Електросхема світлодіодного ліхтарика із зарядним пристроєм. Відновлюємо і доводимо до пуття китайський ліхтарик. Опір струмовимірювального резистора, мОм

Якось давно подарували мені ось такий китайський ліхтар

Через півроку експлуатації він перестав вмикатися. Розкриваю корпус, щоб встановити причину виходу з експлуатації.

Ліхтар після використання забули вимкнути. Зважаючи на відсутність будь-яких ланцюгів захисту, свинцеві акумулятори були розряджені в нуль. Мабуть, відбулася сульфатація пластин, і при постановці на зарядку акумулятори практично не споживали струм. Потім мережна напруга від безтрансформаторної зарядки через включений тумблер кинулася на світлодіоди. В результаті всі 15 світлодіодів вийшли з ладу, а в робочому стані залишився лише корпус.

Подивившись на нутрощі цього китайського ліхтарика, відразу відзначу його основні недоліки:

• немає захисту від глибокого розряду АКБ (розряджається в нуль)
• відсутня контроль процесу зарядки АКБ (заряджається до нескінченності)
• немає індикації низького заряду АКБ
• жахлива конструкція висувної мережевої вилки

Я вирішив відремонтувати ліхтарик, зробивши повну модернізацію із заміною всіх нутрощів. Отже, що хотілося б отримати у результаті:

• живлення від літій-іонного акумулятора (для полегшення ваги)
• заряджання АКБ через спеціалізований контролер (з індикацією та автоматичним вимкненням)
• увімкнення/вимкнення ліхтаря тактовою кнопкою
• індикація швидкого розряду АКБ (напруга 3,7В)
• відключення при повному розряді АКБ (напруга 3,6В)
• можливість заряджання від USB
• автоматичне відключення ліхтаря під час встановлення на зарядку
• конструкція без застосування рідкісних, дорогих компонентів та мікроконтролерів

Сказано зроблено. Схема блоку керування.

Коротко опишу основні вузли схеми:

• Компоненти DA4, VT3, R17, R24, C16 утворюють вузол вторинного захисту від розряду АКБ. Цей вузол відключає навантаження від АКБ за зниження напруги до 2,5 Вольт. Вузол вторинного захисту можна не встановлювати, при цьому потрібно встановити перемичку R12.
• Компоненти DA3, R16, R18, R21, HL2, HL3, C9, C13 утворюють вузол зарядки АКБ з автоматичним відключенням, контролем струму та індикацією процесу зарядки.
• Компоненти DD1, C11, R19, VD1 утворюють тригер, необхідний управління ліхтарем з допомогою тактової кнопки.
• На компонентах C12, R20, R22 зібрана схема придушення брязкоту контактів кнопки SB1.
• Ланцюг R15, VD3 скидає тригер при постановці ліхтаря на зарядку.
• Компоненти VT1, VT2, R13, R14 організують подачу живлення на схему та світлодіоди.
• Компоненти DA1, C1, C3, R5, R6, R7, C4, C5 утворюють джерело опорної напруги 1,25 Вольт.
• Компоненти DA2, HL1, C2, R2, R3, R4, R8 утворюють вузол індикації низького заряду АКБ.
• Компоненти DA2, R9, R10, C8, VD2 утворюють вузол первинного захисту від розряду АКБ.
• Резистори R1, R11, R23 виконують роль запобіжників.

Переходимо до заліза. Для початку займуся відновленням світлодіодного блоку. Відкручую відбивач.

Демонтую згорілі світлодіоди.

Запаюю справні світлодіоди, взяті зі старого несправного ліхтарика. Також змінюю всі резистори на номінал 100 Ом.

Світлодіодний блок відновлено. схема блоку.

Тепер візьмуся виготовленням плати управління. Для цього знімаю всі розміри та друкую імпровізовану плату на принтері.

Розводжу друковану плату, виготовляю її за допомогою ЛУТ-технології, запаюю компоненти.

Зліва видно, що вузол вторинного захисту від розряду АКБ не запаяний на плату, замість нього встановлено перемичку R12.

Тепер необхідно перетворити вимикач на тактову кнопку. Розбираю вимикач.

Штатний виріз закриваю шматком чорного пластику.

Свердлю отвори.

Закріплюю дрібну хустку із тактовою кнопкою.

Кнопка готова.

Спочатку ліхтарик був забезпечений єдиним індикатором, який спалахував при включенні в мережу. Насправді цей індикатор був абсолютно марний. Модернізована плата містить три індикатори – червоний, зелений, жовтий.

У пластиковій вставці необхідно просвердлити отвори для світловодів.

Світловоди зняв зі старого ЕПТ монітора.

Модернізована пластикова вставка зі світловодами.

Встановлюю плату з акумулятором у корпус ліхтаря. Акумулятор кріпиться до плати за допомогою двостороннього скотчу.

Усередині корпусу плата почувається як рідна.

Повертаю на місце пластикові вставки.

Збираю корпус.

Ліхтарик став надійним і зручним. Користуватися ним – одне задоволення.

Червоний індикатор означає, що акумулятор практично розряджений, і ліхтарик незабаром відключиться.

Під час встановлення на зарядку загоряється жовтий індикатор.

Після закінчення процесу заряджання світиться зелений індикатор.

Насамкінець пропоную подивитися невелике відео.

Список радіоелементів

Позначення	Тип	Номінал	Кількість	Примітка	Магазин	Мій блокнот
R1, R11, R23	Резистор	0 Ом	3	1206		До блокноту
R2	Резистор	10 ком	1	0805		До блокноту
R3	Резистор	1 МОм	1	0805		До блокноту
R4	Резистор	5.1 ком	1	0805		До блокноту
R5, R18, R21	Резистор	300 Ом	3	0805		До блокноту
R8	Резистор	300 Ом	1	1206		До блокноту
R6, R7, R15	Резистор	100 ком	3	1206		До блокноту
R13, R19	Резистор	100 ком	2	0805		До блокноту
R9	Резистор	6.8 ком	1	1206		До блокноту
R10	Резистор	3.6 ком	1	0805		До блокноту
R14	Резистор	330 Ом	1	1206		До блокноту
R16	Резистор	3 ком	1	0805		До блокноту
R17	Резистор	1 ком	1	0805		До блокноту
R22	Резистор	1 ком	1	1206		До блокноту
R20	Резистор	20 ком	1	0805		До блокноту
R24	Резистор	100 Ом	1	0805		До блокноту
C1, C3, C9, C13	Конденсатор	10 мкФ 10 В	4	1206		До блокноту
C2, C4, C6, C8, C11, C15, C16	Конденсатор	100 нФ 10В	7	0805		До блокноту
C5, C7, C10, C12	Конденсатор	1 мкФ 10В	4	0805		До блокноту
C14	Конденсатор танталовий	47 мкФ 10В	1	D		До блокноту
DA1	Лінійний регулятор	AMS1117-ADJ	1	SOT-223		До блокноту
DA2	Операційний посилювач	LM358	1	SOIC-8		До блокноту
DA3	Контролер заряду	TP4056	1	SOIC-8EP		До блокноту
DA4	Контролер захисту	DW01p	1	SOT-23-6		До блокноту
DD1	Десятковий лічильник	HEF4017	1	SOIC-16		До блокноту
VT1	MOSFET-транзистор

Попрацювавши близько року, мій налобний ліхтар LED Headlight XM-L T6 став вмикатися через раз, а то й взагалі вимикатися без команди. Незабаром перестав включатися зовсім.

Насамперед я подумав, що відходить акумулятор у батарейному відсіку.

Для підсвічування тилового індикатора LED HEADLIGHT використовується стандартний SMD-світлодіод червоного кольору свічення. На платі позначено як LED. Він підсвічує пластину із білого пластику.

Так як батарейний відсік знаходиться з тильної частини голови, то в нічний час такий індикатор добре помітний.

Явно не завадить при велопрогулянках та ходьбі вздовж дорожніх трас.

Через резистор у 100 Ом плюсовий висновок червоного SMD-світлодіода підключається до стоку MOSFET-транзистора FDS9435A. Таким чином, при включенні ліхтаря напруга надходить і на основний світлодіод Cree XM-L T6 XLamp, і малопотужний SMD-світлодіод червоного кольору світіння.

З основними деталями розібралися. Тепер розповім, що зламалося.

При натисканні на кнопку ввімкнення ліхтаря було видно, що червоний SMD світлодіод починає світити, але дуже тьмяно. Робота світлодіода відповідала штатним режимам роботи ліхтаря (максимальна яскравість, низька яскравість та стробоскоп). Стало ясно, що керуюча мікросхема U1 (FM2819) швидше за все справна.

Якщо вона штатно реагує на натискання кнопки, то, можливо, проблема криється в самому навантаженні - потужному білому світлодіоді. Відпаявши дроти, що йдуть на світлодіод Cree XM-L T6, і підключивши його до саморобного блоку живлення, я переконався у справності.

При вимірах виявилося, що в режимі максимальної яскравості на стоку транзистора FDS9435A всього 1,2V. Природно, цієї напруги не вистачало для живлення потужного світлодіода Cree XM-L T6, а ось червоному SMD-світлодіоду його було достатньо, щоб кристал почав тьмяно світитися.

Стало ясно, що несправний транзистор FDS9435A, задіяний у схемі як електронний ключ.

На заміну транзистору нічого підбирати не став, а купив оригінальний P-канальний PowerTrench MOSFET FDS9435A фірми Fairchild. Ось його зовнішній вигляд.

Як бачимо, на цьому транзисторі є повне маркування і відмітний знак фірми Fairchild ( F ), що випустила цей транзистор.

Порівнявши оригінальний транзистор з тим, що встановлений на платі, мені на думку закралася думка про те, що у ліхтарі встановлено підробку або менш потужний транзистор. Можливо навіть шлюб. Все-таки ліхтар не встиг відслужити і року, а силовий елемент уже "відкинув копита".

Цоколівка транзистора FDS9435A виглядає так.

Як бачимо, всередині корпусу SO-8 знаходиться лише один транзистор. Висновки 5, 6, 7, 8 об'єднані і є виводом стоку ( D rain). Висновки 1, 2, 3 також з'єднані разом і є джерелом ( S ource). Четвертий висновок - це затвор ( G ate). Саме на нього приходить сигнал із керуючої мікросхеми FM2819 (U1).

Як заміну транзистору FDS9435A можна використовувати APM9435, AO9435, SI9435. Все це аналоги.

Випаяти транзистор можна як звичними методами, і більш екзотичними, наприклад, сплавом Розе. Також можна застосувати метод грубої сили - підрізати ножем висновки, демонтувати корпус, а потім відпаяти висновки, що залишилися на платі.

Після заміни транзистора FDS9435A налобний ліхтар почав працювати справно.

На цьому розповідь про ремонт закінчено. Але, якби я не був цікавим радіомеханіком, то так і залишив би все, як є. Працює і добре. Але мені не давали спокою деякі моменти.

Так як спочатку я не знав, що мікросхема з маркуванням 819L (24) це FM2819, озброївшись осцилографом, я вирішив подивитися, який сигнал подає мікросхема на затвор транзистора при різних режимах роботи. Цікаво ж.

При включенні першого режиму на затвор транзистора FDS9435A з мікросхеми FM2819 подається -3,4...3,8V, що відповідає напругі на акумуляторі (3,75...3,8V). Природно, на затвор транзистора подається негативна напруга, оскільки він P-канальний.

При цьому транзистор повністю відкривається і напруга на світлодіоді Cree XM-L T6 досягає 3,4...3,5V.

У режимі мінімального світіння (1/4 яскравості) транзистор FDS9435A з мікросхеми U1 приходить близько 0,97V. Це якщо проводити виміри рядовим мультиметром без наворотів.

Насправді в цьому режимі на транзистор приходить сигнал ШІМ (широтно-імпульсна модуляція). Підключивши щупи осцилографа між "+" живлення та виведенням затвора транзистора FDS9435A, я побачив ось таку картину.

Картинка ШИМ-сигналу на екрані осцилографа (час/розподіл - 0,5; V/розподіл - 0,5). Час розгортки – mS (мілісекунди).

Так як на затвор надходить негативна напруга, то "картинка" на екрані осцилографа перевертається. Тобто зараз на фото у центрі екрану показано не імпульс, а пауза між ними!

Сама пауза триває близько 2,25 мілісекунд (mS) (4,5 розподілу по 0,5 mS). У цей момент транзистор зачинено.

Потім транзистор відкривається 0,75 mS. При цьому на світлодіод XM-L T6 надходить напруга. Амплітуда кожного імпульсу становить 3V. А, як ми пам'ятаємо, мультиметром я наміряв лише 0,97V. У цьому немає нічого дивного, тому що мультиметром я міряв постійну напругу.

Ось цей момент на екрані осцилографа. Перемикач час/розподіл встановив на 0,1, щоб краще визначити тривалість імпульсу. Транзистор відкрито. Не забуваємо про те, що на затвор приходить мінус "-". Імпульс перевернуто.

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

S – шпаруватість (безрозмірна величина);

Τ - період прямування (мілісекунди, mS). У нашому випадку період дорівнює сумі включення (0,75 mS) та паузи (2,25 mS);

τ- тривалість імпульсу (мілісекунди, mS). В нас це 0,75mS.

Також можна визначити коефіцієнт заповнення(D), який в англомовному середовищі називають Duty Cycle (часто зустрічається у будь-яких даташитах на електронні компоненти). Зазвичай він зазначається у відсотках %.

D = τ/Τ = 0,75/3 = 0,25 (25%). Таким чином, у режимі зниженої яскравості світлодіод включений лише на чверть періоду.

