Mai multe circuite de alimentare LED simple. Schema electrica dupa modificare

După ce am lucrat aproximativ un an, farul meu LED Headlight XM-L T6 a început să se aprindă din când în când, sau chiar să se stingă fără comandă. Curând a încetat să se mai pornească complet.

Primul lucru pe care l-am crezut a fost că bateria din compartimentul bateriei se defecta.

Pentru a aprinde indicatorul cu LED-uri din spate, se folosește un LED SMD roșu obișnuit. Marcat pe placă ca LED. Iluminează o farfurie de plastic alb.

Deoarece compartimentul bateriei este situat pe partea din spate a capului, acest indicator este clar vizibil noaptea.

Evident, nu va strica atunci când mergeți cu bicicleta și mersul pe jos pe trasee rutiere.

Printr-un rezistor de 100 ohmi, borna pozitivă a LED-ului roșu SMD este conectată la scurgerea tranzistorului MOSFET FDS9435A. Astfel, atunci când lanterna este aprinsă, tensiunea este furnizată atât la LED-ul principal Cree XM-L T6 XLamp, cât și la LED-ul roșu SMD de putere redusă.

Am aranjat principalele detalii. Acum vă spun ce s-a stricat.

Când apăsați butonul de pornire al lanternei, puteți vedea că LED-ul roșu SMD a început să strălucească, dar foarte slab. Funcționarea LED-ului corespundea modurilor de funcționare standard ale lanternei (luminozitate maximă, luminozitate scăzută și stroboscop). A devenit clar că cipul de control U1 (FM2819) funcționează cel mai probabil.

Deoarece răspunde în mod normal la apăsarea unui buton, atunci poate că problema constă în sarcina în sine - un LED alb puternic. După ce am dezlipit firele care merg la LED-ul Cree XM-L T6 și l-am conectat la o sursă de alimentare de casă, am fost convins că funcționează.

În timpul măsurătorilor, s-a dovedit că, în modul de luminozitate maximă, scurgerea tranzistorului FDS9435A este de numai 1,2 V. Desigur, această tensiune nu a fost suficientă pentru a alimenta puternicul LED Cree XM-L T6, dar a fost suficient pentru ca LED-ul roșu SMD să-și facă cristalul să strălucească slab.

A devenit clar că tranzistorul FDS9435A, care este folosit în circuit ca o cheie electronică, este defect.

Nu am ales nimic pentru a înlocui tranzistorul, dar am cumpărat un MOSFET PowerTrench FDS9435A cu canal P original de la Fairchild. Iată apariția lui.

După cum puteți vedea, acest tranzistor are marcaje complete și semnul distinctiv al companiei Fairchild ( F ), care a eliberat acest tranzistor.

După ce am comparat tranzistorul original cu cel instalat pe placă, mi-a trecut prin cap gândul că în lanternă a fost instalat un tranzistor fals sau mai puțin puternic. Poate chiar căsătoria. Cu toate acestea, felinarul nu a rezistat nici măcar un an, iar elementul de putere deja „își aruncase copitele”.

Pinout-ul tranzistorului FDS9435A este următorul.

După cum puteți vedea, în carcasa SO-8 există un singur tranzistor. Pinii 5, 6, 7, 8 sunt combinați și sunt știftul de scurgere ( D ploaie). Pinii 1, 2, 3 sunt, de asemenea, conectați împreună și sunt sursa ( S ource). Al 4-lea pin este poarta ( G a mancat). Acesta este motivul pentru care semnalul vine de la cipul de control FM2819 (U1).

Ca înlocuitor pentru tranzistorul FDS9435A, puteți utiliza APM9435, AO9435, SI9435. Toate acestea sunt analoge.

Puteți deslipi tranzistorul folosind fie metode convenționale, fie altele mai exotice, de exemplu, folosind aliajul Rose. De asemenea, puteți utiliza metoda forței brute - tăiați cablurile cu un cuțit, demontați carcasa și apoi dezlipiți cablurile rămase de pe placă.

După înlocuirea tranzistorului FDS9435A, farul a început să funcționeze corect.

Aceasta încheie povestea despre renovare. Dar dacă nu aș fi fost un mecanic radio curios, aș fi lăsat totul așa cum este. Funcționează bine. Dar unele momente m-au bântuit.

Deoarece inițial nu știam că microcircuitul marcat 819L (24) este FM2819, înarmat cu un osciloscop, am decis să văd ce semnal furnizează microcircuitul porții tranzistorului în diferite moduri de funcționare. E interesant.

Când primul mod este pornit, la poarta tranzistorului FDS9435A este alimentat de la cipul FM2819 -3,4...3,8V, care corespunde practic cu tensiunea de pe baterie (3,75...3,8V). Desigur, o tensiune negativă este aplicată la poarta tranzistorului, deoarece este pe canal P.

În acest caz, tranzistorul se deschide complet și tensiunea de pe LED-ul Cree XM-L T6 ajunge la 3,4...3,5V.

În modul de strălucire minimă (1/4 de luminozitate), tranzistorul FDS9435A ajunge aproximativ 0,97 V de la cipul U1. Acest lucru se întâmplă dacă efectuați măsurători cu un multimetru obișnuit, fără clopoței și fluiere.

De fapt, în acest mod, un semnal PWM (modularea lățimii impulsului) ajunge la tranzistor. După ce am conectat sondele osciloscopului între sursa de alimentare „+” și terminalul de poartă al tranzistorului FDS9435A, am văzut această imagine.

Imagine a unui semnal PWM pe ecranul osciloscopului (timp/diviziune - 0,5; V/diviziune - 0,5). Timpul de baleiaj este mS (milisecunde).

Deoarece poartă este aplicată o tensiune negativă, „imaginea” de pe ecranul osciloscopului este răsturnată. Adică acum fotografia din centrul ecranului arată nu un impuls, ci o pauză între ei!

Pauza în sine durează aproximativ 2,25 milisecunde (mS) (4,5 diviziuni de 0,5 mS). În acest moment tranzistorul este închis.

Apoi tranzistorul se deschide pentru 0,75 mS. În același timp, LED-ul XM-L T6 este alimentat cu tensiune. Amplitudinea fiecărui impuls este de 3V. Și, după cum ne amintim, am măsurat doar 0,97 V cu un multimetru. Acest lucru nu este surprinzător, deoarece am măsurat tensiune constantă cu un multimetru.

Acesta este momentul de pe ecranul osciloscopului. Comutatorul de timp/diviziune a fost setat la 0,1 pentru a determina mai bine durata pulsului. Tranzistorul este deschis. Nu uitați că obturatorul este marcat cu minus „-”. Impulsul este inversat.

S = (2,25mS + 0,75mS) / 0,75mS = 3mS / 0,75mS = 4. Unde,

S - duty cycle (valoare adimensională);

Τ - perioada de repetiție (milisecunde, mS). În cazul nostru, perioada este egală cu suma pornirii (0,75 mS) și pauzei (2,25 mS);

τ - durata impulsului (milisecunde, mS). Pentru noi este 0,75mS.

De asemenea, puteți defini ciclu de lucru(D), care în mediul vorbitor de limba engleză se numește Duty Cycle (deseori găsit în tot felul de fișe de date pentru componente electronice). De obicei este indicat ca procent.

D = τ/Τ = 0,75/3 = 0,25 (25%). Astfel, în modul de luminozitate scăzută, LED-ul este aprins doar un sfert din perioadă.

Când am făcut calculele pentru prima dată, factorul meu de umplere a ieșit la 75%. Dar apoi, când am văzut o linie în fișa de date de pe FM2819 despre modul de luminozitate 1/4, mi-am dat seama că am greșit undeva. Pur și simplu am amestecat pauză și durata pulsului, pentru că din obișnuință am confundat minusul „-” de pe obturator cu plus „+”. De aceea s-a dovedit invers.

În modul „STROBE”, nu am putut vedea semnalul PWM, deoarece osciloscopul este analog și destul de vechi. Nu am reușit să sincronizez semnalul de pe ecran și să obțin o imagine clară a impulsurilor, deși prezența lui era vizibilă.

