永遠のランタンの作り方。電池不要の永遠の懐中電灯永遠の懐中電灯

24.01.2024

エターナル懐中電灯またはファラデー懐中電灯これは、代替電源を備えた懐中電灯の名前です。つまり、この懐中電灯は電池や電池の充電を必要としません。「点火」するには、振る必要があります。懐中電灯自体には発電機とバッテリーが含まれています。

まずは工場出荷時の懐中電灯を見てみましょう。

できるだけデザインをそのまま描いてみました。重要なのは、円筒定数磁石チューブハウジング内でゴム止めまたはスプリングの間で自由にぶら下がります（どこにでも）。そしてチューブの中心にはコイルが巻かれています。振ると磁石がコイル内で上下に動き、コイル内に交流電気が発生します。

ケースなしで見てみましょう。

ソレノイド、円筒形の磁石、リミッター、ダイオードを備えた小さな基板、スイッチ、バッテリーが見えます。そうそう、基板上の LED です。

懐中電灯を振って点灯させます。効く！

これが私たちのプロトタイプです:

チクタクボックス。リールを巻いた筒がボールペンの本体になります。ハードドライブの磁石がいくつかあります。はい、電池の代わりにコンデンサが使用されます。白色LED。いくつかのダイオード。

コイルの巻き方にクセがあります。図からお気づきかと思いますが、コイルは 2 つの巻線で構成されており、コイルの全長は 40 mm です。精神的に打撃を受ける。前半は直径約0.08mmの最細線を600回巻きます。そして後半は600ターン。これですべてです - 2 セクションのコイルの準備が整いました。さらに図によると。

ソビエトの学校で学んだ人々は、カリキュラムに従って、ワイヤーコイルの中に挿入された磁石を子供たちに見せ、テーブル上の装置が電流の存在を示す物理学の授業を覚えているでしょう。ファラデーの科学的発見のおかげで、全世界が電気モーター、発電機、ヘッドフォン、その他の電磁装置を使用するようになりました。

最もシンプルでありながら、永遠と呼ばれるそのデザインが独創的なものの1つは、上記の物理学の実験をほぼ1対1で繰り返す彼のアイデアを具体化しています。次に、不必要な手間をかけずにファラデー懐中電灯を自分で作る方法を見ていきます。

写真はファラデー懐中電灯の外観です。そして下の写真は彼の図です。ご覧のとおり、このデバイスは、磁気コア、誘導コイル、バッテリー充電器用のプリント基板、ゴム製のストッパー、レンズ付きの電球、およびスイッチで構成されています。ネオジム磁石は中国のオンラインストアで購入できます。

永遠の懐中電灯の動作原理は何ですか? 実は、この装置は、円筒形の磁石がチューブ内で簡単にぶら下がり、チューブの中央部分に巻かれたコイル内を行き来できるように設計されています。チューブの側面にはゴム製のストッパーがあり、動きのたびに磁石を止めて反対方向に押し戻すために必要です。磁石が動くとコイルに電流が発生し、小型バッテリーが充電されます。回路に電池が含まれていない場合は、ランプが消えないように常に懐中電灯を振る必要があります。しかし、コンデンサに置き換えることはできます。下の写真はランタンを分解したところです。

この装置の作者は、コイルに 2 つの巻線が含まれており、それらを合わせた長さが 40 mm であることに特に注目しています。前半では0.08mmのワイヤーを600回巻く必要があります。 2 番目のセクションは最初のセクションを正確に繰り返します。以下はファラデーランプの電気回路図です。

たまたま、私には明らかではない何らかの理由で、私はあらゆる種類の便利で普遍的なデバイスに大きな興味を持っています。今回は、日常生活とサバイバルの両方で非常に役立つダイナモランタン（「エターナルランタン」）について簡単にレビューしたいと思います。

永遠のファラデー懐中電灯「ユニバーサル」

このサンプルは、電池や蓄電池を購入する必要がないので興味深いです。主電源から充電する必要はありません。メーカーによれば、このサンプルのランプは 11 年間の連続使用を想定して設計されています。防塵・防湿性にも優れています。

懐中電灯には大容量コンデンサが内蔵されており、懐中電灯を振るだけで充電できます。前述したように長寿命の LED に加えて、懐中電灯にはレンズも搭載されており、出力が大幅に向上します。

軽量で比較的コンパクトなサイズなので、バッグやバックパックに入れて簡単に持ち運べます。

レビューによると、あまり信頼できるものではありません。そのため、釘やペグを打ち込むことはできそうにありません。

ランタンのサイズ：17×3.8cm。
充電時間: 30 秒から。
材質：プラスチック
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永遠の懐中電灯「ハイトパワーヘッドランプ」（ヘッドランプ）