Коли робив підрахунки вперше, то коефіцієнт заповнення у мене вийшов 75%. Але потім, побачивши в датасіті на FM2819 рядок про режим 1/4 яскравості, зрозумів, що десь облажався. Я просто переплутав паузу та тривалість імпульсу подекуди, оскільки за звичкою прийняв мінус "-" на затворі за плюс "+". Тому й вийшло навпаки.

У режимі "STROBE" мені не вдалося подивитися ШИМ сигнал, оскільки осцилограф аналоговий і досить старий. Синхронізувати сигнал на екрані та отримати чітке зображення імпульсів мені не вдалося, хоча було видно його наявність.

Типова схема включення та цоколівка мікросхеми FM2819. Може, кому знадобиться.

Не давали мені спокою і деякі моменти, пов'язані із роботою світлодіода. Зі світлодіодними ліхтарями я раніше, якось не мав справи, а тут захотілося розібратися.

Коли я погортав даташит на світлодіод Cree XM-L T6, який встановлений у ліхтарі, то зрозумів, що номінал струмообмежувального резистора замалий (0,13 Ом). Так, і на платі одне посадкове місце під резистор було вільне.

Коли шерстив інтернетами у пошуках інформації про мікросхему FM2819, то бачив фото кількох друкованих плат аналогічних ліхтарів. На одних було запаяно чотири резистори по 1 Ому, а на деяких взагалі SMD-резистор з маркуванням "0" (перемичка), що, на мій погляд, взагалі є злочином.

Світлодіод - це нелінійний елемент, і тому послідовно з ним необхідно включати струмообмежуючий резистор.

Якщо заглянути в даташит на світлодіоди серії Cree XLamp XM-L, то можна виявити, що їхня максимальна напруга живлення становить 3,5V, а номінальна 2,9V. При цьому струм через світлодіод може досягати величини 3А. Ось графік із даташиту.

Номінальним струмом для таких світлодіодів вважається струм 700 mA при напрузі 2,9V.

Саме в моєму ліхтарі струм через світлодіод склав 1,2 A при напрузі на ньому в 3,4...3,5V, що явно забагато.

Щоб зменшити прямий струм через світлодіод я запаяв замість колишніх резисторів чотири нових номіналом у 2,4 Ом (тирозмір 1206). Отримав загальний опір 0,6 Ом (потужність розсіювання 0,125W * 4 = 0,5W).

Після заміни резисторів прямий струм через світлодіод становив 800 mA при напрузі 3,15V. Так світлодіод працюватиме за більш м'якого теплового режиму, і, сподіваюся, прослужить довго.

Оскільки резистори типорозміру 1206 розраховані на потужність розсіювання в 1/8W (0,125 Вт), а в режимі максимальної яскравості на чотирьох струмообмежуючих резистори розсіюється потужність близько 0,5Вт, то від них бажано відвести зайве тепло.

Для цього зачистив від зеленого лаку мідний полігон поряд із резисторами та напаяв на нього краплю припою. Такий прийом часто застосовується на друкованих платах побутової електронної апаратури.

Після доробки електронної начинки ліхтаря покрив друкарську плату лаком PLASTIK-71 (електроізоляційний акриловий лак) для захисту від конденсату та вологи.

При розрахунках струмообмежувального резистора я зіткнувся з деякими тонкощами. За напругу живлення світлодіода варто приймати напругу на стоку транзистора MOSFET. Справа в тому, що на відкритому каналі MOSFET транзистора втрачається частина напруги через опір каналу (R (ds) on).

Чим вищий струм, тим більше напруга "осідає" по дорозі Істок-Сток транзистора. У мене при струмі 1,2А воно склало 0,33V, а при 0,8А - 0,08V. Також частина напруги падає на сполучних дротах, які йдуть з клем акумулятора на плату (0,04V). Здавалося б, така дрібниця, а в сумі набігає 0,12V. Так як під навантаженням напруга на Li-ion акумуляторі просідає до 3,67...3,75V, то на стоку MOSFET вже 3,55...3,63V.

Ще 0,5...0,52V гасить ланцюг із чотирьох паралельних резисторів. У результаті на світлодіод приходить напруга в районі трьох з невеликим вольт.

На момент написання цієї статті у продажу з'явилася оновлена ​​версія розглянутого налобного ліхтаря. У ньому вже вбудовано плату контролю заряду/розряду Li-ion акумулятора, а також додано оптичний датчик, який дозволяє включати ліхтар жестом долоні.

Робимо ліхтарик на світлодіодах своїми руками

Світлодіодний ліхтарик з 3-вольтовим конвертором для світлодіода 0.3-1.5V 0.3-1.5 VLEDFlashLight

Зазвичай, для роботи синього або білого світлодіода потрібно 3 - 3,5v, дана схема дозволяє запитати синій або білий світлодіод низькою напругою від однієї пальчикової батареї.Нормально, якщо ви збираєтеся світитися в blue або білий LED ви повинні бути забезпечені ним з 3 - 3.5 V, як від 3 V lithium coin cell.

Деталі:
Світлодіод
Феритове кільце (діаметром ~10 мм)
Провід для намотування (20 см)
Резистор на 1кому
N-P-N транзистор
Батарейка




Параметри трансформатора, що використовується:
Обмотка, що йде на світлодіод, має ~45 витків, намотаних дротом 0.25мм.
Обмотка, що йде на базу транзистора, має 30 витків дроту 0.1мм.
Базовий резистор у разі має опір близько 2К.
Замість R1 бажано поставити підстроювальний резистор і домогтися струму через діод ~22мА, при свіжій батарейці виміряти його опір, замінивши потім його постійним резистором отриманого номіналу.

Зібрана схема має працювати одночасно.
Можливі лише 2 причини, з яких схема не працюватиме.
1. переплутані кінці обмотки.
2. дуже мало витків базової обмотки.
Генерація зникає, при кількості витків<15.



Шматки дротів скласти разом і намотати на кільце.
З'єднати між собою два кінці різних дротів.
Схему можна розташувати всередині придатного корпусу.
Впровадження такої схеми у ліхтар, що працює від 3V суттєво продовжує, тривалість його роботи від одного комплекту батарейок.

Варіант виконання ліхтаря від однієї батареї 1,5в.





Транзистор і опір поміщаються всередину феритового кільця



Білий світлодіод працює від батареї ААА, що сів.


Варіант модернізації «ліхтарик – ручка»


Порушення зображеного на схемі блокінг-генератора досягається трансформаторним зв'язком на Т1. Імпульси напруги, що виникають у правій (за схемою) обмотці складаються з напругою джерела живлення та надходять на світлодіод VD1. Звичайно, можна було б виключити конденсатор і резистор в ланцюзі бази транзистора, але можливий вихід з ладу VT1 і VD1 при використанні фірмових батарей з низьким внутрішнім опором. Резистор задає режим роботи транзистора, а конденсатор пропускає складову ВЧ.

У схемі використовувався транзистор КТ315 (як найдешевший, але можна і будь-який інший із граничною частотою від 200 МГц), надяскравий світлодіод. Для виготовлення трансформатора знадобиться кільце з фериту (орієнтовний розмір 10х6х3 та проникністю близько 1000 HH). Діаметр дроту близько 02-03 мм. На кільце намотуються дві котушки по 20 витків у кожній.
Якщо немає кільця, то можна використовувати аналогічний за обсягом та матеріалом циліндр. Тільки доведеться мотати вже 60-100 витків для кожної з котушок.
Важливий момент : мотати котушки потрібно в різні боки

Фото ліхтарика:
вимикач знаходиться в кнопці "авторучки", а сірий металевий циліндр проводить струм.










За типорозміром батареї робимо циліндр.



Його можна виготовити з паперу або використовувати відрізок будь-якої жорсткої трубки.
Виконуємо отвори по краях циліндра, обмотуємо його залуженим проводом, пропускаємо в отвори кінці дроту. Фіксуємо обидва кінці, але залишаємо з одного з кінців шматок провідника: щоб можна було приєднати перетворювач до спіралі.
Кільце з фериту не влізло б у ліхтар, тому використовувався циліндр із аналогічного матеріалу.



Циліндр із котушки індуктивності від старого телевізора.
Перша котушка – близько 60 витків.
Потім друга, мотається у зворотний бік знову 60 або близько того. Витки скріплюються клеєм.

Збираємо перетворювач:




Все розташовується всередині нашого корпусу: Розпаюємо транзистор, резистор конденсатор, підпаюємо спіраль на циліндрі, і котушку. Струм в обмотках котушки повинен йти в різні боки! Тобто, якщо ви мотали всі обмотки в один бік, то поміняйте місцями висновки однієї з них, інакше генерація не виникне.

Вийшло таке:


Все вставляємо всередину, а як бічні заглушки і контакти використовуємо гайки.
До однієї з гайок підпаюємо висновки котушки, а до іншої емітер VT1. Приклеюємо. маркуємо висновки: там, де буде висновок від котушок ставимо « - », де виведення від транзистора з котушкою ставимо «+» (щоб було як у батарейці).

Тепер слід виготовити «Ламподіод».


Увага: на цоколі має бути мінус світлодіода.

Складання:

Як відомо з малюнка, перетворювач є «замінником» другої батарейки. Але на відміну від неї, він має три точки контакту: із плюсом батарейки, із плюсом світлодіода, та загальним корпусом (через спіраль).

Його місце розташування в батарейному відсіку є певним: він повинен контактувати з плюсом світлодіода.


Сучасний ліхтарикc режимом експлуатації світлодіода живленням постійним стабілізованим струмом.


Схема стабілізатора струму працює так:
При подачі живлення на схему транзистори Т1 і Т2 замкнені, Т3 відкритий, тому як на його затвор подано напругу, що відпирає через резистор R3 . Завдяки наявності в ланцюзі світлодіода котушки індуктивності L1 струм наростає плавно. У міру зростання струму в ланцюзі світлодіода зростає падіння напруги на ланцюжку R5-R4, як тільки воно досягне приблизно 0,4V, відкриється транзистор Т2, а за ним і Т1, який у свою чергу закриє струмовий ключ Т3. Наростання струму припиняється, в котушці індуктивності виникає струм самоіндукції, який через діод D1 починає протікати через світлодіод та ланцюжок резисторів R5-R4. Як тільки струм зменшиться нижче за певний поріг, транзистори Т1 і Т2 закриються, Т3 - відкриється, що призведе до нового циклу накопичення енергії в котушці індуктивності. У нормальному режимі коливальний процес відбувається на частоті десятків кілогерц.

Про деталі:
Замість транзистора IRF510 можна застосувати IRF530, або будь-який n-канальний польовий ключовий транзистор струм більше 3А і напруга більше 30 В.
Діод D1 повинен бути обов'язково з бар'єром Шоттки на струм більше 1А, якщо поставити звичайний високочастотний типу КД212, ККД знизиться до 75-80%.
Котушка індуктивності саморобна, мотають її дротом не тонше 0,6 мм, краще - джгутом з кількох тонших дротів. Близько 20-30 витків дроту на броньовий сердечник Б16-Б18 обов'язково з немагнітним зазором 0,1-0,2 мм або близький до фериту 2000НМ. При можливості товщину немагнітного зазору підбирають експериментально за максимальним ККД пристрою. Непогані результати можна отримати з феритами від імпортних котушок індуктивності, що встановлюються в імпульсних блоках живлення, а також енергозберігаючих ламп. Такі осердя мають вигляд котушки для ниток, не вимагають каркаса та немагнітного зазору. Дуже добре працюють котушки на тороїдальних сердечниках із пресованого залізного порошку, які можна знайти в комп'ютерних блоках живлення (на них намотані котушки індуктивності вихідних фільтрів). Немагнітний зазор у таких сердечниках рівномірно розподілений обсягом завдяки технології виробництва.
Цю ж схему стабілізатора можна використовувати і спільно з іншими акумуляторами та батареями гальванічних елементів напругою 9 або 12 вольт без зміни схеми або номіналів елементів. Чим вище буде напруга живлення, тим менший струм споживатиме ліхтарик від джерела, його ККД залишатиметься незмінним. Робочий струм стабілізації задають резистори R4 та R5.
При необхідності струм може бути збільшений до 1А без застосування тепловідводів на деталях, тільки підбором опору резисторів, що задають.
Зарядний пристрій для акумулятора можна залишити «рідне» або зібрати за будь-якою із відомих схем або взагалі застосувати зовнішнє для зменшення ваги ліхтаря.



Світлодіодний ліхтар із калькулятора Б3-30

В основу перетворювача взято схему калькулятора Б3-30, в імпульсному джерелі живлення якого використовується трансформатор товщиною всього 5 мм, що має дві обмотки. Використання імпульсного трансформатора від старого калькулятора дозволило створити економічний світлодіодний ліхтар.

В результаті вийшла дуже проста схема.


