Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Как правильно выбрать электрический фонарь, виды, характеристики

Производители

Разработкой и выпуском фонариков такого типа занимаются и производители строительного инструмента, и туристические фирмы, и, конечно, специализированные изготовители светотехнических элементов. В частности, можно отметить фирмы Bosch, Dewalt, Einhell и т. д. В российском сегменте популярностью пользуются марки «Яркий луч», упомянутая компания «Космос» и «Эра». Причем продукция охватывает практически все категории от бытовых до профессиональных. Так, светодиодный фонарь «Эра» в модификации FA19M предназначен для любительского использования – на отдыхе или в дорогу. При этом он обеспечен 19 диодами и обеспечивает мощный световой поток. Что касается стоимости, то она варьируется от 200 до 500 руб. в случае с бытовыми моделями и от 1000 до 2000 в среднем – в профессиональном классе.

«Фарадеевский» фонарик — сборка

После того, как мы определились, из чего конкретно состоит фонарь Фарадея, стоит отметить, что у него все-таки есть источник питания, поэтому не правильно думать, что фонарику совсем не нужна батарея. Фактически, она разряжена, поэтому лампочка не горит.

Когда мы встряхнем фонарик, магнит или батарея будут проходить через индукционную катушку туда и обратно. Появится переменный ток, который, пройдя диодный выпрямительный мостик, станет ровным и постоянным.

В каждой инструкции по созданию фонаря будет сказано, что корпусом может служить любой предмет со светодиодной лампой или деталь, имеющая форму цилиндра, из пластмассы.

Фантазируйте, но не забывайте о свойствах выбираемого материала. В самодельных работах часто вместо аккумулятора используют конденсаторы.

Следуя из схемы по изготовлению, индукционная катушка образована двумя обмотками длиной сорок миллиметров (то есть каждая – по двадцать миллиметров, условно).

На обеих сторонах осуществляется намотка внахлест по шестьсот витков медного провода ноль/восемь миллиметров в толщину. От того, как была намотана катушка, будет зависеть и производительность всей конструкции.

Осуществляем все по разметке, первые витки строго друг к другу, обязательная фиксация клеем первого ряда. И далее виточки располагаются как можно аккуратнее и ближе друг к другу.

Это главные советы по монтажу фонарика своими руками. Встряхните свое устройство, если лампочка загорелась, значит, вы славно потрудились! Основную схему , как и фото самодельных фонарей , вы найдете в интернет- пространстве.

Разновидности по типу питания

Большинство современных фонарей работают на аккумуляторных элементах питания. Данное решение удобно тем, что после 30-60 минутной зарядки пользователь получает возможность многочасовой и даже суточной эксплуатации устройства в любом месте независимо от доступа к сети 220 В. Причем заряжать такие модели можно и от автомобильного прикуривателя. Обычно в качестве элемента питания используется литий-ионный блок, хотя профессиональные фонари светодиодные аккумуляторные могут снабжаться и полимерными аналогами, поскольку они надежнее и стабильнее в отдаче токов. Не оставляют производители и систему батареечного энергоснабжения. Применение элементов АА и ААА выгодно тем, что изначально они дают больший период работоспособности фонарика. Однако в плане экономии они обходятся дороже, чем аккумуляторные приборы.

Плюсы и минусы светодиодов

Светодиодные лампы сами по себе дают немало преимуществ, среди которых высокая степень яркости, энергосбережение, длительный эксплуатационный срок и компактность. Большинство эксплуатационных эргономических преимуществ лишь косвенно относятся к диодам. Производители разрабатывают для таких фонариков удобные в использовании, функциональные и хорошо защищенные конструкции, стараясь совместить несколько эффективных решений сразу. Поэтому светодиодные фонари на данном этапе развития светотехники оказываются на вершине технологического прогресса. В то же время сохраняются и слабые места светодиодов. К ним можно отнести узкий цветовой спектр, обязательную интеграцию в устройства схем управления (контроллеров) и высокую стоимость.

