Переделка фонаря под светодиод: Вторая жизнь старого фонарика

Содержание

Переделка лампового фонаря на светодиодный


Как переделать ламповый фонарь с свинцово-кислотной батареей в светодиодный с литий-ионной? Именно этот вопрос мы рассмотрим в этой статье с помощью мастера-самодельщика из Канады.

Инструменты и материалы:
-Ручной аккумуляторный фонарь;
-Литий-ионные батареи Samsung INR18650;
-Светодиодный драйвер;
-Светодиод Cree XHP 70.2;
-Радиатор;
-Вентилятор;
-Отражатель;
-Термоусадочные трубки;
-Мультиметр;
-Листовой металл;
-Провода;
-BMS- модуль;
-Никелевая пластина;
-Разъемы;
-Крепеж;
-Медный лист;
-Dremel;
-Нож;
-Отвертка;
-Паяльные принадлежности;
-Зарядное устройство;
-Сверла;
-Ленточно-шлифовальная машинка;
-Клеевой пистолет;




Шаг первый: корпус
У мастера был ручной фонарь со старым свинцово-кислотным аккумулятором, который уже не заряжался. Именно на базе этого фонаря он и решил сделать свою самоделку.
Фонарь достаточно большой, чтобы в его корпусе поместились все нужные детали.

Корпус фонаря мастер разбирает и демонтирует аккумулятор, лампочку, электронику.


Шаг второй: питание
В качестве источника питания мастер использует литий-ионный аккумулятор 3S2P, изготовленный из 6 батарей 18650. Аккумуляторы SAMSUNG INR18650-25R 2500 мАч 3,6В. Ток разряда макс., А 20. Ток заряда макс., А 4. При подключении по схеме 3S2P это дает 5000 мАч, что должно обеспечить свет на максимальной мощности в течение 45 — 50 мин.

В схеме мастер использует BMS для контроля заряда/разряда и разъем для зарядного устройства.


Шаг третий: светодиодный модуль
В качестве источника света мастер использует Cree XHP 70.2. Светодиод устанавливается на монтажной плате диаметром 16 мм поверх медной пластины толщиной 1,5 мм.

Драйвер имеет 5 режимов: низкий, средний, высокий (100%), режим SOS и режим стробоскопа.

Поскольку отражатель для светодиода и лампа накаливания различны, отражатель пришлось модифицировать. Светодиод и лампа накаливания излучают свет по разному. Лампочка рассеивает свет практически на 360 градусов, в то время как светодиод излучает свет под углом примерно от 120 до 130 градусов от центра. Светодиоды обычно располагаются сзади отражателя, в то время как лампы накаливания располагаются у основания отражателя, чтобы лучше собирать и фокусировать свет.


Мастер срезает среднюю часть отражателя. Вырезает металлическое кольцо и полирует его. Крепит его так, чтобы светодиод был в центре кольца. Сверху кольца устанавливает отражатель.

После сборки проверяет работу.


Шаг четвертый: вентилятор
Система охлаждения состоит из стандартного радиатора Intel и вентилятора 80 мм x 10 мм. Кулер от Intel Core i7-3770. Он не громоздкий, круглый, тонкий и рассчитан на мощность 84 Вт. Этого достаточно, чтобы справиться со светодиодом и драйвером.

Мастер просверлил 4 отверстия в верхней части радиатора. Два для проводов для светодиода, проходящих через драйвер, и два для монтажных винтов. Между медной платой светодиода и радиатором, для лучшей теплопроводности, нанес термопасту. Для установки драйвера мастер сделал из медной пластины крепеж. К радиатору он крепится четырьмя винтами.


Шаг пятый: сборка
После подготовки мастер крепит все детали в корпусе фонаря.

Собирает фонарь.




По его словам фонарь получился достаточно мощный.

Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Переделка фонаря на светодиодный своими руками

Если у вас есть старый фонарик, то его вовсе необязательно выбрасывать, ведь можно переделать на светодиодный. Светодиодные фонари со временем становятся все более популярными. Вопрос теперь в том, как сделать такой фонарик?

Необходимые инструменты и материалы

  1. Светодиоды CREE драйвер на максимальный ток 1,2 А.
  2. Алюминиевый радиатор от лампочки на 45 Вт.
  3. Держатель для 18650.
  4. Модуль на TP4056.
  5. Фонарь с галогенной лампочкой и аккумулятором из свинца.

Этапы работы

Как только все необходимые инструменты будут собраны, можно переходить к работе.

Так как альтернативой теплоотвода является радиатор из алюминия, важно, чтобы он подошел по размеру в корпусе фонаря. Если не подходит, то лишние детали нужно срезать. Затем, чтобы тепло передавалось от светодиодов на «теплоотвод» сделайте переходное место. Рекомендуем взять маленький алюминиевый лист. Области соприкосновения смажьте термопастой. Радиатор должен быть большим, чтобы в него поместился аккумулятор. У фонарика есть держатель для галогенной лампы, который нужно ликвидировать, чтобы он не мешал светодиодам.

Чтобы поместить аккумулятор в корпус, потребуется держатель для 18650. С другой стороны подсоедините клемму с проводом, также сделайте контакт на крышке. Установите аккумулятор внутрь.

Переменный резистор с выключателем и индикаторный светодиод потребуется закрепить с помощью термоклея. Переменный резистор нужно положить так, чтобы поворотный выключатель реагировал в среднем положении.

Возьмите фонарь и выведите все проводки к задней крышке, где должен находиться аккумулятор и схема зарядки.

После потребуется изолировать драйвер. Это можно сделать с помощью изоленты или термоусадки. Это необходимо, чтобы предотвратить короткое замыкание с металлическими деталями.

Как только все контакты будут соединены, фонарь заработает. Включите фонарь и увидите яркий белый свет. Увеличить срок службы аккумулятора помогут режимы яркости. Также чтобы продлить время работы аккумулятора следует покупать только высококачественные li-ion аккумуляторы, как вариант можно пользоваться одновременно несколькими аккумуляторами, чтобы увеличить емкость. А с помощью модуля TP4056 вы сможете зарядить устройство от любого блока питания или от USB порта.

Сам процесс несложный, придерживайтесь инструкции, и вы сможете быстро сделать светодиодный фонарь. Все усилия, которые вы приложите во время работ, будут не зря, ведь светодиоды не только ярко светят, но и потребуют значительно меньше количества энергии аккумулятора для получения такого света. Светодиодный фонарик может работать в 1000 раз дольше, чем обычный фонарик накаливания.

Светодиодный фонарь от 1,5 В и ниже

Блокинг – генератор представляет собой генератор кратковременных импульсов повторяющихся через довольно большие промежутки времени.

Одним из достоинств блокинг — генераторов являются сравнительная простота, возможность подключения нагрузки через трансформатор, высокий КПД, подключения достаточно мощной нагрузки. 

Блокинг-генераторы очень часто используются в радиолюбительских схемах. Но мы будем запускать от этого генератора светодиод.

Очень часто в походе, на рыбалке или охоте нужен фонарик. Но не всегда под рукой есть аккумулятор или батарейки 3В. Данная схема может запустить светодиод на полную мощность от почти разряженной батарейки.

Немного о схеме. Детали: транзистор можно использовать любой (n-p-n или p-n-p) в моей схеме КТ315Г.

Резистор нужно подбирать, но об этом потом.

Кольцо ферритовое не очень большое.

И диод высокочастотный с низким падением напряжения.

Итак, убирался я в ящике в столе и нашел старый фонарик с лампочкой накаливания, конечно же, сгоревшей, а недавно видел схему этого генератора.

И решил я спаять схему и засунуть в фонарик.

Ну-с приступим:

Для начала соберем по этой схеме.

Берем ферритовое кольцо (я вытащил из балласта люминесцентной лампы) И мотаем 10 витков проводом 0,5-0,3мм (можно и тоньше, но не удобно будет). Намотали, делаем петельку, ну или отвод, и мотаем еще 10 витков.

Теперь берем транзистор КТ315, светодиод и наш трансформатор. Собираем по схеме (см. выше). Я поставил еще конденсатор параллельно с диодом, так ярче светилось.

Вот и собрали. Если светодиод не горит, поменяете полярность батарейки. Все равно не горит, проверьте правильность подключения светодиода и транзистора. Если все правильно и все равно не горит, значит не правильно намотан трансформатор. Если честно у меня тоже схема завелась далеко не с первого раза.

Теперь дополняем схему остальными деталями.

Поставив диод VD1 и конденсатор С1 светодиод засветится ярче.

Последний этап — подборка резистора. Вместо постоянного резистора ставим переменный на 1,5кОма. И начинаем крутить. Нужно найти то место где светодиод светит ярче, при этом надо найти место где если увеличить сопротивление хоть чуть-чуть светодиод гаснет. В моем случае это 471Ом.

Ну ладно, теперь ближе к делу))

Разбираем фонарик

Вырезаем из одностороннего тонкого стеклотекстолита кружок под размер трубки фонарика.

Теперь идем и ищем детали нужных номиналов размером несколько миллиметров. Транзистор КТ315

Теперь размечаем плату и разрезаем фольгу канцелярским ножом.

Лудим плату

 

Исправляем косяки, если таковы имеются.

Теперь чтобы паять плату нам нужно специальное жало, если нет — не беда. Берем проволоку 1-1,5мм толщиной. Тщательно зачищаем.

Теперь наматываем на имеющийся паяльник. Конец проволоки можно заострить и залудить.

Ну-с приступим припаивать детали. 

Можно воспользоваться лупой.

Ну, вроде все припаяли, кроме конденсатора, светодиода и трансформатора.

Теперь тест-запуск. Все эти детали (не припаивая) прицепляем на «сопли»

Ура!! Получилось. Теперь можно не опасаясь все детали припаивать нормально

Мне вдруг стало интересно, какое же напряжение на выходе, я измерил

3,7В нормально для светодиода большой мощности.

Самое главное припаять светодиод))

Вставляем в наш фонарик, когда я вставлял, я отпаял светодиод — он мешался.

И так, вставили, убедились, что все пролазит свободно. Теперь вытаскиваем плату и покрываем края лаком. Чтобы замыкания не было, ведь корпус у фонарика это минус.

Теперь припаиваем обратно светодиод и проверяем еще раз.

Проверили, все работает!!!

Теперь все это аккуратно вставляем в фонарик и включаем.

Такой фонарик можно запустить даже от разряженной батарейка, а если вообще нет батареек (например, в лесу на охоте). Есть много разных способов получить маленькое напряжение (в картошку вставить 2 проволочки из разных металлов) и запустить светодиод.

Желаю удачи!!!

Фонарь светодиодный – схема, ремонт и модернизация своими руками | Мебельный журнал

Ремонт и модернизация светодиодных фонарей
Lentel, Фотон, Smartbuy Colorado и RED своими руками

Для безопасности и возможности продолжать активную деятельность в темное время суток человек нуждается в искусственном освещении. Первобытные люди раздвигали темень, поджигая ветки деревьев, далее придумали факел и керосинку.

И только после изобретения французским изобретателем Жорджом Лекланше в 1866 году прототипа современной батарейки, а в 1879 году Томсоном Эдисоном лампы накаливания, у Дэвида Майзелла появилась возможность запатентовать 1896 году первый электрический фонарь.

С тех пор в электрической схеме новых образцов фонарей ничего не изменялось, пока в 1923 году российский ученый Олег Владимирович Лосев не нашёл связь люминесценции в карбиде кремния и p-n-переходе, а в 1990 году ученым не удалось создать светодиод с большей светоотдачей, позволяющий заменить лампочку накаливания. Применение светодиодов вместо ламп накаливания, благодаря низкому энергопотреблению светодиодов, позволило многократно увеличить время работы фонарей при той же емкости батареек и аккумуляторов, повысить надежность фонариков и практически снять все ограничения на область их использования.

Светодиодный аккумуляторных фонарь, который Вы видите на фотоснимке попал мне в ремонт с жалобой, что купленный на днях китайский фонарик Lentel GL01 за $3, не светит, хотя индикатор заряда аккумулятора светится.

