Линза для фонаря своими руками

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 08.09.2024

Наш проект живет и развивается для тех, кто ищет ответы на свои вопросы и стремится не потеряться в бушующем море зачастую бесполезной информации. На этой странице мы рассказали (а точнее - показали :) вам Как сделать линзу для фонарика в домашних условиях . Кроме этого, мы нашли и добавили для вас тысячи других видеороликов, способных ответить, кажется, на любой ваш вопрос. Однако, если на сайте все же не оказалось интересующей информации - напишите нам, мы подготовим ее для вас и добавим на наш сайт!
Если вам не сложно - оставьте, пожалуйста, свой отзыв, насколько полной и полезной была размещенная на нашем сайте информация о том, Как сделать линзу для фонарика в домашних условиях .

По назначению светодиодные фонари делятся на несколько основных групп:

Бытовые фонарики. Применяются нечасто, в случаях отключения электроэнергии, при выполнении некоторых ремонтных работ или во время прогулки по неосвещенной улице. Они компактны, эргономичны. Для подвешивания (иногда пользователю требуется освободить обе руки) во многих моделях предусматривается петелька из мягкого материала (шнурок).
Туристические фонари. В эту группу входит несколько типов фонарей, которые отличаются друг от друга размерами, мощностью, набором режимов свечения. В кемпинге используются модели стационарного типа – настольные или прожекторного типа.На горной тропе удобно освещать себе путь налобным или переносным облегченным фонариком. На пешем маршруте невысокой категории сложности можно применять и ручной вариант.Туристы обычно обращают внимание на возможность переключения режимов (с ближнего света на дальний и наоборот). Кемпинговые фонари (налобные) любят рыбаки. Для охотников выпускаются подствольные световые модели.
Поисковые фонари. Их обычно поисковики носят в руках. Отличается данная категория светодиодных светильников с аккумулятором высокой дальностью освещения – до 250 метров. В таких моделях обычно устанавливаются три светодиода. Угол освещения может меняться, имеется несколько режимов освещения.
Пожарные фонари. Характеризуются повышенной прочностью. Они максимально компактны (насколько это возможно при высокой мощности, большой длительности работы между подзарядками аккумулятора и максимальной функциональности).К этой группе можно отнести и взрывозащищенные модели. Правда, их используют не только пожарные, но и работники взрывоопасных участков (в шахтах, подземных выработках и пр.)

Взрывозащищенные модели оснащены герметичным корпусом и искробезопасной электрической цепью.

Положительные качества led-светильников

Светодиод является очень эффективным и выгодным источником света, благодаря отличному освещению при небольшой энергозатратности.

В интернете можно найти довольно много схем и чертежей как сделать фонарик своими руками, в которых необходим всего один питающий элемент, а при особой надобности и его можно будет сменить подходящим аккумулятором.

Светодиоды стоят относительно дёшево и имеют много различных ярких цветов, а схемы сборки настолько просты, что легко становятся по зубам даже не особо сведущим в вопросах электрики людям.

Читайте здесь — Как правильно выбирать шторы: советы и рекомендации профи, как подобрать шторы под стиль интерьера. Критерии выбора цвета. Психология цвета

Самодельный светодиодный фонарь

Наряду с качественными светодиодными фонарями в магазинах часто встречаются дешевые подделки. Светодиоды в них быстро выгорают, в результате чего покупка быстро превращается в бесполезный мусор. Поэтому многие любители домашнего мастерства не без основания считают, что добросовестно выполненная самоделка гораздо надежнее и долговечнее покупного фонаря.

Аккумуляторный фонарь – основные детали (фото)

Поскольку светодиодные лампы давно покинули ряды дорогостоящих и дефицитных изделий, собрать комплектующие для работы труда не составляет.

Материалы и инструменты

Основными компонентами самодельного фонаря являются светодиоды и аккумулятор на 12 В.

Итак, вам надо приготовить:

светодиодную лампу;
аккумулятор на 12 В;
кусок трубы, лучше ПВХ диаметром 50 мм;
клей для ПВХ;
два резьбовых фитинга ПВХ;
резьбовую заглушку (тоже ПВХ);
кусочек пенопласта;
тумблер;
изоленту.