Какая марка лучше

Хотите купить самый лучший тактический фонарь? На мировом рынке есть несколько производителей, продукция которых выглядит очень достойно и отлично работает в экстремальных условиях. К лидерам рынка относятся компании JETBeam и Klarus, которые предлагают отличное качество по относительно небольшой цене.

Окончательный выбор зависит от того, для какой цели нужен фонарик, какие задачи перед ним стоят. Самый лучший подствольный фонарь для снайперской винтовки вряд ли необходим в обычном турпоходе. А лучший карманный фонарь не подойдет для крепления на шлем. Поэтому перед выбором стоит определиться с целями и задачами. Именно так поступают профи!

Источники света

Источник света это, пожалуй, самый важный элемент, характеризующий потребительские и эксплуатационные параметры фонарей. Обычные лампы накаливания уходят в прошлое и в современных мощных фонарях уже не применяются. В качестве источников света в современных мощных фонарях используются галогеновые лампы накаливания, газоразрядные ксеноновые лампы (HID) и светодиоды (LED).

Галогеновые лампы

Это усовершенствованная разновидность ламп накаливания и говорить об их преимуществах можно только в сравнении с традиционными вариантами. Заполнение колбы лампы накаливания галогеновыми добавками позволило поднять ее световую отдачу, при той же мощности и продлить срок ее службы в два раза (до 2000 часов) за счет уменьшения выгорания вольфрама.

Лампы имеют среднюю светоотдачу 22 Лм/Вт. Это почти в два раза выше, чем у обычной лампы накаливания, но все же это очень мало, если учитывать, что лампа должна работать в переносном фонаре и источник энергии имеет ограниченный ресурс. Лампы очень чувствительны к частым включениям, при которых они в основном и перегорают.

Как и обычные лампы накаливания, галогенные лампы уходят в прошлое, ведь им трудно конкурировать с долговечными и энергоэффективными светодиодными и ксеноновыми источниками света.

Ксеноновые лампы

Характерной особенностью ксеноновых ламп является то, что электрический разряд лампы происходит в инертном газе ксеноне, при высоком давлении и больших плотностях тока. По этой причине лампы имеют очень высокую яркость и видимый спектр излучения близкий к солнечному свету с цветовой температурой 6100 – 6300 К.

Ксеноновые лампы имеют высокое напряжение зажигания и поэтому требуют применения специальных зажигающих устройств. После розжига, лампы разгораются приблизительно в течение 15 секунд.

Ксеноновые лампы очень чувствительны к изменению напряжения питания. При изменении питающего напряжения на ± 5 %, мощность лампы изменяется на ±20 %. По этой причине при применении ламп такого типа приходится применять стабилизирующие устройства, поддерживающие напряжение, по мере разряда батареи питания, на одном уровне.

Светоотдача ксеноновой лампы составляет от 80 до 100 Лм/Вт. Ксеноновый разряд имеет самую высокую яркость. По теоретическим оценкам его максимальная яркость может достигать 2000 МКд/м².

Яркий, мощный световой поток дневного спектра позволяет равномерно освещать большую площадь, что делает такие фонари незаменимым инструментом при поисковых работах в местах аварий, в условиях сильной запыленности и загазованности в шахтах, глубоких колодцах и пещерах. Свет ксенонового фонаря заметен даже днем на большом расстоянии, что очень актуально при спасательных работах в горах и тайге.

Светодиоды

Этот тип источника света уверенно вытесняет лампы накаливания и газоразрядные лампы из современных моделей фонарей. Такой факт легко объясняется следующими преимуществами светодиодов:

  • светодиод, в отличие от ксеноновой лампы, безынерционен и при подаче на него питающего напряжения он моментально выходит на номинальный режим свечения, также как у галогеновой лампы;
  • температура нагрева светодиода намного меньше температуры нагрева галогеновой и ксеноновой ламп;
  • так как при свечении светодиода энергии на нагрев тратится меньше то светодиоды, на сегодняшний день, имеют самый высокий КПД – до 45 %. К сравнению, галогеновая лампа имеет КПД равный около 5 %, ксеноновая лампа – до 30 %;
  • максимальная светоотдача светодиодов, используемых в промышленном производстве, составляет 120 Лм/Вт. Средняя светоотдача светодиодов применяемых в аккумуляторных фонарях – 80 – 95 Лм/Вт, то есть соизмерима со светоотдачей ксеноновых ламп.

