Jak zrobić latarkę nurkową?

patenty i patenciki

Strona dopiero powstaje ale mam nadzieję, że w krótkim czasie pojawi się tu szereg pomocnych informacji w budowie taniej latarki nurkowej. Aby była jasność (szczególnie pod wodą) chodzi o budowę latarki o mocy 20-50W. Możesz pomóc napisz.

Przez kilka tematów już przeszedłem, więc w skrócie.
Lampa powinna składać się z dwóch elementów:

  • reflektora (obudowy na halogen). Tu zdecydowanie polecam zakup gotowych elementów, będzie tanio i dobrze. Polecam reflektory dwóch firm: Polskiej Gralmarine i Czeskiej Lola. Reflektor powinien być wyposażony w:
  • i pojemnika (zasobnika) na akumulatory - ten możemy wykonać samodzielnie
oba te elementy powinny być połączone kablem. Dodatkowo należy posiadać:

Zasilanie

Przy projektowanej mocy, do zasilania należy użyć akumulatorów. Od ich rodzaju oraz ilości będzie zależała wielkość obudowy oraz moc latarki. A teraz trochę matematyki. Zakładam, że napięcie będzie 12V.

  • moc latarki 50W 50W/12V=4,2A
  • moc latarki 35W 35W/12V=3,0A
  • moc latarki 20W 20W/12V=1,7A
Jeżeli założymy, że latarka ma działać ok. .?... minut potrzebne jest ogniwo o pojemności co najmniej:
MOC 60min 45 min 30min
dla 50W 4,2Ah 3,15Ah 2,1Ah
dla 35W 3,0Ah 2,25Ah 1,50Ah
dla 20W 1,7Ah 1,27Ah 1,35Ah

Jeżeli chcemy uzyskać jaśniejsze światło naważy zwiększyć napięcie do 14,4V
Zastosowane akumulatory mogą być:

  • ołowiowo-żelowe - największa zaleta - najtańsze, koszt akumulatora 12V to miedzy 40-80zl, zależnie od pojemności.
  • NiCd (niklowo-kadmowe)- w miarę łatwo dostępne ale niezbyt dobre ze względu efekt pamięciowy (tego typu akumulatora nie należy doładowywać). Żywotność tego typu akumulatorów wynosi około 1000 cykli ładowania. Jedno ogniwo posiada napięcie 1,2V. Dodatkowa zaletą to zdolność oddawania dużych prądów ze względu na niską rezystancję wewnętrzna.
  • NiMH (niklowo-wodorkowy) - podobne do NiCd, mające jednak większą pojemność i mniejsze wymiary i wagę, efekt pamięciowy został tu zminimalizowany. Należy pamiętać, że akumulatory tego typu można doładowywać tylko w razie konieczności. Żywotność waha się w granicach od 500 do 1000 cykli ładowania. Ogniwo posiada napięcie 1,2V. Posiadają jednak znacznie gorsze parametry przy dużych prądach w porównaniu do NiCd. Generalnie nie powinny być rozładowywane prądami większymi niż 1C [w dużym uproszczeni, jest to prąd przy jakim ogniwo rozładuje się w 1godzinę, przykład - dla akumulatora o pojemności 4Ah jest to prąd 4A. Ten parametr podaje się w opracowaniach np. charakterystyk, by uniezależnić np. przebieg charakterystyki rozładowania w funkcji czasu dla rożnych prądów (1C,2C, 5C) od pojemności ogniwa. Zamiast podawać (jak w przykładzie wyżej) - rozładowanie prądem 4A, podaje się prąd 1C. Dlaczego? Bo jak sobie zmienisz akumulator na 2000mAh, i rozładujesz go prądem 1C dla niego (w tym przypadku 2A), to charakterystyka będzie niemal identyczna].
  • LiIon (litowo-jonowy) - posiadają je duża pojemność oraz małe wymiary i waga, pozbawione są efektu pamięciowego, dzięki temu można je doładowywać w dowolnym okresie rozładowania. Żywotność do 800 cykli ładowania. Pojedyncze ogniwo posiada napięcie 3,6V. Niestety nie nadają się zupełnie do zasilania latarki, pobranie prądu potrzebnego do zasilania spowodowałoby zniszczenie ogniwa ( zresztą pewnie nigdy by się nie udało, bo w pakiecie niemal zawsze jest układ zabezpieczający).
  • LiPolymer (litowo-polimerowy) - najnowszy typ akumulatora: dużą pojemność, małe wymiary i waga, pozbawiony efektu pamięciowego. Żywotność od 500 do 800 cykli ładowania. Napięcie ogniwa 3,6V (max 4,2V na ogniwo w pełni naładowane).

