Led фенерче k7 ремонт ера електрическа схема. Няколко прости светодиодни захранващи вериги. Как сами да ремонтирате LED китайско фенерче. Направи си сам Инструкции за ремонт на LED лампа с визуални снимки и видеоклипове

За безопасност и възможност за продължаване на активни дейности на тъмно човек се нуждае от изкуствено осветление. Първобитните хора разпръснаха тъмнината, подпалиха клони на дървета, след което измислиха факла и керосин. И едва след изобретяването от френския изобретател Жорж Лекланше през 1866 г. на прототип на съвременна батерия, а през 1879 г. от Томсън Едисон на лампа с нажежаема жичка, Дейвид Мейзел има възможността да патентова първата електрическа лампа през 1896 г.

Оттогава нищо не се е променило в електрическата верига на новите фенерчета, докато през 1923 г. руският учен Олег Владимирович Лосев открива връзка между луминесценцията в силициевия карбид и p-n прехода, а през 1990 г. учените не успяват да създадат светодиод с по-висока светлинна мощност, което позволява подмяна на крушка с нажежаема жичка. Използването на светодиоди вместо лампи с нажежаема жичка, поради ниската консумация на енергия от светодиодите, направи възможно умножаването на времето за работа на фенерчета със същия капацитет на батерии и акумулатори, повишаване на надеждността на фенерчетата и практически премахване на всички ограничения върху площта от тяхното използване.

LED акумулаторното фенерче, което виждате на снимката, дойде при мен за ремонт с оплакване, че китайското фенерче Lentel GL01, купено онзи ден за $ 3, не свети, въпреки че индикаторът за зареждане на батерията е включен.

Външният преглед на фенера направи положително впечатление. Качествена формовка на корпуса, удобна дръжка и превключвател. Пръчките на щепсела за свързване към битовата мрежа за зареждане на батерията са направени прибиращи се, което елиминира необходимостта от съхранение на захранващия кабел.

внимание! При разглобяване и ремонт на фенера, ако е свързан към електрическата мрежа, трябва да се внимава. Докосването на незащитени части на тялото до неизолирани проводници и части може да доведе до токов удар.

Как да разглобите акумулаторен LED фенер Lentel GL01

Въпреки че фенерчето беше подложено на гаранционен ремонт, но си спомням моите разходки по време на гаранционния ремонт на неуспешна електрическа кана (чайникът беше скъп и нагревателният елемент изгоря в него, така че не беше възможно да го поправя със собствените си ръце), Реших да направя ремонта сам.

Разглобяването на фара беше лесно. Достатъчно е да завъртите пръстена, който фиксира защитното стъкло, под малък ъгъл обратно на часовниковата стрелка и да го издърпате, след което развийте няколко винта. Оказа се, че пръстенът е фиксиран върху тялото с байонетна връзка.

След отстраняване на една от половините на корпуса на фенерчето се появи достъп до всички негови възли. Вляво на снимката можете да видите печатна платка със светодиоди, към която с три самонарезни винта е прикрепен рефлектор (светлоотражател). В центъра има черна батерия с неизвестни параметри, има само маркировка за полярността на клемите. Вдясно от батерията е печатната платка на зарядното устройство и индикация. Отдясно има щепсел с прибиращи се пръти.

При по-внимателно изследване на светодиодите се оказа, че върху излъчващите повърхности на кристалите на всички светодиоди има черни петна или точки. Стана ясно дори и без проверка на светодиодите с мултицет, че фенерчето не свети поради изгарянето им.

Имаше и почернели зони върху кристалите на два светодиода, инсталирани като подсветка на таблото за индикация за зареждане на батерията. В LED лампи и ленти един светодиод обикновено се поврежда и действа като предпазител, предпазва останалите от изгаряне. И във фенера всичките девет светодиода се повредиха едновременно. Напрежението на батерията не може да се увеличи до стойност, която може да деактивира светодиодите. За да разбера причината, трябваше да начертая електрическа схема.

Намиране на причината за повредата на фенера

Електрическата верига на фенера се състои от две функционално завършени части. Частта от веригата, разположена вляво от превключвателя SA1, изпълнява функцията на зарядно устройство. И частта от веригата, показана вдясно от превключвателя, осигурява блясък.

Зарядното работи по следния начин. Напрежението от домакинската мрежа 220 V се подава към токоограничаващия кондензатор C1, след това към мостовия токоизправител, монтиран на диоди VD1-VD4. Токоизправителят подава напрежение към клемите на акумулатора. Резисторът R1 служи за разреждане на кондензатора след изваждане на щепсела на фенерчето от мрежата. По този начин се изключва токов удар от разреждането на кондензатор в случай на случайно докосване с ръка едновременно на два щифта на щепсела.

Светодиодът HL1, свързан последователно с токоограничаващия резистор R2 в обратна посока с горния десен диод на моста, както се оказа, винаги свети, когато щепселът е включен в мрежата, дори ако батерията е повредена или изключен от веригата.

Превключвателят за режим на работа SA1 се използва за свързване на отделни групи светодиоди към батерията. Както се вижда от диаграмата, се оказва, че ако фенерчето е свързано към мрежата за зареждане и плъзгачът на превключвателя е в позиция 3 или 4, тогава напрежението от зарядното устройство за батерии също отива към светодиодите.

Ако човек включи фенерчето и установи, че не работи, и без да знае, че двигателят на превключвателя трябва да е в положение „изключено“, което не е споменато в ръководството за употреба на фенерчето, свързва фенерчето към мрежата за зареждане, тогава за сметка на напрежението на изхода на зарядното устройство, светодиодите ще получат напрежение, което е много по-високо от изчисленото. През светодиодите ще тече повече ток и те ще изгорят. Със стареенето на киселинна батерия поради сулфитиране на оловни плочи, напрежението на зареждане на батерията се увеличава, което също води до изгаряне на светодиодите.

Друг дизайн на веригата, който ме изненада, е паралелното свързване на седем светодиода, което е неприемливо, тъй като характеристиките на тока и напрежението дори на светодиоди от един и същи тип са различни и следователно токът, преминаващ през светодиодите, също няма да бъде същият. Поради тази причина при избора на стойността на резистора R4 въз основа на максимално допустимия ток, протичащ през светодиодите, един от тях може да бъде претоварен и да се повреди, което ще доведе до свръхток на светодиодите, свързани паралелно, и те също ще изгоря.

Промяна (модернизация) на електрическата верига на фенера

Стана очевидно, че повредата на фенера се дължи на грешки, допуснати от разработчиците на неговата електрическа схема. За да поправите лампата и да предотвратите повторната й повреда, е необходимо да я направите отново, като смените светодиодите и направите малки промени в електрическата верига.

За да може индикаторът за зареждане на батерията действително да сигнализира за нейното зареждане, светодиодът HL1 трябва да свети последователно с батерията. Необходими са няколко милиампера ток, за да светне светодиодът, а изходният ток от зарядното устройство трябва да бъде около 100 mA.

За да се осигурят тези условия, достатъчно е да изключите веригата HL1-R2 от веригата на местата, обозначени с червени кръстове, и да инсталирате допълнителен резистор Rd с номинална стойност 47 ома с мощност най-малко 0,5 W паралелно с него . Токът на заряд, протичащ през Rd, ще създаде спад на напрежението от около 3 V върху него, което ще осигури необходимия ток за светене на индикатора HL1. В същото време точката на свързване на HL1 и Rd трябва да бъде свързана към клема 1 на превключвателя SA1. По такъв прост начин ще бъде изключена възможността за подаване на напрежение от зарядното устройство към светодиодите EL1-EL10 по време на зареждане на батерията.

За да се изравни големината на токовете, протичащи през светодиодите EL3-EL10, е необходимо да се изключи резисторът R4 от веригата и да се свърже отделен резистор 47-56 Ohm последователно с всеки светодиод.

Електрическа схема след ревизия

Малки промени, направени във веригата, увеличиха информационното съдържание на индикатора за зареждане на евтино китайско LED фенерче и значително повишиха неговата надеждност. Надявам се, че производителите на LED лампи, след като прочетат тази статия, ще направят промени в електрическите вериги на своите продукти.

След модернизацията електрическата схема придоби формата, както е на чертежа по-горе. Ако е необходимо да осветявате фенерчето дълго време и не изисквате висока яркост на светенето му, тогава можете допълнително да инсталирате резистор за ограничаване на тока R5, поради което времето за работа на фенерчето без презареждане ще се удвои.

Ремонт на LED акумулаторна лампа

След разглобяването, на първо място, трябва да възстановите работоспособността на фенера и след това да се включите в модернизацията.

Проверката на светодиодите с мултицет потвърди неизправността им. Следователно всички светодиоди трябваше да бъдат запоени и отворите за инсталиране на нови диоди да бъдат премахнати от спойката.

Съдейки по външния вид, на платката са монтирани лампови светодиоди от серията HL-508H с диаметър 5 mm. Предлагат се светодиоди тип HK5H4U от линейна LED лампа с подобни технически характеристики. Те бяха полезни за ремонт на фенера. Когато запоявате светодиодите към платката, не забравяйте да спазвате полярността, анодът трябва да бъде свързан към положителния извод на батерията или батерията.

След смяната на светодиодите, печатната платка беше свързана към веригата. Яркостта на светенето на някои светодиоди поради общия резистор за ограничаване на тока беше малко по-различна от другите. За да се отстрани този недостатък, е необходимо да се премахне резисторът R4 и да се замени със седем резистора, включително последователно с всеки светодиод.

За избор на резистор, който осигурява оптимален режим на работа на светодиода, беше измерена зависимостта на тока, протичащ през светодиода, от стойността на последователно свързаното съпротивление при напрежение 3,6 V, равно на напрежението на батерията на фенерчето.

Въз основа на условията за използване на фенера (в случай на прекъсване на електроснабдяването на апартамента), не се изисква висока яркост и обхват на осветление, така че резисторът е избран с номинална стойност от 56 ома. С такъв резистор за ограничаване на тока светодиодът ще работи в светлинен режим и консумацията на енергия ще бъде икономична. Ако искате да изтръгнете максималната яркост от фенерчето, тогава трябва да използвате резистор, както се вижда от таблицата, с номинална стойност 33 ома и да направите два режима на работа на фенерчето, като включите друг общ ток -ограничителен резистор (в схемата R5) с номинална стойност 5,6 ома.

За да свържете резистор последователно към всеки светодиод, първо трябва да подготвите печатната платка. За да направите това, той трябва да бъде изрязан на всяка една тоководеща писта, подходяща за всеки светодиод, и да направите допълнителни контактни площадки. Тоководещите следи на платката са защитени със слой лак, който трябва да се изстърже с острие на нож до мед, както е на снимката. След това калайдисайте оголените контактни площадки с припой.

По-добре и по-удобно е да подготвите печатна платка за монтаж на резистори и да ги запоите, ако платката е фиксирана върху стандартен рефлектор. В този случай повърхността на LED лещите няма да бъде надраскана и ще бъде по-удобна за работа.

Свързването на диодната платка след ремонт и модернизация към батерията на фенерчето показа достатъчно за осветяване и същата яркост на светене на всички светодиоди.

Нямах време да поправя предишната лампа, тъй като втората влезе в ремонт със същата неизправност. Не намерих информация за производителя и техническите характеристики на корпуса на фенерчето, но съдейки по почерка на производителя и причината за повредата, производителят е същият, китайски Lentel.

По датата на корпуса на фенера и на батерията можело да се установи, че фенерът е вече на четири години и според собственика му фенерът работел безупречно. Очевидно фенерчето издържа дълго време благодарение на предупредителния етикет "Не включвайте по време на зареждане!" върху шарнирен капак, който затваря отделението, в което е скрит щепселът за свързване на фенера към електрическата мрежа за зареждане на батерията.

В този модел фенерче светодиодите са включени във веригата според правилата, резистор 33 ома е инсталиран последователно с всеки. Стойността на резистора е лесна за намиране чрез цветно кодиране с помощта на онлайн калкулатор. Проверката с мултицет показа, че всички светодиоди са дефектни, резисторите също се оказаха отворени.

Анализът на причината за повредата на светодиодите показа, че поради сулфатирането на плочите на киселинната батерия вътрешното му съпротивление се е увеличило и в резултат на това напрежението на зареждане се е увеличило няколко пъти. По време на зареждане фенерчето беше включено, токът през светодиодите и резисторите надхвърли лимита, което доведе до повредата им. Трябваше да сменя не само светодиодите, но и всички резистори. Въз основа на горните условия на работа на фенерчето, за подмяна бяха избрани резистори с номинална стойност 47 ома. Стойността на резистора за всеки тип светодиод може да се изчисли с помощта на онлайн калкулатор.

