Вечный фонарь с динамо: особенности и преимущества
Фонарик – незаменимая вещь. А уж если это вечный фонарик, то ему просто нет цены. Пригодиться он может в любую минуту: в квартире произошло отключение света, непредвиденная ситуация может случиться в поездке, в гараже, на даче. Только представьте, что будет, если в самый неподходящий момент сядет батарейка. Но если фонарь с динамомашиной, то беспокоиться не о чем. Вы всегда будете со светом.
Что такое динамо-фонарь
Фонарик с динамо отличается от прочих тем, что в нем нет батареек. Он может иметь:
- ручку, которую для подзарядки надо крутить;
- рычаг, многократное нажатие на который способствует зарядке;
- есть еще один вариант – просто потрясти фонарь, и час работы обеспечен.
Вечный фонарик может работать без ограничения времени. Срок службы зависит от долговечности, встроенной в него лампочки. Современный динамо фонарик – светодиодный. Он может работать больше десяти лет непрерывно за счет автономной зарядки.
Его называют еще фонарик Фарадея. Устройство довольно простое. В светильнике есть сердечник из металла и катушка. При их взаимодействии возникает электрический ток. Вечный фонарь оснащен Ni-Mh аккумулятором. В фонаре устанавливают одну или несколько светодиодных ламп. Если одна лампа, то ее размещают ее по центру, если несколько, то вокруг центра.
Функциональность данного устройства для охотника
Фонарь с динамо подзарядкой в силу того, что для его функционирования не нужны батарейки, востребован охотниками, рыболовами и туристами. Настоящие динамо фонари стоят довольно дорого, но цель оправдывается – они действительно служат долго и обеспечивают достойный уровень качества.
Вечный фонарик незаменим для настоящих следопытов. Экономить при выборе фонаря не надо.
Преимущества фонарика Фарадея:
- Компактность, легкость. Качественный динамо фонарь водонепроницаем. Такие светильники имеют очень маленький вес, они компактны, имеют отличную защиту от повреждений и ударов.
- Многофункциональность. При помощи фонаря можно заряжать телефоны, фотокамеры. Многие модели являются многофункциональными, поскольку в них встроены компасы и приемники.
- Большой ассортимент. Выбирать вечный фонарик из огромного разнообразия очень трудно. Моделей много, они различаются конструкциями. Есть маленькие по габаритам модели, они достигают всего лишь 5 см в длину. Фонарик Фарадея может иметь разную мощность, функциональность и дизайн. Каждый может подобрать на свой вкус, возможности и потребности.
Обзор моделей
Существует достаточно большое количество вариантов вечных фонариков, предназначенных для различных ситуаций и для использования при выполнении различных работ.
Фонарик «Универсал»
Фонарик Фарадея не имеет батареек. Пользоваться им без замены ламп можно 11 лет. Хорошо выдерживает влажную погоду, им можно пользоваться даже в дождь. Конденсатор имеет большую электроемкость. Для того, чтобы устройство зарядилось, его надо просто потрясти. Светодиод оснащен линзой, поэтому мощность светового потока увеличена.
Легкий и компактный. Выполнен из пластика.
«Hight Power Headlamp» — налобная модель
Данный вариант очень удобен тем, что в руках держать его не надо. Он крепится на лоб при помощи резинок. Работает без батареек.
Для зарядки имеется зарядное устройство. При помощи шнура подсоединяется к заряднику, оснащенному вращающейся ручкой. Поработав ручкой минуту, можно освещать пространство в течение часа. При помощи устройства возможна подзарядка мобильного телефона. Переходники предназначены для зарядки телефона Nokia. Имеет небольшие размеры:5 х 6 см. Корпус выполнен из пластика.
«Dynamo VIP»
Особенность – наличие дополнительных опций. Такая модель может служить зарядными устройствами для мобильников, фотоаппаратов. Зарядки будет достаточно на полчаса работы электронных устройств. Все дополнительные переходники идут в комплекте.
Может работать в двух режимах, слабый на одном светодиоде и нормальный – на трех. Зарядка в течение минуты обеспечивает светом на один час.