Внешний осмотр фонаря произвел положительное впечатление. Качественное литье корпуса, удобная ручка и включатель. Стержни вилки для подключения к бытовой сети для зарядки аккумулятора сделаны выдвижными, что исключает необходимость хранения сетевого шнура.

Внимание! При разборке и ремонте фонаря, если он подключен к сети следует соблюдать осторожность. Прикосновение незащищенным участком тела к неизолированным проводам и деталям может привести к поражению электрическим током.

Как разобрать светодиодный аккумуляторный фонарь Lentel GL01

Хотя фонарик подлежал гарантийному ремонту, но вспоминая свои хождения при при гарантийном ремонте отказавшего электрочайника (чайник был дорогим и в нем перегорел ТЭН, поэтому своими руками его отремонтировать не представлялось возможным), решил заняться ремонтом самостоятельно.

Разобрать фонарь оказалось легко. Достаточно повернуть на небольшой угол против часовой стрелки кольцо, фиксирующее защитное стекло и оттянуть его, затем отвинтить несколько саморезов. Оказалось кольцо фиксируется на корпусе с помощью байонетного соединения.

После снятия одной из половинок корпуса фонарика появился доступ ко всем его узлам. Слева на фотоснимке видна печатная плата со светодиодами, к которой прикреплен с помощью трех саморезов рефлектор (отражатель света). В центре расположен аккумулятор черного цвета с неизвестными параметрами, имеется только маркировка полярности выводов. Правее аккумулятора находится печатная плата зарядного устройства и индикации. Справа установлена сетевая вилка с выдвижными стержнями.

При внимательном рассмотрении светодиодов оказалось, что на излучающих поверхностях кристаллов всех светодиодов имелись черные пятна или точки. Стало ясно даже без проверки светодиодов мультиметром, что фонарик не светит по причине их перегорания.

Почерневшие области имелись также на кристаллах двух светодиодов, установленных в качестве подсветки на плате индикации зарядки аккумулятора. В светодиодных лампах и лентах обычно выходит из строя один светодиод, и работая как предохранитель, защищает остальные от перегорания. А в фонаре вышли из строя все девять светодиодов одновременно. Напряжение на аккумуляторе не могло увеличиться до величины, способной вывести светодиоды из строя. Для выяснения причины пришлось начертить электрическую принципиальную схему.

Поиск причины отказа фонаря

Электрическая схема фонаря состоит из двух функционально законченных частей. Часть схемы, расположенная левее переключателя SA1, выполняет функцию зарядного устройства. А часть схемы, изображенная справа от переключателя, обеспечивает свечение.

Работает зарядное устройство следующим образом. Напряжение от бытовой сети 220 В поступает на токоограничивающий конденсатор С1, далее на мостовой выпрямитель, собранный на диодах VD1-VD4. С выпрямителя напряжение подается на клеммы аккумулятора. Резистор R1 служит для разряда конденсатора после изъятия вилки фонарика из сети. Таким образом, исключается удар током от разряда конденсатора в случае случайного прикосновения рукой одновременно двух штырей вилки.

Светодиод HL1, включенный последовательно с токоограничивающим резистором R2 в противоположном направлении с правым верхним диодом моста, как, оказалось, светится всегда при вставленной вилке в сеть, даже если аккумулятор неисправен или отсоединен от схемы.

Переключатель режимов работы SA1 служит для подключения к аккумулятору отдельных групп светодиодов. Как видно из схемы получается, что если фонарь подключен к сети для зарядки и движок переключателя находится в положении 3 или 4, то напряжение с зарядного устройства аккумулятора попадает и на светодиоды.

Если человек включил фонарик и обнаружил, что он не работает, и, не зная, что движок выключателя обязательно необходимо установить в положение «выключено», о чем в инструкции по эксплуатации фонаря ничего не сказано, подключит фонарь к сети на зарядку, то за счет броска напряжения на выходе зарядного устройства на светодиоды попадет напряжение, значительно превышающее расчетное. Через светодиоды потечет ток, превышающий допустимый и они перегорят. При старении кислотного аккумулятора за счет сульфитации свинцовых пластин напряжение заряда аккумулятора возрастает, что тоже приводит к перегоранию светодиодов.

Еще одно схемное решение, которое удивило, это параллельное включение семи светодиодов, что недопустимо, так как вольтамперные характеристики даже светодиодов одного типа отличаются и поэтому проходящий ток через светодиоды тоже будет не одинаковым. По этой причине при выборе номинала резистора R4 из расчета протекания через светодиоды максимально допустимого тока, один из них может перегружаться и выйти из строя, а это приведет к перегрузке по току параллельно включенных светодиодов, и они тоже перегорят.

Переделка (модернизация) электрической схемы фонаря

Стало очевидным, что поломка фонаря связана с ошибками, допущенными разработчиками его электрической принципиальной схемы. Чтобы отремонтировать фонарь и исключить его повторную поломку необходимо его переделать, заменив светодиоды и внести незначительные изменения в электрическую схему.

Для того чтобы индикатор заряда аккумулятора действительно сигнализировал о его зарядке, необходимо светодиод HL1 включить последовательно с аккумулятором. Для свечения светодиода необходим ток несколько миллиампер, а выдаваемый ток зарядным устройством должен составлять около 100 мА.

Для обеспечения этих условий достаточно отсоединить HL1-R2 цепочку от схемы в местах, указанных красными крестиками и параллельно с ней установить дополнительный резистор Rd номиналом 47 Ом мощностью не менее 0,5 Вт. Ток заряда, протекая через Rd будет создавать на нем падение напряжения около 3 В, которое обеспечить необходимый ток для свечения индикатора HL1. Заодно точку соединения HL1 и Rd необходимо подключить к выводу 1 переключателя SA1. Таким простым способом будет исключена возможность подачи напряжения с зарядного устройства на светодиоды EL1-EL10 во время заряда аккумулятора.

Для выравнивания величины токов, протекающих через светодиоды EL3-EL10, необходимо исключить из схемы резистор R4 и последовательно с каждым светодиодом включить отдельный резистор номиналом 47-56 Ом.

Электрической схема после доработки

Внесенные в схему незначительные изменения повысили информативность индикатора заряда недорогого китайского светодиодного фонаря и многократно повысили его надежность. Надеюсь, что производители светодиодных фонарей после прочтения этой статьи внесут изменения в электрические схемы своих изделий.

После модернизации электрическая принципиальная схема приняла вид, как на чертеже выше. Если необходимо освещать фонариком продолжительное время и не требуется большой яркости его свечения, то можно дополнительно установить токоограничивающий резистор R5, благодаря которому время работы фонарика без подзарядки увеличится в два раза.

Ремонт светодиодного аккумуляторного фонаря

После разборки в первую очередь нужно восстановить работоспособность фонаря, а потом уже заниматься модернизацией.

Проверка светодиодов мультиметром подтвердила их неисправность. Поэтому все светодиоды пришлось выпаять и освободить от припоя отверстия для установки новых диодов.

Судя по внешнему виду, на плате были установлены ламповые светодиоды из серии HL-508H диаметром 5 мм. В наличии имелись светодиоды типа HK5h5U от линейной светодиодной лампы с близкими техническими характеристиками. Они и пригодились для ремонта фонаря. При запайке светодиодов на плату нужно не забывать соблюдать полярность, анод должен быть соединен с плюсовым выводом аккумулятора или батарейки.

После замены светодиодов печатная плата была подключена к схеме. Яркость свечения некоторых светодиодов из-за общего токоограничивающего резистора несколько отличалась от других. Для устранения этого недостатка необходимо удалить резистор R4 и заменить его семью резисторами, включив последовательно с каждым светодиодом.

Таблица зависимости величины протекающего через светодиод тока от номинала резистора при U=3,6 B
Величина сопротивления, Ом Сила тока, мА
3234394447525761707585
2019181716151413121110

Для выбора резистора, обеспечивающего оптимальный режим работы светодиода, была измерена зависимость величины тока, протекающего через светодиод, от величины последовательно включенного сопротивления при напряжении 3,6 В, равному напряжению аккумуляторной батареи фонаря.

Исходя из условий применения фонаря (в случае перебоев подачи в квартиру электроэнергии) большой яркости и дальности освещения не требовалось, поэтому резистор был выбран номиналом 56 Ом. С таким токоограничивающим резистором светодиод будет работать в легком режиме, и потребление электроэнергии будет экономным. Если от фонаря требуется выжать максимальную яркость, то следует применить резистор, как видно из таблицы, номиналом 33 Ом и сделать два режима работы фонарика, включив еще один общий токоограничивающий резистор (на схеме R5) номиналом 5,6 Ом.

Чтобы включить последовательно с каждым светодиодом резистор, необходимо предварительно подготовить печатную плату. Для этого на ней нужно перерезать по одной любой токоведущей дорожке, подходящей к каждому светодиоду и сделать дополнительные контактные площадки. Токоведущие дорожки на плате защищены слоем лака, который необходимо соскоблить лезвием ножа до меди, как на фотоснимке. Затем оголенные контактные площадки залудить припоем.

Подготавливать печатную плату для монтажа резисторов и припаивать их лучше и удобнее, если плату закрепить на штатном рефлекторе. В этом случае поверхность линз светодиодов не будет царапаться, и удобнее будет работать.

Подключение диодной платы после ремонта и модернизации к аккумулятору фонаря показало достаточную для освещения и одинаковую яркость свечения всех светодиодов.

Не успел отремонтировать предыдущий фонарь, как в ремонт попал второй, с такой же неисправностью. На корпусе фонарика информации о производителе и технических характеристиках не нашел, но судя по почерку изготовления и причине поломки, производитель тот же, китайский Lentel.

По дате на корпусе фонарика и на аккумуляторе удалось установить, что фонарю уже четыре года и со слов его хозяина фонарь работал безотказно. Очевидно, что прослужил фонарик долго благодаря предупреждающей надписи «Не включать во время зарядки!» на откидной крышке, закрывающей отсек, в котором спрятана вилка для подключения фонаря к электросети для зарядки аккумулятора.

В этой модели фонаря светодиоды включены в схему по правилам, последовательно с каждым установлен резистор номиналом 33 Ом. Величину резистора легко узнать по цветовой маркировке с помощью онлайн калькулятора. Проверка мультиметром показала, что все светодиоды неисправны, резисторы тоже оказались в обрыве.

Анализ причины отказа светодиодов показал, что за счет сульфатации пластин кислотного аккумулятора его внутреннее сопротивление увеличилось и как следствие, напряжение его зарядки возросло в несколько раз. Во время зарядки фонарик был включен, ток через светодиоды и резисторы превысил предельный, что и привело к выходу их из строя. Пришлось заменить не только светодиоды, но и все резисторы. Исходя из выше оговоренных условиях эксплуатации фонаря были для замены выбраны резисторы номиналом 47 Ом. Величину резистора для любого типа светодиода можно рассчитать с помощью онлайн калькулятора.

Переделка схемы индикации режима зарядки аккумулятора

Фонарь отремонтирован, и можно приступать к внесению изменений в схему индикации зарядки аккумулятора. Для этого необходимо перерезать дорожку на печатной плате зарядного устройства и индикации таким образом, чтобы цепочку HL1-R2 со стороны светодиода отсоединить от схемы.

Далее нужно параллельно цепочке HL1-R2 подключить резистор Rd, проходя через который ток зарядки аккумулятора будет создавать необходимое падение напряжения для обеспечения свечения светодиода HL1.

Свинцово-кислотный AGM аккумулятор был доведен до глубокого разряда, и попытка зарядить его штатным зарядным устройством не привела к успеху. Пришлось аккумулятор заряжать с помощью стационарного блока питания с функцией ограничения тока нагрузки. На аккумулятор было подано напряжение 30 В, при этом он в первый момент времени потреблял ток всего несколько мА. Со временем ток начал возрастать и через несколько часов увеличился до 100 мА. После полной зарядки аккумулятор был установлен в фонарь.

Зарядка глубоко разряженных свинцово-кислотный AGM аккумуляторов в результате долгого хранения повышенным напряжением позволяет восстановить их работоспособность. Способ проверен мною на AGM аккумуляторах не один десяток раз. Новые аккумуляторы, нежелающие заряжаться от стандартных зарядных устройств, при зарядке от постоянного источника при напряжении 30 В восстанавливаются практически до первоначальной емкости.

