Отворете
Близо

Няколко прости светодиодни захранващи вериги. Собствен ремонт и модернизация на LED осветителни тела Lentel, Photon, Smartbuy Colorado и RED Електрическа схема след модификация

След работа в продължение на около година, моят LED Headlight XM-L T6 фар започна да се включва от време на време или дори да се изключва без команда. Скоро спря да се включва напълно.

Първото нещо, което си помислих беше, че батерията в отделението за батерии не работи.

За осветяване на задния LED индикатор на ФАРА се използва обикновен червен SMD светодиод. Маркиран на платката като LED. Осветява табела от бяла пластмаса.

Тъй като отделението за батерията е разположено на гърба на главата, този индикатор е ясно видим през нощта.

Очевидно няма да навреди, когато карате велосипед и се разхождате по пътни маршрути.

Чрез резистор 100 Ohm положителният извод на червения SMD светодиод е свързан към изтичането на MOSFET транзистора FDS9435A. По този начин, когато фенерчето е включено, напрежението се подава както към главния Cree XM-L T6 XLamp LED, така и към червения SMD светодиод с ниска мощност.

Подредихме основните детайли. Сега ще ви кажа какво е счупено.

Когато натиснете бутона за захранване на фенерчето, можете да видите, че червеният SMD светодиод започва да свети, но много слабо. Работата на светодиода съответства на стандартните режими на работа на фенерчето (максимална яркост, ниска яркост и строб). Стана ясно, че контролният чип U1 (FM2819) най-вероятно работи.

Тъй като реагира нормално на натискане на бутон, може би проблемът е в самия товар - мощен бял светодиод. След като разпоихте кабелите, отиващи към Cree XM-L T6 LED и го свържете към домашен блокзахранване, уверих се, че работи правилно.

По време на измерванията се оказа, че в режим на максимална яркост изтичането на транзистора FDS9435A е само 1,2 V. Естествено, това напрежение не беше достатъчно, за да захрани мощния светодиод Cree XM-L T6, но беше достатъчно за червения SMD светодиод, за да накара кристала му да свети слабо.

Стана ясно, че транзисторът FDS9435A, който се използва в схемата като електронен ключ, е дефектен.

Не избрах нищо за смяна на транзистора, но купих оригинален P-канал PowerTrench MOSFET FDS9435A от Fairchild. Ето го външния му вид.

Както можете да видите, този транзистор има пълна маркировка и отличителния знак на компанията Fairchild ( Е ), който пусна този транзистор.

След като сравних оригиналния транзистор с този, инсталиран на платката, в главата ми се прокрадна мисълта, че във фенерчето е инсталиран фалшив или по-малко мощен транзистор. Може би дори брак. Все пак фенерът не издържа дори една година, а силовият елемент вече беше „захвърлил копитата си“.

Pinout на транзистора FDS9435A е както следва.

Както можете да видите, в кутията SO-8 има само един транзистор. Щифтове 5, 6, 7, 8 са комбинирани и са щифтът за източване ( ддъжд). Изводи 1, 2, 3 също са свързани заедно и са източникът ( С ource). Четвъртият щифт е портата ( Жяде). Именно към това идва сигналът от контролния чип FM2819 (U1).

Като заместител на транзистора FDS9435A можете да използвате APM9435, AO9435, SI9435. Това са всички аналози.

Можете да разпоите транзистора с помощта на конвенционални методи или по-екзотични, например с помощта на сплав Rose. Можете също така да използвате метода на груба сила - изрежете кабелите с нож, разглобете корпуса и след това разпоете останалите проводници на платката.

След смяната на транзистора FDS9435A, фарът започна да работи правилно.

С това приключваме разказа за ремонта. Но ако не бях любопитен радиомеханик, щях да оставя всичко както е. Работи добре. Но някои моменти ме преследваха.

