Кафедра света и электричества

Светодиодный налобник

Из нескольких собранных и протестированных нами моделей этот налобник оказался оптимальным, в первую очередь по простоте и дешевизне конструкции.

  • Четыре диода - два белых (NSPW500BS или LWK3333) и два желтых (LUY3333H) - включены по схеме, нарисованной слева. Другие 4 диода включены по такой же схеме. Каждая четверка диодов коммутируется отдельным тумблером. Два выключателя и две независимых схемы питания диодов обеспечивают не только возможность включить фонарь ярче или слабее, но и повышают отказоустойчивость конструкции.
  • Контейнеры для батареек (два по две батарейки) расположены по бокам головы. Это оказалось гораздо удобнее, чем один контейнер на 4 батарейки сзади.
  • В положении "выключено" рычажки выключателей направлены друг на друга - так им сложнее несанкционированно включиться, например, в рюкзаке. При сборке фонаря необходимо убедиться в том, что световые пятна, создаваемые каждой четверкой диодов, совпадают на расстоянии примерно 1-1,5 м.
  • Расположение светодиодов (желтые - в центре, белые - по краю) - попытка оптимизировать свет под особенности восприятия человеческим глазом (колбочки - в центре, палочки - на периферии). К тому же, белые светодиоды дают более рассеянный свет, а желтые - направленный. Спасибо Дмитрию Лиману за консультацию. Субъективно такая оптимизация воспринята как комфортная.
  • Центральный светодиод - желтый - аварийный. Питается от трехвольтовой "таблетки", расположенной внутри корпуса.
  • Принципиальная схема не оптимальна с точки зрения максимального КПД. Используется примерно 50% емкости батареек, что все равно лучше, чем в фонаре с лампой накаливания. В процессе разряда батареек яркость изменяется меньше чем у Тикки за счет более высокого напряжения питания. Более высокий КПД может быть достигнут при использовании 3х батареек вместо четырех (соответственно нужно изменить номиналы резисторов), но тогда ухудшится балансировка фонаря на голове. Другой способ повышения КПД - использование электронного стабилизатора тока, но это тема для отдельной статьи.
  • Корпус собирается на винтах (или склеивается) из оргстекла по указанной схеме. Опорная площадка изгибается в кипятке по форме конкретной головы и через "пенку" пришивается к ленте сквозь отверстия в оргстекле. Корпус спроектирован так, что сделать его настолько криво, чтобы это отразилось на качестве работы, достаточно сложно.
  • Между двумя пластинками, составляющими переднюю стенку корпуса, наносится светонакопитель - это позволит быстро найти фонарь в темноте. Более тонкая задняя пластинка (2) прижимает светодиоды к передней. Заднюю пластинку можно делать из оргстекла, стеклотекстолита или любой другой достаточно прочной пластмассы.
  • Корпус заливается парафином для герметизации, в парафин вставляется фитиль от свечки - на самый крайний случай.
  • Увеличить схему
    ДеталиКорпус в сборе

    Кафедра света и электричества