Мощни LED фенерчета. Създаване на собствено LED фенерче Как да сглобите фенерче от светодиоди

LED източниците на светлина са най-популярни сред потребителите. LED светлините са особено популярни. Има различни начини да получите LED фенерче: можете да го купите в магазин или да го направите сами.

LED ръчно фенерче

Много хора, които разбират поне малко електроника, по различни причини все повече предпочитат да правят такива осветителни устройства със собствените си ръце. Ето защо тази статия ще обсъди няколко опции за това как можете да направите свой собствен диоден ръчен фенер.

Предимства на LED лампите

Днес LED се счита за един от най-печелившите ефективни източници на светлина. Той е в състояние да създаде ярък светлинен поток при ниски мощности, а също така има много други положителни технически характеристики.
Струва си да направите свой собствен фенер от диоди поради следните причини:

отделните светодиоди не са скъпи;
всички аспекти на монтажа могат лесно да бъдат изпълнени със собствените ви ръце;
домашно осветително устройство може да работи на батерии (две или една);

Забележка! Поради ниската консумация на енергия от светодиодите по време на работа, има много схеми, при които само една батерия захранва устройството. При необходимост може да се смени с батерия с подходящи размери.

наличие на прости диаграми за сглобяване.

Светодиодите и тяхната светлина

В допълнение, получената лампа ще продължи много по-дълго от аналозите. В този случай можете да изберете всеки цвят на блясъка (бял, жълт, зелен и др.). Естествено, най-актуалните цветове тук ще бъдат жълто и бяло. Но ако трябва да направите специално осветление за някакъв празник, тогава можете да използвате светодиоди с по-екстравагантен цвят на светене.

Къде може да се използва лампата и характеристики

Много често има ситуация, когато имате нужда от светлина, но няма начин да инсталирате осветителна система и стационарни осветителни тела. В такава ситуация преносима лампа ще дойде на помощ. Широко приложение в бита ще намери LED ръчно фенерче, което може да бъде направено с една или повече батерии:

може да се използва за работа в градината;
осветяване на килери и други помещения, където няма осветление;
използване в гараж при проверка на превозно средство в ревизионна яма.

Забележка! Ако желаете, по аналогия с ръчно фенерче, можете да направите модел на лампа, който може лесно да се монтира на всяка повърхност. В този случай фенерчето вече няма да бъде преносимо, а стационарен източник на светлина.

За да направите ръчно LED фенерче със собствените си ръце, трябва да запомните преди всичко недостатъците на диодите. Наистина широкото разпространение на LED продукти е възпрепятствано от такива недостатъци като нелинейната характеристика на ток-напрежение или характеристика на ток-напрежение, както и наличието на „неудобно“ напрежение за захранване. В тази връзка всички LED лампи съдържат специални преобразуватели на напрежение, които работят от индуктивни устройства за съхранение на енергия или трансформатори. В тази връзка, преди да започнете самостоятелно да сглобявате такава лампа със собствените си ръце, трябва да изберете необходимата схема.
Когато планирате да направите ръчен фенер от светодиоди, задължително трябва да помислите за захранването му. Можете да направите такава лампа с помощта на батерии (две или една).
Нека да разгледаме няколко варианта как да направите диоден ръчен фенер.

Схема със супер ярък светодиод DFL-OSPW5111Р

Тази верига ще се захранва от две, а не от една батерии. Схемата за сглобяване на този тип осветително устройство е както следва:

Схема за сглобяване на фенерче

Тази схема предполага, че лампата се захранва от AA батерии. В този случай ултраяркият светодиод DFL-OSPW5111P с бял тип светене, с яркост 30 Cd и консумация на ток 80 mA, ще бъде взет като източник на светлина.
За да направите свой собствен мини-фенерче от светодиоди, захранвани с батерии, трябва да се запасите със следните материали:

две батерии. Един обикновен „таблет“ ще бъде достатъчен, но могат да се използват и други видове батерии;
“джоб” за захранване;

Забележка! Най-добрият избор би бил „джоб“ за батерия, направен на стара дънна платка.

супер ярък диод;

Супер ярък диод за фенерче

бутон, който ще включи домашна лампа;
лепило.

Инструментите, от които ще се нуждаете в тази ситуация, са:

пистолет за лепило;
спойка и поялник.

Когато всички материали и инструменти са събрани, можете да започнете работа:

Първо извадете гнездото за батерията от старата дънна платка. За това се нуждаем от поялник;

Забележка! Запояването на частта трябва да се извършва много внимателно, за да не се повредят контактите на джоба в процеса.

бутонът за включване на фенерчето трябва да бъде запоен към положителния полюс на джоба. Едва след това LED кракът ще бъде запоен към него;
вторият крак на диода трябва да бъде запоен към отрицателния полюс;
резултатът е проста електрическа верига. Той ще се затвори при натискане на бутона, което ще доведе до светене на източника на светлина;
След като сглобите веригата, инсталирайте батерията и проверете нейната функционалност.

Готов фенер

Ако веригата е сглобена правилно, когато натиснете бутона, светодиодът ще светне. След проверка, за да се увеличи здравината на веригата, електрическите спойки на контактите могат да бъдат запълнени с горещо лепило. След това поставяме веригите в калъфа (можете да го използвате от старо фенерче) и го използвайте за ваше здраве.
Предимството на този метод на сглобяване са малките размери на лампата, която лесно може да се побере в джоба ви.

Втори вариант за сглобяване

Друг начин да направите домашно LED фенерче е да използвате стара лампа, в която крушката е изгоряла. В този случай можете да захранвате устройството и с една батерия. Тук ще се използва следната диаграма за сглобяване:

Схема за сглобяване на фенерче

Монтажът съгласно тази схема протича по следния начин:

Вземаме феритен пръстен (може да бъде изваден от флуоресцентна лампа) и навиваме 10 навивки тел около него. Жицата трябва да има напречно сечение от 0,5-0,3 mm;
след като сме навили 10 оборота, правим кран или примка и отново навиваме 10 оборота;

Опакован феритен пръстен

След това, според схемата, свързваме трансформатор, светодиод, батерия (една пръстова батерия ще бъде достатъчна) и транзистор KT315. Можете също така да добавите кондензатор, за да озарите блясъка.

Сглобена схема

Ако диодът не свети, тогава е необходимо да смените поляритета на батерията. Ако това не помогне, тогава проблемът не е в батерията и трябва да проверите правилното свързване на транзистора и източника на светлина. Сега допълваме нашата диаграма с останалите детайли. Сега диаграмата трябва да изглежда така:

Схема с допълнения

Когато кондензатор C1 и диод VD1 са включени във веригата, диодът ще започне да свети много по-ярко.