Podam kilka przydatnych wzorów:

gdzie:

Ah - pojemność akumulatora w [Ah] (amperogodziny),
W - moc w [W] (watach),
V - napięcie w [V] (voltach),
czas - czas świecenia w [h] (godzinach). Przypominam godzina ma 60minut a nie 100.

Wymagana pojemność akumulatorów

Ah = czas * W/V

Przykład: Pragniemy aby latarka o mocy 50W zasiana napięciem 12V świeciła przez 1godzinę?

1h * 50W/12V = 4,17Ah

aby świeciła przez 2h otrzymamy: 2h *50W/12V = 8,34Ah

Obliczenie czasu świecenia:

czas = Ah *V/W [h]

Przykład: Posiadamy latarkę LED z palnikiem 3x3W=9W straty na elektronice to około 1W, akumulator żelowy 3,6Ah o napięciu 12V. Jak długo może działać taka latarka pod wodą?

3,6Ah * 12V/10W = 4,3h czyli 4h 18'.
kiedy zastosujemy dwa palniki otrzymamy: 3,6Ah * 12V/20W = 2,16h czyli 2h 9'.

Włącznik-wyłącznik

Tu rozwiązań może być wiele, proponuję kilka rozwiązań:

  • kontrakton i przekaźnik,
  • kontraktron i tranzystor MOS-FET

latarka

Regulacja mocy lampy

Nie jest wymagany ale może się przydać

Wskaźnik naładowania akumulatorów

Myślę, że taki wskaźnik może być pomocny. Warunek aby nie był za bardzo skomplikowany.

Ładowarka

Ładowarka jest bardzo ważnym urządzeniem, powinna zapewnić czas ładowania akumulatorów w granicach 2-4h (przerwa między nurkowaniami). Czas ładowania dłuższy niż 10h praktycznie nie wchodzi w grę.

Jeżeli ktoś ma dobry układ zasilania proszę o kontakt. Myślę, że najprościej jest kupić gotową ładowarkę z mikroprocesorem (taka co wyłączy się sam po naładowaniu akumulatorów).

Pojemnik na akumulatory

?? czekam na propozycje

Kilka rozwiązań znajduje się również na stronie http://insel.heim.at/malediven/350052 (niemiecko języczka)


Zamieszczam list z grupy dyskusyjne pl.rec.nurkowanie z wyliczeniem podstawowych kosztów.

Witam!
Zastanawiam się, czy zbudowanie latarki może być w ogóle tanie. Akumulatory 2x3Ah-120zł; żarówka 35W-14zł; kabel, wyłącznik, osłona -60zł; materiał (aluminium)-120zł. Konstrukcja dławic własny zakres (nie opublikuję bynajmniej na pewno na razie ponieważ zostaną dopiero przetestowane w przyszłym miesiącu). Operacje typu toczenie, spawanie wykonano w własnym zakresie dzięki pomocy znajomych. O ile się nie mylę to "osoba z ulicy" za spawanie płaciłaby około 100zł, a toczenia wiercenia itp. też było niemało na więcej niż 100zł. Sprawę szkła rozwiązałem za pomocą plexiglasu o grubości 14mm.(szklarze nie wytną kółka o średnicy 45-50mm z szyby grubszej niż 4mm).
Jeżeli chcemy mieć szkło wystarczająco grube w grę wchodzi specjalistyczne cięcie (koszt około 50 zł). O jednej szybce hartowanej możemy zapomnieć.
Podsumowując moje walki cena latarki wynosi: - około 500zł??? Do tego należy doliczyć czas na przecieranie szlaków itp....
Pozdrawiam Rafał