Аккумулятор для светодиодного фонаря своими руками

Неубиваемый, ручной, самодельный фонарик

Предисловие

Увлекся я ночными играми, а именно Encounter. Она объединяет много жанров(видов), но самые распространенные в нашем городе были точки и схватки. А это значило, что часто приходилось находиться в темное время суток в самых различных местах (от сточных труб и подвалов до заброшенных заводов и цехов). Часто приходилось быть на высоте или по колено в воде.

И было крайне досадно в самый ответственный момент лишиться одного из самых важных вещей в игре, лишиться того лучика света, который помогал тебе во тьме ночной искать заветные коды и метки. Я говорю о фонарике. За то время, что я играю, из жизни ушел не один светящийся друг, по самым разным причинам (made is China что Вы хотели): разбивались при падении, топились, на морозе не выдерживал пластик и т.д. А был случай, что фонарик умер из-за того, что я не правильно его заряжал (спасибо производителю, который написал к фонарику не правильную инструкцию). Плюс девайсы за 300-400 рублей, не отличались высокими показателями, что тоже не радовало: светили не более 200 Lm и холодным, отдающим синевой, светом. Разоряться на бренды было не охота, да и покупать китайские аналоги из-за границы, тоже не хотелось (знаю я нашу Почту России, сталкивался). В общем загорелся я желанием сделать себе товарища с CREE самому. И тут понеслось!

Корпус

В моей голове виделось, что-то мощное, крепко. Но так же хотелось, чтобы он нормально помешался в руке и был, пусть не водонепроницаемым, но не боялся дождя и кратковременного попадания в воду. С начало получилось так:

В итоге корпус был сделан из:

• Удлинитель(сгон) на 1/2 80мм, хромированный
• Удлинитель(сгон) на 1/2 40мм, хромированный
• Переходник с 1/2 на 3/4
• Заглушка на 1/2
• Заглушка на 3/4

А что у нас внутри?

Проблуждав на просторах всемирной паутины, пересмотрев кучу обзоров фонарей с различными характеристиками и вскопав поле тематических форумов (не все поле). Примерно решил что хочу:

• светодиод на 3-5w, около 500 Lm и теплого-дневного света
• драйвер, который сможет его тянуть, сможет сообщить о низком заряде аккумулятора и минимум режимов
• линзу или рефлектор градусов на 10-40
• Провода, стекло, кнопка и другая мелочь

Поиски электронных компонентов заводили меня в самые различные интернет-магазины. Я остановился на www.fasttech.com (не реклама, чисто для ознакомления). И мой выбор пал на это (это был мой первый самодельный фонарик, так что сильно тратиться не хотелось):

Немного и отдельно о драйвере

Я уже говорил выше, какие критерии хочу в своем драйвере, и они почти совпали с теми, какими обладал выбранный мною драйвер, но вот досада — 5 режимов. Среди которых строб и SOS, ну как же я без них (сарказм). И действительно, на играх они не используются — это надо как то исправлять. На помощь приходить великий GOOGLE, который навел меня вот на такой материал (не реклама, чисто для ознакомления). По приезду посылки, процедура по замыканию контактов на драйвере была произведена и я благополучно избавился от «спасательных режимов». Идем дальше.

Готовим будущий корпус для пересадки начинки

• Рас-сверлить в заглушках отверстия для кнопки и линзы
• Провести контакт «+» внутри корпуса
• Продумать и сделать систему отвода тепла от светодиода

Но обо всём по-порядку.

Рас-сверлить в заглушках отверстия для кнопки и линзы

На помощь приходят сверла и шарошки по металлу.

С заглушкой под кнопку всё так же.

Провести контакт «+» внутри корпуса

Как и большинство строений фонариков, контакт «-» пускают по корпусы, а «+» по сердцевине тела. Мы сделаем так же. Осталось решить как провести тот самый «+». Поразмышляв, решил сделать в сгоне(80мм) заглушку их двухкомпонентного клея ЭПОКСИЛИН, просверлить в нем отверстие и пустить провод.

Продумать и сделать систему отвода тепла от светодиода

Светодиодам свойственно греться и перегревать их не стоит — это знают все. Я решил вырезать радиатор из радиатора (алюминиевый радиатор для охлаждения мостов какой-то материнской платы). А затем впаять его в сгон(40мм), а точнее залить его оловом в этом самом сгоне.

Вставляем радиатор, заливаем оловом и просверливаем 2 отверстия для проводов чтобы соединить драйвер и светодиод.

Начинаем сборку

Подготовительные работы завершены, давайте собирать. Собираем копку, собираем голову. Все компоненты вклеены для гидроизоляции.

Устанавливаем драйвер и светодиод. Драйвер припаиваем к сгону(80мм). Светодиод(с предварительными припаянными проводами) сажаем на термопасту.

Сейчас все наши компоненты готовы и их осталось только собрать. Соединяем паяльником драйвер и светодиод и вперед. Для гидроизоляции на резьбу компонентов наматываем ленту ФУМ.

Что я не учел и в следствии на это напоролся.

Когда я заказывал комплектующие, то не нашел всех размеров, и соответственно не смог все рассчитать, да и конечный результат в моей голове, немного отличался. В итоге голова с линзой оказались далеко расположены от светодиода и соответственно, нормально он не светил. Было решено укоротить голову гравером и отрезными дисками для него, а затем подогнать на точильном станке.

Результат

И так результат оказался удовлетворительным (ну я то уж точно доволен).