Визуализация на диаграмата с допълнения

Сега остава само да изберете резистор. Най-добре е да инсталирате променлив резистор от 1,5 kOhm. След това трябва да намерите мястото, където светодиодът ще свети най-ярко. След това сглобяването на фенерче с една батерия включва следните стъпки:

Сега разглобяваме старата лампа;
От тесен едностранен фибростъкло изрязваме кръг, който трябва да съответства на диаметъра на тръбата на осветителното тяло;

Забележка! Струва си да изберете всички части на електрическата верига, за да съответствате на подходящия диаметър на тръбата.

Части с подходящ размер

След това маркираме дъската. След това режем фолиото с нож и калайдисваме платката. За да направите това, поялникът трябва да има специален връх. Можете да го направите сами, като навиете жица с ширина 1-1,5 мм в края на инструмента. Краят на жицата трябва да бъде заточен и калайдисан. Трябва да изглежда нещо подобно;

Подготвен накрайник за поялник

Запоете частите към подготвената платка. Трябва да изглежда така:

Завършена дъска

След това свързваме запоената платка към оригиналната схема и проверяваме нейната функционалност.

Проверка на функционалността на веригата

След проверка трябва да запоите добре всички части. Особено важно е правилното запояване на светодиода. Също така си струва да обърнете внимание на контактите, отиващи към една батерия. Резултатът трябва да е следният:

Платка със запоен светодиод

Сега всичко, което остава, е да поставите всичко във фенерчето. След това ръбовете на дъската могат да бъдат лакирани.

Готово LED фенерче

Този фенер може да се захранва дори от една изтощена батерия.

Разновидности на монтажни схеми

За да сглобите LED фенерче със собствените си ръце, можете да използвате голямо разнообразие от схеми и опции за сглобяване. Избирайки правилната верига, можете дори да направите мигащо осветително тяло. В такава ситуация трябва да се използва специален мигащ светодиод. Такива схеми обикновено включват транзистори и няколко диода, които са свързани към различни източници на енергия, включително батерии.
Има опции за сглобяване на ръчна диодна лампа, когато изобщо можете да правите без батерии. Например, в такава ситуация можете да използвате следната схема:

LED лентите вече се използват навсякъде и понякога се оказват парчета от такива ленти или ленти със светодиоди, които са изгорели на места. Но има много цели, работещи светодиоди и е жалко да изхвърлям такива добри неща, искам да ги използвам някъде. Има и различни батерийни клетки. По-специално ще разгледаме елементите на „мъртва“ Ni-Cd (никел-кадмиева) батерия. От всички тези боклуци можете да изградите добър домашен фенер, най-вероятно по-добър от фабричния.

LED лента, как да проверите

Като правило LED лентите са проектирани за напрежение от 12 волта и се състоят от много независими сегменти, свързани паралелно, за да образуват лента. Това означава, че ако някой елемент се повреди, само съответният елемент губи функционалност, останалите сегменти на LED лентата продължават да работят.

Всъщност, просто трябва да приложите захранващо напрежение от 12 волта към специалните контактни точки, които се намират на всяко парче лента. В същото време ще се подаде напрежение към всички сегменти на лентата и ще стане ясно къде са неработещите зони.

Всеки сегмент се състои от 3 светодиода и токоограничаващ резистор, свързани последователно. Ако разделим 12 волта на 3 (броя на светодиодите), получаваме 4 волта на светодиод. Това е захранващото напрежение на един светодиод - 4 волта. Нека подчертая, тъй като цялата верига е ограничена от резистор, напрежение от 3,5 волта е достатъчно за диода. Познавайки това напрежение, можем директно да тестваме всеки светодиод на лентата поотделно. Това може да стане чрез докосване на клемите на светодиода със сонди, свързани към захранване с напрежение 3,5 волта.

За тези цели можете да използвате лабораторно, регулирано захранване или зарядно устройство за мобилен телефон. Не е препоръчително да свързвате зарядното устройство директно към светодиода, защото напрежението му е около 5 волта и теоретично светодиодът може да изгори от големия ток. За да предотвратите това, трябва да свържете зарядното устройство през резистор от 100 ома, това ще ограничи тока.

Направих си такова просто устройство - зареждане от мобилен телефон с крокодилчета вместо щепсел. Много удобно за включване на мобилни телефони без батерия, презареждане на батерии вместо „жаба“ и т.н. Добър е и за проверка на светодиоди.

За светодиода е важна полярността на напрежението, ако объркате плюса с минуса, диодът няма да свети. Това не е проблем; полярността на всеки светодиод обикновено е посочена на лентата; ако не, тогава трябва да опитате и по двата начина. Диодът няма да се развали от смесени плюсове или минуси.

LED лампа

За фенерче е необходимо да се направи светоизлъчващ блок, лампа. Всъщност трябва да демонтирате светодиодите от лентата и да ги групирате по ваш вкус и цвят, според количеството, яркостта и захранващото напрежение.

За да го отстраня от лентата, използвах занаятчийски нож, като внимателно отрязах светодиодите директно с парчета от проводимите проводници на лентата. Опитах се да го запоя, но някак си не успях да го направя добре. След като избрах около 30-40 парчета, спрях, имаше повече от достатъчно за фенерче и други занаяти.

Светодиодите трябва да бъдат свързани според просто правило: 4 волта на 1 или няколко паралелни диода. Тоест, ако монтажът ще се захранва от източник не повече от 5 волта, без значение колко светодиода има, те трябва да бъдат запоени паралелно. Ако планирате да захранвате модула от 12 волта, трябва да групирате 3 последователни сегмента с равен брой диоди във всеки. Ето пример за монтаж, който запоих от 24 светодиода, като ги разделих на 3 последователни секции от по 8 части. Предназначен е за 12 волта.

Всяка от трите секции на този елемент е проектирана за напрежение от около 4 волта. Секциите са свързани последователно, така че целият модул се захранва от 12 волта.

Някой пише, че светодиодите не трябва да се свързват паралелно без индивидуален ограничителен резистор. Може би това е правилно, но аз не се фокусирам върху такива дреболии. За дълъг експлоатационен живот според мен е по-важно да изберете резистор за ограничаване на тока за целия елемент и той трябва да бъде избран не чрез измерване на тока, а чрез усещане на работещите светодиоди за отопление. Но повече за това по-късно.