Промяна на веригата за индикация на режима на зареждане на батерията

Фенерът е ремонтиран и можете да започнете да правите промени във веригата за индикация на заряда на батерията. За да направите това, е необходимо да изрежете пистата на печатната платка на зарядното устройство и индикацията по такъв начин, че веригата HL1-R2 от страната на светодиода да бъде изключена от веригата.

Оловно-киселинната AGM батерия беше доведена до дълбоко разреждане и опитът за зареждане със стандартно зарядно устройство не доведе до успех. Трябваше да зареждам батерията с помощта на стационарно захранване с функция за ограничаване на тока на натоварване. Към батерията беше приложено напрежение от 30 V, докато в първия момент тя консумираше само няколко mA ток. С течение на времето токът започна да нараства и след няколко часа се увеличи до 100 mA. След пълно зареждане батерията беше поставена във фенерчето.

Зареждането на дълбоко разредени оловно-киселинни AGM батерии в резултат на дългосрочно съхранение с повишено напрежение им позволява да възстановят своята производителност. Методът е тестван от мен върху AGM батерии повече от дузина пъти. Нови батерии, които не искат да се зареждат със стандартни зарядни устройства, при зареждане от постоянен източник на напрежение 30 V се възстановяват почти до първоначалния си капацитет.

Батерията се разрежда няколко пъти с включване на фенера в режим на работа и се зарежда със стандартно зарядно. Измереният заряден ток беше 123 mA, с напрежение на клемите на батерията 6,9 V. За съжаление батерията беше изтощена и беше достатъчна за работа на фенерчето 2 часа. Тоест капацитетът на батерията беше около 0,2 Ah и за продължителна работа на фенерчето е необходимо да се смени.

Веригата HL1-R2 на печатната платка беше добре поставена и беше необходим ъгъл, за да се отреже само една тоководеща писта, както е на снимката. Ширината на рязане трябва да бъде най-малко 1 мм. Изчисляването на стойността на резистора и проверката на практика показаха, че за стабилната работа на индикатора за зареждане на батерията е необходим резистор с номинална стойност 47 ома с мощност най-малко 0,5 W.

На снимката е показана печатна платка със запоен резистор за ограничаване на тока. След такова усъвършенстване индикаторът за зареждане на батерията светва само ако батерията действително се зарежда.

Модернизация на превключвателя за режим на работа

За да завършите ремонта и модернизацията на лампите, е необходимо да запоите проводниците на клемите на превключвателя.

При модели на ремонтирани лампи за включване се използва четирипозиционен плъзгащ се ключ. Средното заключение в горната снимка е общо. Когато плъзгачът на превключвателя е в най-лявата позиция, общият изход е свързан към левия изход на превключвателя. При преместване на двигателя на превключвателя от крайно ляво положение с едно положение надясно, неговият общ изход се свързва към втория изход, а когато двигателят се премести по-нататък, към 4 и 5 изхода последователно.

Към средния общ извод (вижте снимката по-горе) трябва да запоите проводника, идващ от положителния извод на батерията. По този начин ще бъде възможно да свържете батерията към зарядно устройство или светодиоди. Можете да запоите проводник, идващ от основната платка със светодиоди към първия изход, а 5,6 Ohm ограничител на тока резистор R5 може да бъде запоен към втория изход, за да можете да превключите фенерчето в енергоспестяващ режим. Запоете проводника, идващ от зарядното устройство, към крайния десен извод. По този начин ще бъде невъзможно да включите фенерчето, докато батерията се зарежда.

Ремонт и модернизация
LED акумулаторен фенер-прожектор "Photon PB-0303"

Още едно копие от серия китайски LED лампи, наречено LED прожектор Photon PB-0303, дойде за ремонт. Фенерът не реагира при натискане на бутона за захранване, опитът за зареждане на батерията на фенерчето със зарядно не доведе до успех.

Фенерчето е мощно, скъпо, струва около 20$. Според производителя светлинният поток на фенерчето достига 200 метра, корпусът е изработен от удароустойчива ABS пластмаса, в комплекта има отделно зарядно и презрамка.

Светодиодният фенер Photon има добра поддръжка. За да получите достъп до електрическата верига, достатъчно е да развиете пластмасовия пръстен, който държи защитното стъкло, като завъртите пръстена обратно на часовниковата стрелка, когато гледате светодиодите.

Когато ремонтирате всеки електрически уред, отстраняването на неизправности винаги започва с източника на захранване. Следователно, първата стъпка беше да се измери напрежението на клемите на киселинната батерия с помощта на мултицет, включен в режим. То възлиза на 2,3 V, вместо 4,4 V. Батерията беше напълно разредена.

Когато зарядното устройство беше свързано, напрежението на клемите на батерията не се промени, стана очевидно, че зарядното устройство не работи. Фенерът е използван до пълно разреждане на батерията, след което не е използван дълго време, което е довело до дълбоко разреждане на батерията.

Остава да проверим изправността на светодиодите и другите елементи. За да направите това, беше необходимо да премахнете рефлектора, за което бяха развити шест самонарезни винта. На печатната платка имаше само три светодиода, чип (микросхема) под формата на капчица, транзистор и диод.

От платката и батерията пет проводника отидоха до дръжката. За да се разбере връзката им, беше необходимо да се разглоби. За да направите това, трябва да развиете двата винта вътре във фенера с отвертка Phillips, които бяха разположени до отвора, в който влизаха проводниците.

За да отделите дръжката на лампата от тялото й, тя трябва да се отдалечи от закрепващите винтове. Това трябва да се направи внимателно, за да не се откъснат проводниците от платката.

Както се оказа, в писалката нямаше електронни елементи. Два бели проводника бяха запоени към изходите на бутона за включване / изключване на фенерчето, а останалите към конектора за свързване на зарядното устройство. Към 1-вия изход на конектора (условно номериране) беше запоен червен проводник, който с другия край беше запоен към положителния вход на печатната платка. Към втория контакт беше запоен синьо-бял проводник, който с втория край беше запоен към отрицателната площадка на печатната платка. Към клема 3 беше запоена зелена жица, чийто другият край беше запоен към отрицателната клема на батерията.

електрическа схема

След като се справихте с проводниците, скрити в дръжката, можете да нарисувате електрическа схема на фенерчето Photon.

От минусовата клема на батерията GB1 се подава напрежение към пин 3 на конектор X1 и след това от неговия пин 2 през синьо-белия проводник отива към печатната платка.

Конектор X1 е проектиран по такъв начин, че когато щепселът на зарядното устройство не е поставен в него, щифтове 2 и 3 са свързани един с друг. Когато щепселът е поставен, щифтове 2 и 3 са изключени. По този начин се осигурява автоматично изключване на електронната част на веригата от зарядното устройство, което изключва възможността за случайно включване на фенерчето по време на зареждане на батерията.

От положителния извод на батерията GB1 се подава напрежение към D1 (чип-чип) и емитера на биполярен транзистор от типа S8550. ЧИПЪТ изпълнява само функцията на тригер, който позволява на бутона да включва или изключва светенето на EL светодиодите (⌀8 mm, цвят на светене - бял, мощност 0,5 W, консумация на ток 100 mA, спад на напрежението 3 V.) без фиксиране. Когато за първи път натиснете бутона S1 от чипа D1, към основата на транзистора Q1 се подава положително напрежение, той се отваря и захранващото напрежение се подава към светодиодите EL1-EL3, лампата се включва. При повторно натискане на бутона S1 транзисторът се затваря и лампата изгасва.

От техническа гледна точка такова схемно решение е неграмотно, тъй като увеличава цената на фенерчето, намалява неговата надеждност и освен това се губи до 20% от капацитета на батерията поради спад на напрежението на транзистора Q1 кръстовище. Такава схема е оправдана, ако е възможно да се регулира яркостта на светлинния лъч. В този модел вместо бутон беше достатъчно да поставите механичен превключвател.

Беше изненадващо, че във веригата светодиодите EL1-EL3 са свързани паралелно на батерията като крушки с нажежаема жичка, без елементи за ограничаване на тока. В резултат на това, когато е включен, през светодиодите преминава ток, чиято стойност е ограничена само от вътрешното съпротивление на батерията, а когато е напълно заредена, токът може да надвиши допустимия за светодиодите, което ще доведе до техния провал.

Проверка на изправността на електрическата верига

За да се провери изправността на микросхемата, транзистора и светодиодите от външен източник на захранване с функция за ограничаване на тока, беше приложено напрежение 4,4 V DC с полярност директно към захранващите щифтове на печатната платка. Текущата гранична стойност беше зададена на 0,5 A.

След натискане на бутона за захранване светодиодите светнаха. След повторно натискане изгаснаха. Светодиодите и микросхемата с транзистор се оказаха работещи. Остава да се справим с батерията и зарядното.

Възстановяване на киселинна батерия

Тъй като киселинната батерия с капацитет 1,7 A беше напълно разредена и обикновеното зарядно устройство беше дефектно, реших да го зареждам от стационарно захранване. При свързване на батерията за зареждане към захранване с зададено напрежение 9 V, зарядният ток е по-малък от 1 mA. Напрежението беше увеличено до 30 V - токът се увеличи до 5 mA, а след час под това напрежение вече беше 44 mA. Освен това напрежението беше намалено до 12 V, токът падна до 7 mA. След 12 часа зареждане на батерията при напрежение 12 V, токът се повиши до 100 mA и батерията беше заредена с този ток в продължение на 15 часа.

Температурата на кутията на батерията беше в нормалните граници, което показва, че зарядният ток се използва не за генериране на топлина, а за съхраняване на енергия. След зареждане на батерията и финализиране на веригата, която ще бъде разгледана по-долу, бяха проведени тестове. Фенерът с възстановената батерия свети непрекъснато в продължение на 16 часа, след което яркостта на лъча започна да пада и затова беше изключен.

Използвайки описания по-горе метод, трябваше многократно да възстановявам работата на дълбоко разредени киселинни батерии с малък размер. Както показа практиката, само изправни батерии, които са били забравени за известно време, подлежат на възстановяване. Киселинните акумулатори, които са изчерпали своя ресурс, не могат да бъдат възстановени.

Ремонт на зарядно

Измерването на стойността на напрежението с мултицет върху контактите на изходния конектор на зарядното устройство показа липсата му.

Съдейки по стикера, залепен върху кутията на адаптера, това беше захранващ блок, който извежда нестабилизирано постоянно напрежение от 12 V с максимален ток на натоварване от 0,5 A. В електрическата верига нямаше елементи, които ограничават количеството на зарядния ток, така че възникна въпросът защо зарядното устройство използва обикновено захранване?

При отваряне на адаптера се появи характерна миризма на изгоряло електрическо окабеляване, което показва, че намотката на трансформатора е изгоряла.

Непрекъснатостта на първичната намотка на трансформатора показа, че тя е отворена. След отрязване на първия слой лента, изолираща първичната намотка на трансформатора, беше открит термичен предпазител, предназначен за температура на реакция от 130°C. Тестът показа, че както първичната намотка, така и термичният предпазител са дефектни.

Не беше икономически целесъобразно да се ремонтира адаптера, тъй като беше необходимо да се пренавие първичната намотка на трансформатора и да се инсталира нов термичен предпазител. Смених го с подобен, който беше под ръка, с постоянно напрежение 9 V. Гъвкавият кабел с конектора трябваше да се запои от изгорял адаптер.

На снимката е чертеж на електрическата верига на изгорялото захранване (адаптер) на LED фенер Photon. Резервният адаптер е сглобен по същата схема, само с изходно напрежение 9 V. Това напрежение е напълно достатъчно, за да осигури необходимия ток на зареждане на батерията с напрежение 4,4 V.

За интерес свързах фенерчето с ново захранване и измерих тока на зареждане. Стойността му беше 620 mA и това е при напрежение 9 V. При напрежение 12 V токът беше около 900 mA, което значително надвишава капацитета на натоварване на адаптера и препоръчителния ток на зареждане на батерията. Поради тази причина първичната намотка на трансформатора изгоря от прегряване.

