Какие светодиоды применяются для фонариков

Можно ли восстановить?

В нашем мире — возможно все, вот только какой ценой! В идеале, нужно убрать соли с плюсовой пластины, как это сделать?

  • При сильной кристаллизации — возможно физическое удаление. Для этого нужно вытащить пакет пластин и отчистить его от солей – дальше залить новый электролит и зарядить АКБ. Сложно это сделать? ДА конечно – ДА! Как вы достанете пакет пластин? Нужно будет резать сверху пластик и физически вытаскивать. Затем каждую пластину в отдельности отчищать – сделать это реально сложно. Хотя я где-то есть видео на YOUTUBE, но реально не указывалось, работал ли потом АКБ или нет.
  • Конечно сейчас очень много так называемых десульфаторов пластин, то есть такие химические жидкости убирают этот налет солей, но про это у меня будет отдельная статья, здесь тоже не все так однозначно. Многие пишут, что это просто чудо, другие что ни применять никогда. Но в идеале –емкость также восстанавливается лишние соли уходят.

Вот такие вот последствия и причины, кстати пару слов про AGM и GEL, почему же они так устойчивы к глубоким разрядам? Все просто, тут электролит уже не в обычном жидком состоянии, здесь он находится запечатанным в стеклопакеты (AGM) или в гель (GEL), поэтому разрушительное образование солей тут сведено к минимуму, хотя полностью не побеждено! Здесь циклов в разы больше, но также не стоит доводить до этого. Небольшой видео пример.

Замена светодиодов в фонарике

Когда удалось разобраться с выбором светодиода, можно приступать к процессу его замены. Фонарики в большинстве случаев отличаются только количеством диодов и разновидностью корпуса, поэтому замена производится по одинаковому принципу. Для работы следует подготовить следующее:

  • пинцет;
  • мультиметр;
  • паяльник;
  • отвертка;
  • флюс и припой.

Нужно учесть, что в процессе могут понадобиться дополнительные материалы и инструменты. Для начала необходимо разобрать фонарь. На первом этапе извлекаются источники питания (батарейки или аккумуляторы). Если это карманный или поисковый фонарь, скорее всего, аккумуляторный отсек находится сзади за крышечкой.

Далее можно приступать к снятию защитного стекла. Для этого нужно открутить крышку передней части. Стекло иногда снимается отдельно или прикрепляется к самой крышке. Затем удаляется отражатель. Его необходимо просто извлечь или открутить.

Рис.6 – фонарь в разобранном виде.

Следующий этап – снятие диодов. Иногда они совмещены с отражателем. В таком случае отсоединить их достаточно просто, так как плата подсоединяется маленькими винтами к рефлектору. Если это более дорогой фонарик, его придется разбирать с помощью шестигранного ключа. Контакты отпаиваются с помощью паяльника, а светодиод аккуратно снимается пинцетом.

Замена светодиодов в фонареЗамена светодиодов в фонаре

Перед покупкой светодиода для замены стоит учесть, что подложка должна соответствовать конфигурации и габаритам извлекаемого элемента. В противном случае мастеру придется делать прорези для проводов. Не стоит забывать и о предназначении фонарика. Так, для рассеянного света или повышения характеристик дальнобойности подходят разные модели диодов.

5 крупнейших производителей

Переносной фонарик должен быть не только эргономичным, но и оснащенным надёжным светодиодным источником с высоким рабочим ресурсом без потери яркости. Чтобы не ошибиться с выбором, предпочтение следует отдавать производителям светодиодной продукции мирового уровня.

Подразделение японской компании Nichia долгое время удерживало лидирующие позиции в производстве светодиодов всех типов. Из-за высокой стоимости продукции и усиливающейся конкуренции со стороны Китая и Тайваня сегодня встретить их светодиоды в фонарях европейского рынка удается все реже. Однако, Nichia необходима миру, как двигатель прогресса. Ведь разработки японских компаний берут за основу их китайские и тайваньские коллеги.