Хочется отметить, тепло от драйвера отводится на «УРА», после 15 минут работы на полную мощность подложка светодиода была чуть тепленькой.

Источник

Модернизация светодиодного фонаря
Как заменить свинцовый аккумулятор литий-ионным

В статье «Ремонт и модернизация светодиодных фонарей» подробно рассмотрен вопрос ремонта и доработки электрических схем китайских светодиодных фонарей, замены вышедшего из строя кислотного аккумулятора аналогом.

Но есть еще один вариант замены аккумулятора при ремонте фонаря – замена его литий-ионным аккумулятором от неисправных электронных устройств. Например, сотового телефона, фотоаппарата, ноутбука или шуруповерта. Подойдут также аккумуляторы, которые уже не обеспечивают необходимую продолжительность работы устройства, но еще работоспособны.

Первый литий-ионный аккумулятор был выпущен в 1991 году японской корпорацией Sony. Номинальное напряжение одного элемента аккумулятора составляет 3,7 В. Минимально-допустимое – 2,75 В. Напряжение заряда не должно превышать 4,2 В при токе заряда от 0,1 до 1 емкости аккумулятора (С). Литий-ионные аккумуляторы практически не обладают эффектом памяти и имеют малый ток саморазряда, при комнатной температуре не более 20% за год. На текущий момент по техническим характеристикам являются самыми лучшими.

Ранее мне пришлось ремонтировать и модернизировать LED фонарь, в котором перегорели все светодиоды. После ремонта через несколько лет работы он перестал светить по причине выхода из строя свинцового аккумулятора. Как видно на фотографии корпус его вздулся.

Так фонарь и пылился на полке, пока не вышел из строя литий-ионный аккумулятор от фотоаппарата. Анализ показал, что в аккумуляторе отказал контроллер балансировки и заряда. Два элемента аккумулятора были в хорошем техническом состоянии, которые я и решил установить в фонарь вместо кислотного аккумулятора.

Штатное зарядное устройство фонаря для зарядки литий-ионного аккумулятора не подходило, так как оно обеспечивало постоянство тока заряда с неконтролируемым напряжением. А для литий-ионного аккумулятора при зарядке необходимо обеспечить ток зарядки величиной 0,1-1С при напряжении, не превышающем 4,2 В на один элемент.

Выбор контроллера
для зарядки литий-ионного аккумулятора

Можно изготовить контроллер самостоятельно, но в продаже, например, на Алиэкспресс, продаются готовые по цене 0,2-0,3 цента, собранные на микросхеме TP4056 или ее аналогах (ACE4054, BL4054, CX9058, CYT5026, EC49016, MCP73831, LTC4054, LC6000, LP4054, LN5060, TP4054, SGM4054, U4054, WPM4054, IT4504, PT6102, PT6181, Y1880, VS6102, HX6001, Q7051).

На Алиэкспресс был куплен самый простой модуль контроллера, технические характеристики которого полностью удовлетворяют требованиям для зарядки литий-ионного аккумулятора, установленного в фонаре. Его внешний вид представлен на фотографии.

Контроллер собран по приведенной выше электрической схеме. Изменяя номинал резистора, идущего со второго вывода микросхемы на общий провод можно ограничить максимальный ток зарядки.

Зависимость максимального тока зарядки от величины R контроллера TP4056
Номинал резистора, кОм	30	20	10	5	4	3	2	1,66	1,5	1,33	1,2
Ток зарядки, мА	50	70	130	250	300	400	580	690	780	900	1000

Выбор величины тока зарядки Li-ion аккумулятора определяется исходя из двух ограничений. Величина тока должна находиться в пределах 0,1-1 от емкости аккумулятора (принято обозначать буквой С). Например, для аккумулятора емкостью 600 мА×час ток не должен превышать 0,6 А. Следовательно, нужно, чтобы номинал токозадающего резистора составил 2 кОм (на резисторе должна стоять маркировка 202). И не превышать величины тока, который способно обеспечить зарядное устройство. Для данного случая ток должен быть более 0,6 А. Ток всегда указывается на этикетке ЗУ.

Технические характеристики контроллера TP4056
Наименование	Значение	Примечание
Входное напряжение, В	4,5-8,0	Более 5,5 В не рекомендуется
Выходное напряжение, В	4,2
Максимальный ток заряда, А	1,0	Можно изменять величиной R с вывода 2
Минимальный ток заряда, А	0,03	При меньшем токе уйдет в сон
Автоотключение	есть	При токе зарядки

Задать вопрос автору статьи, оставить комментарий

Здравствуйте.
Прочитал статью «Модернизация светодиодного фонаря. Как заменить свинцовый аккумулятор литий-ионным». Заменил аккумулятор на литий-ионный. Использовал контроллер, имеющий защиту от переполюсовки при подключении аккумулятора и короткого замыкания выхода. В режиме сна контроллер разряжает аккумулятор (ток 0,02 А). Подскажите это нормально или нет. Если нет, какая причина?

Здравствуйте, Андрей!
Ток потребления платой защиты при отключённой нагрузке должен быть равен нулю. На практике же он составляет не более несколько микроампер. Специально измерял в своем фонаре и наушниках, в которые устанавливал литиевые аккумуляторы. Амперметр показал ноль.
Таким образом ток потреблять может схема фонаря или контроллер зарядки. Для проверки нужно полностью отключить все от платы, кроме аккумулятора. Если ток потребления останется прежним, значит неисправна плата контроллера и подлежит замене.

Источник