Усъвършенстване на електрическата схема
LED акумулаторен фенер "Фотон"

За отстраняване на техническите нарушения на схемата, за да се осигури надеждна и дълготрайна работа, бяха направени промени във веригата на лампата и печатната платка беше финализирана.

Снимката показва електрическата схема на преобразуваната LED лампа "Фотон". В синьо са показани допълнително инсталирани радио елементи. Резисторът R2 ограничава тока на зареждане на батерията до 120 mA. За да увеличите тока на зареждане, трябва да намалите стойността на резистора. Резисторите R3-R5 ограничават и изравняват тока, протичащ през светодиодите EL1-EL3, когато фенерчето е включено. Светодиодът EL4 с последователно свързан резистор R1 за ограничаване на тока е инсталиран, за да покаже процеса на зареждане на батерията, тъй като разработчиците на фенерчето не са се погрижили за това.

За да инсталирате резистори за ограничаване на тока на платката, отпечатаните песни бяха изрязани, както е показано на снимката. Резисторът за ограничаване на зарядния ток R2 беше запоен в единия край към контактната площадка, към която преди това беше запоен положителният проводник от зарядното устройство, а запоеният проводник беше запоен към втория извод на резистора. Към същата контактна площадка беше запоен допълнителен проводник (жълт на снимката), предназначен за свързване на индикатора за зареждане на батерията.

Резистор R1 и индикаторен светодиод EL4 бяха поставени в дръжката на фенерчето, до конектора за зарядно устройство X1. Анодният проводник на светодиода беше запоен към щифт 1 на конектор X1, а към втория щифт, катода на светодиода, резистор за ограничаване на тока R1. Към втория изход на резистора (жълт на снимката) беше запоен проводник, свързващ го с изхода на резистора R2, запоен към печатната платка. Резистор R2, за по-лесно инсталиране, може да се постави и в дръжката на фенера, но тъй като загрява при зареждане, реших да го поставя на по-свободно място.

При финализирането на веригата са използвани резистори от типа MLT с мощност 0,25 W, с изключение на R2, който е проектиран за 0,5 W. EL4 LED е подходящ за всякакъв вид и цвят на светене.

Тази снимка показва работата на индикатора за зареждане, докато батерията се зарежда. Инсталирането на индикатора позволи не само да се следи процеса на зареждане на батерията, но и да се контролира наличието на напрежение в мрежата, изправността на захранването и надеждността на връзката му.

Как да сменим изгорял чип

Ако внезапно CHIP - специализирана немаркирана микросхема в LED лампата Photon или подобна, сглобена по подобна схема, не успее, тогава за да възстановите работата на лампата, тя може успешно да бъде заменена с механичен превключвател.

За да направите това, извадете чипа D1 от платката и вместо транзисторния ключ Q1 свържете обикновен механичен ключ, както е показано на горната електрическа схема. Превключвателят на корпуса на лампата може да се монтира вместо бутон S1 или на друго подходящо място.

Ремонт и смяна на LED лампа
14Led Smartbuy Колорадо

Светодиодното фенерче Smartbuy Colorado спря да се включва, въпреки че бяха поставени три AAA батерии с нови.

Водоустойчивият корпус беше изработен от анодизирана алуминиева сплав, с дължина 12 см. Фенерчето изглеждаше стилно и беше лесно за използване.

Как да проверите годността на батериите в LED фенерчето

Ремонтът на всеки електрически уред започва с проверка на източника на захранване, следователно, въпреки факта, че във фенерчето са монтирани нови батерии, ремонтът трябва да започне с проверката им. В фенерчето Smartbuy батериите са инсталирани в специален контейнер, в който са свързани последователно с помощта на джъмпери. За да получите достъп до батериите на фенера, трябва да го разглобите, като завъртите задния капак обратно на часовниковата стрелка.

Батериите трябва да се поставят в контейнера, като се спазва полярността, указана върху него. Полярността също е посочена на контейнера, така че трябва да се постави в тялото на лампата със страната, върху която е поставен знакът "+".

На първо място, трябва да проверите визуално всички контакти на контейнера. Ако върху тях има следи от оксиди, тогава контактите трябва да се почистят до блясък с шкурка или оксидът да се изстърже с острие на нож. За да се предотврати повторно окисляване на контактите, те могат да бъдат смажени с тънък слой от всяко машинно масло.

След това трябва да проверите годността на батериите. За да направите това, чрез докосване на сондите на мултиметъра, включен в режим на измерване на постоянно напрежение, е необходимо да измерите напрежението на контактите на контейнера. Три батерии са свързани последователно и всяка от тях трябва да произвежда напрежение 1,5 V, следователно напрежението на клемите на контейнера трябва да бъде 4,5 V.

Ако напрежението е по-малко от посоченото, тогава е необходимо да проверите правилния поляритет на батериите в контейнера и да измерите напрежението на всяка от тях поотделно. Може би само един от тях седна.

Ако всичко е наред с батериите, тогава трябва да поставите контейнера в тялото на лампата, като спазвате полярността, затегнете капака и го проверете за работоспособност. В този случай трябва да обърнете внимание на пружината в капака, през която захранващото напрежение се предава към тялото на лампата и от него директно към светодиодите. Не трябва да има следи от корозия по челната му страна.

Как да проверите изправността на превключвателя

Ако батериите са добри и контактите са чисти, но светодиодите не светят, тогава трябва да проверите превключвателя.

Фенерът Smartbuy Colorado има двупозиционен запечатан бутонен превключвател, който дава накъсо проводника, идващ от положителния полюс на контейнера на батерията. При първото натискане на бутона контактите му се затварят, а при повторно натискане се отваря.

Тъй като във фенерчето има поставени батерии, можете също да проверите превключвателя с помощта на мултицет, включен в режим на волтметър. За да направите това, трябва да го завъртите обратно на часовниковата стрелка, ако погледнете светодиодите, развийте предната му част и я оставете настрана. След това с една сонда на мултиметъра докоснете тялото на фенерчето, а втората до контакта, който се намира дълбоко в центъра на пластмасовата част, показана на снимката.

Волтметърът трябва да показва напрежение от 4,5 V. Ако няма напрежение, натиснете бутона за превключване. Ако е правилно, напрежението ще се появи. В противен случай превключвателят трябва да бъде ремонтиран.

Проверка на изправността на светодиодите

Ако не беше възможно да се открие неизправност при предишните стъпки на търсенето, тогава на следващия етап е необходимо да се провери надеждността на контактите, подаващи захранващото напрежение към платката със светодиоди, надеждността на тяхното запояване и изправност.

Печатната платка със запоени в нея светодиоди е фиксирана в главата на лампата с помощта на стоманен пружинен пръстен, през който захранващото напрежение се подава едновременно към светодиодите от отрицателния извод на контейнера на батерията през тялото на лампата. На снимката пръстенът е показан от страната, с която притиска печатната платка.

Задържащият пръстен е фиксиран доста здраво и е възможно да го отстраните само с помощта на устройството, показано на снимката. Такава кука може да бъде огъната от стоманена лента със собствените ви ръце.

След отстраняване на задържащия пръстен, печатната платка със светодиоди, която е показана на снимката, беше лесно извадена от главата на лампата. Липсата на резистори за ограничаване на тока веднага ми хвана окото, всичките 14 светодиода бяха свързани паралелно и чрез превключвател директно към батериите. Свързването на светодиодите директно към батерията е неприемливо, тъй като количеството ток, протичащ през светодиодите, е ограничено само от вътрешното съпротивление на батериите и може да повреди светодиодите. В най-добрия случай това значително ще намали живота им.

Тъй като всички светодиоди във фенерчето бяха свързани паралелно, не беше възможно да се проверят с мултицет, включен в режим на измерване на съпротивлението. Следователно към печатната платка беше приложено постоянно напрежение от 4,5 V от външен източник с ограничение на тока до 200 mA. Всички светодиоди светнаха. Стана очевидно, че неизправността на фенерчето се дължи на лошия контакт на печатната платка с фиксиращия пръстен.

Консумация на ток на LED лампа

За интерес измерих текущата консумация на светодиоди от батерии, когато бяха включени без резистор за ограничаване на тока.

Токът беше повече от 627 mA. Фенерът е оборудван със светодиоди тип HL-508H, чийто работен ток не трябва да надвишава 20 mA. 14 светодиода са свързани паралелно, следователно общата консумация на ток не трябва да надвишава 280 mA. По този начин токът, протичащ през светодиодите, надвишава номиналния ток повече от два пъти.

Такъв принудителен режим на работа на светодиодите е неприемлив, тъй като води до прегряване на кристала и в резултат на това преждевременна повреда на светодиодите. Допълнителен недостатък е бързото разреждане на батериите. Те ще бъдат достатъчни, ако светодиодите не изгорят по-рано, за не повече от час работа.

Дизайнът на фенерчето не позволяваше запояване на токоограничаващи резистори последователно с всеки светодиод, така че трябваше да инсталирам един общ резистор за всички светодиоди. Стойността на резистора трябваше да се определи експериментално. За да направите това, фенерчето се захранваше от стандартни батерии и амперметър беше свързан последователно с резистор 5,1 Ohm в положителния прекъсвач на проводника. Силата на тока беше около 200 mA. При инсталиране на резистор от 8,2 ома, консумацията на ток беше 160 mA, което, както показа тестът, е напълно достатъчно за добро осветление на разстояние най-малко 5 метра. На допир резисторът не се нагрява, така че всяка мощност е подходяща.

Промяна на дизайна

След проучването стана очевидно, че за надеждна и издръжлива работа на фенерчето е необходимо допълнително да се инсталира резистор за ограничаване на тока и да се дублира връзката на печатната платка със светодиодите и фиксиращия пръстен с допълнителен проводник.

Ако по-рано беше необходимо отрицателната шина на печатната платка да докосне тялото на лампата, тогава във връзка с инсталирането на резистор беше необходимо да се изключи контакт. За целта от печатната платка се шлифова ъгъл по цялата й обиколка, от страната на тоководещите релси, с помощта на иглена пила.

За да се предотврати докосването на затягащия пръстен до тоководещите релси при фиксиране на печатната платка, четири гумени изолатора с дебелина около два милиметра бяха залепени към него с лепило Moment, както е показано на снимката. Изолаторите могат да бъдат направени от всеки диелектричен материал, като пластмаса или тежък картон.

Резисторът беше предварително запоен към затягащия пръстен и парче тел беше запоено към крайната писта на печатната платка. На проводника беше поставена изолационна тръба и след това жицата беше запоена към втория извод на резистора.

След просто надграждане на фенерчето „направи си сам“, той започна да се включва стабилно и светлинният лъч осветява добре обекти на разстояние повече от осем метра. Освен това животът на батерията е увеличен повече от три пъти, а надеждността на светодиодите се е увеличила многократно.

Анализът на причините за повредите на ремонтираните китайски LED светлини показа, че всички те са се повредили поради неграмотно проектирани електрически вериги. Остава само да разберем дали това е направено умишлено, за да се спестят компоненти и да се съкрати живота на фенерчетата (така че повече хора да купуват нови), или в резултат на неграмотността на разработчиците. Аз клоня към първото предположение.

Ремонт на LED лампа RED 110

Получих за ремонт фенер с вградена киселинна батерия от китайски производител на марката RED. Във фенера имаше два излъчвателя: - с лъч под формата на тесен лъч и излъчващ разсеяна светлина.

На снимката се вижда как изглежда фенерчето RED 110. Фенерчето веднага ми хареса. Удобна форма на тялото, два режима на работа, примка за закачане на врата, прибиращ се щепсел за свързване към електрическата мрежа за зареждане. Във фенера светеше частта от светодиоди с дифузна светлина, но тесният лъч не светеше.

За ремонт първо се разви черният пръстен, фиксиращ рефлектора, а след това един самонарезен винт беше развит в зоната на контура. Тялото лесно се разделя на две половини. Всички части бяха фиксирани върху самонарезни винтове и лесно се отстраняваха.

Схемата на зарядното устройство е направена по класическата схема. От мрежата, през токоограничаващ кондензатор с капацитет 1 μF, напрежението се подава към токоизправителен мост от четири диода и след това към клемите на батерията. Напрежението на батерията беше приложено към светодиода с тесен лъч чрез резистор за ограничаване на тока от 460 ома.

Всички части бяха монтирани върху едностранна печатна платка. Проводниците бяха запоени директно към подложките. Външният вид на печатната платка е показан на снимката.

