Назначение
Устройство может использоваться как фонарик и как автономное зарядное мобильного телефона от встроенного динамо.
Заявленные характеристики
Напряжение на выходе (4,5 – 6,5) В
Ток заряда до 400 мА
Размеры 140x54x52 мм
Вес нетто 0.18 кг
Цена около 10 $
Конструкция
Пластмассовый корпус с резиновыми вставками по бокам, складывающаяся ручка привода динамо, кнопка включения и переключения режимов фонаря, разъем для подключения заряжаемого мобильника а так же кабель и переходники .
Материал, изложенный в статье , в сокращенной форме продублирован на видео.
Внешний вид:
Состав и конструкция внутренних узлов:
Редуктор с динамо
Редуктор (со снятой крышкой ) и динамо
Плата с радиодеталями (вид сверху)
Плата с радиодеталями (вид снизу)
Принципиальная электрическая схема:
Описание схемы.
В качестве динамо используется двигатель постоянного тока с рабочим напряжением 6 В. Вращение двигателя рукояткой осуществляется через редуктор с коэффициентом передачи около 70. Если вращать рукоятку со скоростью 30 оборотов в минуту, то вал двигателя будет вращаться со скоростью 2100 оборотов в минуту. Проверено, при этом двигатель способен выдавать напряжение около 10 В и ток до 500 мА (это предельные значения). Чтобы рукоятку можно было вращать в любую сторону, а полярность на выходе устройства не менялась, напряжение с двигателя подается на диодный мост. При этом получаем потери около 2В, на каждом диоде моста падает около 0,83 В , а работают они парами. Затем напряжение поступает на стабилизатор, собранный на транзисторе и стабилитроне. Задача этого узла стабилизировать выходное напряжение около 5 В.
Выключатель S2 , встроенный в разъем подключения мобильного телефона, отключает внутренний аккумулятор от динамо, при вставленном разъеме зарядки мобильного телефона. Видимо , это сделано для того, чтобы не уменьшать ток заряда аккумулятора мобильного телефона.
Выключатель S1 управляет фонариком. В верхнем по схеме положении, горит один , средний светодиод, в среднем положении фонарь выключен, в нижнем положении переключателя горят все три светодиода. Выключатель работает переключая режимы по кругу. Резисторы 33 Ом, включенные последовательно светодиодам, ограничивают ток через них. Диоды 1N5819 позволяют работать одному светодиоду, или трем. Диоды с низким падением напряжения на них , до 0,3 В.
Результаты исследования
Один светодиод потребляет ток около 30 мА, три — около 90 мА. Емкость аккумулятора 80 мА/час.
Фонарик от полностью заряженного аккумулятора сможет работать меньше 1 часа. Чтобы его полностью зарядить при измеренном среднем токе зарядки 200 мА, потребуется около 30 мин.
Зарядка аккумуляторов мобильных телефонов.
Средний аккумулятор мобильного телефона 3,6 В , 1 А/час. При зарядном токе 200 мА и стабильном процессе время заряда 5 часов. Однако в процессе зарядки, при измерении напряжения и тока замечены колебания выходного напряжения, повышение которого приводит к отключению аккумулятора мобильного телефона от заряда внутренней схемой (повышение напряжения на аккумуляторе сигнализирует о его полной зарядке). При этом рукоятка динамо вращается легко, напряжение растет, а ток практически равен 0. Рукоятку вращаем, время идет а зарядки нет. Это усложняет процесс зарядки и еще больше удлиняет его. Нужно вращать рукоятку так, чтобы все время чувствовалась нагрузка.
Заключение.
Конструктивно автономное зарядное выполнено довольно качественно. Свои функциональные возможности выполнять может, однако эффективность его под большим вопросом, особенно в части заряда аккумулятора мобильного телефона. Основным недостатком является малая мощность динамо (около 2,5 Ватт). Для эффективной зарядки нужна мощность не менее 5 Ватт, иначе процесс зарядки становится очень похожим на получение огня из дерева трением.
Другими словами , использовать это автономное зарядное для мобильного телефона возможно только в самом крайнем случае, когда другие способы недоступны, а короткий звонок – вопрос жизни.
Как фонарь с автономной независимой подзарядкой , вполне приемлемо.