Как сделать фонарик своими руками

Самый простой электронно-бытовой прибор, который можно изготовить своими руками, это самодельный фонарик. Полезное устройство. Пригодится в случае перебоев с электроэнергией, на природе, да и вообще, в хозяйстве. Ещё лет 20 назад сделать фонарик своими руками считал необходимым любой начинающий радиолюбитель или просто любитель мастерить всякие полезности для дома. Сегодня в этом нет необходимости. Купить такой девайс можно буквально на каждом углу, и за вполне скромные деньги. Однако самодельный фонарь — принесёт больше удовольствия от использования, поможет понять устройство и принцип работы, будет хорошим обучающим пособием для подрастающего ребёнка.

Устройство и принцип работы фонарей

Ручной переносной фонарь абсолютно любой конструкции имеет три принципиально обязательных детали:

1. Источник света.
2. Источник питания.
3. Управление.

Источником света во всех современных карманных и налобных фонариках служат LED светодиоды. Дешёвые, надёжные, яркие, низковольтные, эффективные. Особенно важным является последнее преимущество. Светодиоды намного дольше могут работать от автономного источника питания, чем лампочки накаливания, которые применялись в фонарях ранее. При этом, света они дают в разы больше.

Источником питания могут быть батарейки или аккумуляторы. Батарейки дешевле, но одноразовые. Разрядились — меняй. Аккумуляторы ощутимо дороже, но зато их можно неоднократно перезаряжать. В случае с фонарями это крайне удобно, если есть доступ к источнику электроэнергии.

Управление в простейшем фонарике осуществляется всего одной кнопкой-переключателем. Её функция сводится к тому, чтобы «пропускать» энергию от источника питания к источнику света. В более сложных устройствах с несколькими режимами работы с точки зрения пользователя управление тоже осуществляется кнопкой. Однако сам процесс обеспечивает электронная схемка, «спрятанная» в фонарике.

Фонарик своими руками в самом простом исполнении схематически выглядит следующим образом.

Чтобы фонарик был более удобным в использовании, показанная выше «начинка» помещается в корпус. В конструкциях с батарейками предусматривается отсек для них, а также легко снимаемая крышка для их замены. В аккумуляторном фонарике следует предусмотреть разъём для подключения зарядного устройства.

Чтобы фонарик своими руками на светодиоде светил мощнее, желательно усилить свет оптическими приёмами. Таковых всего два — собирающий отражатель или линза. Без них свет будет рассеянный, слабый, недальнобойный. В большинстве современных моделей применяются оба приёма одновременно. Рефлектор собирает свет, излучаемый в разные стороны светодиодом, а линза фокусирует его уже в виде узкого концентрированного пучка в нужном направлении. А если предусмотреть возможность изменения расстояния между источником света и линзой, то можно получить фонарик с «дальним» и «ближним» светом.

Выбор концепции для самостоятельного изготовления

Перед тем, как сделать фонарь своими руками, нужно выбрать концепцию. Это позволит наметить следующие параметры:

1. Габаритные размеры.
2. Источник света.
3. Источник питания.
4. Управление.
5. Характеристики света.

По размерам самодельный фонарик может быть трёх видов:

1. Не больше брелка.
2. Чтобы умещался в любой карман.
3. Большой фонарь.

В качестве источника света сегодня проще применить светодиод. Ещё проще — купить готовый светодиод с отражателем и линзой. Для фонарика-брелка хватит и простого светодиода. Выглядит следующим образом.

Чтобы изготовить большой мощный фонарь, потребуется серьёзный светодиод типа COB. Выглядеть может вот так.

В качестве источника питания для простого светодиода проще приспособить какую-то батарейку. Его потребление настолько ничтожное, что и одного элемента питания хватит надолго. Батарейки большинства форматов имеют напряжение 1,5 вольта. Чтобы запитать светодиод, необходимо 3 В. То есть, концепцией нужно предусмотреть последовательное соединение двух батареек. Главное, при подключении к светодиоду соблюдать полярность. Как её определить для разных типов читайте в нашей статье «Как определить полярность светодиода».

Как сделать светодиодный фонарик своими руками на аккумуляторе? Такой концепт будет немного сложнее. Помимо того, что надо подобрать аккумулятор, его нужно будет «подружить» с выбранным светодиодом, а также предусмотреть возможность зарядки. Например, чтобы запитать обычный светодиод от аккумулятора типа 18650, в показанную выше электрическую схему придётся добавить светодиод на 100-200 Ом. Это обусловлено тем, что на светодиоде падает только 3 В, а один элемент 18650 выдаёт номинально 3,7 вольт.

Чтобы правильно и безопасно заряжать аккумулятор, понадобится плата зарядки. Она нужна для того, чтобы обеспечить правильные параметры зарядки и прерывать процесс в нужный момент. Чтобы обойтись без платы в фонарике, можно заряжать аккумуляторы готовым зарядным устройством. Но плата зарядки удобна тем, что самодельный фонарик вы сможете заряжать как от сети, при мощи зарядника для смартфона от сети, так и от повербанка, в машине (через переходник в прикуриватель), и даже от компьютера или ноутбука.

Осталось решить с управлением. Для самостоятельного изготовления лучше выбрать то, что попроще. А обычная кнопка-переключатель — это проще некуда. Тем более, её несложно «выковырять» из какой-то сломанной игрушки на батарейках.

Необходимые детали

Какой будет концепция вашего устройства — решать только вам. Всё зависит от вашего желания, наличия деталей и умения работать руками. Мы же рассмотрим в качестве примера, как сделать светодиодный фонарик своими руками, который будет миниатюрным, удобным и, к тому же, прилично светить. Основная задача — показать принцип.

Для изготовления понадобятся следующие детали:

1. Линза для фонариков в корпусе диаметром под шприц на 20 «кубиков».
2. Аккумулятор типа 18650.
3. Светодиод на 3,4 В и 3 Вт.
4. Алюминиевая пластинка для его охлаждения.
5. Кнопка-переключатель.
6. Резистор на 3 Ом.
7. Модуль зарядки TP4056.
8. Медные провода.
9. Шприц на 20 мл.
10. Клей.

Линзу, светодиод, аккумулятор и модуль зарядки можно купить за копейки на «Али».

Также понадобится паяльник и умение им пользоваться.

Этапы сборки

Для начала разберёмся со схемой фонарика.

Схема фонарика

Принципиальную схему самого сложного в данном случае элемента — модуля зарядки — разбирать не будем. Оставим это китайцам. У них это неплохо получается. Наша задача — правильно подпаять к этому модулю наш аккумулятор и светодиод. Схематически это выглядит следующим образом.

Подключение питания от другого источника — это контакты, к которым можно припаять разъём отличного от micro USB формата и, например, заряжать фонарик зарядкой от древнего кнопочного телефона, коих у многих валяется в ящиках с запасом.

Данный модуль хорош тем, что размеры позволяют засунуть его в самый маленький корпус. Кроме того, его без ущерба функциональности можно «заполовинить».

Подготовка светодиода с линзой

Перед тем, как сделать фонарик, для светодиода необходимо изготовить теплоотвод. Так он проработает гораздо дольше. В качестве радиатора подойдёт соответствующих размеров алюминиевая пластинка. Её следует вырезать по размеру корпуса с линзой. Чтобы подвести к светодиоду провода, в теплоотводе нужно вырезать два паза. В результате должен получиться такой радиатор.

Далее надо припаять провода к светодиоду. Но перед этим желательно прозвонить светодиод мультиметром, чтобы проверить его работоспособность. Эту работу необходимо выполнить крайне осторожно, не допуская длительного нагрева светодиода.

Чтобы исключить короткое замыкание, припаянные контакты следует заизолировать термоусадочной трубкой.

В итоге должна получиться следующая конструкция.

Изготовление корпуса и установка светодиода

В качестве корпуса для рассматриваемого фонарика будет использован медицинский шприц на 20 миллилитров. Поршень извлекается, так как он нам не нужен. На оставшемся корпусе шприца со стороны установки иглы срезаем зауженную трубку. На торце сверлим два отверстия под провода. Подготовленную ранее линзу со светодиодом в корпусе наклеиваем на торец шприца. Предварительно пропускаем через отверстия провода от светодиода. Соединять детали между собой можно клеевым пистолетом. Более надёжное соединение обеспечит строительный клей, именуемый «жидкими гвоздями». Эпоксидную смолу, которая сегодня продаётся в удобных для использования шприцах, тоже можно применить. Так будет вообще «намертво».

Подключение микромодуля зарядки и аккумулятора

На данном этапе сложнее всего припаять провода к аккумулятору. Сложность заключается в том, что перегревать площадки элемента питания нельзя. То есть, пайка должна быть быстрой, для чего лучше взять мощный паяльник. Если в качестве источника питания у вас нашёлся б/у аккумулятор, то на нём уже будут металлические клеммы, к которым можно припаять проводки. Взять такой элемент можно из старого аккумулятора от ноутбука или нерабочего повербанка.

В итоге должно получиться следующее: аккумулятор в корпусе будущего фонарика и четыре провода, выходящих наружу.

Далее подготовим модуль зарядки. Чтобы он уместился в оставшееся после установки аккумулятора пространство корпуса, его придётся урезать и сложить вдвое. Место разрезки показано на фото ниже.

Разорванные «дорожки» спаиваем кусочками медной проволоки следующим образом.

На стороне без USB разъёма припаиваемся к конденсатору C1 и резистору R6. На ответной части припаиваем их к резисторам R1 и R3, соответственно.

Подключение кнопки

Кнопку нужно впаять в разрыв между одним из выводных контактов платы и светодиодом. Для защиты светодиода от избыточного тока в разрыв между платой и кнопкой нужно впаять резистор. Длину проводов нужно предусмотреть такую, чтобы осталась возможность после «упаковки» схемы вывести кнопку на тыльный торец корпуса.

При установке платы не забудьте развернуть её так, чтобы разъём micro USB тоже оказался на тыльной стороне фонарика.

Завершение сборки и проверка работы

Для повышения надёжности тыльную сторону с кнопкой и разъёмом можно аккуратно залить клеем из клеевого пистолета. После сборки остаётся только зарядить аккумулятор. Когда на плате зарядки засветится индикаторный светодиод, фонарик можно проверить. Если всё работает, заряжаем аккумулятор по полной и радуемся успеху.

Как сделать яркий светодиодный фонарик

Итог

Изготовить описанный в статье фонарик своими руками не очень просто, но результатом стараний будет эффективное, удобное и компактное устройство. На одной зарядке аккумулятора, при условии, что он в нормальном состоянии, он сможет работать не менее 10 часов. Его мощности вполне хватит, чтобы подсветить себе путь в полной темноте, в экстренной или житейской ситуации. Конструкцию можно упростить, если есть специальная зарядка для подобных аккумуляторов. В конце концов, в качестве источника питания можно приспособить батарейки формата «таблетка», сложив их последовательно в количестве 3 штук. Тогда плата зарядки для вашего фонарика не понадобится.