10 светодиода за странични светлини бяха свързани паралелно. Захранващото напрежение се подава към тях чрез общ резистор за ограничаване на тока 3R3 (3,3 ома), въпреки че според правилата трябва да се инсталира отделен резистор за всеки светодиод.

Външният преглед на светодиода с тесен лъч не разкри никакви дефекти. Когато захранването беше подадено през превключвателя на фенерчето от батерията, на клемите на светодиода имаше напрежение и то се нагряваше. Стана очевидно, че кристалът е счупен и това беше потвърдено от циферблата на мултицет. Съпротивлението беше 46 ома за всяко свързване на сондите към LED клемите. Светодиодът беше дефектен и трябваше да бъде сменен.

За удобство проводниците бяха запоени от LED платката. След освобождаване на проводниците на светодиода от спойката се оказа, че светодиодът се държи здраво от цялата равнина на обратната страна на печатната платка. За да го отделя, трябваше да фиксирам дъската в храмовете на работния плот. След това поставете острия край на ножа на кръстовището на светодиода с дъската и леко ударете дръжката на ножа с чук. Светодиодът изгасна.

Маркировката върху корпуса на светодиода, както обикновено, липсваше. Ето защо беше необходимо да се определят параметрите му и да се избере подходящ за подмяна. Въз основа на общите размери на светодиода, напрежението на батерията и стойността на резистора за ограничаване на тока, беше определено, че 1 W LED (ток 350 mA, спад на напрежението 3 V) би бил подходящ за замяна. От „Референтната таблица на популярните параметри на SMD светодиоди“ за ремонт беше избран бял светодиод LED6000Am1W-A120.

Печатната платка, на която е монтиран светодиодът е изработена от алуминий и същевременно служи за отвеждане на топлината от светодиода. Следователно, когато го инсталирате, е необходимо да се осигури добър термичен контакт поради плътното прилягане на задната равнина на светодиода към печатната платка. За да направите това, преди запечатването, върху контактните точки на повърхностите се нанася термична паста, която се използва при инсталиране на радиатор на компютърен процесор.

За да осигурите плътно прилягане на равнината на светодиода към дъската, първо трябва да я поставите на равнина и леко да огънете проводниците нагоре, така че да се отдалечат от равнината с 0,5 mm. След това калайдисайте проводниците с припой, нанесете термична паста и монтирайте светодиода на платката. След това го натиснете към платката (удобно е да направите това с отвертка с отстранен накрайник) и загрейте проводниците с поялник. След това извадете отвертката, натиснете я с нож в завоя на изхода към платката и я загрейте с поялник. След като спойката се втвърди, извадете ножа. Благодарение на пружинните свойства на проводниците, светодиодът ще бъде плътно притиснат към платката.

При инсталиране на светодиода трябва да се спазва полярността. Вярно е, че в този случай, ако е направена грешка, ще бъде възможно да смените проводниците за захранване с напрежение. Светодиодът е запоен и можете да проверите работата му и да измерите консумацията на ток и спада на напрежението.

Токът, протичащ през светодиода, беше 250 mA, спадът на напрежението беше 3,2 V. От тук консумацията на енергия (трябва да умножите тока по напрежението) беше 0,8 W. Възможно е да се увеличи работният ток на светодиода чрез намаляване на съпротивлението до 460 ома, но не го направих, тъй като яркостта на сиянието беше достатъчна. Но светодиодът ще работи в по-лек режим, ще се нагрява по-малко и времето за работа на фенерчето от едно зареждане ще се увеличи.

Проверката на отоплението на светодиода, работещо в продължение на един час, показа ефективно разсейване на топлината. Той се нагрява до температура не по-висока от 45 ° C. Морските изпитания показаха достатъчен обхват на осветяване на тъмно, повече от 30 метра.

Смяна на киселинната батерия в LED фенерчето

Киселинна батерия, която е повредена в LED фенерче, може да бъде заменена с подобна киселинна батерия, както и с литиево-йонни (Li-ion) или никел-метал хидридни (Ni-MH) батерии с размер AA или AAA.

В ремонтираните китайски фенери са монтирани оловно-киселинни батерии AGM с различни размери без маркировка с напрежение 3,6 V. Според изчислението капацитетът на тези батерии е от 1,2 до 2 Ah.

В продажба можете да намерите подобна киселинна батерия от руски производител за UPS 4V 1Ah Delta DT 401, която има изходно напрежение 4 V с капацитет 1 Ah, струва няколко долара. За да го смените е доста просто, като спазвате полярността, запоете двата проводника.

LED фенерче.

http://ua1zh. *****/led_driver/led_driver. htm

Есента дойде, навън вече е тъмно, а на стълбището нямаше крушки. Прецаках го... На следващия ден - пак не. Да, това са реалностите на нашия живот ... Купих фенерче за жена ми, но се оказа твърде голямо за чантата й. Трябваше да го направя сам. Схемата не претендира за оригиналност, но може би ще пасне на някого - съдейки по Internet_forums, интересът към такава техника не намалява. Предвиждам възможни въпроси - "Не е ли по-лесно да вземете готова микросхема като ADP1110 и да не се притеснявате?" Да, разбира се, много по-лесно
това е само цената на този чип в Chip & Dip 120 рубли, минималната поръчка е 10 броя и крайният срок е месец. Производството на този дизайн ми отне точно 1 час и 12 минути, включително времето за прототипиране, на цена от 8 рубли на светодиод. Останалата част от уважаващия себе си радиолюбител винаги ще бъде намерена в кошчето.

Всъщност цялата схема:

зчестно казано, ще се закълна, ако някой попита - и на какъв принцип работи всичко?

И ще се скарам още повечеако поискат печат...

По-долу е даден пример за практическото изпълнение на дизайна. За случая е взета подходяща кутия изпод някаква парфюмерия. Ако желаете, можете да направите фенерчето още по-компактно - всичко се определя от използваното тяло. Сега мисля да сложа фенерче в кутията от дебел маркер.

Малко за подробностите: взех транзистора KT645. Току-що ми стана удобно. Можете да експериментирате с избора на VT1, ако имате време, и по този начин леко да увеличите ефективността, но едва ли е възможно да постигнете радикална разлика с използвания транзистор. Трансформаторът е навит на подходящ феритен пръстен с висока проницаемост с диаметър 10 mm и съдържа 2x20 навивки проводник PEL-0.31. Намотките се навиват с два проводника наведнъж, възможно е без усукване - това не е ShPTL ... Токоизправителен диод - всеки Шотки, кондензатори - тантал smd за напрежение от 6 волта. LED - всяко супер ярко бяло за напрежение от 3-4 волта. При използване на батерия с номинално напрежение 1,2 волта като батерия, токът през светодиода, който имах, беше 18mA, а при използване на суха батерия с номинално напрежение 1,5 волта беше 22 ma, което осигурява максимална светлинна мощност. Като цяло устройството консумира приблизително 30-35mA. Като се има предвид случайното използване на фенерчето, батерията може да е достатъчна за една година.

Когато напрежението на батерията е приложено към веригата, спадът на напрежението на резистор R1, последователно със светодиода с висока яркост, е 0 V. Следователно транзистор Q2 е изключен и транзистор Q1 е в насищане. Наситеното състояние на Q1 включва MOSFET, като по този начин прилага напрежение на батерията към светодиода през индуктора. Тъй като токът, протичащ през резистор R1, се увеличава, това включва транзистор Q2 и изключва транзистора Q1 и следователно MOSFET. По време на изключено състояние на MOSFET, индуктивността продължава да осигурява захранване на светодиода чрез диода на Шотки D2. HB LED е 1W Lumiled бял LED. Резистор R1 помага да се контролира яркостта на светодиода. Увеличаването на стойността на резистора R1 намалява яркостта на сиянието. http://www. *****/shem/schematics. html? di=55155

Изработка на модерен фенер

http://www. *****/schemes/contribute/constr/light2.shtml

Ориз. 1. Принципна схема на токовия стабилизатор

Използвайки веригата (фиг. 1) на стабилизатор на импулсен ток, който отдавна е известен в радиолюбителските кръгове, използвайки съвременни налични радиокомпоненти, можете да сглобите много добро LED фенерче.

За ревизия и промяна авторът закупи фенерче с 6 V 4 Ah батерия, с „прожектор“ на лампа 4,8 V 0,75 A и източник на дифузна светлина на 4 W LDS. „Родната“ крушка с нажежаема жичка почерня почти веднага поради работа при високо напрежение и се провали след няколко часа работа. Пълно зареждане на батерията в същото време беше достатъчно за 4-4,5 часа работа. Включването на LDS обикновено зарежда батерията с ток около 2,5 A, което води до разреждането й след 1-1,5 часа.

За подобряване на фенерчето на радиопазара бяха закупени бели светодиоди от неизвестна марка: един с 30o лъч и работен ток 100 mA за „прожектора“ и дузина матови светодиоди с работен ток 20 mA, за да заменят LDS. Съгласно схемата (фиг. 1) е сглобен генератор на стабилен ток с ефективност около 90%. Схемата на стабилизатора направи възможно използването на обикновен превключвател за превключване на светодиодите. LED2, посочен на диаграмата, е батерия от 10 паралеленсвързани еднакви бели светодиоди, номинални за 20 mA всеки. Паралелното свързване на светодиоди изглежда не е напълно подходящо поради нелинейността и стръмността на тяхната CVC, но опитът показва, че разпространението на параметрите на светодиодите е толкова малко, че дори при това включване техните работни токове са почти еднакви. Единственото важно нещо е пълната идентичност на светодиодите, ако е възможно, те трябва да бъдат закупени „от една фабрична опаковка“.

След усъвършенстване „светлината на прожекторите“ разбира се стана малко по-слаба, но е напълно достатъчна, режимът на околна светлина не се промени визуално. Но сега, поради високата ефективност на токовия стабилизатор, когато се използва насочен режим, батерията консумира ток от 70 mA, а в режим на разсеяна светлина, т.е. фенерчето може да работи без презареждане около 50 или 25 часа , съответно. Яркостта не зависи от степента на разреждане на батерията поради текущата стабилизация.

Веригата на стабилизатора на ток работи по следния начин: когато към веригата се подаде захранване, транзисторите Т1 и Т2 са заключени, Т3 е отворен, тъй като отключващо напрежение се прилага към неговата порта чрез резистор R3. Поради наличието на индуктор L1 в светодиодната верига, токът се увеличава плавно. Тъй като токът в светодиодната верига се увеличава, спадът на напрежението във веригата R5-R4 се увеличава, веднага щом достигне около 0,4 V, транзисторът T2 се отваря, последван от T1, който от своя страна затваря токовия ключ T3. Увеличаването на тока спира, в индуктора възниква ток на самоиндукция, който започва да тече през диода D1 през светодиода и веригата от резистори R5-R4. Веднага щом токът намалее под определен праг, транзисторите Т1 и Т2 ще се затворят, Т3 ще се отвори, което ще доведе до нов цикъл на натрупване на енергия в индуктора. В нормален режим осцилаторният процес протича при честота от порядъка на десетки килохерца.

За детайлите: няма специални изисквания за детайлите, можете да използвате всякакви резистори и кондензатори с малък размер. Вместо транзистора IRF510 можете да използвате IRF530 или който и да е n-канален превключващ транзистор с полеви ефекти за ток над 3 A и напрежение над 30 V. Диодът D1 трябва да бъде с бариера на Шотки за ток над 1 A, ако поставите конвенционален дори високочестотен тип KD212, ефективността ще намалее до 75-80%. Индукторът може да бъде домашен, той се навива с тел не по-тънък от 0,6 мм, по-добре - със сноп от няколко по-тънки проводника. Необходими са около 20-30 навивки на проводник на бронята B16-B18 с немагнитна междина от 0,1-0,2 mm или близо до 2000NM ферит. Ако е възможно, дебелината на немагнитната междина се избира експериментално според максималната ефективност на устройството. Добри резултати могат да се получат с ферити от вносни индуктори, инсталирани в импулсни захранвания, а също и в енергоспестяващи лампи. Такива сърцевини имат формата на макара с резба, не изискват рамка и немагнитна междина. Намотките върху тороидални сърцевини, направени от пресован железен прах, които могат да бъдат намерени в компютърните захранвания (те са навити с изходни филтърни индуктори), работят много добре. Немагнитната празнина в такива сърцевини е равномерно разпределена по обем поради производствената технология.