Габаритные размеры — 15,5 х 5,5 х 4,5 см, пластиковый корпус.
«Пиранья»
Для данной модели батарейки так же не нужны. На корпусе расположена ручка, вращение которой заряжает аккумулятор.
3 минуты вращения ручки – 40 минут беспрерывного освещения. Установлено три светодиода. Имеет несколько режимов работы – мигание, щадящий режим с 1 светодиодом и обычный режим, когда горят все три светодиода равномерно. Непроницаем для воды, может успешно работать на глубине 10 метров. Угол поворота составляет 320 градусов. Это очень удобно – его можно закрепить и поворачивать в нужном направлении.
Габаритные размеры составляют 151х50х40 мм. Вес примерно 150 г. Модель идет в пластиковой оболочке.
Модели на солнечных батареях
Данные модели представлены в виде светодиодного фонаря, работающего от световой энергии. Корпус светового устройства оснащен солнечной батареей, являющейся основным источником энергии. У большинства моделей данный источник – не единственный. Имеется еще встроенная в корпус динамо-машина.
Ручка, ведущая к динамо-машине, вращается, приводя ее в действие. Данное действие осуществляет зарядку аккумулятора. Таким образом, данная модель работает, как от световой энергии (солнечная батарея), так и от динамо-машины. За счет такого сочетания длительность работы фонаря увеличивается. Он может работать на данных энергетических источниках полтора часа. В случае если светильник гаснет, то всегда его можно подзарядить динамическим путем.
Достоинство модели — устойчивость к воздействию влаги. Он может сохранять работоспособность на глубине пяти метров под водой. Светодиоды, установленные в фонарь, смогут «прожить» 50000 часов.
Габариты светового прибора: 147х 61х 45 мм. Вес составляет около 180 г. Корпус выполнен из пластика.
Модели, оснащенные радио и издающие звук сирены
Устройство является многофункциональным. Имеет удобный эргономичный корпус, в котором установлен достаточно мощный светодиод. В корпусе вмонтирован радиоприемник и сигнальная система, оснащенная сиреной. Такие функции по достоинству оценят туристы, грибники и ягодники, садоводы и автолюбители.
Динамо фонарь хорош тем, что находится вне зависимости от источника питания. Световой прибор имеет ручной механический привод, при помощи которого можно заряжать фонарик, если рядом отсутствует электросеть. Комплект оснащен наушниками, а в корпус встроен динамик. Ручная зарядка осуществляется минуту. Этого достаточно, чтобы фонарь светил десять минут без перерыва.
Минусом этого варианта является то, что он подвержен воздействию воды.
Видео
Смотрите в нашем видео? как модернизировать самый простой динамо фонарь.
Самозарядный светодиодный ручной фонарик с динамо подзарядкой и динамомашиной
Когда вы поворачиваете рукоятку, этот ручной фонарик заряжает суперконденсатор, который питает светодиод. На самом деле, система с ручным заводом обеспечивает достаточную мощность, чтобы вы могли просто напрямую питать светодиод, если конденсатор разрядился. Этот самозарядный фонарь не использует батареи и преобразует вашу собственную энергию в свет. Фонарь с динамо подзарядкой может гипотетически работать в течение десятилетий, и просто незаменим в чрезвычайной ситуации.
Шаг 1: Материалы
Для сборки динамо фонарика вам понадобятся:
Шаг 2: Генерируем электричество
Секретный соус для фонаря с динамомашиной — шаговый двигатель. Шаговый двигатель — это особый тип двигателя с двумя силовыми катушками. Двигатель может двигаться, включая катушки одну за другой, а затем изменяя полярность и снова включая их. Не беспокойтесь слишком сильно, если сейчас это не имеет особого смысла. Ключевое слово здесь — «чередование».
Если, двигатель на самом деле является преобразователем и может питаться от электричества и генерировать электричество при ручном питании, то шаговый двигатель фактически имеет две катушки, вырабатывающие переменный ток при повороте вала двигателя. Поскольку шаговые двигатели, как правило, имеют большие магниты и несколько катушек, это делает их очень эффективными для выработки электроэнергии.