Перетворювач напруги виконаний за схемою однотактного генератора з індуктивним зворотним зв'язком на транзисторі VT1 та трансформаторі Т1. Імпульсна напруга з обмотки 1-2 (за принциповою схемою калькулятора Б3-30) випрямляється діодом VD1 і подається надяскравим світлодіодом HL1. Конденсатор фільтр С3. За основу конструкції взято ліхтар китайського виробництва, розрахованого на встановлення двох елементів живлення типу АА. Перетворювач монтується на друкованій платі з однобічно фольгованого склотекстоліту товщиною 1,5 мм.рис.2розмірами, що замінюють один елемент живлення та вставляється у ліхтар замість нього. До торця плати позначеної знаком «+» припаюється контакт, виготовлений із двосторонньо фольгованого склотекстоліту діаметром 15мм, обидві сторони з'єднуються перемичкою та облуджуються припоєм.
Після встановлення на плату всіх деталей торцевий контакт + і трансформатор Т1 заливаються термоклеєм для збільшення міцності. Варіант компонування ліхтаря показано нарис.3і в конкретному випадку залежить від типу використовуваного ліхтаря. У моєму випадку ніякої доробки ліхтаря не знадобилося, відбивач має контактне кільце, до якого підпаюється мінусовий висновок друкованої плати, а сама плата кріпиться до відбивача за допомогою термоклею. Друкована плата в зборі з відбивачем вставляється замість одного елемента живлення та затискається кришкою.

У перетворювачі напруги використано малогабаритні деталі. Резистори типу МЛТ-0,125, конденсатори С1 та С3 імпортні, висотою до 5 мм. Діод VD1 типу 1N5817 з бар'єром Шотки, за його відсутності можна використовувати будь-який випрямний діод, що підходить за параметрами, бажано германієвий зважаючи на менше падіння напруги на ньому. Правильно зібраний перетворювач налагодження не потребує, якщо не переплутані обмотки трансформатора, інакше поміняйте їх місцями. За відсутності вищезгаданого трансформатора його можна виготовити самостійно. Намотування виробляється на феритове кільце типорозміру К10*6*3 магнітною проникністю 1000-2000. Обидві обмотки намотуються дротом ПЕВ2 діаметром від 0,31 до 0,44 мм. Первинна обмотка має 6 витків, вторинна 10 витків. Після встановлення такого трансформатора на плату та перевірки працездатності його слід закріпити на ній за допомогою термоклею.
Випробування ліхтаря з елементом живлення типу АА представлені у таблиці 1.
При випробуванні використовувалася найдешевша батарея типу АА вартістю всього 3 р. Початкова напруга під навантаженням склала 1,28 В. На виході перетворювача напруга, виміряна на надяскравому світлодіоді 2,83 В. Марка світлодіода невідома, діаметр 10 мм. Загальний споживаний струм 14 мА. Сумарний час роботи ліхтаря становив 20 годин безперервної роботи.
При зниженні напруги елемента живлення нижче 1V яскравість помітно падає.

Час, год	V батареї,	V преобр.,
0	1,28	2,83
2	1,22	2,83
4	1,21	2,83
6	1,20	2,83
8	1,18	2,83
10	1,18	2.83
12	1,16	2.82
14	1,12	2.81
16	1,11	2.81
18	1,11	2.81
20	1,10	2.80

Саморобний ліхтарик на світлодіодах

Основа – ліхтарик «VARTA» з живленням від двох батарейок типу АА:
Оскільки діоди мають сильно нелінійну ВАХ необхідно оснастити ліхтар схемою для роботи на світлодіоди, яка забезпечить постійну яскравість свічення в міру розряду батареї і збереже працездатність при більш низькій напрузі живлення.
Основа стабілізатора напруги, це мікропотужний DC/DC конвертор MAX756, що підвищує.
За заявленими характеристиками працює при зниженні вхідної напруги до 0.7В.

Схема включення – типова:



Монтаж виконаний навісним способом.
Електролітичні конденсатори – танталові ЧІП. Вони мають низький послідовний опір, що дещо покращує ККД. Діод Шоттки – SM5818. Дроселі довелося з'єднати два паралель, т.к. не виявилося відповідного номіналу. Конденсатор С2 – К10-17б. Світлодіоди – надяскраві білі L-53PWC «Kingbright».
Як видно на малюнку, вся схема легко вмістилася в порожньому просторі випромінюючого вузла.

Вихідна напруга стабілізатора в даній схемі включення дорівнює 3.3V. Оскільки падіння напруги на діодах у номінальному діапазоні струмів (15-30мА) становить близько 3.1V, то зайві 200мV довелося гасити на резисторі, послідовно включеному з виходом.
Крім цього, невеликий послідовний резистор покращує лінійність навантаження та стабільність схеми. Пов'язано це з тим, що діод має негативний ТКС і при розігріві його пряме падіння напруги зменшується, що призводить до різкого зростання струму через діод, при живленні його від джерела напруги. Розрівнювати струми через паралельно включені діоди не довелося – відмінності яскравості на око не спостерігалося. Тим більше, що діоди були одного типу та взяті з однієї коробки.
Тепер про конструкцію світловипромінювача. Як видно на фотографіях, світлодіоди в схемі не запаяні намертво, а є частиною конструкції, що знімається.

Потрошиться рідна лампочка, і у фланці з 4-х сторін робляться 4 пропили (один там уже був). 4 світлодіоди розташовуються симетрично по колу. Плюсові висновки (за схемою) припаюються на цоколь біля пропилів, а мінусові вставляються зсередини в центральний отвір цоколя, обрізаються і теж пропаюються. "Ламподіод", вставляється на місце звичайної лампочки розжарювання.

Тестування:
Стабілізація вихідної напруги (3.3V) тривала до зниження напруги живлення до ~1.2V. Струм навантаження при цьому становив близько 100мА (~ по 25мА на діод). Потім вихідна напруга почала плавно знижуватися. Схема перейшла в інший режим роботи, за якого вона вже не стабілізує, а видає на вихід усе, що може. У такому режимі вона працювала до напруги живлення 0.5V! Вихідна напруга при цьому впала до 2.7В, а струм зі 100мА до 8мА.

Трохи про ККД.
ККД схеми близько 63% при нових батареях. Справа в тому, що мініатюрні дроселі, використані в схемі, мають надзвичайно високий омічний опір - близько 1.5
Рішення кільце з µ-пермалою з проникністю близько 50.
40 витків дроту ПЕВ-0.25, один шар - вийшло близько 80мкГ. Активний опір близько 0.2 Ом, а струм насичення за розрахунками – понад 3А. Вихідний та вхідний електроліт змінюємо на 100мкФ, хоча без шкоди для ККД можна зменшити і до 47мкФ.


Схема світлодіодного ліхтаряна DC/DC конверторі фірми Analog Device – ADP1110.



Типова типова схема включення ADP1110.
Дана мікросхема-конвертер, згідно зі специфікацією фірми-виробника, випускається у 8 варіантах:

Модель	Вихідна напруга
ADP1110AN	Регульоване
ADP1110AR	Регульоване
ADP1110AN-3.3	3.3 V
ADP1110AR-3.3	3.3 V
ADP1110AN-5	5 V
ADP1110AR-5	5 V
ADP1110AN-12	12 V
ADP1110AR-12	12 V

Мікросхеми з індексами N і R відрізняються тільки типом корпусу: R компактніше.
Якщо ви купили чіп з індексом -3.3, можете пропускати наступний абзац та переходити до пункту «Деталі».
Якщо ні – представляю до вашої уваги ще одну схему:



У ній додані дві деталі, що дозволяють отримати на виході необхідні 3,3 вольти для живлення світлодіодів.
Схему можна поліпшити, врахувавши, що для роботи світлодіодів потрібне джерело струму, а не напруги. Зміни в схемі, щоб вона видавала 60мА (по 20 на кожен діод), а напруга діоди нам виставлять автоматично, ті самі 3.3-3.9V.




резистор R1 служить вимірювання струму. Перетворювач так влаштований, що коли напруга на виведенні FB (Feed Back) перевищить 0.22V, він перестане підвищувати напругу і струм, отже номінал опору R1 легко розрахувати R1 = 0.22В/Iн у нашому випадку 3.6Ом. Така схема допомагає стабілізувати струм і автоматично вибрати необхідну напругу. На жаль, на цьому опорі падатиме напруга, що призведе до зниження ККД, однак, практика показала, що воно менше ніж перевищення, яке ми вибрали у першому випадку. Я вимірював вихідну напругу, і вона становила 3.4 - 3.6В. Параметри діодів у такому включенні також повинні бути по можливості однаковими, інакше сумарний струм 60мА, розподілився між ними не порівну, і ми знову отримаємо різну світність.

Деталі
1. Дросель підійде будь-який від 20 до 100 мікрогенрі з маленьким (менше 0.4 Ома) опором. На схемі вказано 47 мкГн. Його можна зробити самому - намотати близько 40 витків дроту ПЕВ-0.25 на кільці з µ-пермалою з проникністю близько 50, типорозміру 10х4х5.
2. Діод Шоттка. 1N5818, 1N5819, 1N4148 або аналогічні. Analog Device НЕ РЕКОМЕНДУЄ використовувати 1N4001
3. Конденсатори. 47-100 мікрофарад на 6-10 вольт. Рекомендується використовувати танталові.
4. Резистори. Потужністю 0,125 Вт опором 2 Ома, можливо 300 кому і 2,2 кому.
5. Світлодіоди. L-53PWC – 4 штуки.



Перетворювач напруги живлення світлодіода DFL-OSPW5111Р білого світіння з яскравістю 30 Кд при струмі 80 мА і шириною діаграми спрямованості випромінювання близько 12°.


Струм, що споживається від батареї напругою 2,41V, - 143мА; при цьому через світлодіод протікає струм близько 70 мА при напрузі на ньому 4,17 Ст. Перетворювач працює на частоті 13 кГц, електричний ККД становить близько 0,85.
Трансформатор Т1 намотаний на кільцевому магнітопроводі типорозміру К10x6x3 з фериту 2000НМ.

Первинну і вторинну обмотки трансформатора намотують одночасно (тобто чотири проводи).
Первинна обмотка містить - 2x41 витка дроту ПЕВ-2 0,19,
Вторинна обмотка містить - 2x44 витка дроту ПЕВ-2 0,16.
Після намотування висновки обмоток з'єднують відповідно до схеми.

Транзистори КТ529А структури p-n-p можна замінити на КТ530А структури n-p-n, у разі необхідно змінити полярність підключення батареї GB1 і світлодіода HL1.
Деталі розміщують на рефлекторі, використовуючи навісний монтаж. Зверніть увагу на те, щоб виключити контакт деталей з бляшаною пластиною ліхтаря, що підводить «мінус» батареї GB1. Транзистори скріплюють між собою хомутом із тонкої латуні, який забезпечує необхідне відведення тепла, і потім приклеюють до рефлектора. Світлодіод розміщують замість лампи розжарювання так, щоб він виступав на 0,5... 1 мм з гнізда для її встановлення. Це покращує відведення тепла від світлодіода та спрощує його монтаж.
При першому включенні живлення від батареї подають через резистор опором 18...24 Ом, щоб не вивести з ладу транзистори при неправильному підключенні висновків трансформатора Т1. Якщо світлодіод не світить, потрібно поміняти місцями останні висновки первинної або вторинної обмотки трансформатора. Якщо це не призводить до успіху, перевіряють справність всіх елементів і правильність монтажу.


Перетворювач напруги для живлення світлодіодного ліхтаря промислового зразка.




Перетворювач напруги для живлення світлодіодного ліхтаря
Схема взята з керівництва фірми Zetex із застосування мікросхем ZXSC310.
ZXSC310- Мікросхема драйвера світлодіодів.
FMMT 617 чи FMMT 618.
Діод Шоттки- практично будь-якої марки.
Конденсатори C1 = 2.2 мкФ та C2 = 10 мкФдля поверхневого монтажу, 2.2 мкФ, величина, рекомендована виробником, а С2 можна поставити приблизно від 1 до 10 мкФ

Котушка індуктивності 68 мікрогенрі на 0.4 А

Індуктивність і резистор встановлюють з одного боку плати (де немає друку), решта - з іншого. Єдину хитрість є виготовлення резистора на 150 міліом. Його можна зробити із залізного дроту 0.1 мм, який можна видобути, розплітаючи трос. Дріт слід відпалити на запальничці, ретельно протерти дрібною шкіркою, облудити кінці і шматочок довжиною близько 3 см припаяти в отвори на платі. Далі в процесі налаштування треба, вимірюючи струм через діоди, рухати тяганину, одночасно розігріваючи паяльником місце її припаювання до плати.

Таким чином, виходить щось на кшталт реостату. Досягши струму в 20 мА, паяльник прибирають, а непотрібний шматок дроту обрізають. У автора вийшла довжина приблизно 1 див.


Ліхтарик на джерелі струму


Мал. 3.Ліхтарик на джерелі струму, з автоматичним вирівнюванням струму у світлодіодах, так що світлодіоди можуть бути з будь-яким розкидом параметрів (світлодіод VD2 задає струм, який повторюють транзистори VT2, VT3, таким чином, струми у гілках будуть однаковими)
Транзистори звичайно теж повинні бути однаковими, але розкид їх параметрів не такий критичний, тому можна взяти або дискретні транзистори, або якщо зможете знайти три інтегральних транзистори в одному корпусі, у них параметри максимально однакові. Програйтеся з розміщенням світлодіодів, потрібно підібрати пару світлодіод-транзистор так що вихідна напруга була б мінімально, це підвищить ККД.
Введення транзисторів вирівняло яскравість, однак вони мають опір і на них падає напруга, що змушує перетворювач підвищувати рівень вихідного до 4В, для зниження падіння напруги на транзисторах можна запропонувати схему на рис.4, це модифіковане дзеркало струмове, замість опорної напруги Uбе = 0.7В у схемі на рис.3 можна скористатися вбудованим у перетворювачем джерелом 0.22В, і підтримувати його в колекторі VT1 за допомогою операційника, також вбудованим у перетворювач.



Мал. 4.Ліхтарик на джерелі струму, з автоматичним вирівнюванням струму у світлодіодах, та з покращеним ККД

Т.к. Вихід операційника має тип «відкритий колектор» його необхідно «підтягнути» до живлення, що робить резистор R2. Опір R3, R4 виконують функції дільника напруги в точці V2 на 2, таким чином операційник підтримає в точці V2 напруга 0.22 * 2 = 0.44В, що менше ніж у попередньому випадку на 0.3В. Брати дільник набагато менше, щоб знизити напругу у точці V2, не можна т.к. біполярний транзистор має опір Rке і при роботі на ньому падатиме напруга Uке, щоб транзистор правильно працював V2-V1 має бути більше Uке, для нашого випадку 0.22В цілком достатньо. Однак біполярні транзистори можна замінити польовими, в яких опір стік виток набагато менше, це дасть можливість зменшити дільник, так щоб зробити різницю V2-V1 зовсім незначною.

Дросель.Дросель потрібно брати з мінімальним опором, особливу увагу слід приділити максимальному допустимому струму він повинен бути близько 400-1000 мА.
Номінал не відіграє такої ролі як максимальний струм, тому Analog Devices рекомендує щось між 33 і 180мкГн. В даному випадку теоретично, якщо не звертати увагу на габарити, то чим більше індуктивність, тим краще за всіма показниками. Проте на практиці це зовсім так, т.к. ми маємо не ідеальну котушку, вона має активний опір і не лінійна, крім того, ключовий транзистор при низькій напругі вже не видасть 1.5А. Тому краще спробувати кілька котушок різного типу, конструкції та різного номіналу, щоб вибрати котушку, при якій найвищий ККД, і найменша мінімальна вхідна напруга, тобто. котушку, з якою ліхтарик світитиметься максимально довго.

Конденсатори.C1 може бути будь-яким. С2 краще взяти танталовим т.к. у нього маленький опір це підвищує ККД.

Діод Шотки.Будь-який струм до 1А, бажано з мінімальним опором і мінімальним падінням напруги.

Транзистори.Будь-які зі струмом колектора до 30 мА, коеф. посилення струму близько 80 із частотою до 100Мгц, КТ318 підійде.

Світлодіоди.Можна білі NSPW500BS зі свіченням у 8000мКд від Power Light Systems.

Перетворювач напругиADP1110 або його заміну ADP1073 для його використання схему на рис.3 потрібно буде змінити, взяти дросель 760мкГ, а R1 = 0.212/60мА = 3.5Ом.


Ліхтар на ADP3000-ADJ

Параметри:
Живлення 2.8 - 10 В, ККД бл. 75%, два режими яскравості - повний та половина.
Струм через діоди 27 мА, в режимі половинної яскравості – 13 мА.
У схемі отримання високого ККД бажано використовувати чіп-компоненти.
Правильно зібрана схема налаштування не потребує.
Недоліком схеми є висока (1,25V) напруга на вході FB (висновок 8).
В даний час випускаються DC/DC конвертери з напругою FB близько 0,3V, зокрема фірми Maxim, на яких реально досягти ККД вище 85%.


Схема ліхтаря на Кр1446ПН1.




Резистори R1 та R2 - датчик струму. Операційний підсилювач U2B - посилює напругу, що знімається з датчика струму. Коефіцієнт посилення = R4 / R3 + 1 і становить приблизно 19. Потрібний такий коефіцієнт посилення, щоб при струмі через резистори R1 і R2 60 мА напруга на виході відкрила транзистор Q1. Змінюючи ці резистори, можна встановити інші значення струму стабілізації.
У принципі, операційний підсилювач можна і не ставити. Просто замість R1 і R2 ставиться один резистор 10 Ом, сигнал через резистор 1кОм подається на базу транзистора і все. Але. Це призведе до зменшення ККД. На резисторі 10 Ом при струмі 60 мА марно розсіюється 0.6 Вольта – 36 мВт. У разі застосування операційного підсилювача втрати становитимуть:
на резисторі 0.5 Ома при струмі 60 мА = 1.8 мВт + споживання самого ОУ 0.02 мА нехай за 4 Вольти = 0.08 мВт
= 1.88 мВт - значно менше, ніж 36 мВт.

Про компоненти.

На місці КР1446УД2 може працювати будь-який малоспоживаючий ОУ з низьким мінімальним значенням напруги живлення, краще б підійшов OP193FS, але він досить дорогий. Транзистор у корпусі SOT23. Полярний конденсатор менший - типу SS на 10 Вольт. Індуктивність CW68 100мкГн струм 710 мА. Хоча струм відсікання у перетворювача 1 А, вона працює нормально. З нею вийшов найкращий ККД. Світлодіоди я підбирав за найбільш однаковим падінням напруги при струмі 20 мА. Зібрано ліхтарик у корпусі для двох батарей AA. Місце під батареї я вкоротив під розмір батарей AAA, а в просторі, що звільнився, навісним монтажем зібрав цю схему. Добре підійде корпус для трьох батарей AA. Ставити потрібно буде лише дві, а на місці третій розмістити схему.

ККД пристрою, що вийшов.
Вхідні U I P Вихідні U I P ККД
Вольт мА мВт Вольт мА мВт %
3.03 90 273 3.53 62 219 80
1.78 180 320 3.53 62 219 68
1.28 290 371 3.53 62 219 59

Заміна лампочки ліхтарика "Жучок" на модуль фірмиLuxeonLumiledLXHL -NW 98.
Отримуємо сліпуче яскравий ліхтарик, з дуже легким жимом (порівняно з лампочкою).


Схема переробки та параметри модуля.

Перетворювачі StepUP DC-DC конвертори ADP1110 фірма Analog devices.




Живлення: 1 або 2 батареї 1,5в працездатність зберігається до Uвход.=0,9в
Споживання:
*при розімкнутому перемикачі S1 = 300mA
*при замкнутому перемикачі S1 = 110mA


Світлодіодний електронний ліхтар
З живленням від однієї пальчикової батареї типорозміру АА або AAA на мікросхемі (КР1446ПН1), яка є повним аналогом мікросхеми МАХ756 (МАХ731) і має практично ідентичні характеристики.


За основу взято ліхтар, у якому як джерело живлення використовуються дві пальчикові батареї (акумулятори) типорозміру АА.
Плата перетворювача поміщається у ліхтар замість другого елемента живлення. З одного торця плати припаяний контакт із лудженої жерсті для живлення схеми, а з іншого – світлодіод. На висновки світлодіода одягнений гурток із тієї ж жерсті. Діаметр кружка повинен бути трохи більшим за діаметр цоколя відбивача (на 0,2-0,5 мм), в який вставляється патрон. Один із висновків діода (мінусовий) припаяний до кухля, другий (плюсовий) проходить наскрізь та ізольований шматочком трубочки із ПВХ або фторопласту. Призначення гуртка – подвійне. Він забезпечує конструкції необхідну жорсткість і одночасно служить для замикання контакту мінусового схеми. Зі ліхтаря заздалегідь видаляють лампу з патроном і поміщають замість неї схему зі світлодіодом. Висновки світлодіода перед встановленням на плату вкорочують таким чином, щоб забезпечувалася щільна, без люфту, посадка за місцем. Зазвичай довжина висновків (без урахування паяння на плату) дорівнює довжині виступаючої частини повністю вкрученого цоколя лампи.
Схема з'єднання плати та акумулятора наведена на рис. 9.2.
Далі ліхтар збирають та перевіряють його працездатність. Якщо схема зібрана правильно, то жодних параметрів не потрібно.

У конструкції застосовані стандартні настановні елементи: конденсатори типу К50-35, дроселі ЕС-24 індуктивністю 18-22 мкГн, світлодіоди яскравістю 5-10 кд діаметром 5 або 10 мм. Зрозуміло, можливо, застосування інших світлодіодів з напругою живлення 2,4-5 В. Схема має достатній запас по потужності і дозволяє живити навіть світлодіоди з яскравістю до 25 кд!

Про деякі результати випробувань даної конструкції.
Доопрацьований таким чином ліхтар пропрацював зі «свіжою» батареєю без перерви, у включеному стані, понад 20 годин! Для порівняння – той самий ліхтар у «стандартній» комплектації (тобто з лампою та двома «свіжими» батарейками з тієї ж партії) працював лише 4 години.
І ще один важливий момент. Якщо використовувати в даній конструкції акумулятори, що перезаряджаються, то легко стежити за станом рівня їх розрядки. Справа в тому, що перетворювач на мікросхемі КР1446ПН1 стабільно запускається при вхідній напрузі 0,8-0,9 В. І світіння світлодіодів стабільно яскраве, поки напруга на акумуляторі не досягла цього критичного порога. Лампа горіти при такій напрузі, звичайно, ще буде, але навряд чи можна говорити про неї як реальне джерело світла.

Мал. 9.2Рис 9.3




Друкована плата пристрою наведена на рис. 9.3, а розташування елементів – на рис. 9.4.


Увімкнення та вимкнення ліхтаря однією кнопкою


Схема зібрана на мікросхемі D-тригера CD4013 та польовому транзисторі IRF630 в режимі "вимк." Струм споживання схеми - практично 0. Для стабільної роботи D-тригера на вході мікросхеми підключений фільтр резистор і конденсатор їх функція-усунення контактного брязкоту. Виводи мікросхеми, що не використовуються, краще нікуди не підключати. Мікросхема працює від 2 до 12 вольт, як силовий ключ можна використовувати будь-який потужний польовий транзистор, т.к. опір стік-витік у польового транзистора дуже мало і не навантажує вихід мікросхеми.

CD4013A в корпусі SO-14, аналог К561ТМ2, 564ТМ2

Прості схеми генератора.
Дозволяють живити світлодіод із напругою загоряння 2-3V від 1-1,5V. Короткі імпульси підвищеного потенціалу відмикають p-n перехід. ККД звичайно знижується, але цей пристрій дозволяє "вичавити" з автономного джерела живлення майже весь його ресурс.
Дріт 0,1 мм - 100-300 витків з відведенням від середини, намотані на тороїдальне колечко.




Світлодіодний ліхтар із регульованою яскравістю та режимом "Маяк"

Живлення мікросхеми - генератора з регульованою шпаруватістю (К561ЛЕ5 або 564ЛЕ5) яка керує електронним ключем, у пропонованому пристрої здійснюється від підвищуючого перетворювача напруги, що дозволяє живити ліхтар від одного гальванічного елемента 1,5.
Перетворювач виконаний на транзисторах VT1, VT2 за схемою трансформаторного автогенератора з позитивним зворотним зв'язком струму.
Схема генератора з регульованою шпаруватістю на згаданій вище мікросхемі К561ЛЕ5 трохи змінена з метою покращення лінійності регулювання струму.
Мінімальний споживаний струм ліхтаря з шістьма паралельно включеними суперяскравими світлодіодами L-53MWC фірми Kingbnght білого світіння дорівнює 2.3 мА. Залежність споживаного струму від числа світлодіодів - прямо пропорційна.
Режим "Маяк", коли світлодіоди з невисокою частотою яскраво спалахують і потім гаснуть, реалізується при встановленні регулятора яскравості на максимум та повторному включенні ліхтаря. Бажану частоту світлових спалахів регулюють підбором конденсатора СЗ.
Працездатність ліхтаря зберігається при зниженні напруги до 1.1v, хоча при цьому значно зменшується яскравість.
Як електронний ключ застосований польовий транзистор з ізольованим затвором КП501А (КР1014КТ1В). По ланцюгу управління він добре узгоджується з мікросхемою К561ЛЕ5. Транзистор КП501А має такі граничні параметри, напруга сток-витік - 240 В; напруга затвор-витік - 20 В. Струм стоку - 0.18 А; потужність – 0.5 Вт
Допустимо паралельне включення транзисторів бажано з однієї партії. Можлива заміна – КП504 з будь-яким буквеним індексом. Для польових транзисторів IRF540 напруга живлення мікросхеми DD1. виробляється перетворювачем, має бути підвищено до 10 В
У ліхтарі з шістьма паралельно включеними світлодіодами L-53MWC споживаний струм приблизно дорівнює 120 мА при підключенні паралельно VT3 другого транзистора - 140 мА
Трансформатор Т1 намотаний на феритовому кільці 2000НМ К10-6"4.5. Обмотки намотані в два дроти, причому кінець першої обмотки з'єднують з початком другої обмотки. Первинна обмотка містить 2-10 витків, вторинна - 2*20 витків Діаметр. - ПЕВ-2 Дросель намотаний на такому ж магнітопроводі без зазору тим же проводом в один шар, число витків - 38. Індуктивність дроселя 860 мкГн












Схема перетворювача для світлодіода від 0,4 до 3V- працююча від однієї батареї AAA. Цей ліхтар підвищує вхідну напругу до потрібного простим конвертером DC-DC.






Вихідна напруга становить приблизно 7 Вт (залежить від напруги встановленого діода LEDs).

Building the LED Head Lamp





Щодо трансформатора в конвертері DC-DC. Ви маєте його зробити самостійно. Зображення показує, як зібрати трансформатор.



Ще варіант перетворювачів для світлодіодів _http://belza.cz/ledlight/ledm.htm








Ліхтар на свинцево-кислотному герметичному акумуляторі із зарядним пристроєм.

Свинцево-кислотні герметичні акумуляторні батареї найдешевші в даний час. Електроліт у них знаходиться у вигляді гелю, тому акумулятори допускають роботу в будь-якому просторовому положенні та не виробляють жодних шкідливих випарів. Їм властива велика довговічність, а то й допускати глибокого розряду. Теоретично вони не бояться перезаряду, проте зловживати цим не слід. Заряджання акумуляторних батарей можна проводити в будь-який час, не чекаючи їх повної розрядки.
Свинцево-кислотні герметичні акумуляторні батареї підходять для застосування в переносних ліхтарях, що використовуються в домашньому господарстві, на дачних ділянках, на виробництві.


Рис.1. Схема електричного ліхтаря

Електрична принципова схема ліхтаря із зарядним пристроєм для 6-вольтового акумулятора, що дозволяє простим способом не допустити глибокий розряд акумулятора і, таким чином, збільшити його термін служби показано на малюнку. Він містить заводський або саморобний трансформаторний блок живлення та зарядно-комутаційний пристрій, змонтований у корпусі ліхтаря.
В авторському варіанті як трансформаторний блок застосований стандартний блок, призначений для живлення модемів. Вихідна змінна напруга блоку 12 або 15, струм навантаження - 1 А. Зустрічаються такі блоки і з вбудованими випрямлячами. Вони також підходять для цієї мети.
Змінна напруга з трансформаторного блоку надходить на зарядно-комутаційний пристрій, що містить вилку для підключення зарядного пристрою X2, діодний місток VD1, стабілізатор струму (DA1, R1, HL1), GB акумулятор, тумблер S1, кнопку екстреного включення S2, лампу розжарювання HL. Щоразу при включенні тумблера S1 напруга акумулятора надходить на реле К1, його контакти К1.1 замикаються, подаючи струм базу транзистора VТ1. Транзистор вмикається, пропускаючи струм через лампу HL2. Вимикають ліхтар перемиканням тумблера S1 у початкове положення, в якому акумулятор відключений від обмотки реле К1.
Допустима напруга розряду акумулятора вибрана на рівні 4,5 В. Вона визначається напругою включення реле К1. Змінювати допустиме значення напруги розряду можна за допомогою резистора R2. Зі збільшенням номіналу резистора допустима напруга розряду збільшується, і навпаки. Якщо напруга акумулятора нижче 4,5, то реле не включиться, отже, не буде подано напругу на базу транзистора VТ1, що включає лампу HL2. Це означає, що акумулятор потребує заряджання. При напрузі 4,5 освітленість, створювана ліхтарем, непогана. У разі екстреної необхідності можна увімкнути ліхтар при зниженій напрузі кнопкою S2 за умови попереднього включення тумблера S1.
На вхід зарядно-комутаційного пристрою можна подавати і постійну напругу, не звертаючи уваги на полярність пристроїв, що стикуються.
Для переведення ліхтаря в режим заряду необхідно з'єднати розетку Х1 трансформаторного блоку з вилкою Х2, розташованої на корпусі ліхтаря, а потім увімкнути вилку (на малюнку не показано) трансформаторного блоку в мережу 220 В.
У наведеному варіанті застосовано акумулятор ємністю 4,2 Ач. Отже, його можна заряджати струмом 0,42 А. Заряд акумулятора виконується постійним струмом. Стабілізатор струму містить лише три деталі: інтегральний стабілізатор напруги DA1 типу КР142ЕН5А або імпортний 7805, світлодіод HL1 та резистор R1. Світлодіод, крім роботи в стабілізаторі струму, також виконує функцію індикатора режиму заряду акумулятора.
Настроювання електричної схеми ліхтаря зводиться до регулювання струму заряду акумулятора. Зарядний струм (в амперах) зазвичай вибирають у десять разів менше чисельного значення ємності акумулятора (в ампер-годинниках).
Для налаштування найкраще зібрати схему стабілізатора струму окремо. Замість акумуляторного навантаження до точки з'єднання катода світлодіода та резистора R1 підключити амперметр на струм 2…5 А. Підбором резистора R1 встановити по амперметру обчислений струм заряду.
Реле К1 – герконове РЕМ64, паспорт РС4.569.724. Лампа HL2 споживає струм приблизно 1А.
Транзистор КТ829 можна застосувати з будь-яким літерним індексом. Ці транзистори є складовими і мають високий коефіцієнт посилення струму – 750. Це слід враховувати у разі заміни.
В авторському варіанті мікросхема DA1 встановлена ​​на стандартному ребристому радіаторі розмірами 40х50х30 мм. Резистор R1 складається з двох послідовно з'єднаних дротяних резисторів потужністю 12 Вт.

Схеми:



РЕМОНТ Світлодіодного ліхтарика

Номінали деталей (С, D, R)
C = 1 мкф. R1 = 470 кОм. R2 = 22 ком.
1Д, 2Д - КД105А (допустима напруга 400V граничний струм 300 mA.)
Забезпечує:
зарядний струм = 65 – 70mA.
напруга = 3,6V.











LED-Treiber PR4401 SOT23

Тут можна подивитися до чого дали результати експерименту.

Запропонована до Вашої уваги схема була використана для живлення світлодіодного ліхтарика, підзарядки мобільного телефону від двох металгідритних акумуляторів, при створенні мікроконтролерного пристрою, радіомікрофону. У кожному випадку робота схеми була бездоганною. Список, де можна використовувати MAX1674, можна ще довго продовжувати.


Найпростіший спосіб отримати більш-менш стабільний струм через світлодіод – включити його у ланцюг нестабілізованого живлення через резистор. Треба враховувати, що напруга живлення повинна бути як мінімум в два рази більше робочої напруги світлодіода. Струм через світлодіод розраховується за формулою:
I led = (Uмакс.пит - U раб. діода): R1

Ця схема надзвичайно проста і в багатьох випадках є виправданою, але застосовувати її слід там, де немає потреби заощаджувати електрику, і немає високих вимог до надійності.
Більш стабільні схеми - на основі лінійних стабілізаторів:


Як стабілізатори краще вибирати регульовані, або на фіксовану напругу, але воно має бути якомога ближче до напруги на світлодіоді або ланцюжку послідовно з'єднаних світлодіодів.
Дуже добре підходять стабілізатори типу LM317.
ний німецький текст: iel war es, mit nur einer NiCd-Zelle (AAA, 250mAh) eine der neuen ultrahellen LEDs mit 5600mCd zu betreiben. Diese LEDs benötigen 3,6V/20mA. Ich habe Ihre Schaltung zunächst unverändert übernommen, als Induktivität hatte їх allerdings nur eine mit 1,4mH zur Hand. Die Schaltung lief auf Anhieb! Allerdings ließ die Leuchtstarke doch noch zu wünschen übrig. Mehr zufällig stellte їх fest, dass die LED extrem heller wurde, wenn ich ein Spannungsmessgerät parallel zur LED schaltete!??? Tatsächlich waren es nur die Messschnüre, bzw. deren Kapazität, die den Effekt bewirkten. Mit einem Oszilloskop konnte їх dann feststellen, dass in dem Moment die Frequenz stark anstieg. Hm, also habe ich den 100nF-Kondensator gegen einen 4,7nF Typ ausgetauscht und schon war die Helligkeit wie gewünscht. Anschließend have is dann nur noch durch Ausprobieren die beste Spule as meiner Sammlung gesucht... Und hier ist sie nun, die Mini-Taschenlampe:

Джерела:
http://pro-radio.ru/
http://radiokot.ru/

Для безпеки та можливості продовжувати активну діяльність у темний час доби людина потребує штучного висвітлення. Первісні люди розсовували темінь, підпалюючи гілки дерев, далі придумали смолоскип і гас. І тільки після винаходу французьким винахідником Джорджем Лекланше в 1866 прототипу сучасної батарейки, а в 1879 Томсоном Едісоном лампи розжарювання, у Девіда Майзела з'явилася можливість запатентувати 1896 перший електричний ліхтар.

З того часу в електричній схемі нових зразків ліхтарів нічого не змінювалося, поки в 1923 році російський вчений Олег Володимирович Лосєв не знайшов зв'язок люмінесценції в карбіді кремнію та p-n-переході, а в 1990 році вченим не вдалося створити світлодіод з більшою світловіддачею, що дозволяє замінити розжарювання. Застосування світлодіодів замість ламп розжарювання завдяки низькому енергоспоживанням світлодіодів дозволило багаторазово збільшити час роботи ліхтарів при тій же ємності батарейок і акумуляторів, підвищити надійність ліхтариків і практично зняти всі обмеження на їхнє використання.

Світлодіодний акумуляторний ліхтар, який Ви бачите на фотознімку, потрапив мені в ремонт зі скаргою, що куплений днями китайський ліхтарик Lentel GL01 за $3 не світить, хоча індикатор заряду акумулятора світиться.

Зовнішній огляд ліхтаря справив позитивне враження. Якісне лиття корпусу, зручна ручка та вимикач. Стрижні вилки для підключення до побутової мережі для заряджання акумулятора зроблені висувними, що унеможливлює зберігання мережевого шнура.

Увага! При розбиранні та ремонті ліхтаря, якщо він підключений до мережі, слід дотримуватися обережності. Дотик до оголених ділянок схеми підключеної до електричної мережі може призвести до ураження електричним струмом.

Як розібрати світлодіодний акумуляторний ліхтар Lentel GL01

Хоча ліхтарик підлягав гарантійному ремонту, але згадуючи свої ходіння при гарантійному ремонті електрочайника, що відмовив (чайник був дорогим і в ньому перегорів ТЕН, тому своїми руками його відремонтувати не представлялося можливим), вирішив зайнятися ремонтом самостійно.

Розібрати ліхтар було легко. Достатньо повернути на невеликий кут проти годинникової стрілки кільце, що фіксує захисне скло і відтягнути його, потім відкрутити кілька шурупів. Виявилося кільце фіксується на корпусі за допомогою байонетного з'єднання.

Після зняття однієї з половинок корпусу ліхтарика з'явився доступ до всіх його вузлів. Зліва на фотознімку видно друковану плату зі світлодіодами, до якої прикріплений за допомогою трьох саморізів рефлектор (відбивач світла). У центрі розташований акумулятор чорного кольору з невідомими параметрами, лише маркування полярності висновків. Правіше акумулятора знаходиться друкована плата зарядного пристрою та індикації. Справа встановлена ​​мережева вилка з висувними стрижнями.

При уважному розгляді світлодіодів виявилося, що на випромінюючих поверхнях кристалів всіх світлодіодів були темні плями або крапки. Стало ясно навіть без перевірки світлодіодів мультиметром, що ліхтарик не світить через їхнє перегорання.

Почорнілі області були також на кристалах двох світлодіодів, встановлених як підсвічування на платі індикації заряджання акумулятора. У світлодіодних лампах і стрічках зазвичай виходить із ладу один світлодіод, і працюючи як запобіжник, захищає решту від перегорання. А у ліхтарі вийшли з ладу усі дев'ять світлодіодів одночасно. Напруга на акумуляторі не могла збільшитися до величини, здатної вивести світлодіоди з ладу. Для з'ясування причини довелося накреслити електричну схему.

Пошук причин відмови ліхтаря

Електрична схема ліхтаря і двох функціонально закінчених частин. Частина схеми, розташована ліворуч від перемикача SA1, виконує функцію зарядного пристрою. А частина схеми, зображена праворуч від перемикача, забезпечує свічення.

Зарядний пристрій працює наступним чином. Напруга від побутової мережі 220 надходить на струмообмежуючий конденсатор С1, далі на мостовий випрямляч, зібраний на діодах VD1-VD4. З випрямляча напруга подається на клеми акумулятора. Резистор R1 служить для розряду конденсатора після вилучення вилки ліхтарика з мережі. Таким чином, виключається удар струмом від розряду конденсатора у разі випадкового дотику рукою одночасно двох штирів вилки.

Світлодіод HL1, включений послідовно з струмообмежуючим резистором R2 у протилежному напрямку з правим верхнім діодом моста, як, виявилося, завжди світиться при вставленій вилці в мережу, навіть якщо акумулятор несправний або від'єднаний від схеми.

Перемикач режимів роботи SA1 служить для підключення до акумулятора окремих груп світлодіодів. Як видно зі схеми виходить, що якщо ліхтар підключений до мережі для зарядки і двигун перемикача знаходиться в положенні 3 або 4, напруга із зарядного пристрою акумулятора потрапляє і на світлодіоди.

Якщо людина ввімкнула ліхтарик і виявив, що вона не працює, і, не знаючи, що двигун вимикача обов'язково необхідно встановити в положення «вимкнено», про що в інструкції з експлуатації ліхтаря нічого не сказано, підключить ліхтар до мережі на зарядку, то за рахунок кидка напруги на виході зарядного пристрою на світлодіоди потрапить напруга, що значно перевищує розрахункове. Через світлодіоди потече струм, що перевищує допустимий, і вони перегорять. При старінні кислотного акумулятора за рахунок сульфатації свинцевих пластин напруга заряду акумулятора зростає, що також призводить до перегорання світлодіодів.

Ще одне схемне рішення, яке здивувало, це паралельне включення семи світлодіодів, що неприпустимо, тому що вольтамперні характеристики навіть світлодіодів одного типу відрізняються і тому струм, що проходить через світлодіоди, теж буде не однаковим. З цієї причини при виборі номіналу резистора R4 з розрахунку протікання через світлодіоди максимально допустимого струму, один з них може перевантажуватися і вийти з ладу, а це призведе до перевантаження струмом паралельно включених світлодіодів, і вони теж перегорять.

Переробка (модернізація) електричної схеми ліхтаря

Стало очевидним, що поломка ліхтаря пов'язані з помилками, допущеними розробниками його електричної схеми. Щоб відремонтувати ліхтар та виключити його повторну поломку, необхідно його переробити, замінивши світлодіоди та внести незначні зміни в електричну схему.

Для того, щоб індикатор заряду акумулятора дійсно сигналізував про його заряджання, необхідно світлодіод HL1 увімкнути послідовно з акумулятором. Для свічення світлодіода необхідний струм кілька міліампер, а струм, що видається, зарядним пристроєм повинен становити близько 100 мА.

Для забезпечення цих умов достатньо від'єднати HL1-R2 ланцюжок від схеми в місцях, вказаних червоними хрестиками та паралельно з нею встановити додатковий резистор Rd номіналом 47 Ом потужністю не менше 0,5 Вт. Струм заряду, протікаючи через Rd, буде створювати на ньому падіння напруги близько 3 В, яке забезпечити необхідний струм для свічення індикатора HL1. Заодно точку з'єднання HL1 та Rd необхідно підключити до виведення 1 перемикача SA1. У такий спосіб буде виключена можливість подачі напруги із зарядного пристрою на світлодіоди EL1-EL10 під час заряду акумулятора.

Для вирівнювання величини струмів, що протікають через світлодіоди EL3-EL10, необхідно виключити зі схеми резистор R4 і з кожним світлодіодом послідовно включити окремий резистор номіналом 47-56 Ом.

Електрична схема після доопрацювання

Внесені до схеми незначні зміни підвищили інформативність індикатора заряду недорогого китайського світлодіодного ліхтаря та багаторазово підвищили його надійність. Сподіваюся, що виробники світлодіодних ліхтарів після прочитання цієї статті внесуть зміни до електричних схем своїх виробів.

Після модернізації електрична принципова схема набула вигляду, як на кресленні вище. Якщо необхідно висвітлювати ліхтариком тривалий час і не потрібно великої яскравості його свічення, можна додатково встановити струмообмежуючий резистор R5, завдяки якому час роботи ліхтарика без підзарядки збільшиться вдвічі.

Ремонт світлодіодного акумуляторного ліхтаря

Після розбирання в першу чергу потрібно відновити працездатність ліхтаря, а потім уже займатися модернізацією.

Перевірка світлодіодів мультиметром підтвердила їхню несправність. Тому всі світлодіоди довелося випаяти та звільнити від припою отвори для встановлення нових діодів.

Судячи з зовнішнього вигляду, на платі було встановлено лампові світлодіоди із серії HL-508H діаметром 5 мм. В наявності світлодіоди типу HK5H4U від лінійної світлодіодної лампи з близькими технічними характеристиками. Вони й стали в нагоді для ремонту ліхтаря. При запаюванні світлодіодів на плату потрібно не забувати дотримуватися полярності, анод повинен бути з'єднаний з плюсовим виведенням акумулятора або батарейки.

Після заміни світлодіодів друковану плату було підключено до схеми. Яскравість свічення деяких світлодіодів через загальний струмообмежувальний резистор дещо відрізнялася від інших. Для усунення цього недоліку необхідно видалити резистор R4 та замінити його сімома резисторами, увімкнувши послідовно з кожним світлодіодом.

Для вибору резистора, що забезпечує оптимальний режим роботи світлодіода, була виміряна залежність величини струму, що протікає через світлодіод, від величини послідовно включеного опору при напрузі 3,6, рівному напрузі акумуляторної батареї ліхтаря.

Виходячи з умов застосування ліхтаря (у разі перебоїв подачі в квартиру електроенергії) великої яскравості та дальності освітлення не потрібно, тому резистор був обраний номіналом 56 Ом. З таким струмообмежуючим резистором світлодіод працюватиме в легкому режимі, і споживання електроенергії буде економним. Якщо від ліхтаря потрібно вичавити максимальну яскравість, слід застосувати резистор, як видно з таблиці, номіналом 33 Ом і зробити два режими роботи ліхтарика, включивши ще один загальний струмообмежуючий резистор (на схемі R5) номіналом 5,6 Ом.

Щоб увімкнути послідовно з кожним світлодіодом резистор, необхідно попередньо підготувати друковану плату. Для цього на ній потрібно перерізати по одній будь-якій струмоведущій доріжці, що підходить до кожного світлодіода і зробити додаткові контактні майданчики. Струмопровідні доріжки на платі захищені шаром лаку, який необхідно зіскребти лезом ножа до міді, як на фотознімку. Потім оголені контактні майданчики залудити припоєм.

Підготовляти друковану плату для монтажу резисторів та припаювати їх краще та зручніше, якщо плату закріпити на штатному рефлекторі. В цьому випадку поверхня лінз світлодіодів не дряпатиметься, і зручніше працюватиме.

Підключення діодної плати після ремонту та модернізації до акумулятора ліхтаря показало достатню для освітлення та однакову яскравість світіння всіх світлодіодів.

Не встиг відремонтувати попередній ліхтар, як у ремонт потрапив другий, з такою самою несправністю. На корпусі ліхтарика інформації про виробника та технічні характеристики не знайшов, але судячи з почерку виготовлення та причини поломки, виробник той же, китайський Lentel.

За датою на корпусі ліхтарика та на акумуляторі вдалося встановити, що ліхтареві вже чотири роки і за словами його господаря, ліхтар працював безвідмовно. Очевидно, що прослужив ліхтарик довго завдяки застережливому напису «Не вмикати під час зарядки!» на відкидній кришці, що закриває відсік, в якому захована вилка для підключення ліхтаря до електромережі для заряджання акумулятора.

У цій моделі ліхтаря світлодіоди включені до схеми за правилами, послідовно з кожним встановленим резистор номіналом 33 Ом. Величину резистора легко дізнатися за кольоровим маркуванням за допомогою онлайн калькулятора. Перевірка мультиметром показала, що всі світлодіоди несправні, резистори теж опинилися в обриві.

Аналіз причини відмови світлодіодів показав, що за рахунок сульфатації пластин кислотного акумулятора його внутрішній опір збільшився і, як наслідок, напруга його зарядки зросла в кілька разів. Під час заряджання ліхтарик був увімкнений, струм через світлодіоди та резистори перевищив граничний, що і призвело до виходу їх з ладу. Довелося замінити не лише світлодіоди, а й усі резистори. Виходячи з обумовлених умов експлуатації ліхтаря були для заміни обрані резистори номіналом 47 Ом. Величину резистора для будь - якого типу світлодіода можна розрахувати за допомогою онлайн калькулятора .

Переробка схеми індикації режиму заряджання акумулятора

Ліхтар відремонтований, і можна приступати до внесення змін до схеми індикації заряджання акумулятора. Для цього необхідно перерізати доріжку на друкованій платі зарядного пристрою та індикації таким чином, щоб ланцюг HL1-R2 з боку світлодіода від'єднати від схеми.

Свинцево-кислотний акумулятор AGM був доведений до глибокого розряду, і спроба зарядити його штатним зарядним пристроєм не привела до успіху. Довелося заряджати акумулятор за допомогою стаціонарного блоку живлення з функцією обмеження струму навантаження. На акумулятор було подано напругу 30 В, при цьому він у перший момент споживав струм всього кілька мА. Згодом струм почав зростати і за кілька годин збільшився до 100 мА. Після повної зарядки акумулятор було встановлено у ліхтар.

Заряджання глибоко розряджених свинцево-кислотних AGM акумуляторів у результаті тривалого зберігання підвищеною напругою дозволяє відновити їхню працездатність. Спосіб перевірений мною на акумуляторах AGM не один десяток разів. Нові акумулятори, які не бажають заряджатися від стандартних зарядних пристроїв, заряджаються від постійного джерела при напрузі 30 В відновлюються практично до початкової ємності.

Акумулятор кілька разів розряджений включенням ліхтарика в робочий режим і заряджений за допомогою штатного зарядного пристрою. Виміряний струм заряду становив 123 мА, при напрузі на висновках акумулятора 6,9 В. На жаль, акумулятор був зношений і його вистачало для роботи ліхтаря протягом 2 годин. Тобто ємність акумулятора становила близько 0,2 А години і для тривалої роботи ліхтаря необхідна його заміна.

HL1-R2 ланцюжок на друкованій платі був вдало розміщений, і знадобилося під кутом перерізати всього одну струмоведу доріжку, як на фотознімку. Ширина різу має бути не менше 1 мм. Розрахунок номіналу резистора і перевірка практично показала, що з стабільної роботи індикатора зарядки акумулятора необхідний резистор номіналом 47 Ом потужністю щонайменше 0,5 Вт.

На фотознімку представлена ​​друкована плата із запаяним струмообмежуючим резистором. Після такої доробки індикатор заряду акумулятора світиться лише у випадку, якщо акумулятор дійсно заряджається.

Модернізація перемикача режимів роботи

Для завершення роботи з ремонту та модернізації ліхтарів необхідно виконати перепаювання проводів на виводах перемикача.

У моделях ліхтарів для включення застосований чотири позиційний перемикач движкового типу. Середній висновок на наведеній фотографії є ​​загальним. При положенні движка перемикача у крайньому лівому положенні загальний висновок підключається до лівого виводу перемикача. При переміщенні движка перемикача з крайнього лівого положення на одну позицію вправо, його загальний висновок підключається до другого висновку і при подальшому переміщенні движка послідовно до 4 і 5 висновків.

До середнього загального висновку (дивись фотографію вище) потрібно припаяти провід, що йде від позитивного виведення акумулятора. Таким чином, з'явиться можливість підключати акумулятор до зарядного пристрою або світлодіодів. До першого висновку можна припаяти провід, що йде від основної плати зі світлодіодами, до другого можна припаяти струмообмежуючий резистор R5 величиною 5,6 Ом для перемикання ліхтарика в енергозберігаючий режим роботи. До останнього правого висновку припаяти провідник, що йде від зарядного пристрою. Таким чином буде виключена можливість увімкнути ліхтар під час заряджання акумулятора.

Ремонт та модернізація
світлодіодного акумуляторного ліхтаря-прожектора "Фотон PB-0303"

Потрапив мені в ремонт ще один екземпляр із ряду світлодіодних ліхтарів китайського виробництва під назвою Світлодіодний ліхтар-прожектор «Фотон PB-0303». Ліхтар при натисканні на кнопку ввімкнення не реагував, спроба зарядити акумулятор ліхтаря за допомогою зарядного пристрою до успіху не призвела.

Ліхтар потужний, дорогий, коштує близько $20. За заявою виробника світловий потік ліхтаря досягає 200 метрів, корпус виконаний з удароміцного ABS-пластика, в комплекті є окремий зарядний пристрій та ремінь для перенесення на плечі.

Світлодіодний ліхтар Фотон має гарну ремонтопридатність. Для отримання доступу до електричної схеми достатньо відкрутити пластмасове кільце, що утримує захисне скло, обертаючи кільце проти годинникової стрілки, якщо дивитися на світлодіоди.

При ремонті електроприладів пошук несправності завжди починається з джерела живлення. Тому насамперед було виміряно за допомогою мультиметра, включеного в режим напруга на висновках кислотного акумулятора. Воно становило 2,3 В, замість 4,4 В належних. Акумулятор повністю розряджений.

При підключенні зарядного пристрою напруга на клемах акумулятора не змінювалася, стало очевидним, що зарядний пристрій не працює. Ліхтариком користувалися, поки акумулятор повністю не розрядився, а потім він тривалий час не експлуатувався, що призвело до глибокої розрядки акумулятора.

Залишилося перевірити справність світлодіодів та інших елементів. Для цього був зняти відбивач, для чого було відкручено шість саморізів. На друкованій платі знаходилося всього три світлодіоди, ЧІП (мікросхема) у вигляді крапельки, транзистор та діод.

Від плати та акумулятора п'ять дротів уходило в ручку. Для того, щоб розібратися в їх підключенні, знадобилося її розібрати. Для цього потрібно хрестовою викруткою відкрутити всередині ліхтаря два гвинти, які були розташовані поряд з отвором, в які йшли дроти.

Для від'єднання ручки ліхтаря від корпусу її необхідно зрушити убік від гвинтів кріплення. Робити це потрібно обережно, щоб не відірвати від плати дроти.

Як виявилося, в ручці не було радіоелектронних елементів. Два білих дроти були припаяні до висновків кнопки ввімкнення/вимкнення ліхтаря, а решта до роз'єму для підключення зарядного пристрою. До 1 висновку роз'єму (нумерація умовна) був припаяний дріт червоного кольору, який другим кінцем був припаяний до плюсового входу друкованої плати. До другого контакту припаяли синьо-білий провідник, який другим кінцем був припаяний до мінусового майданчика друкованої плати. До 3 висновку був припаяний зелений провід, другий кінець якого був припаяний до виходу мінусового акумулятора.

Електрична принципова схема

Розібравшись із проводами, захованими в ручці, можна накреслити електричну принципову схему ліхтаря Фотон.

З негативного виведення акумулятора GB1 напруга подається на висновок роз'єму 3 Х1 і далі з його виведення 2 через синьо-білий провідник надходить на друковану плату.

Роз'єм Х1 влаштований таким чином, що коли штекер зарядного пристрою не вставлений в нього, то висновки 2 і 3 з'єднуються між собою. Коли штекер вставляється, висновки 2 і 3 роз'єднуються. Таким чином, забезпечується автоматичне відключення електронної частини схеми від зарядного пристрою, що унеможливлює випадкове включення ліхтаря під час зарядки акумулятора.

З позитивного виведення акумулятора GB1 напруга подається на D1 (мікросхема-чіп) та емітер біполярного транзистора типу S8550. ЧІП виконує тільки функцію тригера, що дозволяє кнопкою без фіксації вмикати або вимикати світлодіодів EL (⌀8 мм, колір світіння – білий, потужність 0,5 Вт, струм споживання 100 мА, падіння напруги 3 В.). При першому натисканні на кнопку S1 з мікросхеми D1 на базу транзистора Q1 подається позитивна напруга, він відкривається і на світлодіоди EL1-EL3 надходить напруга живлення, ліхтар включається. При повторному натисканні на кнопку S1 транзистор закривається і ліхтар вимикається.

З технічної точки зору таке схемне рішення безграмотно, тому що підвищує вартість ліхтаря, знижує його надійність, і на додаток за рахунок падіння напруги на переході транзистора Q1 втрачається до 20% ємності акумулятора. Таке схемне рішення виправдане за наявності можливості регулювання яскравості світлового променя. У цій моделі замість кнопки достатньо було встановити механічний вимикач.

Здивувало, що у схемі світлодіоди EL1-EL3 підключені паралельно до акумулятора як лампочки розжарювання, без струмообмежувальних елементів. В результаті при включенні через світлодіоди проходить струм, величина якого обмежена тільки внутрішнім опором акумулятора і при повному заряді струм може перевищити допустимий для світлодіодів, що приведе виходу їх з ладу.

Перевірка працездатності електричної схеми

Для перевірки справності мікросхеми, транзистора і світлодіодів від зовнішнього джерела живлення з функцією обмеження струму було подано з дотриманням полярності напруга постійного струму 4,4 безпосередньо на висновки живлення друкованої плати. Розмір обмеження струму було виставлено 0,5 А.

Після натискання кнопки увімкнення світлодіоди засвітили. Після повторного натискання – згасли. Світлодіоди та мікросхема з транзистором виявилися справними. Залишилося розібратися з акумулятором та зарядним пристроєм.

Відновлення кислотного акумулятора

Так як кислотний акумулятор ємністю 1,7 А був повністю розряджений, а штатний зарядний пристрій було несправно, то вирішив його зарядити від стаціонарного блоку живлення. При підключенні акумулятора для зарядки до блока живлення з встановленою напругою 9 В струм заряду склав менше 1 мА. Напруга була збільшена, до 30 - струм зріс до 5 мА, і через годину під такою напругою склав вже 44 мА. Далі напруга була знижена до 12, струм впав до 7 мА. Після 12 годин заряду акумулятора при напрузі 12 В струм піднявся до 100 мА, таким струмом і заряджається акумулятор протягом 15 годин.

Температура корпусу акумулятора була в межах норми, що свідчило про те, що заряджання йде не на виділення тепла, а на накопичення енергії. Після заряду акумулятора та доопрацювання схеми, про яку йтиметься нижче, були проведені випробування. Ліхтар із відновленим акумулятором просвітив безперервно 16 годин, після чого почала падати яскравість променя і тому він був вимкнений.

Описаним способом мені доводилося неодноразово відновлювати працездатність глибоко розряджених малогабаритних кислотних акумуляторів. Як показала практика, відновленню підлягають лише справні акумулятори, про які на якийсь час забули. Кислотні акумулятори, які виробили свій ресурс, не підлягають відновленню.

Ремонт зарядного пристрою

Вимірювання величини напруги мультиметром на контактах вихідного роз'єму зарядного пристрою показало його відсутність.

Судячи з стікера, наклеєного на корпус адаптера, він був блоком живлення, що видає нестабілізовану постійну напругу величиною 12 В з максимальним струмом навантаження 0,5 А. В електричній схемі не було елементів, що обмежують величину струму зарядки, тому виникло питання, а чому в Як зарядний пристрій використовувався звичайний блок живлення?

Коли адаптер був розкритий, з'явився характерний запах горілої електропроводки, що свідчило про те, що обмотка трансформатора згоріла.

Продзвонювання первинної обмотки трансформатора показало, що вона в кручі. Після розрізання першого шару стрічки, що ізолює первинну обмотку трансформатора, було виявлено термозапобіжник, розрахований на температуру спрацьовування 130°С. Перевірка показала, що як первинна обмотка, і термозапобіжник несправні.

Ремонт адаптера був економічно недоцільний, тому що необхідно перемотати первинну обмотку трансформатора та встановити новий термозапобіжник. Замінив його аналогічним, який був під рукою, на напругу постійного струму 9 В. Гнучкий шнур з роз'ємом довелося перепаяти від адаптера, що згорів.

На фотографії представлено креслення електричної схеми згорілого блоку живлення (адаптера) світлодіодного ліхтаря "Фотон". Адаптер для заміни був зібраний за такою ж схемою, тільки з вихідною напругою 9 В. Такої напруги достатньо для забезпечення необхідного струму заряду акумулятора з напругою 4,4 В.

Для інтересу підключив ліхтар до нового блоку живлення та вимірював струм зарядки. Величина його склала 620 мА, і це при напрузі 9 В. При напрузі 12 В струм був близько 900 мА, що значно перевищує здатність навантаження адаптера і рекомендований струм заряду акумулятор. Тому від перегріву і згоріла первинна обмотка трансформатора.

Доопрацювання електричної принципової схеми
світлодіодного акумуляторного ліхтаря «Фотон»

Для усунення схемотехнічних порушень з метою забезпечення надійної та довготривалої роботи до схеми ліхтаря було внесено зміни та виконано доопрацювання друкованої плати.

На фотографії представлена ​​електрична принципова схема переробленого світлодіодного ліхтаря "Фотон". Синім кольором показані додатково встановлені радіоелементи. Резистор R2 обмежує струм заряду акумулятора до 120 мА. Для збільшення струму заряджання потрібно зменшити номінал резистора. Резистори R3-R5 обмежують і вирівнюють струм, що протікає через світлодіоди EL1-EL3 при світінні ліхтаря. Світлодіод EL4 з послідовно включеним резистором R1 встановлений для індикації процесу зарядки акумулятора, так як розробниками конструкції ліхтаря про це не подбали.

Для встановлення на платі струмообмежувальних резисторів друковані доріжки були перерізані, як показано на фотографії. Обмежуючий струм заряду резистор R2 був припаяний одним кінцем до контактного майданчика, до якої до цього був припаяний позитивний провід, що йде від зарядного пристрою, а пропаяний провід припаяний до другого висновку резистора. До цього контактного майданчика був припаяний додатковий провід (на знімку жовтого кольору), призначений для підключення індикатора заряджання акумулятора.

Резистор R1 і індикаторний світлодіод EL4 були розміщені в ручці ліхтаря, поряд з роз'ємом для підключення зарядного пристрою X1. Висновок анода світлодіода був припаяний до виведення 1 роз'єму X1, а до другого виводу, катоду світлодіода струмообмежуючий резистор R1. До другого висновку резистора був припаяний дріт (на фото жовтого кольору), що з'єднує його з виведенням резистора R2, припаяного до друкованої плати. Резистор R2, для простоти монтажу, можна було розмістити і в ручці ліхтарика, але оскільки він при зарядці нагрівається, то вирішив його розмістити у вільному просторі.

При доопрацюванні схеми застосовані резистори типу МЛТ потужністю 0,25 Вт, крім R2 який розрахований на 0,5 Вт. Світлодіод EL4 підійде будь-якого типу та кольору світіння.

На цій фотографії показано роботу індикатора заряджання під час заряджання акумулятора. Встановлення індикатора дозволило не лише стежити за процесом заряджання акумулятора, але й контролювати наявність напруги в мережі, справність блоку живлення та надійність його підключення.

Чим замінити згорілий ЧІП

Якщо раптом ЧІП – спеціалізована мікросхема без маркування у світлодіодному ліхтарі «Фотон», або аналогічному, зібраному за подібною схемою, вийде з ладу, то для відновлення працездатності ліхтаря її можна успішно замінити на механічний вимикач.

Для цього потрібно видалити з плати мікросхему D1, а замість транзисторного ключа Q1 підключити звичайний механічний вимикач, як показано наведеної вище електричної схеми. Вимикач на корпусі ліхтаря можна встановити замість кнопки S1 або в будь-якому іншому місці.

Ремонт із модернізацією
світлодіодного ліхтаря Keyang KY-9914

Відвідувач сайту Марат Пурлієв із Ашхабада поділився у листі результатами ремонту світлодіодного ліхтаря Keyang KY-9914. На додаток представив фотографію, схеми, докладний опис та дав згоду на публікацію інформації, за що я висловлюю свою вдячність.

Дякуємо Вам за статтю «Ремонт та модернізація світлодіодних ліхтарів Lentel, Фотон, Smartbuy Colorado та RED своїми руками».

Скориставшись прикладами ремонту, я відремонтував та модернізував ліхтар Keyang KY-9914, в якому згоріли чотири світлодіоди з семи, та виробив ресурс акумулятор. Світлодіоди згоріли через перемикання під час заряджання акумулятора.

У доопрацьованій електричній схемі зміни виділені червоним кольором. Несправний кислотний акумулятор я замінив на три послідовно включених акумуляторів Sanyo Ni-NH 2700, які були у використанні пальчикових АА, які опинилися під рукою.

Після переробки ліхтаря струм споживання світлодіодів у двох положеннях перемикача становив 14 і 28 мА, а струм заряду акумуляторів 50 мА.

Ремонт та переробка світлодіодного ліхтаря
14Led Smartbuy Colorado

Перестав вмикатися світлодіодний ліхтар Smartbuy Colorado, хоча три батареї типорозміру ААА були встановлені нові.

Вологонепроникний корпус був виконаний з анодованого алюмінієвого сплаву, мав довжину 12 см. Ліхтарик виглядав стильно і був зручним в експлуатації.

Як перевірити у світлодіодному ліхтарі батарейки на придатність

Ремонт будь-якого електроприладу починається з перевірки джерела живлення, тому, незважаючи на те, що у ліхтарі були встановлені нові батареї, ремонт слід починати з їхньої перевірки. У ліхтарі Smartbuy батареї встановлюються у спеціальний контейнер, у якому за допомогою перемичок з'єднані послідовно. Для того, щоб отримати доступ до батарей ліхтарика, потрібно розібрати, обертаючи проти годинникової стрілки задню кришку.

Батарейки в контейнер необхідно встановлювати, дотримуючись зазначеної на ньому полярності. На контейнері також позначено полярність, тому його потрібно заводити в корпус ліхтаря стороною, на якій нанесено знак «+».

Насамперед необхідно візуально перевірити всі контакти контейнера. Якщо на них є сліди оксидів, то контакти необхідно зачистити до блиску за допомогою наждакового паперу або зіскребти оксид лезом ножа. Для унеможливлення повторного окислення контактів їх можна змастити тонким шаром будь-якого машинного масла.

Далі потрібно перевірити придатність батарейок. Для цього, доторкнувшись щупами мультиметра, включеного в режим вимірювання постійної напруги необхідно вимірювати напругу на контактах контейнера. Три батарейки включені послідовно і кожна з них повинна видавати напругу 1,5, отже напруга на висновках контейнера повинна становити 4,5 В.

Якщо напруга менша за вказану, то необхідно перевірити правильність полярності батарейок у контейнері та вимірювати напругу кожної з них індивідуально. Можливо, села лише одна з них.

Якщо з батарейками все гаразд, то потрібно вставити, дотримуючись полярності контейнера в корпус ліхтаря, закрутити кришку і перевірити його на працездатність. При цьому треба звернути увагу на пружину в кришці, через яку передається напруга живлення на корпус ліхтаря і з нього прямо на світлодіоди. На її торці не повинно бути слідів корозії.

Як перевірити справність вимикача

Якщо батарейки хороші та контакти чисті, але світлодіоди не світять, потрібно перевірити вимикач.

У ліхтарі Smartbuy Colorado встановлений герметичний кнопковий вимикач з двома фіксованими положеннями, замикаючий провід, що йде від позитивного виведення контейнера батарейок. При першому натисканні на кнопку вимикача його контакти замикаються, а при повторному розмикаються.

Так як у ліхтарі встановлені батарейки, перевірити вимикач можна теж за допомогою мультиметра, включеного в режим вольтметра. Для цього потрібно обертанням проти годинникової стрілки, якщо дивитися на світлодіоди, відкрутити його передню частину та відкласти убік. Далі одним щупом мультиметра торкнутися корпусу ліхтарика, а другим контакту, який знаходиться в глибині по центру пластикової деталі, показаної на фотографії.

Вольтметр повинен показати напругу 4,5 В. Якщо відсутня напруга потрібно натиснути кнопку вимикача. Якщо він справний, напруга з'явиться. В іншому випадку потрібно ремонтувати вимикач.

Перевірка справності світлодіодів

Якщо на попередніх кроках пошуку несправність виявити не вдалося, то на наступному етапі потрібно перевірити надійність контактів, що подають напругу живлення на плату зі світлодіодами, надійність їх паяння і справність.

Друкована плата із запаяними в неї світлодіодами фіксується в головній частині ліхтаря за допомогою сталевого пружного кільця, через яке по корпусу ліхтаря одночасно подається на світлодіоди напруга живлення від мінусового виведення контейнера батарейок. На фотографії кільце показано з боку, яким вона притискає друковану плату.

Стопорне кільце зафіксовано досить міцно, і витягти його вдалося лише за допомогою пристрою, показаного на фотографії. Такий гачок можна вигнути зі сталевої смужки своїми руками.

Після вилучення стопорного кільця друкована плата зі світлодіодами, зображена на фото, легко витяглася з головної частини ліхтаря. Відразу впала в око відсутність струмообмежувальних резисторів, всі 14 світлодіодів були включені паралельно і через вимикач безпосередньо до батарейок. Підключення світлодіодів безпосередньо до батареї неприпустима, оскільки величина струму, що протікає через світлодіоди, обмежується тільки внутрішнім опором батарей і може вивести світлодіоди з ладу. У найкращому разі сильно скоротить термін їхньої служби.

Так як у ліхтарі всі світлодіоди були включені паралельно, перевірити їх за допомогою мультиметра, включеного в режим вимірювання опору не уявлялося можливим. Тому на друковану плату було подано живильну постійну напругу від зовнішнього джерела величиною 4,5 з обмеженням струму до 200 мА. Усі світлодіоди засвітилися. Стало очевидним, що несправність ліхтаря полягала в поганому контакті друкованої плати з кільцем, що фіксує.

Струм споживання світлодіодного ліхтаря

Для інтересу вимірював струм споживання світлодіодами від батарейок при включенні їх без струмообмежувального резистора.

Струм становив понад 627 мА. У ліхтарику встановлені світлодіоди типу HL-508H, робочий струм яких не повинен перевищувати 20 мА. 14 світлодіодів включені паралельно, отже сумарний струм споживання не повинен перевищувати 280 мА. Таким чином, струм, що протікає через світлодіоди, перевищив номінальний більш ніж удвічі.

Такий форсований режим роботи світлодіодів неприпустимий, оскільки веде до перегріву кристала, як наслідок, передчасний вихід світлодіодів з ладу. Додатковим недоліком є ​​швидкий розряд батарей. Їх вистачить, якщо раніше не перегорять світлодіоди, лише на годину роботи.

Конструкція ліхтарика не дозволяла впаяти струмообмежувальні резистори послідовно з кожним світлодіодом, тому довелося встановити один загальний на всі світлодіоди. Номінал резистора довелося визначати експериментально. Для цього ліхтарик був запитаний від штатних батарей і в розрив позитивного дроту був включений амперметр послідовно з номіналом резистором 5,1 Ом. Струм становив близько 200 мА. При установці резистора 8,2 Ом струм споживання становив 160 мА, що, як показала перевірка, цілком достатньо хорошого освітлення з відривом щонайменше 5 метрів. На дотик резистор не нагрівався, тому підійде будь-якої потужності.

Переробка конструкції

Після проведеного дослідження стало очевидним, що для надійної та довговічної роботи ліхтаря необхідно додатково встановити резистор, що обмежує струм, і продублювати додатковим провідником з'єднання друкованої плати з світлодіодами та фіксуючим кільцем.

Якщо раніше треба було, щоб негативна шина друкованої плати торкалася корпусу ліхтаря, то у зв'язку із встановленням резистора потрібно виключити торкання. Для цього з друкованої плати по всьому її колу, з боку струмопровідних доріжок за допомогою надфілю було зточено кут.

Для виключення торкання притискного кільця до струмоведучих доріжок при фіксації друкованої плати на неї були приклеєні клеєм «Момент» чотири гумові ізолятори завтовшки близько двох міліметрів, як показано на фотографії. Ізолятори можна виготовити з будь-якого діелектричного матеріалу, наприклад, пластмаси або щільного картону.

Резистор був заздалегідь припаяний до кільця притиску, а до крайньої доріжки друкованої плати припаяний відрізок дроту. На провідник була надіта ізолююча трубка, а потім провід припаяний до другого висновку резистора.

Після простої модернізації ліхтаря своїми руками він став стабільно вмикатися і світловий промінь добре висвітлювати предмети на відстані понад вісім метрів. Додатково термін служби батарей збільшився більш ніж утричі, і багаторазово підвищилася надійність роботи світлодіодів.

Аналіз причин відмов відремонтованих китайських світлодіодних ліхтарів показав, що всі вони вийшли з ладу через безграмотно розроблені електричні схеми. Залишилося тільки з'ясувати, чи зроблено це навмисно, щоб заощадити на комплектуючих і скоротити термін експлуатації ліхтарів (щоб більше купували нові), або внаслідок безграмотності розробників. Я схиляюся до першого припущення.

Ремонт світлодіодного ліхтаря RED 110

Потрапив у ремонт ліхтарик із вбудованим кислотним акумулятором китайського виробника торгової марки RED. У ліхтарі було два випромінювачі: - з променем у вигляді вузького пучка і випромінює розсіяне світло.

На фотографії представлений зовнішній вигляд ліхтаря RED 110. Ліхтар мені одразу сподобався. Зручна форма корпусу, два режими роботи, петля для підвіски на шию, вилка, що висувається, підключення до мережі для зарядки. У ліхтарі секція світлодіодів розсіяного світла світила, а вузького пучка – ні.

Для ремонту спочатку було відкручено кільце чорного кольору, яке фіксує рефлектор, а потім викручено один саморіз у зоні петлі. Корпус легко поділився на дві половинки. Всі деталі були закріплені на шурупах і легко знімалися.

Схема зарядного пристрою була виконана за класичною схемою. З мережі через струмообмежуючий конденсатор ємністю 1 мкф напруга подавалася на випрямний міст із чотирьох діодів і далі на виводи акумулятора. Напруга з акумулятора на світлодіод вузького променя подавалося через струмообмежуючий резистор 460 Ом.

Усі деталі було змонтовано на односторонній друкованій платі. Провіди були припаяні безпосередньо до контактних майданчиків. Зовнішній вигляд друкованої плати подано на фотографії.

10 світлодіодів бічного світла було з'єднано паралельно. Напруга живлення на них подавалося через загальний струмообмежувальний резистор 3R3 (3,3 Ом), хоча за правилами для кожного світлодіода потрібно встановлювати окремий резистор.

При зовнішньому огляді світлодіода вузького пучка дефектів не виявлено. При подачі живлення через вмикач ліхтарика з акумулятора напруга на виводах світлодіода була присутня, і він нагрівався. Стало очевидним, що кристал пробитий, і це підтвердило продзвонювання мультиметром. Опір склало за будь-якого підключення щупів до висновків світлодіода 46 Ом. Світлодіод був несправний і була потрібна його заміна.

Для зручності роботи від плати світлодіода було відпаяно дроти. Після звільнення висновків світлодіода від припою виявилося, що світлодіод намертво тримається усією площиною зворотного боку на друкованій платі. Для його відділення довелося закріпити плату у настільних скронях. Далі гострий кінець ножа встановити місце з'єднання світлодіода з платою і легенько вдарити по ручці ножа молотком. Світлодіод відскочив.

Маркування на корпусі світлодіода, як завжди, не було. Тому необхідно було визначити його параметри та підібрати відповідний для заміни. За габаритними розмірами світлодіода, напругою акумулятора та величиною струмообмежувального резистора було визначено, що для заміни підійде світлодіод потужністю 1 Вт (струм 350 мА, падіння напруги 3 В). З «Довідкової таблиці параметрів популярних SMD світлодіодів» для ремонту вибрано світлодіод LED6000Am1W-A120 білого світіння.

Друкована плата, на якій встановлено світлодіод, виконана з алюмінію і одночасно служить для відведення тепла від світлодіода. Тому при встановленні його необхідно забезпечити хороший тепловий контакт за рахунок щільного прилягання задньої площини світлодіода до друкованої плати. Для цього перед запаюванням на місця контакту поверхонь була нанесена термопаста, яка застосовується при встановленні радіатора на процесор комп'ютера.

Для того, щоб забезпечити щільне прилягання площини світлодіода до плати, необхідно спочатку покласти його на площину і трохи відігнути висновки, щоб вони відступали від площини на 0,5 мм. Далі висновки залудити припоєм, нанести термопасту та встановити світлодіод на плату. Далі притиснути його до плати (зручно це зробити викруткою з вийнятою битою) та прогріти висновки паяльником. Далі прибрати викрутку, ножем притиснути у місці вигину виведення його до плати та прогріти паяльником. Після затвердіння припою ніж усунути. За рахунок пружинних властивостей виводів світлодіод буде щільно притиснутий до плати.

При встановленні світлодіода необхідно дотримуватися полярності. Правда в цьому випадку, якщо буде допущена помилка, то можна буде поміняти місцями дроти, що подають напругу. Світлодіод припаяний і можна перевірити його роботу та вимірювати споживаний струм та падіння напруги.

Струм протікає через світлодіод склав 250 мА, падіння напруги 3,2 В. Звідси споживана потужність (потрібно помножити струм на напругу) склала 0,8 Вт. Можна було збільшити робочий струм світлодіода, зменшивши опір 460 Ом, але я цього робити не став, оскільки яскравість свічення була достатньою. Натомість світлодіод працюватиме у легшому режимі, менше нагріватиметься і збільшиться час роботи ліхтарика від однієї зарядки.

Перевірка нагріву світлодіода, що пропрацював протягом години, показала ефективне відведення тепла. Він нагрівся до температури трохи більше 45°С. Ходові випробування показали достатню дальність освітлення у темряві понад 30 метрів.

Заміна кислотного акумулятора у світлодіодному ліхтарі

кислотний акумулятор, що вийшов з ладу у світлодіодному ліхтарі, можна замінити як аналогічним кислотним, так і літій-іонним (Li-ion) або нікель-металгідридними (Ni-MH) акумуляторами типорозміру АА або ААА.

У китайських ліхтарях, що ремонтуються, були встановлені свинцево-кислотні AGM акумулятори різних габаритних розмірів без маркування напругою 3,6 В. За розрахунком ємність цих акумуляторів становить від 1,2 до 2 А×год.

У продажу можна знайти аналогічний кислотний акумулятор російського виробника для ДБЖ 4V 1Ah Delta DT 401, який має напругу на виході 4 при ємності 1 А×години, вартістю пару доларів. Для заміни досить просто, дотримуючись полярності, перепаяти два дроти.

Через кілька років експлуатації світлодіодний ліхтар Lentel GL01, ремонт якого описаний на початку статті, знову принесли мені ремонт. Діагностика показала, що виробив свій ресурс кислотний акумулятор.

Був куплений для заміни акумулятор Delta DT 401, але виявилося, що його геометричні розміри були більшими, ніж несправні. Штатний акумулятор ліхтарика мав розміри 21×30×54 мм і був вищим на 10 мм. Довелося доопрацьовувати корпус ліхтарика. Тому перш ніж купувати новий акумулятор, переконайтеся, що він уміститься в корпус ліхтаря.

Було видалено упор у корпусі і ножівкою по металу відпилена частина друкованої плати, з якої попередньо було випаяно резистор і один світлодіод.

Після доопрацювання новий акумулятор добре встановився в корпус ліхтаря і тепер, сподіваюся, прослужить не один рік.

Заміна кислотного акумулятора
акумуляторами типорозміру АА або ААА

Якщо немає можливості придбати акумулятор 4V 1Ah Delta DT 401, його можна успішно замінити трьома будь-якими пальчиковими нікель-металгідридними (Ni-MH) акумуляторами типорозміру АА або ААА ємністю від 1 А×години, які мають напругу 1. з'єднати послідовно, дотримуючись полярності, три акумулятори проводами методом паяння. Проте економічно така заміна недоцільна, оскільки вартість трьох якісних пальчикових акумуляторів типорозміру АА може перевищувати вартість купівлі нового світлодіодного ліхтаря.

Але де гарантія, що в електричній схемі нового світлодіодного ліхтаря немає помилки, і не доведеться його теж допрацьовувати. Тому вважаю, що заміна свинцевого акумулятора в допрацьованому ліхтарі є доцільною, оскільки забезпечить надійну роботу ліхтаря ще кілька років. Та й завжди буде приємно користуватися ліхтариком, відремонтованим та модернізованим своїми руками.

Вітання! Сьогодні подивимося, як провести ремонт китайського ліхтарика на світлодіодах будинку своїми руками. Витратимо при цьому мінімум коштів сімейного бюджету. А Ви знали, що перший електричний ліхтарик був зовсім не китайський. Винайшов його 1896 року американець Девід Майзелл. Він запатентував електричний ліхтар, корпус якого було виготовлено з дерева з ручкою для носіння. До цього часу вже було винайдено цинкову батарею та лампу розжарювання, так що ліхтар був питанням часу. Сьогодні популярний китайський ліхтарик на світлодіодах PM-0107 можна купити буквально за кілька сотень рублів. Це вже буде ліхтарик із вбудованою зарядкою від мережі 220 вольт. Сьогодні подивимося як полагодити часті поломки такого китайського ліхтарика вдома своїми руками. Передісторія від Майстра Сергія така: господар ліхтарика ввімкнув його на зарядку і випадково зачепив вимикач ліхтаря.

Несправність ліхтарика

Ліхтарик спалахнув і згас. При цьому вдалося виламати частину вилки для заряджання його від мережі. Ну що ж, побачимо як полагодити таке диво китайської промисловості. Розбирається такий дуже легко – потрібно відкрутити три саморізи та розсунути дві половини пластикового корпусу ліхтаря.

Усередині бачимо акумуляторну батарею, плату сімома світлодіодами та відбивачем. Є перемикач режиму роботи ліхтаря та плата заряджання акумулятора з під'єднаною вилкою для мережі 220 вольт. Щоб зручніше було ремонтувати наш найпростіший, розбираємо його грунтовно, витягнувши всі елементи на стіл.

Особливу увагу потрібно приділити платі зарядки від мережі – перевірити стан діодів, що випрямляють, індикаторного зеленого світлодіода і високовольтного конденсатора. Не завадить перевірити роботу кнопки перемикання режимів ліхтаря.

Ґрунтовно перевіряємо світлодіоди на круглій платі.

Чотири світлодіоди виявилися згорілими

Припаюємо дроти на місце і перевіряємо в зборі схему живлення.