Аккумулятор был несколько раз разряжен включением фонарика в рабочий режим и заряжен с помощью штатного зарядного устройства. Измеренный ток заряда составил 123 мА, при напряжении на выводах аккумулятора 6,9 В. К сожалению аккумулятор был изношен и его хватало для работы фонаря в течение 2 часов. То есть емкость аккумулятора составляла около 0,2 А×часа и для продолжительной работы фонаря необходима его замена.

HL1-R2 цепочка на печатной плате была удачно размещена, и понадобилось под углом перерезать всего одну токоведущую дорожку, как на фотоснимке. Ширина реза должна быть не менее 1 мм. Расчет номинала резистора и проверка на практике показала, что для стабильной работы индикатора зарядки аккумулятора необходим резистор номиналом 47 Ом мощностью не менее 0,5 Вт.

На фотоснимке представлена печатная плата с запаянным токоограничивающим резистором. После такой доработки индикатор заряда аккумулятора светится только в случае, если действительно происходит заряд аккумулятора.

Модернизация переключателя режимов работы

Для завершения работы по ремонту и модернизации фонарей необходимо выполнить перепайку проводов на выводах переключателя.

В моделях ремонтируемых фонарей для включения применен четырех позиционный переключатель движкового типа. Средний вывод на приведенной фотографии является общим. При положении движка переключателя в крайнем левом положении общий вывод подключается к левому выводу переключателя. При перемещении движка переключателя из крайнего левого положения на одну позицию вправо, общий его вывод подключается ко второму выводу и при дальнейшем перемещении движка последовательно к 4 и 5 выводам.

К среднему общему выводу (смотри фотографию выше) нужно припаять провод, идущий от положительного вывода аккумулятора. Таким образом, появится возможность подключать аккумулятор к зарядному устройству или светодиодам. К первому выводу можно припаять провод, идущий от основной платы со светодиодами, ко второму можно припаять токоограничивающий резистор R5 величиной 5,6 Ом для возможности переключения фонарика в энергосберегающий режим работы. К крайнему правому выводу припаять проводник, идущий от зарядного устройства. Таким образом будет исключена возможность включить фонарь во время зарядки аккумулятора.

Ремонт и модернизация
светодиодного аккумуляторного фонаря-прожектора «Фотон PB-0303»

Попал мне в ремонт еще один экземпляр из ряда светодиодных фонарей китайского производства под названием Светодиодный фонарь-прожектор «Фотон PB-0303». Фонарь при нажатии на кнопку включения не реагировал, попытка зарядить аккумулятор фонаря с помощью зарядного устройства к успеху не привела.

Фонарь мощный, дорогой, стоит около $20. По заявлению производителя световой поток фонаря достигает 200 метров, корпус выполнен из ударопрочного ABS-пластика, в комплекте имеется отдельное зарядное устройство и ремень для переноса на плече.

Светодиодный фонарь Фотон обладает хорошей ремонтопригодностью. Для получения доступа к электрической схеме достаточно открутить пластмассовое кольцо, удерживающее защитное стекло, вращая кольцо против часовой стрелки, если смотреть на светодиоды.

При ремонте любых электроприборов поиск неисправности всегда начинается с источника питания. Поэтому первым делом было измерено с помощью мультиметра, включенного в режим измерения постоянного напряжения, напряжение на выводах кислотного аккумулятора. Оно составил 2,3 В, вместо 4,4 В положенных. Аккумулятор был полностью разряжен.

При подключении зарядного устройства напряжение на клеммах аккумулятора не изменялось, стало очевидным, что зарядное устройство не работает. Фонариком пользовались, пока аккумулятор полностью не разрядился, а затем он продолжительное время не эксплуатировался, что и привело к глубокой разрядке аккумулятора.

Осталось проверить исправность светодиодов и остальных элементов. Для этого был снять отражатель, для чего были откручены шесть саморезов. На печатной плате находилось всего три светодиода, ЧИП (микросхема) в виде капельки, транзистор и диод.

От платы и аккумулятора пять проводов уходило в ручку. Для того, чтобы разобраться в их подключении понадобилось ее разобрать. Для этого нужно крестовой отверткой открутить внутри фонаря два винта, которые были расположены рядом с отверстием, в которые уходили провода.

Для отсоединения ручки фонаря от его корпуса ее необходимо сдвинуть в сторону от винтов крепления. Делать это нужно аккуратно, чтобы не оторвать от платы провода.

Как оказалось в ручке небыло радиоэлектронных элементов. Два белых провода были припаяны к выводам кнопки включения/выключения фонаря, а остальные к разъему для подключения зарядного устройства. К 1 выводу разъема (нумерация условная) был припаян провод красного цвета, который вторым концом был припаян к плюсовому входу печатной платы. Ко второму контакту был припаян сине-белый проводник, который вторым концом был припаян к минусовой площадке печатной платы. К 3 выводу был припаян зеленый провод, второй конец которого был припаян к минусовому выводу аккумулятора.

Электрическая принципиальная схема

Разобравшись с проводами, спрятанными в ручке можно начертить электрическую принципиальную схему фонаря Фотон.

С отрицательного вывода аккумулятора GB1 напряжение подается на вывод 3 разъема Х1 и далее с его вывода 2 через сине-белый проводник поступает на печатную плату.

Разъем Х1 устроен таким образом, что когда штекер зарядного устройства в него не вставлен, то выводы 2 и 3 соединяются между собой. Когда штекер вставляется, то выводы 2 и 3 разъединяются. Таким образом, обеспечивается автоматическое отключение электронной части схемы от зарядного устройства, исключающей возможность случайного включения фонаря во время зарядки аккумулятора.

С положительного вывода аккумулятора GB1 напряжение подается на D1 (микросхема-чип) и эмиттер биполярного транзистора типа S8550. ЧИП выполняет только функцию триггера, позволяющего кнопкой без фиксации включать или выключать свечение светодиодов EL (⌀8 мм, цвет свечения – белый, мощность 0,5 Вт, ток потребления 100 мА, падение напряжения 3 В.). При первом нажатии на кнопку S1 с микросхемы D1 на базу транзистора Q1 подается положительное напряжение, он открывается и на светодиоды EL1-EL3 поступает питающее напряжение, фонарь включается. При повторном нажатии на кнопку S1, транзистор закрывается и фонарь выключается.

С технической точки зрения такое схемное решение безграмотно, так как повышает стоимость фонаря, снижает его надежность, и в дополнение за счет падения напряжения на переходе транзистора Q1 теряется до 20% емкости аккумулятора. Такое схемное решение оправдано при наличии возможности регулировки яркости светового луча. В данной модели вместо кнопки достаточно было поставить механический выключатель.

Вызвало удивление, что в схеме светодиоды EL1-EL3 подключены параллельно к аккумулятору как лампочки накаливания, без токоограничивающих элементов. В результате при включении через светодиоды проходит ток, величина которого ограничена только внутренним сопротивлением аккумулятора и при его полном заряде ток может превысить допустимый для светодиодов, что приведет выходу их из строя.

Проверка работоспособности электрической схемы

Для проверки исправности микросхемы, транзистора и светодиодов от внешнего источника питания с функцией ограничения тока было подано с соблюдением полярности напряжение постоянного тока 4,4 В непосредственно на выводы питания печатной платы. Величина ограничения тока была выставлена 0,5 А.

После нажатия кнопки включения светодиоды засветили. После повторного нажатия – погасли. Светодиоды и микросхема с транзистором оказались исправными. Осталось разобраться с аккумулятором и зарядным устройством.

Восстановление кислотного аккумулятора

Так как кислотный аккумулятор емкостью 1,7 А был полностью разряжен, а штатное зарядное устройство было неисправно то решил его зарядить от стационарного блока питания. При подключении аккумулятора для зарядки к блоку питания с установленным напряжением 9 В, ток заряда составил менее 1 мА. Напряжение было увеличено, до 30 В – ток возрос до 5 мА, и через час под таким напряжением составил уже 44 мА. Далее напряжение было снижено до 12 В, ток упал до 7 мА. После 12 часов заряда аккумулятора при напряжении 12 В ток поднялся до 100 мА, таким током и заряжался аккумулятор в течении 15 часов.

Температура корпуса аккумулятора была в пределах нормы, что свидетельствовало о том, что ток зарядки идет не на выделение тепла, а на накопление энергии. После заряда аккумулятора и доработки схемы, о которой речь пойдет ниже, были проведены испытания. Фонарь с восстановленным аккумулятором просветил беспрерывно 16 часов, после чего начала падать яркость луча и поэтому он был выключен.

Описанным выше способом мне приходилось неоднократно восстанавливать работоспособность глубоко разряженных малогабаритных кислотных аккумуляторов. Как показала практика, восстановлению подлежат только исправные аккумуляторы, о которых на некоторое время забыли. Кислотные аккумуляторы, которые выработали свой ресурс, восстановлению не подлежат.

Ремонт зарядного устройства

Измерение величины напряжения мультиметром на контактах выходного разъема зарядного устройства показало его отсутствие.

Судя по стикеру, наклеенному на корпус адаптера, он представлял собой блок питания, выдающий нестабилизированное постоянное напряжение величиной 12 В с максимальным током нагрузки 0,5 А. В электрической схеме небыло элементов, ограничивающих величину тока зарядки, поэтому возник вопрос, а почему в качестве зарядного устройства использовался обыкновенный блок питания?

Когда адаптер был вскрыт, то появился характерный запах горелой электропроводки, что свидетельствовало о том, что обмотка трансформатора сгорела.

Прозвонка первичной обмотки трансформатора показала, что она в обрыве. После разрезания первого слоя ленты, изолирующего первичную обмотку трансформатора, был обнаружен термопредохранитель, рассчитанный на температуру срабатывания 130°С. Проверка показала, что как первичная обмотка, так и термопредохранитель неисправны.

Ремонт адаптера был экономически не целесообразен, так как необходимо перемотать первичную обмотку трансформатора и установить новый термопредохранитель. Заменил его аналогичным, который был под рукой, на напряжение постоянного тока 9 В. Гибкий шнур с разъемом пришлось перепаять от сгоревшего адаптера.

На фотографии представлен чертеж электрической схемы сгоревшего блока питания (адаптера) светодиодного фонаря «Фотон». Адаптер для замены был собран по такой же схеме, только с выходным напряжением 9 В. Такого напряжения вполне достаточно для обеспечения требуемого тока заряда аккумулятора с напряжением 4,4 В.

Для интереса подключил фонарь к новому блоку питания и измерял ток зарядки. Величина его составила 620 мА, и это при напряжении 9 В. При напряжении 12 В ток был порядка 900 мА, значительно превышающий нагрузочную способность адаптера и рекомендуемый ток заряда аккумулятор. По этой причине от перегрева и сгорела первичная обмотка трансформатора.

Доработка электрической принципиальной схемы
светодиодного аккумуляторного фонаря «Фотон»

Для устранения схемотехнических нарушений с целью обеспечения надежной и долговременной работы в схему фонаря были внесены изменения и выполнена доработка печатной платы.

На фотографии представлена электрическая принципиальная схема переделанного светодиодного фонаря «Фотон». Синим цветом, показаны дополнительно установленные радиоэлементы. Резистор R2 ограничивает ток заряда аккумулятора до 120 мА. Для увеличения тока зарядки нужно уменьшить номинал резистора. Резисторы R3-R5 ограничивают и выравнивают ток, протекающий через светодиоды EL1-EL3 при свечении фонаря. Светодиод EL4 с последовательно включенным токоограничивающим резистором R1 установлен для индикации процесса зарядки аккумулятора, так как разработчиками конструкции фонаря об этом не позаботились.

Для установки на плате токоограничивающих резисторов печатные дорожки были перерезаны, как показано на фотографии. Ограничивающий ток заряда резистор R2 был припаян одним концом к контактной площадке, к которой до этого был припаян положительный провод, идущий от зарядного устройства, а отпаянный провод припаян ко второму выводу резистора. К этой же контактной площадке был припаян дополнительный провод (на снимке желтого цвета), предназначенный для подключения индикатора зарядки аккумулятора.