Все, что нам нужно сделать, это провернуть вал двигателя. Чтобы проверить его, добавьте светодиод к каждой паре катушек двигателя и посмотрите, что произойдет.
Конечно, не всё так просто. У этого подхода есть одна проблема — мы получаем из двигателя переменный ток, но пытаемся питать цепь постоянного тока. Это то место, где появляются диоды.
Шаг 3: Мостовой выпрямитель
Установив диоды в мостовой выпрямитель, мы можем преобразовывать электричество переменного тока в постоянное. При таком расположении, независимо от того, где формируется переменный ток, электричество всегда течет между питанием и землей в одном направлении, и в результате вы получаете выходной сигнал постоянного тока.
Причина этого заключается в том, что, поскольку переменный ток колеблется между плюсом и минусом, два диода всегда смещены в прямом направлении, а два — в обратном. Благодаря этой хитроумной договоренности всегда существует путь для прохождения электричества только между питанием и землей.
Поскольку наш светодиодный динамо фонарь имеет две катушки, каждая из которых генерирует сигнал переменного тока, нам нужны два мостовых выпрямителя. Чтобы заставить их работать вместе, мы просто соединяем их параллельно: плюс к плюсу и земля к земле. Мы также добавим небольшой конденсатор, чтобы помочь сгладить напряжение и заполнить любые провалы в напряжении, создаваемые при циклическом переключении между мощностью, создаваемой двумя катушками.
Шаг 4: Регулировка стабилитрона
Как только мы получим хороший чистый сигнал постоянного тока, выходящий из выпрямителей, нам потребуется зарядить суперконденсатор. Однако, прежде чем мы это сделаем, мы должны убедиться, что напряжение от выпрямителей никогда не превысит напряжение суперконденсатора.
Хотя напряжение, выходящее из двигателя довольно мало, для большей безопасности, чтобы оно никогда не превышало рабочего напряжения конденсаторов, мы можем использовать стабилитрон, 5,6 В.
Подсоединив последовательно стабилитрон 5.1 В с резистором 100 Ом в положении обратного смещения между питанием и землей, мы можем гарантировать, что напряжение на конденсаторе никогда не превысит 5.1 В.
Если напряжение превышает 5,1 В, то срабатывает эффект Зенера, ограничивающий напряжение на диоде до 5,1 В и пускающий любой дополнительный ток через резистор, ограничивающий ток. Например, если двигатель выдает 9 В, то 5,1 В будут протекать через диод, а 3,9 В — через резистор. Любой компонент, подключенный параллельно к диоду, получит не более 5,1 В.
Это не лучшее средство регулирования напряжения, поскольку оно потенциально может генерировать много тепла, но поскольку ток, с которым мы работаем, относительно мал, всё должно быть в порядке.
Шаг 5: Хранение заряда
После того, как питание генерируется и регулируется, оно сохраняется в суперконденсаторе. Конденсатор подключен просто параллельно стабилитрону.
Шаг 6: Светодиод и выключатель
Светодиод и его ограничитель тока подключены параллельно к стабилитрону и суперконденсатору.
Затем последовательно подключается переключатель с резистором для подключения и отключения его к источнику питания суперконденсатора.
Когда на суперконденсаторе заканчивается питание, светодиод может быть запитан непосредственно от рукоятки до тех пор, пока переключатель включен. Если переключатель выключен, вместо этого заряжается конденсатор.
Шаг 7: Создаем шаблон
Для начала вырежьте и прикрепите шаблон для сверления отверстий для шагового двигателя. Он должен быть приклеен к крышке корпуса в центре примерно на 2,5 см от одного из его более коротких краев.
Шаг 8: Сверлим отверстия
Просверлите внешние крепежные отверстия и центральное отверстие для штифта.
Шаг 9: Подключите мотор
Присоедините мотор к крышке при помощи болтов M3.
Шаг 10: Расширяем отверстие в ручке
Расширьте отверстие в ручке, чтобы в него можно было вставить кнопку.
Шаг 11: Закрепите кнопку
Влейте фиксирующую жидкость в резьбу ручки, чтобы предотвратить дальнейшее ослабление болта при вращении динамического фонаря.
С помощью болта M6 x 20 мм неплотно прикрепите ручку к рукоятке. Он должен быть прикреплен достаточно свободно, чтобы ручка могла вращаться на месте.
Шаг 12: Присоединение муфты
Прикрепите муфту вала к рукоятке с помощью четырех болтов 6-32.
Шаг 13: Прикрепите ручку мотора
Прикрепите коленчатый рычаг к валу двигателя с помощью установочного винта муфты вала.
На этом сборка коленчатого рычага двигателя завершена.
Шаг 14: Подрежьте провода
Обрежьте провода, выходящие из шагового двигателя, оставив длину около 10 – 15 см.
Это облегчит последующую работу и размещение в кейсе.
Шаг 15: Отверстие для отражателя
Просверлите отверстие для отражающего конуса фонаря в центре одной из маленьких граней корпуса. Самый простой способ найти центр любой прямоугольной поверхности — это нарисовать X из угла в угол.
Шаг 16: Отверстие для переключателя
Просверлите пилотное отверстие в боковой части корпуса рядом с отверстием для отражателя, а затем увеличьте его. Здесь мы установим переключатель.
Шаг 17: Паяем схему
Пришло время спаять схему
Для начала я подключил на места два мостовых выпрямителя.
Затем я подключил стабилизатор напряжения.
После этого я припаял оба конденсатора
Наконец, я добавил резистор для светодиода. Остальные компоненты будут смонтированы вне платы и подключены позже.
Шаг 18: Подключаем светодиод
Подключите красный провод к аноду светодиода и черный провод к его катоду. Чтобы защитить соединения и предотвратить возможные замыкания, изолируйте их с помощью термоусадочных трубок.
Шаг 19: Устанавливаем светодиод
Нанесите контактный цемент на отражатель и кромку по краю светодиода.
Подождите, пока обе поверхности не подсохнут и не станут липкими на ощупь, а затем плотно прижмите их друг к другу, чтобы получить прочную связь.
Шаг 20: Прикрепите линзу
Прикрепите линзу к отражателю, нанеся контактный цемент вокруг передней внутренней кромки отражателя и внешнего края линзы.
Опять же, дождитесь, пока всё высохнет и не станет липким на ощупь, а затем плотно прижмите поверхности друг к другу.
Шаг 21: Выключатель
Пропустите переключатель через отверстие в корпусе и закрепите его с помощью крепежа.
Шаг 22: Устанавливаем отражатель
Нанесите контактный цемент на корпус по кругу установочного отверстия и на край отражателя. Плотно прижмите поверхности и убедитесь, что части склеились прочно.
Шаг 23: Подсоединяем мотор
Припаяйте провода двигателя к соответствующим выпрямителям на плате. Если вы забыли, где они, то обратитесь к схеме.
Также убедитесь, что вы правильно выбрали пары проводов. В моем случае красный и синий были прикреплены к одной катушке, а черный и зеленый к другой. Если вы перепутаете провода и соедините их с разными катушками, тогда ничего не произойдет.
Шаг 24: Припаиваем светодиод
Припаяйте светодиод последовательно с резистором, а переключатель последовательно с источником питания.
Шаг 25: Спаяйте переключатель и светодиод
Спаяйте переключатель и светодиод, чтобы завершить цепь. Теперь, когда переключатель нажат, светодиод либо подключен, либо отключен от суперконденсатора, что позволяет включать и выключать его.
Шаг 26: Добавляем липучку
Вырежьте две маленькие липучки с липкой задней частью и аккуратно установите печатную плату на внутренней стороне корпуса в месте, которое не будет мешать серводвигателю.
Шаг 27: Закройте корпус
Поставьте крышку на корпус и закрутите её болтами
Шаг 28: Добавьте резиновое покрытие (опционально)
Чтобы запаять соединение линзы, вы можете добавить поверх неё резиновое покрытие.
Шаг 29: Крутим!
Пару минут крутите двигатель и больше вы не останетесь в темноте!
Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.