Schema de conectare tipică și pinout ale microcircuitului FM2819. Poate cineva îl va găsi util.

M-au bântuit și unele probleme legate de funcționarea LED-ului. Cumva nu m-am ocupat niciodată de luminile LED până acum, dar acum voiam să-mi dau seama.

Când m-am uitat prin fișa de date pentru LED-ul Cree XM-L T6, care este instalat în lanternă, mi-am dat seama că valoarea rezistenței de limitare a curentului era prea mică (0,13 Ohm). Da, iar pe placă era liber un slot pentru un rezistor.

Când navigam pe internet în căutarea informațiilor despre microcircuitul FM2819, am văzut fotografii cu mai multe plăci de circuite imprimate cu lanterne similare. Unii aveau patru rezistențe de 1 Ohm lipite la ei, iar unii chiar aveau un rezistor SMD marcat cu „0” (jumper), ceea ce, în opinia mea, este în general o crimă.

Un LED este un element neliniar și, prin urmare, un rezistor de limitare a curentului trebuie conectat în serie cu acesta.

Dacă te uiți la fișa de date pentru LED-urile din seria Cree XLamp XM-L, vei descoperi că tensiunea maximă de alimentare este de 3,5 V, iar tensiunea nominală este de 2,9 V. În acest caz, curentul prin LED poate ajunge la 3A. Iată graficul din fișa de date.

Curentul nominal pentru astfel de LED-uri este considerat a fi un curent de 700 mA la o tensiune de 2,9 V.

Mai exact, la lanterna mea, curentul prin LED era de 1,2 A la o tensiune de 3,4...3,5V, ceea ce este clar prea mult.

Pentru a reduce curentul direct prin LED, în locul rezistențelor anterioare, am lipit patru noi cu o valoare nominală de 2,4 Ohmi (dimensiunea 1206). Am obținut o rezistență totală de 0,6 Ohm (putere disipată 0,125W * 4 = 0,5W).

După înlocuirea rezistențelor, curentul direct prin LED a fost de 800 mA la o tensiune de 3,15 V. În acest fel LED-ul va funcționa într-un regim termic mai blând și sperăm că va dura mult timp.

Deoarece rezistențele de dimensiunea 1206 sunt proiectate pentru o disipare a puterii de 1/8W (0,125 W), iar în modul de luminozitate maximă, aproximativ 0,5 W de putere este disipată pe patru rezistențe de limitare a curentului, este de dorit să se elimine excesul de căldură din ele.

Pentru a face acest lucru, am curățat lacul verde din zona de cupru de lângă rezistențe și am lipit o picătură de lipit pe el. Această tehnică este adesea folosită pe plăcile de circuite imprimate ale echipamentelor electronice de larg consum.

După finalizarea umplerii electronice a lanternei, am acoperit placa cu circuit imprimat cu lac PLASTIK-71 (lac acrilic electroizolant) pentru a o proteja de condens și umiditate.

Când am calculat rezistența de limitare a curentului, am întâlnit câteva subtilități. Tensiunea de la scurgerea tranzistorului MOSFET trebuie luată ca tensiune de alimentare a LED-ului. Faptul este că pe canalul deschis al tranzistorului MOSFET, o parte din tensiune se pierde din cauza rezistenței canalului (R (ds) on).

Cu cât este mai mare curentul, cu atât mai multă tensiune „se stabilește” de-a lungul căii Source-Drain a tranzistorului. Pentru mine, la un curent de 1.2A era 0.33V, iar la 0.8A - 0.08V. De asemenea, o parte din tensiune scade pe firele de conectare care merg de la bornele bateriei la placă (0,04V). S-ar părea un fleac, dar în total se adună până la 0,12V. Deoarece sub sarcină tensiunea bateriei Li-ion scade la 3,67...3,75V, atunci scurgerea MOSFET este deja 3,55...3,63V.

Un alt 0,5...0,52V este stins printr-un circuit de patru rezistențe paralele. Ca rezultat, LED-ul primește o tensiune de aproximativ 3 volți impari.

La momentul scrierii acestui articol, a apărut la vânzare o versiune actualizată a farului revizuit. Are deja o placă de control pentru încărcarea/descărcarea bateriei Li-ion încorporată și, de asemenea, adaugă un senzor optic care vă permite să porniți lanterna cu un gest cu palma.

Pentru siguranță și capacitatea de a continua activitățile active în întuneric, o persoană are nevoie de iluminare artificială. Oamenii primitivi au împins întunericul dând foc ramurilor copacilor, apoi au venit cu o torță și o sobă cu kerosen. Și numai după inventarea prototipului unei baterii moderne de către inventatorul francez Georges Leclanche în 1866 și a lămpii cu incandescență în 1879 de către Thomson Edison, David Mizell a avut ocazia să breveteze prima lanternă electrică în 1896.

De atunci, nimic nu s-a schimbat în circuitul electric al noilor probe de lanternă, până când, în 1923, omul de știință rus Oleg Vladimirovici Losev a găsit o legătură între luminiscența din carbură de siliciu și joncțiunea p-n, iar în 1990, oamenii de știință au reușit să creeze un LED cu o lumină mai mare. eficiență, permițându-le să înlocuiască un bec incandescent Utilizarea LED-urilor în locul lămpilor cu incandescență, datorită consumului redus de energie al LED-urilor, a făcut posibilă creșterea în mod repetat a timpului de funcționare a lanternelor cu aceeași capacitate a bateriilor și acumulatorilor, creșterea fiabilității lanternelor și eliminarea practic a tuturor restricțiilor privind zona de utilizare a acestora.

Lanterna LED reîncărcabilă pe care o vedeți în fotografie a venit la mine pentru reparație cu o plângere că lanterna chinezească Lentel GL01 pe care am cumpărat-o zilele trecute cu 3 USD nu se aprinde, deși indicatorul de încărcare a bateriei este aprins.

Inspecția externă a felinarului a făcut o impresie pozitivă. Turnare de înaltă calitate a carcasei, mâner și comutator confortabil. Tijele pentru conectarea la o rețea casnică pentru încărcarea bateriei sunt retractabile, eliminând necesitatea depozitării cablului de alimentare.

Atenţie! Când dezasamblați și reparați lanterna, dacă este conectată la rețea, trebuie să aveți grijă. Atingerea unor părți neprotejate ale corpului dumneavoastră cu fire și părți neizolate poate duce la electrocutare.

Cum să dezasamblați lanterna reîncărcabilă Lentel GL01 LED

Deși lanterna a fost supusă reparației în garanție, amintindu-mi experiențele mele în timpul reparației în garanție a unui fierbător electric defect (fierbătorul era scump și elementul de încălzire din el s-a ars, așa că nu a fost posibil să-l repar cu propriile mâini), am am decis să fac singur reparația.

A fost ușor să dezasamblați felinarul. Este suficient să rotiți inelul care fixează sticla de protecție un unghi mic în sens invers acelor de ceasornic și să-l trageți, apoi să deșurubați mai multe șuruburi. S-a dovedit că inelul este fixat pe corp folosind o conexiune de baionetă.

După îndepărtarea uneia dintre jumătățile corpului lanternei, a apărut accesul la toate componentele acesteia. În stânga în fotografie puteți vedea o placă de circuit imprimat cu LED-uri, la care este atașat un reflector (reflector de lumină) cu trei șuruburi. În centru există o baterie neagră cu parametri necunoscuți; există doar un marcaj al polarității bornelor. În dreapta bateriei se află o placă de circuit imprimat pentru încărcător și indicație. În dreapta este o priză cu tije retractabile.

La o examinare mai atentă a LED-urilor, s-a dovedit că pe suprafețele emițătoare ale cristalelor tuturor LED-urilor existau puncte negre sau puncte. A devenit clar chiar și fără a verifica LED-urile cu un multimetru că lanterna nu se aprindea din cauza arderii lor.