Резистор R1 и светодиод индикаторный EL4 были размещены в ручке фонаря, рядом с разъемом для подключения зарядного устройства X1. Вывод анода светодиода был припаян к выводу 1 разъема X1, а ко второму выводу, катоду светодиода токоограничивающий резистор R1. Ко второму выводу резистора был припаян провод (на фото желтого цвета), соединяющий его с выводом резистора R2, припаянного к печатной плате. Резистор R2, для простоты монтажа, можно было разместить и в ручке фонарика, но так как он при зарядке нагревается, то решил его разместить в более свободном пространстве.

При доработке схемы применены резисторы типа МЛТ мощностью 0,25 Вт, кроме R2, который рассчитан на 0,5 Вт. Светодиод EL4 подойдет любого типа и цвета свечения.

На этой фотографии показана работа индикатора зарядки во время зарядки аккумулятора. Установка индикатора позволила не только следить за процессом зарядки аккумулятора, но и контролировать наличие напряжения в сети, исправность блока питания и надежность его подключения.

Чем заменить сгоревшей ЧИП

Если вдруг ЧИП – специализированная микросхема без маркировки в светодиодном фонаре «Фотон», или аналогичном, собранном по подобной схеме, выйдет из строя, то для восстановления работоспособности фонаря ее можно успешно заменить механическим выключателем.

Для этого нужно удалить из платы микросхему D1, а вместо транзисторного ключа Q1 подключить обыкновенный механический выключатель, как показано на выше приведенной электрической схеме. Выключатель на корпусе фонаря можно установить вместо кнопки S1 или в любом другом подходящем месте.

Ремонт и переделка светодиодного фонаря
14Led Smartbuy Colorado

Перестал включаться светодиодный фонарь Smartbuy Colorado, хотя три батарейки типоразмера ААА были установлены новые.

Влагонепроницаемый корпус был выполнен из анодированного алюминиевого сплава, имел длину 12 см. Фонарик выглядел стильно и был удобен в эксплуатации.

Как проверить в светодиодном фонаре батарейки на пригодность

Ремонт любого электроприбора начинается с проверки источника питания, поэтому, не смотря на то, что в фонарь были установлены новые батарейки, ремонт следует начинать с их проверки. В фонаре Smartbuy батарейки устанавливаются в специальный контейнер, в котором с помощью перемычек соединены последовательно. Для того чтобы получить доступ к батарейкам фонарика нужно разобрать, вращая против часовой стрелки заднюю крышку.

Батарейки в контейнер необходимо устанавливать, соблюдая обозначенную на нем полярность. На контейнере тоже обозначена полярность, поэтому его нужно заводить в корпус фонаря стороной, на которой нанесен знак «+».

В первую очередь необходимо визуально проверить все контакты контейнера. Если на них имеются следы окислов, то контакты необходимо зачистить до блеска с помощью наждачной бумаги или соскоблить окисел лезвием ножа. Для исключения повторного окисления контактов их можно смазать тонким слоем любого машинного масла.

Далее нужно проверить пригодность батареек. Для этого, прикоснувшись щупами мультиметра, включенного в режим измерения постоянного напряжения, необходимо измерять напряжение на контактах контейнера. Три батарейки включены последовательно и каждая из них должна выдавать напряжение 1,5 В, следовательно напряжение на выводах контейнера должно составлять 4,5 В.

Если напряжение меньше указанного, то необходимо проверить правильность полярности батареек в контейнере и измерять напряжение каждой из них индивидуально. Возможно, села только одна из них.

Если с батарейками все в порядке, то нужно вставить, соблюдая полярность контейнер в корпус фонаря, закрутить крышку и проверить его на работоспособность. При этом надо обратить внимание на пружину в крышке, через которую передается питающее напряжение на корпус фонаря и с него прямо на светодиоды. На ее торце не должно быть следов коррозии.

Как проверить исправность выключателя

Если батарейки хорошие и контакты чистые, но светодиоды не светят, то нужно проверить выключатель.

В фонаре Smartbuy Colorado установлен кнопочный герметичный выключатель с двумя фиксированными положениями, замыкающий провод, идущий от положительного вывода контейнера батареек. При первом нажатии на кнопку выключателя его контакты замыкаются, а при повторном – размыкаются.

Так как в фонаре установлены батарейки, то проверить выключатель можно тоже с помощью мультиметра, включенного в режим вольтметра. Для этого нужно вращением против часовой стрелки, если смотреть на светодиоды, открутить его переднюю часть и отложить в сторону. Далее одним щупом мультиметра прикоснуться к корпусу фонарика, а вторым к контакту, который находится в глубине по центру пластиковой детали, показанной на фотографии.

Вольтметр должен показать напряжение 4,5 В. Если напряжение отсутствует нужно нажать кнопку выключателя. Если он исправен, то напряжение появится. В противном случае нужно ремонтировать выключатель.

Проверка исправности светодиодов

Если на предыдущих шагах поиска неисправность обнаружить не удалось, то на следующем этапе нужно проверить надежность контактов, подающих питающее напряжение на плату со светодиодами, надежность их пайки и исправность.

Печатная плата с запаянными в нее светодиодами фиксируется в головной части фонаря с помощью стального подпружиненного кольца, через которое по корпусу фонаря одновременно подается на светодиоды питающее напряжение от минусового вывода контейнера батареек. На фотографии кольцо показано со стороны, которой оно прижимает печатную плату.

Стопорное кольцо зафиксировано довольно крепко, и извлечь его удалось только с помощью приспособления, показанного на фотографии. Такой крючок можно выгнуть из стальной полоски своими руками.

После извлечения стопорного кольца печатная плата со светодиодами, которая изображена на фото, легко извлеклась из головной части фонаря. Сразу бросилось в глаза отсутствие токоограничивающих резисторов, все 14 светодиодов были включены параллельно и через выключатель непосредственно к батарейкам. Подключение светодиодов непосредственно к батарейке недопустима, так как величина протекающего через светодиоды тока ограничивается только внутренним сопротивлением батареек и может вывести светодиоды из строя. В лучшем случае сильно сократит срок их службы.

Так как в фонаре все светодиоды были включены параллельно, то проверить их с помощью мультиметра, включенного в режим измерения сопротивления не представлялось возможным. Поэтому на печатную плату было подано питающее постоянное напряжение от внешнего источника величиной 4,5 В с ограничением тока до 200 мА. Все светодиоды засветились. Стало очевидным, что неисправность фонаря заключалась в плохом контакте печатной платы с фиксирующим кольцом.

Ток потребления светодиодного фонаря

Для интереса измерял ток потребления светодиодами от батареек при включении их без токоограничительного резистора.

Ток составил более 627 мА. В фонарике установлены светодиоды типа HL-508H, рабочий ток которых не должен превышать 20 мА. 14 светодиодов включены параллельно, следовательно, суммарный ток потребления не должен превышать 280 мА. Таким образом, ток, протекающий через светодиоды, превысил номинальный более чем в два раза.

Такой форсированный режим работы светодиодов недопустим, так как ведет к перегреву кристалла, и как следствие, преждевременный выход светодиодов из строя. Дополнительным недостатком является быстрый разряд батареек. Их хватит, если раньше не перегорят светодиоды, не более чем на час работы.

Конструкция фонарика не позволяла впаять токоограничительные резисторы последовательно с каждым светодиодом, поэтому пришлось установить один общий на все светодиоды. Номинал резистора пришлось определять экспериментально. Для этого фонарик был запитан от штанных батареек и в разрыв положительного провода был включен амперметр последовательно с резистором номиналом 5,1 Ом. Ток составил около 200 мА. При установке резистора 8,2 Ом ток потребления составил 160 мА, что, как показала проверка, вполне достаточно для хорошего освещения на расстоянии не менее 5 метров. На ощупь резистор не нагревался, поэтому подойдет любой мощности.

Переделка конструкции

После проведенного исследования стало очевидным, что для надежной и долговечной работы фонаря необходимо дополнительно установить ограничивающий ток резистор и продублировать дополнительным проводником соединение печатной платы с светодиодами и фиксирующим кольцом.

Если раньше надо было, чтобы отрицательная шина печатной платы касалась корпуса фонаря, то в связи с установкой резистора, понадобилось исключить касание. Для этого с печатной платы по всей ее окружности, со стороны токоведущих дорожек с помощью надфиля был сточен угол.

Для исключения касания прижимного кольца к токоведущим дорожкам при фиксации печатной платы на нее были приклеены клеем «Момент» четыре резиновых изолятора толщиной около двух миллиметров, как показано на фотографии. Изоляторы можно изготовить из любого диэлектрического материала, например пластмассы или плотного картона.

Резистор был заранее припаян к прижимному кольцу, а к крайней дорожке печатной платы припаян отрезок провода. На проводник была надета изолирующая трубка, и затем провод припаян ко второму выводу резистора.

Далее печатная плата была зафиксирована прижимным кольцом, после чего головная часть фонаря была прикручена к его корпусу.

После простой модернизации фонаря своими руками он стал стабильно включаться и световой луч хорошо освещать предметы на расстоянии более восьми метров. Дополнительно срок службы батареек увеличился более чем в три раза, и многократно повысилась надежность работы светодиодов.

Анализ причин отказов отремонтированных китайских светодиодных фонарей показал, что все они вышли из строя из-за безграмотно разработанных электрических схем. Осталось только выяснить, сделано это намеренно, чтобы сэкономить на комплектующих и сократить срок эксплуатации фонарей (чтобы больше покупали новые), или в результате безграмотности разработчиков. Я склоняюсь к первому предположению.

Ремонт светодиодного фонаря RED 110

Попал в ремонт фонарик со встроенным кислотным аккумулятором китайского производителя торговой марки RED. В фонаре имелось два излучателя: – с лучом в виде узкого пучка и излучающий рассеянный свет.

На фотографии представлен внешний вид фонаря RED 110. Фонарь мне сразу понравился. Удобная форма корпуса, два режима работы, петля для подвески на шею, выдвигающаяся вилка подключения к сети для зарядки. В фонаре секция светодиодов рассеянного света светила, а узкого пучка – нет.

Для ремонта сначала было откручено кольцо черного цвета, фиксирующее рефлектор, а затем выкручен один саморез в зоне петли. Корпус легко разделился на две половинки. Все детали были закреплены на саморезах и легко снимались.

Схема зарядного устройства была выполнена по классической схеме. Из сети через токоограничивающий конденсатор емкостью 1 мкф напряжение подавалось на выпрямительный мост из четырех диодов и далее на выводы аккумулятора. Напряжение с аккумулятора на светодиод узкого луча подавалось через токоограничивающий резистор 460 Ом.

Все детали были смонтированы на односторонней печатной плате. Провода были припаяны непосредственно к контактным площадкам. Внешний вид печатной платы представлен на фотографии.

10 светодиодов бокового света были соединены параллельно. Напряжение питания на них подавалось через общий токоограничивающий резистор 3R3 (3,3 Ом), хотя по правилам для каждого светодиода нужно устанавливать отдельный резистор.

При внешнем осмотре светодиода узкого пучка дефектов обнаружено не было. При подаче питания через включатель фонарика с аккумулятора напряжение на выводах светодиода присутствовало, и он нагревался. Стало очевидным, что кристалл пробит, и это подтвердила прозвонка мультиметром. Сопротивление составило при любом подключении щупов к выводам светодиода 46 Ом. Светодиод был неисправен и требовалась его замена.

Для удобства работы от платы светодиода был отпаяны провода. После освобождения выводов светодиода от припоя оказалось, что светодиод намертво держится всей плоскостью обратной стороны на печатной плате. Для его отделения пришлось закрепить плату в настольных висках. Далее острый конец ножа установить в место соединения светодиода с платой и легонько ударить по ручке ножа молотком. Светодиод отскочил.

Маркировка на корпусе светодиода, как обычно, отсутствовала. Поэтому необходимо было определить его параметры и подобрать подходящий для замены. По габаритным размерам светодиода, напряжению аккумулятора и величине токоограничивающего резистора было определено, что для замены подойдет светодиод мощностью 1 Вт (ток 350 мА, падение напряжения 3 В). Из «Справочной таблицы параметров популярных SMD светодиодов» для ремонта был выбран светодиод LED6000Am1W-A120 белого свечения.