この懐中電灯は、まず手元にスペースを取らないので便利です。電池はありません。携帯電話の充電が可能 (Nokia 電話用のコードが付属しており、他のメーカーのアダプターはほぼすべての市場で購入できます)。

懐中電灯は、1 LED と 3 LED の 2 つのモードで動作します。

充電はキットに付属の充電器を使用して行います。コード (すべて付属) を使用して懐中電灯を充電器に接続し、ハンドルを 1 分間回転させると、懐中電灯は 1 時間動作します。

サイズ：5×6cm。
充電時間: 1 ～ 3 分。
材質：プラスチック
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永遠の懐中電灯「ダイナモVIP」

携帯電話（30分までの通話）やカメラの充電が可能。必要なアダプターはすべてキットに含まれています。

1 LED と 3 LED の 2 つの動作モードがあります。光学レンズを使用することで明るさとパワーが向上します。

1 分間の充電で 1 時間点灯します。

ボディのサイドにゴムパッドが付いており、快適なデザインです。充電ハンドルは、必要がない場合はケース内に収納され、邪魔になりません。

サイズ：15.5×5.5×4.5cm。
作業時間：60分～
充電時間: 1 ～ 3 分。
材質：プラスチック
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透明ケースに入ったエターナルフラッシュライト

バッテリーと発電機を内蔵した懐中電灯。レバーを手で押すとチャージされます。ハロゲンランプ。車愛好家への素晴らしい贈り物です。タバコの箱くらいの大きさ。

サイズ: タバコの箱。
材質：プラスチック
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永遠の懐中電灯「PIRANHA」

懐中電灯は電池を必要としません。充電するには、本体のノブを 1 分間回転させるだけで、3 つの LED が 40 分間以上点灯します。 LEDの寿命は50,000時間です。このモデルには 3 つの照明モードがあります: 1 LED、3 LED、および 3 LED の「点滅」。懐中電灯本体は水深10mまでの浸漬が可能な防水仕様で、懐中電灯のヘッドは320°回転できるので、使いやすい場所に置いて指示するだけで簡単に使用できます。希望の方向に光線を照射します。

サイズ：151×50×40mm。
重量：152g。
充電時間：1分～
材質：プラスチック
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ソーラーランタン

光エネルギーを利用したLED懐中電灯。懐中電灯本体に内蔵された太陽電池が主なエネルギー源ですが、この懐中電灯の唯一のエネルギー源ではありません。懐中電灯の裏側には太陽電池のほかにハンドルがあり、これを回すと懐中電灯本体に内蔵されたダイナモが作動し、懐中電灯の電池を充電できます。ランタンは光エネルギーまたはダイナモによって電力を供給できます。光はありません - 私たちは発電機を使いますが、光はあります - 私たちはそれを使います。懐中電灯は完全防水で水深5メートルまで使用可能です。 3つのLEDの寿命は50,000時間です。 3つのLEDの連続点灯時間は最大90分です。

サイズ：147×61×45mm。
重量：176g
作業時間：90分～
充電時間：1分～
材質：プラスチック
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ラジオとサイレン付きの永遠の懐中電灯

人間工学に基づいた単一のハウジングに強力な LED 懐中電灯、アンテナ付きラジオ受信機、サイレン機能付き警報システムを組み合わせたモダンなデザインの多機能デバイスで、夏の居住者、自動車愛好家、観光客に便利です。「永遠の懐中電灯」は電源に依存しません。手動機械式ドライブが装備されており、電源がない場合でも懐中電灯を充電できます。内蔵スピーカーまたはキットに含まれるヘッドフォンでラジオを聞くことができます。わずか 1 分間の手動充電で、懐中電灯を 10 分間連続使用できます。

水が嫌いです。

作業時間：10分～
充電時間：1分～
材質：プラスチック
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自灯式「エターナルランタン」

懐中電灯には電池は必要ありません。ハンドルを 1 分間回転させると点灯します。
5 個の LED を最大 20 分間点灯できます。 3つのスイッチでできること
光の強度を選択します: 1、2、3、4、または 5 LED。最大出力電流400mA。最大出力2W。最大輝度3000mcd。

「永遠」懐中電灯 - キーホルダー

MINI LED DYNAMO FLASHLIGHT LED 懐中電灯は、現在、自己充電式 LED 懐中電灯のファミリー全体の中で最小の代表製品です。その長さはわずか69mmです。「Mini」はそのサイズにもかかわらず、照明特性の点で同じ「Stalker」に劣りません。