Тъй като първоначално не знаех, че микросхемата, обозначена с 819L (24), е FM2819, въоръжена с осцилоскоп, реших да видя какъв сигнал микросхемата подава към транзисторния порт при различни режими на работа. Интересно е.

Когато първият режим е включен, към портата на транзистора FDS9435A от чипа FM2819 се подава -3.4...3.8V, което практически съответства на напрежението на батерията (3.75...3.8V). Естествено, отрицателно напрежение се прилага към портата на транзистора, тъй като е P-канал.

В този случай транзисторът се отваря напълно и напрежението на светодиода Cree XM-L T6 достига 3,4...3,5V.

В минимален режим на светене (1/4 яркост) около 0,97 V идва на транзистора FDS9435A от чипа U1. Това е, ако правите измервания с обикновен мултицет без никакви звънци и свирки.

Всъщност в този режим към транзистора пристига сигнал с ШИМ (широчинно-импулсна модулация). След като свързах сондите на осцилоскопа между захранването "+" и клемата на портата на транзистора FDS9435A, видях тази снимка.

Изображение на ШИМ сигнал на екрана на осцилоскопа (време/деление - 0,5; V/деление - 0,5). Времето за почистване е mS (милисекунди).

Тъй като към гейта се прилага отрицателно напрежение, „картината“ на екрана на осцилоскопа се обръща. Тоест сега снимката в центъра на екрана показва не импулс, а пауза между тях!

Самата пауза трае около 2,25 милисекунди (mS) (4,5 деления от 0,5 mS). В този момент транзисторът е затворен.

Тогава транзисторът се отваря за 0,75 mS. В същото време се подава напрежение към XM-L T6 LED. Амплитудата на всеки импулс е 3V. И както си спомняме, измервах само 0,97V с мултицет. Това не е изненадващо, тъй като измервах постоянно напрежение с мултицет.

Това е моментът на екрана на осцилоскопа. Превключвателят за време/разделяне беше настроен на 0,1, за да се определи по-добре продължителността на импулса. Транзисторът е отворен. Не забравяйте, че затворът е маркиран с минус "-". Импулсът е обърнат.

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

    S - работен цикъл (безразмерна стойност);

    Τ - период на повторение (милисекунди, mS). В нашия случай периодът е равен на сумата от включване (0,75 mS) и пауза (2,25 mS);

    τ - продължителност на импулса (милисекунди, mS). При нас е 0.75mS.

Можете също така да определите работен цикъл(D), което в англоговорящата среда се нарича Duty Cycle (често се среща във всякакви информационни листове за електронни компоненти). Обикновено се посочва като процент.

D = τ/Τ = 0,75/3 = 0,25 (25%). Така в режим на ниска яркост светодиодът свети само за една четвърт от периода.

Когато направих изчисленията за първи път, факторът ми на запълване излезе 75%. Но след това, когато видях ред в листа с данни на FM2819 за режима на яркост 1/4, разбрах, че съм се прецакал някъде. Просто обърках паузата и продължителността на импулса, защото по навик обърках минус "-" на затвора с плюс "+". Затова се оказа обратното.

В режим "STROBE" не успях да видя ШИМ сигнала, тъй като осцилоскопът е аналогов и доста стар. Не успях да синхронизирам сигнала на екрана и да получа ясен образ на импулсите, въпреки че присъствието му се виждаше.

Типична схема на свързване и pinout на микросхемата FM2819. Може би някой ще го намери за полезно.

Някои проблеми, свързани с работата на светодиода, също ме преследваха. Никога преди не бях имал работа с LED светлини, но сега исках да го разбера.

Когато прегледах листа с данни за Cree XM-L T6 LED, който е инсталиран във фенерчето, разбрах, че стойността на резистора за ограничаване на тока е твърде малка (0,13 Ohm). Да, и на платката един слот за резистор беше свободен.