Виды фонарей

  • Ручные полноразмерные фонари используются в тех случаях, когда важна высокая мощность прибора на длительное время, а его габариты не имеют значения. Модели рассчитаны на постоянное удерживание в руках, удобны в транспортировке.
  • Ручные компактные фонари используются, чтобы освещать дорогу или искать мелкие предметы в темноте. Эти устройства выручат в неожиданных ситуациях, поэтому они должны быть портативны и удобны для повседневного ношения.
  • Фонари на лоб позволяют работать руками в местах с плохим освещением. Дальность освещения – до 30 метров. Часто такие устройства оснащены функцией выбора лучшего режима в определенном месте в определенное время.

Налобные фонари используются охотниками, туристами, автомобилистами, велосипедистами, строителями, медиками.

Туристические фонари – стойкие к механическому воздействию, влагостойкие, практичные и компактные устройства. В качестве источника питания большинства моделей используются и батарейки, и аккумуляторы.

Это компактные модели с высокой интенсивностью света.

Динамо-фонари – портативные устройства, которые работают без батареек; чтобы привести механизм в действие, следует на протяжении некоторого времени вращать зарядную ручку.

Такое устройство не загрязняет окружающую среду, его можно использовать для подзарядки телефона.

Фонари для дайвинга обладают высокой водонепроницаемостью, функцией изменения цветопередачи светового потока. Имеют высокую яркость света, позволяют освещать предметы, которые находится на дальних расстояниях.

Большинство моделей оснащено функцией переключения режимов.

Лазерные фонари – устройства, конструктивно близкие к поисковым, оснащенные прочным корпусом. Как правило, такие модели работают при низких температурных режимах, обладают герметичным и надежным корпусом из металлического сплава.

Среди преимуществ таких устройств: небольшие габариты, ударопрочность, несколько элементов питания в комплекте, наличие выносного пульта управления.

  • Брелки – компактные устройства, которые носятся в связке ключей.Используются для выполнения несложных задач, их функциональность и яркость ниже, чем у ручных приборов.
  • Фонарики-шокеры – не только персональный светильник, но и эффективное средство самозащиты. Они больно бьют током даже через толстые пуховики.

Характеризуются прочностью, устойчивым металлическим корпусом, который не подвергается механическим повреждениям. На такие приборы устанавливаются высокие цены.

Тактические (подствольные) фонарики – приборы, используемые вместе с креплением на оружие. Основная функция – подсветка цели при низкой освещенности. Дальность освещения – в пределах 50 метров.

Среди технических характеристик – узкий угол свечения, небольшие габариты и мощность прибора. Металлический корпус приборов обеспечивает тщательную защиту от воды. Дополнительные свойства: дистанционное управление, переключение режимов.

Поисковые фонари – устройства, используемые для ношения в руках, с высокой яркостью и дальностью свечения. Приборы имеют большой отсек для батарей. Дальность освещения – до 250 метров.

Оснащены функцией изменяемости угла освещения, переключения режимов, со средней мощностью. Металлический корпус прочный, защищает от воды.

По типу питания выделяются:

  • Фонари, которые работают от аккумулятора. Подзаряжаются от сети, источником питания служит никель-кадмиевый, никель-металл-гидридный, свинцово-кислотный или литий-ионный аккумулятор.
  • Фонари, работающие на батарейках. Такие приборы более легкие, не требуют подзарядки прибора.

Виды динамо-фонарей

  • Фонарь Фарадея – такой фонарик достаточно потрясти в течение минуты, и он будет работать около часа.
  • Фонарь с рычагом, на который нужно непрерывно нажимать, после чего он будет светить в течение получаса.
  • Фонарь с ручкой, которую необходимо крутить.
  • Фонарь на солнечной батарее.

Самая капризная и часто ломающаяся часть динамического фонаря именно рычаг, ручка и прочие детали, на которые нужно воздействовать, особенно, если они выполнены из непрактичного пластика.

Сами по себе фонари с динамо-устройством не будут дешевыми. Их очень любят использовать любители рыбалки, охоты, альпинисты, поэтому фонари обладают рядом полезных свойств помимо главного — светить: водонепроницаемость, компактность, защищенность от различных повреждений.

У современных динамических фонарей есть очень удобная дополнительная функция — разъем для зарядного устройства мобильного телефона.

Чаще всего, такой разъем имеют фонари с ручкой или рычагом. Когда крутишь ручки или воздействуешь на рычаг, то можно не только осветить какой-то темный участок, но и подзарядить мобильное устройство, чтобы оставаться на связи. Это также актуально для любителей природы и походов.

Разновидности по конструкции

Простейшие бытовые модели чаще всего имеют ручной корпус – то есть он не требует специальной установки и дает возможность перемещения в руке. Уже упомянутые налобные модели встречаются в разных категориях – это может быть и туристический фонарь, и бытовой, и строительный. Его особенность заключается в том, что пользователь полностью изваляется от дополнительных ручных манипуляций в процессе эксплуатации. Это тоже переносной светодиодный фонарь, который может использоваться в автономном режиме. Но существуют и стационарные фонари на диодных элементах светового излучения. К таким относятся прожекторные модели, обеспечивающие декоративную подсветку, и так называемые палаточные модификации. Их можно назвать мобильными, но не ручными. С таким фонарем организуют временное освещение кемпинговой или рабочей площадки.

Разновидности по конструкции

Типовой вариант представляет обычная трубчатая конструкция ручного типа. Преимущественно это модели бытового класса, лишенные эксплуатационных особенностей. В этом же семействе можно найти карманные фонарики. Светодиодные аккумуляторные приборы этого типа выполнены в минимальном форм-факторе, характеризуются незначительной мощностью светового потока, но зато удобны в физическом обращении.

Для специальных задач предлагаются упомянутые массивные фонари-прожекторы и налобные модификации. В первом случае устройство предоставит пользователю возможность интенсивной светоподачи, а во втором – избавит от необходимости постоянного удержания прибора в руке. Обычно фонарик налобный светодиодный аккумуляторный имеет небольшой вес и скромную силу освещения, но этого достаточно для работы на небольшом точечном участке.

Принцип работы

Светодиодные фонарики легко включаются, переносятся в руках. Светят достаточно ярко, имеют высокую мощность. Для корпуса используется пластик или металл.

Пластиковые фонарики легкие, металлические – не боятся влаги, пыли и ударов. Модели оснащаются наручным ремешком, могут фокусировать лучи, удлиняя или приближая их.

Принцип работы светодиодного фонаря:

Светодиод состоит из полупроводников, которые преобразуют поступающий ток в световое излучение. Ток направляется только от анода к катоду, создается р-n переход.

Электроны встречаются с дырками и теряют свою энергию, из которой образуются фотоны. Необходимо, чтобы несколько полупроводников с разными типами проводимости взаимодействовали друг с другом.

Дырка – место в кристаллической решетке, после воздействия на которое происходит перемещение электронов из верхних атомных оболочек, и образуется положительный заряд.

Электроны двигаются к положительному заряду, а дырки – к отрицательному. Свободное место между ними заполняется электронами.

Электроны и дырки посредством диффузии проникают через слой, образуемый в полупроводнике между участками разной проводимости. Это необходимо для концентрации одинакового количества электронов и дырок по обеим сторонам слоя.

При этом напряжение на промежуточный слой усиливается. После рекомбинации дырок и электронов происходит снижение барьера в p-n переходе, и выделяется световая энергия.

Это интересно: Варианты светильников для зеркала в ванной комнате – как выбрать и установить — что необходимо знать

Неисправности

Ремонт светодиодного фонарика:

  • Не включается или мерцает при работе. Один из способов решения – закрутить элементы с резьбой. Проверьте аккумулятор, возможно, он вышел из строя. Для этого следует открутить заднюю крышку фонарика и замкнуть корпус.
  • Если проблема в модульной кнопке, следует вставить круглогубцы с тонкими жалами или тонкими ножницами в отверстия и провернуть по часовой стрелке.
  • Проверьте, насколько плотно прилегает модуль светодиода внутри корпуса; неплотное крепление встречается довольно часто. Чтобы исправить это, круглогубцами или щипцами прокрутите модуль по часовой стрелке до упора.

Следует быть предельно аккуратным, в противном случае можно повредить светодиод.

  • Если фонарь подает тусклый свет, скорее всего проблема в поломке драйвера – системы, которая управляет режимами светильника и отвечает за подачу напряжения. Для исправления этой проблемы выпаяйте перегоревший драйвер, замените его новым.
  • Чтобы проверить работу светодиода, следует поднести к контактным площадкам светодиода напряжение 4.2 V. Если он горит плохо, следует поменять его на новый элемент.

Характеристики фонарей

Практически все ныне продаваемые фонари — светодиодные.
Для описания и сравнения свойств фонарей используют следующие основные характеристики: световой поток, режим работы, цвет луча, возможность фокусировки или форма луча, дальность луча, время работы от батарей, защищенность от влаги, защищенность от механических воздействий, взрывобезопасность при работе в загазованных или запыленных средах.
Существует стандарт ANSI FL1-2009, описывающий и унифицирующий методы измерения и публикации основных характеристик ручных фонарей.
Световой поток и время работы фонаря — взаимопротиворечивые требования, чем больше световой поток, тем быстрее разряжаются батареи. Вес же батарей или аккумуляторов невозможно увеличивать без потери удобства, например для налобных фонарей вес крайне важен.
Режим работы может быть со стабилизацией светового потока, иногда с возможностью его выбора, и тогда точно известно время работы, или в режиме плавного снижения яркости по мере разряда, устаревающая неприятная для зрения схема.
Самая оптимальная форма светового пятна — равномерно освещенный круг без яркого центра, с плавным снижением яркости на краях. Резкие границы яркости утомляют зрение при долгой работе.
Возможность фокусировки позволяет менять дальнобойность фонаря, но тоже с выбором — или осветить хорошо дальний объект, но узким лучом, или создать такую же освещенность вблизи широким лучом.
Для некоторых фонарей предусмотрен режим работы с цветным лучом, обычно красным, это позволяет существенно продлить время работы

Этой же цели служит режим мерцания, к тому же он позволяет привлечь внимание (режим SOS).

Как отремонтировать светодиодный фонарик?

Наиболее распространенными причинами поломок фонарей, в которых в качестве осветительных приборов используются светодиоды, являются:

  • неисправности светодиодов;
  • отсутствие в цепи питающего напряжения;
  • поломка выключателя;
  • выход из строя проводов, которые идут от светодиода к аккумулятору;
  • контакты, к которым подключены элементы питания, окислились;
  • пробой или выгорание электронных элементов схемы.

Например, ремонт светодиодного фонарика-ручки часто связан с заменой транзистора КТ315, который в схеме включен последовательно с одной из обмоток высокочастотного трансформатора Т1. Параллельно транзистору расположен светодиод VD1, являющийся нагрузкой блокинг-генератора.

Выбор разработчиками такого элемента, как КТ315, связан с его низкой стоимостью. Поэтому при ремонте устройства вместо установленного проводникового прибора можно использовать другие типы транзисторов с частотой более 200 МГц.

Если необходимо заменить трансформатор, то понадобится проволока 0,2 мм диаметром.