Същата верига на стабилизатор може да се използва и заедно с други батерии и батерии от галванични клетки с напрежение 9 или 12 волта без промяна във веригата или номиналните стойности на клетката. Колкото по-високо е захранващото напрежение, толкова по-малко ток ще консумира фенерчето от източника, неговата ефективност ще остане непроменена. Токът на стабилизиране се задава от резистори R4 и R5. Ако е необходимо, токът може да се увеличи до 1 A без използване на радиатори на частите, само чрез избор на съпротивление на настройващите резистори.

Зарядното устройство за батерията може да се остави "родно" или да се сглоби по някоя от известните схеми или дори да се използва външно, за да се намали теглото на фенерчето.

Устройството се сглобява чрез повърхностен монтаж в свободните кухини на корпуса на фенера и се запълва с топящо се лепило за запечатване.

Също така е добра идея да добавите ново устройство към фенерчето: индикатор за степента на зареждане на батерията (фиг. 2).

Ориз. 2. Принципна схема на индикатора за степента на зареждане на батерията.

Устройството по същество представлява волтметър с дискретна LED скала. Този волтметър има два режима на работа: в първия, той оценява напрежението на батерията, която се разрежда, а във втория, напрежението на батерията, която се зарежда. Ето защо, за да се оцени правилно степента на заряд за тези режими на работа, се избират различни диапазони на напрежение. В режим на разреждане батерията може да се счита за напълно заредена, когато напрежението върху нея е 6,3 V, когато е напълно разредена, напрежението пада до 5,9 V. В процеса на зареждане напреженията са различни, батерията се счита за напълно заредена , чието напрежение на клемите е 7, 4 V. В тази връзка е разработен алгоритъм за работа на индикатора: ако зарядното устройство не е свързано, т.е. при „+ зареждане“. няма напрежение, "оранжевите" кристали на двуцветните светодиоди са изключени и транзисторът T1 е заключен. DA1 генерира референтно напрежение, определено от резистора R8. Референтното напрежение се подава към линията на компараторите OP1.1 - OP1.4, на която е внедрен самият волтметър. За да видите колко заряд остава в батерията, трябва да натиснете бутона S1. В този случай захранващото напрежение ще бъде подадено към цялата верига и в зависимост от напрежението на батерията ще светнат определен брой зелени светодиоди. Когато е напълно зареден, цялата колона от 5 зелени светодиода ще свети, когато е напълно разреден, само един, най-долният светодиод. Ако е необходимо, напрежението се регулира чрез избиране на съпротивлението на резистора R8. Ако зарядното устройство е включено, през терминала "+ Charge." и диод D1 напрежение се подава към веригата, включвайки "оранжевите" части на светодиодите. В допълнение, T1 отваря и свързва резистор R9 паралелно с резистор R8, в резултат на което референтното напрежение, генерирано от DA1, се увеличава, което води до промяна в праговете на компаратора - волтметърът се настройва на по-високо напрежение. В този режим, през цялото време, докато батерията се зарежда, индикаторът показва процеса на зареждане също с колона от светещи светодиоди, само че този път колоната е оранжева.

Домашно фенерче със светодиоди

Статията е посветена на радиолюбителите туристи и на всички, които по един или друг начин са изправени пред проблема с икономичен източник на осветление (например палатки през нощта). Въпреки че напоследък няма да изненадате никого с LED фенерчета, все пак ще споделя опита си в създаването на такова устройство и също ще се опитам да отговоря на въпросите на тези, които искат да повторят дизайна.

Забележка:статията е предназначена за "напреднали" радиолюбители, които познават добре закона на Ом и държат поялник в ръцете си.

За основа е взето закупеното фенерче "VARTA", захранвано от две АА батерии:

https://pandia.ru/text/78/440/images/image006_50.jpg" width="600" height="277 src=">

А ето как изглежда сглобената верига:

"референтни" точки са краката на DIP чипа.

Няколко пояснения за схемата: Електролитни кондензатори - танталов CHIP. Те имат ниско серийно съпротивление, което донякъде подобрява ефективността. Шотки диод - SM5818. Дроселите трябваше да бъдат свързани паралелно, защото нямаше подходяща мощност. Кондензатор C2 - K10-17b. Светодиоди - свръхярки бели L-53PWC "Kingbright". Както можете да видите на фигурата, цялата верига лесно се побира в празното пространство на възела, излъчващ светлина.
Изходното напрежение на стабилизатора в тази превключваща верига е 3.3V. Тъй като спадът на напрежението върху диодите в диапазона на номиналния ток (15-30 mA) е около 3,1 V, допълнителните 200 mV трябваше да бъдат посети на резистор, свързан последователно с изхода. В допълнение, малък сериен резистор подобрява линейността на товара и стабилността на веригата. Това се дължи на факта, че диодът има отрицателен TCR и когато се нагрява, директният спад на напрежението намалява, което води до рязко увеличаване на тока през диода, когато се захранва от източник на напрежение. Не беше необходимо да се изравняват токовете през паралелно свързаните диоди - на око не се наблюдаваше разлика в яркостта. Освен това диодите бяха от един и същи тип и взети от една и съща кутия.
Сега относно дизайна на светлинния излъчвател. Може би това е най-интересната подробност. Както се вижда на снимките, светодиодите във веригата не са запоени плътно, а са подвижна част от конструкцията. Реших да направя това, за да не опушвам фенерчето и понякога ще е възможно да вмъкна обикновена крушка в него. В резултат на дълги обсъждания по темата за убиването на два заека с един камък се роди следният дизайн:

Мисля, че тук не са необходими специални обяснения. Родната крушка е изкормена от същото фенерче, във фланеца са направени 4 разреза от 4 страни (единият вече беше там). 4 светодиода са разположени симетрично в кръг с известно разпръскване за по-голям ъгъл на покритие (трябваше да ги изпиля малко в основата). Положителните проводници (както се случи според схемата) се запояват към основата близо до разрезите, а отрицателните проводници се вкарват отвътре в централния отвор на основата, отрязват се и също се запояват. Резултатът е такъв "диод на лампата", който заема мястото на обикновена крушка с нажежаема жичка.

И накрая, за резултатите от теста. За тестване бяха взети полуизтощени батерии, за да ги доведат до финалната линия по-бързо и да разберат на какво е способен новосъздаденият фенер. Измерено е напрежението на батериите, напрежението при товара и тока през товара. Работата започна с напрежение на батерията от 2,5 V, при което светодиодите вече не светят директно. Стабилизирането на изходното напрежение (3.3V) продължи, докато захранващото напрежение спадна до ~1.2V. Токът на натоварване в този случай беше около 100mA (~ 25mA на диод). След това изходното напрежение започна постепенно да намалява. Схемата е преминала на друг режим на работа, при който вече не се стабилизира, а извежда всичко, което може. В този режим работеше до захранващо напрежение 0.5V! Изходното напрежение в същото време падна до 2.7V, а токът от 100mA до 8mA. Диодите все още светеха, но яркостта им стигаше само да освети ключалката в тъмния вход. След това батериите практически спряха да се разреждат, защото веригата спря да консумира ток. След като пусна веригата в този режим още 10 минути, ми омръзна и я изключих, защото по-нататъшното пускане не представляваше интерес.

Яркостта на сиянието беше сравнена с обикновена крушка с нажежаема жичка при същата консумация на енергия. Във фенера беше поставена крушка 1V 0.068A, която при напрежение 3.1V консумира приблизително същия ток като светодиодите (около 100mA). Резултатът в полза на светодиодите е ясен.

Част II. Малко за ефективността или „Няма ограничение за съвършенството“.

Измина повече от месец, откакто събрах първата си схема за захранване на LED фенерче и писах за това в горната статия. За моя изненада, темата се оказа много популярна, съдейки по броя на прегледите и посещенията на сайта. Оттогава придобих известно разбиране по темата :) и почувствах, че е мой дълг да се заема по-сериозно с темата и да направя по-задълбочено проучване. До тази идея ме наведе и общуването с хора, които са решавали подобни проблеми. Искам да говоря за някои нови резултати.

Първо, трябваше веднага да измеря ефективността на схемата, която се оказа подозрително ниска (около 63% със свежи батерии). Второ, разбрах основната причина за такава ниска ефективност. Факт е, че тези миниатюрни дросели, които използвах във веригата, имат изключително високо омично съпротивление - около 1,5 ома. За енергоспестяване при такива загуби не можеше да става и дума. Трето, открих, че стойността на индуктивността и изходния капацитет също влияят на ефективността, макар и не толкова забележимо.

Някак си не исках да използвам дросел тип DM поради големия му размер, така че реших да направя сам дросел. Идеята е проста - имате нужда от дросел с нисък оборот, навит със сравнително дебел проводник и в същото време доста компактен. Идеалното решение се оказа пръстен от µ-пермалой с пропускливост около 50. Има готови дросели за такива пръстени за продажба, които се използват широко във всички видове импулсни захранвания. На мое разположение беше такъв 10 μG дросел, който има 15 оборота на пръстена K10x4x5. Пренавиването не беше проблем. Индуктивността трябваше да бъде избрана чрез измерване на ефективността. В диапазона 40-90mcg промените бяха много леки, под 40 - по-забележими, а при 10mcg стана много зле. Не го вдигнах над 90 μG, защото омичното съпротивление се увеличи, а по-дебелият проводник "напомпа" размерите. В резултат на това, повече от естетически съображения, се спрях на 40 навивки от проводник PEV-0.25, защото те легнаха равномерно в един слой и се оказа около 80 μG. Активното съпротивление се оказа около 0,2 ома, а токът на насищане, според изчисленията, е повече от 3A, което е достатъчно за очите .. Замених изходния (и в същото време входния) електролит със 100 μF , въпреки че без компромис с ефективността, той може да бъде намален до 47 μF. В резултат на това дизайнът претърпя някои промени, които обаче не му попречиха да запази своята компактност:

Лабораторна работа" href="/text/category/laboratornie_raboti/" rel="bookmark">лабораторна работа и премахнати основните характеристики на схемата:

	1. Зависимостта на изходното напрежение, измерено върху капацитета C3, от входа. Взех тази характеристика преди и мога да кажа, че смяната на дросела с по-добър даде по-хоризонтален рафт и рязко прекъсване.
	2. Също така беше интересно да се проследи промяната на консумирания ток при разреждане на батериите. Ясно се вижда "негативността" на входното съпротивление, характерна за ключови стабилизатори. Пикът на потребление падна в точка, близка до референтното напрежение на микросхемата. Допълнителен спад на напрежението доведе до намаляване на опората, а оттам и на изходното напрежение. Резкият спад на потреблението на ток от лявата страна на графиката се дължи на нелинейността на IV характеристиките на диодите.
	3. И накрая, обещаната ефективност. Тук вече беше измерено чрез крайния ефект, т.е. чрез мощността, разсейвана от светодиодите. (Процент 5 се губи при устойчивост на баласт). Производителите на чипове не са излъгали - при правилна схема дава предписаните 87%. Вярно, това е само със свежи батерии. С увеличаване на потреблението на ток ефективността естествено намалява. В най-крайната точка общо взето пада до ниво локомотив. Увеличаването на ефективността с по-нататъшно намаляване на напрежението няма практическа стойност, тъй като фенерчето вече е „задъхано“ и свети много слабо.

Разглеждайки всички тези характеристики, можем да кажем, че фенерчето свети уверено, когато захранващото напрежение падне до 1V, без забележимо намаляване на яркостта, т.е. веригата всъщност изработва трикратен спад на напрежението. Обикновена крушка с нажежаема жичка с такъв разряд на батериите едва ли ще е подходяща за осветление.

Ако на някой му е останало неясно - пишете. Ще отговоря с писмо и / или ще допълня тази статия.

Владимир Ращенко, E-mail: рашенко (при) вх. nsk. су

май 2003 г

Velofara - какво следва?

Така, първи фарпостроен, тестван и тестван. Какви са бъдещите обещаващи насоки на LED фаровете? Първият етап вероятно ще бъде допълнително увеличаване на капацитета. Планирам да изградя 10-диоден фар с превключващ режим на работа 5 \ 10. Е, по-нататъшното подобряване на качеството изисква използването на сложни микроелектронни компоненти. Например, струва ми се, че би било хубаво да се отървем от резисторите за охлаждане / изравняване - в крайна сметка 30-40% от енергията се губи върху тях. И аз бих искал да има стабилизация на тока през светодиодите, независимо от разряда на източника. Най-добрият вариант би бил да включите цялата верига от светодиоди последователно с текуща стабилизация. И за да не се увеличава броят на серийните батерии, тази схема също трябва да увеличи напрежението от 3 или 4,5 V до 20-25 V. Такива, така да се каже, са спецификациите за разработване на "идеален фар".
Оказа се, че специално за решаване на такива проблеми се произвеждат специализирани ИС. Областта им на приложение е управление на LCD подсветка на светодиоди за мобилни устройства - лаптопи. мобилни телефони и т.н. Дима ме доведе до тази информация gdt(at)*****- БЛАГОДАРЯ!