Реших да направя фенерче, захранвано от 3 никел-кадмиеви клетки от използвана батерия за винтоверт. Напрежението на всеки елемент е 1,2 волта, следователно 3 елемента, свързани последователно, дават 3,6 волта. Ще се съсредоточим върху това напрежение.

След като свързах 3 батерийни клетки към 8 паралелни диода, измерих тока - около 180 милиампера. Беше решено да се направи светоизлъчващ елемент от 8 светодиода, който ще се впише добре в рефлектора на халогенен прожектор.

Като основа взех парче фолио от фибростъкло около 1cmX1cm, то ще побере 8 светодиода в два реда. Изрязах 2 разделителни ленти във фолиото - средният контакт ще бъде "-", двата крайни ще бъдат "+".

За запояване на такива малки части моят 15-ватов поялник е твърде много или по-скоро върхът е твърде голям. Можете да направите накрайник за запояване на SMD компоненти от парче електрически проводник 2,5 mm. За да сте сигурни, че новият връх остава в големия отвор в нагревателя, можете да огънете жицата наполовина или да добавите допълнителни парчета тел в големия отвор.

Основата е калайдисана с припой и колофон и светодиодите са запоени при спазване на полярността. Катодите (“-”) са запоени към средната лента, а анодите (“+”) са запоени към външните ленти. Свързващите проводници са запоени, външните ленти са свързани с джъмпер.

Трябва да проверите запоената структура, като я свържете към източник на 3,5-4 волта или чрез резистор към зарядно устройство за телефон. Не забравяйте за полярността на превключване. Остава само да измисля рефлектор за фенерчето, взех рефлектор от халогенна лампа. Светлинният елемент трябва да бъде надеждно фиксиран в рефлектора, например с лепило.

За съжаление, снимката не може да предаде яркостта на блясъка на сглобената конструкция, но ще кажа за себе си: заслепяването изобщо не е лошо!

Батерия

За захранване на фенерчето реших да използвам батерийни клетки от „мъртва“ батерия за отвертка. Извадих всичките 10 елемента от кутията. Отвертката работи на тази батерия за 5-10 минути и умря, според моята версия елементите на тази батерия може да са подходящи за работа с фенерчето. В крайна сметка фенерчето изисква много по-ниски токове от отвертката.

Веднага откачих три елемента от общата връзка, те просто ще произведат напрежение от 3,6 волта.

Измерих напрежението на всеки елемент поотделно - всички бяха около 1,1 V, само един показа 0. Явно това е дефектна кутия, тя е в кошчето. Останалите пак ще служат. За моя светодиоден монтаж ще са достатъчни три кутии.

След като претърсих интернет, открих важна информация за никел-кадмиевите батерии: номиналното напрежение на всеки елемент е 1,2 волта, банката трябва да се зарежда до напрежение 1,4 волта (напрежение на банката без товар), разреденото не трябва да бъде по-ниско от 0,9 волта - ако няколко елемента са подредени последователно, тогава не по-малко от 1 волт на елемент. Можете да зареждате с ток от една десета от капацитета (в моя случай 1.2A/h = 0.12A), но всъщност може да е по-висок (отвертката зарежда не повече от час, което означава, че зарядният ток е на най-малко 1,2 A). За обучение/възстановяване е полезно да разредите батерията до 1 V с известно натоварване и да я заредите отново няколко пъти. В същото време преценете приблизителното време на работа на фенерчето.

И така, за три елемента, свързани последователно, параметрите са следните: зарядно напрежение 1.4X3 = 4.2 волта, номинално напрежение 1.2X3 = 3.6 волта, заряден ток - какво ще даде мобилно зарядно със стабилизатор, направен от мен.

Единственият неясен момент е как се измерва минималното напрежение на разредени батерии. Преди да свържа моята лампа, напрежението на трите елемента беше 3,5 волта, при свързване беше 2,8 волта, напрежението бързо се възстанови при повторно изключване до 3,5 волта. Реших така: с товар напрежението не трябва да пада под 2,7 волта (0,9 V на елемент), без товар е желателно да е 3 волта (1 V на елемент). Разреждането обаче ще отнеме много време; колкото по-дълго разреждате, толкова по-стабилно ще бъде напрежението и ще спре да пада бързо, когато светодиодите светят!

Разреждах вече изтощените си батерии за няколко часа, понякога изключвах лампата за няколко минути. Резултатът беше 2,71 V с включена лампа и 3,45 V без товар, не посмях да разреждам повече. Отбелязвам, че светодиодите продължиха да светят, макар и слабо.

Зарядно за никел-кадмиеви батерии

Сега трябва да изградите зарядно за фенерчето. Основното изискване е изходното напрежение да не надвишава 4,2 V.

Ако планирате да захранвате зарядното устройство от източник с повече от 6 волта, е подходяща проста схема, базирана на KR142EN12A; това е много често срещана микросхема за регулирана, стабилизирана мощност. Чужд аналог на LM317. Ето схема на зарядното устройство на този чип:

Но тази схема не се вписа в идеята ми - универсалност и максимално удобство за зареждане. В крайна сметка за това устройство ще трябва да направите трансформатор с токоизправител или да използвате готово захранване. Реших да дам възможност за зареждане на батериите от зарядно за мобилен телефон и USB порт на компютър. За да го приложите, ще ви е необходима по-сложна схема:

Транзисторът с полеви ефекти за тази схема може да бъде взет от дефектна дънна платка и други компютърни периферни устройства; аз го отрязах от стара видеокарта. Има много такива транзистори на дънната платка в близост до процесора и не само. За да сте сигурни в избора си, трябва да въведете номера на транзистора в търсенето и да се уверите от таблиците с данни, че е полеви с N-канал.

Използвах микросхемата TL431 като ценеров диод, намира се в почти всяко зарядно устройство за мобилен телефон или други импулсни захранвания. Щифтовете на тази микросхема трябва да бъдат свързани, както е показано на фигурата:

Сглобих веригата върху парче печатна платка и предоставих USB гнездо за свързване. В допълнение към веригата, запоих един светодиод близо до гнездото, за да индикирам зареждането (това напрежение се подава към USB порта).

Няколко пояснения за диаграматаТъй като веригата за зареждане винаги ще бъде свързана към батерията, диодът VD2 е необходим, така че батерията да не се разрежда през стабилизаторните елементи. Избирайки R4, трябва да постигнете напрежение от 4,4 V в определената тестова точка, трябва да го измерите с изключена батерия, 0,2 волта е резервът за изчерпване. И като цяло 4,4 V не надвишава препоръчителното напрежение за три клетки на батерията.

