КОНДЕНСАТОРНЫЙ ФОНАРЬ

В памятные 1990-е годы я работал на Кировском приборостроительном заводе по обслуживанию ЭВМ. Каждое утро приходилось спускаться в подвал для включения холодильных установок. Лампочки в подвале то исчезали, то перегорали. Словом, как правило, чтобы увидеть рубильник, приходилось пользоваться спичками: даже купить фонарик для завода было проблемой. Вот тогда и появилась идея сделать такой светильник самому. От питания аккумуляторами и батареями элементов я отказался: они часто выходят из строя, подтекают, стареют. Я сделал почти «вечный» конденсаторный фонарик.

В качестве источника энергии здесь использован конденсатор С1 большой ёмкости (150 000,0 мкФх16 В) производства фирмы ELKO. Запас энергии такого конденсатора составляет 15 джоулей (Дж). Его зарядка осуществляется через однополупроводниковый выпрямитель VD (тил КД105) от переменного зарядного напряжения. Одновременно он служит для защиты от неправильной подачи постоянного напряжения. Зарядка конденсатора контролируется лампочкой HL1 (6,3 В, 0,3 А). Её постепенное погасание означает окончание процесса.

С помощью резистора R1 (МЛТ-1; 33 Ом) производится ограничение зарядного тока. Для полной зарядки достаточно 1.5 — 2 минуты. Это обеспечивает до 250 импульсных вспышек. Источником света служит миниатюрная лампочка HL2 типа СМР 8-60-1. При номинальном режиме 8 В 60 мА она выдаёт световой поток 2,6 люмен (lm). Но HL2 работает в импульсном режиме при разряде на неё малого дозирующего конденсатора С2 (470 мкФ) при напряжении 16 В. Учитывая кратковременность импульса (около 1.5 с), двойное превышение номинального напряжения не выводит лампочку из строя — срок её службы в этом режиме около 2 лет. Приняв световой поток за 5 1т, получим освещённость на расстоянии 1 м:
 Е=Ф/4L2=5/(4×3,14х12)=4 люкса, где Ф — световой поток, L — расстояние до источника света, м.

Такая освещённость соответствует, например, аварийному свету и обеспечивает достаточную видимость на лестнице или в небольшой комнате размерами 4×4 м.

Принципиальная электрическая схема конденсаторного фонарика

Принципиальная электрическая схема зарядного устройства от сети 220 В для конденсаторного фонарика

Компоновка фонарика:

1—лампочка НL2; 2 -гнёзда подключения к источнику зарядки; 3—кнопка-переключатель SВ; 4—ручка; 5 — корпус (бутылка ёмкостью 0,9 л из-под кетчупа); 6—лампочка НL1 контроля зарядки; 7—рефлектор (жестяная крышка для консервирования)

Включение фонарика осуществляется нажатием на кнопку-переключатель SВ. При её удерживании происходит разряд дозирующего конденсатора С2 на лампочку НL2 до полного погасания. Отпустив и снова нажав SВ, получаем следующий световой импульс. Непрерывная работа в таком режиме от одной зарядки фонарика может длиться 6 — 7 минут (250 импульсов по 1,5 с).

Следует отметить, что продолжительность работы фонарика от одной зарядки можно увеличить на несколько порядков, если адаптировать к нашей конструкции суперконденсаторы производства ЗАО ЭСМА (г.Троицк). Их ёмкость обеспечивает запас энергии до 6 кДж на 1 кг массы. Таким образом, если вместо ЭLКО, который весит 0,5 кг, использовать конденсатор ЭСМА такой массы, то запас энергии(3000 Дж)обеспечит увеличение количества вспышек приблизительно в 200 раз. При этом продолжительность работы от этой зарядки может превысить 20 часов.

Для подключения источника зарядки постоянного или переменного напряжения спужат гнёзда Х1 и Х2. В случае, если зарядку приходится производить от электросети, следует пользоваться отдельно собранным устройством. При этом сначала подключается фонарик, и только после подаётся сетевое напряжение 220 В.

А.ШЕМЯКИН, г. К и р о в