильтра.

Транзистор VT1, резистор R2 и стабилитрон VD2 являются элементами стабилизатора напряжения. Когда напряжение на конденсаторе С2 превысит 3.3 В, стабилитрон открывается и на резисторе R2 создается падение напряжения. Одновременно откроется первый транзистор и запирет VT2, блокинг-генератор прекратит работу. Тем самым достигается стабилизация выходного напряжения преобразователя на уровне 3.3 В.

В качестве VD1 лучше использовать диоды Шоттки, которые имеют малое падение напряжения в открытом состоянии.

Трансформатор Т1 можно намотать на кольце из феррита марки 2000НН. Диаметр кольца может быть 7 – 15 мм. В качестве сердечника можно использовать кольца от преобразователей энергосберегающих лампочек, катушек фильтров компьютерных блоков питания и т. д. Обмотки выполняют эмалированным проводом диаметром 0.3 мм по 25 витков каждая.

Данную схему можно безболезненно упростить, исключив элементы стабилизации. В принципе схема может обойтись и без дросселя и одного из конденсаторов С2 или С3 . Упрощенную схему может собрать своими руками даже начинающий радиолюбитель.

Cхема хороша еще тем, что будет непрерывно работать, пока напряжение источника питания не снизится до 0.8 В.

Как подключить от 3В батарейки

Подключить сверхъяркий светодиод к батарее 3 В можно не используя никаких дополнительных деталей. Так как рабочее напряжение светодиода несколько больше 3 В, то светодиод будет светить не в полную силу. Иногда это может быть даже полезным. Например, используя светодиод с выключателем и дисковый аккумулятор на 3 В (в народе называемая таблеткой), применяемый в материнских платах компьютера, можно сделать небольшой брелок-фонарик. Такой миниатюрный фонарик может пригодиться в разных ситуациях.

От такой батарейки — таблетки на 3 Вольта можно запитать светодиод

Используя пару батареек 1.5 В и покупной или самодельный преобразователь для питания одного или нескольких LED, можно изготовить более серьезную конструкцию. Схема одного из подобных преобразователей (бустеров) изображена на рисунке.

Бустер на основе микросхемы LM3410 и нескольких навесных элементов имеет следующие характеристики:

• входное напряжение 2.7 – 5.5 В.
• максимальный выходной ток до 2.4 А.
• количество подключаемых LED от 1 до 5.
• частота преобразования от 0.8 до 1.6 МГц.

Выходной ток преобразователя можно регулировать, изменяя сопротивление измерительного резистора R1. Несмотря на то, что из технической документации следует, что микросхема рассчитана на подключение 5-ти светодиодов, на самом деле к ней можно подключать и 6. Это обусловлено тем, что максимальное выходное напряжение чипа 24 В. Еще LM3410 позволяет регулировать яркость свечения светодиодов (диммирование). Для этих целей служит четвертый вывод микросхемы (DIMM). Диммирование можно осуществлять, изменяя входной ток этого вывода.

Как подключить от 9В батарейки Крона

«Крона» имеет относительно небольшую емкость и не очень подходит для питания мощных светодиодов. Максимальный ток такой батареи не должен превышать 30 – 40 мА. Поэтому к ней лучше подключить 3 последовательно соединенных светоизлучающих диода с рабочим током 20 мА. Они, как и в случае подключения к батарейке 3 вольта не будут светить в полную силу, но зато, батарея прослужит дольше.

Схема питания от батарейки крона

В одном материале трудно осветить все многообразие способов подключения светодиодов к батареям с различным напряжением и емкостью. Мы постарались рассказать о самых надежных и простых конструкциях. Надеемся, что этот материал будет полезен как начинающим, так и более опытным радиолюбителям.

Источник