Презентация проекта фонарик. Пояснительная записка проекта фонарик

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение г.Иркутска

Средняя общеобразовательная школа 39

Творческий проект

«Фонарик 111»

Выполнил ученик девятого класса

Новодворский Михаил

Руководитель:

Левченко Александр Владимирович

Г. Иркутск 2013

Обоснование актуальности идеи разработки.

На уроках технологии нам предложили собрать схему фонарика на одном светодиоде работающего от одной батарейки. Появилось несколько желающих изготовить подобное изделие. В интернете нашли множество схем, выбрали самую простую.

Каждому человеку приходится изредка пользоваться фонариком, и очень неудобно, если в неподходящий момент сгорает лампочка. Также довольно часто возникают проблемы с элементами питания, имеющими свойство довольно быстро и неожиданно терять заряд.

Что такое светодиод?

Светодиод - это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение.

Лампочка является источником света с достаточно невысоким КПД и быстро садит батарейку. Большая часть энергии, потребляемой обычной лампой накаливания выделяется в виде тепла, коэффициент её полезного действия очень мал. КПД меняется от накала спирали, чем больше накал, тем больше КПД и в тоже время уменьшается срок службы. В светодиоде, в отличие от лампы накаливания, электрический ток преобразуется непосредственно в световое излучение. КПД ламп накаливания, составляет примерно 5%, для люминесцентных ламп - 25%, а для твердотельных полупроводниковых светоизлучающих устройств - до 50%.

Светодиод механически прочен и исключительно надежен, его срок службы может достигать 100 тысяч часов, что почти в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в 10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. Наконец, светодиод - низковольтный электроприбор, а стало быть, безопасный.

Цели проекта.

Нам нужно научиться читать принципиальные электрические схемы, различать радиодетали, соединять проводниками радиодетали, проверить работоспособность схемы. И ещё одно, выбрать корпус и скомпоновать радиодетали, чтоб получился фонарик.

Новизна технологического решения.

Перед вами - схема карманного светодиодного фонаря, которая начинает работать при напряжении на входе всего полтора вольта и даже меньше. Сверхъяркие светодиоды (синий, зеленый или белый) требуют для питания, по крайней мере, 3.5 вольта, которые получаем с помощью простого преобразователя постоянного тока.

Очень часто в походе, на рыбалке или охоте нужен фонарик. Но не всегда под рукой есть аккумулятор или батарейки 3В. Данная схема может запустить светодиод на полную мощность от почти разряженной батарейки. Схема работает при напряжении от 0,7 до 1,7 вольт. То есть, пальчиковую батарейку «высасывает» практически полностью.

Трансформатор делают на небольшом ферритовом кольце диаметром восемь миллиметров. Обмотки содержат по 20 витков эмалированной медной проволоки. Проволока складывается вдвое и мотается по кольцу, после чего соединить начало первой обмотки с концом второй и подключить к положительному полюсу батарейки.

Нам предложили сделать трансформатор на ферритовом кольце, но мы попробовали сделать его на стержне из феррита. Такое решение позволило уменьшить его размеры, несмотря на увеличенное количество витков, и упростить процесс намотки трансформатора. Также мы мотали трансформаторы без сердечника, число витков довели до ста. Такие трансформаторы показали свою работоспособность, наверное, потому что генератор работает на высокой частоте 50 кГц. Но в некоторых случаях наши генераторы не запускались, поэтому остановились на втором варианте.

После проверки работоспособности схемы фонарика, которую собирали навесным способом, собрали схему на монтажной плате, вышло намного компактнее. Электронные детали можно приобрети в магазине или выпаять из вышедших из строя устройств, что мы и сделали.

Для изготовления корпуса очень хорошо подойдет металл, например алюминий - легкий и прочный, т.к. у него малый удельный вес, коррозийная стойкость, легкость в обработке. Красивый внешний вид при естественном металлическом блеске. Технологичный и современный корпус получится при использовании пластмасс. Для самостоятельного изготовления можно использовать любой. Проблема лишь в доступности материала. Корпус можно взять, во-первых, от старого фонарика, применить корпус авторучки, фломастера, маркера. Приспособить корпус от блока питания. Можно изготовить самим из дерева или фанеры. Решено было взять прозрачный корпус. Для этой цели подошёл цилиндр от медицинского пятикубового шприца.

Для того чтобы расположить собранную схему фонарика в корпусе от шприца, пришлось разрезать пластиковую трубку вдоль и вырезать квадратное гнездо для выключателя. Затем со стороны светодиода установили подобие отражателя, который изготовили из пластика и с обратной стороны закрепили заднюю панель.

11. Технология изготовление корпуса фонарика.

№

№ п. п.

Последовательность выполнения работы

Графическое изображение

Инструменты, приспособления

1.Печатная плата. 2.Светодиод. 3.Транзистор КТ3102ВМ. 4.Резистор420ом. 5.Трансформатор. 6.Выключатель. 7.Панель бокса. 8.Бокс. 9.Задняя панель. 10.Отражатель. 11.Токоведущие дорожки, монтажные площадки для пайки элементов. 12.Кольцо термоусадочной изоляции. 13.Корпус фонарика. 14.микро элементAG13 1,5V

1

1

По принципиальной схеме сделать разводку токоведущих дорожек и площадок для пайки радиодеталей

Линейка карандаш

1

2

Начертить чертеж печатной платы с разводкой в масштабе в соответствии с размерами деталей.

Линейка карандаш лист А-4

1

3

Сканировать чертеж печатной платы, распечатать разводку в масштабе 1:1.

Сканер, принтер, компьютер.

1

4

Вырезать заготовку из стеклотекстолита и наклеить распечатку, просверлить отверстия Ø1мм, нарисовать токоведущие дорожки. Травить заготовку в хлорном железе. Промыть ацетоном, лудить дорожки.

Верстак ножовка по металлу, клей ПВА, сверлильный станок, сверло Ø1мм, лак, готовый раствор хлорного железа, спирт или ацетон. Паяльник, канифоль, олово (ПОС4)

2

1

Смонтировать светодиод, затем припаять, смонтировать транзистор, паять, смонтировать трансформатор, паять. Проверить работоспособность собранной схемы, подключив батарею.

Верстак паяльник, кусачки, батарейка ААА

2

2

Впаять включатель в минусовой отвод выключатель.

Верстак, паяльник, канифоль, олово.

2

3

Впаять бокс для батареи подсоединить минусовой ввод и плюсовой ввод к боксу. Вставить батарейку проверить работу выключателя.

Верстак, паяльник, канифоль, олово, микро батарейка AG13 1,5V

3

1

Вставить собранную схему в корпус из медицинского шприца.

Вставить отражатель. Закрепить заднюю панель.

Установить кольцо из термоусадочной трубки.

Верстак, пластик, термоуадочная трубка, кусок алюминиевой фольги.

Расчет себестоимости.

Затраты на изготовление выразилось в покупке радиодеталей что составило :

Транзистор кт3102 - 40р

Светодиод Ø5 мм - 16р

Резистор - 3р

Сердечник ферритовый кольцевой - 15р

Элемент питания ААА - 35р

Итого - 109р

В реальности Все детали Использовали Б.У. Нам это ничего не стоило.

Выпаивали детали из старых вышедших из строя устройств.

Экологическая оценка.

Наше изделие изготовлено из экологически чистого материала. Сам технологический процесс экологически чистый. Отходы при изготовлении - стружки и опилки могут использоваться вторично.

Канифоль и олово не оказывают вредного влияния на организм человека.

Спектр излучения светодиода близок к монохроматическому, в чем его кардинальное отличие от спектра солнца или лампы накаливания. Хорошо это или плохо - доподлинно не известно, потому что, серьезных исследований в этой области нигде не проводилось. Какие-либо данные о вредном воздействии светодиодов на человеческий глаз отсутствуют.

Указание области использования

Наш фонарик получился. То есть, он светится! Его можно использовать по прямому назначению - бросить в бардачок автомобиля и придет его время… Еще одно место - это в рюкзаке туриста, пусть не ярко, зато надежно. Если его приукрасить, стилизовать, то ему можно найти место в дамской сумочке. Или в садоводстве, или в доме вместо свечки. Его можно представить как брелок, как отличный подарок на день рождения, как сувенир на память изготовленный своими руками.

В перспективе изготовление более мощного фонарика с подобной схемой с 3-6 светодиодами

В продаже существует множество модификаций подобных изделий и, хотя наш фонарик им не может составить конкуренции, многим все-таки эта работа интересная и познавательная.