Ao morar fora da cidade, às vezes você se encontra em uma situação em que a casa é desconectada por motivos externos, a eletricidade é desligada. É especialmente desagradável quando, neste momento, uma tempestade, mau tempo ou crepúsculo já começou. Não há bateria suficiente por um longo tempo, e ficar no escuro fica sem alegria.
Para superar essa situação, propõe-se fabricar uma lâmpada de bateria portátil que funcione como lanterna, lâmpada de mesa ou fonte de iluminação interna em espera.
Como fonte de energia para a lanterna, usamos uma bateria substituível de uma chave de fenda, que possui uma capacidade significativa. Essa ferramenta funciona periodicamente e as baterias são ainda menos comuns. Nós o usamos para iluminar e, quando a eletricidade está conectada, a cobramos.
Fazendo uma lâmpada de bateria.
1. Selecionamos uma fonte de luz.
Uma lanterna LED barata com uma matriz de 24 LEDs foi comprada como fonte de luz. As lentes de todos os LEDs são projetadas em um bloco e fornecem um feixe de luz concentrado, com bom brilho. A lanterna é alimentada por três baterias e consome uma corrente de cerca de 150 mA.
2. Os dados de origem:
Nós temos:
- uma bateria de uma chave de fenda (fonte de alimentação - 14,4 V) e uma lanterna LED (fonte de luz - 4,5 V).
É necessário:
- monte-os em um design único (dobrável);
- coordene eletricamente sua nutrição.
3. Fazendo um dispositivo de montagem para a lanterna.
Em um quadrado de alumínio de 30 x 30 mm, cortamos duas partes com 50 mm de comprimento.
Realizamos o processamento mecânico das extremidades (alinhamento, remoção de arestas cortantes, raios e chanfros), dobramos as prateleiras de retenção, a uma distância dependendo da espessura do corpo da lanterna (no nosso caso, 24 mm). Como resultado, obtemos as metades direita e esquerda da captura.
Para completar o dispositivo de montagem, a partir de uma chapa de aço inoxidável com uma espessura de 1,0 ... 1,5 mm, cortamos e dobramos um ângulo de transição a 90 graus, o que nos permite direcionar o feixe de luz da posição "para baixo" para a posição "para cima" devido à rotação.
Realizamos furos de conexão em todos os detalhes e, no interior das garras, aplicamos chanfros profundos para instalar as cabeças dos prendedores alinhadas com o avião. Montamos (com parafusos ou rebites) um dispositivo de montagem para uma lanterna.
Verifique a instalação da lanterna no dispositivo. Se necessário, editando ou arquivando, trazemos os detalhes do dispositivo para uma entrada apertada da lanterna.
4. Fazendo a base - coletor de corrente para a bateria.
Na folha de PCB com 5 mm de espessura, recortamos os detalhes da base.
As dimensões das peças são selecionadas de acordo com as dimensões da bateria.
A espessura das peças de 5 mm é determinada pelo tamanho da ranhura da guia na bateria e, ao mesmo tempo, fornece resistência e rigidez suficientes para a fabricação da estrutura.
O detalhe estrutural básico é um retângulo de 75 x 70 mm. Isto é seguido por duas guias de 12 x 70 mm e duas juntas intermediárias de 8 x 70 mm.
Montamos (com parafusos ou rebites) os detalhes da base da bateria. Após a montagem, ajustamos as dimensões da estrutura para deslizar suavemente a base ao longo das ranhuras da bateria.
Ajustamos o comprimento das guias da base (de frente) para a possibilidade de instalá-las alinhadas com a parte frontal da bateria. Nesta posição, marcamos uma janela retangular para a trava de mola da bateria entrar, quando a base é instalada nela na posição de trabalho. Removemos a base e processamos a janela - fazemos furos nos cantos da janela, fazemos um retângulo fazendo furos dentro do contorno da marcação, processamos mecanicamente a janela ao longo das linhas de marcação.
Na posição de trabalho, na parte traseira da base, observamos a localização das ranhuras com os contatos da bateria. De acordo com a marcação, cortamos duas ranhuras na placa de base, sob os contatos do coletor de corrente positivo e negativo. Fabricamos dois contatos elétricos em forma de L e os instalamos nas ranhuras, os prendemos com os parafusos enquanto afogamos as cabeças.
5. Para concordar com o poder da lanterna e da bateria, considere o dispositivo da lanterna.
Uma lanterna aberta trouxe alguma decepção. Todos os 24 LEDs da matriz são conectados em paralelo e conectados à energia através de uma única resistência de 2,2 ohm.
