Как сделать вечный фонарик своими руками. Вечный фонарик без батареек. Альтернативный свет сможет создать каждый Ручной фонарик без батареек

В нашем мире довольно много людей занимаются самодельными опытами в домашних лабораториях и мастерских. Для одних — это способ самоутвердиться, для других – стремление к развитию своих способностей. И что с того, если это будет эксперимент из наспех склеенных деталей. Главное, чтобы устройство или схема работали. Сегодня мы будем разбирать именно такое изобретение, сделанное практически на коленях. Однако в его основу положены незыблемые принципы и законы физики, которые невозможно отрицать.
Речь пойдет о фонарике, который работает без батареек. Возможно кто-то уже видел на просторах интернета простейший генератор Фарадея, который позволяет от нескольких движений проводника в обмотке зажечь небольшой светодиод. Сборки из практически мертвой батарейки, автотрансформатора и транзистора, которые способны при исходном напряжении в десятые доли вольта питать светодиод на 3V тоже уже не редкость.
Здесь же автор пошел немного дальше, модернизировав схему устройства, добавив выпрямитель, суперконденсатор (ионистор), сопротивление и полностью исключив источник питания. В итоге работа фонарика стала намного стабильнее и эффективнее. А если корпус несколько минут потрясти, его можно зарядить на длительное время работы светодиода. Как это работает? Давайте разбираться.

Принцип работы

Устройство состоит из нескольких катушек индуктивности, которые можно собрать самому. Первичная катушка индуктивности служит фактически источником питания или полностью заменяет его привычный аналог – батарейку. За счет перемещения в ней стержня из постоянных магнитов, индуцируется электрический ток. Из-за колебательных движений в магнитном поле создаются электрические волны, исходящие от катушки с определенной частотой. Стабилизировать их и преобразовать в постоянный ток помогает выпрямитель или диодный мост.
Без накопительной емкости такое устройство пришлось бы постоянно трясти, поэтому следующим элементом в схеме выступает суперконденсатор, способный подзаряжаться по типу аккумулятора. Далее подключен повышающий трансформатор или преобразователь напряжения, который состоит из тороидальной ферритовой катушки и двух обмоток – базовой и коллекторной. Число витков может быть одинаковым, и обычно составляет 20-50. Трансформатор имеет среднюю точку соединения по противоположным концам обеих обмоток, и три выхода на транзистор. Автотрансформатор повышает мизерные импульсы тока в достаточные для работы светодиода, а для их контроля подключен биполярный транзистор. Подобная электрическая схема в разных источниках имеет различные названия: вор джоулей, блокинг-генератор, генератор Фарадея и т.д.

Необходимая база ресурсов для самоделки

Материалы:

• ПВХ труба, диаметр 20 мм;
• Медная проволока, диаметр – 0,5 мм;
• Транзистор маломощный обратной проводимости;
• Неодимовые магниты круглые, размер 15х3 мм;
• Диодный мост или выпрямитель 2W10;
• Резистор;
• Суперконденсатор или ионистор 1F 5.5V
• Кнопка-выключатель;
• Светодиод белый или синий на 5V;
• Прозрачный клей типа эпоксидной смолы;
• Горячий клей;
• Кусочки фанеры, вата;
• Медная проводка в изоляции.

Инструменты:

• Паяльник;
• Пистолет для горячего клея;
• Ножовка по металлу;
• Напильник, наждачная бумага.

Процесс изготовления фонарика

Корпус фонарика будем делать из ПВХ трубы. Отмечаем отрезок длиной 16 см, и отрезаем его ножовкой по металлу.

От центра отрезка отмечаем по 1,5 см в каждую стороны. Получается зона для обмотки шириной в 3 см.

Далее берем медный провод сечением 0,5 мм, оставляем один конец его длиной около 10-15 см, и наматываем проволоку на трубку-корпус фонарика по разметке вручную. Мотать придется довольно много, более полутысячи витков. Первые несколько из них можно зафиксировать клеем. Начальный ряд катушки плотно прижимаем друг к другу, и делаем его строго последовательным.

В максимальных точках обмотка должна быть приблизительно около половины сантиметра толщиной. Зачищаем оба конца проволоки наждачной бумагой для надежной спайки.

Подвижный магнитный сердечник катушки может быть, как цельным, так и собранным по частям. Неодимовые магниты подбираются по внутреннему диаметру ПВХ трубки. Опытным путем набирается необходимая длина магнитного стержня, через колебания которого и будет создаваться электрический ток.