Когато сърфирах в интернет в търсене на информация за микросхемата FM2819, видях снимки на няколко печатни платки на подобни фенерчета. Някои имаха запоени четири резистора от 1 Ohm, а някои дори имаха SMD резистор с надпис „0“ (джъмпер), което според мен като цяло е престъпление.

Светодиодът е нелинеен елемент и поради това резисторът за ограничаване на тока трябва да бъде свързан последователно с него.

Ако погледнете листа с данни за светодиодите от серията Cree XLamp XM-L, ще откриете, че тяхното максимално захранващо напрежение е 3,5 V, а номиналното напрежение е 2,9 V. В този случай токът през светодиода може да достигне 3А. Ето графиката от листа с данни.

Номиналният ток за такива светодиоди се счита за ток от 700 mA при напрежение 2,9 V.

Конкретно в моето фенерче токът през светодиода беше 1.2 A при напрежение 3.4...3.5V, което явно е твърде много.

За да намаля тока напред през светодиода, вместо предишните резистори, запоих четири нови с номинална стойност 2,4 ома (размер 1206). Получих общо съпротивление от 0,6 Ohm (разсейване на мощността 0,125 W * 4 = 0,5 W).

След смяната на резисторите, токът през светодиода беше 800 mA при напрежение 3,15 V. Така светодиодът ще работи при по-мек термичен режим и се надяваме да издържи дълго време.

Тъй като резисторите с размер 1206 са проектирани за разсейване на мощност от 1/8 W (0,125 W), а в режим на максимална яркост около 0,5 W мощност се разсейва на четири токоограничаващи резистора, желателно е да се отстрани излишната топлина от тях.

За да направя това, почистих зеления лак от медната зона до резисторите и запоих капка спойка върху него. Тази техника често се използва върху печатни платки на потребителско електронно оборудване.

След като финализирах електрониката на фенера, покрих печатната платка с лак PLASTIK-71 (електроизолационен акрилен лак) за защита от конденз и влага.

При изчисляването на резистора за ограничаване на тока се сблъсках с някои тънкости. Напрежението при изтичане на MOSFET транзистора трябва да се приеме като захранващо напрежение на светодиода. Факт е, че на отворения канал на MOSFET транзистора част от напрежението се губи поради съпротивлението на канала (R (ds) on).

Колкото по-висок е токът, толкова повече напрежение се "утаява" по пътя Source-Drain на транзистора. При мен при ток 1.2А беше 0.33V, а при 0.8A - 0.08V. Също така, част от напрежението пада върху свързващите проводници, които отиват от клемите на батерията към платката (0.04V). Изглежда такава дреболия, но общо се добавя до 0,12V. Тъй като под товар напрежението на литиево-йонната батерия пада до 3.67...3.75V, тогава изтичането на MOSFET вече е 3.55...3.63V.

Друг 0,5...0,52V се гаси от верига от четири паралелни резистора. В резултат на това светодиодът получава напрежение от около 3 волта.

По време на писането на тази статия в продажба се появи актуализирана версия на прегледания фар. Той вече има вградена платка за контрол на зареждането/разреждането на литиево-йонната батерия, а също така добавя оптичен сензор, който ви позволява да включите фенерчето с жест с длан.

Гледам тези чипове от доста време. Много често запоявам нещо. Реших да ги взема за творчество. Тези микросхеми бяха закупени миналата година. Но така и не се стигна до използването им на практика. Но неотдавна майка ми ми даде своето фенерче, купено офлайн, за ремонт. Тренирах върху него.
Поръчката включваше 10 микросхеми и 10 пристигнаха.


Платена на 17 ноември, получена на 19 декември. Доставя се в стандартна мехурчеста торбичка. Вътре има още една чанта. Вървяхме без следа. Бях изненадан, когато ги намерих в пощенската си кутия. Дори не трябваше да ходя до пощата.


Не очаквах да са толкова малки.

