Как сделать светодиод на батарейках

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 10.09.2024

В карманных фонариках применяются светодиоды с напряжением питания 2,5 — 3,3В, напряжение батареи состоящей из трех элементов питания 4,5В, ограничительный резистор снижает напряжение питания до безопасного для светодиода 3,3В. А возможно ли за питать светодиод от одной батарейки ААА с напряжением 1 — 1,5В ? Благодаря современным технологиям, возможно все! На этом рисунке представлена простая схема блокинг генератора позволяющая питать один 3,3 вольтовый светодиод низким напряжением от одной батарейки или аккумулятора напряжением 1 – 1,5 вольта.

Для этой самоделки вам понадобится:

Светодиод с напряжением питания 2,5 — 3,3В
Одна батарейка или аккумулятор 1 — 1,5В
Выключатель
Ферритовое кольцо диаметром 10 — 20 мм.
Провод диаметром 0,3 — 0,5 мм.
Диод IN4007
Конденсатор 10 мкф 16 В
Резистор 50 — 100 ом или переменный до 500 ом
Транзистор структуры NPN КТ315, BC547, КТ815, BD135, BD139 или PNP КТ361, BC557, КТ814, BD136, BD140. После установки транзисторов структуры PNP изменяется полярность питания.

Важным элементом блокинг генератора (или как его называют импульсный повышающий преобразователь напряжения) является трансформатор, от правильного изготовления которого зависит работоспособность устройства. Мотать трансформатор лучше всего на 10 миллиметровом ферритовом кольце от лампы экономки или зарядного устройства для мобильного телефона. На крайний случай подойдет любое другое ферритовое кольцо большего диаметра. В принципе размер кольца особого значения не имеет. Даже возможно использовать миниатюрный квадратный трансформатор с ферритовым сердечником.

У вас должно получиться две обмотки и четыре вывода.

Согласно схеме соединяем начало первой обмотки с концом второй. Я специально намотал провода разного цвета зеленый и белый с зеленой полосой, чтобы вам было понятно.

Собирать устройство лучше всего навесным монтажом, так получается более компактно и есть возможность разместить компоненты в корпусе от небольшого фонарика. Транзисторы подойдут практически любые структуры NPN КТ315, BC547, КТ815, BD135, BD139 или структуры PNP КТ361, BC557, КТ814, BD136, BD140. Обратите внимание, после установки транзисторов структуры PNP надо изменить полярность питания, а также перевернуть светодиод, конденсатор C1 и диод D1 согласно схеме. После правильной сборки девайс начинает работать с первого раза.

Яркость светодиода регулируется подбором резистора R1. В своей самоделке я установил подстроечный резистор на 500 ом, максимальной яркости светодиода добился при сопротивлении подстроечного резистора в 63 ома. Максимальное напряжение на светодиоде после точной настройки резистора 3 вольта. Если ваш генератор не работает, проверьте правильно ли намотали трансформатор, а также исправность всех компонентов, правильность сборки, качество пайки. Никогда не подключайте светодиод к работающему генератору потому, что на холостом ходу генератор вырабатывает десятки вольт и кристалл светодиода сгорит как пушинка. Включайте генератор, только с припаянным на свое место светодиодом.

Рабочая частота блокинг генератора 19 кГц. По мере разряда батарейки частота будет постепенно снижаться. Свою работоспособность данная схема сохраняет до 0,6 вольт.

В заключение хочу сказать, это устройство может собрать любой начинающий радиолюбитель с минимальными познаниями в радиоэлектронике. Так, что если у вас есть пол часа свободного времени, попробуйте собрать очень простой и неприхотливый к деталям девайс. Пусть эта самоделка станет проектом вашего выходного дня.

Друзья, желаю вам хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как работает светодиод от одной батарейки.

Организовав питание светодиодной ленты от батарейки или аккумулятора, можно обеспечить подсветку в технических постройках, лишенных бытовой электросети. За счет низкого напряжения исключен риск поражения людей током, полосу можно использовать для украшения детских игрушек или освещения шкафов либо деталей интерьера.

Преимущества такого способа подключения

Ленты со светодиодными лампами рассчитаны на напряжение 12 или 24 В, что предусматривает установку трансформатора. В процессе работы преобразователь нагревается и требует вентиляции для отвода излишков тепла.

Применение портативного сменного источника питания позволяет упростить электрическую схему, повысить надежность и безопасность фоновой подсветки.

Основные преимущества светодиодной полосы с питанием от батарейки:

не требуются трансформатор и выпрямитель, которые должны соответствовать мощности потребителей;
простота подключения источника постоянного тока к ленте;
не нужно скрывать дополнительные провода, проложенные от розетки 220 В к трансформатору;
не понадобится обустраивать розетку около зоны установки светодиодной полосы;
отсутствие трансформатора повышает надежность работы системы подсветки;
возможна установка ленты на переносных элементах интерьера или детских игрушках.

Когда это пригодится, а когда бесполезно?

Схема используется в случаях:

обустройства фонового или основного освещения в помещениях, лишенных централизованного электроснабжения;
подсветки различных изделий, используемых в ходе отдыха на природе (например, палаток либо велосипедов);
установки светодиодной ленты на технику или предметы интерьера, расположенные вне жилых помещений;
отделки помещений, в которых невозможно или затруднительно проложить электропроводку;
обустройства локальных светильников, излучающих направленный пучок света и нетребовательных к мощности источника питания.

Батарейки или литиевые аккумуляторы не рассчитаны на высокую мощность нагрузки и не подходят для организации систем освещения в помещениях с увеличенной площадью. Системы не применяют для монтажа на внешних стенах, поскольку источники тока не выдерживают климатических воздействий. Подсветка с локальным питанием не рассчитана на длительное использование и не поддерживает специальные эффекты (например, плавный розжиг, мерцание или медленное отключение).

Пошаговые инструкции подключения

Запитать светодиодную ленту можно как от химического одноразового источника постоянного тока (батарейки), так и от литиевого аккумулятора. В случае применения восстанавливаемого элемента следует предусмотреть разъем для быстрого отключения. Аккумуляторы обеспечивают работу подсветки на протяжении нескольких часов, но отличаются повышенной ценой и чувствительны к внешним условиям.

Собранную конструкцию крепят на стенах или перегородках мебели 2-сторонней клейкой лентой, алюминиевыми профилями или точками цианоакрилатного клея.

Для создания системы подсветки используют методы:

с пайкой точек соединения;
с установкой разъемов, позволяющих разобрать конструкцию.

1-й способ

Для выполнения работ понадобится паяльник мощностью 15-25 Вт либо паяльная станция, оснащенная регулятором температуры. Следует подготовить сосновую канифоль и припой ПОС любой марки. Для коммутации необходимы тонкие многожильные медные провода сечением от 0,5 до 0,75 мм?, отличающиеся хорошей эластичностью и не создающие дополнительной нагрузки на батарейки либо аккумуляторы. Следует приготовить диодную ленту, инструмент для снятия изоляции, ножницы и мелкую наждачную бумагу для удаления окислов с поверхностей перед пайкой.

Для сборки изделия необходимо:

При пайке допускается использовать часть полосы или весь элемент. Для укорачивания ленту разрезают по отмеченным линиям, рядом с которыми предусмотрены металлические контакты для подключения.

При пайке следует использовать минимальное количество припоя, жало должно касаться точек на ленте на протяжении 1-3 секунд.

Если поверхность светодиодной полосы покрыта защитной силиконовой пленкой, то перед началом работ контакты следует очистить от постороннего материала.

2-й способ (без пайки)

Если мастер не хочет использовать паяльник или не имеет навыков работы с оборудованием, то можно собрать блок питания из нескольких батареек, установленных в боксе. Коммутацию проводов осуществляют винтовыми зажимами, кабели к светодиодной ленте крепят специальными защелками. К недостаткам технологии относят постепенное окисление штекеров, что приводит к нарушению контакта. Пластиковые элементы, расположенные в зонах с повышенной температурой воздуха, могут оплавиться или потерять прочность.

Сколько времени будет светить?

Продолжительность работы светодиодной подсветки зависит от типа источников света, потребляемой мощности и характеристик батарейки. После приобретения ленты следует высчитать нагрузку с учетом режима работы и длины. Например, полоса WS2813 со 100 диодами, функционирующая на максимальной яркости, потребляет ток силой 5400 мА. При подключении банки из 3 аккумуляторов формата 18620 время непрерывного свечения составит до 60 минут. По мере старения АКБ емкость падает, что приводит к ускорению разрядки в 3-5 раз.

Сегодня буду делать автономную светодиодную лампочку которая не будет нуждаться в электричестве. Довольно часто сталкиваюсь с ситуацией где нужно посветить в каком-то тёмном помещении и чтобы при этом руки были свободны, например, летний душ, погреб, кладовка, туалет во дворе на даче в тёмное время суток. Вот и задался задачей сделать светодиодную лампочку с аккумулятором внутри своими руками. При этом такая лампочка очень компактная, даже послужит в роли фонарика, может заряжаться от обычной зарядки от телефона, в верхней части у неё есть неодимовый магнитик, благодаря которому эту лампочку можно прикрепить к любой металлической поверхности и она будет крепко держаться. Включается она с помощью кнопки (от фонарика) на боковой её стороне.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Что нам понадобится чтобы сделать лампочку с аккумулятором:

Светодиодная лампочка на 220 В в небольшом корпусе, подойдёт сгоревшая; ;
Плата заряда-защиты для аккумулятора;
Кнопка с фиксацией (такие ставят в фонари, можно взять от него);
Линейный стабилизатор тока для светодиодов AMC7135 на 350mA;
Неодимовый магнит 10х3 мм.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Как сделать автономную светодиодную лампочку с аккумулятором, пошаговая инструкция:

За основу была взята компактная лампочка на 220В 6W, которая свободно умещается в ладони, подобная лампа в таком же компактном корпусе может быть и на 3 Ватта, нам от неё главное получить корпус, какой она мощности уже не важно.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Понадобится металлическая пластина которая будет в роли радиатора для светодиодов, матрица из 6-ти светодиодов, которую я модифицировал, в оригинале светодиоды включены попарно, и эти пары включены последовательно, я разрезал в некоторых местах дорожки дремелем и сделал так что все они теперь включены параллельно.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Также для стабилизации тока питания светодиодов я поставил линейный стабилизатор тока AMC7135, схема соединений со светодиодов я взял из стандартных вариантов разводки, как на этой картинке, в моём случае на 1 Вт:

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Стабилизатор тока хорошо подходит под Li-ion аккумулятор на 3,7 В и в диапазоне напряжений 2,82 – 5,2В он стабильно удерживает 350mA, у меня он давал 370mA. Итого на каждый светодиод из 6-ти идёт по 60mA.

Модифицируем плату контроллера заряда. Чтобы она хорошо разместилась в корпусе и штекер свободно и полностью входил в гнездо, то я дремелем спилил в передней части платы текстолит, убрав также углы.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Также нужно подобрать резистор, который отвечает за ток заряда аккумулятора, здесь стоял SMD резистор R3 на 1,2 кОм, при этом ток заряда был около 1А. Я отпаял его и последовательно с ним припаял ещё один резистор на 1 кОм, получив 2,2 кОм суммарное сопротивление и ток вышел около 540mA.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Вместо резистора R5 я поставил диод и порог отсечки по разряду аккумулятора у меня вышел 2,98В, при этом напряжении плата защиты отключает аккумулятор от нагрузки, что позволяет дольше пользоваться светодиодной лампочкой без вреда самому аккумулятору. Падение напряжения на этом диоде составляет 0,734В, перед этим брал диод с падением напряжения около 0,6В и порог отсечки получался 2,85В, но это уже перебор.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Берём лампочку, разбираем, для этого сначала снимаем матовое светорассеивающее стекло, отрываем светодиодную матрицу, откусываем провода ведущие к цоколю от драйвера светодиодов.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Примерил аккумулятор 18350, он отлично помещается в цоколе.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Вместо верхнего контакта-пятачка я вклеил на эпоксидку 10-ти миллиметровый неодимовый магнит, перед этим немного подогнав отверстие в глубину.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Получился на вид как контакт в цоколе обычной лампы на 220В. Держится на любой металлической поверхности отлично.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Припаиваем к аккумулятору провода, делаем отверстие в боковой стенке лампочки. Вливаем термоклей глубоко в цоколь и вклеиваем туда аккумулятор, также заливаем клеем и кнопку.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Также высверлил отверстие над кнопкой для гнезда от платы заряда.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Нанёс на верхушку аккумулятора термоклей и приклеил к нему плату заряда, затем зафиксировал клеем и USB гнездо заряда.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Теперь устанавливаем пластину-радиатор, я к стенкам лампочки приклеил на теплопроводящий клей, также на него приклеил светодиодную матрицу к этой пластине для эффективного теплоотвода, так как светодиоды с линейным стабилизатором после длительного использования нагреваются почти до 50 градусов.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Ну и наконец припаиваем провода к матрице.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Измерил напряжение которое идёт на светодиоды после драйвера, получилось – 2,746В при напряжении на аккумуляторе – 3,72В. Итого получилось мощность светодиодной лампочки – 1 Вт, светит при этом довольно неплохо.

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Процесс заряда светодиодной лампочки:

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Всё, автономная светодиодная лампочка с аккумулятором сделанная своими руками готова!

Светодиодная лампочка с аккумулятором своими руками

Это фото в летнем душе, где я примагнитил лампочку к верхнему металлическому профилю.

Проект отлично вписался в нашу кухню как простое и недорогое решение — материалы дешевые, и вам не нужно копаться в стенах, чтобы найти провода. Светодиодные полосы дают хорошее количество света, а батареи обеспечивают полную мощность в течение нескольких часов непрерывного использования. Полоски легко режутся под любую длину шкафа. За выходные я смог запитать три комплекта.

Идея использования батарей 9 В и светодиодных лент имеет много потенциальных применений — везде, где вы хотите светодиодный свет, но не можете подключиться к постоянному электрическому источнику или предпочитаете не иметь дело с трансформатором. Далее расскажу как подключить светодиодную ленту к батарейке.

Шаг 1: Материалы

Освещение и электрика:

12V светодиодная лента освещения с клейкой стороной. Они продаются в виде катушек непрерывной световой полосы. Через каждые несколько сантиметров идут 3 светодиода и плата, вы можете разрезать их по нужной длине в отмеченных местах между повторяющимися блоками. Я купил свою ленту на Амазоне. Я установил двойной ряд светодиодов, чтобы увеличить светоотдачу. Цветовая температура тех, что я использовал, составляет 3100 Кельвинов – это холодный спектр — не такой, как старые голубые светодиоды, но ближе к флуоресцентному свету, чем к лампе накаливания.
Аккумулятор 9В (на самом деле 9,6В). Лампы предназначены для работы от 12 В, но батарея 9 В обеспечивает достаточный ток. Имейте в виду, что большинство перезаряжаемых батарей 9 В на самом деле имеют напряжение 7-8 В, что может быть недостаточным. Я использовал версию на 9.6V, которые стоит немного дороже, но также доступны онлайн.
Тумблер. Вы найдёте много вариантов в местных магазинах электроники.
Подключение для аккумулятора. Довольно простое устройство – у него есть провода и соединения для клемм аккумулятора
Разное паяльное оборудование и принадлежности (паяльник мощностью 25 Вт, припой, проволока, ножницы, термоусадочные трубки)

Оборудование для монтажа диодной подсветки на батарейках (Все это относится к моим существующим шкафчикам):

Распределительная коробка
Пластиковая крышка
Держатель батареи 9V
Шурупы по дереву и шайбы
Наличник из ПВХ

Мои шкафы были шероховатыми снизу, я не думал, что лента прилипнет как надо. Я использовал наличник из ПВХ, потому что был уверен, что лента прилипнет к нему должным образом, и я мог прикрепить его к нижней части шкафа.

Шаг 2: Сборка электроники

Разрежьте светодиодную ленту и провод

Работать со светодиодными лентами довольно просто. Линия, где ленту можно разрезать, проходит примерно через каждые 4 см, или около того. Это позволяет вам подогнать полоски под ваши нужды. Я хотел два ряда ламп под каждым шкафом, поэтому я отрезал по две полоски, два коротких провода, чтобы соединить их (достаточно длинных, чтобы согнуть их на 180 градусов), и более длинный провод, чтобы соединить подсветку с выключателем и аккумулятором.

Спаяйте светодиодные ленты

Чтобы припаять светодиоды, поместите каплю припоя на каждый из контактов на одном конце. Каждая катушка поставляется с проволокой на обоих концах, поэтому на каждой катушке уже есть пара заготовок для спаивания. Соединительные провода также нужно предварительно залудить. Соедините несколько полосок, плюсом к плюсу, расплавив каплю припоя и прикрепив конец провода.

Припаяйте переключатель и разъем аккумулятора

Следующим шагом является подключение переключателя к держателю батареи и оставшемуся проводу. Свободные концы разъема и провода будут прикреплены к световым полосам.

Соедините все вместе

Полярность для светодиодов важна, поэтому не забывайте об этом во время работы. Рекомендуется периодически проверять сборку, чтобы вы знали, что все идет правильно. На последней фотографии показана вся сборка, спаянная до того, как я закрыл все соединения термоусадочной трубкой. Обратите внимание, что последний конец светодиодной ленты остался свободным.

Шаг 3: Установите ленты под шкафчики

Сборка была подогнана специально под мои шкафчики, поэтому вам, возможно, придется изменить несколько вещей. В частности, нижняя часть моего шкафчика находится ниже полки примерно на 3 см. Я хотел, чтобы переключатель был скрыт от глаз и имел защитную крышку. Любое решение должно учитывать пространство для проводов на задней панели переключателя. Я нашел удлинитель для распределительной коробки, который как раз подходил по размерам.

Вырезаем отверстия в распределительной коробке

Я использовал ножовку, чтобы срезать одну сторону от удлинителя распределительной коробки. Затем просверлил два отверстия на длинной стороне и одно на короткой стороне, чтобы они упирались в свес шкафа. Дремелем я просверлил круглое отверстие в крышке.

Аккумуляторный зажим

Просверлите отверстие в нижней части шкафа для разъема аккумулятора и установите зажим за косяком. Зажим не является необходимой деталью, но позволяет удобно разместить батарею, когда все детали собраны воедино.

Установите расширитель распределительной коробки

Когда я планировал свой проект, я не учел, что крышка шире, чем расширитель коробки; это было проблемой, потому что я хотел прикрутить боковые стороны расширителя коробки непосредственно к юбке шкафа. В итоге я приклеил пару прокладок к каждой стороне расширителя, чтобы вся сборка плотно прилегала к шкафу. Я предварительно просверлил юбку шкафа и прикрепил расширитель винтами для дерева — будьте очень осторожны, чтобы не просверлиться насквозь! Третий винт, расположенный на короткой стороне расширителя, был необходим, так как без него переключатель и крышка не имели бы слишком большого движения.

Проденьте провод

Пропустите сборку через крышку и пластиковую гайку, прилагаемую к переключателю. Это нужно сделать до того, как вы прикрепите светодиодные ленты. Затяните гайку, чтобы закрепить переключатель на пластине, протолкните разъем батареи через отверстие в нижней части корпуса и привинтите крышку к удлинителю батареи.

Приклейте светодиодную ленту к ПВХ

Как только коробка с переключателем и питанием будут прикреплены к шкафу, можно будет прикрепить светодиодную ленту на нужное место. Если нижняя сторона ваших шкафов гладкая, вы можете приклеить ленту прямо к ним. Мои шкафы были грубыми, поэтому сначала я приклеил световые полоски к кусочку ПВХ. Начиная со стороны выключателя / коробки, снимите несколько сантиметров защитной полоски и плотно прижмите светодиодную ленту к краю ПВХ. Я прошелся по всей длине по одной стороне, сделал поворот и вернулся обратно. Чтобы закрепить ленты на нижней стороне шкафов, оставьте между ними некоторое пространство.

Прикрепить ПВХ

Наличник из ПВХ удерживается на месте несколькими винтами и шайбами. Предварительно просверлите в ПВХ отверстие для каждого винта. Удерживая полоску под шкафом, просверлите отверстия в его нижней части. Будьте очень осторожны, чтобы не просверлить нижнюю часть насквозь, используйте очень короткие винты и, если необходимо, более одной шайбы, чтобы кончик винта не прошел насквозь. ПВХ и светильники весят мало, поэтому прикрепите их в нескольких точках и используйте самые короткие винты.

Готово!
Прошло несколько недель, освещение работает как надо. Чаще всего мы используем самую длинную полосу (длиной 120-180см), и батарея разряжается примерно за 5 дней.

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

Читайте также: