Beberapa rangkaian daya LED sederhana. Perbaikan dan modernisasi sendiri lampu Lentel, Photon, Smartbuy Colorado, dan lampu LED MERAH Diagram kelistrikan setelah modifikasi

Demi keamanan dan kemampuan untuk melanjutkan kerja aktif dalam kegelapan, seseorang membutuhkan penerangan buatan. Orang-orang primitif mengusir kegelapan dengan membakar dahan-dahan pohon, kemudian mereka datang dengan obor dan kompor minyak tanah. Dan hanya setelah penemuan prototipe oleh penemu Perancis Georges Leclanche pada tahun 1866 baterai modern, dan pada tahun 1879 oleh Thomson Edison lampu pijar, David Mizell mendapat kesempatan untuk mematenkan senter listrik pertama pada tahun 1896.

Sejak itu, tidak ada yang berubah dalam rangkaian listrik sampel senter baru, hingga pada tahun 1923, ilmuwan Rusia Oleg Vladimirovich Losev menemukan hubungan antara pendaran pada silikon karbida dan sambungan p-n, dan pada tahun 1990, para ilmuwan berhasil membuat LED dengan kecerahan lebih besar. efisiensi, memungkinkan mereka mengganti bola lampu pijar Penggunaan LED sebagai pengganti lampu pijar, karena konsumsi energi LED yang rendah, telah memungkinkan peningkatan berkali-kali lipat waktu pengoperasian senter dengan kapasitas baterai dan akumulator yang sama, meningkatkan keandalan senter dan secara praktis menghilangkan semua batasan pada area penggunaannya.

Senter LED isi ulang yang Anda lihat di foto datang kepada saya untuk diperbaiki dengan keluhan bahwa senter Lentel GL01 Cina yang saya beli kemarin seharga $3 tidak menyala, meskipun indikator pengisian daya baterai menyala.

Pemeriksaan luar lentera memberikan kesan positif. Pengecoran casing berkualitas tinggi, pegangan dan sakelar yang nyaman. Batang steker untuk menyambung ke jaringan rumah tangga untuk mengisi daya baterai dibuat dapat ditarik, sehingga tidak perlu lagi menyimpan kabel daya.

Perhatian! Saat membongkar dan memperbaiki senter, jika tersambung ke jaringan, sebaiknya berhati-hati. Menyentuh bagian tubuh Anda yang tidak terlindungi ke kabel dan bagian yang tidak berinsulasi dapat mengakibatkan sengatan listrik.

Cara membongkar senter isi ulang LED Lentel GL01

Walaupun senternya masih dalam garansi perbaikan, mengingat pengalaman saya selama perbaikan garansi ketel listrik yang rusak (ketel itu mahal dan elemen pemanas di dalamnya terbakar, jadi tidak mungkin memperbaikinya dengan tangan saya sendiri), saya memutuskan untuk melakukan perbaikan sendiri.

Lentera itu mudah dibongkar. Cukup dengan memutar cincin yang menahan kaca pelindung sedikit berlawanan arah jarum jam dan menariknya, lalu membuka beberapa sekrup. Ternyata cincin itu dipasang di badan menggunakan sambungan bayonet.

Setelah salah satu bagian badan senter dilepas, akses ke semua komponennya muncul. Di sebelah kiri foto Anda dapat melihat papan sirkuit tercetak dengan LED, yang reflektornya (reflektor cahaya) dipasang menggunakan tiga sekrup. Di tengahnya ada baterai hitam dengan parameter yang tidak diketahui, hanya ada tanda polaritas terminalnya. Di sebelah kanan baterai terdapat papan sirkuit tercetak untuk pengisi daya dan indikasi. Di sebelah kanan adalah colokan listrik dengan batang yang dapat ditarik.

Setelah diperiksa lebih dekat terhadap LED, ternyata terdapat bintik atau titik hitam pada permukaan pancaran kristal semua LED. Menjadi jelas bahkan tanpa memeriksa LED dengan multimeter bahwa senter tidak menyala karena terbakar.

Terdapat juga area menghitam pada kristal dua LED yang dipasang sebagai lampu latar pada papan indikasi pengisian baterai. Pada lampu dan strip LED, satu LED biasanya mati, dan bertindak sebagai sekering, melindungi LED lainnya agar tidak terbakar. Dan kesembilan LED di senter mati secara bersamaan. Tegangan pada baterai tidak dapat ditingkatkan ke nilai yang dapat merusak LED. Untuk mengetahui alasannya, saya harus menggambar diagram rangkaian listrik.

Menemukan penyebab kegagalan senter

Rangkaian kelistrikan senter terdiri dari dua bagian yang berfungsi penuh. Bagian rangkaian yang terletak di sebelah kiri sakelar SA1 berfungsi sebagai pengisi daya. Dan bagian sirkuit yang ditunjukkan di sebelah kanan sakelar memberikan cahaya.

Pengisi daya berfungsi sebagai berikut. Tegangan dari jaringan rumah tangga 220 V disuplai ke kapasitor pembatas arus C1, kemudian ke penyearah jembatan yang dipasang pada dioda VD1-VD4. Dari penyearah, tegangan disuplai ke terminal baterai. Resistor R1 berfungsi untuk melepaskan kapasitor setelah colokan senter dicabut dari jaringan. Hal ini mencegah sengatan listrik akibat pelepasan kapasitor jika tangan Anda secara tidak sengaja menyentuh dua pin steker pada saat yang bersamaan.

LED HL1, dirangkai seri dengan resistor pembatas arus R2 berlawanan arah dengan dioda kanan atas jembatan, ternyata selalu menyala saat steker dicolokkan ke jaringan, meski baterai rusak atau dicabut. dari sirkuit.

Sakelar mode operasi SA1 digunakan untuk menghubungkan kelompok LED terpisah ke baterai. Terlihat dari diagram, ternyata jika senter disambungkan ke jaringan untuk pengisian daya dan saklar geser berada pada posisi 3 atau 4, maka tegangan dari battery charger juga masuk ke LED.

Jika seseorang menyalakan senter dan menemukan bahwa itu tidak berfungsi, dan, tanpa mengetahui bahwa geser sakelar harus disetel ke posisi "mati", yang tidak disebutkan dalam petunjuk pengoperasian senter, sambungkan senter ke jaringan untuk pengisian, maka dengan mengorbankan Jika ada lonjakan tegangan pada output pengisi daya, LED akan menerima tegangan yang jauh lebih tinggi dari yang dihitung. Arus yang melebihi arus yang diizinkan akan mengalir melalui LED dan akan terbakar. Seiring bertambahnya usia baterai asam akibat sulfasi pelat timah, tegangan pengisian baterai meningkat, yang juga menyebabkan LED terbakar.

Solusi rangkaian lain yang mengejutkan saya adalah koneksi paralel tujuh LED, yang tidak dapat diterima, karena karakteristik tegangan-arus bahkan dari jenis LED yang sama pun berbeda dan oleh karena itu arus yang melewati LED juga tidak akan sama. Oleh karena itu, ketika memilih nilai resistor R4 berdasarkan arus maksimum yang diizinkan yang mengalir melalui LED, salah satunya mungkin kelebihan beban dan gagal, dan ini akan menyebabkan arus berlebih pada LED yang dihubungkan secara paralel, dan juga akan terbakar.

Pengerjaan ulang (modernisasi) rangkaian kelistrikan senter

Jelas terlihat bahwa kegagalan senter disebabkan oleh kesalahan yang dilakukan oleh pengembang diagram rangkaian listriknya. Untuk memperbaiki senter dan mencegahnya rusak lagi, Anda perlu mengulanginya dengan mengganti LED dan melakukan sedikit perubahan pada rangkaian kelistrikan.

Agar indikator pengisian daya baterai benar-benar menandakan sedang diisi, LED HL1 harus dihubungkan secara seri dengan baterai. Untuk menyalakan LED, diperlukan arus beberapa miliampere, dan arus yang disuplai oleh pengisi daya harus sekitar 100 mA.

Untuk memastikan kondisi tersebut, cukup dengan melepas rantai HL1-R2 dari rangkaian di tempat yang ditandai dengan tanda silang merah dan memasang resistor tambahan Rd dengan nilai nominal 47 Ohm dan daya minimal 0,5 W secara paralel dengannya. . Arus muatan yang mengalir melalui Rd akan menciptakan penurunan tegangan sekitar 3 V di atasnya, yang akan menyediakan arus yang diperlukan agar indikator HL1 menyala. Pada saat yang sama, titik sambungan antara HL1 dan Rd harus dihubungkan ke pin 1 sakelar SA1. Dengan cara sederhana ini, tidak mungkin mensuplai tegangan dari pengisi daya ke LED EL1-EL10 saat mengisi daya baterai.

Untuk menyamakan besarnya arus yang mengalir melalui LED EL3-EL10, perlu untuk mengecualikan resistor R4 dari rangkaian dan menghubungkan resistor terpisah dengan nilai nominal 47-56 Ohm secara seri dengan setiap LED.

Diagram kelistrikan setelah modifikasi

Perubahan kecil yang dilakukan pada sirkuit meningkatkan kandungan informasi indikator pengisian daya senter LED Cina yang murah dan sangat meningkatkan keandalannya. Saya berharap produsen senter LED melakukan perubahan pada rangkaian kelistrikan produknya setelah membaca artikel ini.

Setelah modernisasi, listrik diagram sirkuit mengambil bentuk seperti pada gambar di atas. Jika perlu, gunakan senter lama dan Anda tidak memerlukan kecerahan cahaya yang tinggi, Anda juga dapat memasang resistor pembatas arus R5, sehingga waktu pengoperasian senter tanpa mengisi ulang akan berlipat ganda.

Perbaikan senter baterai LED

Setelah pembongkaran, hal pertama yang perlu Anda lakukan adalah mengembalikan fungsi senter, lalu mulai memutakhirkannya.

Memeriksa LED dengan multimeter memastikan bahwa LED tersebut rusak. Oleh karena itu, semua LED harus disolder dan lubangnya dibebaskan dari solder untuk memasang dioda baru.

Dilihat dari tampilannya, board ini dilengkapi dengan tabung LED dari seri HL-508H dengan diameter 5 mm. Tersedia LED tipe HK5H4U dari lampu LED linier dengan karakteristik teknis serupa. Mereka berguna untuk memperbaiki lentera. Saat menyolder LED ke papan, Anda harus ingat untuk mengamati polaritasnya, anoda harus dihubungkan ke terminal positif baterai atau baterai.

Setelah mengganti LED, PCB dihubungkan ke sirkuit. Kecerahan beberapa LED sedikit berbeda dari yang lain karena adanya resistor pembatas arus yang umum. Untuk menghilangkan kelemahan ini, perlu melepas resistor R4 dan menggantinya dengan tujuh resistor, dihubungkan secara seri dengan masing-masing LED.

Untuk memilih resistor yang menjamin pengoperasian LED yang optimal, ketergantungan arus yang mengalir melalui LED pada nilai resistansi seri diukur pada tegangan 3,6 V, sama dengan tegangan baterai senter.

Berdasarkan kondisi penggunaan senter (jika terjadi gangguan pada pasokan listrik ke apartemen), kecerahan dan rentang penerangan yang tinggi tidak diperlukan, sehingga dipilih resistor dengan nilai nominal 56 Ohm. Dengan resistor pembatas arus seperti itu, LED akan beroperasi mode mudah, dan konsumsi energi akan irit. Jika Anda perlu memeras kecerahan maksimum dari senter, maka Anda harus menggunakan resistor, seperti dapat dilihat dari tabel, dengan nilai nominal 33 Ohm dan membuat dua mode pengoperasian senter dengan menyalakan arus umum lainnya- resistor pembatas (dalam diagram R5) dengan nilai nominal 5,6 Ohm.

Untuk menghubungkan resistor secara seri dengan masing-masing LED, Anda harus terlebih dahulu menyiapkan papan sirkuit tercetak. Untuk melakukan ini, Anda perlu memotong salah satu jalur pembawa arus yang cocok untuk setiap LED, dan membuat bantalan kontak tambahan. Jalur pembawa arus di papan dilindungi oleh lapisan pernis, yang harus dikikis dengan pisau hingga menjadi tembaga, seperti pada foto. Kemudian lapisi bantalan kontak yang telanjang dengan solder.

Lebih baik dan lebih nyaman menyiapkan papan sirkuit tercetak untuk memasang resistor dan menyoldernya jika papan dipasang pada reflektor standar. Dalam hal ini, permukaan lensa LED tidak akan tergores, dan akan lebih nyaman untuk bekerja.

Menghubungkan papan dioda setelah perbaikan dan modernisasi ke baterai senter menunjukkan bahwa kecerahan semua LED cukup untuk penerangan dan kecerahan yang sama.

Sebelum saya sempat memperbaiki lampu sebelumnya, lampu kedua sudah diperbaiki, dengan kerusakan yang sama. Di badan senter terdapat informasi tentang pabrikan dan spesifikasi teknis Saya tidak dapat menemukannya, tetapi dilihat dari gaya pembuatannya dan penyebab kerusakannya, pabrikannya sama, Lentel Cina.

Berdasarkan tanggal pada badan senter dan baterainya, diketahui bahwa senter tersebut sudah berumur empat tahun dan menurut pemiliknya, senter tersebut berfungsi dengan baik. Terlihat jelas bahwa senternya bertahan lama berkat tanda peringatan “Jangan nyalakan saat mengisi daya!” pada penutup berengsel yang menutupi kompartemen di mana steker disembunyikan untuk menghubungkan senter ke listrik untuk mengisi daya baterai.

Pada model senter ini, LED dimasukkan ke dalam rangkaian sesuai aturan, resistor 33 Ohm dipasang seri dengan masing-masingnya. Nilai resistor dapat dengan mudah dikenali dengan kode warna menggunakan kalkulator online. Pemeriksaan dengan multimeter menunjukkan bahwa semua LED rusak, dan resistor juga rusak.

Analisis penyebab kegagalan LED menunjukkan bahwa akibat sulfasi pelat baterai asam, resistansi internalnya meningkat dan, sebagai akibatnya, tegangan pengisiannya meningkat beberapa kali lipat. Selama pengisian, senter menyala, arus yang melalui LED dan resistor melebihi batas, yang menyebabkan kegagalannya. Saya harus mengganti tidak hanya LED, tetapi semua resistor. Berdasarkan kondisi pengoperasian senter yang disebutkan di atas, resistor dengan nilai nominal 47 Ohm dipilih untuk penggantinya. Nilai resistor untuk semua jenis LED dapat dihitung menggunakan kalkulator online.

Desain ulang rangkaian indikasi mode pengisian baterai

Senter telah diperbaiki, dan Anda dapat mulai melakukan perubahan pada rangkaian indikasi pengisian baterai. Untuk melakukan ini, perlu untuk memotong jalur pada papan sirkuit cetak pengisi daya dan menunjukkan sedemikian rupa sehingga rantai HL1-R2 di sisi LED terputus dari sirkuit.

Baterai AGM timbal-asam sudah habis dayanya, dan upaya untuk mengisi dayanya dengan pengisi daya standar tidak berhasil. Saya harus mengisi baterai menggunakan catu daya stasioner dengan fungsi pembatas arus beban. Tegangan 30 V dialirkan ke baterai, sedangkan pada saat pertama hanya mengkonsumsi arus beberapa mA. Seiring waktu, arus mulai meningkat dan setelah beberapa jam meningkat menjadi 100 mA. Setelah terisi penuh, baterai dipasang di senter.

Mengisi daya baterai AGM asam timbal yang sangat kosong dengan peningkatan voltase sebagai akibat dari penyimpanan jangka panjang memungkinkan Anda memulihkan fungsinya. Saya telah menguji metode ini pada baterai AGM lebih dari belasan kali. Baterai baru yang tidak ingin diisi dari pengisi daya standar akan dikembalikan ke kapasitas aslinya ketika diisi dari sumber konstan pada tegangan 30 V.

Baterai dikosongkan beberapa kali dengan menyalakan senter dalam mode pengoperasian dan diisi menggunakan pengisi daya standar. Arus pengisian yang diukur adalah 123 mA, dengan tegangan pada terminal baterai 6,9 V. Sayangnya baterai sudah aus dan cukup untuk mengoperasikan senter selama 2 jam. Artinya, kapasitas baterainya sekitar 0,2 Ah dan untuk pengoperasian senter dalam jangka panjang perlu diganti.

Rantai HL1-R2 pada papan sirkuit tercetak berhasil ditempatkan, dan hanya perlu memotong satu jalur pembawa arus pada suatu sudut, seperti pada foto. Lebar pemotongan harus minimal 1 mm. Perhitungan nilai resistor dan pengujian dalam praktik menunjukkan bahwa untuk pengoperasian indikator pengisian baterai yang stabil, diperlukan resistor 47 Ohm dengan daya minimal 0,5 W.

Foto menunjukkan papan sirkuit tercetak dengan resistor pembatas arus yang disolder. Setelah modifikasi ini, indikator pengisian daya baterai hanya menyala jika baterai benar-benar sedang diisi.

Modernisasi sakelar mode operasi

Untuk menyelesaikan perbaikan dan modernisasi lampu, perlu dilakukan penyolderan ulang kabel pada terminal sakelar.

Pada model senter yang sedang diperbaiki, sakelar tipe geser empat posisi digunakan untuk menyalakannya. Pin tengah pada foto yang ditampilkan bersifat umum. Ketika saklar geser berada pada posisi paling kiri, terminal umum dihubungkan ke terminal kiri saklar. Saat menggerakkan slide sakelar dari posisi paling kiri ke satu posisi ke kanan, pin umum dihubungkan ke pin kedua dan, dengan pergerakan slide lebih lanjut, secara berurutan ke pin 4 dan 5.

Ke terminal umum tengah (lihat foto di atas) Anda perlu menyolder kabel yang berasal dari terminal positif baterai. Dengan demikian, baterai dapat dihubungkan ke pengisi daya atau LED. Ke pin pertama Anda dapat menyolder kabel yang berasal dari papan utama dengan LED, ke pin kedua Anda dapat menyolder resistor pembatas arus R5 sebesar 5,6 Ohm untuk dapat mengalihkan senter ke mode operasi hemat energi. Solder konduktor yang berasal dari pengisi daya ke pin paling kanan. Ini akan mencegah Anda menyalakan senter saat baterai sedang diisi.

Perbaikan dan modernisasi
Lampu sorot LED isi ulang "Foton PB-0303"

Saya menerima salinan lain dari serangkaian senter LED buatan China yang disebut lampu sorot LED Photon PB-0303 untuk diperbaiki. Senter tidak merespons saat tombol daya ditekan, upaya mengisi baterai senter menggunakan pengisi daya tidak berhasil.

Senternya kuat, mahal, harganya sekitar $20. Menurut pabrikannya, fluks cahaya senter mencapai 200 meter, bodinya terbuat dari plastik ABS tahan benturan, dan kitnya mencakup pengisi daya terpisah dan tali bahu.

Senter LED Foton memiliki kemudahan perawatan yang baik. Untuk mendapatkan akses ke sirkuit listrik, cukup buka cincin plastik yang menahan kaca pelindung, putar cincin berlawanan arah jarum jam saat melihat LED.

Saat memperbaiki peralatan listrik apa pun, pemecahan masalah selalu dimulai dengan sumber listrik. Oleh karena itu, langkah pertama yang dilakukan adalah mengukur tegangan pada terminal baterai asam menggunakan multimeter yang dihidupkan. Itu 2,3 ​​V, bukan 4,4 V yang dibutuhkan. Baterai sudah benar-benar habis.

Saat menghubungkan pengisi daya, tegangan pada terminal baterai tidak berubah, terlihat jelas bahwa pengisi daya tidak berfungsi. Senter digunakan sampai baterai benar-benar habis, dan kemudian tidak digunakan dalam waktu lama, yang menyebabkan baterai sangat terkuras.

Masih memeriksa kemudahan servis LED dan elemen lainnya. Untuk melakukan ini, reflektor dilepas, dan enam sekrup dibuka. Pada papan sirkuit tercetak hanya terdapat tiga buah LED, sebuah chip (chip) berbentuk tetesan, sebuah transistor dan sebuah dioda.

Lima kabel keluar dari papan dan baterai ke pegangannya. Untuk memahami hubungannya, perlu dibongkar. Untuk melakukan ini, gunakan obeng Phillips untuk membuka kedua sekrup di dalam senter, yang terletak di sebelah lubang tempat kabel masuk.

Untuk melepaskan pegangan senter dari badannya, pegangan tersebut harus dijauhkan dari sekrup pemasangan. Ini harus dilakukan dengan hati-hati agar tidak merobek kabel dari papan.

Ternyata, tidak ada unsur radio-elektronik di dalam pena tersebut. Dua kabel putih disolder ke terminal tombol on/off senter, dan sisanya ke konektor untuk menghubungkan pengisi daya. Kabel merah disolder ke pin 1 konektor (penomorannya bersyarat), ujung lainnya disolder ke input positif papan sirkuit tercetak. Konduktor biru-putih disolder ke kontak kedua, ujung lainnya disolder ke bantalan negatif papan sirkuit tercetak. Kabel hijau disolder ke pin 3, ujung kedua disolder ke terminal negatif baterai.

Diagram rangkaian listrik

Setelah mengetahui kabel yang tersembunyi di pegangannya, Anda dapat menggambar diagram rangkaian listrik senter Foton.

Dari terminal negatif baterai GB1, tegangan disuplai ke pin 3 konektor X1 dan kemudian dari pin 2 melalui konduktor biru-putih disuplai ke papan sirkuit tercetak.

Konektor X1 dirancang sedemikian rupa sehingga ketika colokan pengisi daya tidak dimasukkan ke dalamnya, pin 2 dan 3 akan terhubung satu sama lain. Saat steker dimasukkan, pin 2 dan 3 dilepas. Hal ini memastikan pemutusan otomatis bagian elektronik sirkuit dari pengisi daya, menghilangkan kemungkinan menyalakan senter secara tidak sengaja saat mengisi daya baterai.

Dari terminal positif baterai GB1, tegangan disuplai ke D1 (chip sirkuit mikro) dan emitor transistor bipolar tipe S8550. CHIP hanya menjalankan fungsi pemicu, memungkinkan tombol untuk menghidupkan atau mematikan cahaya LED EL (⌀8 mm, warna cahaya - putih, daya 0,5 W, konsumsi arus 100 mA, penurunan tegangan 3 V.). Ketika Anda pertama kali menekan tombol S1 dari chip D1, tegangan positif diterapkan ke basis transistor Q1, terbuka dan tegangan suplai disuplai ke LED EL1-EL3, senter menyala. Ketika Anda menekan tombol S1 lagi, transistor menutup dan senter mati.

Dari sudut pandang teknis, solusi rangkaian seperti itu buta huruf, karena meningkatkan biaya senter, mengurangi keandalannya, dan di samping itu, karena penurunan tegangan di persimpangan transistor Q1, hingga 20% dari baterai kapasitas hilang. Solusi sirkuit ini dibenarkan jika memungkinkan untuk mengatur kecerahan sinar cahaya. Dalam model ini, alih-alih menggunakan tombol, cukup memasang sakelar mekanis.

Mengejutkan bahwa dalam rangkaian, LED EL1-EL3 dihubungkan secara paralel ke baterai seperti bola lampu pijar, tanpa elemen pembatas arus. Akibatnya, ketika dihidupkan, arus melewati LED, yang besarnya hanya dibatasi oleh resistansi internal baterai, dan ketika terisi penuh, arus dapat melebihi nilai yang diizinkan untuk LED, yang akan menyebabkan atas kegagalan mereka.

Memeriksa fungsi rangkaian listrik

Untuk memeriksa kemudahan servis sirkuit mikro, transistor, dan LED, tegangan 4,4 V DC disuplai dari sumber daya eksternal dengan fungsi pembatas arus, menjaga polaritas, langsung ke pin daya papan sirkuit tercetak. Nilai batas saat ini ditetapkan ke 0,5 A.

Setelah menekan tombol power, LED menyala. Setelah menekan lagi, mereka keluar. LED dan sirkuit mikro dengan transistor ternyata bisa diservis. Yang tersisa hanyalah mencari tahu baterai dan pengisi dayanya.

Pemulihan baterai asam

Karena baterai asam 1,7 A benar-benar habis, dan pengisi daya standar rusak, saya memutuskan untuk mengisi dayanya dari catu daya stasioner. Saat menghubungkan baterai untuk pengisian daya ke catu daya dengan tegangan yang disetel 9 V, arus pengisian kurang dari 1 mA. Tegangan dinaikkan menjadi 30 V - arus meningkat menjadi 5 mA, dan setelah satu jam pada tegangan ini sudah menjadi 44 mA. Selanjutnya tegangan diturunkan menjadi 12 V, arus turun menjadi 7 mA. Setelah 12 jam pengisian baterai pada tegangan 12 V, arusnya naik menjadi 100 mA, dan baterai diisi dengan arus tersebut selama 15 jam.

Suhu wadah baterai berada dalam batas normal, yang menunjukkan bahwa arus pengisian tidak digunakan untuk menghasilkan panas, melainkan untuk mengakumulasi energi. Setelah mengisi daya baterai dan menyelesaikan rangkaian, yang akan dibahas di bawah, pengujian dilakukan. Senter dengan baterai yang dipulihkan menyala terus menerus selama 16 jam, setelah itu kecerahan sinarnya mulai berkurang sehingga dimatikan.

Dengan menggunakan metode yang dijelaskan di atas, saya harus berulang kali mengembalikan fungsi baterai asam berukuran kecil yang dayanya sangat habis. Seperti yang telah ditunjukkan oleh praktik, hanya baterai yang dapat diservis dan telah terlupakan selama beberapa waktu yang dapat dipulihkan. Baterai asam yang telah habis masa pakainya tidak dapat dipulihkan.

Perbaikan pengisi daya

Mengukur nilai tegangan dengan multimeter pada kontak konektor keluaran pengisi daya menunjukkan ketidakhadirannya.

Dilihat dari stiker yang ditempel di badan adaptor, itu adalah catu daya yang mengeluarkan tegangan DC tidak stabil sebesar 12 V dengan arus beban maksimum 0,5 A. Tidak ada elemen dalam rangkaian listrik yang membatasi besarnya arus pengisian, jadi timbul pertanyaan mengapa pada charger berkualitas menggunakan power supply biasa?

Saat adaptor dibuka, muncul bau khas kabel listrik terbakar yang menandakan belitan trafo telah terbakar.

Uji kontinuitas belitan primer trafo menunjukkan putus. Setelah memotong lapisan pertama pita isolasi belitan primer transformator, sekering termal ditemukan, dirancang untuk suhu pengoperasian 130°C. Pengujian menunjukkan bahwa belitan primer dan sekering termal rusak.

Memperbaiki adaptor tidak layak secara ekonomi, karena gulungan primer transformator perlu digulung ulang dan memasang sekering termal baru. Saya menggantinya dengan yang serupa yang ada, dengan tegangan DC 9 V. Kabel fleksibel dengan konektor harus disolder ulang dari adaptor yang terbakar.

Foto menunjukkan gambar rangkaian listrik catu daya (adaptor) senter LED Foton yang terbakar habis. Adaptor pengganti dirakit dengan skema yang sama, hanya dengan tegangan keluaran 9 V. Tegangan ini cukup untuk menyediakan arus pengisian baterai yang dibutuhkan dengan tegangan 4,4 V.

Sekadar iseng, saya menghubungkan senter ke catu daya baru dan mengukur arus pengisian. Nilainya adalah 620 mA, dan ini pada tegangan 9 V. Pada tegangan 12 V, arusnya sekitar 900 mA, secara signifikan melebihi kapasitas beban adaptor dan arus pengisian baterai yang disarankan. Oleh karena itu, belitan primer trafo terbakar karena panas berlebih.

Finalisasi diagram rangkaian listrik
Senter LED isi ulang "Foton"

Untuk menghilangkan pelanggaran sirkuit guna memastikan pengoperasian yang andal dan jangka panjang, perubahan dilakukan pada sirkuit senter dan papan sirkuit tercetak dimodifikasi.

Foto menunjukkan diagram rangkaian listrik senter LED Foton yang dikonversi. Elemen radio tambahan yang terpasang ditampilkan dengan warna biru. Resistor R2 membatasi arus pengisian baterai hingga 120 mA. Untuk meningkatkan arus pengisian, Anda perlu mengurangi nilai resistor. Resistor R3-R5 membatasi dan menyamakan arus yang mengalir melalui LED EL1-EL3 saat senter menyala. LED EL4 dengan resistor pembatas arus R1 yang dihubungkan seri dipasang untuk menunjukkan proses pengisian baterai, karena pengembang senter tidak menangani hal ini.

Untuk memasang resistor pembatas arus di papan, jejak yang dicetak dipotong, seperti yang ditunjukkan pada foto. Resistor pembatas arus muatan R2 disolder di salah satu ujungnya ke bantalan kontak, di mana kabel positif yang berasal dari pengisi daya sebelumnya telah disolder, dan kabel yang disolder disolder ke terminal kedua resistor. Kabel tambahan disolder ke bantalan kontak yang sama (dalam gambar warna kuning), dirancang untuk menghubungkan indikator pengisian baterai.

Resistor R1 dan LED indikator EL4 ditempatkan pada pegangan senter, di sebelah konektor untuk menghubungkan charger X1. Pin anoda LED disolder ke pin 1 konektor X1, dan resistor pembatas arus R1 disolder ke pin kedua, katoda LED. Sebuah kawat (kuning di foto) disolder ke terminal kedua resistor, menghubungkannya ke terminal resistor R2, disolder ke papan sirkuit tercetak. Resistor R2, untuk kemudahan pemasangan, juga bisa ditempatkan di pegangan senter, tetapi karena memanas saat mengisi daya, saya memutuskan untuk meletakkannya di tempat yang lebih bebas.