Поръчах микросхеми за други цели. Няма да споделям плановете си. Надявам се, че ще имам време да ги реализирам (плановете). Е, засега това е малко по-различна история, по-близо до живота.
Майка ми, докато обикаляше магазините, видя фенерче с добра отстъпка. Какво й хареса повече във фенерчето или в намалението, историята мълчи. Това фенерче скоро се превърна в моето главоболие. Използвала го е не повече от шест месеца. Шест месеца проблеми, после едно, после друго. Купих й три други, за да замени тази. Но все пак трябваше да го направя.


Въпреки че фенерчето не е скъпо, то има редица съществени предимства: лежи удобно в ръката, свети доста, бутонът е на обичайното място и има алуминиев корпус.
Е, сега за недостатъците.
Фенерът се захранва от четири клетки тип ААА.


Сложих и четирите батерии. Измерих консумацията на ток - повече от 1А! Схемата е проста. Батерии, бутон, ограничителен резистор 1.0 Ohm, LED. Всичко е последователно. Токът е ограничен само от съпротивлението от 1,0 ома и вътрешното съпротивление на батериите.
Това е, което имаме в крайна сметка.


Странно е, че безименният светодиод се оказа жив.


Първото нещо, което направих, беше да направя залъгалка от стара батерия.


Сега ще се захранва от 4.5V, както повечето китайски фенери.
И най-важното, вместо съпротивление ще инсталирам драйвера AMC7135.
Ето стандартната схема на свързване.

Този чип изисква минимално окабеляване. Сред допълнителните компоненти е препоръчително да инсталирате чифт керамични кондензатори, за да предотвратите самовъзбуждане на микросхемата, особено ако има дълги проводници към светодиода. Листът с данни съдържа цялата необходима информация. Във фенерчето няма дълги проводници, така че всъщност не инсталирах никакви кондензатори, въпреки че ги посочих на диаграмата. Ето моята схема, преработена за конкретни задачи.


В тази верига голям ток вече няма да тече през бутона за превключване по принцип. През бутона протича само управляващ ток и това е. Един проблем по-малко.


Проверих и бутона и го смазах за всеки случай.

Вместо съпротивление, сега има микросхема със стабилизиращ ток от 360 mA.


Сглобих всичко обратно и измерих тока. Свързах и батерии и акумулатори, картината не се променя. Стабилизационният ток не се променя.


Отляво е напрежението на светодиода, отдясно е токът, протичащ през него.
Какво постигнах в резултат на всички промени?
1. Яркостта на фенерчето практически не се променя по време на работа.
2. Облекчено натоварването върху бутона за включване/изключване на фенерчето. Сега през него тече малък ток. Изключени са повреди на контактите поради висок ток.
3. Защитен светодиод от влошаване поради висок ток (ако е с нови батерии).
Това, общо взето, е всичко.
Всеки сам решава как правилно да използва информацията от моя преглед. Мога да гарантирам достоверността на моите измервания. Ако нещо не е ясно относно този преглед, моля, задавайте въпроси. За останалото ми изпратете ЛС, определено ще отговоря.
Това е всичко!
Късмет!

И също така бих искал да обърна внимание на факта, че фенерчето ми има превключвател от положителна страна. Много китайски фенери имат превключвател на отрицателната страна, но това ще бъде различна верига!

Смятам да купя +60 Добави към любими Ревюто ми хареса +58 +118

За безопасност и възможност за продължаване активна работана 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 от френския изобретател Жорж Лекланш през 1866 г. модерни батерии, а през 1879 г. от Томсън Едисън лампата с нажежаема жичка, Дейвид Мизел имаше 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 модернизация, ел електрическа схемавзе формата, както е на чертежа по-горе. Ако е необходимо, използвайте фенерче дълго времеи не се нуждаете от висока яркост на светенето му, можете допълнително да инсталирате резистор за ограничаване на тока 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 резистор за ограничаване на тока светодиодът ще работи лесен режим, а 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. На тялото на фенерчето има информация за производителя и технически спецификацииНе можах да го намеря, 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. Това схемно решение е оправдано, ако е възможно да се регулира яркостта светлинен 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. Допълнителен проводник беше запоен към същата контактна площадка (на снимката жълт цвят), предназначен за свързване на индикатор 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, може да се постави и в дръжката на фенера, но тъй като загрява при зареждане, реших да го поставя на по-свободно място.

При финализирането на веригата са използвани резистори 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. IN най-добрият сценарийще намали значително 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 формакалъф, два режима на работа, примка за закачане на врата, прибиращ се щепсел за свързване към мрежата 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.


Тестването 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.

Въпреки широкия избор на LED фенерчета с различни дизайни в магазините, радиолюбителите разработват свои собствени версии на схеми за захранване на бели супер ярки светодиоди. По принцип задачата се свежда до това как да захраните светодиод само от една батерия или акумулатор и да проведете практически изследвания.

След получаване положителен резултат, диаграмата се разглобява, частите се поставят в кутия, преживяването е завършено, настъпва морално удовлетворение. Често изследванията спират дотук, но понякога опитът от сглобяването на конкретен модул върху макет се превръща в истински дизайн, направен според всички правила на изкуството. По-долу са няколко прости вериги, разработена от радиолюбители.

В някои случаи е много трудно да се определи кой е авторът на схемата, тъй като една и съща схема се появява в различни сайтове и в различни статии. Често авторите на статии честно пишат, че тази статия е намерена в Интернет, но не е известно кой е публикувал тази диаграма за първи път. Много схеми са просто копирани от платките на същите китайски фенерчета.

Защо са необходими конвертори?

Работата е там, че директният спад на напрежението по правило е не по-малко от 2,4 ... 3,4 V, така че е просто невъзможно да запалите светодиод от една батерия с напрежение 1,5 V, а още повече от батерия с напрежение 1.2V. Тук има два изхода. Или използвайте батерия от три или повече галванични клетки, или изградете поне най-простата.

Именно преобразувателят ще ви позволи да захранвате фенерчето само с една батерия. Това решение намалява цената на захранването и освен това позволява по-пълно използване: много преобразуватели работят с дълбок разряд на батерията до 0,7 V! Използването на конвертор също ви позволява да намалите размера на фенерчето.

Веригата е блокиращ осцилатор. Това е една от класическите електронни схеми, така че ако е сглобена правилно и в добро състояние, тя започва да работи веднага. Основното нещо в тази схема е да навиете трансформатора Tr1 правилно и да не объркате фазирането на намотките.

Като сърцевина за трансформатора можете да използвате феритен пръстен от неизползваема платка. Достатъчно е да навиете няколко навивки изолиран проводник и да свържете намотките, както е показано на фигурата по-долу.

Трансформаторът може да бъде навит с намотаващ проводник като PEV или PEL с диаметър не повече от 0,3 mm, което ще ви позволи леко да го поставите върху пръстена голямо количествообороти, поне 10...15, което донякъде ще подобри работата на веригата.

Намотките трябва да бъдат навити на два проводника, след което свържете краищата на намотките, както е показано на фигурата. Началото на намотките в диаграмата е показано с точка. Всеки транзистор с ниска мощност може да се използва като n-p-n проводимост: KT315, KT503 и други подобни. В днешно време е по-лесно да се намери вносен транзистор като BC547.

Ако нямате под ръка n-p-n транзистор, можете да използвате например KT361 или KT502. В този случай обаче ще трябва да промените поляритета на батерията.

Резисторът R1 е избран въз основа на най-добрия светодиоден блясък, въпреки че веригата работи дори ако просто бъде заменена с джъмпер. Горната диаграма е предназначена просто „за забавление“, за провеждане на експерименти. Така след осем часа непрекъсната работа на един светодиод, батерията пада от 1.5V на 1.42V. Можем да кажем, че почти никога не се разрежда.

За да проучите товароносимостта на веригата, можете да опитате да свържете още няколко светодиода паралелно. Например, с четири светодиода веригата продължава да работи доста стабилно, с шест светодиода транзисторът започва да се нагрява, с осем светодиода яркостта пада забележимо и транзисторът се нагрява много. Но схемата продължава да работи. Но това е само за научни изследвания, тъй като транзисторът няма да работи дълго време в този режим.

Ако планирате да създадете просто фенерче на базата на тази схема, ще трябва да добавите още няколко части, които ще осигурят по-ярка светлина на светодиода.

Лесно е да се види, че в тази схема светодиодът се захранва не от пулсиращ, а от постоянен ток. Естествено, в този случай яркостта на сиянието ще бъде малко по-висока и нивото на пулсации на излъчваната светлина ще бъде много по-малко. Всеки високочестотен диод, например KD521 (), ще бъде подходящ като диод.

Преобразуватели с дросел

Друга най-проста диаграма е показана на фигурата по-долу. Тя е малко по-сложна от схемата на фигура 1, съдържа 2 транзистора, но вместо трансформатор с две намотки има само индуктор L1. Такъв дросел може да се навие на пръстен от същата енергоспестяваща лампа, за което ще трябва да навиете само 15 оборота намотаващ проводник с диаметър 0,3...0,5 mm.

С определената настройка на индуктора на светодиода можете да получите напрежение до 3,8 V (спадът на напрежението в посока на 5730 LED е 3,4 V), което е достатъчно за захранване на 1 W светодиод. Настройката на веригата включва избор на капацитет на кондензатор C1 в диапазона от ±50% от максималната яркост на светодиода. Веригата е работоспособна, когато захранващото напрежение е намалено до 0,7V, което осигурява максимално използване на капацитета на батерията.

Ако разглежданата схема е допълнена с токоизправител на диод D1, филтър на кондензатор C1 и ценеров диод D2, ще получите захранване с ниска мощност, което може да се използва за захранване на операционни усилватели или други електронни компоненти. В този случай индуктивността на индуктора се избира в диапазона 200...350 μH, диод D1 с бариера на Шотки, ценеров диод D2 се избира според напрежението на захранваната верига.

При успешна комбинация от обстоятелства, като използвате такъв преобразувател, можете да получите изходно напрежение от 7...12V. Ако планирате да използвате преобразувателя за захранване само на светодиоди, ценеровият диод D2 може да бъде изключен от веригата.

Всички разглеждани вериги са най-простите източници на напрежение: ограничаването на тока през светодиода се извършва почти по същия начин, както се прави в различни ключодържатели или в запалки със светодиоди.

Светодиодът, чрез бутона за захранване, без ограничаващ резистор, се захранва от 3...4 малки дискови батерии, чието вътрешно съпротивление ограничава тока през светодиода до безопасно ниво.

Вериги за обратна връзка по ток

Но светодиодът в крайна сметка е текущо устройство. Не е за нищо, че документацията за светодиоди показва постоянен ток. Следователно истинските светодиодни захранващи вериги съдържат обратна връзка по ток: след като токът през светодиода достигне определена стойност, изходният етап се изключва от захранването.

Стабилизаторите на напрежение работят точно по същия начин, само че има обратна връзка по напрежение. По-долу е схема за захранване на светодиоди с обратна връзка по ток.

При по-внимателно разглеждане можете да видите, че основата на веригата е същият блокиращ осцилатор, сглобен на транзистор VT2. Транзисторът VT1 е управляващият във веригата за обратна връзка. Обратната връзка в тази схема работи по следния начин.

Светодиодите се захранват от напрежение, което се натрупва в електролитен кондензатор. Кондензаторът се зарежда през диод с импулсно напрежение от колектора на транзистора VT2. Изправеното напрежение се използва за захранване на светодиодите.

Токът през светодиодите преминава по следния път: положителната плоча на кондензатора, светодиодите с ограничителни резистори, резистора за обратна връзка по тока (сензор) Roc, отрицателната плоча на електролитния кондензатор.

