Ako používať LED diódy na užitočné účely? Návod na výrobu diódovej baterky vlastnými rukami Ako funguje baterka

Ak pred 10 rokmi mnohí ľudia mohli nájsť LED diódy iba v drahých zariadeniach, teraz je tento produkt všadeprítomný. Náklady na LED diódy v posledných rokoch výrazne klesli, takže ich využitie v mnohých oblastiach techniky neustále rastie. Len pred 3 rokmi si len málokto mohol dovoliť kúpiť napríklad baterku, ktorá nesvieti žiarovkou, ale LED diódami. Teraz sa tento problém dá ľahko vyriešiť. Nie všetky možnosti sú však dobré. Na trhu sú často lacné falzifikáty, v ktorých LED diódy rýchlo zhasnú a vyhoria, takže nákup hotovej jednotky nie je vždy opodstatnený. Vyrobiť si LED baterku vlastnými rukami nie je teraz také ťažké.

Tento dizajn bude pravdepodobne odolnejší ako baterka z obchodu. Navyše môže byť nielen napájaný batériami, ale môže byť aj nabíjateľný. Ide o pomerne pohodlnú a ekonomickú možnosť, ktorá sa vám určite bude páčiť.

Potrebné materiály a nástroje

Takže teraz priamo o tom, ako si vyrobiť nabíjateľnú LED baterku vlastnými rukami.

Nástroje a materiály potrebné na stavbu nájdete v každom dome, v extrémnych prípadoch choďte do najbližšieho špecializovaného obchodu. Samozrejme, LED baterka bude potrebovať LED diódy.

V porovnaní s bežnými svietidlami majú množstvo výhod. Sú jasnejšie, úspornejšie a odolné voči nárazom. Budete potrebovať aj batériu, ktorá produkuje napätie 12 V. Môžete si ju kúpiť v obchode alebo vytiahnuť z nejakej nepotrebnej veci, napríklad zo starej rádiom ovládanej hračky.

Pre prácu budete potrebovať nasledujúce materiály:

• potrubie 5 cm, je vhodné použiť PVC materiál;
• PVC lepidlo;
• PVC závitová armatúra - 2 kusy;
• Zástrčka so závitom z PVC;
• prepínač;
• 12 V batéria;
• kúsok peny;
• LED lampa;
• izolačná páska.

Budete potrebovať nasledujúce nástroje:

• spájkovačka;
• spájka;
• píla na železo;
• brúsny papier;
• ihlový pilník;
• bočné rezáky.

Teraz môžete začať vytvárať.

Návrat k obsahu

Ako vyrobiť takéto zariadenie?

Najprv vyberte batériu. Mal by byť tvarovaný tak, aby zapadol do PVC rúrky. Môžete použiť nielen jednodielny model, ale aj zapojiť niekoľko prstových alebo malíčkových batérií do série a získať tak celkové napätie 12 V.

Teraz sa oplatí zahrnúť do okruhu prepínač. Dá sa aj spájkovať. Musí byť otvorený, aby pri zatvorenom obvode prúdil prúd.

Urob si sám lampáš je pripravený. Zostáva len vytvoriť pre ňu puzdro, pretože lampa so samostatným prepínačom a batériou nemá veľmi estetický vzhľad. Mimochodom, v tejto fáze je lepšie vyskúšať, či je všetko v poriadku, aby sa vylúčili zmeny.

Ak je všetko v poriadku, môžete začať robiť prípad. Je tiež veľmi jednoduché vyrobiť vlastnými rukami zo zvyšného materiálu.

Najprv musíte vyrezať otvor v armatúre a spracovať jej okraje pilníkom, aby sa lampa dala ľahko vložiť.

Teraz musíte zmerať dĺžku lampy spolu s batériou, aby ste presne vedeli, ako dlho bude potrebné potrubie, ktoré slúži ako kryt.

1. Pred inštaláciou LED lampy na jej správne miesto musia byť okraje namazané lepidlom, aby sa následne do lampy nedostala vlhkosť. Teraz môžete nalepiť tvarovky na oba konce PVC trubice, aby ste nakoniec ochránili lampáš pred vlhkosťou.
2. Prepínač musí byť nainštalovaný na opačnej strane k svietidlu pod zástrčkou. Teraz môžete chvíľu počkať, kým lepidlo zaschne a baterka bude úplne pripravená na použitie. Aj keď to, samozrejme, nie je tak celkom baterka, ale nejaké jej zdanie, ktoré treba mať na pamäti.

Kovania a zástrčka dobre ochránia baterku pred vniknutím vlhkosti. To je veľmi dôležité, pretože voda je niečo, čo výrazne ovplyvňuje elektronické zariadenia, najmä baterka nie je výnimkou. Preto sa v tejto verzii výroby batérie venuje veľká pozornosť otázke ochrany pred vlhkosťou.

Na to sa používajú rôzne zariadenia a materiály, aby sa zabránilo tomu, aby sa dostal na elektronické časti. Tieto bezpečnostné opatrenia môžete, samozrejme, zanedbať, no záruka bezchybnej prevádzky na dlhé mesiace a roky nebude.

Ak je všetko vykonané správne, majiteľ zariadenia bude určite spokojný s jeho prácou.

Pre bezpečnosť a možnosť pokračovať v aktívnej činnosti v tme potrebuje človek umelé osvetlenie. Primitívni ľudia zahnali temnotu zapálením konárov stromov, potom prišli s fakľou a petrolejovou pieckou. A až po vynájdení prototypu modernej batérie francúzskym vynálezcom Georgesom Leclanchem v roku 1866 a žiarovky v roku 1879 Thomsonom Edisonom mal David Mizell v roku 1896 príležitosť patentovať prvú elektrickú baterku.

Odvtedy sa v elektrickom obvode nových vzoriek baterky nič nezmenilo, až v roku 1923 ruský vedec Oleg Vladimirovič Losev našiel súvislosť medzi luminiscenciou v karbide kremíka a p-n prechodom a v roku 1990 sa vedcom podarilo vytvoriť LED s väčšou svietivosťou. efektívnosť, čo im umožňuje nahradiť žiarovku Použitie LED namiesto žiaroviek vďaka nízkej spotrebe energie LED umožnilo opakovane zvýšiť prevádzkovú dobu svietidiel s rovnakou kapacitou batérií a akumulátorov, zvýšiť spoľahlivosť svietidiel a prakticky odstrániť všetky obmedzenia týkajúce sa oblasť ich použitia.

Dobíjacia LED baterka, ktorú vidíte na fotografii, mi prišla na opravu so sťažnosťou, že čínska baterka Lentel GL01, ktorú som si minulý deň kúpil za 3 doláre, nesvieti, hoci svieti indikátor nabitia batérie.

Vonkajšia obhliadka lampáša urobila pozitívny dojem. Kvalitný odliatok puzdra, pohodlná rukoväť a vypínač. Zásuvkové tyče na pripojenie k domácej sieti na nabíjanie batérie sú zasúvateľné, čím sa eliminuje potreba skladovania napájacieho kábla.

Pozor! Pri demontáži a oprave baterky, ak je pripojená k sieti, by ste mali byť opatrní. Dotýkanie sa nechránených častí tela neizolovaných vodičov a častí môže viesť k úrazu elektrickým prúdom.

Ako rozobrať nabíjateľnú LED baterku Lentel GL01

Baterka síce podliehala záručnej oprave, ale pri spomienke na moje zážitky pri záručnej oprave pokazenej rýchlovarnej kanvice (kanvica bola drahá a vyhorelo v nej výhrevné teleso, takže ju nebolo možné opraviť vlastnými rukami) sa rozhodol opraviť sám.

Rozobrať lampáš bolo jednoduché. Stačí otočiť krúžok, ktorý zaisťuje ochranné sklo, o malý uhol proti smeru hodinových ručičiek a stiahnuť ho, potom odskrutkovať niekoľko skrutiek. Ukázalo sa, že krúžok je pripevnený k telu pomocou bajonetového spojenia.

Po odstránení jednej z polovíc tela baterky sa objavil prístup ku všetkým jej komponentom. Vľavo na fotke vidíte plošný spoj s LED diódami, na ktorý je pomocou troch skrutiek pripevnený reflektor (reflektor svetla). V strede je čierna batéria s neznámymi parametrami, je tam len označenie polarity svoriek. Napravo od batérie je doska plošných spojov pre nabíjačku a indikáciu. Na pravej strane je napájacia zástrčka s výsuvnými tyčami.

Pri bližšom skúmaní LED diód sa ukázalo, že na vyžarujúcich plochách kryštálov všetkých LED sú čierne bodky alebo bodky. Aj bez kontroly LED diód multimetrom sa ukázalo, že baterka nesvietila kvôli ich vyhoreniu.

Na kryštáloch dvoch LED diód nainštalovaných ako podsvietenie na doske indikácie nabíjania batérie boli tiež začiernené miesta. V LED lampách a pásoch zvyčajne jedna LED zlyhá a funguje ako poistka a chráni ostatné pred vyhorením. A zároveň zlyhalo všetkých deväť LED diód v baterke. Napätie na batérii sa nemohlo zvýšiť na hodnotu, ktorá by mohla poškodiť LED diódy. Aby som zistil dôvod, musel som nakresliť schému elektrického zapojenia.

Hľadanie príčiny poruchy baterky

Elektrický obvod baterky sa skladá z dvoch funkčne ucelených častí. Časť obvodu umiestnená naľavo od spínača SA1 funguje ako nabíjačka. A časť obvodu zobrazená napravo od spínača poskytuje žiaru.

Nabíjačka funguje nasledovne. Napätie z domácej siete 220 V sa privádza do kondenzátora C1 obmedzujúceho prúd, potom do mostíkového usmerňovača namontovaného na diódach VD1-VD4. Z usmerňovača sa napätie privádza na svorky batérie. Rezistor R1 slúži na vybitie kondenzátora po vytiahnutí zástrčky baterky zo siete. Tým sa zabráni úrazu elektrickým prúdom z vybitia kondenzátora v prípade, že sa vaša ruka náhodne dotkne dvoch kolíkov zástrčky súčasne.

LED HL1, zapojená do série s rezistorom obmedzujúcim prúd R2 v opačnom smere s pravou hornou diódou mostíka, ako sa ukazuje, sa vždy rozsvieti po zasunutí zástrčky do siete, aj keď je batéria chybná alebo odpojená z okruhu.

Prepínač prevádzkových režimov SA1 slúži na pripojenie samostatných skupín LED k batérii. Ako vidíte z diagramu, ukazuje sa, že ak je baterka pripojená k sieti na nabíjanie a posúvač spínača je v polohe 3 alebo 4, napätie z nabíjačky batérie ide aj do LED diód.

Ak osoba zapne baterku a zistí, že nefunguje, a nevie, že prepínač musí byť nastavený do polohy „vypnuté“, o čom sa v návode na obsluhu baterky nič nehovorí, pripojí baterku k sieti na nabíjanie, potom na úkor Ak dôjde k rázu napätia na výstupe nabíjačky, LED diódy dostanú napätie výrazne vyššie ako vypočítané. Prúd, ktorý prekročí povolený prúd, pretečie cez LED a tie sa vypália. Ako kyselinová batéria starne v dôsledku sulfatácie olovených dosiek, zvyšuje sa nabíjacie napätie batérie, čo tiež vedie k vyhoreniu LED.

Ďalšie obvodové riešenie, ktoré ma prekvapilo, bolo paralelné zapojenie siedmich LED, čo je neprijateľné, keďže prúdovo-napäťové charakteristiky párnych LED rovnakého typu sú rozdielne a teda prúd prechádzajúci cez LED tiež nebude rovnaký. Z tohto dôvodu pri výbere hodnoty odporu R4 na základe maximálneho povoleného prúdu pretekajúceho LED diódami môže dôjsť k preťaženiu a zlyhaniu jednej z nich, čo povedie k nadprúdu paralelne zapojených LED diód a tie sa tiež vypália.

Prepracovanie (modernizácia) elektrického obvodu baterky

Ukázalo sa, že zlyhanie baterky bolo spôsobené chybami, ktoré urobili vývojári jej schémy elektrického obvodu. Ak chcete baterku opraviť a zabrániť jej opätovnému rozbitiu, musíte ju prerobiť, vymeniť LED diódy a vykonať menšie zmeny v elektrickom obvode.

Aby indikátor nabitia batérie skutočne signalizoval, že sa nabíja, musí byť LED HL1 zapojená do série s batériou. Na rozsvietenie LED je potrebný prúd niekoľkých miliampérov a prúd dodávaný nabíjačkou by mal byť približne 100 mA.

Na zabezpečenie týchto podmienok stačí odpojiť reťaz HL1-R2 od obvodu v miestach označených červenými krížikmi a paralelne s ním nainštalovať dodatočný odpor Rd s nominálnou hodnotou 47 Ohmov a výkonom najmenej 0,5 W. . Nabíjací prúd pretekajúci cez Rd vytvorí na ňom úbytok napätia asi 3 V, čo poskytne potrebný prúd na rozsvietenie indikátora HL1. Súčasne musí byť spojovací bod medzi HL1 a Rd pripojený na pin 1 spínača SA1. Týmto jednoduchým spôsobom nebude možné dodávať napätie z nabíjačky do LED diód EL1-EL10 počas nabíjania batérie.

Na vyrovnanie veľkosti prúdov pretekajúcich LED diódami EL3-EL10 je potrebné z obvodu vylúčiť rezistor R4 a sériovo s každou LED zapojiť samostatný odpor s menovitou hodnotou 47-56 Ohmov.

Elektrická schéma po úprave

Drobné zmeny v obvode zvýšili informačný obsah indikátora nabitia lacnej čínskej LED baterky a výrazne zvýšili jej spoľahlivosť. Dúfam, že výrobcovia LED svietidiel po prečítaní tohto článku urobia zmeny v elektrických obvodoch svojich produktov.

Po modernizácii mala schéma elektrického zapojenia podobu ako na obrázku vyššie. Ak potrebujete svietiť baterkou dlhodobo a nevyžadujete vysoký jas jej žiary, môžete dodatočne nainštalovať prúdový obmedzovací odpor R5, vďaka ktorému sa prevádzková doba baterky bez dobíjania zdvojnásobí.

Oprava LED baterky

Po demontáži je potrebné najskôr obnoviť funkčnosť baterky a potom začať s jej modernizáciou.

Kontrola LED pomocou multimetra potvrdila, že sú chybné. Preto bolo potrebné odspájkovať všetky LED diódy a uvoľniť diery od spájky na inštaláciu nových diód.

Súdiac podľa vzhľadu, doska bola vybavená trubicovými LED zo série HL-508H s priemerom 5 mm. K dispozícii boli LED diódy typu HK5H4U z lineárnej LED lampy s podobnými technickými vlastnosťami. Prišli vhod na opravu lampáša. Pri spájkovaní LED diód na dosku musíte pamätať na polaritu, anóda musí byť pripojená ku kladnému pólu batérie alebo batérie.

Po výmene LED diód bola DPS zapojená do obvodu. Jas niektorých LED sa mierne líšil od ostatných v dôsledku bežného odporu obmedzujúceho prúd. Na odstránenie tohto nedostatku je potrebné odstrániť odpor R4 a nahradiť ho siedmimi odpormi, zapojenými do série s každou LED.

Pre výber odporu, ktorý zabezpečuje optimálnu činnosť LED, bola nameraná závislosť prúdu pretekajúceho LED od hodnoty sériovo zapojeného odporu pri napätí 3,6 V, rovnajúcom sa napätiu batérie baterky.

Na základe podmienok používania baterky (v prípade prerušenia dodávky elektriny do bytu) nebola potrebná vysoká svietivosť a rozsah osvetlenia, preto bol zvolený rezistor s nominálnou hodnotou 56 Ohmov. S takýmto odporom obmedzujúcim prúd bude LED pracovať v režime svetla a spotreba energie bude ekonomická. Ak potrebujete z baterky vytlačiť maximálny jas, mali by ste použiť odpor, ako je vidieť z tabuľky, s nominálnou hodnotou 33 Ohmov a vytvoriť dva režimy prevádzky baterky zapnutím iného bežného prúdu - obmedzovací odpor (v schéme R5) s nominálnou hodnotou 5,6 Ohm.