Saat menyelesaikan rangkaian, digunakan resistor tipe MLT dengan daya 0,25 W, kecuali R2, yang dirancang untuk 0,5 W. LED EL4 cocok untuk semua jenis dan warna cahaya.

Foto ini menunjukkan indikator pengisian daya saat baterai sedang diisi. Memasang indikator memungkinkan tidak hanya memantau proses pengisian baterai, tetapi juga memantau keberadaan tegangan di jaringan, kesehatan catu daya, dan keandalan sambungannya.

Bagaimana cara mengganti CHIP yang terbakar

Jika tiba-tiba CHIP - sirkuit mikro khusus yang tidak bertanda dalam senter LED Foton, atau sirkuit serupa yang dirakit menurut sirkuit serupa - gagal, maka untuk mengembalikan fungsi senter, chip tersebut dapat berhasil diganti dengan sakelar mekanis.

Untuk melakukan ini, Anda perlu melepas chip D1 dari papan, dan alih-alih sakelar transistor Q1, sambungkan sakelar mekanis biasa, seperti yang ditunjukkan pada diagram kelistrikan di atas. Sakelar pada badan senter dapat dipasang sebagai pengganti tombol S1 atau di tempat lain yang sesuai.

Perbaikan dan perubahan senter LED
14Led Smartbeli Colorado

Senter LED Smartbuy Colorado berhenti menyala, meskipun tiga baterai AAA baru dipasang.

Bodi kedap airnya terbuat dari bahan paduan aluminium anodized dan memiliki panjang 12 cm, senternya tampil gaya dan mudah digunakan.

Cara memeriksa kesesuaian baterai pada senter LED

Perbaikan perangkat listrik apa pun dimulai dengan pemeriksaan sumber listrik, oleh karena itu, meskipun baterai baru dipasang di senter, perbaikan harus dimulai dengan pemeriksaan. Pada senter Smartbuy, baterai dipasang pada wadah khusus yang dihubungkan secara seri menggunakan jumper. Untuk mendapatkan akses ke baterai senter, Anda perlu membongkarnya dengan memutar penutup belakang berlawanan arah jarum jam.

Baterai harus dipasang di dalam wadah, dengan memperhatikan polaritas yang tertera di atasnya. Polaritasnya juga tertera pada wadahnya, sehingga harus dimasukkan ke dalam badan senter dengan sisi yang diberi tanda “+”.

Pertama-tama, perlu untuk memeriksa secara visual semua kontak wadah. Jika ada bekas oksida di dalamnya, maka kontak harus dibersihkan hingga mengkilat menggunakan amplas atau oksida tersebut harus dikikis dengan pisau. Untuk mencegah oksidasi ulang pada kontak, kontak dapat dilumasi dengan lapisan tipis oli mesin apa pun.

Selanjutnya Anda perlu memeriksa kesesuaian baterai. Untuk melakukan ini, dengan menyentuh probe multimeter yang dihidupkan dalam mode pengukuran tegangan DC, Anda perlu mengukur tegangan pada kontak wadah. Tiga buah baterai dihubungkan secara seri dan masing-masing baterai harus menghasilkan tegangan 1,5 V, oleh karena itu tegangan pada terminal wadah harus 4,5 V.

Jika tegangannya kurang dari yang ditentukan, maka perlu untuk memeriksa kebenaran polaritas baterai dalam wadah dan mengukur tegangan masing-masing baterai secara terpisah. Mungkin hanya satu dari mereka yang duduk.

Jika semuanya baik-baik saja dengan baterainya, maka Anda perlu memasukkan wadah ke dalam badan senter, mengamati polaritasnya, memasang tutupnya dan memeriksa fungsinya. Dalam hal ini, Anda perlu memperhatikan pegas di penutup, yang melaluinya tegangan suplai disalurkan ke badan senter dan darinya langsung ke LED. Seharusnya tidak ada bekas korosi di ujungnya.

Bagaimana cara memeriksa apakah saklar berfungsi dengan baik

Jika baterainya bagus dan kontaknya bersih, tetapi LED tidak menyala, maka Anda perlu memeriksa sakelarnya.

Senter Smartbuy Colorado memiliki sakelar tombol tekan tertutup dengan dua posisi tetap, menutup kabel yang berasal dari terminal positif wadah baterai. Saat Anda menekan tombol sakelar untuk pertama kali, kontaknya akan tertutup, dan saat Anda menekannya lagi, kontaknya akan terbuka.

Karena senter berisi baterai, Anda juga dapat memeriksa sakelar menggunakan multimeter yang dihidupkan dalam mode voltmeter. Untuk melakukan ini, Anda perlu memutarnya berlawanan arah jarum jam, jika Anda melihat LED, buka bagian depannya dan sisihkan. Selanjutnya, sentuh badan senter dengan satu probe multimeter, dan dengan probe multimeter kedua, sentuh kontak yang terletak jauh di tengah bagian plastik yang ditunjukkan pada foto.

Voltmeter harus menunjukkan tegangan 4,5 V. Jika tidak ada tegangan, tekan tombol sakelar. Jika berfungsi dengan baik maka akan muncul tegangan. Jika tidak, saklar perlu diperbaiki.

Memeriksa kesehatan LED

Jika langkah pencarian sebelumnya gagal mendeteksi kesalahan, maka pada tahap berikutnya Anda perlu memeriksa keandalan kontak yang memasok tegangan suplai ke papan dengan LED, keandalan penyolderan, dan kemudahan servisnya.

Papan sirkuit tercetak dengan LED yang disegel di dalamnya dipasang di kepala senter menggunakan cincin pegas baja, di mana tegangan suplai dari terminal negatif wadah baterai secara bersamaan disuplai ke LED di sepanjang badan senter. Foto menunjukkan cincin dari sisi yang menekan papan sirkuit tercetak.

Cincin penahan terpasang cukup erat, dan hanya dapat dilepas menggunakan perangkat yang ditunjukkan di foto. Anda dapat membengkokkan pengait seperti itu dari strip baja dengan tangan Anda sendiri.

Setelah melepas cincin penahan, papan sirkuit tercetak dengan LED, seperti yang ditunjukkan pada foto, dengan mudah dilepas dari kepala senter. Tidak adanya resistor pembatas arus langsung menarik perhatian saya; semua 14 LED dihubungkan secara paralel dan langsung ke baterai melalui saklar. Menghubungkan LED langsung ke baterai tidak dapat diterima, karena jumlah arus yang mengalir melalui LED hanya dibatasi oleh resistansi internal baterai dan dapat merusak LED. DI DALAM skenario kasus terbaik akan sangat mengurangi masa pakainya.

Karena semua LED di senter dihubungkan secara paralel, tidak mungkin untuk memeriksanya dengan multimeter yang dihidupkan dalam mode pengukuran resistansi. Oleh karena itu, papan sirkuit tercetak disuplai dengan tegangan suplai DC dari sumber eksternal sebesar 4,5 V dengan batas arus 200 mA. Semua LED menyala. Jelas terlihat bahwa masalah senter adalah kontak yang buruk antara papan sirkuit tercetak dan cincin penahan.

Konsumsi senter LED saat ini

Untuk bersenang-senang, saya mengukur konsumsi LED saat ini dari baterai ketika dinyalakan tanpa resistor pembatas arus.

Arusnya lebih dari 627 mA. Senter dilengkapi dengan LED tipe HL-508H, arus pengoperasiannya tidak boleh melebihi 20 mA. 14 LED dihubungkan secara paralel, sehingga total konsumsi arus tidak boleh melebihi 280 mA. Dengan demikian, arus yang mengalir melalui LED lebih dari dua kali lipat arus pengenal.

Mode pengoperasian LED yang dipaksakan seperti itu tidak dapat diterima, karena menyebabkan kristal menjadi terlalu panas, dan akibatnya, kegagalan dini pada LED. Kerugian lainnya adalah baterai cepat habis. Itu akan cukup, jika LED tidak padam terlebih dahulu, untuk pengoperasian tidak lebih dari satu jam.

Desain senter tidak memungkinkan penyolderan resistor pembatas arus secara seri dengan setiap LED, jadi kami harus memasang satu resistor umum untuk semua LED. Nilai resistor harus ditentukan secara eksperimental. Untuk melakukan ini, senter ditenagai oleh baterai celana dan ammeter dihubungkan ke celah kabel positif secara seri dengan resistor 5,1 Ohm. Arusnya sekitar 200 mA. Saat memasang resistor 8,2 Ohm, konsumsi arus adalah 160 mA, yang menurut pengujian menunjukkan, cukup memadai untuk penerangan yang baik pada jarak minimal 5 meter. Resistornya tidak menjadi panas saat disentuh, jadi daya apa pun bisa digunakan.

Desain ulang struktur

Setelah penelitian, menjadi jelas bahwa untuk pengoperasian senter yang andal dan tahan lama, perlu memasang resistor pembatas arus tambahan dan menduplikasi koneksi papan sirkuit tercetak dengan LED dan cincin pemasangan dengan konduktor tambahan.

Jika sebelumnya bus negatif papan sirkuit tercetak perlu menyentuh badan senter, maka karena pemasangan resistor, kontak harus dihilangkan. Untuk melakukan ini, sebuah sudut digerinda dari papan sirkuit tercetak di sepanjang kelilingnya, dari sisi jalur pembawa arus, menggunakan kikir jarum.

Untuk mencegah cincin penjepit menyentuh jalur pembawa arus saat memasang papan sirkuit tercetak, empat isolator karet setebal dua milimeter direkatkan ke atasnya dengan lem Moment, seperti yang ditunjukkan pada foto. Isolator dapat dibuat dari bahan dielektrik apa saja, seperti plastik atau karton tebal.

Resistor sudah disolder sebelumnya ke cincin penjepit, dan sepotong kawat disolder ke jalur terluar papan sirkuit tercetak. Sebuah tabung isolasi ditempatkan di atas konduktor, dan kemudian kawat disolder ke terminal kedua resistor.

Setelah hanya mengupgrade senter dengan tangan Anda sendiri, senter mulai menyala secara stabil dan sinar cahaya menerangi objek dengan baik pada jarak lebih dari delapan meter. Selain itu, masa pakai baterai meningkat lebih dari tiga kali lipat, dan keandalan LED meningkat berkali-kali lipat.

Analisis penyebab kegagalan lampu LED Tiongkok yang diperbaiki menunjukkan bahwa semuanya gagal karena sirkuit listrik yang dirancang dengan buruk. Tinggal mengetahui apakah hal ini dilakukan dengan sengaja untuk menghemat komponen dan memperpendek umur senter (agar lebih banyak orang membeli yang baru), atau karena buta huruf para pengembangnya. Saya cenderung pada asumsi pertama.

Perbaikan senter LED MERAH 110

Senter dengan baterai asam bawaan dari pabrikan Cina merek RED telah diperbaiki. Senter memiliki dua pemancar: satu dengan pancaran sinar sempit dan satu lagi memancarkan cahaya tersebar.

Foto menunjukkan penampakan senter RED 110. Saya langsung suka senternya. Bentuk yang nyaman kasing, dua mode operasi, lingkaran untuk digantung di leher, colokan yang dapat ditarik untuk menghubungkan ke jaringan untuk pengisian daya. Dalam senter, bagian LED dengan cahaya menyebar bersinar, tetapi sinar sempitnya tidak.

Untuk melakukan perbaikan, pertama-tama kami membuka cincin hitam yang menahan reflektor, lalu membuka salah satu sekrup sadap sendiri di area engsel. Kasingnya mudah dipisahkan menjadi dua bagian. Semua bagian diamankan dengan sekrup sadap sendiri dan mudah dilepas.

Rangkaian pengisi daya dibuat sesuai dengan skema klasik. Dari jaringan, melalui kapasitor pembatas arus dengan kapasitas 1 μF, tegangan disuplai ke jembatan penyearah empat dioda dan kemudian ke terminal baterai. Tegangan dari baterai ke LED sinar sempit disuplai melalui resistor pembatas arus 460 Ohm.

Semua bagian dipasang pada papan sirkuit cetak satu sisi. Kabel disolder langsung ke bantalan kontak. Tampilan papan sirkuit tercetak ditunjukkan pada foto.

10 LED lampu samping dihubungkan secara paralel. Tegangan suplai disuplai ke mereka melalui resistor pembatas arus umum 3R3 (3,3 Ohm), meskipun menurut aturan, resistor terpisah harus dipasang untuk setiap LED.

Selama pemeriksaan eksternal terhadap LED sinar sempit, tidak ditemukan cacat. Ketika daya disuplai melalui saklar senter dari baterai, tegangan muncul di terminal LED, dan memanas. Terlihat jelas bahwa kristal tersebut pecah, dan hal ini dibuktikan dengan uji kontinuitas dengan multimeter. Hambatannya adalah 46 ohm untuk setiap sambungan probe ke terminal LED. LEDnya rusak dan perlu diganti.

Untuk kemudahan pengoperasian, kabel tidak disolder dari papan LED. Setelah kabel LED dibebaskan dari solder, ternyata LED tersebut tertahan erat oleh seluruh bidang sisi sebaliknya pada papan sirkuit tercetak. Untuk memisahkannya, kami harus memasang papan di pelipis desktop. Selanjutnya, letakkan ujung pisau yang tajam di persimpangan LED dan papan dan pukul gagang pisau dengan palu dengan ringan. LED memantul.

Seperti biasa, tidak ada tanda pada rumah LED. Oleh karena itu, penting untuk menentukan parameternya dan memilih pengganti yang sesuai. Berdasarkan dimensi keseluruhan LED, tegangan baterai, dan ukuran resistor pembatas arus, ditentukan bahwa LED 1 W (arus 350 mA, penurunan tegangan 3 V) cocok untuk diganti. Dari “Tabel Referensi Parameter LED SMD Populer”, LED putih LED6000Am1W-A120 dipilih untuk diperbaiki.

Papan sirkuit cetak tempat LED dipasang terbuat dari aluminium dan sekaligus berfungsi untuk menghilangkan panas dari LED. Oleh karena itu, saat memasangnya, perlu untuk memastikan kontak termal yang baik karena bidang belakang LED terpasang erat ke papan sirkuit tercetak. Untuk melakukan ini, sebelum menyegel, pasta termal diterapkan pada area kontak permukaan, yang digunakan saat memasang radiator pada prosesor komputer.

Untuk memastikan bidang LED terpasang erat ke papan, Anda harus meletakkannya terlebih dahulu di bidang dan sedikit menekuk kabelnya ke atas sehingga menyimpang dari bidang sebesar 0,5 mm. Selanjutnya, timah terminalnya dengan solder, oleskan pasta termal dan pasang LED di papan. Selanjutnya, tekan ke papan (lebih mudah melakukan ini dengan obeng dengan mata bor dilepas) dan panaskan kabelnya dengan besi solder. Selanjutnya lepas obeng, tekan dengan pisau pada lekukan ujung kabel ke papan dan panaskan dengan besi solder. Setelah solder mengeras, lepaskan pisaunya. Karena sifat pegas pada kabelnya, LED akan ditekan dengan kuat ke papan.

