Гибридный фонарь ацетилен-СИД с простым стабилизатором тока СИД.

Тема в разделе "Свет", создана пользователем Darkcat, 18 янв 2007.

  1. Во накидал стабилизатор тока. Схема проверенная, у меня на ней стенд для тестирования БП работает.
    [​IMG]
     
  2. Пояснения к схеме. ОУ U1 сравнивает падение напряжения на шунте R1 и задающем резисторе R2 и управляет мосфетом Q1. На базе U2 собран индикатор низкого заряда батареи. Индикатор D1 загорается при снижении напряжения ниже 8ми вольт (из рассчета на 8 NiCd элементов по 1,2 вольта).

    Основной СИД - LXHL-LW6C 5 ватт / 0.7 ампера / 6.8 вольта. Батарея - 8 NiCd аккумуляторов типоразмера AA емкостью 2400 мАч.

    R1 можно ставить от 0,1 до 0,5 ома (при токах выше 1 А желательно не более 0,2 ома). R2 любой переменный резистор 0,5 - 2 кОм. R4 рассчитываем по следующей формуле R4 = (5*R2)/(R1*I)-R2, где I - номинальный ток светодиода. Резистор R5 опциональный, 10-50 ом, для задания минимального тока СИД и исключения индуктивных наводок на ОУ. Мосфет Q1 любой, с возможно меньшим сопротивлением открытого канала (не более 0.2 ома). Весьма желательна установка его на радиатор площадью не менее 10 кв.см. СИД тоже нужно поставить на радиатор 10-20 кв.см. (для 5ти ваттного диода).

    В схеме низкого напряжения R6 подбираем по светимости D2, пару R7-R8 можно заменить переменным резистором на 10-20 кОм для подстройки под другое напряжение батареи.

    Предварительный вид схемы.
     
  3. Первые результаты (пока только тест светодиода). Параметры съемки - камера Canon A520, ISO 200, F 28 мм (эквивалентное), выдержка 1/10 секунды, диафрагма 2,6.

    Эталон - лампочка накаливания 100 ватт, дистанция 3 метра
    [​IMG]

    Эталон 2 - фонарик GeoNaute, 0.3 ватта, те же 3 метра
    [​IMG]

    Тест 1 - минимальная мощность (ток ок. 40 мА)
    [​IMG]

    Тест 2 - максимальная мощность (700 мА)
    [​IMG]

    Макс. мощность + GeoNaute
    [​IMG]

    Эталон 3 - лампочка 100 ватт + GeoNaute
    [​IMG]

    Впечатления. На минимальной мощности светит не хуже китайских налобников с 5ю светодиодами. Вполне можно ходить под землей (прогнозирую время работы - 60 часов, аккумуляторы 2400 мАч). На максимальной мощности можно не напрягаясь снимать на дистанции до 5ти метров - перешибает вспышку цифромыла. Прогнозируемое время работы - 3 - 3,5 часа (2400 мАч).

    Завтра сфоткаю с ацитиленом (если доделаю отражатель).
     
  4. Доделал девайс.

    Только ацитиленовая горелка
    [​IMG]

    Ацитиленовая горелка + светодиод на минимальной мощности
    [​IMG]

    Налобник со снятым отражателем карбидки
    [​IMG]

    Элементы управления
    [​IMG]

    Конструкция. Схему я прикрутил к алюминиевой пластине 120*40 мм толщиной 1 мм. Светодиод прикручен напрямую, с термопастой, мосфет и 7805 - через изолирующие прокладки. Плата с операционниками приклеена поверх транзисторов. Линзу я обернул фольгой, сверху защитил скотчем (в принципе можно отодрать, но лень), далее на термоклее приклеил ее к светодиоду. Сверху линза защищена остатками от Г-образного "воненного" фонарика - стекло установлено на место светофильтра. При желании линзу можно вынуть без разрушения конструкции. Далее вся конструкция залита термоклеем. Светодиод индикатора низкого напряжения выведен на нижний край и немного повернут к голове. Его хорошо видно не снимая налобника.
    Горелка сделана из советского разборного шприца (форсунки из игл очень хорошие получаются). Подача газа через медную трубку, к держателю игл припаяно. К алюминиевой плате трубка приклеена и дополнительно в центре прикручена проволокой. Отражатель (пока из консервной банки, далее будет нержавейка) крепится на мощном магните (прикрыт скотчем). Провод и газовая трубка стянуты через 10 см кусочками термоусадки, оголовник дополнительно усилен толстой ПВХ-трубкой. Крепление на голову - резинка 40 мм. С обратной стороны пластины приклеен кусок пенки. Возможно крепление на каску.

    Пока делал конструкцию пришла в голову такая мысль - если питать мою схему от step-down преобразователя то напряжение на его выходе нужно подстраивать к потреблению светодиода. Возможный вариант реализации - операционным усилителем сравниваем два напряжения: плюс ОУ - верхний контакт R1, минус ОУ - делитель 1:1 напряжения с нижнего вывода светодиода и землей. Если сопротивление канала мосфета падает ниже сопротивления R1 значит напряжение недостаточно. Если мосфет закрывается - напряжение можно понизить. Если сопротивление полностью открытого канала мосфета 0,2 ома или выше то можно вместо делителя поставить переменник и им поймать почти открытый мосфет. На мой взгляд так можно получить наибольший КПД стабилизатора и преобразователя.
     
  5. Докладываю результаты полевых испытаний.

    Предельная мощность - хватает выше крыши. При 10-15 минутах обнюхивания стен с кварцем и дохлостями глаза отвыкли от полумрака и минут 10 я сидел курил чтобы восстановить зрение.

    Минималькой яркости для хождения хватает за глаза. Проблема с запсветом решилась. Ручной фонарик использовался только на маршруте грот-туалет.

    Так же решилась проблема гротового света. Карбидка над столом - рулез, это ясно, но тут я еще могу посветить в кан или в транс не ища фонарик по всем карманам, просто снял налобник с крючка и засветил.

    Охлаждения вроде как хватает, за 20 минут работы на пределе пластина нагрелась градусов до 40-50 (горячая, но до дискомфортного жара далеко). При небольшом снижении мощности (60-70%) нагрев падает существенно (всетаки резистор это удобно!).

    Фокусировка вперед несколько напрягает при использовании СИД для хождения, но иначе не сделать нормально отвод тепла. Подсветку для фото и просвечивание штреков использовать вполне комфортно.

    Съемный отражатель карбидки немного напрягает в шкурах, зато его гораздо удобнее чистить (когда одну карбидку прикуривают от другой на отражателе появляется немаленькое пятно сажи).

    Вес конструкции получился больше комфортного, но сильно не напрягает. Можно еще приделать на затылок 2 батарейки "Крона" в качестве совсем запасного света (включить через Шотки). Они немного оттянут вес назад.

    Итоговое резюме - девайс получился. Существенных недостатков не обнаружено, переделка не требуется.

    з.ы. Всетаки надо бы сделать фильтры, есть идея вырезать их из обложки для компакт-диска, есть прозрачные, но с матовым белым задником. Цветные фильты остались от оригинального"военного" фонарика.
     
  6. Вернемся к теме. Утреннее отмывание моего фонарика от вчерашней заброски.
    [​IMG]

    Такое он проходит уже не в первый раз и пока ничего не сломалось. Батарейный блок тоже сейчас полетит в тазик, только аккумуляторы вытащу.
     

Поделиться этой страницей