Au fost, de asemenea, zone înnegrite pe cristalele a două LED-uri instalate ca iluminare de fundal pe panoul de indicare a încărcării bateriei. În lămpile și benzile cu LED-uri, un LED se defectează de obicei și, acționând ca o siguranță, îi protejează pe celelalte de ardere. Și toate cele nouă LED-uri din lanternă s-au defectat în același timp. Tensiunea bateriei nu a putut crește până la o valoare care ar putea deteriora LED-urile. Pentru a afla motivul, a trebuit să desenez o schemă a circuitului electric.

Găsirea cauzei defecțiunii lanternei

Circuitul electric al lanternei este format din două părți complete funcțional. Partea circuitului situată în stânga comutatorului SA1 acționează ca un încărcător. Și partea din circuit afișată în dreapta comutatorului oferă strălucire.

Încărcătorul funcționează după cum urmează. Tensiunea din rețeaua casnică de 220 V este furnizată la condensatorul limitator de curent C1, apoi la un redresor în punte asamblat pe diode VD1-VD4. De la redresor, tensiunea este furnizată la bornele bateriei. Rezistorul R1 servește la descărcarea condensatorului după scoaterea mufei lanternei din rețea. Acest lucru previne șocurile electrice de la descărcarea condensatorului în cazul în care mâna dvs. atinge accidental doi pini ai mufei în același timp.

LED-ul HL1, conectat în serie cu rezistența de limitare a curentului R2 în direcția opusă cu dioda din dreapta sus a podului, după cum se dovedește, se aprinde întotdeauna când ștecherul este introdus în rețea, chiar dacă bateria este defectă sau deconectată din circuit.

Comutatorul de mod de funcționare SA1 este utilizat pentru a conecta grupuri separate de LED-uri la baterie. După cum puteți vedea din diagramă, reiese că, dacă lanterna este conectată la rețea pentru încărcare, iar glisa comutatorului este în poziția 3 sau 4, atunci tensiunea de la încărcătorul de baterie merge și la LED-uri.

Dacă o persoană pornește lanterna și descoperă că nu funcționează și, neștiind că glisa comutatorului trebuie să fie setat în poziția „oprit”, despre care nu se spune nimic în instrucțiunile de utilizare ale lanternei, conectează lanterna la rețea pentru încărcare, apoi pe cheltuială Dacă există o creștere a tensiunii la ieșirea încărcătorului, LED-urile vor primi o tensiune semnificativ mai mare decât cea calculată. Un curent care depășește curentul permis va curge prin LED-uri și acestea se vor arde. Pe măsură ce o baterie acidă îmbătrânește din cauza sulfatării plăcilor de plumb, tensiunea de încărcare a bateriei crește, ceea ce duce și la arderea LED-urilor.

O altă soluție de circuit care m-a surprins a fost conectarea în paralel a șapte LED-uri, ceea ce este inacceptabil, deoarece caracteristicile curent-tensiune chiar și ale LED-urilor de același tip sunt diferite și, prin urmare, curentul care trece prin LED-uri nu va fi, de asemenea, același. Din acest motiv, atunci când alegeți valoarea rezistorului R4 pe baza curentului maxim admisibil care curge prin LED-uri, unul dintre ele se poate supraîncărca și eșua, iar acest lucru va duce la un supracurent al LED-urilor conectate în paralel și, de asemenea, se vor arde.

Reprelucrare (modernizare) circuitului electric al lanternei

A devenit evident că defecțiunea lanternei se datora unor erori făcute de dezvoltatorii schemei sale electrice. Pentru a repara lanterna și a preveni să se rupă din nou, trebuie să o refaceți, înlocuind LED-urile și făcând modificări minore la circuitul electric.

Pentru ca indicatorul de încărcare a bateriei să semnaleze efectiv că se încarcă, LED-ul HL1 trebuie conectat în serie cu bateria. Pentru a aprinde un LED, este necesar un curent de câțiva miliamperi, iar curentul furnizat de încărcător ar trebui să fie de aproximativ 100 mA.

Pentru a asigura aceste condiții, este suficient să deconectați lanțul HL1-R2 de la circuit în locurile indicate prin cruci roșii și să instalați un rezistor suplimentar Rd cu o valoare nominală de 47 Ohmi și o putere de cel puțin 0,5 W în paralel cu acesta. . Curentul de încărcare care trece prin Rd va crea o cădere de tensiune de aproximativ 3 V pe el, ceea ce va furniza curentul necesar pentru ca indicatorul HL1 să se aprindă. În același timp, punctul de conectare dintre HL1 și Rd trebuie conectat la pinul 1 al comutatorului SA1. În acest mod simplu, va fi imposibilă alimentarea cu tensiune de la încărcător la LED-urile EL1-EL10 în timpul încărcării bateriei.

Pentru a egaliza mărimea curenților care curg prin LED-urile EL3-EL10, este necesar să excludeți rezistorul R4 din circuit și să conectați un rezistor separat cu o valoare nominală de 47-56 Ohmi în serie cu fiecare LED.

Schema electrica dupa modificare

Modificările minore aduse circuitului au crescut conținutul de informații al indicatorului de încărcare al unei lanterne LED chinezești ieftine și au crescut foarte mult fiabilitatea acestuia. Sper ca producătorii de lanterne cu LED-uri să facă modificări în circuitele electrice ale produselor lor după ce au citit acest articol.

După modernizare, schema circuitului electric a luat forma ca în desenul de mai sus. Dacă trebuie să iluminați lanterna pentru o lungă perioadă de timp și nu aveți nevoie de luminozitate mare a strălucirii sale, puteți instala suplimentar un rezistor de limitare a curentului R5, datorită căruia durata de funcționare a lanternei fără reîncărcare se va dubla.

Reparatie lanterne cu baterie LED

După dezasamblare, primul lucru pe care trebuie să-l faceți este să restabiliți funcționalitatea lanternei și apoi să începeți să o actualizați.

Verificarea LED-urilor cu un multimetru a confirmat că erau defecte. Prin urmare, toate LED-urile trebuiau dezlipite și găurile eliberate de lipire pentru a instala noi diode.

Judecând după aspectul său, placa a fost echipată cu LED-uri cu tub din seria HL-508H cu un diametru de 5 mm. Au fost disponibile LED-uri de tip HK5H4U dintr-o lampă LED liniară cu caracteristici tehnice similare. Au venit la îndemână pentru repararea felinarului. Când lipiți LED-urile pe placă, trebuie să vă amintiți să respectați polaritatea; anodul trebuie conectat la borna pozitivă a bateriei sau bateriei.

După înlocuirea LED-urilor, PCB-ul a fost conectat la circuit. Luminozitatea unor LED-uri a fost ușor diferită de altele datorită rezistenței comune de limitare a curentului. Pentru a elimina acest dezavantaj, este necesar să îndepărtați rezistența R4 și să-l înlocuiți cu șapte rezistențe, conectate în serie cu fiecare LED.

Pentru a selecta un rezistor care să asigure funcționarea optimă a LED-ului, dependența curentului care circulă prin LED de valoarea rezistenței conectate în serie a fost măsurată la o tensiune de 3,6 V, egală cu tensiunea bateriei lanternei.

Pe baza condițiilor de utilizare a lanternei (în caz de întreruperi în alimentarea cu energie a apartamentului), nu a fost necesară o luminozitate ridicată și un domeniu de iluminare ridicat, așa că rezistorul a fost ales cu o valoare nominală de 56 Ohmi. Cu un astfel de rezistor de limitare a curentului, LED-ul va funcționa în modul de lumină, iar consumul de energie va fi economic. Dacă trebuie să stoarceți luminozitatea maximă de la lanternă, atunci ar trebui să utilizați un rezistor, așa cum se poate vedea din tabel, cu o valoare nominală de 33 ohmi și să faceți două moduri de funcționare a lanternei pornind un alt curent comun - rezistor limitator (in diagrama R5) cu o valoare nominala de 5,6 Ohmi.

Pentru a conecta un rezistor în serie cu fiecare LED, trebuie mai întâi să pregătiți placa de circuit imprimat. Pentru a face acest lucru, trebuie să tăiați orice cale de transport de curent pe ea, potrivită pentru fiecare LED, și să faceți plăcuțe de contact suplimentare. Căile de purtare a curentului de pe placă sunt protejate de un strat de lac, care trebuie răzuit cu o lamă de cuțit până la cupru, ca în fotografie. Apoi cosiți plăcuțele de contact goale cu lipire.

Este mai bine și mai convenabil să pregătiți o placă de circuit imprimat pentru montarea rezistențelor și lipirea lor dacă placa este montată pe un reflector standard. În acest caz, suprafața lentilelor LED nu va fi zgâriată și va fi mai convenabil să lucrați.

Conectarea plăcii de diode după reparație și modernizare la bateria lanternei a arătat că luminozitatea tuturor LED-urilor a fost suficientă pentru iluminare și aceeași luminozitate.

Înainte să am timp să repar lampa anterioară, a fost reparată una a doua, cu aceeași defecțiune. Nu am găsit nicio informație despre producător sau specificații tehnice pe corpul lanternei, dar judecând după stilul de fabricație și cauza defecțiunii, producătorul este același, Chinese Lentel.

Pe baza datei de pe corpul lanternei și de pe baterie, s-a putut stabili că lanterna avea deja patru ani vechime și, potrivit proprietarului acesteia, lanterna a funcționat impecabil. Este evident că lanterna a durat mult timp datorită semnului de avertizare „Nu porniți în timpul încărcării!” pe un capac rabatabil care acoperă un compartiment în care este ascuns un ștecher pentru conectarea lanternei la rețeaua pentru încărcarea bateriei.

În acest model de lanternă, LED-urile sunt incluse în circuit conform regulilor; cu fiecare este instalată în serie o rezistență de 33 Ohm. Valoarea rezistenței poate fi recunoscută cu ușurință prin codificarea culorilor folosind un calculator online. O verificare cu un multimetru a arătat că toate LED-urile erau defecte, iar rezistențele au fost, de asemenea, sparte.

O analiză a cauzei defecțiunii LED-urilor a arătat că din cauza sulfatării plăcilor bateriei cu acid, rezistența sa internă a crescut și, ca urmare, tensiunea de încărcare a crescut de mai multe ori. În timpul încărcării, lanterna a fost aprinsă, curentul prin LED-uri și rezistențe a depășit limita, ceea ce a dus la defectarea acestora. A trebuit să înlocuiesc nu numai LED-urile, ci și toate rezistențele. Pe baza condițiilor de funcționare mai sus menționate ale lanternei, au fost alese pentru înlocuire rezistențe cu o valoare nominală de 47 Ohmi. Valoarea rezistenței pentru orice tip de LED poate fi calculată folosind un calculator online.

Reproiectarea circuitului de indicare a modului de încărcare a bateriei

Lanterna a fost reparată și puteți începe să faceți modificări la circuitul de indicare a încărcării bateriei. Pentru a face acest lucru, este necesar să tăiați pista de pe placa de circuit imprimat a încărcătorului și indicarea în așa fel încât lanțul HL1-R2 de pe partea LED-ului să fie deconectat de la circuit.

Bateria AGM cu plumb-acid a fost profund descărcată și încercarea de a o încărca cu un încărcător standard a eșuat. A trebuit să încarc bateria folosind o sursă de alimentare staționară cu funcție de limitare a curentului de sarcină. Bateriei i s-a aplicat o tensiune de 30 V, în timp ce în primul moment a consumat doar câțiva mA de curent. În timp, curentul a început să crească și după câteva ore a crescut la 100 mA. După încărcarea completă, bateria a fost instalată în lanternă.

Încărcarea bateriilor AGM plumb-acid descărcate profund cu o tensiune crescută ca urmare a stocării pe termen lung vă permite să le restabiliți funcționalitatea. Am testat metoda pe bateriile AGM de mai mult de o duzină de ori. Bateriile noi care nu doresc să fie încărcate de la încărcătoarele standard sunt restabilite aproape la capacitatea inițială atunci când sunt încărcate de la o sursă constantă la o tensiune de 30 V.

Bateria a fost descărcată de mai multe ori pornind lanterna în modul de funcționare și încărcată cu un încărcător standard. Curentul de încărcare măsurat a fost de 123 mA, cu o tensiune la bornele bateriei de 6,9 ​​V. Din păcate, bateria era uzată și era suficientă pentru a funcționa lanternei timp de 2 ore. Adică capacitatea bateriei a fost de aproximativ 0,2 Ah și pentru funcționarea pe termen lung a lanternei este necesară înlocuirea acesteia.

Lanțul HL1-R2 de pe placa de circuit imprimat a fost plasat cu succes și a fost necesar să tăiați doar o cale de transport de curent la un unghi, ca în fotografie. Lățimea de tăiere trebuie să fie de cel puțin 1 mm. Calculul valorii rezistenței și testarea în practică au arătat că pentru funcționarea stabilă a indicatorului de încărcare a bateriei, este necesar un rezistor de 47 Ohm cu o putere de cel puțin 0,5 W.

Fotografia prezintă o placă de circuit imprimat cu un rezistor de limitare a curentului lipit. După această modificare, indicatorul de încărcare a bateriei se aprinde numai dacă bateria se încarcă efectiv.

Modernizarea comutatorului modului de operare

Pentru a finaliza reparația și modernizarea luminilor, este necesară reluarea firelor la bornele comutatorului.

La modelele de lanterne în curs de reparare, se folosește un comutator glisant cu patru poziții pentru a porni. Pinul din mijloc din fotografia prezentată este general. Când glisa comutatorului este în poziția extremă din stânga, terminalul comun este conectat la terminalul din stânga al comutatorului. Când mutați glisa comutatorului din poziția extremă din stânga într-o poziție spre dreapta, pinul său comun este conectat la al doilea pin și, cu deplasarea ulterioară a glisierei, secvenţial la pinii 4 și 5.

La borna comună din mijloc (vezi fotografia de mai sus) trebuie să lipiți un fir care vine de la borna pozitivă a bateriei. Astfel, va fi posibilă conectarea bateriei la un încărcător sau LED-uri. La primul pin se poate lipi firul care vine de pe placa principala cu LED-uri, la al doilea se poate lipi un rezistor limitator de curent R5 de 5,6 Ohmi pentru a putea trece lanterna intr-un mod de functionare de economisire a energiei. Lipiți conductorul care vine de la încărcător la pinul din dreapta. Acest lucru vă va împiedica să porniți lanterna în timp ce bateria se încarcă.

Reparatie si modernizare
Spot LED reîncărcabil „Foton PB-0303”

Am primit o altă copie a unei serii de lanterne LED fabricate în China, numite reflector LED Photon PB-0303 pentru reparație. Lanterna nu a răspuns când a fost apăsat butonul de pornire; încercarea de a încărca bateria lanternei folosind un încărcător a eșuat.

Lanterna este puternică, scumpă, costă aproximativ 20 de dolari. Potrivit producătorului, fluxul luminos al lanternei ajunge la 200 de metri, corpul este realizat din plastic ABS rezistent la impact, iar trusa include un încărcător separat și o curea de umăr.

Lanterna LED Photon are o întreținere bună. Pentru a avea acces la circuitul electric, pur și simplu deșurubați inelul de plastic care ține sticla de protecție, rotind inelul în sens invers acelor de ceasornic când priviți LED-urile.

Când reparați orice aparat electric, depanarea începe întotdeauna cu sursa de alimentare. Prin urmare, primul pas a fost măsurarea tensiunii la bornele bateriei cu acid folosind un multimetru pornit în mod. Era de 2,3 V, în loc de 4,4 V necesari. Bateria era complet descărcată.

La conectarea încărcătorului, tensiunea la bornele bateriei nu s-a schimbat, a devenit evident că încărcătorul nu funcționa. Lanterna a fost folosită până când bateria s-a descărcat complet, iar apoi nu a fost folosită mult timp, ceea ce a dus la o descărcare profundă a bateriei.