Печатная плата, на которой установлен светодиод выполнена из алюминия и одновременно служит для отвода тепла от светодиода. Поэтому при установке его необходимо обеспечить хороший тепловой контакт за счет плотного прилегания задней плоскости светодиода к печатной плате. Для этого перед запайкой на места контакта поверхностей была нанесена термопаста, которая применяется при установке радиатора на процессор компьютера.

Для того, чтобы обеспечить плотное прилегание плоскости светодиода к плате необходимо сначала положить его на плоскость и немного отогнуть вверх выводы, чтобы они отступали от плоскости на 0,5 мм. Далее выводы залудить припоем, нанести термопасту и установить светодиод на плату. Далее прижать его к плате (удобно это сделать отверткой с вынутой битой) и прогреть выводы паяльником. Далее убрать отвертку, ножом прижать в месте изгиба вывода его к плате и прогреть паяльником. После затвердевания припоя нож убрать. За счет пружинных свойств выводов светодиод будет плотно прижат к плате.

При установке светодиода необходимо соблюдать полярность. Правда в этом случае, если будет допущена ошибка, то можно будет поменять местами подающие напряжение провода. Светодиод припаян и можно проверить его работу и измерять потребляемый ток и падение напряжения.

Ток протекающий через светодиод составил 250 мА, падение напряжения 3,2 В. Отсюда потребляемая мощность (нужно умножить ток на напряжение) составила 0,8 Вт. Можно было увеличить рабочий ток светодиода уменьшив сопротивление 460 Ом, но я этого делать не стал, так как яркость свечения была достаточной. Зато светодиод будет работать в более легком режиме, меньше нагреваться и увеличится время работы фонарика от одной зарядки.

Проверка нагрева светодиода проработавшего в течении часа показала эффективный отвод тепла. Он нагрелся до температуры не более 45°С. Ходовые испытания показали достаточную дальность освещения в темноте, более 30 метров.

Замена кислотного аккумулятора в светодиодном фонаре

Вышедший из строя в светодиодном фонаре кислотный аккумулятор можно заменить как аналогичным кислотным, так и литий-ионным (Li-ion) или никель-металгидридными (Ni-MH) аккумуляторами типоразмера АА или ААА.

В ремонтируемых китайских фонарях были установлены свинцово-кислотные AGM аккумуляторы разных габаритных размеров без маркировки напряжением 3,6 В. По расчету емкость этих аккумуляторов составляет от 1,2 до 2 А×часов.

В продаже можно найти аналогичный кислотный аккумулятор российского производителя для ИБП 4V 1Ah Delta DT 401, который имеет напряжение на выходе 4 В при емкости 1 А×часа, стоимостью пару долларов. Для замены достаточно просто, соблюдая полярность, перепаять два провода.

Технические характеристики аккумулятора Delta DT 401
ПараметрЕдиница измеренияВеличина
Номинальное напряжениеВ4,0
Номинальная емкость (25⁰С)Ач1,0
Максимальный зарядный токА0,3
Количество циклов зарядки, не менеераз400
Саморазряд емкости в месяц при 25°С%3
Рабочий диапазон температур°С-15~50
Габаритные размерымм22×35×64
Высота с учетом выводовмм69
Вескг0,1
Положение при эксплуатациилюбое
Срок службылет3-5

Через несколько лет эксплуатации светодиодный фонарь Lentel GL01, ремонт которого описан в начале статьи, опять принесли мне в ремонт. Диагностика показала, что выработал свой ресурс кислотный аккумулятор.

Был куплен для замены аккумулятор Delta DT 401, но оказалось, что его геометрические размеры были больше, чем неисправного. Штатный аккумулятор фонарика имел размеры 21×30×54 мм и был выше на 10 мм. Пришлось дорабатывать корпус фонарика. Поэтому прежде, чем покупать новый аккумулятор убедитесь, что он вместится в корпус фонаря.

Был удален упор в корпусе и ножовкой по металлу отпилена часть печатной платы, с которой предварительно был выпаян резистор и один светодиод.

После доработки новый аккумулятор хорошо установился в корпус фонаря и теперь, надеюсь, прослужит не один год.

Замена кислотного аккумулятора
аккумуляторами типоразмера АА или ААА

Если нет возможности приобрести аккумулятор 4V 1Ah Delta DT 401, то его можно успешно заменить тремя любыми пальчиковыми никель-металгидридными (Ni-MH) аккумуляторами типоразмера АА или ААА емкостью от 1 А×часа, которые имеют напряжение 1,2 В. Для этого достаточно соединить последовательно, соблюдая полярность, три аккумулятора проводами методом пайки. Однако экономически такая замена нецелесообразна, так как стоимость трех качественных пальчиковых аккумуляторов типоразмера АА может превышать стоимость покупки нового светодиодного фонаря.

Но где гарантия, что в электрической схеме нового светодиодного фонаря не имеются ошибки, и не придется его тоже дорабатывать. Поэтому считаю, что замена свинцового аккумулятора в доработанном фонаре целесообразна, так как обеспечит надежную работу фонаря еще несколько лет. Да и всегда будет приятно пользоваться фонариком, отремонтированным и модернизированным своими руками.

Замена кислотного аккумулятора
Li-ion аккумулятором

Замене батареек или аккумуляторов в светодиодном фонаре посвящена отдельная статья «Как заменить свинцовый аккумулятор литий-ионным».

Post Views: 1 012

Замена светодиодов в фонарике | 2 Схемы

Имелся вот такой фонарик китайского производства. Питание 4,5 вольт (3 батареи типоразмера ААА) и 7 штук светодиодов синего цвета свечения. Переключатель в боковой крышке корпуса позволяет переключать режимы свечения — горит один светодиод, либо два, либо все семь. Яркость свечения даже всех светодиодов вместе оставляла желать лучшего, к тому же синий цвет их свечения — не самый удачный вариант для работы в условиях плохого освещения. Поэтому возникло желание исправить этот недостаток заменой светодиодов на более яркие и чтобы цвет свечения был белым.

Искать специально белые светодиоды долго не пришлось, так как под рукой оказался небольшой отрезок, оставшийся от светодиодной ленты на 24 вольта с несколькими светодиодными «модулями». Для проверки один такой модуль был выпаян с ленты. В своём составе он имел три отдельных светодиода, соединённых параллельно — три вывода с одной стороны — «+» питания и три с другой стороны — «-» (красные полоски со стороны плюсовых выводов обозначены маркером):

При проверке эти выводы (по три с каждой стороны) также были запараллелены и проверены на работоспособность при величине напряжения от 3,6 до 4,5 вольт. Во всём этом диапазоне питающих напряжений светодиодные модули с такой ленты оказались вполне работоспособны. С ленты было взято три таких модуля и к их выводам припаяны небольшие проволочные проводники:

Затем фонарик был разобран и печатная плата со светодиодами откручена от корпуса (крепилась двумя небольшими саморезами):

Перед выпайкой светодиодов из платы фонарик можно включить на всех его трёх режимах работы и пометить светодиоды, которые загораются в положениях переключателя «1-2-3». Затем именно на места этих светодиодов следует впаять три новых светодиодных модуля от светодиодной ленты. В моём случае распайка светодиодов фонарика была такой:

— (в положении переключателя «3» горят все светодиоды, а не только помеченные здесь цифрой «3»).

Таким образом понятно, что три новых светодиодных модуля следует впаивать на места бывших синих светодиодов соответственно «1» «2» и «3». Тут следует заметить, что было выбрано всего три новых модуля, а не семь, чтобы ограничить максимальный ток потребления фонарика. В любом случае в таком новом варианте фонарик будет светить значительно ярче прежнего (!). Перед пайкой модулей следует обязательно пометить на плате полярность выводов, для чего опять же можно включить фонарик и с помощью тестера определить плюсовые и минусовые контактные площадки с отверстиями под «ножки» светодиодов. В случае с этим фонариком плюсовой вывод питания оказался «общим», а минусовой коммутировался на разные светодиоды в соответствии с разными положениями переключателя. Затем плата была установлена на место и закреплена саморезами.

При этом вкладка-рефлектор из пластика с зеркальным напылением не ставился, так как особой пользы от его установки замечено не было. При использовании модулей от светодиодных лент другого типа и мощности, следует учитывать ток потребления одного модуля и силу его светоотдачи. И в соответствии с этим определить и использовать их необходимое количество. При меньшей мощности можно впаять и все семь штук.

Такой вариант фонарика даёт гораздо большую интенсивность освещения, к тому же нормального, белого цвета. Но следует иметь в виду, что ток потребления при включении всех трёх светодиодных модулей данного типа составляет порядка 0,6 А и мощности таких батареек, которые изначально предусмотрены конструкцией фонарика на долго не хватит. Поэтому очень желательно установить вместо батарей аккумуляторы подобного типоразмера и приобрести либо сделать для них зарядное устройство. Как уже указывалось выше, в таком варианте фонарик будет достаточно хорошо работать и от батарей (напряжение питания 3 х 1,5 = 4,5 вольт) и от аккумуляторов (3 х 1,2 = 3,6 вольт). Самый лучший вариант был бы, конечно, при использовании более мощного аккумулятора от сотового телефона с напряжением 3,6-3,7 вольт и ёмкостью побольше, но конструкция корпуса данного фонарика не позволяет, к сожалению разместить там такой аккумулятор. Специально для 2Схемы.ру — Андрей Барышев.

Делаем супер яркий аккумуляторный светодиодный фонарь своими руками

В своей статье я расскажу вам, как сделать безумно яркий аккумуляторный светодиодный фонарь, и превратить ночь в день своими руками.

Большинство из нас пользуется фонарями в походах, для ночных прогулок или просто, когда выходит в темноту. Обычно эти фонари мы покупаем в хозяйственных магазинах, и они светят достаточно тускло. Чтобы исправить это, я придумал и собрал сверхмощный фонарь, который подходит для освещения дороги ночью, создания крутых фото и видео эффектов (вроде светящихся сфер в научной фантастике), освещения рабочей площадки и много другого и все это за разумную стоимость.

Шаг 1: Используемые материалы

Даю список использованных мной материалов, можно взять такие же или подобрать что-то похожее.

Также вам понадобятся провода, клеммная колодка, предохранители и держатели для них, припой, термоусадка и тд.

Получившийся дальнобойный фонарь выйдет примерно втрое дешевле, чем магазинные аналоги. И не забывайте, что аккумулятор и зарядное устройство можно использовать в других приборах. Также во время сборки ручного фонаря вы приобретете новые знания и опыт, а это бесценно.

Шаг 2: Основные рабочие моменты сборки фонаря

Так как диод в нашем прожекторе потребляет огромное количество энергии, вплоть до 100 Вт (33 В и 3 А), он отдает очень много тепла, поэтому ему нужен серьезный теплоотвод. Тот, что я указал в своем списке может показаться вам чересчур большим, и так оно и есть, но и наш фонарь сам по себе «чересчур».

Чтобы обеспечить энергией этого «зверя» вам понадобится мощный аккумулятор, для приборов с высоким энергопотреблением, также он должен быть легким и компактным, ведь мы с вами как-никак переносной фонарь делаем, — свинцово-кислотные сразу отпадают. Этим требованиям отвечают литий-полимерные аккумуляторы. Такие обычно устанавливают на дронов и РУ-модели. Они небольшие, легкие и их можно быстро разрядить – то, что надо для нашего фонаря. Я установил в свой фонарь 11,1В аккумулятор (ссылка выше).

Так как мощность аккумулятора 11,1В, а диоду нужно 33В, мы и взяли повышающий преобразователь. Он использует встроенный потенциометр, чтобы повышать входное напряжение 11,1В до 33В на выходе. Вы должны следить, чтобы диод не получал больше 34В, и не меньше 26В. Для того, чтобы отслеживать выходное напряжение преобразователя вам и нужен будет цифровой вольт-амперметр. Он показывает вам напряжение и силу тока, идущего к диоду. Все это позволяет нам регулировать яркость света и помогает предотвратить подачу тока слишком высокого напряжения. Для дополнительной защиты мы установим 4А плавкие предохранители на выходе преобразователя. Как бы забавно ни было взорвать 100Вт диод, ждать доставки снова не хочется.

Индикатор разряда необходим для предотвращения глубокого разряда, ввиду чувствительной внутренней химии литий-полимерных аккумуляторов такой индикатор необходим. Каждый элемент аккумулятора будет заряжаться при напряжении до 4,2В на каждый элемент, и не ниже 3В. Если напряжение опустится ниже 3В, оно быстро упадет до 1В, это повредит элемент. Мы предупредим это, установив индикатор разряда на 3,2В (раздастся звуковой сигнал) с помощью кнопки наверху. Но если по какой-то неизвестной причине напряжение упадет ниже 3,2В, быстро поставьте аккумулятор на зарядку на наименьший уровень заряда, это позволит восстановить аккумуляторный элемент с минимальными повреждениями.

В своем фонаре я установил два выключателя – один, главный, на общее питание, второй – только на диод. Я сделал это для того, чтобы при выключенном свете система охлаждения, индикатор разряда и цифровой вольтамперметр продолжали работать. Так я могу видеть напряжение в аккумуляторе с включенным или выключенным светом, кроме того, мне нравится слушать, как мой прибор шумит при включении главного выключателя.

Шаг 3: Монтируем диод к теплоотводу

Чтобы начать монтаж, нанесите на диод термопасту, как показано на картинке сверху (так как применение термопасты имеет много противоречивых отзывов, вы можете этого не делать). После этого я прикрутил винтами алюминиевый теплоотвод, лежавший у меня без дела, к диоду, и закрепил их на большом теплоотводе, как на другой картинке выше.

Не закручивайте гайки слишком сильно, чтобы не погнуть диод.

Вы можете приклеить линзу с рефлектором на этом этапе, используя эпоксидную смолу.

Шаг 4: Корпус

Корпус я взял от старого сломанного фонаря. Сначала я достал его содержимое – две лампочки от автомобильных фар и две небольшие свинцовокислые батареи. Потом я немного модифицировал корпус, чтобы уместить в нем новое содержимое. Для этого мне понадобились: термоклей, эпоксидная смола, наждачная бумага и гравер.

Сначала я удалил некоторые суппорты с помощью гравера. Потом я произвел предварительную сборку всех деталей и присоединил провода к рефлектору, лишнюю длину проводов я отрезал позже. В таких случаях всегда помогает эпоксидная смола. Теперь нужно попробовать, как собранные детали помещаются в корпусе, у меня все уместилось отлично. Затем я прорезал вентиляционные отверстия для кулера и закрыл их куском решетки от динамика старого сломанного айпода. Еще я прорезал и зашкурил отверстия под цифровой вольтамперметр, индикатор разряда, главный выключатель и подстроечный потенциометр, и установил их и повышающий преобразователь, использовав для этого очень много термоклея, потому что внутри корпуса его не видно.

Потом я добавил несколько завершающих штрихов – застежки-липучки на аккумуляторе и на ручке фонаря, чтобы его удобно было крепить к чему-нибудь, и приклеил наклейки, которые пришли в комплекте с аккумулятором. Теперь пора заняться проводами.

Я думаю, не у всех будет такая роскошь, как уже готовый корпус для фонаря, и мне очень интересно, как вы решите эту проблему.

Шаг 5: Электропроводка

Я набросал примитивную схему электропроводки в фонаре. Когда вы будете монтировать проводку фонаря, оставляйте провода достаточно длинными, чтобы их хватило на размер корпуса. Я соединил большую часть проводов до того, как поместил все в корпус, но можно сначала разместить компоненты и после этого протягивать провода, это зависит от корпуса вашего фонаря.

На этом этапе вам понадобится клеммная колодка для соединений с землей и питанием, провода (12 или 14 американский калибр, для соединений с большой мощностью), 4А плавкий предохранитель и держатель для него, и другие мелочи.

Не забудьте все соединения прятать в термоусадку. Сначала припаяйте провод к гнезду коннектора XT60, последовательно соедините выключатель с заземляющим проводом, этот выключатель будет главным. Затем закрепите концы в клеммной колодке, создавая положительную и заземляющую линии (в зависимости от используемой вами клеммной колодки, возможно вам придется вести провода от каждого соединения к клеммам).

Повышающий преобразователь

Припаяйте провода питания и заземления к входам.
Выключатель соедините с держателем предохранителя и подключите к отрицательному выходу. Здесь мы подключим 4А предохранитель.

Для регулировки напряжения, идущего на диод, вам нужен будет доступ к потенциометру. Я для этого вывел уже имеющийся в преобразователе подстроечный потенциометр в доступ.

Цифровой вольтамперметр и диод

Соедините два тонких провода (красный с плюсом, черный с землей), чтобы запитать клеммную колодку. Черный провод большего диаметра соедините с отрицательным выходом повышающего преобразователя, после держателя предохранителя.
Желтый провод пойдет к отрицательному выходу диода. Красный провод большего диаметра пойдет к положительному выходу повышающего преобразователя.

Индикатор разряда

Чтобы подключить индикатор разряда, соедините балансировочный разъем с выводами от земли до третьего, перекусите заземленный провод и соедините с основным разъемом земли на клеммной колодке.

Шаг 6: Чего делать не надо

А вот список вещей, которых делать НЕ надо:

Мои ошибки в основном касались повышающего преобразователя, я взорвал 4 платы в процессе сборки своего фонаря. Ничего страшного, ведь на ошибках учатся — лучшего оправдания я не смог придумать.

Преобразователи 1 и 2 (да, эту ошибку я совершил дважды  не коротите выход – плата может потрескаться или обуглиться). Первый раз я задел провода, идущие к диоду. Когда я поднял напряжение на диоде, меня ослепило, и я случайно закоротил провода.

Преобразователь 3. Не спешите и не пытайтесь тянуть провода до того, как пайка полностью расплавится, иначе вы вырвете контактную площадку. Припой не содержит свинца и времени, чтобы он расплавился уйдет больше, чем у припоя 60/40.

Преобразователь 4. Не перепутайте случайно полярности входов. Будет фейерверк, обязательно.
Кроме этих ошибок, процесс шел гладко.

Шаг 7: Что я хочу изменить

Я планирую внести следующие изменения:

  • я собираюсь заменить подстроечный потенциометр на более подходящий, с удобной ручкой, и как-то добавить ограничение напряжения.
  • сделать адаптер для параллельного подключения двух аккумуляторов.
  • сделать контроллер вентилятора.
  • поэкспериментировать над сужением светового луча.
  • сделать адаптер для подключения к сети.

Также я планирую сделать уменьшенную водонепроницаемую версию своего фонаря, его корпус сам по себе будет теплоотводом. Об этом я сделаю отдельную статью.

Шаг 8: Галерея фотографий

Спасибо за то, что прочитали мою статью.

Лучшая цена светодиодная лампа под сенсорным экраном — Выгодные предложения на светодиодные лампы под сенсорным экраном от глобальных продавцов светодиодных ламп под сенсорным экраном

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для светодиодной лампы под корпусом Touch. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта верхняя светодиодная лампа под прикосновением к корпусу в кратчайшие сроки станет одним из самых популярных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что вы купили светодиодную лампу под шкафчиком на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в светодиодной лампе под корпусом и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести led lamp under cabin touch по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Расчет расстояния полюса уличного фонаря / мощности светильника / площади освещения

(1) Рассчитайте расстояние между каждым полюсом уличного фонаря:

Пример: Рассчитать расстояние между каждым столбом уличного фонаря, имея следующую информацию:

  • Информация о дороге: Ширина дороги 11.5 футов.
  • Детали полюса: Высота полюса составляет 26,5 футов.
  • Светильник на каждом полюсе: мощность светильников 250 Вт, выход лампы (LL) 33200 люмен, требуемый уровень люкс (Eh) 5 люкс, коэффициент использования (Cu) 0,18, коэффициент износа лампы (LLD) составляет 0,8, коэффициент снижения светового потока лампы (LLD) составляет 0,9.
  • Коэффициент высоты помещения должен быть меньше 3.

Расчет:

  • Расстояние между полюсами = (LL * CU * LLD * LDD) / Eh * W
  • Расстояние между полюсами = (33200 × 0.18 × 0,8 × 0,9) / (5 × 11,5)
  • Расстояние между полюсами = 75 футов.
  • Отношение высоты помещения = расстояние между опорами / ширина дороги
  • Space Height Ratio = 3. Что меньше заданного значения.
  • Расстояние между полюсами составляет 75 футов.

(2) Расчет мощности светильника уличного света:

Пример: Рассчитайте ватт уличного освещения каждого светильника на опоре уличного фонаря со следующими данными:

  • Детали дороги: Ширина дороги 7 метров.Расстояние между каждым полюсом (D) — 50 метров.
  • Требуемый уровень освещенности для уличного освещения (L) составляет 6,46 люкс на квадратный метр. Световая отдача составляет 24 люмена / ватт.
  • Коэффициент обслуживания (mf) 0,29, коэффициент использования (Cu) 0,9.

Расчет:

  • Средний люмен лампы (Al) = 8663 Люмен.
  • Средний просвет лампы (Al) = (ДхШхГ) / (mfxcu)
  • Средний просвет лампы (Al) = (6.46x7x50) / (0,29 × 0,9)
  • Средний люмен лампы (Al) = 8663 Люмен.
  • Вт каждого светильника уличного фонаря = Средний люмен лампы / световая отдача
  • Ватт каждого ламинарного уличного фонаря = 8663/24
  • Ватт каждого светильника для уличного освещения = 361 Ватт

(3) Рассчитать требуемую мощность для уличного освещения:

Пример: Рассчитать ватт уличного освещения для следующей площади уличного освещения,

  • Требуемый уровень освещенности для уличного света (L) составляет 6 люкс на квадратный метр.
  • Световая отдача (En) составляет 20 люмен на ватт.
  • Требуемая площадь уличного фонаря для освещения (A) составляет 1 квадратный метр.

Расчет:

  • Необходимая мощность уличного освещения = (Люкс на кв. Метр X площадь поверхности уличного света) / Люмен на ватт.
  • Требуемая мощность уличного освещения = (6 X 1) / 20.
  • Требуемая мощность уличного фонаря = 0,3 Вт на квадратный метр.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Связанные

О компании Jignesh.Parmar (B.E, Mtech, MIE, FIE, CEng)
Джигнеш Пармар закончил M.Tech (Управление энергосистемой), B.E (Электрика). Он является членом Института инженеров (MIE) и CEng, Индия. Членский номер: M-1473586. Он имеет более чем 16-летний опыт работы в сфере передачи, распределения, обнаружения кражи электроэнергии, технического обслуживания и электротехнических проектов (планирование-проектирование-технический обзор-координация-выполнение).В настоящее время он является сотрудником одной из ведущих бизнес-групп в качестве заместителя менеджера в Ахмедабаде, Индия. Он опубликовал ряд технических статей в журналах «Электрическое зеркало», «Электрическая Индия», «Освещение Индии», «Умная энергия», «Индустриал Электрикс» (австралийские энергетические публикации). Он является внештатным программистом Advance Excel и разрабатывает полезные базовые электрические программы Excel в соответствии с кодами IS, NEC, IEC, IEEE. Он технический блоггер и знает английский, хинди, гуджарати, французский языки.Он хочет поделиться своим опытом и знаниями и помочь техническим энтузиастам найти подходящие решения и обновиться по различным инженерным темам.

Что внутри и светодиодная лампа

автор: ЛЕЛАНД ТЕШЛЕР, исполнительный редактор

Сюрприз: заглянув внутрь пяти светодиодных ламп, предназначенных для замены ламп накаливания мощностью 60 Вт, можно увидеть, какие режимы проектирования варьируются от совершенно простых до поразительно сложных.

Среднестатистический потребитель может подумать, что когда дело доходит до лампочек, одна примерно такая же, как и другая.Этот вид мог быть точным, когда в каждой розетке была лампа накаливания. Это, конечно, не так для светодиодных ламп, предназначенных для замены ламп накаливания.

