25 сантиметров. Доработка советского фонарика ФКБ-7.

Вместо эпиграфа будет фотография.

Лампы накаливания, неоновые лампочки и прочее «нажитое непосильным трудом» во времена СССР.


Итак, 25 сантиметров это длина самого функционального фонарика советской эпохи ФКБ-7.
От трех солевых элементов «373» ( тип «D») фонарик мог проработать несколько часов без фатального снижения яркости. Думаю, что у многих этот фонарик сохранился. ФКБ-7 часто продают на «Авито», на guns.ru (100....500 рублей), встречается в некоторых магазинах. Есть тема на фонаревке: "Фонарь на лампе накаливания ФКБ-7". Там про фонарик все написано подробно. В дополнение, еще несколько фотографий ФКБ-7. Рефлектор, выключатель питания, и механизм фокусировки.







Крышка батарейного отсека, пружина и сразу же первая маленькая доработка. Если решено фонарик улучшать, нет никакого смысла терять энергию на сопротивлении стальной пружинки. Поэтому надеваем на нее «чулок» от любого экранированного провода (лучше посеребренный).







Штатная лампа -«Искра» 3,5V 0,26А. Напряжение с трех свежих батареек — 4.8 В. То есть, фонарь был изначально «форсированный». В советские времена щелочных батареек «Energizer» и «Duracell» не было, а солевые (элемент «373») имели внутреннее сопротивление чуток побольше, и это «спасало» лампочку в первый момент.
Я имею представление о количестве заметок в сети про переделки разных фонариков на аккумуляторы и светодиоды. Но теперь (задним числом), понимаю почему на просторах интернета нет заметок про переделку ФКБ-7 на литий и LED. Уж очень этот фонарик неудобен для всяких доработок. Потому что его конструкция проста до совершенства. Сложно что-то добавить, а «убавить» просто нечего. Тем более, что я сам ввел в «Техническое задание» на доработку важный пункт, про то, что фонарик должен после модернизации полностью сохранить первоначальный функционал и раритетный внешний вид (в том числе остроумный, но немодифицируемый выключатель на заклепке). Учитывайте этот пункт, читая заметку, если Вам приходит в голову мысль, что можно было сделать лучше (проще — вряд ли).
Я долго смотрел на «тело» без батареек и не мог ничего здравого придумать. Но в какой-то момент на меня снизошла «плодотворная дебютная идея». Я приложил два батарейных отсека 26650 к трем уложенным в длину элементам «D», а затем, замерив внутренний диаметр фонаря, просто срезал лишние грани с батарейных отсеков. Недостающую длину «заполнил» небольшим модулем, который далее буду называть «удлиннитель». Эта «идея» доработки компактно «изложена» в виде одной картинки ниже. Остальные мелкие доработки и вариации идут просто как сопутствующие.



Аккумуляторы 26650 фирмы LiitoKala с заявленной емкостью 5100 мАч (измеренная емкость четырех аккумуляторов более 5400 мАч) куплены из-за гуманной цены (250 руб, в лоте 4 штуки). Парадокс, но цена на 3 щелочные (хорошие, 100...150руб. ) батарейки типа «D» больше цены одного аккумулятора 26650. А покупать солевые элементы для этого фонаря нет смысла, даже если они по 40...50 рублей, ибо светить ярко он будет совсем недолго. Нужно еще отметить, что значения ёмкости солевых и щелочных элементов (сравнимые в мА*часах с цифрами литиевых аккумулятров 26650) справедливы при разряде малыми токами, не превышающими десятки мА. При разряде токами в сотни мА, ёмкость снижается в несколько раз, не говоря уже о другом напряжении у лития. Целесообразность переделки вроде бы очевидна.

Чуть подробнее про конструкцию и многовариантность ее применения.





Последовательное соединение двух аккумуляторов. Напряжение питания — 8.4 В (максимальное). Два батарейных отсека скреплены нейлоновыми винтиками. Можно склеить, или даже нитками ( проволочкой) «сшить». Требований к прочности соединения тут нет, потому что в фонаре вся эта конструкция работает только на сжатие. Внешние контакты на батарейных отсеках сделаны из кусочков латунной пластины ( почти фольги). Если нет латуни, можно использовать контактные пластины и колпачки от использованных батареек «D»:



На следующем фото — параллельное соединение аккумуляторов, можно использовать по желанию один или два аккумулятора. Напряжение питания ламп 4.2 В.



Удлиннитель. Конструкция простая, две платы и нейлоновые стойки. С обеих сторон вырезаны круглые контактные площадки, на которые напаяны «шишки» из припоя. Нейлоновые стойки хороши тем, что не требуют дополнительных действий по изоляции от фольги и металлических стенок фонаря.





Внутри 2 резистора 1 Ом, 2 Вт. В моем окончательном варианте ( с трех-ваттным светодиодом) эти резисторы соединены последовательно, что, при полностью заряженных аккумуляторах, дает ток светодиода около 0,5 А, мощность примерно 1,5 Вт.
Если номинальное напряжение питания лампочки сильно отличается от 4.2 V или 8.4V, нужно использовать какую-либо готовую простую маленькую плату DC-DC преобразователя (вверх или вниз, по ситуации) с Алиэкспресс. Желательно регулируемую, что позволит установить ту мощность, которую хочется. Например такую:



Краткое описание платы есть по ссылке.
Если используется плата DC-DC, нужно учитывать, что из-за «оригинальной» конструкции выключателя питания ФКБ-7, подать минус питания на плату преобразователя невозможно, если только не припаять к патрону лампы дополнительный проводок. Но это сделает конструкцию неразборной. Выйти из положения можно, если учесть, что многие китайские платки преобразователей на холостом ходу ток практически не потребляют. Например упомянутая плата DC-DC SX1308 на холостом ходу «кушает» около 8 мА ( не самый хороший показатель). Разряжать два аккумулятора по 5400 мАч, плата будет два месяца. «Удлиннитель» при использовании преобразователя нужно соединить в один узел с батарейными отсеками и отдельным проводом соединить минус аккумулятора и минус платы DC-DC. Это существенно упрощает доработку.
Конструкция открывает массу возможностей для любителей «теплого лампового света». С платой DC-DС (Step-Up или Step-Down) количество вариантов почти бесконечно. Например, можно запитать с двух последовательных аккумуляторов (8 Вольт) лампочку накаливания 1,5 V. Или одним аккумулятором питать лампу 12 V. Токи ламп накаливания (даже у низковольтных ламп) относительно невелики, поэтому практически любые платки DC-DC подойдут.
Если запасов советских лампочек нет (см. первую фотографию топика), на Алиэкспрессе можно найти очень много всего и разного с цоколем E10: 1.1, 1.5, 1.8, 2.2, 2.5V, 3.5, 4.0, 4.2, 6.3, 12, 14 V… до 220 V. Там же можно посмотреть LED аналоги лампочек с цоколем Е10. Но они (LED) в основном, маломощные и могут быть со встроенным резистором в цоколе.
К сожалению, на пути к яркому свету ламп накаливания есть «подводные камни». Сильно форсировать свет на ЛН не удается, потому что работу с повышенным в 1,5...2.0 раза напряжением питания лампочки иногда выдерживают, но неизбежно начинает испаряться и откладываться/напыляться/оседать на внутренней поверхности стекла вольфрам. Получается картинка, показанная ниже по тексту. Ну и время работы при повышенных напряжениях — минуты. Если напряжение превышено в 1.5 раза, лампочка может и десять минут проработать, но все равно спираль испаряется и сгорает.



Лампы накаливания хороши тем, что не требуют охлаждения (помимо всякой ностальгии). Наигравшись ( штук десять на разные напряжения уничтожил) и наглядевшись на теплый, но тусклый даже при «форсаже», ламповый свет, я все-таки приступил к доработке фонаря под светодиодный излучатель. Что у нас есть. Есть у нас толстый картон-изолятор ( и тепловой тоже), завальцованный «намертво» в корпус фонаря, на котором (изнутри) закреплена плоская железка с патроном E10. Доработка ФКБ-7 существенно осложняется тем, что картонно-металлический узел с патроном E10 неразборный.





Эта картинка — эскиз будущего теплоотвода. Термостойкий (полиимидный) скотч, показан условно, естественно он должен лежать по всей окружности. По первоначальной «задумке» латунную пластину радиатора я хотел притянуть к железке (с обратной стороны картона) винтиками. Насверлил отверстий, нарезал резьбу М2.5. Патрон Е10 слегка выступает над картонкой. Залудил края патрона, припаял пластину, все замазал теплопроводящей пастой и получилось, что винтики не нужны. Все нормально держится и работает ( тепло отводит).



Вот так выглядит окончательный вариант конструкции. Пайка, естественно, к патрону а не к цоколю лампочки.
Были испытаны две самодельные светодиодные лампочки. Сначала я испытал LED 5 Ватт, 6 вольт. Аккумуляторы соединены последовательно (8.4 В). Ток ограничивался резистором в «удлиннителе». «Разогнал» LED так, что у него вздулся силиконовый колпачок. Это видно на фото. Кстати, светодиод «выжил»!



Потом я подумал, что при такой вынужденной конструкции теплоотвода гоняться за ваттами глупо, а общая емкость двух аккумуляторов в 10800 мАч «подсказывает», что можно сделать фонарик-долгожитель.
Вторая LED-лампочка ( на фото ниже) была сделана из светодиода с мощностью 3 Ватта, 3 Вольта, один кристалл. Проволочки, припаянные к нижнему «пятаку» светодиода — серебряные. Теплоотвод на цоколь хороший. Аккумуляторы соединены параллельно. Этот вариант и выбран, как окончательный. Я уже писал выше, что токоограничительный резистор в модуле -«удлиннителе» — 2 Ома, что соответствует току около 0.5 А и мощности примерно 1.5 Ватта. Корпус фонаря в области патрона — чуть теплый. Расчетное время работы ( с учетом постепенного снижения тока) — больше суток. Если светодиод впаян в цоколь ровно, луч фонаря прекрасно фокусируется. Лучше/ровнее/круглее, чем при лампе накаливания.



Полезные вещи с Алиэкспресс, которые были (могут быть) использованы при доработке

1. Набор нейлоновых стоек и винтиков
2. Аккумуляторы 26650, емкость 5100 мАч (реально выше 5400 мАч), по 250 рублей (лот 4 штуки).
3. Белый LED 3 W, 3 V, with 1x45mil chip.
4. Белый LED 5 W, 6 V, with 4x45mil chip.
5. Батарейные отсеки для Li-ion аккумуляторов 26650
6. Лампочки накаливания. Не покупал в Китае, но предложений много, на разные напряжения.
Искать: "Лампочки E10". Там же в поиске «выпадут» и аналоги на LED с тем же цоколем. Можно и в оффлайне посмотреть, например такие.
7. DC-DC SX1308 повышающий регулируемый модуль (Вх: 2-24 В, Вых: 2-28 В, 2A), 23 руб.
8. Коллекция фотографий ламп накаливания на «хоботе».



================================================================
Дополнение, по просьбам читателей.

Я свой люксметр расплавил 200-ваттной лампой накаливания еще пару лет назад, поэтому понятия не имею какие абсолютные люксы он показывает, но относительные люксы тоже полезны. Сравниваем:
1. Led лампа Philips 13W — 2800 люкс
2. Фонарик из бонусной части 4W — 9000 люкс
3. Фонарик Nicron B10 — 16000 люкс
4.Convoy S2 (6 драйверов) — 31000 люкс
5. ФКБ-7, 1.5 W — 20000 люкс. — Вот так! Хороший рефлектор — сила! Это без всякой подгонки и натяжки! При этом держим в уме, что светодиод недогружен, можно еще 1 ватт добавить.

Почему получаются такие цифры проясняют картинки:
Слева Convoy S2 (max), справа ФКБ-7






С 4 этажа ( почти с пятого, потолки высокие, 3 метра)


до здания по карте Яндекса 90 метров.