Rămâne să verificați funcționalitatea LED-urilor și a altor elemente. Pentru a face acest lucru, reflectorul a fost îndepărtat, pentru care au fost deșurubate șase șuruburi. Pe placa de circuit imprimat erau doar trei LED-uri, un cip (cip) sub forma unei picături, un tranzistor și o diodă.

Cinci fire au mers de la placă și baterie în mâner. Pentru a înțelege legătura lor, a fost necesar să o dezasamblați. Pentru a face acest lucru, folosiți o șurubelniță Phillips pentru a deșuruba cele două șuruburi din interiorul lanternei, care erau situate lângă orificiul în care au intrat firele.

Pentru a detașa mânerul lanternei de corpul său, acesta trebuie îndepărtat de șuruburile de montare. Acest lucru trebuie făcut cu atenție pentru a nu rupe firele de pe placă.

După cum sa dovedit, în stilou nu existau elemente radio-electronice. Două fire albe au fost lipite la bornele butonului de pornire/oprire a lanternei, iar restul la conectorul pentru conectarea încărcătorului. Un fir roșu a fost lipit la pinul 1 al conectorului (numerotarea este condiționată), celălalt capăt al căruia a fost lipit la intrarea pozitivă a plăcii de circuit imprimat. Un conductor alb-albastru a fost lipit la cel de-al doilea contact, celălalt capăt al căruia a fost lipit de placa negativă a plăcii de circuit imprimat. Un fir verde a fost lipit la pinul 3, al doilea capăt al căruia a fost lipit la borna negativă a bateriei.

Schema circuitului electric

După ce s-au ocupat de firele ascunse în mâner, puteți desena o schemă de circuit electric a lanternei Photon.

De la borna negativă a bateriei GB1, tensiunea este furnizată la pinul 3 al conectorului X1 și apoi de la pinul său 2 printr-un conductor alb-albastru este furnizată la placa de circuit imprimat.

Conectorul X1 este proiectat astfel încât, atunci când mufa încărcătorului nu este introdusă în el, pinii 2 și 3 sunt conectați unul la altul. Când ștecherul este introdus, pinii 2 și 3 sunt deconectați. Acest lucru asigură deconectarea automată a părții electronice a circuitului de la încărcător, eliminând posibilitatea de a porni accidental lanternei în timpul încărcării bateriei.

De la borna pozitivă a bateriei GB1, tensiunea este furnizată către D1 (microcircuit-cip) și emițătorul unui tranzistor bipolar tip S8550. CHIP-ul îndeplinește doar funcția de declanșare, permițând unui buton să pornească sau să oprească strălucirea LED-urilor EL (⌀8 mm, culoare strălucitoare - alb, putere 0,5 W, consum de curent 100 mA, cădere de tensiune 3 V.). Când apăsați prima dată butonul S1 de pe cipul D1, la baza tranzistorului Q1 se aplică o tensiune pozitivă, se deschide și tensiunea de alimentare este furnizată LED-urilor EL1-EL3, lanterna se aprinde. Când apăsați din nou butonul S1, tranzistorul se închide și lanterna se stinge.

Din punct de vedere tehnic, o astfel de soluție de circuit este analfabetă, deoarece crește costul lanternei, îi reduce fiabilitatea și, în plus, din cauza căderii de tensiune la joncțiunea tranzistorului Q1, până la 20% din baterie capacitatea se pierde. O astfel de soluție de circuit este justificată dacă este posibilă reglarea luminozității fasciculului de lumină. În acest model, în loc de buton, a fost suficient să instalați un întrerupător mecanic.

A fost surprinzător faptul că în circuit, LED-urile EL1-EL3 sunt conectate în paralel la baterie precum becurile cu incandescență, fără elemente limitatoare de curent. Ca urmare, atunci când este pornit, un curent trece prin LED-uri, a cărui mărime este limitată doar de rezistența internă a bateriei și când este complet încărcată, curentul poate depăși valoarea admisă pentru LED-uri, ceea ce va duce la eşecul lor.

Verificarea functionalitatii circuitului electric

Pentru a verifica funcționarea microcircuitului, tranzistorului și LED-urilor, a fost aplicată o tensiune de 4,4 V DC de la o sursă de alimentare externă cu funcție de limitare a curentului, menținând polaritatea, direct la pinii de alimentare ai plăcii de circuit imprimat. Valoarea limită curentă a fost setată la 0,5 A.

După apăsarea butonului de pornire, LED-urile s-au aprins. După ce au apăsat din nou, au ieșit. LED-urile și microcircuitul cu tranzistorul s-au dovedit a fi funcționale. Tot ce rămâne este să descoperi bateria și încărcătorul.

Recuperarea bateriei cu acid

Deoarece bateria acidă de 1,7 A era complet descărcată, iar încărcătorul standard era defect, am decis să o încarc de la o sursă de alimentare staționară. La conectarea bateriei pentru încărcare la o sursă de alimentare cu o tensiune setată de 9 V, curentul de încărcare a fost mai mic de 1 mA. Tensiunea a fost crescută la 30 V - curentul a crescut la 5 mA, iar după o oră la această tensiune era deja de 44 mA. Apoi, tensiunea a fost redusă la 12 V, curentul a scăzut la 7 mA. După 12 ore de încărcare a bateriei la o tensiune de 12 V, curentul a crescut la 100 mA, iar bateria a fost încărcată cu acest curent timp de 15 ore.

Temperatura carcasei bateriei era în limite normale, ceea ce indica faptul că curentul de încărcare nu era folosit pentru a genera căldură, ci pentru a acumula energie. După încărcarea bateriei și finalizarea circuitului, despre care se va discuta mai jos, au fost efectuate teste. Lanterna cu baterie restaurată s-a aprins continuu timp de 16 ore, după care luminozitatea fasciculului a început să scadă și, prin urmare, a fost oprită.

Folosind metoda descrisă mai sus, a trebuit să restabilesc în mod repetat funcționalitatea bateriilor cu acid de dimensiuni mici, descărcate profund. După cum a arătat practica, numai bateriile care au fost uitate de ceva timp pot fi restaurate. Bateriile acide care și-au epuizat durata de viață nu pot fi restaurate.

Reparatie incarcator

Măsurarea valorii tensiunii cu un multimetru la contactele conectorului de ieșire al încărcătorului a arătat absența acestuia.

Judecând după autocolantul lipit pe corpul adaptorului, era o sursă de alimentare care scoate o tensiune DC nestabilizată de 12 V cu un curent de sarcină maxim de 0,5 A. Nu existau elemente în circuitul electric care să limiteze cantitatea de curent de încărcare, deci a apărut întrebarea, de ce în încărcătorul de calitate, ați folosit o sursă obișnuită de alimentare?

Când adaptorul a fost deschis, a apărut un miros caracteristic de cablaj electric ars, care a indicat că înfășurarea transformatorului s-a ars.

Un test de continuitate al înfășurării primare a transformatorului a arătat că acesta a fost rupt. După tăierea primului strat de bandă care izola înfășurarea primară a transformatorului, a fost descoperită o siguranță termică, proiectată pentru o temperatură de funcționare de 130°C. Testele au arătat că atât înfășurarea primară, cât și siguranța termică erau defecte.

Repararea adaptorului nu a fost fezabilă din punct de vedere economic, deoarece a fost necesar să se deruleze înfășurarea primară a transformatorului și să se instaleze o nouă siguranță termică. L-am înlocuit cu unul asemănător care era la îndemână, cu o tensiune DC de 9 V. Cablul flexibil cu conector a trebuit să fie resido de la un adaptor ars.

Fotografia prezintă un desen al circuitului electric al unei surse de alimentare (adaptor) arsă a lanternei LED Photon. Adaptorul de înlocuire a fost asamblat conform aceleiași scheme, doar cu o tensiune de ieșire de 9 V. Această tensiune este destul de suficientă pentru a furniza curentul de încărcare a bateriei necesar cu o tensiune de 4,4 V.