懐中電灯を充電するには、充電ハンドルを 1 秒あたり 2.5 ～ 3 回転の頻度で一方向に回転させます。 3 つの LED が周期的に点灯します: 1 – 3 – 3 点滅 – 消灯。

サイズ：70×41.5×41.5mm。
重量：73g。
作業時間：40分～。
充電時間：1分～
材質：プラスチック
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強力なダイナモ懐中電灯

ダイナモ懐中電灯には、15 個の強力な (1 つの LED の明るさは 12000mcd)、ほぼ永久的 (最大 50,000 時間動作) の LED が搭載されています。
- 主なパラメータと機能: 1 回の充電で最大 7 時間の自律動作。
- 懐中電灯は、内蔵ダイナモを使用して手動で、または車のシガーライター (12V) から充電できます。
- 2 つの動作モード: 集中型 (15 LED) と経済的 (9 LED)。
- 内蔵警報サイレン。
- 携帯電話の充電可能 (4.8V)。キットには、Samsung 電話用のアダプターが含まれています (他の電話用のアダプターについては、通信販売店でお求めください)。

折りたたみサイズ：110×107×155mm。
作業位置の寸法: 110 x 107 x 225 mm。
材質：プラスチック
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ダイナモヘッドランプ SORBO SB1058

頭に装着する専用マウントを備えたユニークな多機能懐中電灯には、最新世代の高効率エネルギーコンバーター（ダイナモ）が内蔵されています。この装置の特徴は、頭に装着するだけでなく、通常の懐中電灯としても使用できることです。つまり、特別なロックを使用すると、数秒で懐中電灯をヘッドマウントストラップから取り外すことができます。緊急フラッシュ機能もあります。ケースは耐衝撃性の高いABS樹脂製です。

サイズ：3.5×11mm。
作業時間：40分～。
充電時間：1分～
材質：プラスチック
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ダイナモフラッシュライト SORBO SB3070 “オールインワン”

エネルギーコンバーター、スイスアーミーナイフ、コンパス、ノキア、モトローラ携帯電話の充電、ミニUSBポートを備えたあらゆるデバイスの充電を内蔵したポータブル多機能LED懐中電灯。キットには手首に装着するためのハンドルが含まれており、都合の良い場所に取り付けることができます。ケースは耐衝撃性の高いABS樹脂製です。

サイズ：14×5mm。
充電時間：1分～
材質：プラスチック
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ダイナモライト SORBO SB3080 「サイクリストの夢」

内蔵エネルギーコンバーター (ダイナモ) を備えたポータブル多機能 LED 懐中電灯、電池や主電源からの充電は不要、自転車のハンドルバーに設置できるマウント、コンパス、Nokia 電話の充電 (2mm および 3mm)、ミニ USB ポートを備えたあらゆるデバイスを充電します。キットには手首に装着するためのハンドルが含まれており、都合の良い場所に取り付けることができます。ケースは耐衝撃性の高いABS樹脂製です。

サイズ：14×5mm。
作業時間：30分から。
充電時間：1分～
材質：プラスチック
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そして、それ以上のものもあります。提灯は真っ黒です。興味深いものを共有、投稿してください。この出版物に追加します。

私たちの世界では、かなり多くの人が自宅の研究室や作業場で手作りの実験に取り組んでいます。ある人にとっては、それは自分自身を主張する方法であり、他の人にとっては、自分の能力を開発したいという欲求です。では、それが急いで接着された部品から作られた実験だったらどうでしょうか。重要なのは、デバイスまたは回路が機能することです。今日、私たちはまさにそのような発明を分析します。ほとんどひざまずいて作られたものです。しかし、それは否定できない揺るぎない原理と物理法則に基づいています。
電池なしで動作する懐中電灯について説明します。おそらく誰かが、巻線内の導体を数回動かすだけで小さな LED を点灯できる最も単純なファラデー発生器をインターネットですでに見たことがあるでしょう。ほぼ消耗したバッテリー、単巻変圧器、およびトランジスターを使用して、初期電圧 10 分の 1 で 3V LED に電力を供給できるアセンブリも、もはや珍しいものではありません。
ここで著者はさらに一歩進んで、デバイス回路を最新化し、整流器、スーパーキャパシタ（イオニスタ）、抵抗を追加し、電源を完全に排除しました。その結果、懐中電灯の動作はより安定し、効率的になりました。また、ケースを数分間振ると、長時間の LED 動作のために充電できます。使い方？それを理解しましょう。

