DIY фонарь, работающий без батареек

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!

Запись опубликована в рубрике Необычные вещи. Добавьте в закладки постоянную ссылку.