По-специално, линия от интегрални схеми за различни цели за управление на светодиоди се произвежда от Maxim (Maxim Integrated Products, Inc), на чийто уебсайт ( http://www.) намери статията „Решения за управление на бели светодиоди“ (23 април 2002 г.). Някои от тези "решения" са страхотни за велосипедна светлина:

https://pandia.ru/text/78/440/images/image015_32.gif" width="391" height="331 src=">

Опция 1. Чип MAX1848, управление на верига от 3 светодиода.

https://pandia.ru/text/78/440/images/image017_27.gif" width="477" height="342 src=">

Вариант 3:Възможна е друга схема за включване на обратна връзка - от делител на напрежение.

https://pandia.ru/text/78/440/images/image019_21.gif" width="534" height="260 src=">

Вариант 5.Максимална мощност, множество LED низове, чип MAX1698

текущо огледало", чип MAX1916.

https://pandia.ru/text/78/440/images/image022_17.gif" width="464" height="184 src=">

Вариант 8.Чип MAX1759.

https://pandia.ru/text/78/440/images/image024_12.gif" width="496" height="194 src=">

Вариант 10. Чип MAX619 - може би. най-простата електрическа схема. Работоспособност при спад на входното напрежение до 2 V. Натоварване 50 mA при Uin.> 3 V.

https://pandia.ru/text/78/440/images/image026_15.gif" width="499" height="233 src=">

Вариант 12. Чип ADP1110 - според слуховете е по-разпространен от MAX, работи от Uin = 1,15 V ( !!! само една батерия!) Uout. до 12 V

https://pandia.ru/text/78/440/images/image028_15.gif" width="446" height="187 src=">

Вариант 14. Чипът LTC1044 е много проста схема на свързване, Uin = 1,5 до 9 V; Uизход = до 9 V; натоварване до 200mA (но между другото, типично 60mA)

Както можете да видите, всичко изглежда много примамливо :-) Остава само да намерите тези чипове някъде евтино ....

Ура! Намерен ADP1 rub. с ДДС) Изработваме нов мощен фар!

10 светодиода, 6/10 превключване, пет низа по две.

MAX1848 Бял LED повишаващ преобразувател към SOT23

MAX1916 Тройно бяло светодиодно захранване с постоянен ток с ниско отпадане

Бележки и уроци за драйвери за дисплей и приложение за захранване на дисплея

Помпа за зареждане срещу усилващ преобразувател на индуктор за бели LED подсветки

Buck/Boost Charge-Pump Regulator захранва бели светодиоди от широк 1.6V до 5.5V вход

Аналогови ИС за 3V системи

От уебсайта на Rainbow Tech: Максим: DC-DC преобразуватели(осева таблица)

От уебсайта на Premier Electric: Импулсни регулатори и контролери за IP без галв. възли(осева таблица)

На уебсайта на Averon - чипове за захранвания(Analog Devices) - обобщена таблица

Захранване на светодиоди с ZXSC300 Давиденко Юрий. Луганск Имейл адрес - david_ukr (в) ***** (заменете (в) с @) Целесъобразността на използването на светодиоди в лампи, светлини за велосипеди, в устройства за локално и аварийно осветление днес е извън съмнение. Светлинната мощност и мощността на светодиодите нарастват, а цените им падат. Има все повече и повече източници на светлина, в които се използват бели светодиоди вместо обичайната лампа с нажежаема жичка и не е трудно да ги закупите. Магазините и пазарите са пълни с произведени в Китай LED продукти. Но качеството на този продукт оставя много да се желае. Следователно има нужда от модернизиране на достъпни (предимно на цена) LED източници на светлина. Да, и замяната на лампи с нажежаема жичка със светодиоди във висококачествени съветски фенери също има смисъл. Надявам се, че информацията по-долу няма да бъде излишна. Изтеглете статията в PDF формат- 1.95Mb (Какво е товаKb Както знаете, светодиодът има нелинейна характеристика ток-напрежение с характерна "пета" в началния участък. Ориз. единВолт-амперна характеристика на бял светодиод. Както виждаме, светодиодът започва да свети, ако към него се приложи напрежение над 2,7 V. Когато се захранва от галванична или акумулаторна батерия, чието напрежение постепенно намалява по време на работа, яркостта на излъчването ще варира широко. За да избегнете това, е необходимо да захранвате светодиода със стабилизиран ток. И токът трябва да бъде номинален за този тип светодиод. Обикновено за стандартните 5 мм светодиоди той е средно 20 mA. Поради тази причина е необходимо да се използват електронни стабилизатори на ток, които ограничават и стабилизират тока, протичащ през светодиода. Често е необходимо светодиодът да се захранва от една или две батерии с напрежение 1,2 - 2,5 V. За това се използват повишаващи преобразуватели на напрежение. Тъй като всеки светодиод всъщност е устройство за ток, от гледна точка на енергийната ефективност е изгодно да се осигури директен контрол на тока, протичащ през него. Това елиминира загубите, които възникват на баластния (ограничаващ ток) резистор. Един от най-добрите варианти за захранване на различни светодиоди от автономни източници на ток с ниско напрежение от 1-5 волта е използването на специализирана микросхема ZXSC300 от ZETEX. ZXSC300 е импулсен (индуктивен) DC-DC усилващ преобразувател с импулсна честотна модулация. Помислете за принципа на работа на ZXSC300. На изображението Фиг.2показва една от типичните схеми за захранване на бял светодиод с импулсен ток с помощта на ZXSC300. Импулсният режим на захранване на светодиода позволява максимално ефективно използване на наличната енергия в батерията или акумулатора. В допълнение към самия чип ZXSC300, преобразувателят съдържа: 1,5 V батерия, индуктор за съхранение L1, ключ за захранване - транзистор VT1, датчик за ток - R1. Конверторът работи по традиционния за него начин. За известно време, поради импулса, идващ от генератора G (през драйвера), транзисторът VT1 е отворен и токът през индуктора L1 се увеличава линейно. Процесът продължава до момента, в който спадът на напрежението на токовия датчик - резистор с ниско съпротивление R1 достигне стойност от 19 mV. Това напрежение е достатъчно за превключване на компаратора (на втория вход на който се подава малко примерно напрежение от делителя). Изходното напрежение от компаратора се подава към генератора, в резултат на което превключвателят на захранването VT1 се затваря и енергията, съхранена в индуктора L1, влиза в светодиода VD1. След това процесът се повтаря. По този начин към светодиода се подават фиксирани порции енергия от първичния източник на енергия, които той преобразува в светлина. Управлението на енергията се осъществява чрез PFM импулсно-честотна модулация (PFM). Принципът на PFM е, че честотата се променя и продължителността на импулса или паузата, съответно на отвореното (On-Time) и затвореното (Off-Time) състояние на ключа остава постоянна. В нашия случай времето на изключване остава непроменено, т.е. продължителността на импулса, при който външният транзистор VT1 е в затворено състояние. За контролера ZXSC300, Toff е 1,7 µs. Това време е достатъчно за прехвърляне на натрупаната енергия от индуктора към светодиода. Продължителността на импулса Ton, по време на който VT1 е отворен, се определя от стойността на токочувствителния резистор R1, входното напрежение и разликата между входното и изходното напрежение и енергията, която се натрупва в индуктора L1 ще зависят от неговата стойност. Счита се за оптимално, когато общият период T е 5 µs (Toff +Ton). Съответната работна честота е F=1/5µs=200 kHz. При стойностите на елементите, посочени в диаграмата на фиг. 2, осцилограмата на импулсите на напрежение върху светодиода има формата Фиг.3вид импулси на напрежение върху светодиода. (решетка 1V/div, 1µs/div) Малко повече за използваните части. Транзистор VT1 - FMMT617, n-p-n транзистор с гарантирано напрежение на насищане колектор-емитер не повече от 100 mV при колекторен ток от 1 A. Способен да издържи колекторен импулсен ток до 12 A (постоянно 3 A), колектор-емитер напрежение 18 V, коефициент на пропускане на ток 150...240. Динамични характеристики на транзистора: време на включване/изключване 120/160 ns, f = 120 MHz, изходен капацитет 30 pF. FMMT617 е най-доброто превключващо устройство, което може да се използва с ZXSC300. Тя ви позволява да получите висока ефективност на преобразуване при входно напрежение по-малко от един волт. Акумулиращ дросел L1. Като дросел за съхранение можете да използвате както промишлени SMD захранващи индуктори, така и домашни. Индукторът L1 трябва да издържа на максималния ток на захранващия превключвател VT1 без насищане на магнитната верига. Активното съпротивление на намотката на индуктора не трябва да надвишава 0,1 Ohm, в противен случай ефективността на преобразувателя ще намалее значително. Като сърцевина за самонавиване са подходящи пръстеновидни магнитни вериги (K10x4x5) от дросели на захранващ филтър, използвани в стари компютърни дънни платки. Днес употребяваният компютърен хардуер може да бъде закупен на изгодни цени на всеки радиопазар. А "желязото" е неизчерпаем източник на различни части за радиолюбителите. При самонавиване ще ви е необходим измервател на индуктивност за контрол. Токов сензорен резистор R1. Нискоомният резистор R1 47mΩ се получава чрез паралелно свързване на два SMD резистора с размер 1206 по 0,1Ω всеки. LED VD1. Светодиод VD1 с бяло сияние с номинален работен ток 150 mA. Дизайнът на автора използва два светодиода с четири чипа, свързани паралелно. Номиналният ток на един от тях е 100 mA, на другия 60 mA. Работният ток на светодиода се определя чрез преминаване на стабилизиран постоянен ток през него и контролиране на температурата на катодния (отрицателен) извод, който е радиатор и отвежда топлината от кристала. При номинален работен ток температурата на радиатора не трябва да надвишава градуса. Вместо един светодиод VD1 можете да използвате и осем стандартни 5 мм светодиода, свързани паралелно с ток 20 mA. Външен вид на устройството Ориз. 4а. Ориз. 4б. Показано на фиг. 5 Ориз. 5(размер 14 на 17 мм). При разработването на платки за такива устройства е необходимо да се стремим към минималните стойности на капацитета и индуктивността на проводника, свързващ K VT1 с дросел за съхранение и светодиод, както и минималната индуктивност и активно съпротивление на входните и изходните вериги и общия проводник. Съпротивлението на контактите и проводниците, през които се подава захранващото напрежение, също трябва да бъде минимално. В следващите диаграми Фиг. 6 и фиг. 7 показва как да захранвате високомощни светодиоди тип Luxeon с номинален работен ток от 350 mA Ориз. 6Как да захранваме високомощни светодиоди Luxeon Ориз. 7Начинът за захранване на мощни светодиоди като Luxeon - ZXSC300 се захранва от изходното напрежение. За разлика от предишната схема, тук светодиодът се захранва не импулсен, а постоянен ток. Това ви позволява лесно да контролирате работния ток на светодиода и ефективността на цялото устройство. Характеристика на преобразувателя на фиг. 7 е, че ZXSC300 се захранва от изходното напрежение. Това позволява на ZXSC300 да работи (след стартиране) с намаляване на входното напрежение до 0,5 V. Диод VD1 - Шотки, номинален за ток 2A. Кондензаторите C1 и C3 са керамични SMD, C2 и C3 са танталови SMD. Броят на светодиодите, свързани последователно.	Съпротивление на токоизмервателния резистор, mOhm.	Индуктивност на дросела за съхранение, μH.

Към днешна дата са достъпни за употреба мощни 3-5 W светодиоди от различни производители (както известни, така и не много известни).

И в този случай използването на ZXSC300 улеснява решаването на проблема с ефективното захранване на светодиоди с работен ток от 1 A ​​или повече.

Удобно е да използвате n-канален (работещ от 3 V) Power MOSFET като превключвател на захранването в тази схема, можете също да използвате монтаж от серията FETKY MOSFET (с диод на Шотки в един пакет SO-8).

С ZXSC300 и някои светодиоди е лесно да вдъхнете нов живот на старо фенерче. Батерийният фенер FAR-3 е модернизиран.

Фиг.11

Използвани са светодиоди 4-кристални с номинален ток 100 mA - 6 бр. Свързани последователно от 3. За управление на светлинния поток се използват два преобразувателя на ZXSC300, които имат независимо включване / изключване. Всеки преобразувател работи със собствено три светодиода.

Фиг.12

Преобразувателните платки са изработени от двустранен фибростъкло, втората страна е свързана към захранващия минус.

Фиг.13

Фиг.14

Фенерът FAR-3 използва три запечатани батерии NKGK-11D (KCSL 11) като батерии. Номиналното напрежение на тази батерия е 3,6 V. Крайното напрежение на разредена батерия е 3 V (1 V на клетка). По-нататъшното разреждане е нежелателно, тъй като това води до съкращаване на живота на батерията. И по-нататъшно разреждане е възможно - преобразувателите на ZXSC300 работят, както си спомняме, до 0,9 V.

Следователно, за да се контролира напрежението на батерията, е проектирано устройство, чиято верига е показана на фиг. петнадесет.

Фиг.15

Това устройство използва евтина достъпна елементна база. DA1 - LM393 е добре известен двоен компаратор. Референтното напрежение от 2,5 V се получава с помощта на TL431 (подобно на KR142EN19). Напрежението на отговор на компаратора DA1.1 е около 3 V, зададено от делителя R2 - R3 (за точна работа може да е необходимо да изберете тези елементи). Когато напрежението на батерията GB1 падне до 3 V, червеният светодиод HL1 светва, ако напрежението е по-голямо от 3 V, тогава HL1 изгасва и зеленият светодиод HL2 светва. Резисторът R4 определя хистерезиса на компаратора.

Печатната платка на управляващото устройство е показана на Ориз. 16 (размер 34 на 20 mm).

Ако имате затруднения при закупуването на чип ZXSC300, транзистор FMMT617 или SMD резистори с ниско съпротивление 0,1 Ohm, можете да се свържете с автора на имейл david_ukr (аt) *****

Можете да закупите следните артикули (доставка по пощата)

	Елементи	Количество	Цена, $	Цена, UAH
	Чип ZXSC 300 + транзистор FMMT 617
	Резистор 0,1 ома SMD размер 0805
	PCB Фиг. осем

Изтеглете статията в PDF формат- 1.95Mb Изтеглете статия във формат DjVU(Какво е това KB

Ние правим фенерче на светодиоди със собствените си ръце

В живота на всеки човек има моменти, когато имате нужда от осветление, но няма електричество. Това може да е банално прекъсване на захранването и необходимостта от ремонт на окабеляването в къщата и евентуално поход в гората или нещо подобно.

И, разбира се, всеки знае, че в този случай ще помогне само електрическо фенерче - компактно и в същото време функционално устройство. Сега има много различни видове от този продукт на пазара на електротехника. Това са обикновени фенерчета с лампи с нажежаема жичка и LED, с батерии и батерии. И има много компании, които произвеждат тези устройства - Dick, Lux, Cosmos и т.н.

Но какъв е принципът на неговата работа, малко хора мислят. Междувременно, знаейки устройството и веригата на електрическо фенерче, можете, ако е необходимо, да го поправите или дори да го сглобите със собствените си ръце. Това е проблемът, който ще се опитаме да разберем.

Най-простите фенери

Тъй като фенерчетата са различни, има смисъл да започнете с най-простия - с батерия и лампа с нажежаема жичка, както и да разгледате възможните му неизправности. Схемата на такова устройство е елементарна.

Всъщност в него няма нищо освен батерия, бутон за включване и крушка. И следователно няма специални проблеми с него. Ето няколко възможни незначителни неприятности, които могат да доведат до повреда на такова фенерче:

• Окисляване на някой от контактите. Това могат да бъдат контактите на превключвател, електрическа крушка или батерия. Просто трябва да почистите тези елементи на веригата и устройството ще работи отново.
• Изгаряне на лампа с нажежаема жичка - тук всичко е просто, подмяната на светлинния елемент ще реши този проблем.
• Пълно разреждане на батериите - смяна на батериите с нови (или зареждане, ако са акумулаторни).
• Без контакт или скъсан проводник. Ако фенерчето вече не е ново, тогава има смисъл да смените всички кабели. Не е никак трудно да направите това.

LED фенерче

Този тип фенер има по-мощен светлинен поток и в същото време консумира много малко енергия, което означава, че батериите в него ще издържат по-дълго. Всичко е свързано с дизайна на светлинните елементи - светодиодите нямат нажежаема жичка, не консумират енергия за отопление, поради което ефективността на такива устройства е 80-85% по-висока. Ролята на допълнителното оборудване под формата на преобразувател с участието на транзистор, резистор и високочестотен трансформатор също е голяма.

Ако фенерът е с вградена батерия, то към него трябва да има зарядно устройство.

Веригата на такава лампа се състои от един или повече светодиоди, преобразувател на напрежение, превключвател и батерия. В по-ранните модели фенерчета количеството енергия, консумирано от светодиодите, трябваше да съответства на това, произведено от източника.

Сега този проблем се решава с помощта на преобразувател на напрежение (наричан още умножител). Всъщност той е основната част, която съдържа електрическата верига на фенерчето.

Ако искате да направите такова устройство със собствените си ръце, няма да има особени трудности. Транзистор, резистор и диоди не са проблем. Най-трудният момент ще бъде навиването на високочестотен трансформатор върху феритен пръстен, който се нарича блокиращ генератор.

Но дори и с това може да се справите, като вземете подобен пръстен от дефектен електронен баласт на енергоспестяваща лампа. Въпреки че, разбира се, ако не искате да се забърквате или нямате време, можете да намерите в продажба високоефективни преобразуватели като 8115. С тяхна помощ, използвайки транзистор и резистор, стана възможно да се произвеждат LED фенерче с една батерия.

Самата схема на LED фенерчето е подобна на най-простото устройство и не трябва да се спирате на него, защото дори дете може да го сглоби.

Между другото, когато се използва във верига на преобразувател на напрежение на старо, най-просто фенерче, захранвано от квадратна батерия от 4,5 волта, която не можете да купите сега, можете безопасно да поставите батерия от 1,5 волта, т.е. обичайният „пръст“ или „ малка пръст” батерия. Няма да има загуба на светлинен поток. Основната задача в този случай е да имате поне най-малка представа за радиотехниката, буквално на нивото на познаване на това какво е транзистор, а също и да можете да държите поялник в ръцете си.

Усъвършенстване на китайски фенери

Понякога се случва закупено (на пръв поглед доста висококачествено) фенерче с батерия напълно да се повреди. И изобщо не е необходимо купувачът да е виновен за неправилна работа, въпреки че това също се случва. По-често - това е грешка при сглобяването на китайски фенер в преследване на количеството за сметка на качеството.

Разбира се, в този случай ще трябва да се преработи, по някакъв начин да се модернизира, защото са похарчени пари. Сега трябва да разберете как да направите това и дали е възможно да се конкурирате с китайски производител и да ремонтирате такова устройство сами.

Като се има предвид най-често срещаният вариант, при който когато устройството е включено, индикаторът за зареждане светва, но фенерчето не се зарежда и не работи, можете да видите това.

Често срещана грешка на производителя е, че индикаторът за зареждане (LED) е свързан към веригата паралелно с батерията, което не бива да се допуска. В същото време купувачът включва фенерчето и вижда, че не свети, зарежда отново заряда. В резултат на това всички светодиоди изгарят наведнъж.

Факт е, че не всички производители посочват, че е невъзможно да зареждате такива устройства с включени светодиоди, защото ще бъде невъзможно да ги поправите, остава само да ги замените.

И така, задачата на надграждането е да свържете индикатора за зареждане последователно с батерията.

Както се вижда от диаграмата, този проблем е напълно разрешим.

Но ако китайците поставят резистор 0118 в своя продукт, тогава светодиодите ще трябва да се сменят постоянно, тъй като токът, който им се подава, ще бъде много висок и каквито и светлинни елементи да са инсталирани, те не могат да издържат на натоварването.

LED челник

През последните години такова светлинно устройство стана доста широко разпространено. Наистина е много удобно, когато ръцете са свободни и лъчът на светлината попада там, където човекът гледа, това е основното предимство на фара. Преди това само миньорите можеха да се похвалят с такива и дори тогава, за да го носят, беше необходим шлем, върху който всъщност беше прикрепен фенерът.

Сега закрепването на такова устройство е удобно, можете да го носите при всякакви обстоятелства и на колана ви не виси доста обемна и тежка батерия, която освен това трябва да се зарежда веднъж на ден. Модерният е много по-малък и по-лек, освен това има много ниска консумация на енергия.

И така, какво е такава лампа? И принципът на неговото действие не се различава от светодиода. Вариантите са същите - акумулаторни или със сменяеми батерии. Броят на светодиодите варира от 3 до 24 в зависимост от характеристиките на батерията и преобразувателя.

Освен това такива светлини обикновено имат 4 режима на светене, а не само един. Това са слаб, среден, силен и сигнален - когато светодиодите мигат на кратки интервали.

Режимите на LED фенерчето за челник се управляват от микроконтролер. Освен това, ако е наличен, е възможен дори светкавичен режим. В допълнение, това изобщо не вреди на светодиодите, за разлика от лампите с нажежаема жичка, тъй като техният експлоатационен живот не зависи от броя на циклите на включване и изключване поради липсата на нажежаема жичка.

И така, кое фенерче да изберете?

Разбира се, фенерчетата могат да бъдат различни по отношение на консумацията на напрежение (от 1,5 до 12 V) и с различни превключватели (сензорни или механични), със звуково предупреждение за изтощена батерия. Може да бъде оригиналът или неговите аналози. И не винаги е възможно да се определи какъв вид устройство е пред очите ви. В крайна сметка, докато не се повреди и не започне ремонтът му, е невъзможно да се види каква микросхема или транзистор има в него. Вероятно е по-добре да изберете този, който ви харесва, и да решавате възможните проблеми, когато се появят.

Едно време ми подариха такъв китайски фенер

След шест месеца употреба спря да работи. Отварям кутията, за да установя причината за повредата.

Забравих да изключа фенерчето след употреба. Поради липсата на каквито и да било защитни вериги, оловните батерии бяха разредени до нула. Очевидно имаше сулфатиране на плочите и при зареждане батериите практически не консумираха ток. Тогава мрежовото напрежение от безтрансформаторно зареждане, през включения превключвател, се втурна към светодиодите. В резултат на това всички 15 светодиода се повредиха и само корпусът остана в работно състояние.

Разглеждайки вътрешностите на този китайски фенер, веднага ще отбележа основните му недостатъци:

• без защита срещу дълбоко разреждане на батерията (разрежда се до нула)
• няма контрол на процеса на зареждане на батерията (зарежда се безкрайно)
• няма индикация за изтощена батерия
• Ужасен дизайн на прибиращ се щепсел

Реших да ремонтирам фенерчето, като направих пълен ъпгрейд със смяна на всички вътрешности. И така, какво бихте искали да получите в крайна сметка:

• захранван от литиево-йонна батерия (за облекчаване на теглото)
• зареждане на батерията чрез специализиран контролер (с индикация и автоматично изключване)
• включване / изключване на фенерчето с тактов бутон
• индикация за бързо разреждане на батерията (напрежение 3.7V)
• изключване, когато батерията е напълно разредена (напрежение 3.6V)
• Възможност за USB зареждане
• автоматично изключване на фенерчето при зареждане
• дизайн без използване на редки, скъпи компоненти и микроконтролери

Казано, сторено. Блокова схема на управление.

Ще опиша накратко основните възли на веригата:

• Компонентите DA4, VT3, R17, R24, C16 образуват вторичен блок за защита от разреждане на батерията. Този възел изключва товара от батерията, когато напрежението падне до 2,5 волта. Вторичният защитен блок може да бъде пропуснат; това ще изисква инсталирането на джъмпер R12.
• Компонентите DA3, R16, R18, R21, HL2, HL3, C9, C13 образуват зарядно устройство за батерия с автоматично изключване, контрол на тока и индикация за процеса на зареждане.
• Компонентите DD1, C11, R19, VD1 образуват спусъка, необходим за управление на фенерчето с тактов бутон.
• На компонентите C12, R20, R22 е монтирана верига за потискане на отскачането на контактите на бутона SB1.
• Верига R15, VD3 нулира спусъка, когато фенерчето се зарежда.
• Компонентите VT1, VT2, R13, R14 организират захранването на веригата и светодиодите.
• Компонентите DA1, C1, C3, R5, R6, R7, C4, C5 образуват източник на референтно напрежение от 1,25 волта.
• Компонентите DA2, HL1, C2, R2, R3, R4, R8 формират блок за индикация за изтощена батерия.
• Компонентите DA2, R9, R10, C8, VD2 образуват първична защитна единица срещу разреждане на батерията.
• Резисторите R1, R11, R23 действат като предпазители.

