Легкоход. Вечный фонарик или фонарик фарадея

Группа инженеров-энтузиастов создала уникальный фонарик, способный заряжаться от человеческого тела. Это делает его фактически бесконечным источником света, небольшим, но порой очень необходимым. Фонарик – это та вещь, что по праву входит в категорию «Must-Have».

Карманный фонарик должен быть всегда и у каждого - ведь никогда не знаешь, когда он пригодится. Его нужно иметь дома на случай отключения света, в машине, в загородной поездке. Однако, каждый, у кого хоть раз в жизни был личный фонарик, большой или маленький, мощный или не очень сталкивался с такой проблемой, как севшие батарейки. Это очень неприятно, особенно в ответственный момент обнаружить, что фонарик не светит или светит так, что в лучшем случае можно подсветить его местонахождение в темном пространстве.

Группе изобретателей-энтузиастов удалось решить эту проблему. Зачем использовать батарейки, если можно использовать в фонариках термоэлектрический генератор? Для мощного «прожектора» такая технология конечно не применима, однако для небольших карманных фонариков она подходит просто идеально. Именно на основе ТЭГ и был создан фонарик Lumen .

Принцип действия Lumen, также как и его устройство, – невероятно прост. В основе идеи - уже упомянутый термоэлектрический генератор. Фонарик использует несколько LED-светодиодов для проецирования света. Мощности свечения вполне достаточно для того, чтобы читать книгу в кромешной тьме! Сам фонарик при этом невероятно маленький, буквально «пальчиковый».

Корпус устройства выполнен из алюминия. Весит девайс всего 45 грамм. Запускается ТЭГ фонарика при условии, что есть источник термической энергии (тепла) от 28 градусов по Цельсию. Идеальным вариантом в этом случае является человеческое тело. На корпусе фонарика есть специальный паз для пальца, нажав на который Lumen включается и начинает работать. Фонарик может работать почти без перерывов. В него также встроен небольшой аккумулятор и конденсатор.

В теплое время года фонарик незначительно заряжается даже от воздуха вокруг него, при условии, что его температура не ниже установленной планки. Сейчас девайс находится в стадии краудфандинговой компании. Для реализации проекта создателям было нужно всего 5 тысяч долларов. За 2 дня сборов, компания отбила установленный лимит на 328%! Выйдет на рынок Lumen в первой половине 2016 года. Стоимость девайса составит 15 долларов США.

Понравится любителям гаджетов и - незаменимый спутник путешественников.

Вечный фонарик или фонарик Фарадея так называют фонарик с источником альтернативного питания. То есть данный фонарь не требует батареек или зарядки аккумулятора. Что бы его "зажечь" необходимо его потрясти. В самом фонарике стоит генератор и аккумуляторная батарея.

Давайте сначала познакомимся с заводским фонарем:

Я постарался максимально разрисовать конструкцию. Суть в том, что цилиндрический постоянный магнит свободно болтается в трубке - корпусе между резиновыми упорами или пружинками (где как) . А в цетре трубки намотана катушка. При тряске магнит бегает вверх вниз внутри катушки, создавая в ней при этом переменное электричество.

Посмотрим без корпуса.

Мы видим соленоид, цилиндрический магнит, ограничители, небольшую плату с диодами, переключателем и аккумуляторы. Ах да и светодиод на плате.

Трясем фонарик, включаем. Работает!

А вот наш опытный образец:

Коробочка из под Тик-так. Трубка на которую намотана катушка - корпус от шариковой ручки. Пару магнитиков от жесткого диска, есть там такие. Да, вместо аккумуляторов использованы конденсаторы. Белый светодиод. пару диодов.

Есть особенность намотки катушки. Как Вы, наверное, заметили из схемы - катушка состоит из двух обмоток, общая длина катушки 40 мм. Делим мысленно попала. На первой половине наматываем 600 витков самого тонкого провода диаметром примерно 0,08мм. И на второй половине 600 витков. Вот и всё - двух секционная катушка готова. Далее по схеме.

Привет всем читателям и почитателям сайта Радиосхемы! Сегодня хочу рассказать о создании «вечного» фонаря. Давно была мысль собрать фонарик, работающий за счёт мускульной силы, преобразующий механическую энергию вращения в свет. Такой фонарь имеет очень большое преимущество перед другими прочими - у него не может «сесть» батарейка. Но он конечно и не лишён недостатка - чтобы им посветить придётся поработать. Поэтому первое его предназначение - работа в аварийном режиме (если АКБ оказались севшими), когда нужно срочно где-то посветить, например чтобы ввернуть пробки в электрощите. Так как при долговременной работе, человек просто устанет крутить ручку фонаря.

Схема динамо фонарика

Распечатка корпуса на 3Д принтере

Так вот, мысль-то была, но материализоваться ей было трудно, так как нужно было собрать редуктор с электродвигателем и запихнуть в какой-то корпус, а у большинства радиолюбителей корпус является «камнем преткновения». Но вот эта задача кардинально упростилась с приобретением недорогого 3D принтера. Теперь сооружение, какого либо корпуса для радиоэлектронного устройства ограничивается лишь фантазией автора.

Первый блин как обычно был комом: распечатал корпус, ещё не зная как будет выглядеть готовое устройство, взяв первый попавшийся двигатель в качестве генератора. Получилось так, что даже при очень быстром вращении ручки не хватало напряжения для стабильной работы фонаря. Потом, наученный горьким опытом, уже более осмысленно подошёл к вопросу. Взял кучку имеющихся двигателей и протестировал их на пригодность к данному проекту.

Делаем так: зажимаем вал двигателя в шуруповёрт, даём максимальные обороты и измеряем напряжение и ток короткого замыкания мотора. Соответственно отбираем лучший экземпляр. По моим наблюдениям лучше всего брать высоковольтный (12 -24 вольта) и мало оборотистый мотор.

Далее по редуктору: шестерни использовал заводские, так как в моей программе 3D моделирования нет библиотеки для построения последних и печатаю я пока из пластика PLA, а он стойкостью к износу не отличается. Ведущую шестерню и мотор использовал от какого-то электрокорректора фар автомобиля, промежуточная (большая) от привода дисков музыкального центра AIWA, последняя (на моторе) от детской машинки. Объектив использовал от не рабочего китайского налобного фонарика. Из плюсов: в нем установлена линза и есть возможность изменять фокусное расстояние. Источником света является светодиод на три ватта, он, конечно, не используется «во всю силу», зато в надёжности ему нет равных (при такой малой загрузке).

Как известно у таких фонарей есть ещё один недостаток - светит, пока крутишь ручку. Что бы хотя бы в какой-то мере сгладить этот недостаток установил в корпус ионисторы, общей ёмкостью в два фарада. И параллельно последним стабилитрон на пять вольт, так как предельное напряжение у данных ионисторов составляет 5,5 вольт, а генератор способен отдавать до 12 вольт без нагрузки. В боковой стенке устройства установлен выключатель, который отсоединяет светодиод от ионисторов, при ненадобности можно его выключить и в ионисторе останется заряд для последующего пользования. В выключенном положении при вращении ручки происходит процесс заряда ионисторов.

Фото процесса изготовления

Любительских экспериментов с электрическим током множество. Его можно получать даже от температуры человеческого тела, а также индукционным методом или методом Фарадея. О первом коротко, а о фонарике без батареек чуть ниже и достаточно пространно, чтобы метод применили все желающие.

Палец-батарейка

Некоему сообществу иностранных изобретателей удалось создать девайс, или фонарик Lumen, опираясь на возможности термоэлектрического генератора (ТЭГа). Мощный луч он не формирует, но светит не хуже карманных фонариков из китайского ширпотреба на всяком базаре.

Для мощного «прожектора» такая технология, конечно же, не применима, однако для небольших карманных фонариков схема подходит просто идеально.

Принцип формирования электричества мини-ТЭГом в фонаре Lumen, – удивительно прост. Генерация подает ток на несколько светодиодных «лампочек». Свечения достаточно, чтобы прочесть или написать текст в темноте.

Фонарик, весящий всего 45 граммов, так и называют «пальчиковым». Он «включается» при температуре (тепле), менее тридцати градусов. Может включаться и при соответствующей температуре воздуха.

Изобретатели установили на девайсе окошко для пальца – приложите, и появится свет. Он может так работать без перерывов бесконечно. Фонарик анонсировался к продаже за 15 долларов США. Рассмотрите фото вечного фонарика, который так и не появился в продаже

Такое сообщение дали многие сайты еще в 2015 году, как и обещание энтузиастов начать выпуск фонариков через год. Всего у них не хватало 5 тыс. долларов для финишного технологического рывка. Но по объявленному ими краудфандингу (народная помощь) они всего за пару дней таких сборов превысили сумму на 328 процентов. А где же термо-фонарик? Интернет молчит.

Альтернативный свет сможет создать каждый

Умельцы смогут собрать фонарик без какого-либо другого модулятора напряжения, чем действительно эффективный ТЭГ. По фамилии автора он и называется «фарадеевским». В чем состоит его принцип? Мы расскажем, из чего можно сделать вечный фонарь.

Нельзя говорить, что фонарику Фарадея не нужна батарея. В фабричном изделии есть даже аккумулятор. Скажем так: он совсем разряжен и лампочка не светится.

Чтобы ее зажечь, необходимо встряхнуть фонарик, тогда неодимовый магнит или целая батарея из них забегает вверх-вниз сквозь индукционную катушку. Это говорит, что изготовление фонарика из батареек и магнитов возможно.

В ней появится переменный ток напряжением в 3 вольта. Он проходит выпрямительный диодный мостик, и его амплитуда выравнивается, превращая ток в постоянный. Ведь только постоянным током можно заряжать любые аккумуляторы, в том числе и фонариковый. Подзарядившись, его аккумулятор и зажжет свет. Но «зажечь» сразу можно только от зарядившейся с помощью магнита — «бегунка» внутренней батареи.

В самом фонарике стоят основные элементы, без которых эффекта не будет, — электрогенератор по методу соленоида и аккумуляторная батарея. Магниты вверху и внизу обязательно должны получать толчки в обратную сторону от резиновых пробок или металлических пружин. Тогда зарядка АКБ и яркость светодиодов будут постоянными.

А вот самоделка

Итак, любая инструкция как сделать вечный фонарик скажет, что его можно размещать в цилиндрическую форму из куска трубки ПВХ или оргстекла, а также уложив любую конструкцию в коробочку с выступающим светодиодом-лампочкой.

Необходимы пара магнитиков от отработавшего свое жесткого диска компьютера, два выпрямительных диода, белый светодиод. Функцию аккумуляторов энергии выполнят конденсаторы.

Напомним об особенностях намотки катушки. Самые индукционные обмотки, когда провод укладывается нить к нити и слой за слоем. Выполнять по этому методу можно и вручную, или с воротка по типу колодезного, но провод должен быть фабричной намотки. Тогда его переносить на новое ложе легче.

Но у нас любительская конструкция, поэтому намотка называется внахлест. Наш соленоид состоит из катушки с двумя обмотками. Как заметили из схемы на сайте — катушка состоит из двух обмоток, общая длина 40 мм. Условно разделите ее на две половинки. На обеих сторонах наматываем по 600 витков медного провода толщиной 0,08 мм.

Обратите внимание!

Установите в соленоиде отталкиватели магнитов. Дальнейший монтаж подскажет схема для изготовления вечного фонарика, которую вы отыщите на просторах интернета.

Хотите более мощный источник света? Для его изготовления из трубы ПВХ диаметром 20 миллиметров понадобятся:

• круглые неодимовые магниты 15х3 мм;
• медный провод;
• триод малой мощности с обратной проводимостью;
• мост из двух или четырех диодов или выпрямитель 2W10;
• сопротивление;
• мощный конденсатор или ионистор 1F 5.5V;
• кнопка включения;
• пятивольтовый светодиод;
• термоклей;

От качества намотки катушки зависит КПД устройства. Провод диаметром с оставленным концом не до десяти сантиметров наматываем на трубку строго по разметке — около 500 витков. Первые несколько из них фиксируются клеем. Начальный ряд катушки должен быть уложен один к одному тесно. Далее — как можно последовательнее.

Припаиваете контакты к указанным на схеме местам, вставляете неодимы. Встряхиваете цилиндр, и вскоре засияет светодиод: вечный фонарик своими руками изготовлен.

Фото вечного фонарика

Обратите внимание!

Обратите внимание!

Люди, которые учились в советской школе, могут вспомнить уроки физики, когда по программе обучения детям показывали магнит, который вставлялся внутрь проводной катушки, а прибор на столе показывал наличие электрического тока. Благодаря научному открытию Фарадея весь мир пользуется электродвигателями, генераторами, наушниками и другой электромагнитной техникой.

В одном из простейших и в тоже время остроумных по своей конструкции , которые называют вечными, воплощена его идея, которая почти один к одному повторяет описанный выше опыт по физике. Далее рассмотрим, как сделать фонарик Фарадея самостоятельно и без лишних хлопот.

На фото внешний вид фонарика Фарадея. А на фото ниже его схема. Как видно, устройство состоит из магнитного сердечника, индукционной катушки, печатной платы зарядного устройства для аккумулятора, резиновых ограничителей, лампочки с линзой и включателя. Приобрести неодимовые магниты можно в китайском интернет-магазине.
В чем принцип действия вечного фонарика? Дело в том, что конструкция устройства выполнена так, чтобы магнит цилиндрической формы мог легко болтаться в трубке, проходя вперед-назад внутри катушки, которая наматывается в центральной части трубки. По бокам в трубке находится резиновый ограничитель, который нужен для остановки магнита при каждом движении и отталкивания его в обратном направлении. При движении магнита в катушке образуется ток, который заряжает маленький аккумулятор. Если в схему не включать аккумулятор, то придется трясти фонарем постоянно, чтобы лампа не гасла. Но можно заменить его конденсатором. На фото ниже фонарь в разобранном виде.

Автор этого устройства особо отмечает, что в катушке присутствуют две намотки, которые вместе имею длину 40 мм. На первой половине нужно намотать 600 витков провода 0,08 мм. Вторая секция точно повторяет первую. Ниже электрическая схема фонаря Фарадея.