E isso significa que, quando um LED (o mais fraco) é queimado, a corrente dos outros quando ligada em paralelo aumenta automaticamente, o que aumenta as chances de queimar o próximo LED, etc.
Esta situação precisa ser corrigida. Para não definir uma resistência separada para cada LED, usamos uma conexão mista. Esse método de conexão é o mais ideal. Envolve uma combinação de conexão paralela e serial. O circuito fornece a inclusão em paralelo, não de LEDs individuais, mas de cadeias seqüenciais deles. Cada circuito possui uma resistência limitadora de corrente. Como resultado, mesmo se uma ou várias cadeias falharem, a matriz de LEDs continuará a brilhar sem ameaçar os demais LEDs.
Como os LEDs não possuem nenhuma marcação, para determinar suas características, soldamos um LED e o verificamos no multímetro.
Ligamos o LED através da corrente - uma resistência limitadora de 510 ohms, uma resistência variável de 1 kom ... 4,7 kom, uma fonte de alimentação de 12 V e alterando a resistência, determinamos o consumo atual do LED pelo dispositivo de acordo com o brilho máximo do brilho. Nós nos debruçamos sobre as leituras do dispositivo 8 ... 10 ma.
A medição da queda de tensão no LED mostrou um valor de 2,8 V. Com uma tensão mínima de 12 volts na bateria usada, calculamos (12 / 2,8 = 4,3) e determinamos que não podem ser instalados mais de 4 LEDs em um circuito em série. Mas, levando em consideração a queda de tensão através da resistência limitadora e dos elementos de controle do motorista, selecionamos uma cadeia seqüencial de 3 LEDs. Além disso, a organização dos elementos no quadro contribui para essa escolha.
Liberamos a placa de todas as conexões externas, soldamos o LED de controle no lugar e formamos um novo circuito de comutação de LED.
Para fazer isso, remova a resistência adicional da placa e corte os caminhos de conexão para ligar os LEDs, exceto um da borda da placa que conecta os catodos dos LEDs.
Antes da mudança, ao longo da placa havia três linhas de 8 LEDs conectados em paralelo e igualmente espaçados. Depois de cortar os trilhos longitudinais, conectamos os LEDs adjacentes na direção transversal com os jumpers. Temos 8 linhas de 3 LEDs conectados em série.
Do lado do ânodo da cadeia de LEDs, em cada linha, solde a resistência limitadora de 1 com. Ao conectar as extremidades livres das resistências, obtemos uma conclusão positiva da matriz. A saída negativa é conectada à faixa intocada na placa.
Instalamos a matriz de LED montada em seu antigo lugar na lanterna, conecta-a através do interruptor padrão ao compartimento da bateria. Esta opção de ligar uma nova matriz pode ser usada ao usar uma lanterna com baterias padrão, mas para isso é necessário adicionar um conversor de tensão DC-DC de 3 a 10 ... 12 V. de aumento à lanterna (entre as baterias e a matriz de LED). à venda, por exemplo, em. No entanto, ainda mais fácil, à noite você pode fazer a partir de casa friável semelhante eletrônico dispositivo em um ou dois transistores. Esquemas e descrições são oferecidos em nosso site.
Para conectar a lanterna à bateria, apresentamos um conector adicional. Na parede traseira do compartimento da lanterna, instalamos um soquete de três estágios para o conector Jack 3.5 e o conectamos à matriz de LEDs através do contato da mola do soquete. A energia externa será conectada à lanterna quando o plugue “Jack 3.5” estiver conectado à bateria, desligando automaticamente a energia normal e vice-versa.
Devido ao fato de que as resistências limitadoras de corrente são calculadas de acordo com a tensão máxima possível na bateria (17 volts), instalada e ajustada de acordo com a corrente em cada circuito do LED, e a tensão na bateria diminui apenas (até 12 volts), podemos assumir que a mínima finalização da lanterna está concluída. Embora sejam possíveis melhorias no design. Esta é a introdução do driver para LEDs, indicando ou desligando a bateria em baixa tensão.
6. Montagem do design da lâmpada da bateria.
Para conectar a base - o coletor atual com uma lanterna, usamos uma peça de transição na forma de uma alça conveniente para o uso de uma lanterna. A alça pode ser feita de tubo de plástico de parede espessa, cortada de um pedaço de plástico ou feita de forma elegante em uma impressora 3D. Instale um interruptor na alça, remova o plugue de alimentação e os fios para conectar ao coletor de corrente.
Juntando tudo, conseguimos o que queremos.
