Вечный фонарик или фонарик Фарадея так называют фонарик с источником альтернативного питания. То есть данный фонарь не требует батареек или зарядки аккумулятора. Что бы его "зажечь" необходимо его потрясти. В самом фонарике стоит генератор и аккумуляторная батарея.
Давайте сначала познакомимся с заводским фонарем:
Я постарался максимально разрисовать конструкцию. Суть в том, что цилиндрический постоянный магнит свободно болтается в трубке - корпусе между резиновыми упорами или пружинками (где как) . А в цетре трубки намотана катушка. При тряске магнит бегает вверх вниз внутри катушки, создавая в ней при этом переменное электричество.
Посмотрим без корпуса.
Мы видим соленоид, цилиндрический магнит, ограничители, небольшую плату с диодами, переключателем и аккумуляторы. Ах да и светодиод на плате.
Трясем фонарик, включаем. Работает!
А вот наш опытный образец:
Коробочка из под Тик-так. Трубка на которую намотана катушка - корпус от шариковой ручки. Пару магнитиков от жесткого диска, есть там такие. Да, вместо аккумуляторов использованы конденсаторы. Белый светодиод. пару диодов.
Есть особенность намотки катушки. Как Вы, наверное, заметили из схемы - катушка состоит из двух обмоток, общая длина катушки 40 мм. Делим мысленно попала. На первой половине наматываем 600 витков самого тонкого провода диаметром примерно 0,08мм. И на второй половине 600 витков. Вот и всё - двух секционная катушка готова. Далее по схеме.
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.
Привет всем читателям и почитателям сайта Радиосхемы! Сегодня хочу рассказать о создании «вечного» фонаря. Давно была мысль собрать фонарик, работающий за счёт мускульной силы, преобразующий механическую энергию вращения в свет. Такой фонарь имеет очень большое преимущество перед другими прочими - у него не может «сесть» батарейка. Но он конечно и не лишён недостатка - чтобы им посветить придётся поработать. Поэтому первое его предназначение - работа в аварийном режиме (если АКБ оказались севшими), когда нужно срочно где-то посветить, например чтобы ввернуть пробки в электрощите. Так как при долговременной работе, человек просто устанет крутить ручку фонаря.
Схема динамо фонарика
Распечатка корпуса на 3Д принтере
Так вот, мысль-то была, но материализоваться ей было трудно, так как нужно было собрать редуктор с электродвигателем и запихнуть в какой-то корпус, а у большинства радиолюбителей корпус является «камнем преткновения». Но вот эта задача кардинально упростилась с приобретением недорогого 3D принтера. Теперь сооружение, какого либо корпуса для радиоэлектронного устройства ограничивается лишь фантазией автора.
Первый блин как обычно был комом: распечатал корпус, ещё не зная как будет выглядеть готовое устройство, взяв первый попавшийся двигатель в качестве генератора. Получилось так, что даже при очень быстром вращении ручки не хватало напряжения для стабильной работы фонаря. Потом, наученный горьким опытом, уже более осмысленно подошёл к вопросу. Взял кучку имеющихся двигателей и протестировал их на пригодность к данному проекту.
Делаем так: зажимаем вал двигателя в шуруповёрт, даём максимальные обороты и измеряем напряжение и ток короткого замыкания мотора. Соответственно отбираем лучший экземпляр. По моим наблюдениям лучше всего брать высоковольтный (12 -24 вольта) и мало оборотистый мотор.
Далее по редуктору: шестерни использовал заводские, так как в моей программе 3D моделирования нет библиотеки для построения последних и печатаю я пока из пластика PLA, а он стойкостью к износу не отличается. Ведущую шестерню и мотор использовал от какого-то электрокорректора фар автомобиля, промежуточная (большая) от привода дисков музыкального центра AIWA, последняя (на моторе) от детской машинки. Объектив использовал от не рабочего китайского налобного фонарика. Из плюсов: в нем установлена линза и есть возможность изменять фокусное расстояние. Источником света является светодиод на три ватта, он, конечно, не используется «во всю силу», зато в надёжности ему нет равных (при такой малой загрузке).
Как известно у таких фонарей есть ещё один недостаток - светит, пока крутишь ручку. Что бы хотя бы в какой-то мере сгладить этот недостаток установил в корпус ионисторы, общей ёмкостью в два фарада. И параллельно последним стабилитрон на пять вольт, так как предельное напряжение у данных ионисторов составляет 5,5 вольт, а генератор способен отдавать до 12 вольт без нагрузки. В боковой стенке устройства установлен выключатель, который отсоединяет светодиод от ионисторов, при ненадобности можно его выключить и в ионисторе останется заряд для последующего пользования. В выключенном положении при вращении ручки происходит процесс заряда ионисторов.
Фото процесса изготовления
Люди, которые учились в советской школе, могут вспомнить уроки физики, когда по программе обучения детям показывали магнит, который вставлялся внутрь проводной катушки, а прибор на столе показывал наличие электрического тока. Благодаря научному открытию Фарадея весь мир пользуется электродвигателями, генераторами, наушниками и другой электромагнитной техникой.
В одном из простейших и в тоже время остроумных по своей конструкции , которые называют вечными, воплощена его идея, которая почти один к одному повторяет описанный выше опыт по физике. Далее рассмотрим, как сделать фонарик Фарадея самостоятельно и без лишних хлопот.
На фото внешний вид фонарика Фарадея. А на фото ниже его схема. Как видно, устройство состоит из магнитного сердечника, индукционной катушки, печатной платы зарядного устройства для аккумулятора, резиновых ограничителей, лампочки с линзой и включателя. Приобрести неодимовые магниты можно в китайском интернет-магазине.
В чем принцип действия вечного фонарика? Дело в том, что конструкция устройства выполнена так, чтобы магнит цилиндрической формы мог легко болтаться в трубке, проходя вперед-назад внутри катушки, которая наматывается в центральной части трубки. По бокам в трубке находится резиновый ограничитель, который нужен для остановки магнита при каждом движении и отталкивания его в обратном направлении. При движении магнита в катушке образуется ток, который заряжает маленький аккумулятор. Если в схему не включать аккумулятор, то придется трясти фонарем постоянно, чтобы лампа не гасла. Но можно заменить его конденсатором. На фото ниже фонарь в разобранном виде.
Автор этого устройства особо отмечает, что в катушке присутствуют две намотки, которые вместе имею длину 40 мм. На первой половине нужно намотать 600 витков провода 0,08 мм. Вторая секция точно повторяет первую. Ниже электрическая схема фонаря Фарадея.
Фонарик - незаменимая вещь. А уж если это вечный фонарик, то ему просто нет цены. Пригодиться он может в любую минуту: в квартире произошло отключение света, непредвиденная ситуация может случиться в поездке, в гараже, на даче. Только представьте, что будет, если в самый неподходящий момент сядет батарейка. Но если фонарь с динамомашиной, то беспокоиться не о чем. Вы всегда будете со светом.
Что такое динамо-фонарь
Фонарик с динамо отличается от прочих тем, что в нем нет батареек. Он может иметь:
- ручку, которую для подзарядки надо крутить;
- рычаг, многократное нажатие на который способствует зарядке;
- есть еще один вариант - просто потрясти фонарь, и час работы обеспечен.
Вечный фонарик может работать без ограничения времени. Срок службы зависит от долговечности, встроенной в него лампочки. Современный динамо фонарик - светодиодный. Он может работать больше десяти лет непрерывно за счет автономной зарядки.
Его называют еще фонарик Фарадея. Устройство довольно простое. В светильнике есть сердечник из металла и катушка. При их взаимодействии возникает электрический ток. Вечный фонарь оснащен Ni-Mh аккумулятором. В фонаре устанавливают одну или несколько светодиодных ламп. Если одна лампа, то ее размещают ее по центру, если несколько, то вокруг центра.
Функциональность данного устройства для охотника
Фонарь с динамо подзарядкой в силу того, что для его функционирования не нужны батарейки, востребован охотниками, рыболовами и туристами. Настоящие динамо фонари стоят довольно дорого, но цель оправдывается - они действительно служат долго и обеспечивают достойный уровень качества.
Вечный фонарик незаменим для настоящих следопытов. Экономить при выборе фонаря не надо.
Преимущества фонарика Фарадея:
- Компактность, легкость. Качественный динамо фонарь водонепроницаем. Такие светильники имеют очень маленький вес, они компактны, имеют отличную защиту от повреждений и ударов.
- Многофункциональность. При помощи фонаря можно заряжать телефоны, фотокамеры. Многие модели являются многофункциональными, поскольку в них встроены компасы и приемники.
- Большой ассортимент. Выбирать вечный фонарик из огромного разнообразия очень трудно. Моделей много, они различаются конструкциями. Есть маленькие по габаритам модели, они достигают всего лишь 5 см в длину. Фонарик Фарадея может иметь разную мощность, функциональность и дизайн. Каждый может подобрать на свой вкус, возможности и потребности.
Обзор моделей
Существует достаточно большое количество вариантов вечных фонариков, предназначенных для различных ситуаций и для использования при выполнении различных работ.
Фонарик «Универсал»
Фонарик Фарадея не имеет батареек. Пользоваться им без замены ламп можно 11 лет. Хорошо выдерживает влажную погоду, им можно пользоваться даже в дождь. Конденсатор имеет большую электроемкость. Для того, чтобы устройство зарядилось, его надо просто потрясти. Светодиод оснащен линзой, поэтому мощность светового потока увеличена.
Легкий и компактный. Выполнен из пластика.
«Hight Power Headlamp» - налобная модель
Данный вариант очень удобен тем, что в руках держать его не надо. Он крепится на лоб при помощи резинок. Работает без батареек.
Для зарядки имеется зарядное устройство. При помощи шнура подсоединяется к заряднику, оснащенному вращающейся ручкой. Поработав ручкой минуту, можно освещать пространство в течение часа. При помощи устройства возможна подзарядка мобильного телефона. Переходники предназначены для зарядки телефона Nokia. Имеет небольшие размеры:5 х 6 см. Корпус выполнен из пластика.
«Dynamo VIP»
Особенность - наличие дополнительных опций. Такая модель может служить зарядными устройствами для мобильников, фотоаппаратов. Зарядки будет достаточно на полчаса работы электронных устройств. Все дополнительные переходники идут в комплекте.
Может работать в двух режимах, слабый на одном светодиоде и нормальный - на трех. Зарядка в течение минуты обеспечивает светом на один час.
Габаритные размеры - 15,5 х 5,5 х 4,5 см, пластиковый корпус.
«Пиранья»
Для данной модели батарейки так же не нужны. На корпусе расположена ручка, вращение которой заряжает аккумулятор.
3 минуты вращения ручки - 40 минут беспрерывного освещения. Установлено три светодиода. Имеет несколько режимов работы - мигание, щадящий режим с 1 светодиодом и обычный режим, когда горят все три светодиода равномерно. Непроницаем для воды, может успешно работать на глубине 10 метров. Угол поворота составляет 320 градусов. Это очень удобно - его можно закрепить и поворачивать в нужном направлении.
Габаритные размеры составляют 151х50х40 мм. Вес примерно 150 г. Модель идет в пластиковой оболочке.
Модели на солнечных батареях
Данные модели представлены в виде светодиодного фонаря, работающего от световой энергии. Корпус светового устройства оснащен солнечной батареей, являющейся основным источником энергии. У большинства моделей данный источник - не единственный. Имеется еще встроенная в корпус динамо-машина.
Ручка, ведущая к динамо-машине, вращается, приводя ее в действие. Данное действие осуществляет зарядку аккумулятора. Таким образом, данная модель работает, как от световой энергии (солнечная батарея), так и от динамо-машины. За счет такого сочетания длительность работы фонаря увеличивается. Он может работать на данных энергетических источниках полтора часа. В случае если светильник гаснет, то всегда его можно подзарядить динамическим путем.
Достоинство модели - устойчивость к воздействию влаги. Он может сохранять работоспособность на глубине пяти метров под водой. Светодиоды, установленные в фонарь, смогут «прожить» 50000 часов.
Габариты светового прибора: 147х 61х 45 мм. Вес составляет около 180 г. Корпус выполнен из пластика.
Модели, оснащенные радио и издающие звук сирены
Устройство является многофункциональным. Имеет удобный эргономичный корпус, в котором установлен достаточно мощный светодиод. В корпусе вмонтирован радиоприемник и сигнальная система, оснащенная сиреной. Такие функции по достоинству оценят туристы, грибники и ягодники, садоводы и автолюбители.
Динамо фонарь хорош тем, что находится вне зависимости от источника питания. Световой прибор имеет ручной механический привод, при помощи которого можно заряжать фонарик, если рядом отсутствует электросеть. Комплект оснащен наушниками, а в корпус встроен динамик. Ручная зарядка осуществляется минуту. Этого достаточно, чтобы фонарь светил десять минут без перерыва.
Минусом этого варианта является то, что он подвержен воздействию воды.
Видео
Смотрите в нашем видео? как модернизировать самый простой динамо фонарь.