По шкале осциллографа можно увидеть разницу между потенциалами, получаемыми от колебаний одного и десяти магнитов. Автор получил от колебаний магнитного стержня напряжение в 4,5V. На ней также ясно видна цикличность синусоиды в интервалах изменяющейся частотности.

На этом этапе, по примеру автора, можно подключить напрямую к выходящим концам катушки светодиод, и проверить ее работоспособность. Как видно на фото, светодиод реагирует на перемещение магнитного стержня, и создаваемый им самим импульсный ток.

Теперь необходимо заглушить оба конца трубки, чтобы не придерживать их руками во время тряски. Для этого той же ножовкой выпиливаем из фанеры несколько пятачков, обрабатываем грани напильником, прокладываем ваткой с тыльной стороны для смягчения и сажаем их на клей, чтобы не вываливались.

Настала очередь подключить выпрямитель. Схема, отображенная на фото, показывает какие два его контакта из четырех подключить к катушке. Такой диодный мост способен принимать переменный ток, и выдавать постоянный строго в одном направлении.

Повышающий автотрансформатор поможет преобразовать низкие спонтанные импульсы от первичной катушки в достаточное напряжение для работы светодиода за счет самоиндукции одной из обмоток – коллекторной. Так как она связана с базовой обмоткой, постоянный и стабильный электрический ток будет подаваться на суперконденсатор в достаточном количестве. Резистор же ограничит превышение допустимых номиналов. Конденсатор достаточной емкости также подобран автором опытным путем с помощью замеров исходящих сигналов осциллографом.

Замыкает эту схему биполярный транзистор обратной проводимости, который и управляет поступающим электрическим током к светодиоду. Собрать схему можно без платы, поскольку деталей не так много. Кнопку выключатель монтируем на один из контактов, идущий от автотрансформатора.

Свою импровизированную конструкцию фонарика автор предпочел собрать на горячий клей, одновременно улучшив изоляцию контактных групп. Кнопка выключатель расположилась сбоку на корпусе фонарика. Основные же элементы схемы один на другой автор наклеил с одного из торцов. Замыкающим элементом остается светодиод, который можно облагородить защитным стеклом или отражателем.

Несмотря на неказистый внешний вид устройства, подходящий разве что для лабораторно-экспериментальной самоделки, такой фонарик вполне работоспособен и при случае не даст пропасть темноте. Собрать такую схему несложно в домашних условиях и при минимальных затратах. А полное отсутствие элементов питания делает его действительно полезным устройством для различных аварийных ситуаций.

В нашем мире довольно много людей занимаются самодельными опытами в домашних лабораториях и мастерских. Для одних - это способ самоутвердиться, для других – стремление к развитию своих способностей. И что с того, если это будет эксперимент из наспех склеенных деталей. Главное, чтобы устройство или схема работали. Сегодня мы будем разбирать именно такое изобретение, сделанное практически на коленях. Однако в его основу положены незыблемые принципы и законы физики, которые невозможно отрицать.
Речь пойдет о фонарике, который работает без батареек. Возможно кто-то уже видел на просторах интернета простейший генератор Фарадея, который позволяет от нескольких движений проводника в обмотке зажечь небольшой светодиод. Сборки из практически мертвой батарейки, автотрансформатора и транзистора, которые способны при исходном напряжении в десятые доли вольта питать светодиод на 3V тоже уже не редкость.
Здесь же автор пошел немного дальше, модернизировав схему устройства, добавив выпрямитель, суперконденсатор (ионистор), сопротивление и полностью исключив источник питания. В итоге работа фонарика стала намного стабильнее и эффективнее. А если корпус несколько минут потрясти, его можно зарядить на длительное время работы светодиода. Как это работает? Давайте разбираться.

Принцип работы

Необходимая база ресурсов для самоделки

• ПВХ труба, диаметр 20 мм;
• Медная проволока, диаметр – 0,5 мм;
• Транзистор маломощный обратной проводимости;
• Диодный мост или выпрямитель 2W10;
• Резистор;
• Суперконденсатор или ионистор 1F 5.5V
• Кнопка-выключатель;
• Светодиод белый или синий на 5V;
• Прозрачный клей типа эпоксидной смолы;
• Горячий клей;
• Кусочки фанеры, вата;
• Медная проводка в изоляции.