Веригата на зарядното устройство може да бъде значително опростена, но ще трябва да зареждате само от 5 V източник (USB портът на компютъра отговаря на това изискване); ако зарядното устройство на телефона произвежда по-високо напрежение, то не може да се използва. Според опростена схема, теоретично батериите могат да се презареждат, на практика това е начинът, по който батериите се зареждат в много фабрични продукти.

LED ограничение на тока

За да предотвратите прегряване на светодиодите и в същото време да намалите консумацията на ток от батерията, трябва да изберете резистор за ограничаване на тока. Избрах го без никакви инструменти, оценявайки нагряването на допир и контролирайки яркостта на сиянието на око. Изборът трябва да се направи на заредена батерия, трябва да се намери оптималната стойност между отопление и яркост. Имам резистор 5.1 Ohm.

Работни часове

Направих няколко зареждания и разреждания и получих следните резултати: време за зареждане - 7-8 часа, при постоянно включена лампа батерията се разрежда до 2,7 V за около 5 часа. Въпреки това, когато се изключи за няколко минути, батерията се зарежда малко и може да работи още половин час и така няколко пъти. Това означава, че фенерчето ще работи дълго време, ако светлината не свети постоянно, но на практика това е така. Дори и да го използвате практически без да го изключвате, трябва да е достатъчно за няколко нощи.

Разбира се, очакваше се по-дълго време на работа без прекъсване, но не забравяйте, че батериите са взети от „мъртва“ батерия на отвертка.

Корпус за фенерче

Полученото устройство трябва да бъде поставено някъде, за да се направи някакъв удобен калъф.

Исках да поставя батерии с LED фенерче в полипропиленова водопроводна тръба, но кутиите не се побираха дори в 32 mm тръба, тъй като вътрешният диаметър на тръбата е много по-малък. В крайна сметка се спрях на съединители за 32 мм полипропилен. Взех 4 съединителя и 1 щепсел и ги залепих с лепило.

Чрез залепването на всичко в една структура получихме много масивен фенер с диаметър около 4 см. Ако използвате друга тръба, можете значително да намалите размера на фенера.

След като увихме всичко с електрическа лента за по-добър вид, получихме този фенер:

Послеслов

В заключение бих искал да кажа няколко думи за получения преглед. Не всеки USB порт на компютър може да зарежда това фенерче, всичко зависи от товароносимостта му, 0,5 A трябва да са достатъчни. За сравнение, мобилните телефони може да показват зареждане, когато са свързани с някои компютри, но в действителност няма зареждане. С други думи, ако компютърът зарежда телефона, фенерчето също ще се зарежда.

Веригата на полевия транзистор може да се използва за зареждане на 1 или 2 батерийни клетки от USB, просто трябва да регулирате съответното напрежение.

За безопасност и възможност за продължаване на активни дейности на тъмно човек се нуждае от изкуствено осветление. Примитивните хора отблъснаха тъмнината, като подпалиха клони на дървета, след което измислиха факла и керосин. И едва след изобретяването на прототипа на съвременна батерия от френския изобретател Жорж Лекланш през 1866 г. и лампата с нажежаема жичка през 1879 г. от Томсън Едисон, Дейвид Мизел има възможността да патентова първото електрическо фенерче през 1896 г.

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

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

Външният оглед на фенера направи положително впечатление. Качествена отливка на корпуса, удобна дръжка и превключвател. Щепселите за свързване към битова мрежа за зареждане на батерията са направени прибиращи се, което елиминира необходимостта от съхранение на захранващия кабел.

внимание! Когато разглобявате и ремонтирате фенерчето, ако е свързано към мрежата, трябва да внимавате. Докосването на незащитени части на тялото ви до неизолирани проводници и части може да доведе до токов удар.

Как да разглобите акумулаторното фенерче Lentel GL01 LED

Въпреки че фенерчето беше предмет на гаранционен ремонт, спомняйки си преживяванията си по време на гаранционния ремонт на повредена електрическа кана (чайникът беше скъп и нагревателният елемент в него изгоря, така че не беше възможно да го поправя със собствените си ръце), аз реших сам да направя ремонта.

Беше лесно да разглобите фенера. Достатъчно е да завъртите пръстена, който закрепва защитното стъкло, под малък ъгъл обратно на часовниковата стрелка и да го издърпате, след което развийте няколко винта. Оказа се, че пръстенът е фиксиран към тялото с помощта на байонетна връзка.

След отстраняване на една от половинките на тялото на фенерчето се появи достъп до всичките му компоненти. Вляво на снимката можете да видите печатна платка със светодиоди, към която с три винта е закрепен рефлектор (светлоотразител). В центъра има черна батерия с неизвестни параметри, има само маркировка на полярността на клемите. Вдясно от акумулатора има печатна платка за зарядно и индикация. Отдясно има щепсел с прибиращи се пръти.

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

Имаше и почернели зони върху кристалите на два светодиода, инсталирани като подсветка на таблото за индикация за зареждане на батерията. В LED лампите и лентите един светодиод обикновено се повреди и действайки като предпазител, предпазва останалите от изгаряне. И всичките девет светодиода във фенерчето отказаха едновременно. Напрежението на батерията не може да се увеличи до стойност, която може да повреди светодиодите. За да разбера причината, трябваше да начертая електрическа схема.

Намиране на причината за повредата на фенерчето

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

Зарядното работи по следния начин. Напрежението от домакинската мрежа 220 V се подава към токоограничаващия кондензатор C1, след това към мостов токоизправител, монтиран на диоди VD1-VD4. От токоизправителя напрежението се подава към клемите на батерията. Резисторът R1 служи за разреждане на кондензатора след изваждане на щепсела на фенерчето от мрежата. Това предотвратява токов удар от разреждане на кондензатора в случай, че ръката ви случайно докосне два щифта на щепсела едновременно.

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

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

Ако човек включи фенерчето и открие, че не работи, и без да знае, че плъзгачът на превключвателя трябва да бъде поставен в положение „изключено“, за което нищо не се казва в инструкциите за експлоатация на фенерчето, свързва фенерчето към мрежата за зареждане, тогава за сметка Ако има скок на напрежението на изхода на зарядното устройство, светодиодите ще получат напрежение, значително по-високо от изчисленото. През светодиодите ще тече ток, който надвишава допустимия ток и те ще изгорят. Тъй като киселинната батерия старее поради сулфатиране на оловните пластини, напрежението на зареждане на батерията се увеличава, което също води до изгаряне на светодиода.

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

Преработка (модернизация) на електрическата верига на фенера

Стана очевидно, че повредата на фенерчето се дължи на грешки, допуснати от разработчиците на неговата електрическа схема. За да поправите фенерчето и да предотвратите повторното му счупване, трябва да го направите отново, като смените светодиодите и направите малки промени в електрическата верига.

За да може индикаторът за зареждане на батерията действително да сигнализира, че се зарежда, светодиодът HL1 трябва да бъде свързан последователно с батерията. За да светне светодиод, е необходим ток от няколко милиампера, а токът, подаван от зарядното устройство, трябва да бъде около 100 mA.

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

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

Електрическа схема след модификация

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

След модернизацията електрическата схема придоби формата, както е на чертежа по-горе. Ако трябва да осветявате фенерчето дълго време и не се нуждаете от висока яркост на светенето му, можете допълнително да инсталирате токоограничаващ резистор R5, благодарение на който времето за работа на фенерчето без презареждане ще се удвои.

Ремонт на LED фенери на батерии

След разглобяването, първото нещо, което трябва да направите, е да възстановите функционалността на фенерчето и след това да започнете да го надграждате.

Проверката на светодиодите с мултицет потвърди, че са дефектни. Затова всички светодиоди трябваше да бъдат разпоени и отворите освободени от спойка, за да се монтират нови диоди.

Съдейки по външния вид, платката е оборудвана с тръбни светодиоди от серията HL-508H с диаметър 5 mm. Налични са светодиоди тип HK5H4U от линейна LED лампа с подобни технически характеристики. Бяха ми полезни за ремонт на фенера. Когато запоявате светодиоди към платката, не забравяйте да спазвате полярността, анодът трябва да бъде свързан към положителния извод на батерията или батерията.

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

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

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

За да свържете резистор последователно към всеки светодиод, първо трябва да подготвите печатната платка. За да направите това, трябва да изрежете всеки един токопроводящ път върху него, подходящ за всеки светодиод, и да направите допълнителни контактни площадки. Тоководещите пътища на платката са защитени със слой лак, който трябва да се изстърже с острие на нож до медта, както е на снимката. След това калайдисайте оголените контактни площадки с припой.

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

Свързването на диодната платка след ремонт и модернизация към батерията на фенерчето показа, че яркостта на всички светодиоди е достатъчна за осветяване и същата яркост.

Преди да имам време да ремонтирам предишната лампа, ремонтираха втора, със същата грешка. Не намерих никаква информация за производителя или технически спецификации на тялото на фенерчето, но съдейки по стила на производство и причината за повредата, производителят е същият, китайският Lentel.

По датата на корпуса на фенера и на батерията е възможно да се установи, че фенерът е вече на четири години и според собственика му фенерът работи безупречно. Очевидно е, че фенерчето издържа дълго време благодарение на предупредителния знак „Не включвайте по време на зареждане!“ върху шарнирен капак, покриващ отделение, в което е скрит щепсел за свързване на фенера към електрическата мрежа за зареждане на батерията.

В този модел фенерче светодиодите са включени във веригата според правилата, последователно с всеки е инсталиран резистор 33 Ohm. Стойността на резистора може лесно да бъде разпозната чрез цветно кодиране с помощта на онлайн калкулатор. Проверка с мултицет показа, че всички светодиоди са дефектни, резисторите също са счупени.

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

Редизайн на веригата за индикация на режима на зареждане на батерията

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

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

Зареждането на дълбоко разредени оловно-киселинни AGM батерии с повишено напрежение в резултат на дългосрочно съхранение ви позволява да възстановите тяхната функционалност. Тествах метода върху AGM батерии повече от дузина пъти. Нови батерии, които не искат да се зареждат от стандартни зарядни устройства, се възстановяват почти до първоначалния си капацитет, когато се зареждат от постоянен източник с напрежение 30 V.

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

Веригата HL1-R2 на печатната платка беше успешно поставена и беше необходимо да се изреже само един токопроводящ път под ъгъл, както е на снимката. Ширината на рязане трябва да бъде най-малко 1 мм. Изчисляването на стойността на резистора и тестването на практика показаха, че за стабилна работа на индикатора за зареждане на батерията е необходим резистор 47 Ohm с мощност най-малко 0,5 W.

На снимката е показана печатна платка със запоен токоограничаващ резистор. След тази модификация индикаторът за зареждане на батерията свети само ако батерията действително се зарежда.

Модернизация на превключвателя за режим на работа

За завършване на ремонта и модернизацията на осветителните тела е необходимо да се презапоят проводниците на клемите на превключвателя.

При ремонтираните модели фенерчета за включване се използва четирипозиционен плъзгащ се ключ. Средният щифт на показаната снимка е общ. Когато плъзгачът на превключвателя е в крайна лява позиция, общият извод е свързан към левия извод на превключвателя. При преместване на плъзгача на превключвателя от крайно ляво положение до едно положение надясно, неговият общ щифт е свързан към втория щифт и при по-нататъшно движение на плъзгача последователно към щифтове 4 и 5.

Към средния общ извод (вижте снимката по-горе) трябва да запоите проводник, идващ от положителния извод на батерията. По този начин ще бъде възможно да свържете батерията към зарядно устройство или светодиоди. Към първия щифт можете да запоите кабела, идващ от основната платка със светодиоди, към втория можете да запоите токоограничаващ резистор R5 от 5,6 ома, за да можете да превключите фенера в енергоспестяващ режим на работа. Запоете проводника, идващ от зарядното към най-десния щифт. Това ще ви попречи да включите фенерчето, докато батерията се зарежда.

Ремонт и модернизация
LED акумулаторен прожектор "Foton PB-0303"

Получих още един екземпляр от серия китайски LED фенерчета, наречени Photon PB-0303 LED прожектор за ремонт. Фенерчето не реагира при натискане на бутона за захранване; опитът за зареждане на батерията на фенерчето със зарядно устройство беше неуспешен.

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

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

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

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

Остава да проверите изправността на светодиодите и другите елементи. За да направите това, рефлекторът беше отстранен, за което бяха развити шест винта. На печатната платка имаше само три светодиода, чип (чип) под формата на капчица, транзистор и диод.

Пет проводника минаха от платката и батерията в дръжката. За да се разбере връзката им, беше необходимо да се разглоби. За да направите това, използвайте кръстата отвертка, за да развиете двата винта във вътрешността на фенерчето, които бяха разположени до отвора, в който влизаха кабелите.