Нека да преминем към желязото. Като начало ще се занимавам с възстановяването на LED блока. Отварям рефлектора.

Отстраняване на изгорели светодиоди.

Запоявам работещи светодиоди, взети от старо дефектно фенерче. Също така сменям всички резистори на номинална стойност 100 ома.

LED блокът е възстановен. Блокова схема.

Сега ще направя таблото за управление. За да направя това, премахвам всички размери и отпечатвам импровизирана дъска на принтера.

Създавам печатна платка, правя я с помощта на технологията LUT и запоявам компонентите.

Отляво можете да видите, че вторичната защита срещу разреждане на батерията не е запоена към платката, вместо това е инсталиран джъмпер R12.

Сега трябва да превърнете превключвателя в бутон за такт. Разглобявам превключвателя.

Покривам правилния изрез с парче черна пластмаса.

Пробивам дупки.

Оправям малък шал с копче на часовник.

Копчето е готово.

Първоначално фенерчето е оборудвано с единичен индикатор, който светва при включване в мрежата. Всъщност този индикатор беше абсолютно безполезен. Обновената дъска съдържа три индикатора - червен, зелен, жълт.

В пластмасовата вложка е необходимо да пробиете дупки за световодите.

Премахнах световодите от стар CRT монитор.

Модернизирана пластмасова вложка със световоди.

Монтирам платката с батерията в корпуса на фенера. Батерията е закрепена към платката с двойнозалепваща лента.

В кутията дъската се чувства като у дома си.

Връщам пластмасовите вложки на мястото им.

Сглобявам тялото.

Фенерчето стана надеждно и удобно. Използването им е удоволствие.

Червен индикатор означава, че батерията е почти празна и фенерчето скоро ще се изключи.

При зареждане свети жълтият индикатор.

В края на процеса на зареждане зеленият индикатор светва.

Накрая предлагам да гледате кратко видео.

Списък на радио елементи

Обозначаване	Тип	Деноминация	Количество	Забележка	резултат	Моят бележник
R1, R11, R23	Резистор	0 ома	3	1206		Към бележника
R2	Резистор	10 kOhm	1	0805		Към бележника
R3	Резистор	1 MΩ	1	0805		Към бележника
R4	Резистор	5,1 kOhm	1	0805		Към бележника
R5, R18, R21	Резистор	300 ома	3	0805		Към бележника
R8	Резистор	300 ома	1	1206		Към бележника
R6, R7, R15	Резистор	100 kOhm	3	1206		Към бележника
R13, R19	Резистор	100 kOhm	2	0805		Към бележника
R9	Резистор	6,8 kOhm	1	1206		Към бележника
R10	Резистор	3,6 kOhm	1	0805		Към бележника
R14	Резистор	330 ома	1	1206		Към бележника
R16	Резистор	3 kOhm	1	0805		Към бележника
R17	Резистор	1 kOhm	1	0805		Към бележника
R22	Резистор	1 kOhm	1	1206		Към бележника
R20	Резистор	20 kOhm	1	0805		Към бележника
R24	Резистор	100 ома	1	0805		Към бележника
C1, C3, C9, C13	Кондензатор	10uF 10V	4	1206		Към бележника
C2, C4, C6, C8, C11, C15, C16	Кондензатор	100nF 10V	7	0805		Към бележника
C5, C7, C10, C12	Кондензатор	1uF 10V	4	0805		Към бележника
C14	Танталов кондензатор	47uF 10V	1	д		Към бележника
DA1	Линеен регулатор	AMS1117-ADJ	1	СОТ-223		Към бележника
DA2	Операционен усилвател	LM358	1	SOIC-8		Към бележника
DA3	контролер за зареждане	TP4056	1	SOIC-8EP		Към бележника
DA4	Контролер за защита	DW01p	1	СОТ-23-6		Към бележника
DD1	Десетичен брояч	HEF4017	1	SOIC-16		Към бележника
VT1	MOSFET транзистор

Широкото използване на светодиоди се възпрепятства от техните технически характеристики, по-специално от нелинейната характеристика на тока и напрежението и "неудобните" захранващи напрежения. Следователно за светодиодите се използват различни видове преобразуватели на напрежение, работещи на базата на трансформатори или индуктивни устройства за съхранение на енергия. Предложеният дизайн на LED фенерчето се захранва от две АА батерии, като светлинно устройство е използван суперярък снежнобял LED DFL-OSPW5111P с яркост 30 cd с консумация на ток само 80 mA

Веригата на фенерчето е доста проста, тъй като не съдържа микроконтролери, не изисква конфигурация и трябва да започне да работи веднага след сглобяването и захранването. Алгоритъмът на работа е следният. Когато батерията G1 е свързана, веригата C6R8 нулира брояча DD1. Бутон SB1 е свързан към входа за броене DD1 през веригата C8-R11-R12 (анти-отскачане). Чрез натискане на SB1, ние караме DD1 да работи, логическа единица е зададена на щифта OUT1, DA2 LED драйверът се включва, изходният му ток е около 350 mA. Като щракнеш отново на SB1, на OUT2 "log. 1", и през VD3 се нулира брояча, DA2 драйвера се изключва. Класическо зарядно устройство е изградено на DA1, със съпротивлението R1 избираме желания ток на зареждане. В този дизайн токът е ограничен до 500 mA. При зареждане броячът DD1 се нулира чрез R10-VD4. Тоест работата на устройството е временно блокирана, докато батерията се зарежда. Микросглобката DA3 и транзисторът VT1 FS8205 образуват верига за защита от разреждане на литиево-йонната батерия. Захранването към DA3 следва през VD1 и VD2. Това е необходимо, за да се повиши нивото на работа на защитата до 3 волта.

Печатната платка на фенера и етапите на сглобяването му на снимките можете да изтеглите от линка по-горе:

Този дизайн ви позволява да свържете от три до десет ултра ярки светодиода с ток до 750 mA.

Не забравяйте, че захранващото напрежение на платката не трябва да бъде по-високо от захранващото напрежение на използваните светодиоди. За да се намали консумацията на енергия и да се увеличи ефективността, към дизайна е добавен n-канал, който има много ниско съпротивление. За управление на силовия транзистор веригата има управляващ блок, базиран на биполярен транзистор, резистор R1 и диод VD1.

В момента, в който се появи контролният сигнал, биполярният транзистор е затворен и MOSFET портата се зарежда през диода VD1. В края на импулса портата VT2 ще бъде разредена през отворения транзистор. Този режим на работа гарантира мигновеното отваряне и затваряне на MOSFET и по този начин повишава ефективността на преобразувателя.

Дизайнът е базиран на чипа LMC555. В този случай той работи като генератор на квадратни вълни. За разлика от схемата на стандартното му използване, в този случай към веригата на фенерчето беше добавен диод BAT85 Шотки. Благодарение на използването му два различни периода от време могат да се регулират независимо един от друг. Продължителността на времето, в което изходът ще бъде логически висок, се задава от съпротивлението R1 и капацитет C2, а продължителността на времето, в което изходът ще бъде логически нисък, зависи от резистора R2, потенциометъра P1 и кондензатора C2. Коефициентът на запълване може да се променя от 30% до 96%. По този начин се извършва затъмняване, тоест промяна в яркостта на блясъка на три мощни източника на светлина, които осигуряват осветление. Схемата LMC555 е CMOS версия на популярния и добре познат таймер LM555 в радиолюбителската общност, но консумира много по-малко ток, така че е препоръчително да използвате името му. Допълнителен драйвер на транзистор с полеви ефекти BS170 (T1) се използва за управление на товара на изхода на веригата на фенерчето. Този полеви работник може да работи с ток на натоварване до 500 mA. По-долу има диаграма на мини USB фенерче.

Подсветката се свързва към мобилен телефон или таблет чрез Mini USB интерфейс. На практика обаче се оказа, че не всички цифрови джаджи могат да доставят 500 mA и това трябва да се има предвид при свързване на фенер към устройството.

Отличителна черта на предложения любителски радиодизайн е, че като източник на захранване се използва стъпков двигател от флопидисково устройство. Генериране на поток от свободни електрони поради движението на махалото на ротора. Поради това те са доста удобни за използване. Напрежението на светодиодите зависи само от интензивността на въртене на арматурата на стъпковия двигател.

Правилно направеното осветление на парк или лятна вила може да превърне безжизненото скучно пространство във фантастична приказка. Градинската LED лампа, чиято схема е разгледана по-долу, се използва за организиране на ландшафтно озеленяване и осветление. В същото време лампите изпълняват двойна функция: те са източник на изкуствено осветление и декоративни елементи за вашата градина.

Да направите LED лампа със собствените си ръце е доста проста, малко свободно време, някои компоненти за веригата и вашето желание. Най-добрият вариант за начинаещ радиолюбител е промяната на съществуваща лампа

Мнозина, които са закупили евтин китайски фенер със супер ярък светодиод, се оплакват, че батериите в тях умират много бързо. Всъщност това наистина е така, защото по правило те нямат контролер за зареждане и разреждане, но.

Схемата, фърмуерът, проектът в Proteus и програмата могат да бъдат изтеглени от облака от връзката по-горе.

Направи си сам просто LED фенерче

С това решение се оказа намаляване на размерите на цялата система, на първо място, магнитната верига на преобразувателния трансформатор.

Трансформатор T1 е навит върху пръстеновидно магнитно ядро ​​K10x6x3, изработено от 2000NM ферит. Първичната и вторичната намотка на трансформатора се навиват веднага (т.е. в 4 проводника).

След навиване на трансформатора проводниците на намотките се свързват съгласно схемата. Резистор R1 - MLT, транзистори KT529A, може да се замени с KT530A, но е необходимо да се промени полярността на батериите.

Светодиодът се поставя в корпуса на фенерчето вместо лампа с нажежаема жичка, но така, че да излиза на 0,5 ... 1 mm от гнездото за монтажа му.

Основното предимство на тази схема е ниската консумация на енергия и наличието на сигнален режим поради ритмичното мигане на светодиодите. който може да се регулира в широк диапазон.

Въпреки ниското захранващо напрежение от само 7-15V, LED прожекторът дава яркост не по-лоша от яркостта на автомобилните фарове. Схематичната диаграма на прожектора е направена на DC-DC преобразувател на чип D2 LM2575-5V.

, (вижте референтните данни) поддържа 5V стабилизирано напрежение. Захранват се от батерия от 22 светодиода. Светодиодите са свързани по двойки последователно, 4,2 V пада на всяка двойка. Останалите 0,8 V се гасят от резистори R3-R13. Изпомпването се извършва върху индуктивността L1, диодът VD1 служи като токоизправител, а кондензаторът C5 работи като интегратор.

Чипът LM2575 има режим на блокиране на пин 5. Когато към него се приложи логическа единица, чипът LM2575 се изключва и прожекторът изгасва. Ако превключвателят S1 е хвърлен в положение „Мигане“, тогава импулсите от мултивибратора на чипа D1 K561LE5 ще пристигнат на щифт 5 D2, чиято честота може да се регулира от променливия резистор R2. Дросел L1 е навит на феритен пръстен 2000NM с диаметър 23mm. Съдържа 60 намотки проводник PEV 0.61.

Можете да използвате почти всякакви супер ярки или супер ярки светодиоди, но с падащо напрежение не повече от 2,4 V. Могат да се използват и светодиоди с високо напрежение, но те трябва да се включват един по един.

Тази схема на LED фенерче осигурява функция за автоматично изключване, която предпазва батерията от дълбоко разреждане, което е много важно за Ni-MH или Ni-Cd батерии с размер AA, AAA, а за туризъм и къмпинг този размер е ключов, тъй като вместо можете да използвате обичайните най-често срещаните батерии в Русия. Мощността в тази верига се изчислява от седем AA батерии, така че използвахме понижаващ преобразувател на напрежение за захранване на светодиодите.