Мы пришли к такому выводу после демонтажа пяти светодиодных ламп, продаваемых как эквиваленты ламп накаливания мощностью 60 Вт. Все пять выбранных нами ламп получили высокие оценки журнала Consumer Reports. Но на этом общность остановилась. Когда мы вошли внутрь, мы обнаружили совершенно разные подходы к технологиям строительства, управлению температурным режимом и проектированию электроники.

Начнем с лампы под названием E27 A19 LED от Home EVER Inc. в Лас-Вегасе. Механика лампочки и ее электроники предельно просты. Двусторонняя печатная плата, похоже, была припаяна оплавлением. Два провода соединяют плату с металлической пластиной, на которой находится 30 светодиодов. Еще два провода идут к проводам розетки. Все четыре провода выглядят так, как будто они были припаяны вручную.

Пластиковый корпус преобразователя переменного / постоянного тока Home EVER выдвинулся из нижней части радиатора. Плата преобразователя (справа) находится в пластиковом корпусе.

Лампа построена вокруг радиатора высотой 2 дюйма, который весит 2 унции и выглядит как отливка из металла. В основании лампы находится пластиковый корпус, в котором находится преобразователь переменного / постоянного тока. Электрические подключения к патрону лампы находятся на одном конце корпуса. Другой конец крепится к радиатору двумя маленькими винтами.

Радиатор и пластиковое основание лампы Home EVER удерживают преобразователь постоянного / переменного тока с удаленными металлическими резьбами. > Здесь соединение базовой ножки по-прежнему подключено к конвертеру.

Дополнительные приспособления к радиатору — это матовая поликарбонатная лампа, в которую заключены светодиоды, и металлическая пластина диаметром 2 дюйма, на которой находятся светодиоды. Пластиковая лампа, очевидно, вставляется в радиатор, а светодиодная пластина крепится тремя винтами. Между светодиодной пластиной и радиатором нанесена пара точек теплопроводности.

Конструкция преобразователя переменного / постоянного тока проста. Единственные компоненты, не относящиеся к SMD, — это два больших конденсатора, импульсный резистор на входе и трансформатор.Соединения от платы к основанию винта и к плате светодиодов выполняются дискретными проводами, но подключение к контакту ножки лампы было выполнено машинным способом. Однако электрическое соединение с металлической резьбой — это просто отрезок оголенного провода, зажатого между пластиковым корпусом и внутренней поверхностью резьбы.

Электроника преобразователя переменного / постоянного тока — голая. Диодный мост на входе — четыре дискретных диода. На плате есть единственная микросхема. Это источник питания с понижающей топологией, предназначенный для обеспечения постоянного тока и произведенный компанией Bright Power Semiconductor (BPS) в Китае.Чип, получивший название BP2812, включает полевой МОП-транзистор на 600 В. В спецификации указан рабочий ток микросхемы на уровне 200 мкА.

На печатной плате Home EVER видны четыре диода, составляющие выпрямительный мост и микросхему BP2812 (внизу). На другой стороне платы (вверху) находятся компоненты управления энергией и плавкий предохранитель на входе.

«Типовая прикладная схема», указанная в спецификации BP2812, очень близка к реальной схеме, которую мы нашли на печатной плате светодиода. Семь резисторов входят в простые сети, которые обрабатывают напряжение Vcc, измеряют пиковый ток понижающей индуктивности и регулируют входное напряжение на ИС.Пять конденсаторов выполняют рутинную работу по фильтрации линии переменного тока, шунтируют переменный ток для вывода Vcc и контактов считывания линии, а также понижающую топологию. Встроенный предохранитель отключает питание всей цепи в случае слишком большого потребления тока.

Судя по графике на сайте BPS, похоже, что BPS сам собрал плату. Там есть изображения примеров плат для нескольких других светодиодных приложений, которые очень похожи на это.

Микросхема, питающая светодиодную лампу Home EVER, в основном представляет собой источник постоянного тока, питающий встроенный MOSFET.Эталонная схема от производителя микросхем Bright Power Semiconductor близка к той, что мы нашли на печатной плате.

Следует отметить, что влияние температуры на работу светодиода не учитывается в преобразователе постоянного / переменного тока. Светодиоды излучают меньше света при повышении их температуры. Обычно это не проблема при небольших изменениях температуры. Чувствительность глаза к свету логарифмическая, и глаз не особенно чувствителен к небольшим изменениям яркости. Нет ничего необычного в том, что световой поток светодиода падает на 10% при повышении температуры перехода от комнатной до 150 ° C.

Но ток светодиода также можно уменьшить при более высоких температурах, чтобы уменьшить потребность в теплоотводе. Тем не менее, в преобразователе переменного / постоянного тока лампочки Home EVER нет датчика температуры. И схемы диммирования нет.

Но в целом светодиодная лампа, вероятно, хорошо работает там, где не требуется регулировка яркости.

Osram
Светодиодная лампа Osram Sylvania мощностью 60 Вт примечательна тем, что имеет относительно небольшой состоящий из двух частей радиатор.Одна часть представляет собой башню в форме пятиугольника высотой 1 дюйм, которая служит основой для шести светодиодных панелей, пять из которых имеют форму пятиугольника, а шестая находится на вершине башни пятиугольника. Другой — это цилиндрический литой радиатор длиной 0,75 дюйма, который, по-видимому, защелкивается в верхней части пластикового купола, в котором размещены светодиоды. Цилиндрический литой радиатор и башня вместе весят 1,3 унции.

Вид на светодиодную лампу Osram с отрезанным пластиковым шаром, открывающий башню в форме пятиугольника, на которой расположены светодиоды. Видно, что провода от платы преобразователя переменного / постоянного тока припаяны к верхней пластине.

Основание устройства представляет собой цельный пластиковый корпус, в котором находится монтажная плата преобразователя переменного / постоянного тока. Два провода соединяют его с пятиугольной башней с 18 светодиодами, по три на каждой грани. Соединения между платами, похоже, были припаяны оплавлением. Но дискретные провода между печатной платой и светодиодной сборкой, похоже, были припаяны вручную. Точно так же соединения с цоколем лампы представляют собой дискретные провода, один из которых зажат между металлической резьбой, а другой — машиной, собранной на ножке лампы.

Заливочный материал, окружающий плату преобразователя переменного / постоянного тока лампы Osram и пластиковый корпус, из которого она была извлечена.

По причинам, которые до конца не ясны, разработчики лампы Osram решили закрепить плату преобразователя переменного / постоянного тока. Относительно небольшой радиатор на этой плате по сравнению с другими конструкциями, которые мы видели, может указывать на то, что заливка предназначена для улучшения рассеивания тепла, хотя заливочный материал не полностью заполняет пустое пространство между электронными компонентами и внешней оболочкой.Однако заливка действительно усложнила процесс расшифровки схемы.

Эталонная схема SSL21082AT кажется близкой к той, что мы нашли на печатной плате Osram. Чип имеет вход для резистора NTC, но мы не обнаружили его ни на печатной плате, ни на металлических пластинах, на которых крепятся светодиоды.

Основная плата для светодиодной лампы Osram двухсторонняя. Он содержит две микросхемы, одна из которых представляет собой диодный мост для входа переменного тока, а другая — микросхему драйвера SSL21082AT от NXP Semiconductors. Функции, реализованные на микросхеме NXP, включают диммирование, защиту от перегрева и контроль перегрева светодиодов, защиту от короткого замыкания на выходе и режим перезапуска в случае отключения электроэнергии.Эта ИС имеет встроенный внутренний переключатель высокого напряжения и работает как понижающий преобразователь режима граничной проводимости (BCM).

Основной радиатор светодиодной лампы Osram представляет собой отливку цилиндрической формы, которая показана здесь в виде четырех частей после извлечения из корпуса лампы. Металлическая резьба крепится к пластиковому корпусу, на котором крепится плата преобразователя переменного / постоянного тока, которая видна здесь.

BCM — это квазирезонансный метод, используемый для повышения энергоэффективности. Основная идея BCM заключается в том, что ток индуктора начинается с нуля в каждом периоде переключения.Когда силовой транзистор повышающего преобразователя включен на фиксированное время, пиковый ток индуктора пропорционален входному напряжению. Форма волны тока треугольная; поэтому среднее значение в каждом периоде переключения пропорционально входному напряжению.

После удаления герметизирующего материала с печатной платы лампы Osram на печатной плате стала видна ИС драйвера SSL21082AT от NXP Semiconductors. Другая микросхема на плате — это мостовой выпрямитель. Конденсаторы для управления энергией и катушки индуктивности устанавливаются с другой стороны платы.

Энергия накапливается в катушке индуктивности, когда переключатель включен. Ток индуктора равен нулю, когда полевой МОП-транзистор включен. Амплитуда нарастания тока в катушке индуктивности пропорциональна падению напряжения на катушке индуктивности и времени включения переключателя MOSFET. Когда полевой МОП-транзистор выключен, энергия в катушке индуктивности направляется к выходу. Ток светодиода зависит от пикового тока через индуктор и от угла диммера. Новый цикл начинается, когда ток индуктора становится нулевым.

3M
Светодиод 3M имеет особый вид благодаря белой цилиндрической колонне высотой 2 дюйма, видимой под полупрозрачным пластиковым куполом. Колонка — это просто металлический радиатор; очевидно, это не имеет ничего общего с рассеянием света.

Светодиодная лампа 3М со снятым пластиковым глобусом. Белый столбик является радиатором и мало влияет на светоотдачу. Светодиоды расположены вокруг обода пластиковой колбы в металлическом радиаторе.

Светодиоды расположены на гибкой печатной плате, прикрепленной к другому 2-дюймовому разъему.-высокий теплоотвод, который также служит опорой для цоколя лампы. Пластиковая втулка идет в нижней части радиатора, чтобы удерживать резьбу металлических винтов и поддерживать контакт для ножек в нижней части основания. Радиатор плюс колонка вместе весят 2,4 унции.

Цоколь лампы 3M состоит из пластиковой втулки вокруг радиатора, к которой крепятся металлические резьбы и ножки. Электрические соединения находятся на гибкой цепи, удерживающей светодиоды и преобразователь постоянного / переменного тока. Здесь видны контакт, который загибается за край пластиковой втулки, чтобы войти в контакт с металлической резьбой винта, и второй контакт, который касается стойки на контакте для ног (справа).

Гибкая печатная плата, на которой расположены светодиоды, также содержит схему драйвера постоянного / переменного тока. Это CL8800 от Microchip Technology. Эталонный дизайн состоит из CL8800, шести резисторов и мостового выпрямителя (устройство Fairchild). От двух до четырех дополнительных компонентов являются дополнительными для различных уровней защиты от переходных процессов. Эталонный дизайн Microchip очень близок к тому, что мы нашли в лампе 3M.

Контрольная схема для Microchip CL8800 близка к схеме на светодиодной лампе 3M, хотя лампа 3M включает дополнительную RC-цепь (здесь не показана) для регулирования фазового освещения.

Схема драйвера делит цепочку из 25 светодиодов на два набора по пять, один набор из четырех и один набор из шести. Мы не уверены, почему компания 3М разделила количество светодиодов таким образом. Однако их ориентация интересна. Они располагаются на выступе, образованном радиатором, и ориентированы прямо вверх. Прозрачный шар из карбоната помещается на тот же выступ, поэтому световой поток светодиода фактически направлен к краю самого пластикового шара, а не проходит через шар изнутри корпуса.

Крупный план гибкой схемы на светодиодной лампе 3M, которая удерживает как схему преобразователя переменного / постоянного тока, так и светодиоды.

Схема драйвера светодиода довольно проста и размещена на гибкой схеме без использования герметика, который мог бы мешать. Согласно техническому паспорту Microchip, шесть линейных регуляторов тока потребляют ток на каждом ответвлении и последовательно включаются и выключаются, отслеживая входное синусоидальное напряжение. Микросхема минимизирует напряжение на каждом регуляторе при проводке, обеспечивая высокую эффективность.