За да отделите дръжката на фенерчето от корпуса, тя трябва да се отдалечи от монтажните винтове. Това трябва да се направи внимателно, за да не се откъснат проводниците от платката.

Оказа се, че в писалката няма радиоелектронни елементи. Два бели проводника бяха запоени към клемите на бутона за включване/изключване на фенерчето, а останалите към конектора за свързване на зарядното. Червен проводник беше запоен към щифт 1 на конектора (номерацията е условна), чийто другият край беше запоен към положителния вход на печатната платка. Към втория контакт беше запоен синьо-бял проводник, чийто другият край беше запоен към отрицателната площадка на печатната платка. Към щифт 3 беше запоен зелен проводник, чийто втори край беше запоен към отрицателния извод на батерията.

Електрическа схема

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

От отрицателната клема на акумулатора GB1 се подава напрежение към пин 3 на конектор X1 и след това от неговия пин 2 през синьо-бял проводник се подава към печатната платка.

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

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

От техническа гледна точка такова схемно решение е неграмотно, тъй като увеличава цената на фенерчето, намалява неговата надеждност и освен това, поради спада на напрежението на кръстовището на транзистора Q1, до 20% от батерията капацитетът се губи. Такова схемно решение е оправдано, ако е възможно да се регулира яркостта на светлинния лъч. В този модел, вместо бутон, беше достатъчно да инсталирате механичен превключвател.

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

Проверка на функционалността на електрическата верига

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

След натискане на бутона за захранване светодиодите светнаха. След повторно натискане изгаснаха. Светодиодите и микросхемата с транзистора се оказаха изправни. Остава само да разбера батерията и зарядното устройство.

Възстановяване на киселинна батерия

Тъй като киселинната батерия 1.7 A беше напълно разредена и стандартното зарядно устройство беше дефектно, реших да я зареждам от стационарно захранване. При свързване на батерията за зареждане към захранване с зададено напрежение 9 V, токът на зареждане е по-малък от 1 mA. Напрежението беше увеличено до 30 V - токът се увеличи до 5 mA и след час при това напрежение вече беше 44 mA. След това напрежението беше намалено до 12 V, токът падна до 7 mA. След 12 часа зареждане на батерията при напрежение 12 V, токът се повиши до 100 mA и батерията беше заредена с този ток в продължение на 15 часа.

Температурата на кутията на батерията беше в нормални граници, което показва, че зарядният ток не се използва за генериране на топлина, а за акумулиране на енергия. След зареждане на батерията и финализиране на веригата, която ще бъде разгледана по-долу, бяха проведени тестове. Фенерчето с възстановена батерия свети непрекъснато 16 часа, след което яркостта на лъча започва да намалява и затова се изключва.

Използвайки описания по-горе метод, трябваше многократно да възстановявам функционалността на дълбоко разредените киселинни батерии с малък размер. Както показа практиката, могат да бъдат възстановени само работещи батерии, които са били забравени за известно време. Киселинните батерии, които са изчерпали експлоатационния си живот, не могат да бъдат възстановени.

Ремонт на зарядно

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

Съдейки по стикера, залепен върху тялото на адаптера, това беше захранване, което извежда нестабилизирано постоянно напрежение от 12 V с максимален ток на натоварване от 0,5 A. Нямаше елементи в електрическата верига, които ограничават количеството на зарядния ток, така че възникна въпросът защо в качественото зарядно устройство сте използвали редовно захранване?

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

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

Ремонтът на адаптера не беше икономически целесъобразен, тъй като беше необходимо да се пренавие първичната намотка на трансформатора и да се инсталира нов термичен предпазител. Смених го с подобен, който беше под ръка, с постоянно напрежение 9 V. Гъвкавият кабел с конектор трябваше да се презапои от изгорял адаптер.

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

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

Финализиране на електрическата схема
LED акумулаторен фенер "Фотон"

За да се премахнат нарушенията на веригата, за да се осигури надеждна и дългосрочна работа, бяха направени промени във веригата на фенерчето и печатната платка беше модифицирана.

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

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

Резистор R1 и индикаторен светодиод EL4 бяха поставени в дръжката на фенерчето, до конектора за свързване на зарядното устройство X1. Щифтът на анода на светодиода беше запоен към щифт 1 на конектор X1, а резисторът за ограничаване на тока R1 беше запоен към втория щифт, катода на светодиода. Към втория извод на резистора беше запоен проводник (жълт на снимката), свързващ го с извода на резистор R2, запоен към печатната платка. Резистор R2, за по-лесно инсталиране, можеше да се постави в дръжката на фенерчето, но тъй като се нагрява при зареждане, реших да го поставя на по-свободно място.

При финализирането на веригата са използвани резистори тип MLT с мощност 0,25 W, с изключение на R2, който е проектиран за 0,5 W. Светодиодът EL4 е подходящ за всякакъв тип и цвят светлина.

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

Как да сменим изгорял ЧИП

Ако внезапно CHIP - специализирана немаркирана микросхема в фотонно LED фенерче или подобна, сглобена по подобна схема - се повреди, тогава за възстановяване на функционалността на фенерчето може успешно да бъде заменен с механичен превключвател.

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

Ремонт и промяна на LED фенер
14Led Smartbuy Колорадо

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

Водоустойчивото тяло е изработено от анодизирана алуминиева сплав и е с дължина 12 см. Фенерът изглежда стилен и лесен за използване.

Как да проверите батериите за годност в LED фенерче

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

Батериите трябва да се поставят в контейнера, като се спазва полярността, указана върху него. Полярността е посочена и на контейнера, така че трябва да се постави в корпуса на фенерчето със страната, на която е отбелязан знакът „+“.

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

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

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

Ако всичко е наред с батериите, тогава трябва да поставите контейнера в тялото на фенерчето, като спазвате полярността, завийте капачката и проверете нейната функционалност. В този случай трябва да обърнете внимание на пружината в капака, през която захранващото напрежение се предава към тялото на фенерчето и от него директно към светодиодите. По края му не трябва да има следи от корозия.

Как да проверите дали превключвателят работи правилно

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

Фенерът Smartbuy Colorado е с херметичен бутонен превключвател с две фиксирани позиции, затварящ проводника, идващ от плюсовата клема на контейнера на батерията. При първото натискане на бутона за превключване контактите му се затварят, а при повторно натискане се отварят.

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

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

Проверка на изправността на светодиодите

Ако предишните стъпки за търсене не успяха да открият повреда, тогава на следващия етап трябва да проверите надеждността на контактите, захранващи захранващото напрежение на платката със светодиоди, надеждността на тяхното запояване и изправност.

Печатна платка със запечатани в нея светодиоди е фиксирана в главата на фенерчето с помощта на стоманен пружинен пръстен, през който захранващото напрежение от отрицателния извод на контейнера на батерията се подава едновременно към светодиодите по тялото на фенерчето. Снимката показва пръстена откъм страната, която притиска към печатната платка.

Задържащият пръстен е фиксиран доста плътно и е възможно да го премахнете само с помощта на устройството, показано на снимката. Можете да огънете такава кука от стоманена лента със собствените си ръце.

След отстраняване на задържащия пръстен, печатната платка със светодиоди, която е показана на снимката, лесно се отстранява от главата на фенерчето. Липсата на резистори за ограничаване на тока веднага ми привлече вниманието; всичките 14 светодиода бяха свързани паралелно и директно към батериите чрез превключвател. Свързването на светодиоди директно към батерия е неприемливо, тъй като количеството ток, протичащ през светодиодите, е ограничено само от вътрешното съпротивление на батериите и може да повреди светодиодите. В най-добрия случай това значително ще намали експлоатационния им живот.

Тъй като всички светодиоди във фенерчето бяха свързани паралелно, не беше възможно да ги проверите с мултицет, включен в режим на измерване на съпротивлението. Следователно, печатната платка беше захранвана с постоянно напрежение от външен източник от 4,5 V с ограничение на тока от 200 mA. Всички светодиоди светнаха. Стана очевидно, че проблемът с фенера е лошият контакт между печатната платка и задържащия пръстен.

Текуща консумация на LED фенер

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

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

Такъв принудителен режим на работа на светодиодите е неприемлив, тъй като води до прегряване на кристала и в резултат на това преждевременна повреда на светодиодите. Допълнителен недостатък е, че батериите се изтощават бързо. Те ще бъдат достатъчни, ако светодиодите не изгорят първо, за не повече от час работа.

Дизайнът на фенерчето не позволяваше запояване на токоограничаващи резистори последователно с всеки светодиод, така че трябваше да инсталираме един общ за всички светодиоди. Стойността на резистора трябваше да се определи експериментално. За да направите това, фенерчето се захранваше от батерии на панталони и амперметър беше свързан към празнината в положителния проводник последователно с резистор от 5,1 ома. Силата на тока беше около 200 mA. При инсталиране на резистор 8,2 Ohm, консумацията на ток беше 160 mA, което, както показаха тестовете, е напълно достатъчно за добро осветление на разстояние най-малко 5 метра. Резисторът не се нагорещи на допир, така че всяко захранване ще свърши работа.

Редизайн на конструкцията

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

Ако преди това беше необходимо отрицателната шина на печатната платка да докосне тялото на фенерчето, тогава поради инсталирането на резистора беше необходимо да се премахне контактът. За целта от печатната платка се изпиля ъгъл по цялата й обиколка, от страната на тоководещите пътища, с помощта на иглена пила.

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

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

След като просто надстроихте фенерчето със собствените си ръце, той започна да се включва стабилно и светлинният лъч осветява добре обекти на разстояние повече от осем метра. Освен това животът на батерията е увеличен повече от три пъти, а надеждността на светодиодите се е увеличила многократно.

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

Ремонт на LED фенер RED 110

Ремонтиран е фенер с вградена киселинна батерия от китайския производител марка RED. Фенерът имаше два излъчвателя: един с лъч под формата на тесен лъч и един, излъчващ дифузна светлина.

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

За да извършим ремонта, първо развихме черния пръстен, закрепващ рефлектора, и след това развихме един самонарезен винт в областта на пантите. Калъфът лесно се разделя на две половини. Всички части бяха закрепени със самонарезни винтове и лесно се отстраняваха.

Схемата на зарядното устройство е направена по класическата схема. От мрежата чрез токоограничаващ кондензатор с капацитет 1 μF се подава напрежение към токоизправителен мост от четири диода и след това към клемите на батерията. Напрежението от батерията към светодиода с тесен лъч се подава през 460 Ohm токоограничаващ резистор.

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

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

При външен оглед на теснолъчевия светодиод не са открити дефекти. Когато захранването беше подадено през превключвателя на фенерчето от батерията, на клемите на светодиода имаше напрежение и то се нагряваше. Стана очевидно, че кристалът е счупен и това беше потвърдено от тест за непрекъснатост с мултиметър. Съпротивлението беше 46 ома за всяко свързване на сондите към LED клемите. Светодиодът беше дефектен и трябваше да бъде сменен.

За по-лесна работа, проводниците бяха разпоени от LED платката. След освобождаване на проводниците на светодиода от спойката се оказа, че светодиодът е здраво задържан от цялата равнина на обратната страна на печатната платка. За да го отделим, трябваше да фиксираме дъската в храмовете на работния плот. След това поставете острия край на ножа на кръстопътя на светодиода и дъската и леко ударете дръжката на ножа с чук. Светодиодът изгасна.

Както обикновено, нямаше маркировки върху корпуса на светодиода. Ето защо беше необходимо да се определят неговите параметри и да се избере подходящ заместител. Въз основа на общите размери на светодиода, напрежението на батерията и размера на токоограничаващия резистор, беше определено, че 1 W LED (ток 350 mA, спад на напрежението 3 V) би бил подходящ за замяна. От „Референтната таблица на параметрите на популярните SMD светодиоди“ за ремонт беше избран бял светодиод LED6000Am1W-A120.

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

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

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

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

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

Смяна на оловно-киселинна батерия в LED фенер

Повредена киселинна батерия в LED фенер може да бъде заменена или с подобна киселинна батерия, или с литиево-йонна (Li-ion) или никел-метал хидридна (Ni-MH) AA или AAA батерия.

Ремонтираните китайски фенери бяха оборудвани с оловно-киселинни AGM батерии с различни размери без маркировка с напрежение 3,6 V. Според изчисленията капацитетът на тези батерии варира от 1,2 до 2 A×часа.

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

След няколко години работа, LED фенерът Lentel GL01, чийто ремонт беше описан в началото на статията, отново ми беше донесен за ремонт. Диагностиката показа, че киселинният акумулатор е изчерпал експлоатационния си живот.

За смяна беше закупена батерия Delta DT 401, но се оказа, че геометричните й размери са по-големи от дефектната. Стандартната батерия на фенерчето е с размери 21x30x54 mm и е с 10 mm по-висока. Трябваше да модифицирам тялото на фенерчето. Ето защо, преди да купите нова батерия, уверете се, че тя ще пасне в корпуса на фенерчето.

Премахнат е ограничителят на корпуса и с ножовка е отрязана част от печатната платка, от която преди това са запоени резистор и един светодиод.

След модификацията новата батерия се монтира добре в тялото на фенерчето и сега, надявам се, ще издържи много години.

Смяна на оловно-киселинна батерия
АА или ААА батерии

Ако не е възможно да закупите батерия 4V 1Ah Delta DT 401, тогава тя може успешно да бъде заменена с произволни три батерии AA или AAA размер AA или AAA тип писалка, които имат напрежение 1,2 V. За това е достатъчно свържете три батерии последователно, като спазвате полярността, като използвате проводници за запояване. Подобна подмяна обаче не е икономически осъществима, тъй като цената на три висококачествени батерии тип АА може да надвиши цената на закупуване на ново LED фенерче.

Но къде е гаранцията, че няма грешки в електрическата верига на новото LED фенерче и няма да се налага да се модифицира. Затова считам, че смяната на оловната батерия в модифициран фенер е препоръчителна, тъй като ще осигури надеждна работа на фенера още няколко години. И винаги ще бъде удоволствие да използвате фенерче, което сте ремонтирали и модернизирали сами.

По време на моята страст към туризма закупих фенерче Duracell с мощна криптонова лампа на две големи батерии с размер D (в съветската версия тип 373). Светлината беше отлична, но изтощаваше батериите за 3-4 часа.

Освен това два пъти се случи неприятност - батериите изтекоха и електролитът заля всичко вътре във фенера. Контактите бяха окислени, покрити с ръжда и дори след почистване и поставяне на нови батерии, фенерчето вече не вдъхваше доверие, още по-малко батериите. Беше жалко да го изхвърля, но липсата на възможност да го използвам ми даде идеята да конвертирам фенерчето към модерните сега литиева батерия и светодиод. В продължение на шест месеца имах литиева батерия Sanyo 18650 с капацитет 2600 mAh, лежаща в кошчетата, и от моите китайски другари поръчах този светодиод (уж Cree XML T6 U2) с работно напрежение 3-3,6 V, ток от 0,3-3 A (отново предполагаемо с мощност 10 W), светлинен поток 1000-1155 лумена, цветна температура 5500-6500 K и ъгъл на разсейване 170 градуса.

Тъй като вече имах опит с преобразуването на фенерчета, за да се захранват от литиеви батерии (и), реших да тръгна по същия начин: използвам добре доказана комбинация: батерия 18650 и контролер за зареждане TP4056. Оставаше само един проблем за решаване - кой драйвер да използвам за светодиода? Не можете да се разминете с обикновен резистор за ограничаване на тока - мощността на светодиода може да не е 10 вата, както твърдят китайските другари, но все пак. Докато изучавах материал за „разработка на драйвери за светодиоди с висока мощност“, попаднах на много интересна и, както се оказа, често използвана микросхема AMC7135. Въз основа на тази микросхема китайците отдавна и успешно изпълниха планетата със своите фенери). Схематична схема на захранване за мощен светодиод на базата на AMC7135.

Както можете да видите, мощността е разрешена в диапазона от 2,7...6 V и това е доста широка гама от източници на енергия, включително литиеви батерии. Задачата на чипа е да ограничи тока, протичащ през светодиода, до 350 mA.
Според производителя на чипа, кондензатор Co трябва да се използва, ако:

дължината на проводника между AMC7135 и светодиода е повече от 3 cm;
дължината на проводника между светодиода и източника на захранване е повече от 10 cm;
Светодиодът и чипът не са инсталирани на една и съща платка.

В действителност производителите на фенерчета често пренебрегват тези условия и изключват кондензаторите от веригата. Но както показа експериментът, беше напразно, за което малко по-късно. Допълнителни предимства на IC тип AMC7135 включват наличието на вградена защита при счупване, късо съединение на светодиода и работен температурен диапазон от -4O...85°C. Подробна документация за чипа AMC7135 можете да намерите тук.

Електрическа схема на фенерчето

Друга важна и изключително полезна характеристика на този чип е, че те могат да бъдат инсталирани паралелно, за да се увеличи тока, протичащ през светодиода. В резултат на това се роди следната схема:

Въз основа на него токът, протичащ през светодиода, ще бъде 1050 mA, което според мен е повече от достатъчно за съвсем не тактическо, а полезно фенерче. След това започнах да инсталирам всичко в една система. С помощта на Dremel премахнах водачите на батерията и контактните ленти от тялото на фенерчето:

Премахнах и монтажната фасунга за криптонната лампа с Dremel и оформих платформа за LED

Тъй като мощният светодиод генерира много топлина по време на работа, реших да използвам радиатор, премахнат от дънната платка, за да я разсея.

Както е планирано, светодиодът, радиаторът и главата на фенерчето с рефлектор ще образуват едно цяло и, когато се завинтват върху корпуса на фенерчето, не трябва да се захващат за нищо. За да направя това, отрязах ръбовете на радиатора, пробих дупки за проводниците и залепих светодиода към радиатора с горещо лепило.

Почти всеки рибар, ловец или любител градинар често трябваше да се сблъска с необходимостта да се движи или да извършва различни дейности на тъмно. Компактните джобни фенерчета не винаги могат да „разсекат тъмнината“ докрай... Представям на вашето внимание това 100 W LED чудо, което може да се направи техен ръце.

Като начало претърсих „кошите на моята родина“ и намерих радиатор за охлаждане на процесора. В идеалния случай би било добра идея да монтирате светодиода върху елемент на Пелтие (за по-ефективно охлаждане). След това отидох до местния строителен магазин и закупих необходимото домашни продуктиподробности.

По пътя възникна въпрос относно бъдещия корпус на фенерчето... Нямаше смисъл да „преоткривам колелото“, затова реших да взема готов корпус от старо 6V фенерче

Етап 1:

Първото нещо, което трябва да направите, е да сглобите батерията.

Стъпка 2:

Инсталираме светодиода и свързваме проводниците. Окабеляването е монтирано съгласно схемата, показана във видеото.

Стъпка 3: Подгответе тялото на фенерчето

Поради факта, че когато работи източник на светлина с висока мощност, се генерира значително количество топлина, е необходимо да се изрежат вентилационни отвори в корпуса. Ще ги затворим с вентилационни решетки.