Сломался очередной китайский фонарик. Купить новый — не проблема, но хотелось бы проверенный и безотказный девайс. Было решено собрать самодельный фонарик, благо в наличии много-много аккумуляторов, светодиодов, и всякой SMD-рассыпухи. Итак, что я хотел бы видеть внутри фонарика:
- Качественный светодиод
- Линза, фокусирующая луч
- Драйвер для ограничения тока через светодиод
- Контроллер для автоматической зарядки аккумулятора, с индикацией
- Схема защиты от разряда аккумулятора
- Ёмкий аккумулятор, чтобы фонарь работал около 10 часов
- Включение/отключение тактовой кнопкой
Сказано — сделано. Схема фонарика:
Схема не содержит микроконтроллеров, не требует настройки, и начинает работать сразу после сборки. Всё работает следующим образом. При подключении аккумулятора G1, цепь C6R8 выполняет сброс счётчика DD1 в исходное состояние. Кнопка SB1 подключена к счётному входу счётчика DD1 через цепь антидребезга C8R11R12. Нажатие на кнопку вызывает срабатывание счётчика, в результате на выводе OUT1 появляется логическая 1, включается драйвер светодиода DA2. Выходной ток драйвера составляет 350 мА. При повторном нажатии на кнопку, на выходе OUT2 появляется логическая 1, и через диод VD3 происходит сброс счётчика в исходное состояние, драйвер светодиода DA2 отключается. На микросхеме DA1 собрана схема зарядки, резистором R1 задаётся желаемый ток зарядки. В данной схеме ток ограничен на уровне 500 мА, так как используется USB порт. При постановке на зарядку происходит сброс микросхемы счётчика DD1 через цепь R10VD4. Таким образом, работа фонарика блокируется на время зарядки, и процессу зарядки ничего не мешает. Микросхема DA3 и транзистор VT1 образуют схему защиты от разряда аккумулятора. Питание на контроллер защиты DA3 подаётся через диоды VD1, VD2. Это необходимо для поднятия порога срабатывания защиты до 3 вольт.
Подобрать подходящий корпус оказалось гораздо сложнее, чем придумать схему. Выбор пал на пластиковую сантехническую муфту.
Выточил отверстия в заглушках.
Плата располагается в середине трубы и занимает всю внутреннюю площадь. Таким образом отпадает необходимость крепления, плата сидит внутри как влитая.
С одной стороны платы располагаются аккумуляторы, USB разъём для подзарядки, и кнопка управления.
С другой стороны расположены SMD-компоненты и радиатор для охлаждения светодиода.
Размер радиатора несколько маловат, но в общем и целом охлаждения хватает. Ток через светодиод всего 350 мА.
Плата располагается между радиатором и аккумуляторами.
На радиатор установил светодиод CREE XPGWHT-L1-0000-00EE7 с тёплым белым свечением.
Оптику поставил R-20XP01-30H, угол 30 градусов.
Прикрутил к радиатору светодиод и оптику.
Для наблюдения за процессом зарядки аккумулятора, сделал световод из оргстекла.
Вставляем внутренности в корпус.
Насаживаем заглушки. Получился вот такой брутальный фонарик.
Вид сзади.
Во время зарядки индикатор светится оранжевым цветом.
По окончании зарядки индикатор меняет цвет на зелёный.
Одной зарядки хватает на 9 часов работы. Результатом доволен.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DD1 | Микросхема | HCF4017 | 1 | |||
| DA1 | Контроллер заряда | TP4056 | 1 | |||
| DA2 | Микросхема | AMC7135 | 1 | |||
| DA3 | Микросхема | DW01p | 1 | |||
| VT1 | Транзистор | FS8205 | 1 | |||
| VD1-VD4 | Выпрямительный диод | LL4148 | 4 | |||
| R1 | Резистор | 2.7 кОм | 1 | |||
| R2, R3, R7 | Резистор | 330 Ом | 3 | |||
| R4, R5 | Резистор | 0 Ом | 2 | |||
| R6 | Резистор | 100 Ом | 1 | |||
| R9, R10, R12 | Резистор | 1 кОм | 3 | |||
| R8 | Резистор | 10 кОм | 1 | |||
| R11 | Резистор | 20 кОм | 1 | |||
| C1, C5, C6, C7 | Конденсатор | 100 нФ | 4 | |||
| C3, C4 | Конденсатор | 10 мкФ | 2 | |||
| C2 | Конденсатор танталовый | 47 мкФ | 1 | |||
| C8 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | |||
| HL1 | Светодиод | Оранжевый | 1 | |||
| HL2 | Светодиод | Зеленый | 1 | |||
| SB1 | Кнопка | Без фиксации | 1 | |||
| XS1 | Разъём USB | B | 1 | |||