Сделай сам своими руками
Мастер-классы, инструкции, полезные советы, рецепты.
Добавить мастер-класс
» » » Вечный 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.
Вечный фонарик без батареек

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.
Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

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.
Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

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

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

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.
Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

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

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

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.
Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Автор использовал десять магнитов толщиной 3 мм, чтобы набрать длину максимально рациональную для таких колебаний, и одновременно равную ширине обмотки.
Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек[center]

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.
Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

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.
Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

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.
Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

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.
Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

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.
Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

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.
Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

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.
Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

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.
Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Вечный фонарик без батареек

Смотрите видео


Прокомментировать
Вконтакте Одноклассники facebook
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Комментарии (10)
  1. Денис
    #1 Денис Гости 6 марта 2018 19:41
    8
    лет 15 уже подобные фонари производства Китай продаются за копейки на рынках. и да, работают
    1. serger
      #2 serger Гости 15 марта 2018 20:08
      0
      был у меня такой фонарь работать то работал но корпус был сделан из орг стекла,сответственно разбился в дребезги
  2. Гость Геннадий
    #3 Гость Геннадий Гости 12 марта 2018 22:35
    1
    Интересная самоделка
    1. Сергей.
      #4 Сергей. Гости 18 марта 2018 22:05
      3
      Фонарик "жучёк"-ничего лишнего, и не надо огород городить с таким количеством деталей.
      1. Гость игорь
        #5 Гость игорь Гости 12 ноября 2018 19:42
        0
        Вот именно "жучок" - наш родной, а в ту пору ещё советский ...
  3. Александр Волк
    #6 Александр Волк Гости 18 марта 2018 20:37
    0
    Какое полезное изобретение! Ты бы ещё перпетомобиль придумал, нобелевку бы получил, миллионером бы стал!
  4. Александр
    #7 Александр Гости 27 марта 2018 08:34
    0
    Было бы здорово сделать фонарь работающий от наводок электросети. Подносишь к проводке, а он загорается. Как некоторые индикаторы, только без батарейки.
    Или пойти еще дальше. Фонарь работающий от сети WiFi.
    Удачи.
    1. НикБ.
      #8 НикБ. Гости 27 марта 2018 19:38
      0
      ага, а ещё лучше, чтоб самозаряжался от электролампы на потолке, от "плазмы" телевизора, смартфонааа... а вы бывали когда-нибудь в таких местах где ни лэп поблизости, ни джээсэм вышек, ни пепсиколы из гипермаркетов, ни хотьдогов из макдональсов?
      1. обезьяна
        #9 обезьяна Гости 5 ноября 2018 14:02
        0
        такое место называется джунгли африки там точно эти все супер-пупер гаджеты вам не понадобятся. там другой уклад жизни. живут для того чтоб не умереть
  5. Гость Виктор
    #10 Гость Виктор Гости 8 декабря 2018 04:02
    1
    Не пробовал в торцах трубки закрепить по магниту, чтоб основная батарея магнитов висела в трубке, как на пружинках?
«Сделай сам – своими руками» - сайт интересных самоделок, сделанных из подручных материалов и предметов в домашних условиях. Пошаговые мастер-классы с фото и описанием, технологии, примеры работ - все, что нужно для рукоделия настоящему мастеру или просто умельцу. Поделки любой сложности, большой выбор направлений и идей для творчества.
Мы в соц. сетях
Подпишитесь на обновления
Яндекс Дзен
© sdelaysam-svoimirukami.ru, 2009 - 2018
Если Вы нашли ошибку на сайте
Войти через:
Вконтакте Одноклассники facebook