動作原理

このデバイスは、自分で組み立てることができるいくつかのインダクタで構成されています。一次インダクタは実際に電源として機能するか、通常の対応物であるバッテリを完全に置き換えます。その中の永久磁石のロッドの動きにより、電流が誘導されます。磁場の振動運動により、コイルから特定の周波数で電波が発生します。整流器またはダイオードブリッジは、それらを安定させ、直流に変換するのに役立ちます。
蓄電容量がなければ、このようなデバイスは常に振動させなければならないため、回路内の次の要素は、バッテリーのように再充電できるスーパーキャパシタです。次に、トロイダルフェライトコイルとベースとコレクタの2つの巻線で構成される昇圧トランスまたは電圧コンバータが接続されます。ターン数は同じでもよく、通常は 20 ～ 50 です。変圧器には、両方の巻線の両端に中間接続点があり、トランジスタへの 3 つの出力があります。単巻変圧器は微小な電流パルスを LED を動作させるのに十分な電流に増加させ、バイポーラトランジスタはそれらを制御するために接続されます。同様の電気回路は、ソースごとに異なる名前で呼ばれています。ジュール泥棒、ブロッキング発生器、ファラデー発生器などです。

自家製製品に必要な資源ベース

材料：

PVCパイプ、直径20 mm。
銅線、直径 – 0.5 mm。
低電力逆導通トランジスタ。
ダイオードブリッジまたは整流器2W10;
抵抗器;
スーパーキャパシタまたはイオニスタ 1F 5.5V
スイッチボタン。
LEDは5Vで白または青。
透明エポキシ樹脂系接着剤。
ホットグルー;
合板、綿ウールの破片。
銅線の絶縁。

ツール:

はんだごて;
ホットグルーガン;
金属用弓のこ;
ヤスリ、サンドペーパー。

懐中電灯の製作過程

懐中電灯の本体を塩ビパイプで作ります。長さ16cmのセグメントに印を付け、金ノコで切ります。

セグメントの中心から各方向に1.5 cmのマークを付けます。これにより、幅 3 cm の巻き付け領域が得られます。

次に、断面0.5 mmの銅線を取り、一端を約10〜15 cmの長さに残し、マーキングに従って手動で懐中電灯本体のチューブにワイヤーを巻き付けます。 500回転以上、かなりたくさん巻く必要があります。最初のいくつかは接着剤で固定できます。コイルの最初の列を互いにしっかりと押し付けて、厳密に一致させます。

最大部分では、巻き線の厚さは約0.5センチメートルでなければなりません。確実なはんだ付けを行うために、ワイヤーの両端をサンドペーパーできれいにします。

コイルの可動磁気コアは、固体であることも、部品として組み立てられることもできます。ネオジウム磁石はPVCチューブの内径に応じて選択されます。磁性ロッドの必要な長さは実験的に求められ、その振動によって電流が生成されます。

著者は、このような振動に対して可能な限り合理的であり、同時に巻線の幅に等しい長さを得るために、厚さ 3 mm の磁石を 10 個使用しました。

オシロスコープのスケールでは、1 個の磁石と 10 個の磁石の振動から得られる電位の違いがわかります。著者は磁気ロッドの振動から 4.5V の電圧を受け取りました。また、さまざまな周波数の間隔における正弦波の周期性も明確に示しています。

この段階では、著者の例に従って、コイルの出力端に LED を直接接続し、その性能を確認できます。写真でわかるように、LED は磁気ロッドの動きとそれが生成するパルス電流に反応します。

次に、振っているときに手で持たないように、チューブの両端を栓をする必要があります。これを行うには、同じ金ノコを使用して合板のパッチをいくつか切り出し、ヤスリで端を処理し、裏側に脱脂綿を敷いて柔らかくし、落ちないように接着剤の上に置きます。

整流器を接続する時が来ました。写真に示す図は、4 つの接点のうちどの 2 つがコイルに接続されているかを示しています。このようなダイオードブリッジは、交流電流を受け取り、厳密に一方向に直流電流を供給することができます。

昇圧単巻変圧器は、巻線の 1 つであるコレクタの自己誘導により、一次コイルからの低い自発パルスを LED を動作させるのに十分な電圧に変換するのに役立ちます。ベース巻線に接続されているため、スーパーキャパシタには一定の安定した電流が十分な量供給されます。抵抗は許容値の超過を制限します。十分な容量のコンデンサも、オシロスコープで送信信号の測定を使用して著者によって実験的に選択されました。