Нужно намотать по 20 витков для каждой обмотки в случае, когда используется ферромагнитное кольцо. При отсутствии последнего подойдет цилиндр, на который потребуется намотать обмотки уже по 100 витков каждая.

Ремонт прибора следует начинать с внешнего осмотра осветительных и электронных элементов цепи, проводов. При отсутствие явных признаков неисправности – выгоревших деталей, оборванных соединений, наличия налета и окислов, нарушающих нормальный электрический контакт, – понадобятся измерительные приборы, с помощью которых можно обнаружить вышедшие из строя электронные части.

Эксплуатация

Рекомендации по использованию и уходу за фонариками:

  • Храните фонарик в сухом и прохладном месте так, чтобы его можно было достать при отключении электричества.
  • Батарейки необходимо заменять регулярно, даже если их не использовали на протяжении длительного времени.
  • Желательно иметь фонарик в доме и машине на случай чрезвычайных ситуаций. Вместе с прибором рекомендуется хранить и дополнительные батарейки для замены.
  • Не рекомендуется хранить фонарики при высоких температурных режимах, вследствие этого батарейки могут протекать.
  • Чтобы избежать перегрева фонарика, не используйте его долго на максимальном режиме работы.
  • Если вы держите фонарик и ладонь начинает потеть, значит, следует перейти на щадящий режим работы. Рекомендуется заменять термопасту в голове фонарика каждые 2 года.
  • Перед эксплуатацией проверьте, все ли детали фонарика плотно закручены. Изношенные силиконовые прокладки должны быть без дефектов.
  • Каким бы ударопрочным не был фонарик, старайтесь не ронять его на пол, это приводит к тому, что портится линза и внутренняя электроника.
  • Если детали корпуса светильника стали туго закручиваться, смажьте резиновые кольца силиконовым маслом. При смазке не рекомендуется трогать резьбу из-за быстрого накапливания грязи.
  • Если на линзе появились пятна светового луча, следует протереть отражатель фонарика. Если он не включается, понадобится заменить батарейку, протереть ватными палочками резьбовые элементы и обязательно проверьте контакты.

Меры предосторожности:

  • Дети могут пользоваться фонариком только под строгим присмотром взрослых.
  • Направлять световой луч прямо в глаза нельзя, это приводит к ухудшению зрения.
  • Следите за тем, чтобы вода и другие жидкости не попадали на батареи или внутренние части фонаря.
  • Нельзя использовать поврежденные аккумуляторы.
  • Не оставляйте прибор без присмотра в максимальном режиме работы.
  • Не ремонтируйте фонарик самостоятельно, лучше обратиться к специалистам.
  • Строго запрещено вносить изменения в конструкцию светильника.
  • Невзирая на функциональность прибора, используйте устройства только по назначению.
  • Будьте внимательны с литий-ионными батареями, они могут загореться или взорваться при коротком замыкании под воздействием высоких температур.

Основные выводы

Чтобы правильно выбрать
фонарик со светодиодной лампой, необходимо учесть ряд факторов:

  1. Разновидность лед-элементов и их характеристики.
  2. Температуру цвета светового луча.
  3. Модификацию элементов питания и его параметры.
  4. Систему отражателя и оптики.
  5. Особенности исполнения корпуса.
  6. Дополнительные функции.

По назначению фонарики могут различаться на бытовые и специальные. К первым относятся обычные карманные модели, не отличающиеся особой яркостью свечения, но компактные и удобные для решения повседневных задач.

Ко второму типу относятся экземпляры идеально подходящие под заданные условия применения – спортивные, туристические, розыскные, походные, сигнальные и другие. Выбрать их нужно так, чтобы они идеально походили по параметрам яркости, мощности, дальности действия, фокусировки, степени защиты и эргономики к решаемым задачам.

Предыдущая
СветодиодыВиды, задачи и требования к контурной подсветке зданий
Следующая
СветодиодыКак правильно отрезать светодиодную ленту: обычную, без маркировки, с гидроизоляцией

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации