СХЕМА ФОНАРИКА НА СВЕТОДИОДАХ
Всем доброго времени суток. Валялся дома фонарик с диодной матрицей на 16 светодиодов, захотел его переделать в смысле усовершенствования схемы питания, тем более было из чего. Сама по себе матрица светит достаточно ярко, но все же не то, как говориться. За основу взял светодиод 1 Вт с коллиматором на 60 градусов, в качестве драйвера светодиода взял схему уже мной приводимую в других материалах.
Схема номер 1
В качестве источника питания выбрал конечно литиевый аккумулятор SAMSUNG 18650 2600ma/h.
Для контроллера разряда аккумулятора применил специализированный контроллер, который стоит в АКБ мобильных телефонов – микросхему DW01-P с ключом на полевом транзисторе.
Задача стояла всё это хозяйство утолкать без переделки корпуса фонаря, так как свободного места оказалось очень мало, а точнее вообще не оказалось, кроме как внутри резьбовой гайки, крепящей родную диодную матрицу в корпусе. Всё это дело поместил на двух печатных платах: на первой сам контроллер разряда АКБ, на второй драйвер светоизлучающего диода. Светодиод припаян к алюминиевой подложке и прижимается к корпусу фонаря все той же резьбовой гайкой. В виду того, что гайка имеет непосредственный тепловой контакт с подложкой светодиода и корпусом фонаря, который также из алюминия, мы получили превосходный радиатор.
Платы между собой спаяны шпильками, для жесткости, на плате контроллера разряда имеется контактная пружина под минус аккумулятора.
Выключатель питания, как и всё остальное, остался не тронутым. Для зарядки аккумулятора его необходимо извлечь из корпуса фонаря. Плата драйвера светодиода на одностороннем текстолите, плата контроллера разряда двусторонняя. На второй стороне контактная пружина, соединение обоих сторон через пропаянную сквозную шпильку. Вот что в результате вышло:
Но на этом дело не закончилось, позже решил разобрать временно свой фонарик. Причина – кривая работа контроллера разряда аккумулятора. Оказался дохлым элемент DW01-P, собственно это и следовало ожидать, так как взят он был из раздутого аккума. Всёже очень хотелось организовать контроль разряда и заряда, и отключение нагрузки при переходе ниже допустимого уровня.
Очередной донор был выковырян из аккумулятора – какого-то SIEMENS, купленного по спекулятивной цене аж 5 гривен, и имел вид примерно такой же как на фото. Пришлось конечно проверить режимы на минимальных и максимальных предельных напряжениях. Он показал свою устойчивую и четкую работу защиты при КЗ. Так как мой аккумулятор не имеет своего контроллера, пришлось его прицепить поверх его корпуса, благо он очень мал и имеет малую толщину. Это дало возможность выкинуть первую плату контроллера в мусорное ведро и немного освободить места под аккумулятором, что дало скрутить части фонарика до упора – теперь все стало как влитое. Доделка платы драйвера не особенная, только в дополнении площадки под пружину для аккумулятора и всё. Если изначально приобрести аккумулятор со встроенным контроллером, то задача переделки сводится вообще к минимуму.
Схема номер 2
Очередная переделка фонарика заключалась в смене драйвера светодиода на более “продвинутый”, а именно ZXSC400, причина наличие дополнительного входа для строба от супервизора, дополнительный вход по токовой стабилизации светодиода. Собственно схема совмещенная с супервизором показана далее.
При достижении напряжения питания ниже порогового значения супервизора, появляется стробирующий импульс на выводе 3 микросхемы ZXSC400, что отправляет его в спящий режим до тех пор, пока напряжение питания не выйдет выше порогового уровня. Таким образом мы можем отказаться от контроллера разряда аккумулятора и не переживать за его жизнь при разряде. Все это хозяйство вместилось на одной плате всё такого же размера и установлено под аккумулятором. Внешне это имеет такой вид:
Обратная сторона двусторонней платы имеет всего лишь пружину под минус аккумулятора:
Резисторы имеют типоразмер 0603, конденсатор электролитический танталовый размер А 47,0х16 Вольт. Новая плата прилагается:
Очередная доработка фонарика, а именно установлен светодиод мощностью 3 Ватт, при этом пришлось подобрать резистор R1 до получения необходимого тока через диод и R2 для контроля тока. Привожу зависимость тока на диоде, в зависимости от питающего напряжения:
- 4.0 Вольт – 0.9 Ампер
- 3.9 Вольт – 0.9 Ампер
- 3.8 Вольт – 0.9 Ампер
- 3.7 Вольт – 0.9 Ампер
- 3.6 Вольт – 0.25 Ампер
Правда тут есть один нюанс – при просадке батареи до 3.6 вольт, микросхема ZXSC переходит специально в пониженный режим потребления для ещё возможной работы фонарика (мало ли что, вот неожиданно выключился к примеру и всё, а так есть потенциальная возможность потянуть ещё значительное время, думаю не один час, правда яркость упадет до 1-ваттного) и так до тех пор пока не поступит стробирующий сигнал на вывод 3. Пришлось между резьбовой гайкой и подложкой светодиода положить медную проставку через КПТ для лучшего отвода тепла от подложки светодиода и передачи на корпус фонаря. Автор материала ГУБЕРНАТОР.
Форум по LED
Обсудить статью СХЕМА ФОНАРИКА НА СВЕТОДИОДАХ
radioskot.ru
РЕМОНТ АККУМУЛЯТОРНОГО ФОНАРЯ
Научились китайцы делать ширпотреб и в частности фонарики. Такого изобилия форм, размеров, расцветок нет, пожалуй, ни в какой другой группе товаров. Дома их уже не меньше пяти штук, но купил ещё один. И вовсе не из любопытства, посмотрел на него и воображение нарисовало картинку как в тёмное время суток включаю боковую панель, прикрепляю торцевой частью с магнитом к металлической гаражной двери, и при свете, не занятыми руками открываю замки. Сервис – «пять звёздочек»! Вот только фонарь предлагалось купить в нерабочем состоянии.
Характеристики фонарика STE-15628-6LED
- 6 светодиодов (3 в отражателе + 3 в боковой панели)
- 2 режима работы
- встроенное ЗУ
- магнит для крепления
- размеры: 11х5х5 см
Внешне абсолютно исправное и привлекательное изделие не создавало светового потока. Ну, разве возможно чтобы вот такая замечательная вещица была совершенно не на что не годной? Данная модель была в единственном экземпляре, но любитель электроники во мне «вещал», что всё преодолимо.
Провод оторвался при вскрытии корпуса, а вот опалённой пластмасса уже была и наводила на мысль, что подгорели электронные компоненты схемы зарядного устройства, а аккумулятор может быть и вполне исправным.
С него и начал проверку. Напряжение на клеммах вольтметр показал равным одному вольту. Имея уже некоторый опыт общения с такими аккумуляторами начал с того, что открыл на нём верхнюю предохранительную планку, снял резиновые колпачки, долил в каждую «банку» по одному кубику дистиллированной воды и поставил на зарядку. Зарядное напряжение 12 В, ток 50 мА.
Зарядка в режиме повышенного напряжения (вместо штатных 4,7 В) длилась два часа, в наличии более 4 вольт.
Раз аккумулятор годный к эксплуатации то ему нужно зарядное устройство, собранное по более приличной схеме и на более надёжных электронных компонентах, нежели чем от китайского производителя, в котором «сгорел» резистор на входе, был пробит один из двух диодов 1N4007 выпрямителя и дымился при включении ЗУ резистор светодиода. В первую очередь необходимы надёжный конденсатор не менее чем на 400 вольт, диодный мост и подходящий стабилитрон на выходе.
Схема ЗУ фонаря
Составленная схема показала свою работоспособность, конденсатор ёмкостью в 1 мкФ и 400 В нашёл МБГО (куда ещё надёжней и в предполагаемый корпус вписывается удачно), диодный мост собран из 4 штук диодов 1N4007, стабилитрон на пробу взял первый попавшийся импортный (напряжение стабилизации определил приставкой к мультиметру, а вот название его прочитать не представилось возможным).
Далее схема была собрана при помощи пайки и использована для производства нормально цикла заряда, предварительно разряженного аккумулятора (миллиамперметр с шунтом, так что в действительности полное отклонение стрелки происходит при токе в 50 мА). Стабилитрон применён уже с напряжением стабилизации 5 В.
Печатная плата для окончательной сборки ЗУ с размерами под корпус зарядки от сотового телефона. Лучшего варианта корпуса тут и не придумать.
Вид реально собранной, работоспособной платы. Корпус конденсатора приклеен к плате клеем «мастер». А вот травить платку поленился, винюсь, случайно оказалась под рукой б/у практически нужного размера и это обстоятельство всё решило.
Зато не поленился заменить информационную наклейку на корпусе зарядки. При полностью заряженном аккумуляторе, в темноте, боковая панель вполне прилично освещает помещение размером 10 кв. метров, а свет от отражателя фары делает хорошо видимыми предметы на расстояние до 10 метров.
В дальнейшем предполагаю подобрать для фонаря более надёжный и мощный аккумулятор. Автор – Babay из Barnaula.
Ремонт электроникиelwo.ru
САМОДЕЛЬНЫЙ ФОНАРИК НА СВЕТОДИОДЕ CREE
Во времена увлечения туризмом был приобретен фонарь Duracell c мощной криптоновой лампой на двух больших батарейках типоразмера D (в советском варианте тип 373). Светил отлично, но высаживал батарейки часа за 3-4.
Кроме того, дважды случилась неприятность – батарейки потекли и электролитом залило все внутри фонаря. Контакты окислились, покрылись ржавчиной и даже после чистки и установки новых элементов питания, фонарь уже не внушал доверия, а уж батарейки тем более. Выбросить было жалко, а не имение возможности использовать, натолкнуло на мысль переделать фонарь на модные сейчас литиевый аккумулятор и светодиод. С полгода в закромах лежал литиевый аккумулятор Sanyo 18650 емкостью 2600 мА/ч, у китайских товарищей выписал вот такой светодиод (якобы Cree XML T6 U2) с рабочим напряжением 3-3,6 В, током 0,3-3 А (опять же, якобы – мощностью 10 Вт), световым потоком 1000-1155 люмен, цветовой температурой 5500-6500 К и углом рассеивания 170 градусов.
Поскольку опыт переделки фонарей на питание от литиевых аккумуляторов уже имелся (ссылка 1 и ссылка 2), то решил пойти тем же путем: применить хорошо зарекомендовавшую себя связку: АКБ 18650 и контроллер заряда TP4056. Оставалось решить одну проблему – какой драйвер использовать для светодиода? Простым токоограничивающим резистором тут не отделаешься – мощность светодиода пусть и не 10 Ватт, как утверждают китайские товарищи, но все же. Изучая материал по «драйверостроению для мощных светодиодов» набрел на очень интересную, и как оказалось, часто применяемую микросхему АМС7135. На основе данной микросхемы китайцы давно и удачно завалили планету своими фонарями). Принципиальная схема питания мощного светодиода на основе АМС7135.
Как видим, допускается питание в диапазоне 2,7…6 В, а это довольно широкий спектр источников питания, в том числе и литиевые аккумуляторы. Задача чипа – ограничить ток, протекающий через светодиод на уровне 350 мА.
Согласно информации производителя чипа, конденсатор Со нужно использовать, если:
- длина проводника между АМС7135 и светодиодом больше 3 см;
- длина проводника между светодиодом и источником питания больше 10 см;
- светодиод и микросхема не установлены на одной плате.
В реальности производители фонарей зачастую пренебрегаю этими условиями, и исключают конденсаторы из схемы. Но как показал эксперимент – напрасно, о чем несколько позже. К дополнительным преимуществам ИС типа АМС7135 можно отнести наличие встроенной защиты при обрыве, КЗ светодиода и диапазон рабочих температур -4О…85°С. Подробно документацию на чип АМС7135 можно изучить тут.
Схема электрическая фонаря
Еще одной важной и крайне полезной особенностью данной микросхемы является то, что их можно устанавливать параллельно для увеличения тока, протекающего через светодиод. В результате родилась такая схема:
Исходя из нее, ток протекающий через светодиод, составит 1050 мА, что на мой взгляд, более чем достаточно для совсем не тактического, а хозяйственного фонаря. Далее приступил к монтажу все в единую систему. При помощи дремеля в корпусе фонаря удалил направляющие для батареек и контактные шины:
Так же дремелем убрал посадочное гнездо для криптоновой лампы и сформировал площадку для светодиода
Поскольку мощный светодиод во время работы выделяет много тепла, то для его рассеивания решил применить теплоотвод, снятый с материнской платы.
По задумке, светодиод, теплоотвод и головная часть фонаря с отражателем будут создавать одно целое и накручиваясь на корпус фонаря не должны ни за что цепляться. Для этого обрезал грани теплоотвода, просверлил отверстия для проводов и приклеил светодиод к теплоотводу термоклеем.
В Sprint-Layout набросал плату драйвера, вытравил, спаял и так же приклеил к теплоотводу.
Как можно видеть, на плате драйвера установлены конденсаторы 10 мкф на входе и два по 0,1 мкф. Так вот, без них ток через светодиод составлял 850 мА, после их установки – 1030 мА. Далее, через прокладку из тонкого стеклотекстолита, приклеил к радиатору контроллер зарядки литиевого аккумулятора TP4056.
Сначала хотел всю конструкцию приклеить к отражателю:
Но этого оказалось не достаточно и пришлось сформировать подиум.
Далее упаковка АКБ в корпус фонаря, пайка проводов к кнопке и контроллеру.
Такую компоновку выбрал по причине не желания ковырять в корпусе фонаря отверстие под зарядку – все-же фонарь водонепроницаемый. Минус конечно есть – провода перекручиваются при наворачивании конструкции на корпус фонаря, но я сделал их длину с запасом и изломов нет. В результате получился хороший фонарь на мощном светодиоде в водонепроницаемом корпусе. В качестве зарядки – зарядное от смартфона с током 1 А.
Время работы составляет порядка двух часов, далее яркость снижается, но и этого времени вполне достаточно чтоб освещать пространство очень ярким светом. Специально для сайта “Электрические схемы” – Кондратьев Николай, Г. Донецк.
Светодиодыelwo.ru
Сказ о том, как я интегрировал контроллер заряда в налобный фонарик.
Здравствуйте читатели Муськи.Решил поведать Вам свою небольшую историю о доработке китайского налобного фонарика с выносным отсеком питания на 1-2 литиевых аккумуляторах 18650.
В принципе данная тема уже обсмактывалась в некоторых постах и обзоры данных плат были неоднократно, поэтому справочной информации будет не много, но возможно и тут будет полезная информация.
Кому интересно, прошу под cut
И так.
Имею в пользовании широко распространенный дешевый китайский фонарь-налобник с выносным блоком аккукмуляторов расположенном на затылке. (головы фонарей могут разниться но отсеки у многих идентичны)
Явный недостаток такой конструкции, это необходимость вынимать аккумулятор из отсека при необходимости его заряда, и так же нужно еще иметь под рукой зарядку для 18650 литиевого аккумулятора.
Так как этот фонарик прописался в бардачке автомобиля, то мобильной зарядки для него нет и при необходимости зарядки нужно вынимать аккум и нести его домой для процесса заряда.
Когда-то прикупил себе лот из 10шт. плат контроллеров MP1405
Краткие Технические характеристики:
модель: MP1405
Входное напряжение — 5V
Напряжение окончания заряда: 4,2 в ± 1%
Максимум зарядный ток: 1000mA
Напряжение контроля разряда аккумулятора: 2,5 в
Порог срабатывания защиты по перегрузке: 3A
Вес:7,30 г
Отличие этой платы от неоднократно обозреваемых более дешевых плат типа таких: mysku.ru/blog/aliexpress/27752.html
В том, что плата контролирует не только заряд, но умеет следить и за разрядом аккумулятора. А это как нельзя к стати при использовании не защищенных литиевых банок аккумуляторов в устройстве которое не снабжено драйвером с функцией контроля разряда.
Так как взглянув на плату с «драйвером» фонарика, было ясно, что там не пахнет не только контроллером уровня разряда, но и самим драйвером хоть с какой бы то ни было стабилизацией.
Все мозги фонаря, это микросхема выбора режимов на чипе CX2812 и транзистор A1SHB ( P-Channel 1.25-W, 2.5-V MOSFET )
Поэтому решено было внедрять плату с контролем как заряда так и разряда аккумулятора.
Собственно сделать это не сложно. Сначала вытянул плату с фонарика. Соединил выход платы контроллера с входом питания платы драйвера фонаря и на клеммы B+ и B- подпаял клеммы батарейного отсека.
Вот так выглядела проверка включения до сборки:
Межмодульные соединения производил проводом МГТФ.
За одно в таком распотрашенном виде сделал замеры токов идущих в аккумулятор в процессе заряда и в процессе питания фонаря на макс. яркости (Установленный диод cree Q5)
Замер тока заряда идущего в аккумулятор
(Показания амперметра не совсем точные т.к. при замере обнаружил что горит индикатор севшей батарейки в тестере поэтому показания могут плавать но обычно погрешность не очень большая, порядок цифр понять можно)
Замер потребления тока фонарем в процессе работы на макс. яркости
Замеры показали вполне удовлетворительные цифры. Ток заряда как и обещано спецификацией платы- 1А. Напряжение отсечки не тестировал (не было времени ждать полного разряда аккумулятора) но думаю плата должна отрабатывать алгоритм своей работы корректно.
Далее пошел процесс запихивания обеих плат в корпус батарейного отсека, выпиливание аккуратного отверстия под microUSB разъем и организация индикации процесса заряда.
Изначально я был уверен что места в отсеке полно и плату расположу без проблем, но при более полном анализе ситуации и прикидочных примерках понял что не все так просто.
Пришлось сдвинуть плату драйвера фонарика вбок, чтоб плата зарядки легла по соседству.
Финал сих манипуляций таков:
плата контроллера плотно вставляется а отверстие выпиленное под microUSB, дополнительно фиксировалось «жидкой резиной» (не знаю как называются трубки для клеевых пистолетов), и дополнительно обе платы зажимаются верхней пластиковой накладкой. Вообщем все держится очень хорошо.
Вопрос индикации я решил организовать следующим образом:
Зеленый индикаторный диод, который сигнализирует об окончании процесса заряда, я решил выпаять и прикрепить по соседству со светодиодом распаянным на плате контроллера фонарика (дублирующий свет который горит на затылке при включении фонаря)
Таким образом при окончании зарядки фонарика за белым рассеивателем будет гореть зеленый свет.
Вот так:
А индикатор процесса зарядки я решил не трогать и оставил на своем месте. Его можно увидеть в щель между корпусом и microUSB портом.
вот так это выглядит:
Считаю такого индикатора вполне достаточно.
Вот в принципе и ВСЁ.
Хотя нет,
вот еще несколько фоток общего вида фонаря и порта зарядки крупным планом:
Теперь точно все. По данной схеме я еще модифицировал похожий фонарь только с отсеком на 2 параллельных аккумулятора 18650 и на кристалле XML-T6, но сути дела это не меняет.
Теперь данный девайс можно смело заряжать от любого USB порта которые сейчас есть даже в автомобилях или любой телефонной зарядки имеющей microUSB конец.
Всем спасибо за внимание. С удовольствием отвечу на вопросы. Если найдете к чему прицепиться, не стесняйтесь, тыкайте носом.
По традиции моя зверушка, не котэ:
Дополнительная информация
mysku.ru
Ремонт зарядных устройств светодиодных аккумуляторных фонарей
В эксплуатации у населения находится достаточно много светодиодных аккумуляторных фонарей со встроенными зарядными устройствами (ЗУ), которые часто выходят из строя. В настоящей статье авторы делятся своим опытом ремонта светодиодных фонарей ФО-ДИК АН-0-005 и Космос А618LX.
Светодиодный фонарь ФО-ДИК АН-0-005 (фото 1) российского производства содержит пять светодиодов, аккумулятор на рабочее напряжение 4…4,5 В и встроенное сетевое зарядное устройство (ЗУ).
Фото 1
Принципиальная схема зарядного устройства фонаря ФО-ДИК АН-0-005 показана на рис.1.
Рис. 1
После непродолжительной эксплуатации фонарь перестал функционировать. При разборке устройства было обнаружено, что дорожки на миниатюрной печатной плате фонаря полностью выгорели, а высоковольтный диод VD2 (рис.1) вышел из строя. К сожалению, позиционные номера деталей на плате не указаны. Поэтому авторы, создавая схему рис.1, указали эти номера на ней произвольно.
Из собственного опыта, авторы предлагают следующие варианты замены элементов на плате:
- высоковольтные диоды VD1, VD2 типа 1N4007 можно заменить КД105Б, В, Г или КД209Б, В; КД226В, Г, Д;
- высоковольтный конденсатор С1 номиналом 0,68…1,5 мкФ х 400…630 В;
- резисторы , типа МЛТ-0,25, R1 номиналом 560…620 кОм, R2 — 220…330 Ом;
- светодиод HL1 любой миниатюрный.
При подключении к сети 220 В напряжение на аккумуляторе должно быть 4,5…5 В, а светодиод НL1 должен светиться.
На рис.2 показана схема зарядного устройства фонаря «Космос А618LX», в котором вышли из строя сверхъяркие светодиоды. Как видно из рис.2, схема этого фонаря отличается от схемы рис.1 только двухполупериодным выпрямителем на диодах VD1-VD4. Номиналы элементов аналогичны рис.1.
Рис. 2
Проанализировав обе схемы, можно сделать вывод, что если по какой-то причине вышел из строя аккумулятор фонаря или отпаялись его электроды, то при включении заряжаемого фонаря сетевое напряжение 220 В выведет из строя все сверхъяркие светодиоды фонаря. По этой причине при зарядке фонарей не рекомендуется включать (проверять) заряжаемый фонарь.
Автор: Олег Никитенко, Валентин Никитенко, г. Киев
Возможно, вам это будет интересно:
meandr.org
Как устроен фонарик с аккумулятором? Зарядка аккумулятора фонаря из того, что есть
Здравствуйте, Олег.
Для правильного заряда свинцово-кислотного аккумулятора необходимо зарядное устройство с силой тока 10-20% от емкости АКБ. Время заряда аккумулятора зависит от его ёмкости, состояния аккумулятора (уровень разряда) и от силы тока Вашего зарядного устройства.
Отдельно нужно оговориться о напряжении заряда. Для аккумуляторов, используемых в циклическом режиме, используются ЗУ с напряжением 13.8 – 14.1 В. Использование ЗУ, предназначенных для автоаккумуляторов допускается только в аварийных случаях как разовое мероприятие – у них выше напряжение заряда.
По времени заряда.
Реально на заряд уходит ток в 10% от емкости аккумулятора, все остальное идет на его бессмысленный разогрев. И технический предел тока заряда в 30% как раз та величина, при которой разогрев становится уже слишком большим для АКБ и может его травмировать. Если ток заряда меньше – увеличивается время заряда.
При условии, что ток заряда 10% от емкости аккумулятора и аккумулятор полностью разряжен, первые 5 часов аккумулятор заряжается на ~ 90 % емкости. И далее, за 2-4 часа происходит дозаряд оставшихся 10 % емкости.
Таким образом, если зарядный ток составляет 10, или немного больше, процентов от емкости АКБ, то аккумулятор зарядится за 10 часов.
И, на всякий случай, мы приведем оборудование из нашего ассортимента, которое вам может или рано или поздно, обязательно понадобится.
Зарядные устройства из нашего ассортимента, пригодные для заряда аккумуляторов фонаря “Космос” (6 Вольт, 4,5 Ампер*часов):
Имейте в виду, разъем, которым Вы сможете подключиться к фонарю Вам придется припаять на ЗУ самостоятельно. Наши зарядные устройства, как правило, укомплектованы только “крокодилами” или разъемами аккумуляторов такой емкости.
И рано или поздно, Вам придется заменить аккумулятор в фонаре. Его ресурс, примерно, 200 полных циклов заряда-разряда (при разряде на 30% от емкости аккумулятора – количество циклов увеличивается, примерно, до 1000). Кстати из этой информации можем сделать вывод – есть смысл заряжать аккумулятор после каждого использования, а не при наступлении ситуации “Свет ну совсем кончился!!!”
Кроме того, при хранении положено подзаряжать аккумулятор с интервалом полгода. Это обязательно, поскольку у свинцово-кислотных аккумуляторов саморазряд составляет 3 % емкости.
Итак, информация на будущее:
Аккумуляторы 6 В/ 4,5 Ач, из нашего ассортимента для фонаря “Космос”:
Наименование АКБ | Фото АКБ | Комментарий |
| Panasonic LC-R064R5P |
Схема фонарика с аккумулятором
Как радиомеханику мне интересны самые простые электронные устройства. На этот раз речь пойдёт о фонарике с аккумулятором.
Вот схема фонарика с аккумулятором.
Фонарик состоит из двух частей. В одной части размещён аккумулятор и сетевое зарядное устройство, а в другой – выключатель и лампа накаливания. Для зарядки аккумулятора одна часть фонарика отсоединяется от головной (где лампа и выключатель) и подключается к сети 220V.
На фото виден разъём-переходник, который соединяет аккумулятор и выключатель с лампой накаливания.
Устройство такого фонарика предельно простое. Для зарядки свинцово-кислотного аккумулятора G1 ёмкостью 1 А/h (1 ампер-час) и напряжением 4V используется схема с гасящим конденсатором C1. На нём падает большая часть сетевого напряжения сети 220V. Затем переменное напряжение после гасящего конденсатора выпрямляется диодным мостом на диодах VD1 – VD4 (1N4001).
Для сглаживания пульсаций после диодного моста устанавливается электролитический конденсатор C2. Нагрузкой для всего этого выпрямителя является аккумулятор G1. Если его отключить, то на выходе выпрямителя будет напряжение около 300 вольт, хотя при подключенном аккумуляторе напряжение на его выходе составляет 4 – 4,5 вольта.
Стоит отметить, что схема с гасящим (балластным) конденсатором проста, но довольно опасна. Дело в том, что такая схема гальванически не развязана от сети 220 вольт. При использовании трансформатора схема становится более электробезопасной, но из-за дороговизны этой детали применяется схема с гасящим конденсатором.
Диод VD5 необходим для того, чтобы при отключении схемы от сети, аккумулятор не разряжался через схему выпрямителя и индикации на красном светодиоде HL1, и резисторе R2. А вот лампа накаливания EL1 (или схема из светодиодов) подключается к аккумулятору только через выключатель SA1. Получается, что диод VD5 служит неким барьером, который пропуск
stroysystems.ru
И снова налобный фонарь + небольшая доработка.
Приветствую всех читателей mysku! Сегодня я хочу рассказать о том как переделал налобный фонарь. Все доработки достаточно универсальны и могут быть применены и к другим фонарикам.Так как идея оформить все в виде обзора пришла ко мне после того как были взяты в руки напильник и паяльник, то некоторые оригинальные фотографии уже не получится сделать. Впрочем на сайте есть подобные обзоры без переделок, ознакомиться можно здесь или здесь.
Итак, что прислали китайцы: в симпатичной, аккуратненькой коробочке лежат две зарядки, от сети и автомобильная, и сам фонарь.
Сначала про зарядки. Сетевая имеет стандартный минимум деталей, поэтому про надежность и качество сильно и рассказать нечего. Её фактические характеристики: напряжение без нагрузки 4.17 вольт, ток под нагрузкой примерно 0.4А(на КЗ 0.48А).
Что касается автомобильной, то тут дела еще хуже! Два резистора, один ограничивает ток светодиода, другой, по замыслу китайцев, является сложным стабилизатором тока/напряжения, в соответствии с вольт-амперной характеристикой заряда литиевого аккумулятора (сарказм). Если без шуток, то советую такую зарядку либо сразу выкинуть, либо убрать подальше от случайного использования.
Теперь налобник. Конструктивно состоит из самого фонаря и отдельно батарейного отсека. Отсек рассчитан на два соединенных параллельно аккумулятора формата 18650, с защитой тоже подходят, но только не с плоским плюсовым контактом(об этом ниже, в доработке). В том же отсеке расположен драйвер и гнездо для подключения зарядки. Драйвер имеет 2 режима яркости,1.3А и 0.27А на диоде, и строб. Вид работы выбирается последовательным перебором всех режимов плюс выключение.
Фонарь на первый взгляд выглядит качественно. Линза перемещается с достаточным усилием, нет люфтов. Есть регулировка по вертикали с фиксируемыми положениями. Теперь про свет. Он, на мой взгляд, довольно холодный, немного в синеву. Это были данные объективного контроля, теперь о том, что меня явно не устраивает. Во-первых температура света. По ощущениям родной диод светит на 7000К, его я заменю на 5000К. Это нейтральный белый, что-то среднее между теплым и холодным. Сделать нормальную фотографию для сравнения не получается, цвета не те, но все-таки выложу что получилось.
Два диода под белым листом.
Справа тот что был, слева замена. Пилюля. В оригинале было так: звезда на которой установлен светодиод едва касалась самой пилюли. Как видно тепловой контакт просто мизерный, к тому же отсутствовала паста.
Эту проблему я решил с помощью алюминиевого диска, размером как внутренний диаметр пилюли, который прикрутил к звезде светодиода (фото в сборе будет ниже).Драйвер. За основу был взят «народный» драйвер на микроконтроллере ATtiny13A с 8-ю стабилизаторами тока AMC7135.
Каждый стабилизатор рассчитан на ток 350мА, а так как они включены параллельно, то суммарный ток равен 2.8А.Яркость регулируется за счет ШИМ.Изначально прошивка микроконтроллера содержит несколько наборов с режимами работы. Выбрать подходящий набор режимов можно запаяв нужную звездочку на общий контакт. Описание всех режимов обычно можно узнать у продавца драйвера. Я пошел чуть дальше. Было решено немного доработать драйвер и поменять прошивку с режимами. Подробную методику доработки можно почитать на сайте автора и на фонаревке. Расскажу вкратце. Основная цель-повысить КПД, убрать ненужные стробососы, изменить режимы яркости. Перерезаем две дорожки и припаиваем две перемычки.
Далее программируем микроконтроллер, для этого нужен либо программатор через USB, либо небольшая приспособа для COM порта. Заказывать и ждать месяц готовый программатор не очень хотелось, тем более что нужно было на один раз, поэтому я решил спаять приспособу для COM.Слабонервным лучше не смотреть!
Схема
Приспособа
Все свои одноразовые поделки делаю навесным монтажем. Просто привычка Подробности пайки, процесса программирования упускаю, это довольно большая тема, её лучше оформить отдельно, об этом можно подробно почитать по ссылкам выше, скажу лишь что делал подобную процедуру впервые и у меня вопросов не возникло, все нюансы расписаны на той же фонаревке. Итак, что получилось в итоге: драйвер с одним набором из 5 режимов яркости2.8А
1.05А
0.35А
0.16А ШИМ
0.01А ШИМ
Выбор режима осуществляется кратковременным выключением питания. Есть память последнего состояния.
Спросите зачем мне 5 режимов яркости?? Это философский вопрос, я пока не готов дать на него ответ. Те кому такой набор не нужен может выбрать любую другую прошивку под свои запросы. Кстати, ток в максимальном режиме можно уменьшить если перерезать дорожку к управляющему выводу стабилизатора тока. По принципу один отключенный стабилизатор это минус 350мА от максимального режима яркости.
Новый драйвер я решил прописать вместе со светодиодом в одной пилюле, благо место есть. Вид в сборе.
Провод соединяющий фонарь с батарейным отсеком тоже заменил. Правда ничего хорошего под рукой не попалось, поэтому я сделал его сам. Взял 2 провода МГТФ и поместил их в термоусадку.
Если кто-то сомневается в целесообразности такой замены я приведу пример: при одинаковой длине, при токе 3А на родном проводе падение напряжения составляет 0.8 вольт, на моем самодельном — 0.16В. На практике это грозит ранним переходом фонаря на пониженный режим яркости.Батарейный отсек.
Для того чтобы заряжать аккумуляторы прямо в отсеке я решил использовать специальный модуль.
Вещь очень дешевая и в то же время удобная. Из особенностей: имеет индикацию заряда, возможность подборочным резистором выставить ток заряда, а также mini USB разъем для внешнего ЗУ. Сразу был установлен номинал резистора 1.2к соответствующий току 1А. Изменяя этот номинал от 10к до 1.2к можно изменить зарядный ток от 0.13А до 1А соответственно. Это может быть актуально если использовать в качестве ЗУ USB порт ноутбука, или маломощную сетевую зарядку.
Подборочный резистор
После испытаний получены следующие данные: аккумулятор Sanyo 2600 был заряжен от начальных 3.1В до 4.21В примерно за 3 часа.Далее кнопка включения.
Тут возникла самая большая проблема — нехватка места внутри отсека. Хотелось поставить что-то подобное как в обычных фонариках, но размеры таких выключателей слишком большие, а варианты поменьше не обеспечивают рабочий ток(напомню у меня 2.8А). Поэтому было решено использовать не кнопку, а мини выключатель. На донорские органы был пущен USB hub на 7 портов, там как раз используются маленькие переключатели, по одному на каждый порт.Свежий обзор такого хаба есть чуть ниже. Без напильника тут не обошлось.
Возвращаясь к плюсовому контакту держателя батареи. Он достаточно глубоко утоплен и из-за этого аккумулятор с плоским плюсом не достает до контакта. Тут все просто, разрезал на две половинки пружину от драйвера(она там все равно больше не нужна) и припаял к плюсовым контактам держателя.
Общий вид отсека после доработки.
Вместо двух светодиодов на плате модуля вынес один двухцветный на корпус. Правда опять вышла накладочка, нужен был светодиод с общим анодом, а в домашнем хозяйстве нашелся только с общим катодом. Пришлось сделать так: вместо родных светодиодов поставил перемычки, два анода(зеленый, красный) своего двухцветного диода припаял непосредственно к выводам микросхемы, а общий катод соединил с минусовым контактом. Все работает!Готовый фонарь в сборе.
Бимшоты не получается сделать, поэтому извиняйте.
Подытожим.После всех изменений, получилось примерно то, что я хотел.К единственному недостатку можно отнести недостаточную площадь поверхности для охлаждения светодиода и с этим уже ничего не поделаешь. Сам драйвер достаточно эффективен, хоть и нагревается, но в дополнительном охлаждении не нуждается.На максимальной яркости долго нельзя держать. Тем, кто хочет просто купить и пользоваться данную модель я не посоветую, и наоборот, посоветую тем, кто любит разобрать, допилить, что-то улучшить. Выбирая эту модель фонаря я заранее рассчитывал на то, что буду сам допиливать под свои запросы. Для меня это как увлечение. На этом закончу свою историю. Жду конструктивную критику.
mysku.ru
