Здравствуйте. В этой статье я расскажу, как сделать простой ночник с питанием от одной батарейки. Главной особенностью конструкции данного устройства является отсутствие внешнего выключателя на корпусе ночника. Управление светильником производится посредством изменения его положения в пространстве. Проще говоря, для того что бы включить или выключить ночник его нужно перевернуть. Поворот устройства приводит к перемещению под действием силы тяжести небольшого груза внутри корпуса, который в свою очередь замыкает контакты. Как видите, принцип работы ночника предельно прост.
Для изготовления использовались следующие инструменты и материалы:
- паяльник;
- надфиль прямоугольного сечения;
- кусачки;
- пластиковая коробка от зубного порошка;
- припой;
- флюс;
- фрагмент макетной платы;
- соединительные провода;
- SMD светодиоды (2шт);
- ферритовое кольцо от энергосберегающей лампы;
- биполярный транзистор (кт315);
- резистор (1кОМ);
- держатель для трёх АА батарей;
- контакты из неисправного реле;
В качестве основы для сборки ночника послужил стандартный держатель для трёх батареек типоразмера АА. Поскольку изначально предполагалось питание светильника от одной батарейки, было принято решение средний отсек оставить для установки электрической схемы, а крайние отсеки использовать для установки элементов питания.
Поскольку такой держатель создан для соединения элементов питания последовательно его конструкцию необходимо было изменить для подключения двух элементов параллельно. Для этого достаточно припаять провода, как показано на фото ниже:
Здесь у читателя может возникнуть закономерный вопрос, почему не использовать две батарейки подключённых последовательно и питать светодиоды напрямую без каких либо преобразователей упростив тем самым схему? Для этого есть несколько причин, во первых светодиод будет нормально работать только от новых батареек напряжение каждой из которых будет лежать в пределах 1,4 – 1,5 В.Соответственно как только напряжение на элементах питания станет ниже примерно 1,2 – 1,3 В работа светильника прекратится. Во вторых, что очевидно, необходимо именно две батарейки. Применение же схемы с одной батарейкой и преобразователем позволяет разряжать элемент питания до напряжения 0,8 – 0,9 В. К тому же можно использовать одну батарейку, либо устанавливать две для увеличения общей ёмкости и продления срока службы устройства (единственным условием является использование батареей с одинаковым или максимально близким значением напряжения, в противном случае если, например, в светильник изначально была установлена одна батарейка, а спустя некоторое время добавлена ещё одна, новая, то установленная раньше батарея из за пониженного напряжения будет выступать в роли потребителя разряжая новую батарею до установления равного напряжения между ними).
Изготовление ночника стоит начать со сборки схемы обеспечивающей питание светодиодов. Для этого была выбрана широко известная схема, так называемый «вор джоулей». Схема довольно проста, не считая светодиодов, она включает всего три детали: резистор, катушку, и транзистор. Конкретно в этой схеме использовался старый отечественный транзистор кт315, но вместо него можно использовать любой аналогичный, например, из числа зарубежных - BC547. Суть работы схемы довольно проста, на её вход подаётся напряжение значение которого находится в пределах от 0,8 В до 1,5 В, и которого не достаточно для работы светодиода. В процессе работы схема на своём выходе создаёт импульсы повышенного напряжения, которые и служат для питания светодиода. Электрическая принципиальная схема ночника показана на фото ниже:
Для сборки схемы использовался фрагмент печатной платы. Его размер Выбран таким образом, что бы его можно было разместить над средним батарейным отсеком.
После этого была собрана катушка, в качестве сердечника использовалось ферритовое колечко от энергосберегающей лампы.
Намотка была выполнена двумя отрезками провода. Для этого прекрасно подходит витая пара. Так же можно использовать обмоточный провод в эмалевой изоляции.
Далее необходимо сформировать отвод от середины для этого соединяется начало одной обмотки и конец другой как показано на фото. Для большей наглядности применены провода в изоляции разного цвета.
После этого основную часть схемы можно собирать на макетной плате и переходить к пайке светодиодов. Я использовал два SMD светодиода аналогичных тем, что применяются в светодиодных лентах.
Для более эффективного распределения светового потока светодиоды решено было разместить под углом по отношению к макетной плате. Для удобства была собрана подставка, состоящая из магнита и обыкновенной спички. Магнит служит для фиксации светодиодов, а спичка выступает опорой. После того как все элементы этой нехитрой конструкции установлены на свои места остаётся только припаять лужёный провод к выводам светодиодов при этом следует не забывать о соблюдении полярности светодиодов.
Далее необходимо припаять П-образный контакт из лужёного провода к свободным выводам светодиодов.
В результате проведённых манипуляций получена следующая конструкция, которую остаётся установить на макетной плате и соединить с остальной частью схемы.
Теперь можно переходить к завершающей части сборки электрической схемы, а именно, созданию выключателя. Для этого понадобятся два контактных лепестка из неисправного реле.
На фотографии можно видеть, что контактные лепестки снабжены вставками похожими на заклёпки, эти элементы изготавливаются из специального сплава (как правило, на основе серебра) для обеспечения низкого сопротивления между соединяемыми контактами. В данном случае это очень важно, поскольку при подключении низковольтного питания даже небольшое контактное сопротивление в несколько Ом может оказаться критичным.
Один контактный лепесток необходимо немного подрезав припаять к макетной плате как показано на фотографии:
Ко второму лепестку был припаян небольшой отрезок проволоки от витой пары, после чего сам лепесток припаян над первым. К отрезку проволоки прикрепляется гайка под весом которой и происходит замыкание контактов.
После того как вся схема собрана и испытана её можно прикрепить к держателю батареек, для этого использовался отрезок провода от витой пары.
Осталось только установить наружный корпус, который помимо основной функции должен играть роль светорассеивателя. Для этой цели прекрасно подошла пластиковая упаковка из под зубного порошка.
В держателе батарей присутствует два крепёжных отверстия, потребовалось просверлить соответствующие отверстия в дне упаковки. Для соединения элементов конструкции использовались пластиковые заклёпки, изготовленные из стержня шариковой ручки.
После установки заклёпок в отверстия корпуса, выступающие концы были оплавлены паяльником.
В процессе испытаний готового устройства был обнаружен недостаток, из за малого веса гайки закреплённой на рычаге контакта в момент замыкания и размыкания контактов появлялись мелкие вибрации, которые приводили к кратковременному мерцанию светодиодов. В целом это не отражалось на работоспособности ночника, но для повышения надёжности контакта к основной гайке было решено прикрепить ещё две, это позволило свести паразитное мерцание в момент изменения положения светильника к минимуму.
На фотографиях ниже представлены изображения готового устройства. К сожалению, камера не позволяет адекватно передать яркость света испускаемого ночником.
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