Собрав все необходимые материалы, позаботьтесь об инструменте. Для работы вам потребуется:

ножовка;
надфиль;
паяльник;
припой;
бокорезы;
наждачка.

Приступаем к работе

Для начала при помощи пайки собираем электрическую цепь, состоящую из светодиодной лампы, аккумулятора и тумблера. После сборки можно проверить работу цепи и, если светодиод включается-выключается при манипуляциях тумблером, можете приступать к сборке механической части фонарика:

в фитинге вырежьте отверстие под лампу (по краям пройдитесь надфилем);
измерьте суммарную длину светодиода и аккумулятора и под этот размер отрежьте от трубы заготовку для корпуса;
перед установкой лампы края отверстия смажьте клеем: так вы защитите внутренне пространство фонарика от попадания влаги. Дополнительную защиту обеспечат заглушка и фитинги;
тумблер устанавливается под заглушкой, со стороны, противоположной лампе;
подождите, пока клей высохнет – и можете приступать к испытаниям фонаря.

Вот так можно смастерить работоспособный светодиодный фонарик. На рыбалку и в поход с ним лучше не ходить, но светодиодный светильник для гаража и дома будет служить вполне эффективно.

Схема светодиодного фонарика

Домашние мастера хорошо знаю принцип работы светодиода и поэтому редко используют их по причине специфических характеристик. Обеспечить благоприятные условия для их работы можно при помощи простейшей схемы преобразователя напряжения.

Простейшая схема преобразователя напряжения

Питание светодиода осуществляется чрез транзисторный преобразователь.

В его состав входят:

два транзистора;
трансформатор;
резистор.

Для намотки трансформатора используется магнитопровод кольцевого типа К10х6х3. Он изготовлен из феррита 2000НМ. Обмотки трансформатора (и первичная, и вторичная) наматываются одновременно (в 4 провода)

Выводы обмоток соединяются по схеме, указанной на рисунке. Светодиод устанавливается на место лампы накаливания в корпус фонарика (он должен на 1 мм выступать из гнезда).

Схема подключения элементов в светодиодном фонарике

Светодиодный фонарь – устройство

Назначение

Если в обычных фонарях, где применяют люминесцентные светоисточники или лампы накаливания, в качестве фокусирующей системы берется отражатель (рефлектор), то для светодиодных элементов требуется иное устройство. Причина этого заключается прежде всего в структуре и принципе действия самого лед-источника и его светотехнических характеристиках. LED имеют отличную от штатных светильников диаграмму направленности потока освещения.

Связано это в первую очередь с незначительными размерами излучателя – полупроводникового кристалла, что придает им такие специфические технические характеристики, как:

Точечные свойства даже на очень малом расстоянии.
Малый угол рассеивания светопотока.

Поэтому чтобы получить требуемую кривую распределения света в пространстве (как у обычных лампочек), необходимо прибегать к разного рода технологическим ухищрениям. Одним из них и является применение линз для светодиодов. Прежде всего это автомобильные фары, прожектора, уличные фонари и прочие мощные светильники. В комнатных люстрах, напротив, используются рассеиватели – для создания комфортного однородного освещения.

Обратите внимание! Изначально светодиод создает штатный поток света с постепенным уменьшением его силы при удалении от центральной его оси. Для придания ему заданной формы и применяют специальные линзы. Они налагаются на лед-кристалл и относятся к категории вторичной оптики.

Критерии выбора светодиодных фонарей

Выбирая светодиодный фонарь, надо, прежде всего, обращать внимание на его основной элемент – светодиоды. Они могут отличаться по яркости на 20 или даже на 30%. Солидный производитель в руководстве к фонарику обязательно указывает тип светодиода, используемого в модели. Отсутствие такого рода информации может означать применение в конструкции фонаря дешевого светодиода с низкой эффективностью.

Рекомендуем Вам также прочитать про ультрафиолетовые лампы для ногтей.

Покупателя должно настораживать и большое количество светодиодов в фонарике. Таким способом обычно компенсируют их недостаточную яркость.

Только в дальнобойных фонарях высокого класса свечения оправдано устанавливаются несколько светодиодов. И это вовсе не означает, что они слабые: просто этого требует специфика таких моделей.

Кроме технических характеристик светодиода, при выборе фонаря надо обращать внимание на следующие аспекты:

Световой луч от фонаря с линзой напоминает лазер: круг от него имеет четкие очертания одинаковой интенсивности освещения.

Немаловажную роль при выборе светодиодного фонаря играет и его стоимость. Диапазон цен на данную продукцию весьма обширен. Например, ручной фонарик может стоить от 1,5 до 31 тыс. руб.

В дорогих моделях предусмотрено переключение режимов свечения, они характеризуются больше мощностью. Дешевые фонарики такими достоинствами не обладают, но в быту их возможностей обычно бывает достаточно. Примерно такие же цены устанавливаются и на налобные фонари.

Мощный налобный фонарь (аккумуляторный, светодиодный)

Светодиоды с линзами для авто

Широкое развитие светодиодной светотехники привело к тому, что уже многие автомобили с конвейера оснащаются лед-элементами и соответствующей им оптической системой. При этом в ходе разработки фар обязательно учитываются требования правил дорожного движения по характеристикам бортового освещения.

Со старыми автомобилями, имеющими в качестве источника света лампочки накала, галогенки или ксенон, дело обстоит сложнее. Хотя многие линейки и предлагают устанавливать в штатные фары светодиоды, полноценного эффекта от их использования это не дает. Нужна специальная система оптики – с линзами. Поэтому многие производители предлагают автопользователям тюнингованный вариант их монтажа. Уже готовые фары можно установить на радиаторную решетку или бампер.

Совет! Наиболее популярными из автомобильных фар со светодиодами на сегодня являются так называемые би-линзы. С ее помощью можно одновременно формировать и ближний, и дальний поток освещения. Принцип его действия и конструкция аналогичны биксенону и бигалогенкам. Управляемая соленоидом специальная шторка меняет распределение света внутри оптики, создавая заданные характеристики внешней подсветке.

Видео

Данное видео подробно расскажет Вам про мощные светодиодные лампы.

Если провести анализ цен на светодиодные фонари, то можно установить следующее. Независимо от назначения модели, цены на них вполне приемлемые. Любой группе присущ широкий разброс цен. Даже поисковый фонарь можно купить всего за 3,5 тысячи рублей. Причем, несмотря на низкую стоимость, он будет укомплектован вполне достаточным набором функций.

Рекомендуем Вам также более подробно ознакомиться со схемой энергосберегающей лампы.

Если по какой-либо причине нельзя воспользоваться стационарной электрической сетью, а в хозяйстве отсутствует переносной автономный светильник, то можно своими руками собрать светодиодный фонарь.

Преимущества LED светильников

Светодиодные осветительные элементы вытесняют с рынка привычные лампы накаливания. Это вызвано рядом преимуществ LED технологий:

