На этот раз любителям что-нибудь смастерить на досуге мы предлагаем изготовить из подручных деталей фонарик-«жучок». Оптическую часть можно взять от китайского светодиодного фонарика, которые продаются повсеместно, а генератор – извлечь из старого компьютерного накопителя CD-ROM или DVD-ROM, лучше неисправного.

В компьютерных оптических накопителях для перемещения читающей головки могут использоваться разные двигатели, вплоть до обычных коллекторных моторчиков постоянного тока. Однако чаще всего применяются шаговые двигатели с червячной передачей. На первый взгляд, это странно: дорожка на лазерном диске имеет спиральную форму, которая требует плавного позиционирования головки, а не ступенчатого пошагового перемещения. Вероятно, разработчики дисководов используют эффект инерционности головки. Возможно, магнитная подвеска линзы в головке как-то сглаживает её колебания.

Для нас важно, что шаговый двигатель в режиме генератора уже на малых оборотах вырабатывает значительное напряжение, способное зажечь светодиод. А «червяк» передаточного механизма в CD-ROM изготовлен с редким шагом, и потому передача хорошо действует «наоборот», превращая поступательное движение головки во вращение вала двигателя.

Наша задача – извлечь из накопителя металлическую основу, на которой смонтированы шаговый двигатель и закреплены направляющие стальные стержни («салазки», по ним скользит головка). Дальше нужно будет убрать всё лишнее, включая мотор, который вращает диск, оптическую систему и микросхемы на головке. Выступающие части головки (вернее, того, что от неё на тот момент останется) желательно удалить. На «салазки» нужно будет надеть пружины, чтобы они возвращали механизм в исходное положение, когда вы будете разжимать руку. Со стороны ладони нужно будет предусмотреть что-то вроде рукоятки. Мы для иллюстрации изготовили рукоятку из куска пластмассовой трубы.

Пользуясь тем, что шаговый двигатель содержит две обмотки, мы предлагаем удвоить выходное напряжение генератора. Для этого вам понадобятся два диодных моста и два сглаживающих электролитических конденсатора (см. схему на шаге 3). Чем больше их ёмкость, тем лучше. Диоды в мостах должны иметь наименьшее напряжение насыщения, чтобы потери энергии на выпрямителях были минимальными. В идеале выпрямители должны быть собраны на диодах Шоттки – на них падение напряжения вдвое меньше, чем на кремниевых диодах. Диоды и диодные сборки Шоттки часто применяются в импульсных блоках питания.

Очень важно правильно подобрать величину балластного сопротивления, через которое подключается светодиод фонарика. При его слишком малом значении светодиод будет мигать или чрезмерно быстро гаснуть, а при слишком большом – слишком тускло гореть. Постарайтесь добиться, чтобы светодиод ярко горел хотя бы 10 с после остановки генератора.

Предлагаемый нами генератор вряд ли сможет питать более одного-двух светодиодов. Если в выбранном вами фонарике их больше, лишние нужно будет отключить.

При разборке оптического накопителя учтите, что сначала нужно выдвинуть его лоток, вставив в отверстие на передней панели спицу или выпрямленную скрепку и с силой нажав на неё. Удалите планку на конце лотка, иначе она помешает снять переднюю панель.

Закреплять фонарик (или его оптическую часть) на собранном генераторе имеет смысл под углом, чтобы при пользовании «жучком» вам было комфортно, не приходилось перегибать кисть руки.

При работе не забывайте о технике безопасности.

Итак, приступим!

Шаг 1. Приготовьте всё, что потребуется: оптический
накопитель, инструменты, диодные мосты, паяльник,
конденсаторы и светодиодный фонарик.

Шаг 2. Разберите оптический накопитель, чтобы извлечь
из него несущую металлическую основу с шаговым двигателем
и головкой. Удалите всё лишнее.

Шаг 3. Спаяйте приведённую электронную схему.
Обмотки шагового двигателя определяйте с помощью омметра.
Закрепите плату на несущей основе.

Шаг 4. Проверьте работу системы на отдельном белом
светодиоде с балластным резистором. Опытным путём
подберите оптимальное сопротивление.

Шаг 5. Подберите пружины для возврата каретки в исходное
положение. Выровняйте край головки, на который вы будете
нажимать пальцами.

Шаг 6. Подсоедините и прикрепите к генератору оптическую
часть. Приделайте удобную ручку. Опробуйте «жучок»
в работе. Желаем удачи!

Изначально эта статья была опубликована в мартовском номере газеты «Энерговектор» за 2016 г. здесь.