Выходной ток на каждом ответвлении индивидуально настраивается резистором. RC-цепь, состоящая из резистора и трех параллельно включенных конденсаторов, на входе мостового выпрямителя обеспечивает диммирование фазы. Два других компонента обеспечивают защиту от переходных процессов при подключении к линии переменного тока. Всего в гибкой схеме 13 дискретных компонентов, которые обеспечивают защиту от переходных процессов, диммирование фаз и задают токи в цепочках светодиодов.

Feit Electric Co.
Лампа от Feit Electric имела самую странную ориентацию среди светодиодов из всех, что мы исследовали. Пластина диаметром 1 7⁄8 дюйма, на которой крепятся 36 светодиодов, частично скрыта в собранной колбе круглой пластиковой деталью с отверстием диаметром 1 дюйм посередине. Эта деталь устанавливается поверх светодиодной пластины. Итак, глядя на собранную лампочку, можно увидеть пластиковую деталь и всего пять светодиодов, видимых в центре пластины под отверстием в ее середине.

Заливочный материал на печатной плате лампы Feit, видимый здесь у основания радиатора, также выступает в качестве структурного элемента, удерживающего опору на месте.Три винта крепили светодиодную пластину к радиатору светодиодной лампы Feit. На обратную сторону светодиодной пластины, видимую здесь, была нанесена термопаста между теплоотводом и поверхностями светодиодной пластины.

Мы не понимаем, почему компания Feit установила пластиковую деталь поверх большинства своих светодиодов. Кусок блокирует большую часть излучаемого света. (У нас нет способа количественно оценить количество света, проходящего через пластик. Но неофициальные тесты показывают, что он почти не проникает.) Таким образом, подавляющее большинство излучаемых люменов исходит от пяти светодиодов в центре пластины.

Светодиодная лампа Feit помещала пластиковый диск поверх всех 36 светодиодов, кроме пяти. Мы не знаем почему.

Остальная часть механической конструкции лампы менее загадочна. Светодиодная пластина крепится к верхней части массивного литого металлического радиатора весом 3,8 унции с помощью трех винтов. Радиатор служит основным корпусом лампы. Схема преобразователя переменного / постоянного тока помещается в пластиковый цилиндр, который вставляется в основание радиатора и прикрепляется к нему двумя винтами.

После снятия заливочного материала на печатной плате светодиодной лампы Feit с одной стороны были обнаружены ИС диодного моста и драйвер светодиода SSL2103T от NXP Semiconductors, а с другой — большие элементы накопления энергии и силовые МОП-транзисторы.

Электроника залита в пластиковый цилиндр, который служит его корпусом. Заливочный материал обширен и заполняет цилиндр. Он также служит структурным элементом, поддерживающим резьбовое основание лампы и контактную ножку. Печатная плата, на которой находится электроника, двусторонняя и простирается почти до основания цоколя лампы. Отрицательный вывод к плате удерживается заливочным материалом на резьбе металлических винтов. Два провода идут от платы к плате светодиода и кажутся припаянными вручную.Сама плата припаяна оплавлением.

Заливочный материал закрыл некоторые детали на печатной плате, но на плате находятся два силовых полевых МОП-транзистора, микросхема диодного моста, пять больших конденсаторов, трансформатор и по крайней мере 22 дискретных компонента, состоящих из резисторов, маленьких колпачков и диодов. Входной мостовой выпрямитель кажется защищенным предохранителем.

Основной микросхемой является драйвер светодиода SSL2103T от NXP Semiconductors. SSL2103 — это, по сути, обратный преобразователь, который работает в сочетании со схемой диммера с отсечкой фазы непосредственно от выпрямленной сети.Он реализует диммирование с помощью интегральной схемы, которая оптимизирует кривую диммирования. Выходы привода доступны для резистивного переключения утечки.

Хотя заливочный материал скрывает некоторые детали подключения, схема кажется близкой к эталонной конструкции чипа NXP. Напряжение сети выпрямляется, буферизуется и фильтруется во входной секции и подключается к первичной обмотке трансформатора. Переданная энергия накапливается в конденсаторе и фильтруется перед запуском цепи светодиодов.

На плате также есть два силовых полевых МОП-транзистора. Кажется, что один из них является частью схемы регулирования яркости, которая разделяет и фильтрует выпрямленное напряжение в сети, чтобы обеспечить вход для генерации кривой затемнения. Выходной сигнал управления сбросом от микросхемы NXP управляет полевым МОП-транзистором для переключения резисторов сброса, которые задействованы в таймере функции диммирования. Другой полевой МОП-транзистор является главным переключателем обратноходового трансформатора.

Схема преобразователя переменного / постоянного тока Feit была близка к эталонной схеме, которую NXP Semiconductors предоставляет для своего преобразователя SSL2103.

Также имеется буферная схема, состоящая из двух конденсаторов и катушки индуктивности. Схема накапливает энергию, чтобы преобразователь мог непрерывно передавать мощность на светодиодную цепочку, несмотря на любые колебания напряжения в сети. Он также фильтрует ток пульсации, генерируемый преобразователем, чтобы снизить любые проводимые в сети излучения.

Наконец, другая часть схемы состоит из конденсатора, выпрямительного диода, резистора, ограничивающего пиковый ток, и защитного стабилитрона, и используется для генерации внешнего источника VCC для ИС.

Philips Lighting Co.
Один примечательный момент в лампе Philips касается теплоотвода. У других ламп, которые мы исследовали, были металлические радиаторы весом от 1,3 до 3,8 унции. Лампа Philips справляется с тепловыми проблемами без дополнительного теплоотвода. Единственный компонент, который распространяет тепло, — это диск диаметром 2,5 дюйма, на который крепятся 26 светодиодов, 13 сбоку. Более того, можно ожидать, что дизайнеры расположили светодиоды на диске так, чтобы они не устанавливались прямо напротив друг друга — такое расположение также могло бы способствовать распространению тепла.Но светодиоды по обе стороны от диска расположены прямо напротив друг друга. Похоже, что светодиодный нагрев просто не был проблемой в этой конструкции.

Одна из причин — наличие термистора с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) на плате светодиода. Но точно проследить схему температурной компенсации не удалось, поскольку плата драйвера имеет три слоя, один из которых скрыт. Дальнейшее усложнение анализа схемы заключается в том, что две шестиконтактные ИС, кажется, обрабатывают преобразование переменного тока в постоянное, и ни одна из них не отмечена логотипом производителя или номером детали.

Поскольку основные ИС невозможно идентифицировать, мы можем только предполагать, как работает драйвер светодиода. Наличие на печатной плате трансформатора, двух больших конденсаторов и силового npn-транзистора (от STMicroelectronics) указывает на то, что преобразователь имеет конструкцию обратного хода. Мы предполагаем, что схема температурной компенсации заключается в смещении переключателя, подающего ток на светодиоды от обратноходового трансформатора. Два транзистора, кажется, обрабатывают ток светодиода. Всего мы насчитали 32 небольших дискретных компонента, состоящих из резисторов, диодов и конденсаторов.Компоненты платы завершали микросхема мостового выпрямителя и три других силовых конденсатора.

У светодиодной лампы Philips не было теплоотвода, кроме двусторонней пластины, удерживающей светодиоды. Одна причина: температурная компенсация. На этом снимке светодиодной пластины виден резистор NTC.

Оказывается, механическая конструкция светодиодной лампы без радиатора может быть довольно простой (а некоторые могут назвать ее элегантной). Лампа Philips в основном представляет собой пластиковый корпус, который закрывает светодиодную пластину и печатную плату драйвера, а также поддерживает металлическую резьбу и контактную ножку.

Диодный мост и силовой npn-транзистор видны на одной стороне печатной платы светодиодной лампы Philips. На другой стороне находятся компоненты накопителя энергии и две неопознанные ИС, обеспечивающие температурную компенсацию, диммирование и преобразование мощности.

Форм-фактор отличается от других лампочек наличием двусторонней светодиодной пластины. Лампа Philips — это не столько лампочка, сколько диск. Вместо того чтобы заключать светодиоды в прозрачный шарообразный корпус, устройство Philips представляет собой плоский профиль с пластиком, закрывающим двустороннюю светодиодную пластину.Кажется, что корпус просто защелкивается поверх светодиодной пластины и печатной платы драйвера.

В светодиодной лампе нет ничего особенного, если она может быть изготовлена ​​без радиатора. Лампа Philips в основном состоит из печатной платы и светодиодной пластины, а также защелкивающегося пластикового корпуса, который также поддерживает контактную ножку. Контакт для ножки крепится к печатной плате на лампе Philips с проводкой, видимой здесь. Контакт с металлической резьбой винта осуществляется посредством проволоки, зажатой между резьбой и пластиковым корпусом.

А поскольку лампа Philips не имеет радиатора, она довольно легкая.Но его дискообразный контур может показаться немного странным для потребителей, привыкших ввинчивать предметы, имеющие форму сфер, в розетки. И он излучает большую часть света с двух сторон, определяемых ориентацией светодиодных пластин. Он зависит от рассеивания через пластиковый корпус для освещения в других направлениях.

Yeelight — Домашний помощник


Интеграция yeelight позволяет управлять лампочками Yeelight Wi-Fi с помощью Home Assistant.

В Home Assistant поддерживаются следующие типы устройств:

  • Light — Платформа Yeelight для опорных фонарей.
  • Двоичный датчик — платформа Yeelight для поддержки двоичных датчиков. На данный момент только датчик ночного режима для потолочного освещения.

Конфигурация

Чтобы настроить эту интеграцию, перейдите к Integrations в разделе Configuration и найдите Yeelight в меню + . Вы можете оставить поле хоста пустым, чтобы настроить обнаруженные устройства. Для настройки устройств используйте кнопку «Параметры» на карте интеграции.

Пользовательские эффекты

Пользовательские эффекты можно настроить только через конфигурацию YAML.Для включения эффекта вы можете использовать сервис light.turn_on.

Возможные переходы: RGBTransition , HSVTransition , TemperatureTransition , SleepTransition .

Где значения массива соответствуют следующему:

  • RGBTransition: [красный, зеленый, синий, продолжительность, яркость] с красным / зеленым / синим числом от 0 до 255, длительность в миллисекундах (минимум 50) и окончательная яркость для перехода к 1- 100 (%).
  • HSVTransition: [оттенок, насыщенность, продолжительность, яркость], где оттенок представляет собой число от 0 до 359, насыщенность 0–100, продолжительность в миллисекундах (минимум 50) и конечная яркость 1–100 (%).
  • TemperatureTransition: [температура, продолжительность, яркость], где temp — это конечная цветовая температура между 1700 и 6500, продолжительность в миллисекундах (минимум 50) и окончательная яркость для перехода на 1–100 (%).
  • SleepTransition: [продолжительность], где продолжительность является числом для времени эффекта в миллисекундах (минимум 50).

Дополнительную информацию о переходах и их ожидаемых параметрах можно найти в документации python-yeelight.

  желтый:
  custom_effects:
    - название: 'Fire Flicker'
      flow_params:
        количество: 0
        переходы:
          - Температура перехода: [1900, 1000, 80]
          - Температура перехода: [1900, 2000, 60]
          - SleepTransition: [1000]
  

Полная комплектация

В этом примере показано, как можно использовать дополнительные параметры конфигурации.

  # Пример записи configuration.yaml
yeelight:
  устройства:
    192.168.1.25:
      имя: Гостиная
      переход: 1000
      use_music_mode: правда
      save_on_change: правда
  custom_effects:
    - название: 'Fire Flicker'
      flow_params:
        количество: 0
        переходы:
          - Температура перехода: [1900, 1000, 80]
          - Температура перехода: [1900, 2000, 60]
          - SleepTransition: [1000]
  

Переменные конфигурации

Список устройств Yeelight.

Имя хоста или IP-адрес лампы.

Понятное имя устройства.

целое число перехода (необязательно, по умолчанию: 350)

Плавные переходы во времени (в мс).

use_music_mode boolean (Необязательно, по умолчанию: false) save_on_change логический (Необязательно, по умолчанию: false)

Сохраняет состояние лампы в энергонезависимой памяти при изменении из Home Assistant.

nightlight_switch_type строка (необязательно)

Добавляет еще один объект для управления ночным режимом (для моделей, которые его поддерживают).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *