В ряде публикаций [1-3] предлагается использовать в электродинамических фонариках ("жучках") вместо лампочек накаливания сверхъяркие светодиоды. Для питания таких светодиодных "лампочек" рекомендуется вотраивать в "жучок" выпрямитель с накопителем энергии (аккумулятором или ионистором) и узел, регулирующий или стабилизирующий выпрямленное напряжение.
Простые опыты показали, что при включении по схеме на рис.1,а светодиод светит без мигания и устойчиво от одной полуволны переменною напряжения, вырабатываемого генератором G1.
Для защиты светодиода от обратного напряжения можно не подключать диод VD1, если амплитуда переменного напряжения не превышает 10 В, По данным из [4-6], светодиоды (выдерживают обратное напряжение 15.. .20 В и выше, а из моего "жучка" даже при интенсивной работе рычагом не удалось "выжать" больше 9 В.
Поэтому все переделки сводятся к минимуму. Надо лишь изготовить светодиодную "лампочку", вмонтировав сверхъяркий светодиод в стандартный цоколь от лампочки накаливания. Необходимые действия подробно описаны в [3]. Рекомендую вывод светодиода припаивать к резьбовой части цоколя не изнутри, а снаружи, возле неглубокого пропила, сделанного надфилем в отбортовке цоколя. Флюсом при облуживании служит половинка (так удобнее) таблетки аспирина. Облуженный цоколь промывается водой, протирается и высушивается. После этого выводы светодиода формуются и припаиваются к резьбовой и центральной частям цоколя. Желательно заполнить внутреннюю полость цоколя изолятором. Я использовал каплю монтажной пены. После ее полимеризации через сутки можно ввернуть "лампочку" в патрон фонарика и использовать его как обычно.
Чтобы не "пропадала" и вторая полуволна напряжения, стоит включить еще один светодиод, припаяв его встречно-параллельно первому (рис.1,б). Места в цоколе достаточно. Этот вариант предпочтительнее других благодаря высокой светоотдаче и равномерной загрузке генератора. Схема на рис.1,в тоже равномерно загружает генератор, но так как светодиоды включены попарно последовательно, то при низких оборотах генератора (при разгоне) свет загорается при более высоком напряжении. Эта схема больше подходит для работы от сети.
Если использовать ионистор в качестве накопителя электроэнергии, то он включается по схеме на рис.2.
Об особенностях работы ионисторов в "жучке" следует сказать несколько слов. При зарядке обнаружилось, что не удается поднять напряжение на ионисторе до нужного уровня, что называется, "в лоб". После того, как в ионистор "закачан" заряд определенной величины, напряжение выше не поднимается, как ни старайся. Но стоит только прекратить накачку и сделать перерыв не больше 10...15 с (при этом напряжение на ионисторе падает на несколько десятков милливольт), как следующая накачка проходит легко до очередного"препятствия", преодолеть которое опять надо кратковременной паузой, и т.д.. пока не будет достигнут нужный уровень напряжения на ионисторе. Особенно заметно это явление при двух ионисторах. Чтобы поднять напряжение до 4,41 В, потребовалось более двадцати подобных "ступенек*.
Нужно ли поднимать напряжение на ионисторе до номинальных 5,5 В? Полагаю, нет, ибо это вредно для ионистора. В [7] приведены такие цифры: при температуре от -25°С до +75°С и рабочем напряжении 0,6Uном ионистор способен проработать 40000 часов (около 5 лет). Отсюда вывод: при Uном=5.5 В ионистор не следует заряжать до напряжения выше 3.3 В Кроме того, средняя величина прямого падения напряжения на светодиоде составляет 3,6 В. Это выше, чем "щадящее" 3,3 В для ионистора.
На простом опыте установлено, что разрядка ионистора на один светодиод (снижение напряжения от 4,41 В до 3,33 В) происходит за 1 мин, причем повышенная яркость наблюдается первые 10...20 с. После этого ионистор разряжается с приемлемой светоотдачей еще минут 20. Таким образом, смысла поднимать напряжение на ионисторе выше 3,4...3.5 В нет. В таблице приведены время разряда ионистора от 3,52 В и яркость светодиода. Критерием служила разборчивость газетного текста при освещении фонариком. Эти цифры хорошо соотносятся с разрядными напряжениями в батарейном (два гальванических элемента типоразмера АА) фонарике электромонтажника, в котором вместо лампочки накаливания установлен один светодиод.
Вмонтировать в корпус фонаря схему, приведенную на рис.2, будет легче, если удалить траверсу с патроном для цоколя лампы. В освободившемся объеме легко размещаются ионисторы С1, С2 (диаметр - 18.5 мм, толщина - 5,5 мм), диод VD1 и светодиоды HL1, HL2.
Кнопка SB1 (микропереключатель МП11) размещается на месте поводка, перемещавшего траверсу относительно фокуса фары. В качестве общего провода использована пластинка фольги рованного стеклотекстолита. К ней в нужных местах крепятся пайкой выводы всех комплектующих, кроме VD1 и SB1.Диод VD1 соединяет вывод "+" ионисторов с кнопкой. Остальной монтаж выполнен гибким изолированным проводом. Плата крепится двумя винтами с потайными головками к пластикевой щечке генератора, защищающей ротор с магнитами.
Литература
Автор: В.Мирошниченко, г.Краснодар