В този случай се създава спад на напрежението Uoc=I*Roc през резистора за обратна връзка, където I е токът през светодиодите. С увеличаването на напрежението (в края на краищата генераторът работи и зарежда кондензатора), токът през светодиодите се увеличава и следователно напрежението в резистора за обратна връзка Roc се увеличава.

Когато Uoc достигне 0,6 V, транзисторът VT1 се отваря, затваряйки връзката база-емитер на транзистора VT2. Транзисторът VT2 се затваря, блокиращият генератор спира и спира да зарежда електролитния кондензатор. Под въздействието на натоварване кондензаторът се разрежда и напрежението върху кондензатора пада.

Намаляването на напрежението на кондензатора води до намаляване на тока през светодиодите и в резултат на това до намаляване на напрежението на обратната връзка Uoc. Следователно транзисторът VT1 се затваря и не пречи на работата на блокиращия генератор. Генераторът стартира и целият цикъл се повтаря отново и отново.

Чрез промяна на съпротивлението на резистора за обратна връзка можете да променяте тока през светодиодите в широк диапазон. Такива схеми се наричат ​​стабилизатори на импулсен ток.

Интегрални токови стабилизатори

Понастоящем токовите стабилизатори за светодиоди се произвеждат в интегрирана версия. Примерите включват специализирани микросхеми ZXLD381, ZXSC300. Веригите, показани по-долу, са взети от листа с данни на тези чипове.

Фигурата показва дизайна на чипа ZXLD381. Съдържа PWM генератор (Pulse Control), токов сензор (Rsense) и изходен транзистор. Има само две висящи части. Това са LED и индуктор L1. Типична схема на свързване е показана на следващата фигура. Микросхемата се произвежда в пакет SOT23. Генериращата честота от 350KHz се задава от вътрешни кондензатори и не може да се променя. Ефективността на устройството е 85%, стартирането под товар е възможно дори при захранващо напрежение от 0,8 V.

Предаващото напрежение на светодиода трябва да бъде не повече от 3,5 V, както е посочено в долния ред под фигурата. Токът през светодиода се управлява чрез промяна на индуктивността на индуктора, както е показано в таблицата от дясната страна на фигурата. Средната колона показва пиковия ток, последната колона показва средния ток през светодиода. За да се намали нивото на пулсациите и да се увеличи яркостта на сиянието, е възможно да се използва токоизправител с филтър.

Тук използваме светодиод с изправено напрежение от 3,5 V, високочестотен диод D1 с бариера на Шотки и кондензатор C1, за предпочитане с ниско еквивалентно серийно съпротивление (нисък ESR). Тези изисквания са необходими, за да се повиши общата ефективност на устройството, като диодът и кондензаторът се нагряват възможно най-малко. Изходният ток се избира чрез избор на индуктивност на индуктора в зависимост от мощността на светодиода.

Различава се от ZXLD381 по това, че няма вътрешен изходен транзистор и резистор за сензор за ток. Това решение ви позволява значително да увеличите изходния ток на устройството и следователно да използвате светодиод с по-висока мощност.

Като датчик за ток се използва външен резистор R1, чрез промяна на стойността на който можете да зададете необходимия ток в зависимост от вида на светодиода. Този резистор се изчислява с помощта на формулите, дадени в листа с данни за чипа ZXSC300. Няма да представяме тези формули тук; ако е необходимо, лесно е да намерите лист с данни и да потърсите формулите от там. Изходният ток е ограничен само от параметрите на изходния транзистор.

Когато включите всички описани вериги за първи път, препоръчително е да свържете батерията през резистор 10 Ohm. Това ще помогне да се избегне смъртта на транзистора, ако например намотките на трансформатора са свързани неправилно. Ако светодиодът свети с този резистор, тогава резисторът може да бъде премахнат и могат да се направят допълнителни настройки.

Борис Аладишкин