Doar pentru distracție, am conectat lanterna la o nouă sursă de alimentare și am măsurat curentul de încărcare. Valoarea sa a fost de 620 mA, iar aceasta a fost la o tensiune de 9 V. La o tensiune de 12 V, curentul era de aproximativ 900 mA, depășind semnificativ capacitatea de încărcare a adaptorului și curentul de încărcare recomandat a bateriei. Din acest motiv, înfășurarea primară a transformatorului a ars din cauza supraîncălzirii.

Finalizarea schemei circuitului electric
Lanterna LED reincarcabila "Photon"

Pentru a elimina încălcările circuitului pentru a asigura o funcționare fiabilă și pe termen lung, au fost făcute modificări la circuitul lanternei și a fost modificată placa de circuit imprimat.

Fotografia prezintă schema circuitului electric a lanternei LED Photon convertite. Elementele radio instalate suplimentare sunt afișate cu albastru. Rezistorul R2 limitează curentul de încărcare a bateriei la 120 mA. Pentru a crește curentul de încărcare, trebuie să reduceți valoarea rezistenței. Rezistoarele R3-R5 limitează și egalizează curentul care circulă prin LED-urile EL1-EL3 atunci când lanterna este aprinsă. LED-ul EL4 cu un rezistor de limitare a curentului R1 conectat în serie este instalat pentru a indica procesul de încărcare a bateriei, deoarece dezvoltatorii lanternei nu s-au ocupat de acest lucru.

Pentru a instala rezistențe de limitare a curentului pe placă, urmele imprimate au fost tăiate, așa cum se arată în fotografie. Rezistorul de limitare a curentului de încărcare R2 a fost lipit la un capăt de suportul de contact, la care a fost lipit anterior firul pozitiv care vine de la încărcător, iar firul lipit a fost lipit la a doua bornă a rezistenței. Un fir suplimentar (galben în fotografie) a fost lipit de același contact, destinat să conecteze indicatorul de încărcare a bateriei.

Rezistorul R1 și LED-ul indicator EL4 au fost amplasate în mânerul lanternei, lângă conectorul pentru conectarea încărcătorului X1. Pinul anodului LED a fost lipit la pinul 1 al conectorului X1, iar un rezistor de limitare a curentului R1 a fost lipit la al doilea pin, catodul LED-ului. Un fir (galben în fotografie) a fost lipit la al doilea terminal al rezistenței, conectându-l la terminalul rezistenței R2, lipit la placa de circuit imprimat. Rezistorul R2, pentru ușurință de instalare, ar putea fi pus și în mânerul lanternei, dar din moment ce se încălzește la încărcare, am decis să-l așez într-un spațiu mai liber.

La finalizarea circuitului s-au folosit rezistențe de tip MLT cu o putere de 0,25 W, cu excepția R2, care este proiectat pentru 0,5 W. LED-ul EL4 este potrivit pentru orice tip și culoare de lumină.

Această fotografie arată indicatorul de încărcare în timp ce bateria se încarcă. Instalarea unui indicator a făcut posibilă nu numai monitorizarea procesului de încărcare a bateriei, ci și monitorizarea prezenței tensiunii în rețea, starea sursei de alimentare și fiabilitatea conexiunii acesteia.

Cum să înlocuiți un CHIP ars

Dacă dintr-o dată un CHIP - un microcircuit specializat nemarcat într-o lanternă Photon LED, sau unul similar asamblat conform unui circuit similar - eșuează, atunci pentru a restabili funcționalitatea lanternei poate fi înlocuit cu succes cu un comutator mecanic.

Pentru a face acest lucru, trebuie să scoateți cipul D1 de pe placă și, în loc de comutatorul tranzistorului Q1, conectați un comutator mecanic obișnuit, așa cum se arată în schema electrică de mai sus. Întrerupătorul de pe corpul lanternei poate fi instalat în locul butonului S1 sau în orice alt loc potrivit.

Repararea si modificarea lanternei LED
14Led Smartbuy Colorado

Lanterna LED Smartbuy Colorado a încetat să se mai aprindă, deși au fost instalate trei baterii AAA noi.

Corpul impermeabil era din aliaj de aluminiu anodizat si avea o lungime de 12 cm Lanterna arata eleganta si usor de folosit.

Cum să verificați dacă bateriile sunt adecvate într-o lanternă LED

Reparația oricărui dispozitiv electric începe cu verificarea sursei de alimentare, prin urmare, în ciuda faptului că au fost instalate baterii noi în lanternă, reparațiile ar trebui să înceapă cu verificarea acestora. În lanterna Smartbuy, bateriile sunt instalate într-un container special, în care sunt conectate în serie folosind jumperi. Pentru a avea acces la bateriile lanternei, trebuie să o dezasamblați rotind capacul din spate în sens invers acelor de ceasornic.

Bateriile trebuie instalate în recipient, respectând polaritatea indicată pe acesta. Polaritatea este indicată și pe recipient, așa că trebuie introdusă în corpul lanternei cu partea pe care este marcat semnul „+”.

În primul rând, este necesar să verificați vizual toate contactele containerului. Dacă există urme de oxizi pe ele, atunci contactele trebuie curățate până la strălucire cu hârtie abrazivă sau oxidul trebuie îndepărtat cu o lamă de cuțit. Pentru a preveni reoxidarea contactelor, acestea pot fi lubrifiate cu un strat subțire de orice ulei de mașină.

În continuare, trebuie să verificați adecvarea bateriilor. Pentru a face acest lucru, atingând sondele unui multimetru pornit în modul de măsurare a tensiunii DC, trebuie să măsurați tensiunea la contactele containerului. Trei baterii sunt conectate în serie și fiecare dintre ele ar trebui să producă o tensiune de 1,5 V, prin urmare tensiunea la bornele containerului ar trebui să fie de 4,5 V.

Dacă tensiunea este mai mică decât cea specificată, atunci este necesar să se verifice polaritatea corectă a bateriilor din recipient și să se măsoare tensiunea fiecăruia dintre ele în mod individual. Poate doar unul dintre ei s-a așezat.

Dacă totul este în ordine cu bateriile, atunci trebuie să introduceți recipientul în corpul lanternei, respectând polaritatea, înșurubați capacul și verificați funcționalitatea acestuia. În acest caz, trebuie să acordați atenție arcului din capac, prin care tensiunea de alimentare este transmisă corpului lanternei și de la acesta direct la LED-uri. Nu ar trebui să existe urme de coroziune la capătul său.

Cum să verificați dacă comutatorul funcționează corect

Dacă bateriile sunt bune și contactele sunt curate, dar LED-urile nu se aprind, atunci trebuie să verificați comutatorul.

Lanterna Smartbuy Colorado are un buton etanșat cu comutator cu două poziții fixe, care închide firul care vine de la borna pozitivă a recipientului bateriei. Când apăsați butonul de comutare pentru prima dată, contactele acestuia se închid, iar când îl apăsați din nou, se deschid.

Deoarece lanterna conține baterii, puteți verifica comutatorul și folosind un multimetru pornit în modul voltmetru. Pentru a face acest lucru, trebuie să îl rotiți în sens invers acelor de ceasornic, dacă vă uitați la LED-uri, deșurubați partea frontală și lăsați-o deoparte. Apoi, atingeți corpul lanternei cu o sondă multimetru, iar cu a doua atingeți contactul, care este situat adânc în centrul părții din plastic prezentată în fotografie.

Voltmetrul ar trebui să arate o tensiune de 4,5 V. Dacă nu există tensiune, apăsați butonul comutator. Dacă funcționează corect, atunci va apărea tensiunea. În caz contrar, comutatorul trebuie reparat.

Verificarea stării de sănătate a LED-urilor

Dacă pașii anteriori de căutare nu au reușit să detecteze o defecțiune, atunci în următoarea etapă trebuie să verificați fiabilitatea contactelor care furnizează tensiunea de alimentare a plăcii cu LED-uri, fiabilitatea lipirii și funcționalitatea acestora.

O placă de circuit imprimat cu LED-uri sigilate în ea este fixată în capul lanternei folosind un inel de oțel cu arc, prin care tensiunea de alimentare de la borna negativă a containerului bateriei este furnizată simultan LED-urilor de-a lungul corpului lanternei. Fotografia arată inelul din partea pe care îl apasă pe placa de circuit imprimat.

Inelul de reținere este fixat destul de strâns și a fost posibil să îl îndepărtați doar folosind dispozitivul prezentat în fotografie. Puteți îndoi un astfel de cârlig dintr-o bandă de oțel cu propriile mâini.

După îndepărtarea inelului de reținere, placa de circuit imprimat cu LED-uri, care este prezentată în fotografie, a fost îndepărtată cu ușurință din capul lanternei. Absența rezistențelor de limitare a curentului mi-a atras imediat atenția; toate cele 14 LED-uri au fost conectate în paralel și direct la baterii printr-un comutator. Conectarea LED-urilor direct la o baterie este inacceptabilă, deoarece cantitatea de curent care curge prin LED-uri este limitată doar de rezistența internă a bateriilor și poate deteriora LED-urile. În cel mai bun caz, le va reduce foarte mult durata de viață.

Deoarece toate LED-urile din lanternă erau conectate în paralel, nu a fost posibilă verificarea cu un multimetru pornit în modul de măsurare a rezistenței. Prin urmare, placa de circuit imprimat a fost alimentată cu o tensiune de alimentare DC de la o sursă externă de 4,5 V cu o limită de curent de 200 mA. Toate LED-urile s-au aprins. A devenit evident că problema lanternei era contactul slab între placa de circuit imprimat și inelul de reținere.

Consumul de curent al lanternei LED

Pentru distracție, am măsurat consumul de curent al LED-urilor de la baterii atunci când acestea erau pornite fără un rezistor limitator de curent.

Curentul a fost mai mare de 627 mA. Lanterna este echipată cu LED-uri de tip HL-508H, al căror curent de funcționare nu trebuie să depășească 20 mA. 14 LED-uri sunt conectate în paralel, prin urmare, consumul total de curent nu trebuie să depășească 280 mA. Astfel, curentul care trece prin LED-uri a dublat cu mult curentul nominal.

Un astfel de mod forțat de funcționare a LED-urilor este inacceptabil, deoarece duce la supraîncălzirea cristalului și, ca urmare, la o defecțiune prematură a LED-urilor. Un dezavantaj suplimentar este că bateriile se consumă rapid. Vor fi suficiente, dacă ledurile nu se ard mai întâi, pentru cel mult o oră de funcționare.

Designul lanternei nu permitea lipirea rezistențelor de limitare a curentului în serie cu fiecare LED, așa că a trebuit să instalăm unul comun pentru toate LED-urile. Valoarea rezistorului a trebuit determinată experimental. Pentru a face acest lucru, lanterna a fost alimentată de baterii de pantaloni și un ampermetru a fost conectat la golul din firul pozitiv în serie cu o rezistență de 5,1 ohmi. Curentul era de aproximativ 200 mA. La instalarea unei rezistențe de 8,2 ohmi, consumul de curent a fost de 160 mA, ceea ce, după cum au arătat testele, este destul de suficient pentru o iluminare bună la o distanță de cel puțin 5 metri. Rezistorul nu s-a fierbinte la atingere, așa că orice putere va face.

Reproiectarea structurii

După studiu, a devenit evident că pentru funcționarea fiabilă și durabilă a lanternei, este necesar să instalați suplimentar un rezistor de limitare a curentului și să duplicați conexiunea plăcii de circuit imprimat cu LED-urile și inelul de fixare cu un conductor suplimentar.

Dacă anterior era necesar ca magistrala negativă a plăcii de circuit imprimat să atingă corpul lanternei, atunci datorită instalării rezistenței, a fost necesar să se elimine contactul. Pentru a face acest lucru, un colț a fost șlefuit de pe placa de circuit imprimat de-a lungul întregii sale circumferințe, de pe partea laterală a căilor de transport de curent, folosind o pilă cu ac.

Pentru a împiedica inelul de strângere să atingă pistele care transportă curent la fixarea plăcii de circuit imprimat, patru izolatoare de cauciuc de aproximativ doi milimetri grosime au fost lipite pe acesta cu lipici Moment, așa cum se arată în fotografie. Izolatoarele pot fi fabricate din orice material dielectric, cum ar fi plasticul sau cartonul gros.

Rezistorul a fost lipit în prealabil pe inelul de prindere, iar o bucată de sârmă a fost lipită pe calea cea mai exterioară a plăcii de circuit imprimat. Un tub izolator a fost plasat peste conductor, iar apoi firul a fost lipit la a doua bornă a rezistenței.

După pur și simplu modernizarea lanternei cu propriile mâini, aceasta a început să se aprindă stabil, iar fasciculul de lumină a iluminat bine obiectele la o distanță de peste opt metri. În plus, durata de viață a bateriei s-a triplat, iar fiabilitatea LED-urilor a crescut de multe ori.

O analiză a cauzelor defecțiunii luminilor LED chinezești reparate a arătat că toate s-au defectat din cauza circuitelor electrice prost proiectate. Rămâne doar să aflăm dacă acest lucru a fost făcut intenționat pentru a economisi componente și a scurta durata de viață a lanternelor (pentru ca mai mulți oameni să cumpere altele noi) sau ca urmare a analfabetismului dezvoltatorilor. Sunt înclinat spre prima presupunere.

Reparatie lanterna LED RED 110

A fost reparată o lanternă cu baterie acidă încorporată de la producătorul chinez marca RED. Lanterna avea doi emițători: unul cu un fascicul sub formă de fascicul îngust și unul care emite lumină difuză.

Fotografia arată aspectul lanternei RED 110. Mi-a plăcut imediat lanterna. Forma convenabilă a corpului, două moduri de operare, o buclă pentru agățat în jurul gâtului, o mufă retractabilă pentru conectarea la rețea pentru încărcare. În lanternă, secțiunea LED cu lumină difuză strălucea, dar fasciculul îngust nu.

Pentru a face reparația, am deșurubat mai întâi inelul negru care fixează reflectorul, apoi am deșurubat un șurub autofiletant în zona balamalei. Carcasa s-a despărțit ușor în două jumătăți. Toate piesele au fost fixate cu șuruburi autofiletante și au fost ușor de îndepărtat.

Circuitul încărcătorului a fost realizat după schema clasică. Din rețea, printr-un condensator limitator de curent cu o capacitate de 1 μF, s-a furnizat tensiune la o punte redresoare de patru diode și apoi la bornele bateriei. Tensiunea de la baterie la LED-ul cu fascicul îngust a fost furnizată printr-un rezistor de limitare a curentului de 460 Ohm.

Toate piesele au fost montate pe o placă de circuit imprimat cu o singură față. Firele au fost lipite direct pe plăcuțele de contact. Aspectul plăcii de circuit imprimat este prezentat în fotografie.

10 LED-uri de lumini laterale au fost conectate în paralel. Tensiunea de alimentare le-a fost furnizată printr-un rezistor comun de limitare a curentului 3R3 (3,3 Ohmi), deși conform regulilor, trebuie instalat un rezistor separat pentru fiecare LED.

În timpul unei inspecții externe a LED-ului cu fascicul îngust, nu au fost găsite defecte. Când alimentarea a fost furnizată prin comutatorul lanternei de la baterie, tensiunea era prezentă la bornele LED-ului și s-a încălzit. A devenit evident că cristalul a fost spart, iar acest lucru a fost confirmat de un test de continuitate cu un multimetru. Rezistența a fost de 46 ohmi pentru orice conectare a sondelor la bornele LED-urilor. LED-ul era defect și trebuia înlocuit.

Pentru ușurință în operare, firele au fost dezlipite de pe placa LED. După eliberarea cablurilor LED de lipire, s-a dovedit că LED-ul a fost strâns strâns de întregul plan al reversului de pe placa de circuit imprimat. Pentru a o separa, a trebuit să fixăm placa în templele desktopului. Apoi, puneți capătul ascuțit al cuțitului la joncțiunea LED-ului și a plăcii și loviți ușor mânerul cuțitului cu un ciocan. LED-ul sa stins.

Ca de obicei, nu existau marcaje pe carcasa LED-ului. Prin urmare, a fost necesar să se determine parametrii săi și să se selecteze un înlocuitor adecvat. Pe baza dimensiunilor totale ale LED-ului, a tensiunii bateriei și a mărimii rezistenței de limitare a curentului, s-a stabilit că un LED de 1 W (curent 350 mA, cădere de tensiune 3 V) ar fi potrivit pentru înlocuire. Din „Tabelul de referință al parametrilor LED-urilor SMD populare”, a fost selectat pentru reparație un LED alb LED6000Am1W-A120.

Placa de circuit imprimat pe care este instalat LED-ul este realizata din aluminiu si in acelasi timp serveste la indepartarea caldura de la LED. Prin urmare, la instalarea acestuia, este necesar să se asigure un contact termic bun datorită potrivirii strânse a planului din spate al LED-ului la placa de circuit imprimat. Pentru a face acest lucru, înainte de etanșare, pe zonele de contact ale suprafețelor a fost aplicată pastă termică, care este utilizată la instalarea unui radiator pe un procesor de computer.

Pentru a asigura o potrivire strânsă a planului LED pe placă, trebuie mai întâi să-l așezați pe plan și să îndoiți ușor cablurile în sus, astfel încât să se abate de la plan cu 0,5 mm. Apoi, cosiți bornele cu lipit, aplicați pastă termică și instalați LED-ul pe placă. Apoi, apăsați-l pe placă (este convenabil să faceți acest lucru cu o șurubelniță cu bitul scos) și încălziți cablurile cu un fier de lipit. Apoi, scoateți șurubelnița, apăsați-o cu un cuțit la cotul plumbului pe placă și încălziți-o cu un fier de lipit. După ce lipitura s-a întărit, scoateți cuțitul. Datorită proprietăților de arc ale cablurilor, LED-ul va fi apăsat strâns pe placă.

Când instalați LED-ul, trebuie respectată polaritatea. Adevărat, în acest caz, dacă se face o greșeală, va fi posibilă schimbarea cablurilor de alimentare cu tensiune. LED-ul este lipit și puteți verifica funcționarea acestuia și măsura consumul de curent și căderea de tensiune.

Curentul care trece prin LED a fost de 250 mA, căderea de tensiune a fost de 3,2 V. Prin urmare, consumul de energie (trebuie să înmulțiți curentul cu tensiunea) a fost de 0,8 W. A fost posibil să măresc curentul de funcționare al LED-ului prin scăderea rezistenței la 460 ohmi, dar nu am făcut acest lucru, deoarece luminozitatea strălucirii a fost suficientă. Dar LED-ul va funcționa într-un mod mai ușor, se va încălzi mai puțin, iar timpul de funcționare al lanternei la o singură încărcare va crește.

Testarea încălzirii LED-ului după funcționare timp de o oră a arătat o disipare eficientă a căldurii. S-a încălzit până la o temperatură de cel mult 45 ° C. Testele pe mare au arătat o gamă suficientă de iluminare în întuneric, mai mult de 30 de metri.

Înlocuirea bateriei cu plumb acid într-o lanternă LED

O baterie acidă defectă dintr-o lanternă LED poate fi înlocuită fie cu o baterie acidă similară, fie cu o baterie litiu-ion (Li-ion) sau nichel-hidrură metalică (Ni-MH) AA sau AAA.

Lanternele chinezești în curs de reparare erau echipate cu baterii plumb-acid AGM de diferite dimensiuni fără marcaje cu o tensiune de 3,6 V. Conform calculelor, capacitatea acestor baterii variază de la 1,2 la 2 A×ore.

La vânzare puteți găsi o baterie acidă similară de la un producător rus pentru UPS-ul Delta DT 401 de 4V 1Ah, care are o tensiune de ieșire de 4 V cu o capacitate de 1 Ah, costând câțiva dolari. Pentru a-l înlocui, pur și simplu lipiți din nou cele două fire, respectând polaritatea.

Blocare – generator este un generator de impulsuri de scurtă durată repetate la intervale destul de mari.

Unul dintre avantajele blocării generatoarelor este simplitatea lor comparativă, capacitatea de a conecta o sarcină printr-un transformator, eficiența ridicată și conectarea unei sarcini suficient de puternice.

Oscilatorii de blocare sunt foarte des folosiți în circuitele de radio amatori. Dar vom rula un LED de la acest generator.

Foarte des atunci când faci drumeții, pescuiți sau vânați aveți nevoie de o lanternă. Dar nu aveți întotdeauna la îndemână o baterie sau baterii de 3V. Acest circuit poate rula LED-ul la putere maximă de la o baterie aproape descărcată.

Un pic despre schema. Detalii: orice tranzistor (n-p-n sau p-n-p) poate fi folosit în circuitul meu KT315G.

Rezistorul trebuie selectat, dar mai multe despre asta mai târziu.

Inelul de ferită nu este foarte mare.

Și o diodă de înaltă frecvență cu o cădere scăzută de tensiune.

Așadar, curățam un sertar din birou și am găsit o lanternă veche cu un bec incandescent, ars, desigur, și recent am văzut o diagramă a acestui generator.

Și am decis să lipim circuitul și să-l pun într-o lanternă.

Ei bine, să începem:

Mai întâi, să asamblam conform acestei scheme.

Luăm un inel de ferită (l-am scos din balastul unei lămpi fluorescente) și înfășurăm 10 spire de sârmă de 0,5-0,3 mm (ar putea fi mai subțire, dar nu va fi convenabil). Îl înfășurăm, facem o buclă sau o ramură și o înfășurăm încă 10 ture.

Acum luăm tranzistorul KT315, un LED și transformatorul nostru. Asamblam conform diagramei (vezi mai sus). Am plasat și un condensator în paralel cu dioda, astfel încât să strălucească mai puternic.

Așa că l-au strâns. Dacă LED-ul nu se aprinde, schimbați polaritatea bateriei. Încă nu este aprins, verificați dacă LED-ul și tranzistorul sunt conectate corect. Dacă totul este corect și tot nu se aprinde, atunci transformatorul nu este bobinat corect. Sincer să fiu, nici circuitul meu nu a funcționat prima dată.

Acum completăm diagrama cu detaliile rămase.

Prin instalarea diodei VD1 și a condensatorului C1, LED-ul va străluci mai puternic.

Ultima etapă este alegerea rezistenței. În loc de un rezistor constant, punem unul variabil de 1,5 kOhm. Și începem să ne învârtim. Trebuie să găsești locul în care LED-ul strălucește mai puternic și trebuie să găsești locul în care dacă mărești chiar puțin rezistența, LED-ul se stinge. În cazul meu este de 471 Ohm.

Bine, acum mai aproape de subiect))

Dezasamblam lanterna

Tăiem un cerc din fibră de sticlă subțire unilaterală la dimensiunea tubului lanternei.

Acum mergem și căutăm părți din denumirea necesară de câțiva milimetri. Tranzistor KT315

Acum marcam tabla și tăiem folia cu un cuțit de papetărie.

Rovim tabla

Remediem erori, dacă există.

Acum pentru a lipi placa avem nevoie de un vârf special, dacă nu, nu contează. Luăm sârmă de 1-1,5 mm grosime. Îl curățăm bine.

Acum îl înfășurăm pe fierul de lipit existent. Capătul firului poate fi ascuțit și cositorit.

Ei bine, să începem să lipim piesele.

Puteți folosi o lupă.

Ei bine, totul pare a fi lipit, mai puțin condensatorul, LED-ul și transformatorul.

Acum testează. Atașăm toate aceste părți (fără lipire) la „muc”

Ura!! S-a întâmplat. Acum puteți lipi toate piesele în mod normal, fără teamă

Am devenit brusc interesat de care era tensiunea de ieșire, așa că am măsurat