Доклады научных работников вместе с новостями о развитии искусственного освещения свидетельствуют о продолжающейся здоровой конкуренции между крупными корпорациями. Положительные тенденции развития светодиодных технологий мы видим в постоянно обновляемом модельном ряде фонарей, удивляющих своим дальнобойным лучом, высокой степенью защиты, способностью зарядки от солнечной энергии и прочими ноу-хау.

Источник света фонариков

Обозначение светового
потока по ANSI FL-1

световой потоклюменахОбратите внимание. Заявленный световой поток обозначает максимум, выдаваемый используемым светодиодом, и не имеет никакого отношения к конкретному фонарю. Например, в фонаре установлен светодиод способный выдавать при токе 5,5 А поток 1300 люмен

Фонарь будет называться xxxFire 1300 Lumen, хотя в конкретном фонаре светодиод может быть запитан током 1,2 А без стабилизации и выдавать не больше 250 лм, или током побольше и выдавать 500 лм, но точно это будет далеко не 1300 лм. Причем, и 250 лм, и 500 лм могут выдавать два разных экземпляра одного фонаря.И еще. Иногда название «5W», «10W», «35W» — это всего лишь название модели и эта цифра не имеет отношения ни к 35 ваттам, ни к чему-либо еще. Обычно чем «серьезнее» заявление, тем хуже светит фонарь. В большинстве случаев стоит безымянный светодиод 1 Вт или 3 Вт.

Обозначение пиковой
сила света по ANSI FL-1

пиковая сила света

Светодиод

Фонарик с группой светодиодов
  • его не так легко разбить.
  • он более энергоэффективен. Энергоэффективность современных мощных светодиодов достигает 130 и более люмен на 1 Ватт потребляемой мощности. Для сравнения, эффективность ламп накаливания не дотягивает до 30 Лм/Вт. За счет этого преимущества светодиодный фонарь будет светить дольше лампового от одинаковых батареек.
  • срок службы, по сравнению с другими источниками осещения для фонариков, довольно большой. Кроме того он не сокращается даже при очень частых включениях-выключениях.
  • светодиодные фонари могут иметь стробоскоп, SOS и другие подобные мигающие сигналы, которых лишены ламповые источники света.
  • размеры. Светодиодные фонарики могут быть очень маленькими.
  • простота фокусировки. Свет светодиода распределяется гораздо равномернее лампового. Пятно света получается более ровным.
  • позволяют регулировать яркость в широком диапазоне. Яркость светодиода управляется током питания. Чем выше ток тем выше яркость. Каждая модель диода имеет свой максимально допустимый ток питания. При превышении этого тока светодиод перегревается, резко сокращается срок службы, снижается эффективность.
  • В теплом свете освещаемые предметы имеют более естественные цвета. Теплый свет лучше пробивает туман. Луч у такого подствольного фонаря меньше заметен в воздухе, поэтому почти не мешает целиться через оптику.
  • У холодного света выше яркость, сильнее слепит (для тактического фонаря это предпочтительнее), выше контрастность освещаемых объектов. Плохая цветопередача, особенно это касается оттенков красного и желтого цветов. Зеленая трава в свете холодного диода может выглядеть серой.

Какая яркость фонарика нужна

  • Для работ в лагере: установки палатки, приготовления ужина, колки дров и прочего вполне достаточно яркости фонаря в 5 — 20 люменов (единицы измерения светового потока).
  • Для уверенного передвижения по ночному лесу требуется 50 — 100 люменов.

  • Более мощные фонари в 200 — 300 люменов используются уже для относительно специфических задач. Таких как участие в соревнованиях по ориентированию, где часть дистанции приходится бежать ночью или ночные велогонки.

  • Самые мощные фонари в 400 – 800 люменов используются в спелеологии для освещения больших подземных объемов.

Мощность же светового потока при этом, может колебаться в пределах от 300 — до 3 000 люмен!

Как посчитать время работы фонарика от батареек или аккумуляторов

Напряжение питания кристалла светодиода 3,2-3,4В. Средний потребляемый ток 300мА на 100 люмен.

При питании слабого фонарика с яркостью 50 люмен, от 2-х батареек типа AA, с суммарной ёмкостью 4000 мАч — их хватит на 26 часов непрерывной работы фонаря. С учетом погрешности на потребление тока и емкость аккумулятора, добавим поправочный коэффициент 0,8. Итого 21 час.

Время работы = 4000мАч (емкость наших батареек) / 150 мА (потребляемый светодиодом ток) * 0,8 = около 21 часа.

Емкость можно найти на самих батарейках или в паспорте фонарика (если он аккумуляторный). Потребляемый ток берем исходя из светового потока установленного светодиода (есть в паспорте фонаря или можно найти по маркировке светодиодной матрицы).

При световом потоке супер мощного фонаря в 1000Лм, потребление будет 3000мА. Делим емкость 4000 на потребление 3000 с коэффициентом 0,8 = получаем срок непрерывной работы от тех же 2-х батареек AA в 1 час.

Типы фонариков по предназначению

К основным характеристикам светодиодов для фонариков относятся:

  • яркость;
  • интенсивность потока, которая зависит от оптической системы (диод, отражатель, система управления);
  • дальность (расстояние, на котором освещенность сохраняется на уровне 0,25 люкс);
  • время работы;
  • защита от внешних условий.

По назначению выделяются диодные фонари для военных, технического персонала и туристов.

Военные и специальные

Главное требование к военным и специальным диодным фонарям – прочность корпуса и влагозащищенность. К армейским фонарикам относятся тактические или охотничьи. Они закрепляются на ружье. Есть модели для краткоствольного и длинноствольного оружия. Используются для подсветки цели.

К специальному оборудованию относятся поисковые фонари. Они отличаются габаритными размерами, высоким уровнем яркости и прочностью. По типам выделяют недалеко светящие и дальнобойные. Первые имеют широкий угол луча, у вторых пучок света узкий. Питание происходит за счет аккумулятора. Используются спасателями, военными, егерями.

В специальные и военные фонари устанавливаются мощные диоды типа Cree. Могут использоваться фонарики с десятками диодов.

Для технического персонала

Фонари для персонала должны быть удобными, компактными и отличаться долгим временем работы. Такие устройства должны иметь аккумулятор большой емкости. Вес прибора не должен усложнять передвижение работника. Оптимальным вариантом будет фонарь на лоб. Дальность его освещения до 30 метров. Фонарики оснащаются функцией выбора оптимального режима свечения. Используются туристами, охотниками, автомобилистами, строителями.

СВЕТОДИОДЫ ДЛЯ ФОНАРЕЙ ИЗ КИТАЯ.КАК ПРОВЕРИТЬ СВЕТОДИОД.СВЕТОДИОДЫ ДЛЯ ФОНАРЕЙ ИЗ КИТАЯ.КАК ПРОВЕРИТЬ СВЕТОДИОД.

Для отдыха и туризма

Туристические фонари должны быть устойчивыми к механическому воздействию и условиям окружающей среды. Питание подобные устройства получают от батарейки или аккумулятора. В туризме могут использоваться как специальные и военные фонари, так и обычные карманные устройства.

Существуют кемпинговые фонарики – они внешне похожи на керосиновую лампу. Дают широконаправленный свет. Удобны при подготовке к ночлегу.

Существует вид фонарей, используемых под водой. Они используются при дайвинге. Главное требование – полная водонепроницаемость и высокая яркость свечения. Управляются крупным рычагом или кнопкой. Фонари питаются от аккумулятора. Подводный фонарик нежелательно использовать на воздухе при максимальном свечении, так как они рассчитаны на охлаждение в воде.

Как переделать обыкновенный фонарик в светодиодный

Цена мощных фонарей от 20 до 500 долларов. В то же время за пару долларов можно приобрести обыкновенный фонарь с качественным корпусом, который при минимальных вложениях превратится в мощный источник света на диодах.

Какой светодиод лучше для фонарика? Используемый светодиод должен быть рассчитан на напряжение до 5 вольт и обладать компактными размерами.

Самый яркий светодиод для фонарика

Если вы хотите собрать очень мощный фонарь при минимальных вложениях обратите внимание на такую модель, как Luminus SST-90-WW Star 30Вт. Напряжение питания у него 3-3,7 вольта, что позволит сделать фонарь достаточно компактным

Световой поток при потребляемом токе 9000мА — 2300 люмен. Понятно, что от пальчиковых аккумуляторов, а тем более от обыкновенных батареек он нормально работать не сможет.

Для изготовления такого фонаря лучше использовать массивный корпус в который можно будет установить один или два аккумулятора на 6 вольт по 6Ач.

Для охлаждения матрицы потребуется массивный радиатор и драйвер питания.

Переделка в таком варианте стоит 35-40 долларов, но аналогичные по мощности готовые решения стартуют от 100-120 долларов.

При создании аналогичной конструкции на трёх ярких светодиодах для фонарика Cree XM-L2 T6 10Вт, конструкция обойдется почти в два раза дешевле, за счёт цены драйверов и самих диодов.

Информация о расчете драйвера питания и правильном подключении светодиодов.

Самодельный яркий фонарик

Выбирайте для фонарика компактный диод мощностью до 1Вт. Напряжение питание диода 3,2-3,6 В, потребляемый ток 300мА, световой поток 100 люмен. Относительно невысокая мощность позволит обойтись без радиатора охлаждения.

При размере светоизлучателя 25 х 25 мм на него возможно установить 9 таких светодиодов с суммарной яркостью 900 люмен. В качестве драйвера возможно использовать бюджетный стабилизатор тока LM317 (подробнее о lm317). При суммарном потреблении тока до 2700 мА, питать этот фонарь можно от двух пальчиковых аккумуляторов.

Общие затраты на переоборудование не превысят десяти долларов.

Мощный светодиодный фонарь своими руками!Мощный светодиодный фонарь своими руками!

Этапы сборки фонарика на ярком светодиоде

Наиболее эффективными считаются самодельные фонарики на сверхъярких светодиодах. Они отличаются надежностью, удобством и невысокими требованиями к питанию. Чтобы самодельный фонарик работал долго, рекомендуем соблюдать этапы сборки.

Самодельный фонарик.

Чертеж и схема

Обычные схемы фонарей с лампами энергозатратны и неудобны. Они не способны обеспечить нужный световой поток и не обладают большим ресурсом. Избавиться от недостатков помогут схемы для диодных источников освещения.

При разработке схемы фонарика со сверхярким светодиодом учитывайте, что он запитывается двумя батарейками типа АА или аккумуляторами. Лучше всего подойдет светодиод DFL-OSPW5111Р с высокой яркостью света, белым оттенком и рабочим током 80 мА.

Для стабилизации напряжения и предотвращения мерцаний в схему встраивают готовую микросхему ADP1110, способную функционировать от батареек с напряжением 2-12 В.Она имеет три вывода напряжения: 12 В, 5,5 В, 3,3 В.

Схема самодельного сверхъяркого фонарика со стабилизатором напряжения.

От батареек или аккумуляторов ток поступает на конденсатор большой емкости и обкладки чипа ADP1110. В качестве источников питания можно использовать батарейки «таблетки».

Ограничение пульсаций обеспечивает катушка индуктивности и диод Шотки. Диод создает барьерный эффект на переходе от металла к проводнику. Прямое сопротивление в данном случае очень мало, что увеличивает быстродействие.

Подбор инструментов и материала

Инструменты для создания самодельного фонарика.

Чтобы самостоятельно сделать фонарь со светодиодными источниками, потребуются:

  • Батарейки. Это могут быть плоские «таблетки», блоки типа АА или иные источники питания.
  • «Карман» для установки батарей. При работе с «таблетками» лучше всего подойдет «карман», демонтированный со старой материнской платы компьютера.
  • Яркие светодиоды. Количество и размер будут зависеть от конкретных требований.
  • Линзы для светодиода, для рассеивание света или фокусировки в один луч.
  • Корпус фонарика. Это может быть пластиковый контейнер, старый шприц или любой другой предмет, соответствующий технике безопасности.
  • Переключатель, с помощью которого на диод будет подаваться напряжение включения.
  • Стабилизатор напряжения. Это может быть готовый модуль из других электроприборов или комплект деталей для самостоятельной сборки.
  • Клей. В качестве скрепляющего состава можно использовать жидкие гвозди, эпоксидную смолу или стандартный суперклей.
  • Провода для соединения элементов конструкции в схему. Лучше подбирать медные кабели с лучшими показателями проводимости.
  • Нож или ножницы для резки проводов.

Сборка самодельного фонарика предполагает работу с электрическими схемами, потребуется паяльник и припой.

Китайский паяльник с зарядкой от usb.

Сборка фонарика

Этапы сборки:

  1. Из старой материнской платы компьютера необходимо извлечь карман батарейки, паяльником аккуратно отсоединяя все контакты от микросхемы. Слишком большое усилие может привести к повреждению контактов и сложностям при сборке конструкции. При выборе других источников питания карман для установки должен быть демонтирован с соответствующих приборов.

  2. Кнопку включения припаять к плюсовому контакту кармана. Для соединения используются медные провода.
  3. Ножка светодиода также припаивается ко второму контакту переключателя.
  4. Вторая ножка светодиода соединяется с минусовым полюсом кармана.

Собранная электрическая цепь прибора.

В итоге получим электрическую цепь, которая будет замыкаться при нажатии на кнопку переключателя. Для проверки работоспособности схемы вставить батарейку в карман и нажать на выключатель. Светодиод должен загореться.

Чтобы цепь была достаточно прочной, рекомендуется места соединений залить горячим клеем. Теперь нужно собрать конструкцию, поместив все элементы в корпус и закрепив на положенных местах. Корпус может представлять собой оболочку старого фонарика или пластиковый контейнер. Собранный подобным образом светильник не занимает много места и отлично справляется со своими задачами.

Корпус самодельного фонарика.

Для равномерности свечения без пульсаций потребуется интегрировать в цепь стабилизатор напряжения. Лучше использовать готовые микросхемы, последовательно подключая к ним соответствующие провода от источника питания и диодов. Иногда для стабилизации достаточно установить дополнительный резистор или конденсатор.

Виды фонариков со светодиодами

Выделяют несколько разновидностей фонариков, в которых используются светодиоды, а именно:

  • в виде брелока. Это миниатюрное изделие для освещения предметов, находящихся на расстоянии 1-2 метров или ближе;
  • универсальный. Пригодится на улице, где нет освещения, а также в быту. Фонарь компактный и удобно лежит в руке. Зачастую имеет металлический или пластиковый корпус. Оптимальным показателем светового потока для этой разновидности является 30 Люмен;
  • тактический. Приобретают охотники, спасатели, военные и работники других спецслужб. Данные устройства отличаются надежностью, расширенным функционалом и энерговооруженностью. Световой поток может превышать 300 Люмен;
  • туристический. Изделие отличается повышенной энерговооруженностью, возможностью регулировать угол светового луча и многофункциональностью. Большинство моделей оснащены дополнительными аксессуарами, например, сигнальным устройством;
  • лампа. Подходит для освещения места привала в туристическом походе или палатки;
  • подводный. Используется дайверами и является водонепроницаемым;
  • поисковый. Фонарик предназначен для ношения в руке. Отличается повышенной яркостью и дальностью свечения (до 300 метров). Имеет отсек для батарей.


Рис.1 – виды фонариков.

Говоря о светодиодах, в зависимости от разновидности фонаря в них устанавливают чипы типа SMD, LED или сверхъяркие пятимиллиметровые диоды для фонарей сигнального типа. Именно последними чипами раньше оснащались практически все светодиодные фонари.


Рис.2 – сверхъяркий диод 5 мм.

Их главное преимущество – это низкая энергопотребляемость и компактность. Первые мощные фонарики оснащались несколькими сигнальными диодами, установленными на одну плоскость. У каждого из них был свой отражатель, который направлял световой поток в одну точку с остальными. Данная конструкция применяется до сих пор для поисковых приборов.

Критерии выбора

Перед тем как выбрать светодиод в фонарь, нужно учесть следующие факторы:

  • назначение;
  • мощность ламп;
  • цветовая температура;
  • емкость аккумулятора;
  • оптическая система;
  • конструктивные особенности (устойчивость к механическому воздействию, защита от влаги и пыли, способ удержания в руках).