Отдача света в полупроводниках происходит более интенсивно. Они превосходят лампы накаливания по освещенности в 8 раз, а также работают лучше, чем натриевые или энергосберегающие приборы.
За счет высокого коэффициента полезного действия по сравнению с распространенными лампочками светодиоды способны сэкономить от 60 до 90% электроэнергии. LED устройства расходуют меньше ресурсов, чем энергосберегающие (на 15-20%).
Стоимость обслуживания полупроводников ниже, так как они имеют небольшое количество отказов и сбоев. Светодиоды используются в сложных эксплуатационных условиях – для аварийных систем, на высотных архитектурных объектах, в конструкциях с дорогой установкой, в освещении мостов.
Новые приборы устанавливаются быстро, с немалой экономией по затратам на кабель, который в полупроводниках нужен меньшего диаметра.
Продолжительность службы LED устройств: более 15 лет при работе по 8 часов в сутки.
Для питания светодиодов применяют низкое напряжение. Это делает их монтаж и эксплуатацию безопаснее аппаратуры, рассчитанной на 220/380 В.
Полупроводники обладают хорошей устойчивостью к вибрации, повышенной механической прочностью, высокими температурными характеристиками.
Индекс цветопередачи полупроводниковых приборов превышает 80. Без потери энергии и использования фильтров устройства способны обеспечить глубокие и чистые цвета света.
LED приборы подходят для таймеров, датчиков объема, диммеров (регуляторов силы света). Светодиоды широко применяются в программируемой аппаратуре с изменяемой интенсивностью освещения.
В диодных изделиях отсутствуют ультрафиолетовое и инфракрасное излучения, свет монохроматический, нет стробирования и бликов. Это позволяет применять их в осветительных системах разного назначения, размеров и форм.
У светодиодов минимальное время запуска. Даже при морозной погоде прибор мгновенно набирает цветовую температуру и заданный уровень освещенности.
Из-за отсутствия вредных излучений и тепла полупроводники могут безопасно применяться в медицинских целях, а также для освещения помещений с людьми, животными и растениями.
Приборы перерабатываются после выслуги положенного срока без получения опасных для экологии веществ.

Схема аккумуляторного фонарика на светодиодах

Простые схемы с обычными лампами являются энергозатратными. Они обладают слабым световым потоком и приводят к быстрому выходу ламп из строя. Чтобы избавиться от указанных недостатков, применяют более сложные устройства с аккумуляторами вместо батареек и светодиодами, которые заменяют лампы накаливания.

Для улучшения рабочих характеристик фонаря в его цепь включают дополнительные элементы:

Зарядка осуществляется от сети 220 В через выпрямитель с использованием сглаживающего конденсатора С1. Схема сделана так, чтобы часть электроэнергии преобразовывалась в тепло и ограничивалось напряжение, прикладываемое к аккумулятору.
Для индикации процесса зарядки в схему включен светодиод VD1.
В качестве нагрузки в фонарике используют светодиоды.

Схема со сверхярким светодиодом DFL-OSPW5111Р

Для работы светодиодов в такой схеме используются 2 батарейки АА. DFL-OSPW5111Р отличается высокой яркостью света (30 cd). Требуемый для работы ток – 80 мА. Свечение прибора является белым.

В качестве стабилизатора напряжения часто используют готовый узел – микросхему ADP1110 (1111), которая относится к семейству переключающих регуляторов, способного функционировать от источников питания напряжением от 2 до 12 В. Устройство имеет стационарные выходы 12 В, 5,5 В, 3,3 В.

Возможно запрограммировать разные режимы работы микросхемы:

200 мА при 5 В, если использовать 12 В вход и режим снижения;
100 мА при 5 В от 3 В выхода и режим повышения.

Для дополнительной фильтрации напряжения и ограничения пульсаций тока в схеме используют катушку индуктивности и диод Шотки. В последнем за счет перехода металл-проводник возникает барьерный эффект. Прибор характеризуется малым прямым сопротивлением, повышенным быстродействием и небольшой емкостью перехода.

Необходимые состовляющие для сборки

Для сборки фонарика своими руками понадобится:

Как собрать своими руками?

Корпус небольшого фонарика можно сделать из шприца. Для этого нужно малярным ножом срезать конус, на который устанавливается игла, и вынуть поршень.

Чтобы избежать перегрева светодиода, из алюминиевой пластинки нужно вырезать радиатор по размеру линзы. С помощью суперклея корпус держателя линзы соединяют с алюминиевым радиатором.

Медной проволокой пропаять контакты диода. В качестве изоляции можно воспользоваться термокембриком и зажигалкой.

Часть с линзой и светодиодом следует закрепить с помощью клея к корпусу из шприца.

Контакты светодиода соединяем с контактами аккумулятора и вставляем во внутрь конструкции.

Если плата модуля зарядки не помещается в оставшуюся часть шприца, ее можно разделить на две части и соединить между собой скотчем. Разорванные контакты следует пропаять медной проволокой.

Микровыключатель через резистор требуется подсоединить к плате модуля зарядки. Остальные контакты модуля расключаются в соответствии со схемой.

На поверхности после сборки фонарика должны остаться разъем micro-usb и кнопка выключателя. При правильном выполнении работ от одной зарядки такой фонарик будет работать 10-12 часов.

Доработка готового светодиодного фонаря

В некоторых случаях проще купить недорогой готовый фонарик на светодиодах и с помощью небольших усовершенствований сделать более совершенную модель.

Например, в устройстве HG-528 HUAGE и подобных ему по схемным решением фонарях, часто выходят из строя диоды EL1-EL5. Проблема возникает из-за того, что хозяева часто забывают отключить полупроводниковые элементы при зарядке от сети.

Свой фонарик можно переделать так, что произвести зарядку будет невозможно, если не изменить положение переключателя SA1 так, чтобы отключить светодиоды. Кроме этого, недолговечные аккумуляторы этих устройств можно заменить на более энергоемкие литий-ионные приборы от мобильных телефонов. Для чего из фонаря удаляются выпрямительные диоды VD1-VD4 и фильтр, состоящий из емкости С1 и двух резисторов R1, R2.

На освободившееся место размещают после небольшого выпиливания пластиковых деталей корпуса аккумулятор от сотового. Последний медным проводом соединяется со схемой прибора.

У Lentel GL01 светодиодного аккумуляторного фонаря разработчиками допущена ошибка в электрической схеме, которая также приводит к выходу из строя устройство, если она включена на зарядку при не отключенных светодиодах. К тому же, параллельно включены 7 диодов, что является причиной неравномерности тока, протекающего через них во время работы фонарика за счет отличающихся вольт-амперных характеристик полупроводниковых элементов. Это приводит к частому перегоранию как самих светодиодов, так и резистора R4.

Если отдельные резисторы (45 – 55 Ом) включить с каждым светодиодом последовательно, и резистор R4 убрать из цепи, то величины токов выровняются. Чтобы исключить во время зарядки аккумулятора попадание напряжения на светодиоды зарядного устройства, нужно HL1 (индикатор) подключить к первому выводу SA1.

Как отремонтировать светодиодный фонарик?

Наиболее распространенными причинами поломок фонарей, в которых в качестве осветительных приборов используются светодиоды, являются:

неисправности светодиодов;
отсутствие в цепи питающего напряжения;
поломка выключателя;
выход из строя проводов, которые идут от светодиода к аккумулятору;
контакты, к которым подключены элементы питания, окислились;
пробой или выгорание электронных элементов схемы.

Например, ремонт светодиодного фонарика-ручки часто связан с заменой транзистора КТ315, который в схеме включен последовательно с одной из обмоток высокочастотного трансформатора Т1. Параллельно транзистору расположен светодиод VD1, являющийся нагрузкой блокинг-генератора.

Выбор разработчиками такого элемента, как КТ315, связан с его низкой стоимостью. Поэтому при ремонте устройства вместо установленного проводникового прибора можно использовать другие типы транзисторов с частотой более 200 МГц.

Если необходимо заменить трансформатор, то понадобится проволока 0,2 мм диаметром.

Нужно намотать по 20 витков для каждой обмотки в случае, когда используется ферромагнитное кольцо. При отсутствии последнего подойдет цилиндр, на который потребуется намотать обмотки уже по 100 витков каждая.

Ремонт прибора следует начинать с внешнего осмотра осветительных и электронных элементов цепи, проводов. При отсутствие явных признаков неисправности – выгоревших деталей, оборванных соединений, наличия налета и окислов, нарушающих нормальный электрический контакт, – понадобятся измерительные приборы, с помощью которых можно обнаружить вышедшие из строя электронные части.

Фонарики представляют собой очень удобные приборы, которые применяются для решения большого количества задач. В хозяйстве фонарик вещь незаменимая и крайне важная. Но далеко не всегда у пользователя есть в наличии уже готовый прибор, так что на помощь придут знания о том, как сделать фонарик своими руками.

Этапы сборки фонарика на ярком светодиоде

Наиболее эффективными считаются самодельные фонарики на сверхъярких светодиодах. Они отличаются надежностью, удобством и невысокими требованиями к питанию. Чтобы самодельный фонарик работал долго, рекомендуем соблюдать этапы сборки.

Чертеж и схема

Обычные схемы фонарей с лампами энергозатратны и неудобны. Они не способны обеспечить нужный световой поток и не обладают большим ресурсом. Избавиться от недостатков помогут схемы для диодных источников освещения.

При разработке схемы фонарика со сверхярким светодиодом учитывайте, что он запитывается двумя батарейками типа АА или аккумуляторами. Лучше всего подойдет светодиод DFL-OSPW5111Р с высокой яркостью света, белым оттенком и рабочим током 80 мА.

Для стабилизации напряжения и предотвращения мерцаний в схему встраивают готовую микросхему ADP1110, способную функционировать от батареек с напряжением 2-12 В.Она имеет три вывода напряжения: 12 В, 5,5 В, 3,3 В.

Ограничение пульсаций обеспечивает катушка индуктивности и диод Шотки. Диод создает барьерный эффект на переходе от металла к проводнику. Прямое сопротивление в данном случае очень мало, что увеличивает быстродействие.

Подбор инструментов и материала

Чтобы самостоятельно сделать фонарь со светодиодными источниками, потребуются:

Чтобы наносить клей было удобно, можно воспользоваться шприцем или специальным пистолетом для дозирования вязких веществ.

Сборка самодельного фонарика предполагает работу с электрическими схемами, потребуется паяльник и припой.

Сборка фонарика

В итоге получим электрическую цепь, которая будет замыкаться при нажатии на кнопку переключателя. Для проверки работоспособности схемы вставить батарейку в карман и нажать на выключатель. Светодиод должен загореться.

Чтобы цепь была достаточно прочной, рекомендуется места соединений залить горячим клеем. Теперь нужно собрать конструкцию, поместив все элементы в корпус и закрепив на положенных местах. Корпус может представлять собой оболочку старого фонарика или пластиковый контейнер. Собранный подобным образом светильник не занимает много места и отлично справляется со своими задачами.

Чтобы не возникало проблем с перегревом, рекомендуется установить на светодиод небольшой алюминиевый радиатор.

Для равномерности свечения без пульсаций потребуется интегрировать в цепь стабилизатор напряжения. Лучше использовать готовые микросхемы, последовательно подключая к ним соответствующие провода от источника питания и диодов. Иногда для стабилизации достаточно установить дополнительный резистор или конденсатор.

Как можно использовать самодельный фонарь

Самодельный фонарик может использоваться для самых разных целей. Все зависит от его размеров, конструкции и мощности. Переносной карманный фонарик помогает осветить нужную область в том случае, если включение стационарных источников освещения невозможно.

Бытовые фонарики широко применяются в работах на садовых участках, при подсветке чуланов, подвалов или других помещений с полным отсутствием света. Также их активно используют при осмотре автомобиля из смотровой ямы.

Самостоятельно можно сделать не только переносной, но и мощный стационарный светодиодный фонарь, который легко установить в подходящем месте. При этом желательно учитывать возможность подключения к прибору питания от общей электросети.

Видео: Крепкий надежный Подводный фонарь с мощным лучом

При работе со светодиодами важно учитывать их особенности. Из-за неравномерной вольтамперной характеристики и нестабильного напряжения пользователи нередко делают выбор в пользу традиционных светильников. Однако стабилизатор позволяет устранить недостаток.

Лучше собирать устройства, способные работать от одной или двух батареек популярных типов. Слишком быстрый расход элементов питания будет свидетельствовать об ошибках сборки. Светодиоды отличаются энергоэффективностью, а значит элементов питания должно хватать надолго.

Самостоятельно делать фонарик не так сложно, как кажется. Все инструменты и материалы доступны, а сборка не требует специфических умений. Достаточно иметь представление о работе электронных схем и иметь навыки пайки.

Читайте также: