Лампа для чтения книг на прищепке: подробный обзор, разборка, небольшая модификация

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com (подробнее »)
| Обзор | Фонари

Потребовалась мне малогабаритная лампа на прищепке для подсветки книг и для дополнительного освещения при всяких мелких работах.

Главными требованиями были такие:

  • питание – строго от аккумулятора (чтобы не разориться на батарейках);
  • светить – ярко;
  • расположение источника света – на гофрированной трубке «гусиная шея» (чтобы можно было менять направление света).

После изучения предложений на небезызвестной китайской площадке выбор пал на продвинутую лампу на прищепке с 7-ю светодиодами, 4 из которых – «холодные», а 3 – «тёплые». Причем работать светодиоды могут как все вместе, так и по отдельности «холодные» или «тёплые».

Изображение со страницы продавца на Алиэкспресс

Приобретено было у этого продавца на Алиэкспресс, цена на дату обзора — около 590 российских рублей ($7.9 ) с учётом доставки; в дальнейшем цена может меняться в любую сторону.

 

Упаковка и конструкция лампы на прищепке для подсветки книг

Лампа прибыла упакованной в добротную коробку из гофрокартона, которая почти не пострадала в пути.

На упаковке обозначено основное предназначение лампы с точки зрения производителя: для подсветки музыкальных нот (это тоже проверим!).

На одной стороне коробки об этом сообщается на английском языке, а на другой – на немецком:

Здесь и далее все изображения — кликабельны

На первый взгляд, картинки на упаковке для «английской» и «немецкой» версий описания — одинаковы. Но если присмотреться, то можно заметить, что «английская» версия — двухголовая, а «немецкая» — одноголовая! В обзоре рассматривается одноголовая версия.

Чтобы лампа смогла поместиться внутри коробки, её «гусиная шея» была сложена на пару витков.

Вот так выглядит лампа в развёрнутом виде:

Если «гусиную шею» полностью выпрямить, то её длина составляет 17 см.

«Гусиную шею» можно изгибать в любом направлении (при условии, что это будут плавные изгибы); а также можно поворачивать вокруг своей оси светильник, расположенный на конце «шеи».

Поворачивать светильник вокруг своей оси на угол до 180 градусов точно можно; больше — не пробовал (ибо  незачем).

Вид на лампу сбоку:

В нижней части прищепки содержится литий-ионный аккумулятор и контроллер его заряда.

Сзади этой «подставки» расположены пара светодиодов и разъём микро-USB для подключения зарядного устройства:

Светодиоды работают стандартно: красный светится в процессе зарядки, зелёный — по её окончании.

Аккумулятор находится в утолщенной (нижней) части прищепки. Верхняя часть прищепки – тонкая, служит только для удержания прищепки на объекте, к которому прикрепляется лампа.

Благодаря плоской нижней части прищепки её можно и просто поставить на стол; но шея в этом случае не должна выходить далеко за пределы проекции центра тяжести конструкции, иначе она повалится.

Верхняя часть прищепки заканчивается небольшой площадкой, которая прикреплена к основной части зажима с помощью петли, и потому может поворачиваться на небольшой угол вверх-вниз.

К нижней стороне этой площадки приклеена резиновая пластина с рисунком-«протектором», препятствующим соскальзыванию прищепки с той поверхности, на которой она закреплена:

Благодаря сильной пружине и рельефной резиновой пластине лампа хорошо удерживается на поверхностях с параллельными сторонами.

На конце «гусиной шеи» расположен светильник с единственным органом управления – кнопкой на верхней стороне.

 Как далее покажет вскрытие, матовый рассеиватель имеет неравномерную толщину.

При последовательном нажатии кнопки меняются режимы работы лампы: холодный свет –> тёплый свет –> нейтральный (максимальный) свет –> выключено.

 

Разборка лампы на прищепке (почти полная)

 Нижняя часть (подставка) скреплена только четырьмя шурупами:

После их откручивания можно разъединить половинки подставки:

На нижней (на фото) половинке расположен аккумулятор, прочно удерживаемый «лапками».

Номинал ёмкости на аккумуляторе не указан (либо расположен под синей защитной плёнкой и потому невидим). Придётся его выяснять лабораторным путём.

На верхней половине подставки расположена плата с контроллером заряда аккумулятора. Контроль разряда (защита от переразряда) в его функции не входит; провода в сторону светильника уходят прямо от аккумулятора.

Посмотрим на плату контроллера со стороны элементов:

 Сам контроллер — это небольшой 6-ногий чип. Обвязки к нему почти не требуется.

Также на плате расположен разъём микро-USB для зарядки аккумулятора и пара светодиодов для индикации процесса зарядки.

Теперь приступаем к разборке светильника лампы.

Для снятия его половинки с рассеивателем достаточно открутить всего один винт. И вот получаем:

Рассеиватель на верхней половинке светильника (на фото) не приклеен к своему обрамлению насмерть, а просто вставлен.

Это — очень позитивный факт, поскольку позволит пользоваться лампой в двух вариантах: как с рассеивателем, так и без него. А для каких ситуаций полезнее первый или второй вариант, ещё разберёмся далее.

На «дне» светильника имеется плата с 7-ю светодиодами двух цветов, а вокруг неё — отражатель, чтобы весь свет направлялся наружу.

Перевернём отражатель, чтобы посмотреть на плату управления светодиодами:

На плате расположены: кнопка, с помощью которой и осуществляется управление режимами; пара ключевых транзисторов и 6-ногий контроллер с плохо разборчивой маркировкой.

Рядом с каждым из транзисторов расположено по резистору номиналом 2 Ом для ограничения тока, отдаваемого в светодиоды.

Важное замечание: светодиоды питаются постоянным током, никакой ШИМ нет!

И наконец, проведём обратную сборку светильника, но уже без рассеивателя света:

Это и есть небольшая модификация лампы, упомянутая в заголовке. Её эффективность будет проверена далее.

Посмотрим, как светят светодиоды в полной темноте ( с рассеивателем). По фотографиям может показаться, что они светят не ярко; но этот эффект на фото создан принудительно (за счёт укорочения выдержки), чтобы была видна внутренняя структура светильника.

Включены только холодные светодиоды:

Теперь — только тёплые светодиоды:

И, наконец, все вместе:

По фотографиям кажется, что светодиоды справа светят ярче, чем остальные. Этот эффект возникает из-за того, что правая часть рассеивателя — более тонкая и лучше пропускает свет. Это не брак при изготовлении рассеивателя, а его конструктивная особенность (рассеиватель продолжает «капельную» форму светильника в целом).

Без рассеивателя такого эффекта нет, все светодиоды одного цвета светят одинаково.

Нагрев светильника лампы оказался существенным.

Для проверки нагрева использовался контактный датчик в виде цилиндрика длиной 20 мм и диаметром 4 мм, размещённый вплотную к светодиодам при снятом отражателе.

Измерения проводились при полностью заряженном аккумуляторе, и они показали такие результаты:

  • включены только «тёплые» светодиоды — 57 градусов;
  • включены только «холодные» светодиоды — 61 градус;
  • включены все светодиоды — 76 градусов.

При вставленном рассеивателе из-за ухудшения вентиляции температура светодиодов может оказаться ещё выше.

Иными словами, потребление лампы — значительное, что и приводит к такому нагреву. Но этот нагрев — внутренний, прикосновение к внешней поверхности светильника не опасно (только ощущение сильного тепла, но не более того).

Вот теперь самое время посмотреть на эту лампу с прищепкой в работе.

 

Технические испытания лампы на примере электронной книги

Работу лампы проверим на электронной и на настоящей (бумажной) книге, начнём с электронной.

Сейчас большинство электронных книг выпускаются с подсветкой, но бывают и исключения.

Например, электронные книги с небьющимся экраном на пластиковой основе никогда не имеют подсветки (видимо, работают ограничения технологии). Конечно, такие экраны можно испортить другими способами; но рассматривать эти способы не будем, поскольку глупость, как известно, пределов не имеет (разум – имеет). :)

В экспериментах была использована такого рода электронная книга ONYX BOOX Gulliver c экраном 10.3 дюйма.

«Холодный» свет:

Нейтральный свет:

«Тёплый» свет:

Сначала — немного личных впечатлений.

По фотографиям кажется, что «холодная» и «тёплая» подсветки имеют слишком «густой» цветовой оттенок, который будет неприятен пользователю (особенно — «тёплый»).

На самом же деле наше зрение, как у фотокамеры, имеет автоматический баланс белого; и через минуту после рассматривания книги с такой подсветкой её оттенок вовсе не кажется каким-то перенасыщенным.

Лампу желательно расположить не над поверхностью книги, а немного за её за пределами; иначе отражение лампы в экране будет мешать чтению (даже матовая поверхность экранов электронных книг, «размазывающая» отражения, не помогает — проверено).

Следующее замечание: если рамка электронной книги — узкая, то для того, чтобы лампа хорошо удерживалась на книге, её приходится размещать с частичным заходом прищепки лампы на экран (видно на фото). Чтобы прищепка не загораживала при этом текст, можно в настройках электронной книги установить верхнее поле для чтения чуть шире, чем остальные.

И ещё одно замечание: яркость света на дальней от лампы стороне книги получается заметно ниже, чем на ближней (что вполне соответствует законам геометрической оптики).

В связи с этим в идеале лучше пользоваться лампой не в полной темноте, а хотя бы с небольшим внешним освещением, «добавка» которого на дальней стороне книги будет более заметна и частично сгладит неравномерность освещения.

Кстати, охрана труда вообще запрещает пользоваться одним только местным освещением. Согласно руководящим документам общее освещение помещения должно быть обязательно!

Иначе возникнет чрезмерная контрастность между рабочей поверхностью (которая освещена лампой) и общим фоном, а это – вредно для здоровья. Именно по этой причине медики с древних времён не рекомендовали смотреть телевизор при полностью выключенном освещении.

Следующий эксперимент — освещение лампой со снятым рассеивателем («холодный» свет, но это здесь — не принципиально):

Во-первых, надо отметить, что диаграмма направленности стала более узкой; а во-вторых, за счёт этого повысилась яркость света в пределах его основного «пучка».

Несмотря на заострение диаграммы направленности, экран электронной книги остался полностью освещённым, и пользоваться лампой с такой модификацией можно.

 Наконец, последний эксперимент с электронной книгой.

Как указывалось в начале обзора, производитель позиционирует лампу, как предназначенную для подсветки музыкальных нот. Вот именно это и попробуем сделать (нейтральный свет, рассеиватель вставлен):

Я – не музыкант, и не уверен в удобстве и полезности такой конструкции, но чисто с технической точки зрения всё работает.

 Далее — тестирование на настоящей (т.е. бумажной) книге.

 

Технические испытания лампы на примере настоящей (бумажной) книги

 В качестве тестовой книги использовалась книга «Повести и рассказы» Виталия Бианки. Кто не читал — рекомендую прочесть. Книга посвящена взаимодействию человека и мира животных; но есть очень жалостливые моменты, в детстве даже слёзы наворачивались!

Ладно, хватит лирики. Книга была выбрана не за это, а за «самый средний» размер страниц (конкретно 125x197 мм) и за наличие у книги твёрдой обложки (это оказалось важным).

 Для того, чтобы удобно было листать бумажную книгу, лампу нужно надевать именно на твёрдую обложку; оставляя страницы лампы над прищепкой.

Попытка использовать лампу на книге с мягкой обложкой, зажимая прищепкой группу страниц, оказалась неудачной: из-за изгибов страниц освещение было крайне неравномерным, и в целом пользоваться лампой было неудобно.

 Итак, начинаем снова с «холодного» света:

Нейтральный свет:

«Тёплый» свет:

Страницы книги — слегка пожелтевшие от времени, и потому цветовой оттенок страниц оказался чуть смещён в «тёплую» сторону относительно электронной книги.

Следующее фото — освещение модифицированной лампой (со снятым рассеивателем):

Как можно видеть, для «настоящей» книги диаграмма направленности модифицированной лампы оказалась слишком узкой: она не в состоянии захватить сразу весь разворот книги. Так не пойдёт!!!

До кучи, в этой же главе кратко рассмотрим применение лампы для подсветки рабочего пространства при всяких мелких работах:

Лампа подходит для выполнения работ с мелкими предметами; например, пайки небольших плат.

В этом случае свет лампы может использоваться в дополнение к основному освещению. Могут быть и ещё какие-то случаи применения, когда надо усилить освещение на небольшом пространстве.

Для каких-то крупных работ эта лампа, естественно, не подойдёт.

 

Автономность лампы на прищепке

Особенность лампы — отсутствие схемы защиты аккумулятора от переразряда.

Из-за этого в работе лампы нет какого-то определённого момента, когда лампа полностью отключалась бы из-за снижения заряда аккумулятора ниже критической величины (для разных вариантов литий-ионных аккумуляторов она составляет 3 — 3.2 В).

И это, прямо скажем, — плохо.

В результате пользователь может оценить степень заряда аккумулятора только по косвенным признакам — снижению яркости света или уменьшению нагрева светильника. Методы, мягко говоря, — не слишком точные. Иногда аккумулятор может попасть в состояние переразряда, что сократит срок его службы.

В связи с этим длительность автономной работы была определена условно, «на глазок», по снижению яркости. При этом конечное напряжение аккумулятора оказывалось в пределах 2.9 — 3.2 В (точнее уследить было сложно).

 Результаты получились такими:

  • включены только «тёплые» светодиоды — 5 ч. 10 мин.;
  • включены только «холодные» светодиоды — 4 ч. 20 мин.;
  • включены все светодиоды — 2 ч. 20 мин.

Потребление было замерено при напряжении на аккумуляторе 3.7 В, что соответствует заряду 50%:

  • включены только «тёплые» светодиоды — 190 мА;
  • включены только «холодные» светодиоды — 220 мА;
  • включены все светодиоды — 380 мА.

Для снижения потребления и уменьшения нагрева лампы можно последовательно с проводом питания, идущим от аккумулятора в сторону светильника, впаять резистор небольшого номинала; например, 0.5 — 1 Ом. Но мощность должна быть не микроскопической, не менее 0.5 Вт.

Я впаял резистор 0.5 Ом. По крайней мере, это меня успокоило в том отношении, что светодиоды не отпаяются сами по себе в режиме максимальной яркости при максимально заряженном аккумуляторе. :)

Поскольку маркировки на аккумуляторе с указанием его ёмкости нет, пришлось её устанавливать экспериментальным путём.

Зарядка аккумулятора через USB-тестер показала, что в аккумулятор залилось 1094 мАч (можно округлить до 1000 мАч):

Сам процесс заряда протекал неравномерно: ток заряда начался с величины 0.33 А,  затем повысился до 0.48 А, а ближе к концу заряда снизился до 0.1 А.

Но итоговая длительность зарядки, несмотря на эти колебания, составила 2 ч. 45 мин., что вполне нормально для литий-ионных аккумуляторов без системы «быстрой зарядки».

 

Итоги, выводы, рекомендации

Вот, казалось бы, такое нехитрое изделие (лампа на прищепке), а как глубоко можно «копнуть» в его свойствах!

Даже сам не ожидал такого.

В процессе этих «копаний» обнаружились многие как положительные свойства, так и не очень.

Достоинства:

  • питание от аккумулятора;
  • высокая яркость освещения;
  • возможность регулировки цветовой температуры освещения;
  • отсутствие мерцания освещения (нет ШИМ);
  • хорошая равномерность светового потока (отсутствие «пятен» яркого и слабого света);
  • возможность модификации лампы путём снятия рассеивателя (заострение диаграммы направленности с увеличением яркости);
  • возможность пользования лампой во время зарядки.

 

Недостатки:

  • нет стабилизации яркости (падает по мере разряда аккумулятора);
  • нет регулировки яркости (точнее, она меняется в зависимости от выбранной цветовой температуры; наименьшая — при тёплом свете, наибольшая — при нейтральном, когда включены все светодиоды);
  • нет защиты аккумулятора от переразряда.

 

 Рекомендации:

  • во избежание переразряда аккумулятора старайтесь чаще заряжать лампу, хуже ей от этого не будет;
  • используйте лампу при хотя бы небольшом общем освещении. Эта рекомендация происходит из того обстоятельства, что в лампе плохо обстоят дела с регулировкой яркости, и при использовании в полной темноте освещённая книга будет иметь чрезмерный контраст по отношению к окружению.

Есть ли смысл смысл покупать лампу при наличии довольно серьёзных недостатков?

Да, недостатков — в достатке (извините за тавтологию), но общее соотношение цена-качество получается очень неплохим.

Проверить актуальную цену лампы или купить можно по этой ссылке на Алиэкспресс.

Что касается упомянутого в начале обзора двухголового варианта лампы (с двумя светильниками), то он на протестированную лампу совсем не похож: питание от батареек (есть разъём для внешнего адаптера), и в каждом светильнике не по 7, а только по два светодиода, подробности см. на Алиэкспресс.

 Всем спасибо за внимание!

4 комментария

S
Полнейший подвальный мусор, который никакой низкой ценой оправдать нельзя...
Такое только если вообще не разбирающимся людям в электричках и переходах впаривать, да и то должно быть стыдно…
Vessel
Обзор просто отличный, детальный (порой правда чересчур;)), спасибо.
Но мне видится сей фонарь довольно непонятной вещью
O
Не понял про ШИМ, будто его не бывает на постоянном токе. Так-то пруфы обычно пульсметром хотя бы показывают для приличия или видосом в много fps.

Добавить комментарий