От этих параметров зависит качество работы фонаря.

Виды светодиодов

Фонари могут оснащаться совершенно разными диодами. В брелочных фонариках активно используются 5-миллимитровые сверхъяркие диоды.

В настоящее время практически во всех приборах используются диоды Cree разных серий. Рассмотрим, какие виды и типы светодиодов используются в фонариках:

  • XP-E XP-E2 – предназначены для брелочных и мелких изделий;
  • XP-G, XP-G2 – используются в небольших фонарях;
  • XM-L и XM-L2 – подходят для использования в крупных мощных моделях.

Диоды с маркировкой 2 выдают яркость на 10-20% больше.

Какие диоды устанавливают в мощных фонариках

Как уже отмечалось, для мощных фонариков подходят светодиоды Cree серии XM-L и XM-L2. Также используются диоды серий MK-R, MT-G2 (для прожекторных моделей), XP-G2, XR-E. В фонарях большой мощности набирают популярность самые яркие диоды Luminus SST.

Диоды серий XM, XP, XR имеют угол свечения от 90 до 120 градусов. Они работают при температурах менее 85 градусов. Максимальный световой поток – 280 Лм, индекс цветопередачи от 70 до 90 Ra. Для питания требуется ток 700 мА (XM) или 350 (XP, XR). Мощность таких приборов не превышает 2 Вт.

Самые мощные светодиоды для прожекторов требуют большей силы тока – до 13000 мА. Их мощность достигает 40 Вт. Наибольший поток света достигает 2500 Лм.

Цветовая температура

Виды диодов для фонарей могут иметь разную цветовую температуру. Оптимальное значение подбирается индивидуально. Известные фирмы-производители выпускают одну модель с различными цветовыми решениями.

Цветовые характеристики светодиодов для фонариков:

  1. Warm White – теплые оттенки. Практически не искажают природные цвета, стоят дороже.
  2. Neutral White – нейтральные. Оптимальны в быту.
  3. Cool White – холодные. Используются в дешевых фонариках, искажают естественные цвета. Могут использоваться в поисковых фонарях, так как дают высокую яркость.

В фонарях цветовая температура диодов не является основным параметром, но на нее стоит обратить внимание. Холодные цвета заставляют человека быть более сфокусированным, поэтому устанавливаются в специальном оборудовании

Теплые оттенки подходят для подсветки.

Что значит CREE XM-L T6, XM-L2 U2 или XP-E Q5 маркировка светодиодовЧто значит CREE XM-L T6, XM-L2 U2 или XP-E Q5 маркировка светодиодов

Аккумуляторы

Элементы питания различаются по принципу получения энергии. Наиболее популярными аккумуляторами являются:

  • литий-ионный;
  • никель-металлогидридный;
  • никель-кадвиевый;
  • литий-полимерный.

В карманных фонариках может использоваться обычная пальчиковая батарейка. В профессиональное оборудование устанавливаются аккумуляторы.

Лучшими считаются литий-ионные аккумуляторы. Они дают большую емкость при малых размерах, высокую токоотдачу, в них отсутствует эффект памяти. Но такие аккумуляторы быстро разряжаются при отрицательных температурах.

В качественных светодиодных фонарях используются аккумуляторы типоразмера 18650. У них высокий срок службы, хорошая степень надежности и безопасности.

Поисковые фонари имеют два сменных аккумулятора 26650 и 18650. Выходное напряжение – 3,7 Вольт. Выпускаются многими изготовителями, есть модели с различной емкостью, временем заряда и разряда. Также подобные аккумуляторы используются в ноутбуках.

Более мощные аккумуляторные фонари могут быть оснащены батареей типа D. Она имеет емкость 10000 мАч и напряжение 1,2 В.

Отражатель и оптическая система

От линзы и отражателя зависит размер и форма светового пятна. Существуют модели фонарей, в которых регулируется возможность перемещения линзы и, соответственно, фокусировка луча. Это удобно при выполнении различных задач – например, для перемещения в темноте требуется освещение широкого пространства, а при поиске нужен узкий пучок света, направленный в одну точку.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий