100%
 
Ideaport
1
Led-putkilamppu, 2xAAA-paristomalli "Tumppi"

Tämä lyhyempi putkilampun versio toimii vain kahdella AAA-paristolla. Lamppu käyttää hyväksi hakkuritekniikkaa ja sen maksimiteho on 0,3W. Kun lampussa voi käyttää tehokkaampia ø8mm tai 10mm ledejä, vastaa se n. kymmenen perinteisen ø5mm valkoisen ledin valotehoa.


Tämä tumppimalli käyttää Step-Up hakkuritekniikkaa, joka nostaa paristojen jännitteen korkeammaksi. Vaikka paristojen jännite koko ajan laskee (3.2V täysi ... 1,8V tyhjä), nostaa hakkuri jännitteen valkoisille ledeille riittäväksi 3,3V jännitteeksi. Ledien virta ja siten myös lampun valoteho pysyy koko ajan samana.

Hakkuri käynnistyy jopa jo 0,9V jännitteellä ja pysyy päällä alle 0,7V jännitteellä (0,35V/paristo). Riippuu sitten tyhjäksi niistettyjen paristojen sisäisestä vastuksesta, pysyykö lamppu päällä. Vaikka jännite näyttäisi yleismittarilla olevan suurempi, ei jännite ilman kuormittavaa virtaa kerro totuutta. Datalehdissä täysin loppuun käytetyn 1,5V paristojen loppujännitteeksi ilmoitetaan yleisesti 0,9V. "Tumppi" pystyy siis käyttämään paristot (2x) todella tyhjiksi.

Lampussa onkin hyvä käyttää akkuja varoen jos ollenkaan. Akkujen (NiMH) kennojännitteen ei ole koskaan hyvä laskea alle 1V/kenno. Lamppu toimisi siis jopa vain yhdellä 1,5V paristolla ja myös yhdellä NiMH-akulla (ja tällaiseen projektiin varmaan palataan). Hakkurin hyötysuhde kuitenkin romahtaa reilusti.

Jännitettä pienestä jännitteestä nostavan hakkurimodulin hyötysuhde on vain n. 70% (2 paristoa). Ledien etuvastukset aiheuttavat tuohon lisäksi 13% lisähäviön. Lampun hyötysuhde on kuitenkin omalla tavallaan erinomainen sen takia, että paristot voi käyttää aivan loppuun ja siitä hieman ylikin. Tämä taskulamppu toimiikin usein paristoilla, jotka on otettu talteen laitteista jotka eivät enää toimi paristojen "tyhjentymisen" takia.

Lampun kytkentäkaavio

putkilamppu-aaa/Tumppi_Schema.jpg?ver=231010_18


putkilamppu-aaa/Putkilamput-AAA.jpg?ver=250412_13


On tuiki tavallista että monet kaupalliset laitteet pystyvät hyödyntämään vain pienen osan paristojen kapasiteetista. Kun paristoista sitten hankkiudutaan eroon - eli toivottavasti kuitenkin viedään kierrätykseen - on suuri vaara että huonosti navoistaan eristetyt paristot aiheuttavat oikosulkeutuessaan tulipalon.

AAA-paristoista ei kannata repiä kovin paljon virtaa. Suuri virrankulutus yhdessä paristojen kasvavan sisäisen vastuksen kanssa johtaa nopeasti jännitteen romahtamiseen ja hakkurin pysähtymiseen. Näin käy erityisesti sinkkikloridiparistoja käytettäessä. Ledien kokonaisvirta kannattaakin rajata alle 50mA:n.

Suositeltavat ledit ovat 1kpl 0,15W led (50mA) tai 2kpl ø5mm lediä (á 25mA). Sinkkikloridiparistot ovat kylläkin poistumassa ja lamppuun voi laittaa vaikka kaksi 50mA lediä (2kpl ø10mm), jos ymmärtää että paristojen suhteellinen kesto tippuu noin 30%. Tätä suuremmilla virroilla myös pieni Step-Up hakkuri alkaa hukkaamaan exponentiaalisesti enemmän virtaa. Huomaa että silmä toimii logaritmisesti. Kaksinkertaisen ledimäärän valoteho näyttää silmään vain n. 1,4 kertaiselta.

Ledien tulee olla malleja joiden kynnysjännite on ominaiskäyttövirralla 3V tai alle. Virta lampussa pitää asettaa jokaiselle ledille etuvastuksella. Vastus lasketaan 3,3V käyttöjännitteen ja ledin kynnysjännitteen (Vled) erotukselle, kun tiedossa on ledin virrankesto (Imax):

Laskentakaava:
Etuvastus Ω = (3.3V - Vled)/ Imax

Osaluettelo
R1, R215Ω 1/4W (max. 25mA led) *
R1, R26,8Ω 1/4W (max. 50mA led) *
C1220µF elko
C247µF elko
Reg.Boost-hakkurimoduli 3,3V


* Arvot ledin nimellisvirralla. Jos esim. 100mA virralle tarkoitettua ø10mm lediä käytetään vain 50mA virralla, on kynnysjännite niin matala että vastuksien arvon tulee olla 10Ω.

Ideaport
2

Lampun rakentaminen

Jotta painopiirimallinen paristopidin saataisin juotetuksi kiinni piirilevyyn, sijoittuvat suurin osa komponenteista kuparipuolelle. Komponenttien juottaminen aloitetaan kuitenkin ledistä/ledeistä ja ihan komponenttipuolelle, aivan piirilevyn etureunaan. Jos lamppuun laitetaan kaksi lediä, tulevat ne vierekkäin paikkoihin 1 ja 2 piirilevyn etureunalle anodi (A) ja katodi (K) merkintöjä noidattaen.

Yhden ledin tapauksessa on meneteltävä seuraavasti. Ensin sen jalat levitetään 90° sivuille käyttäen pyörökärkipihtejä. Tässä suunnassa jalkoja ei tule taivuttaa terävästi esim. laakapihdeillä, vaan nimenomaan pyörökärkipihdeillä.

putkilamppu-aaa/TumppiAAA_1led-sivuilletaiv.jpg?ver=250410_13


Sitten katodijalka taitetaan ledin 1 katodireikään "K" (numeron 1 ja K risteyksessä). Katodijalan juuressa on levennys ja kupu on kyseisellä puolella viistetty. Pienten laakapihtien leveys on yleensä sellainen, että kun ledin ottaa aivan keskeltä kiinni, osuu sopiva taitekohta leuan reunan kohdalle. Kuvien tapauksessa katodi on oikealla puolella ja juurikin sopivassa kohdassa taitettavaksi piirilevylle, ledin sijoittuessa sivusuunnassa keskelle. Huom. jos ledin katodi tulee vahingossa taitettua väärään suuntaan, niin älä taita sitä takaisin toiseen suuntaan koska jalka voi murtua. Katodipisteeksi vain vaihdetaan no. 2 merkitty katodin reikä ja anodin reikänä käytetään ledin 1 reikää. Samoin etuvastus vaihdetaan R2:n paikalle.

putkilamppu-aaa/TumppiAAA_1led-katodi.jpg?ver=250410_14


Seuraavaksi taitetaan ledin anodijalka. Sen tulee mennä piirilevyn nurkassa olevaan anodipisteeseen "A".

putkilamppu-aaa/TumppiAAA_1led-anodi.jpg?ver=250410_14


Kun lediä juotetaan kiinni, on sen paikallaan pitämiseen ja oikeaan asemointiin oma kikkansa. Tarvitaan puupalikka, kumilenkki, ≥4mm vahvuinen levynpalanen ja esim. tulitikku. Piirilevy laitetaan levynpalasen päälle ja kumilenkin alle, led reikiinsä sijoitettuna. Piirilevyä nostetaan ja tulitikku ujutetaan ledin jalkojen- ja piirilevyn väliin.

putkilamppu-aaa/TumppiAAA_1led-juottaminen.jpg?ver=250410_14


Kun led juotetaan edellisin keinoin kiinni, sijoittuu se korotettuna paremmin putkilampun keskiakselille. Ledin jalkoihin jää myös taittovaraa, jos keskipisteen saavuttamisessa on vielä toivomista.

Jos lamppuun halutaan laittaa kaksi lediä, niin asentamisen kannalta on helpompi käyttää 10mm 0,3W ledejä, joissa on jalat 5mm etäisyydellä toisistaan, vastaten piirilevyn jakoa.

putkilamppu-aaa/TumppiAAA_ledit12.jpg?ver=250413_11



Ideaport
3

Kun taskulampussa käytetään muita kuin 5mm jalkavälillä olevia ledejä, kaareutetaan niissä vain anodijalkoja hieman sivulle kohti piirilevyn anodipisteitä (kaareutetaan eli ei koskaan teräviä taitoksia). Piirilevy on siten suunniteltu että katodit tulevat aina keskiakselin puolelle. Niinpä ledien vahvennettuja katodijalkoja ei ole syytä taivutella sivuille. Ledit saadaan näin myös lähemmäksi toisiaan keskiakselille ja valoa tarkemmin ulos pienestä valoikkunasta.

Pienemmillä ledeillä tumpista saa hieman vielä tumpimman ja jutun päivitysten aikana syksyllä 2025 löytyikin ø 8mm ledeistä optisesti- ja valoteholtaan paras malli taskulamppukäyttöön.

putkilamppu-aaa/Tumppi-10mm-ja-8mm.jpg?ver=250825_18


Hakkuri
Hakkurimodulin liittämiseen tarvitaan kolmenapainen piikkirima. Piikkirimana käytetään kulmamallia, johon tehdään vielä yksi taite lisää. Seuraavassa kuvassa etupuolella on valmiiksi taiteltu piikkirima.

putkilamppu-aaa/TumppiAAA_piikkirima1.jpg?ver=250411_13

Modulin juottamista kiinni piikkirimaan ja pysymistä suorana helpottaa aaltopahvin palanen, jonka reunalle piikkirima painetaan kiinni.

putkilamppu-aaa/TumppiAAA_piikkirima2.jpg?ver=250411_15


Piikkirimalla hakkurimoduli siirretään piirilevyn takalaidan yli, putken ahtauden takia. Moduli mahtuisi juuri ja juuri olemaan myös piirilevyn päällä, mutta modulissa oleva- ja herkästi murtuva ferriittikela saattaisi rikkoutua ihan siitä huolimatta miten päin moduli olisi piirilevyn päällä. Myös piikkirimassa olevalla muoviosalla ja sen sijoittumisella piirilevyn päälle on tarkoitus. Kyseisen korokkeen ansiosta ferriittikelan- ja paristopitimen väliin saadaan seuraavan kuvan mukainen rako.

putkilamppu-aaa/TumppiAAA_ferriitti.jpg?ver=250411_13


Huom. Moduli ei siis saa roikkua reunalta alaspäin, koska muuten ferriittikela tulee juurikin ottamaan kiinni paristopitimeen.

Menettele siksi juottamisessa siten, että laitat ensin hieman tinaa johonkin pinneistä. Paina juottimella ko. pinniä piirilevyyn ja se tarttuu kiinni. Tarkista että moduli ei tullut alassuin reunan yli, vaan on piirilevyn myötäinen. Juota muut pinnit välillä ja palaa lopulta juottamaan paremmin kiinni se pinni mistä aloitit.

Juota sitten paikalleen R1 (R2), C1 ja C2 ennen johtimien juottamista. Tämä siksi että varsinkin johdin joka menee piirilevyn miinukseen (lähelle C1) voi mennä pahasti C1:n piirilevytäplien tielle. Kun kaikki osat on juotettu kiinni, niin langanpäiden lyhentäminen mahdollisimman lyhyeksi on tärkeää, jotta piirilevy menee mahdollisimman kiinni paristopitimeen. Leikkaamisessa on hyvä käyttää leikkureita, joilla langat saa katki aivan piirilevyn tasalta ("Full Flush" leikkuuterä). Samoja leikkureita on hyvä käyttää myös paristopitimen kulmien pyöristämisessä.

Varmista että C1 ja C2 tulevat oikein päin! Plusnavat ovat ulkolaidoilla ja miinus sisempänä kummassakin.

putkilamppu-aaa/TumppiAAA_ValmisPiiri1.jpg?ver=250411_13


Ideaport
4

Piirilevyltä menee kytkimelle kaksi johdinta. Johtimien pituudet ovat > 6cm ja 8cm. Lyhempi johtimista tulee piirilevyllä miinuksella merkittyyn pisteeseen:

putkilamppu-aaa/PutkiAAA_miinus.jpg?ver=230928_18

Pitempi johtimista tulee piirilevyllä pisteeseen joka on merkitty "Jbt".

putkilamppu-aaa/PutkiAAA_Jbt.jpg?ver=231123_14

Kuva johtimista teipattuna kiinni juottamista varten. Huom. kuvituskuva. Oikeasti muut komponentit kannattaa juottaa ensin kiinni toiselle puolelle ja lankojen päät pitää katkaista tältä puolelta lyhyeksi, joka tulee paristopidintä vasten.

putkilamppu-aaa/TumppiAAA_1led-johdot.jpg?ver=250411_13


Johtojen teippaamisessa kiinni- ja suuntaamisessa kohti kytkintä ennen juottamista on tärkeä idea. Johdot pysyvät teipeillä paikallaan juottamista varten ja niiden lähtöpiste piirilevyltä muokkautuu heti mahdollisimman matalaksi ja oikean suuntaiseksi. Johtimet kun on saatava kulkemaan kohti kytkintä mahdollisimman matalana piirilevyn ja paristopitimen välissä.


Laske piirilevy paristopitimen pinneihin kiinni. Paina piirilevyä vielä kiinni paristopitimeen ja juota paristopidin kiinni piirilevyyn. Älä lyhennä paristopitimen juotospinnejä! Syy kerrotaan myöhemmin. Lampun toimintaa voi nyt kokeilla yhdistämällä kytkimen johdot.

putkilamppu-aaa/TumppiAAA_ValmisPiiri2.jpg?ver=250411_15

Kun taskulamppu on yllä olevien kuvien mukaisesti koottu, varmista jotain putkea käyttäen että osat mahtuvat kulkemaan putkeen.

Joissakin paristopitimissä kulmat ovat niin ulkonevat, että ne tulee leikata pyöreämmiksi. Muuten saattaa olla että elektroniikka ei mahdu putkeen. Laita paristot pitimeen ja käytä niitä pyöristyksen mallina- ja leikkurin tukena leikatessasi turhia kulmia pois.

putkilamppu-aaa/PutkiAAA_pp_kulmat.jpg?ver=230408_15


Syitä siihen jos osat eivät mahdu:


Putkikotelon pituuden mittaus
Koteloksi tarvittavan putken pituus on pisimmillään noin 100mm, mutta riippuu ledien koosta ja niiden taitoksista riittääkö hieman lyhyempikin putki. Ota mitta paristopitimen kytkimen puoleisesta päästä aivan ledien kupujen lakeen asti. Mittaa sitten kytkimen upotus, eli syvyysmitta laipan reunan alta napojen kärkeen (keinukytkimissä 22-25mm). Summaa edelliset mitat ja tuloksena on tarvittava putken pituus. Hyvä lisävara tähän tulee sisätulpan reunan korkeudesta, joka pidentää sisätilaa.


Sisätulppa / kytkin
Tee kytkinpään tulppa valmiiksi (tee ø20mm aukko ensin kytkimelle ja lyhennä sitten toinen rihlaus pois). Upota kytkin tulppaan paikalleen. Juota johtimet tämän jälkeen kytkimeen. Piirilevyltä tuleva "Jbt" johto juotetaan kiinni kytkimen keskinapaan.

Eristä paristopitimen pää, jotta kytkimen napa ei tee missään vaiheessa kontaktia paristopitimen pään niittiin. Käytä tuplakerrosta ilmastointiteippiä, joka pysyy hyvin kiinni. Teippaa myös piirilevy kiinni paristopitimeen.

putkilamppu-aaa/TumppiAAA_1led-lopputeippaus.jpg?ver=250412_13


Ideaport
5

Puskuri
Syy siihen miksi paristopitimen juotospinnejä ei lyhennetä johtuu siitä, että niiden varaan voidaan laittaa puskuri, joka estää elektroniikkaa hölskymästä ja paristojen irtoaminen. Pinneihin voidaan yksinkertaisimmillaan painaa vaahtomuovin- tai tiheän styroxin palanen.

Seuraavassa esitellään polykarbonaattimuovista tehty jousi, jonka voi taitella kylmänä. Sopiva aihio on n. 16mm * 37mm. Muovi on siis samaa muovia kuin taskulampun valoikkunan materiaali.

putkilamppu-aaa/Muovijousi.jpg?ver=250412_13 putkilamppu-aaa/TumppiAAA_1led-jousi.jpg?ver=250412_13


Roikotusnaru
Lamppuun on hyvä lisätä roikotusnaru. Naru voidaan ujuttaa piirilevyn- ja paristopitimen väliin ledien takana tai solmia piirilevyn ympäri samaan kohtaan. Narulla on myös toinen tärkeä funtio. Jos lamppu tippuu, iskee painava sisusta paristoineen ledejä kohti valoikkunaa.

putkilamppu-aaa/TumppiAAA_naru.jpg?ver=250413_13

Kun narua vetää tiukalle tulppaa vasten samalla kun tulppaa laittaa paikalleen, estää tämä ledien iskeytymistä päin valoikkunaa. Narulla sisuskalut on myös hyvä vetää ulos paristojen vaihtoa varten.

putkilamppu-aaa/TumppiAAA_Valmis.jpg?ver=250413_14


Ulkotulppa
Ulkotulppaan tehdään mahdollisimman suuri valoaukko (≥25mm-28mm). Jäävä reuna pitää polykarbonaatti-ikkunaa paikallaan putken päässä/tulpan sisällä. Valoikkuna leikataan 0,8mm polykarbonaattikaistaleesta saksilla, mahdollisimman tarkasti (alle) 32mm kokoiseksi pyöreäksi ikkunaksi.

Seuraavassa linkissä on video "tulppasorvista", eli ohjeesta työkalulle, jolla tulppien aukot saa tehtyä varsin nopeasti. Videolla näkyvät myös kaikille putkilampuille yhteiset rakentelun loppuvaiheet.

Tulppasorvi


Huom. videolla näkyvä neljän pariston lamppu on tulossa ohjeeksi myöhemmin.


www.ideaport.fi


20.9.2025

Markku Kauppinen

../Ideaport_logo.jpg?ver=250521_15