Saat memasang LED, polaritas harus diperhatikan. Benar, dalam hal ini, jika terjadi kesalahan, kabel suplai tegangan dapat ditukar. LED disolder dan Anda dapat memeriksa pengoperasiannya dan mengukur konsumsi arus dan penurunan tegangan.

Arus yang mengalir melalui LED adalah 250 mA, penurunan tegangan 3,2 V. Oleh karena itu konsumsi daya (Anda perlu mengalikan arus dengan tegangan) adalah 0,8 W. Dimungkinkan untuk meningkatkan arus pengoperasian LED dengan mengurangi resistansi hingga 460 Ohm, tetapi saya tidak melakukan ini, karena kecerahan cahayanya cukup. Namun LED akan beroperasi dalam mode yang lebih ringan, panasnya lebih sedikit, dan waktu pengoperasian senter dengan sekali pengisian daya akan meningkat.

Memeriksa pemanasan LED setelah beroperasi selama satu jam menunjukkan pembuangan panas yang efektif. Itu memanas hingga suhu tidak lebih dari 45°C. Uji coba laut menunjukkan jangkauan pencahayaan yang cukup dalam kegelapan, lebih dari 30 meter.

Mengganti baterai asam timbal pada senter LED

Baterai asam yang rusak pada senter LED dapat diganti dengan baterai asam serupa atau baterai lithium-ion (Li-ion) atau nikel-metal hidrida (Ni-MH) AA atau AAA.

Lampion China yang sedang diperbaiki dilengkapi dengan baterai AGM timbal-asam berbagai ukuran tanpa tanda dengan tegangan 3,6 V. Menurut perhitungan, kapasitas baterai tersebut berkisar antara 1,2 hingga 2 A×jam.

Di jual Anda dapat menemukan baterai asam serupa dari pabrikan Rusia untuk UPS 4V 1Ah Delta DT 401, yang memiliki tegangan keluaran 4 V dengan kapasitas 1 Ah, seharga beberapa dolar. Untuk menggantinya, cukup solder ulang kedua kabel, perhatikan polaritasnya.

Meskipun banyak pilihan senter LED dengan berbagai desain di toko, amatir radio mengembangkan versi sirkuit mereka sendiri untuk menyalakan LED putih super terang. Pada dasarnya, tugasnya adalah bagaimana menyalakan LED hanya dari satu baterai atau akumulator, dan melakukan penelitian praktis.

Setelah diterima hasil positif, diagram dibongkar, bagian-bagiannya dimasukkan ke dalam kotak, pengalaman selesai, kepuasan moral muncul. Seringkali penelitian berhenti di situ, namun terkadang pengalaman merakit unit tertentu di papan tempat memotong roti berubah menjadi desain nyata, dibuat sesuai dengan semua aturan seni. Di bawah ini ada beberapa sirkuit sederhana, dikembangkan oleh amatir radio.

Dalam beberapa kasus, sangat sulit untuk menentukan siapa penulis skema tersebut, karena skema yang sama muncul di situs berbeda dan di artikel berbeda. Seringkali penulis artikel dengan jujur ​​​​menulis bahwa artikel ini ditemukan di Internet, tetapi tidak diketahui siapa yang pertama kali menerbitkan diagram ini. Banyak sirkuit yang disalin begitu saja dari papan senter Cina yang sama.

Mengapa konverter diperlukan?

Masalahnya adalah penurunan tegangan langsung, sebagai suatu peraturan, tidak kurang dari 2,4...3.4V, jadi tidak mungkin menyalakan LED dari satu baterai dengan tegangan 1,5V, dan terlebih lagi dari baterai. dengan tegangan 1.2V. Ada dua jalan keluar di sini. Gunakan baterai yang terdiri dari tiga atau lebih sel galvanik, atau buat setidaknya yang paling sederhana.

Ini adalah konverter yang memungkinkan Anda menyalakan senter hanya dengan satu baterai. Solusi ini mengurangi biaya pasokan listrik, dan selain itu memungkinkan penggunaan yang lebih penuh: banyak konverter yang beroperasi dengan pengosongan baterai yang dalam hingga 0,7V! Menggunakan konverter juga memungkinkan Anda memperkecil ukuran senter.

Rangkaian ini merupakan osilator pemblokiran. Ini adalah salah satu sirkuit elektronik klasik, jadi jika dirakit dengan benar dan berfungsi dengan baik, sirkuit ini akan segera berfungsi. Hal utama dalam rangkaian ini adalah memutar trafo Tr1 dengan benar dan tidak membingungkan pentahapan belitan.

Sebagai inti trafo, Anda dapat menggunakan cincin ferit dari papan yang tidak dapat digunakan. Cukup dengan melilitkan beberapa lilitan kawat berinsulasi dan menghubungkan belitannya, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.

Trafo dapat dililitkan dengan kawat berliku seperti PEV atau PEL dengan diameter tidak lebih dari 0,3 mm, sehingga Anda dapat meletakkannya di atas ring sedikit. jumlah besar putaran, setidaknya 10...15, yang akan meningkatkan pengoperasian sirkuit.

Belitan harus dililitkan menjadi dua kabel, kemudian sambungkan ujung belitan seperti yang ditunjukkan pada gambar. Awal belitan pada diagram ditunjukkan dengan sebuah titik. Transistor berdaya rendah apa pun dapat digunakan sebagai konduktivitas n-p-n: KT315, KT503 dan sejenisnya. Saat ini lebih mudah untuk menemukan transistor impor seperti BC547.

Jika Anda tidak memiliki transistor n-p-n, Anda dapat menggunakan, misalnya, KT361 atau KT502. Namun, dalam hal ini Anda harus mengubah polaritas baterai.

Resistor R1 dipilih berdasarkan pancaran LED terbaik, meskipun rangkaian tetap berfungsi meskipun hanya diganti dengan jumper. Diagram di atas dimaksudkan hanya “untuk bersenang-senang”, untuk melakukan eksperimen. Jadi setelah delapan jam pengoperasian terus menerus pada satu LED, baterai turun dari 1,5V menjadi 1,42V. Kita dapat mengatakan bahwa hampir tidak pernah habis.

Untuk mempelajari kapasitas beban rangkaian, Anda dapat mencoba menghubungkan beberapa LED lagi secara paralel. Misalnya, dengan empat LED, rangkaian terus beroperasi dengan cukup stabil, dengan enam LED, transistor mulai memanas, dengan delapan LED, kecerahannya turun drastis dan transistor menjadi sangat panas. Namun skema ini masih terus berjalan. Tapi ini hanya untuk penelitian ilmiah, karena transistor tidak akan bekerja dalam mode ini untuk waktu yang lama.

Jika Anda berencana membuat senter sederhana berdasarkan rangkaian ini, Anda harus menambahkan beberapa bagian lagi, yang akan memastikan cahaya LED lebih terang.

Sangat mudah untuk melihat bahwa di sirkuit ini LED ditenagai bukan oleh pulsa, tetapi oleh arus searah. Secara alami, dalam hal ini kecerahan cahaya akan sedikit lebih tinggi, dan tingkat denyut cahaya yang dipancarkan akan jauh lebih sedikit. Dioda frekuensi tinggi apa pun, misalnya KD521 (), akan cocok sebagai dioda.

Konverter dengan tersedak

Diagram paling sederhana lainnya ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Ini agak lebih rumit daripada rangkaian pada Gambar 1, ini berisi 2 transistor, tetapi alih-alih sebuah transformator dengan dua belitan, ia hanya memiliki induktor L1. Tersedak seperti itu dapat dililitkan pada cincin dari lampu hemat energi yang sama, yang mana Anda hanya perlu melilitkan 15 putaran kawat lilitan dengan diameter 0,3...0,5 mm.

Dengan pengaturan induktor yang ditentukan pada LED, Anda bisa mendapatkan tegangan hingga 3,8V (penurunan tegangan maju pada LED 5730 adalah 3,4V), yang cukup untuk memberi daya pada LED 1W. Menyiapkan rangkaian melibatkan pemilihan kapasitansi kapasitor C1 dalam kisaran ±50% dari kecerahan maksimum LED. Sirkuit beroperasi ketika tegangan suplai dikurangi menjadi 0,7V, yang memastikan penggunaan kapasitas baterai secara maksimal.

Jika rangkaian tersebut dilengkapi dengan penyearah pada dioda D1, filter pada kapasitor C1, dan dioda zener D2, Anda akan mendapatkan catu daya berdaya rendah yang dapat digunakan untuk memberi daya pada rangkaian op-amp atau komponen elektronik lainnya. Dalam hal ini, induktansi induktor dipilih dalam kisaran 200...350 H, dioda D1 dengan penghalang Schottky, dioda zener D2 dipilih sesuai dengan tegangan rangkaian yang disediakan.

Jika keadaan berhasil, dengan menggunakan konverter seperti itu, Anda dapat memperoleh tegangan keluaran 7...12V. Jika Anda berencana menggunakan konverter untuk menyalakan LED saja, dioda zener D2 dapat dikeluarkan dari rangkaian.

Semua rangkaian yang dipertimbangkan adalah sumber tegangan paling sederhana: pembatasan arus melalui LED dilakukan dengan cara yang hampir sama seperti yang dilakukan pada berbagai gantungan kunci atau pemantik api dengan LED.

LED, melalui tombol daya, tanpa resistor pembatas apa pun, ditenagai oleh 3...4 baterai disk kecil, resistansi internal yang membatasi arus melalui LED ke tingkat yang aman.

Sirkuit Umpan Balik Saat Ini

Tapi LED, bagaimanapun juga, adalah perangkat terkini. Bukan tanpa alasan dokumentasi untuk LED menunjukkan arus searah. Oleh karena itu, rangkaian daya LED yang sebenarnya mengandung umpan balik arus: setelah arus yang melalui LED mencapai nilai tertentu, tahap keluaran terputus dari catu daya.

Stabilisator tegangan bekerja dengan cara yang persis sama, hanya saja ada umpan balik tegangan. Di bawah ini adalah rangkaian untuk menyalakan LED dengan umpan balik arus.

Setelah diperiksa lebih dekat, Anda dapat melihat bahwa dasar rangkaiannya adalah osilator pemblokiran yang sama yang dipasang pada transistor VT2. Transistor VT1 adalah yang mengontrol dalam rangkaian umpan balik. Umpan balik dalam skema ini berfungsi sebagai berikut.

LED ditenagai oleh tegangan yang terakumulasi pada kapasitor elektrolitik. Kapasitor diisi melalui dioda dengan tegangan berdenyut dari kolektor transistor VT2. Tegangan yang diperbaiki digunakan untuk menyalakan LED.

Arus yang melalui LED melewati jalur berikut: pelat positif kapasitor, LED dengan resistor pembatas, resistor umpan balik arus (sensor) Roc, pelat negatif kapasitor elektrolitik.

Dalam hal ini, penurunan tegangan Uoc=I*Roc terjadi pada resistor umpan balik, dimana I adalah arus yang melalui LED. Ketika tegangan meningkat (bagaimanapun juga, generator bekerja dan mengisi kapasitor), arus yang melalui LED meningkat, dan, akibatnya, tegangan pada resistor umpan balik Roc meningkat.

Ketika Uoc mencapai 0,6V, transistor VT1 terbuka, menutup sambungan basis-emitor transistor VT2. Transistor VT2 menutup, generator pemblokiran berhenti, dan berhenti mengisi kapasitor elektrolitik. Di bawah pengaruh beban, kapasitor dilepaskan, dan tegangan melintasi kapasitor turun.

Penurunan tegangan melintasi kapasitor menyebabkan penurunan arus yang melalui LED, dan sebagai akibatnya, penurunan tegangan umpan balik Uoc. Oleh karena itu transistor VT1 menutup dan tidak mengganggu pengoperasian generator pemblokiran. Generator menyala dan seluruh siklus berulang berulang kali.

Dengan mengubah resistansi resistor umpan balik, Anda dapat memvariasikan arus yang melalui LED dalam rentang yang luas. Sirkuit seperti ini disebut stabilisator arus pulsa.

Stabilisator arus integral

Saat ini, stabilisator untuk LED saat ini diproduksi dalam versi terintegrasi. Contohnya termasuk sirkuit mikro khusus ZXLD381, ZXSC300. Sirkuit yang ditunjukkan di bawah ini diambil dari DataSheet chip ini.

Gambar tersebut menunjukkan desain chip ZXLD381. Ini berisi generator PWM (Kontrol Pulsa), sensor arus (Rsense) dan transistor keluaran. Hanya ada dua bagian yang menggantung. Ini adalah LED dan induktor L1. Diagram koneksi tipikal ditunjukkan pada gambar berikut. Sirkuit mikro diproduksi dalam paket SOT23. Frekuensi pembangkitan 350KHz diatur oleh kapasitor internal; tidak dapat diubah. Efisiensi perangkat adalah 85%, penyalaan di bawah beban dimungkinkan bahkan dengan tegangan suplai 0,8V.

Tegangan maju LED tidak boleh lebih dari 3,5V, seperti yang ditunjukkan pada garis bawah di bawah gambar. Arus yang melalui LED dikendalikan dengan mengubah induktansi induktor, seperti yang ditunjukkan pada tabel di sisi kanan gambar. Kolom tengah menunjukkan arus puncak, kolom terakhir menunjukkan arus rata-rata yang melalui LED. Untuk mengurangi tingkat riak dan meningkatkan kecerahan cahaya, dimungkinkan untuk menggunakan penyearah dengan filter.

Di sini kita menggunakan LED dengan tegangan maju 3,5V, dioda frekuensi tinggi D1 dengan penghalang Schottky, dan kapasitor C1 sebaiknya dengan resistansi seri ekivalen rendah (ESR rendah). Persyaratan ini diperlukan untuk meningkatkan efisiensi perangkat secara keseluruhan, memanaskan dioda dan kapasitor sesedikit mungkin. Arus keluaran dipilih dengan memilih induktansi induktor tergantung pada daya LED.

Ini berbeda dari ZXLD381 karena tidak memiliki transistor keluaran internal dan resistor sensor arus. Solusi ini memungkinkan Anda meningkatkan arus keluaran perangkat secara signifikan, dan karenanya menggunakan LED berdaya lebih tinggi.

Resistor eksternal R1 digunakan sebagai sensor arus, dengan mengubah nilainya Anda dapat mengatur arus yang diperlukan tergantung pada jenis LED. Resistor ini dihitung menggunakan rumus yang diberikan dalam lembar data untuk chip ZXSC300. Kami tidak akan menyajikan rumus-rumus ini di sini; jika perlu, mudah untuk menemukan lembar data dan mencari rumus dari sana. Arus keluaran hanya dibatasi oleh parameter transistor keluaran.

Saat Anda menghidupkan semua rangkaian yang dijelaskan untuk pertama kalinya, disarankan untuk menghubungkan baterai melalui resistor 10 Ohm. Ini akan membantu menghindari kematian transistor jika, misalnya, belitan transformator tidak tersambung dengan benar. Jika LED menyala dengan resistor ini, maka resistor tersebut dapat dilepas dan dilakukan penyesuaian lebih lanjut.

Boris Aladyshkin