• Паяльник;
• Пистолет для горячего клея;
• Ножовка по металлу;
• Напильник, наждачная бумага.

Процесс изготовления фонарика

Свечи, спички и фонарик – это три вещи, о которых в вечернее время вспоминают при отключении электричества. Хорошо, когда столь необходимое найдется в доме, но что же делать если, как назло, вместо свечей огарки, а в фонарике давно сели батарейки? В такой ситуации вариантов совсем немного: можно сказать, почти никаких. Остается лишь бродить в потемках и дожидаться включения электричества. Для того чтобы не попасть впросак и не набить шишек в собственном доме, хочу вам рассказать как можно отказаться от использования батареек в маломощных электронных устройствах. Этому и посвящёно руководство по сборке «ручного фонаря, работающего без батареек».

Случайно в интернете наткнулся на статью, в которой один умелец сделал ветрогенератор из электродвигателя. Для меня эта идея показалась сложной и затратной, тем более используемые в переделке неодимовые магниты трудно было купить в моем городе. Начал штудировать подобные статьи — выяснил, что шаговый двигатель также можно использовать как генератор электрической энергии. В голову начали приходить мысли как совместить ветряк и зарядное устройство для автономного источника питания, но такой тандем был бы не удачен, если бы я использовал шаговый двигатель. Пришлось временно отложить эту затею и переключиться на более простые и нужные вещи, как, например, создание динамо-машины для велосипеда или фонарика. После недолгого раздумья остановился на идее создать ручной фонарь, работающий от шагового двигателя. Если не вдаваться в терминологию и объяснить простым языком, то двигатель не только может крутиться при подаче на обмотке напряжения, но и сам вырабатывать напряжение при вращении вала двигателя. Данное свойство шагового двигателя как-никак, кстати подойдет для питания напряжением самодельного фонаря.

Шаговый двигатель отыскать у вас не составит никакой проблемы. Их используют в устройствах копировальной техники. Хорошие двигатели ставили в начале 2000-х в принтеры и в другие устройства, где нужно было программно управлять вращением различных электронных механизмов. Сейчас такого рода технику повсеместно списывают на предприятиях и отправляют на свалку или на склады в ожидании утилизации. Обратитесь к работникам, которые занимаются модернизацией техники или съездите на радиорынок, там наверняка на разборке найдете за символическую цену шаговый двигатель. Пусть вас не пугает то, что ваш моторчик накрутил не один десяток километров, прежде чем попасть к вам в руки. Старые шаговые двигатели очень выносливы и долговечны.

Старую копировальную технику повсеместно списывают и разбирают для утилизации. Обратитесь к техническим работникам на производстве, которые занимаются модернизацией и заменой оргтехники — они с радостью избавятся от груды хлама, занимающего место. Как правило, такая копировальная техника никакой ценности уже не представляет.

Один из главных узлов у нас уже есть, теперь перейдем к тому, что наверняка придется купить или попросить как в предыдущем случае.

Для фонаря нам потребуется:
— Старый принтер (шаговый двигатель и шестеренки);
— Мощный светодиод марки ARPL-Star-1W;
— Два диодных моста КЦ 407А или 8 диодов Шоттки;
— Конденсатор большой емкости.
— Соединительные провода.

Все это можно найти на радиорынках или у знакомого радиолюбителя (у таких Плюшкиных всегда найдется все с избытком). После того, как все необходимые элементы для фонаря у нас есть, приступаем к изготовлению.

Разбираем старый принтер и откладываем все в сторону кроме металлической боковой стенки с прикрепленным к ней шаговым двигателем и шестеренками. Снимите все шестерни кроме той, которая вращает шестерню редуктора шагового двигателя. В большинстве случаев у шестеренки много зубьев и она больше всех остальных шестеренок. Для чего нам нужна шестеренка с большим количеством зубьев? Чем больше шестеренка, тем лучше! Шестеренка должна быть большой для того, чтобы она при вращении передавала наибольшее количество оборотов редуктору шагового двигателя (передаточное число).

Теперь на шестеренку, которая будет вращать наш шаговик, необходимо прикрепить ручку вращения. Для этого найдем металлическую круглую крышку, например от корпуса звукового (разделительного) трансформатора. К крышке прикрепим две шестигранные стойки и прикрутим ручку. Осталось крышку насадить на шестеренку и зафиксировать для надежности эпоксидным клеем и винтами. Вращающий узел готов. Теперь следует выбрать корпус фонаря. Я решил не выдумывать и вырезать из металлической шасси, на которую крепился весь механизм. Маркером нанесем очертания по которым будем резать металл. Вырезаем по контуру корпус ножовкой по металлу обходя все необходимые нам части механизма. Заусенцы и острые углы обрабатываем напильником. Также нам следует защитить от нежелательного попадания грязи и мусора вращающуюся шестерню. Из жестяной крышки вырезаем защиту и прикручиваем к вырезанному корпусу.

Теперь приступим к изготовлению электронной части фонаря. Он состоит из шагового двигателя, выпрямителя, конденсатора и светодиода. Паяем выпрямитель по схеме приведенной ниже. Если у вас диоды Шоттки соединяем их в диодный мост. С двумя готовыми диодными мостами намного проще. Выпрямитель приматываем изоляционной лентой к основанию ручки.

Схема с использованием диодов:

Схема с использованием диодного моста КЦ407а:

Припаиваем выводы шагового двигателя к выпрямителю. Выход выпрямителя припаиваем к конденсатору большой мощности. У меня их два: марки К50-24 10000мкФ. Соединил их параллельно друг другу (при параллельном соединении конденсаторов емкость складывается) в итоге получилась ёмкость 20000мкФ. Конденсаторы соединил пластиковой стяжкой в двух местах и приклеил эпоксидной смолой к корпусу фонаря. Главное, в собранной схеме не перепутать полярность. Мы получили источник постоянного напряжения. При вращении ручки по кругу вырабатывается напряжение и накапливается на выводах конденсаторов. При спокойном вращении ручки данное устройство может вырабатывать напряжение равное двум пальчиковым батарейкам. Ручной минигенератор для маломощных устройств готов. Теперь вы сможете обеспечить работу карманному приемнику, а если усложнить схему, приложить чуть больше усилий крутя ручку, то и подзарядку мобильного телефона. Если вы не сильны в радиоэлектронике, то наверняка у вас есть друг, который в этом разбирается. Попросите его вам помочь собрать схему для фонаря. Нет такого друга? Тогда напишите о своих вопросах в комментариях и мы с вами постараемся во всем разобраться.

К нашему генератору напряжения согласно полярности припаиваем мощный светодиод с отражателем и закрепляем в корпус от старого советского фонарика. В советском фонаре изначально было установлено обычное круглое стекло, вместо него ставим выпуклое увеличительное стекло. Увеличительная линза будет собирать световой поток в одну точку, что позволит нам добиться эффекта присущего фонарям, которые находятся в арсенале детективов. Благодаря мощному светодиоду, отражателю и увеличительному стеклу светит такой фонарь как прожектор. В окончательном варианте самодельного фонаря провода были затянуты в приклеенный на корпус кембрик. После выбора оптимального длины ручки все лишнее было обрезано. В будущем планируется сделать фонарь с герметичным корпусом.

За ту сумму денег, что вы затратите на создание своего фонаря, вы вряд ли купите с аналогичными характеристиками. Теперь вы готовы к наступлению электрического апокалипсиса (напугать, защитится и подсветить такой штуковиной всегда сможете). С итогом проделанной работы можно ознакомится посмотрев видео «Мощный светодиодный фонарь, работающий без батареек». Жаль, что объектив видеокамеры не столь восприимчив к свету как глаз человека. В видео фонарь намного тусклее светит чем на самом деле. Всем успехов в создании своего источника света!

Об Авторе:

Приветствую вас, дорогие читатели! Меня зовут Максим. Я убежден, что почти все можно сделать у себя дома своими руками, уверен, что это под силу каждому! В свободное время люблю мастерить и создавать что-то новое для себя и своих близких. Об этом и многом другом вы узнаете в моих статьях!

Группа инженеров-энтузиастов создала уникальный фонарик, способный заряжаться от человеческого тела. Это делает его фактически бесконечным источником света, небольшим, но порой очень необходимым. Фонарик – это та вещь, что по праву входит в категорию «Must-Have».

Карманный фонарик должен быть всегда и у каждого - ведь никогда не знаешь, когда он пригодится. Его нужно иметь дома на случай отключения света, в машине, в загородной поездке. Однако, каждый, у кого хоть раз в жизни был личный фонарик, большой или маленький, мощный или не очень сталкивался с такой проблемой, как севшие батарейки. Это очень неприятно, особенно в ответственный момент обнаружить, что фонарик не светит или светит так, что в лучшем случае можно подсветить его местонахождение в темном пространстве.

Группе изобретателей-энтузиастов удалось решить эту проблему. Зачем использовать батарейки, если можно использовать в фонариках термоэлектрический генератор? Для мощного «прожектора» такая технология конечно не применима, однако для небольших карманных фонариков она подходит просто идеально. Именно на основе ТЭГ и был создан фонарик Lumen .

Принцип действия Lumen, также как и его устройство, – невероятно прост. В основе идеи - уже упомянутый термоэлектрический генератор. Фонарик использует несколько LED-светодиодов для проецирования света. Мощности свечения вполне достаточно для того, чтобы читать книгу в кромешной тьме! Сам фонарик при этом невероятно маленький, буквально «пальчиковый».

Корпус устройства выполнен из алюминия. Весит девайс всего 45 грамм. Запускается ТЭГ фонарика при условии, что есть источник термической энергии (тепла) от 28 градусов по Цельсию. Идеальным вариантом в этом случае является человеческое тело. На корпусе фонарика есть специальный паз для пальца, нажав на который Lumen включается и начинает работать. Фонарик может работать почти без перерывов. В него также встроен небольшой аккумулятор и конденсатор.

В теплое время года фонарик незначительно заряжается даже от воздуха вокруг него, при условии, что его температура не ниже установленной планки. Сейчас девайс находится в стадии краудфандинговой компании. Для реализации проекта создателям было нужно всего 5 тысяч долларов. За 2 дня сборов, компания отбила установленный лимит на 328%! Выйдет на рынок Lumen в первой половине 2016 года. Стоимость девайса составит 15 долларов США.

Понравится любителям гаджетов и - незаменимый спутник путешественников.

Для начала проведем небольшой опыт. Берем пьезоизлучатель, к нему припаиваем два провода, а к проводам . Надо учесть, что плюс пьезо головки - это центр, а минус - остальная часть. Соблюдая полярность, к проводам подключаем светодиод, ставим пьезо головку на стол и наносим по ней несколько ударов карандашем или любым пластмассовым предметом. Вуаля! Во время ударов светодиод вспыхивает! Именно это явление мы будем использовать для зарядки нашего источника питания.

А теперь самое главное - сам источник питания. Все прекрасно знакомы с конденсаторами напряжения и наш источник именно конденсатор, но конденсатор с емкостью 1 ФАРАД! Да-да, вы не ослышались, именно 1 фарад. Достал такой конденсатор из панели автомагнитолы, но приобрести его можно на радиорынкаx или в магазинаx радиодеталей, или на крайний случай поломать автомагнитолу и достать из той части, где общая плата с усилителем.

Вы эту деталь точно не спутаете ни с чем: черного цвета, две ноги и надпись 5,5 вольт, но это конденсатор с емкостью 0,3 фарад. Фотографии конденсатров смотрите ниже. Круглый имеет емкость 1 фарад, а прямоугольный - 0,3 фарад. Можно достать две емкости по 0,3 фарада и подключить паралельно или по 3 штуки. Емкости в 1 фарад xватает на 5-ти минутное свечение светодиода. Конечно уменьшив ток, можно это время значительно увеличить.

В трубу вставляем пьезо головки так, как показано на картинке, но перед этим берем пластмассовый шарик и тоже вставляем в трубу, чтобы он был в пространстве между головками. Дальше головки приклеиваем к трубе клеем момент и ждем пока клей не высоxнет. Когда он высоx, берем силикон и повторно фиксируем головки, передавая таким образом прочность всей конструкции фонарика. Светодиод обычный белый, не стоит ставить мощные сверxяркие - меньше заряд будет держать. После одной минуты встряxивания - конденсатор будет полностью заряжен.

Выключатель питания подойдет любой. Заряжают конденсатор очень просто - двигая фонарь вверx и вниз. таким образом шарик наносит пьезокерамическим головкам удары и последние в свою очередь вырабатывают ток. Диоды любые маломощные. Согласитесь, конструкция проще простого и практически не требует денежныx затрат. Автор - АКА.

Обсудить статью ФОНАРИК БЕЗ БАТАРЕЕК