Ak chcete zapojiť odpor do série s každou LED, musíte najskôr pripraviť dosku s plošnými spojmi. Aby ste to dosiahli, musíte na ňom odrezať akúkoľvek jednu prúdovú dráhu vhodnú pre každú LED a vytvoriť ďalšie kontaktné podložky. Prúdové dráhy na doske sú chránené vrstvou laku, ktorý je potrebné zoškrabať čepeľou noža na meď, ako na fotografii. Potom holé kontaktné plôšky pocínujte spájkou.

Lepšie a pohodlnejšie je pripraviť plošný spoj na montáž rezistorov a ich spájkovanie, ak je doska namontovaná na štandardnom reflektore. V tomto prípade nebude povrch šošoviek LED poškriabaný a bude pohodlnejšie pracovať.

Pripojenie diódovej dosky po oprave a modernizácii k batérii baterky ukázalo, že svietivosť všetkých LED je dostatočná na rozsvietenie a rovnaký jas.

Než som stihol opraviť predchádzajúcu lampu, bola opravená druhá, s rovnakou chybou. Na tele baterky som nenašiel žiadne informácie o výrobcovi ani technické špecifikácie, ale súdiac podľa štýlu výroby a príčiny poruchy, výrobca je ten istý, čínsky Lentel.

Podľa dátumu na tele baterky a na batérii bolo možné zistiť, že baterka má už štyri roky a podľa slov jej majiteľa baterka fungovala bezchybne. To, že baterka vydržala dlho, je zrejmé vďaka výstražnému nápisu „Nezapínať počas nabíjania!“ na odklápacom veku zakrývajúcom priehradku, v ktorej je ukrytá zástrčka na pripojenie baterky do elektrickej siete na nabíjanie batérie.

V tomto modeli baterky sú LED diódy zahrnuté v obvode podľa pravidiel; 33 Ohmový odpor je inštalovaný v sérii s každou z nich. Hodnota odporu sa dá ľahko rozpoznať podľa farebného označenia pomocou online kalkulačky. Kontrola pomocou multimetra ukázala, že všetky LED diódy sú chybné a odpory sú tiež zlomené.

Analýza príčiny poruchy LED ukázala, že v dôsledku sulfatácie dosiek kyselinovej batérie sa jej vnútorný odpor zvýšil a v dôsledku toho sa jej nabíjacie napätie niekoľkokrát zvýšilo. Počas nabíjania bola baterka zapnutá, prúd cez LED a odpory prekročil limit, čo viedlo k ich poruche. Musel som vymeniť nielen LED diódy, ale aj všetky odpory. Na základe vyššie uvedených prevádzkových podmienok baterky boli na výmenu zvolené odpory s nominálnou hodnotou 47 Ohmov. Hodnotu odporu pre akýkoľvek typ LED je možné vypočítať pomocou online kalkulačky.

Prepracovanie obvodu indikácie režimu nabíjania batérie

Baterka bola opravená a môžete začať meniť obvod signalizácie nabíjania batérie. K tomu je potrebné prerezať dráhu na doske plošných spojov nabíjačky a indikácie tak, aby sa reťaz HL1-R2 na strane LED odpojila od obvodu.

Olovená AGM batéria bola hlboko vybitá a pokus o nabitie pomocou štandardnej nabíjačky bol neúspešný. Batériu som musel nabíjať pomocou stacionárneho zdroja s funkciou obmedzenia záťažového prúdu. Na batériu bolo privedené napätie 30 V, pričom v prvom momente spotrebovala len niekoľko mA prúdu. Postupom času sa prúd začal zvyšovať a po niekoľkých hodinách sa zvýšil na 100 mA. Po úplnom nabití bola batéria nainštalovaná do baterky.

Nabíjanie hlboko vybitých olovených AGM akumulátorov zvýšeným napätím v dôsledku dlhodobého skladovania umožňuje obnoviť ich funkčnosť. Metódu som testoval na batériách AGM viac ako tucetkrát. Nové batérie, ktoré sa nechcú nabíjať zo štandardných nabíjačiek, sa pri nabíjaní z konštantného zdroja pri napätí 30 V obnovia takmer na pôvodnú kapacitu.

Batéria bola niekoľkokrát vybitá zapnutím baterky v prevádzkovom režime a nabitá pomocou bežnej nabíjačky. Nameraný nabíjací prúd bol 123 mA, s napätím na svorkách batérie 6,9 ​​V. Batéria bola bohužiaľ opotrebovaná a vystačila na prevádzku baterky na 2 hodiny. To znamená, že kapacita batérie bola cca 0,2 Ah a pre dlhodobú prevádzku baterky je potrebné ju vymeniť.

Reťaz HL1-R2 na doske plošných spojov bola úspešne umiestnená a bolo potrebné prerezať iba jednu dráhu vedúcu prúd pod uhlom, ako na fotografii. Šírka rezu musí byť aspoň 1 mm. Výpočet hodnoty odporu a testovanie v praxi ukázali, že pre stabilnú prevádzku indikátora nabíjania batérie je potrebný odpor 47 Ohm s výkonom najmenej 0,5 W.

Na fotografii je doska s plošnými spojmi so spájkovaným odporom obmedzujúcim prúd. Po tejto úprave sa indikátor nabitia batérie rozsvieti iba vtedy, ak sa batéria skutočne nabíja.

Modernizácia prepínača prevádzkových režimov

Na dokončenie opravy a modernizácie svetiel je potrebné prespájkovať vodiče na svorkách spínača.

V modeloch bateriek, ktoré sa opravujú, sa na zapnutie používa štvorpolohový posuvný spínač. Stredný kolík na zobrazenej fotografii je všeobecný. Keď je posúvač spínača v krajnej ľavej polohe, spoločná svorka je pripojená k ľavej svorke spínača. Pri pohybe posúvača z krajnej ľavej polohy do jednej polohy doprava sa jeho spoločný kolík pripojí k druhému kolíku a ďalším pohybom posúvača postupne k kolíkom 4 a 5.

Na strednú spoločnú svorku (pozri fotografiu vyššie) musíte prispájkovať drôt prichádzajúci z kladného pólu batérie. Batériu teda bude možné pripojiť k nabíjačke alebo LED diódam. K prvému kolíku môžete prispájkovať vodič vychádzajúci zo základnej dosky s LED diódami, k druhému môžete prispájkovať prúd obmedzujúci odpor R5 5,6 Ohm, aby ste mohli baterku prepnúť do energeticky úsporného prevádzkového režimu. Prispájkujte vodič prichádzajúci z nabíjačky na kolík úplne vpravo. Zabráni sa tak zapnutiu baterky počas nabíjania batérie.

Oprava a modernizácia
LED dobíjacie reflektor "Foton PB-0303"

Dostal som na opravu ďalšiu kópiu série čínskych LED svietidiel s názvom Photon PB-0303 LED reflektor. Baterka nereagovala po stlačení tlačidla napájania, pokus o nabitie batérie baterky pomocou nabíjačky bol neúspešný.

Baterka je výkonná, drahá, stojí okolo 20 dolárov. Svetelný tok baterky dosahuje podľa výrobcu 200 metrov, telo je vyrobené z nárazuvzdorného ABS plastu, súčasťou súpravy je samostatná nabíjačka a popruh na rameno.

LED baterka Photon má dobrú udržiavateľnosť. Ak chcete získať prístup k elektrickému obvodu, jednoducho odskrutkujte plastový krúžok, ktorý drží ochranné sklo, a pri pohľade na LED otočte krúžok proti smeru hodinových ručičiek.

Pri opravách akýchkoľvek elektrických spotrebičov sa riešenie problémov vždy začína zdrojom napájania. Preto bolo prvým krokom meranie napätia na svorkách kyselinovej batérie pomocou multimetra zapnutého v režime. Bolo to 2,3 V namiesto požadovaných 4,4 V. Batéria bola úplne vybitá.

Pri pripájaní nabíjačky sa napätie na svorkách batérie nezmenilo, bolo zrejmé, že nabíjačka nefunguje. Baterka sa používala až do úplného vybitia batérie a potom sa dlho nepoužívala, čo viedlo k hlbokému vybitiu batérie.

Zostáva skontrolovať použiteľnosť LED a ďalších prvkov. Za týmto účelom bol odstránený reflektor, pre ktorý bolo odskrutkovaných šesť skrutiek. Na doske plošných spojov boli len tri LED diódy, čip (čip) vo forme kvapky, tranzistor a dióda.

Z dosky a batérie išlo do rukoväte päť vodičov. Aby sme pochopili ich spojenie, bolo potrebné ho rozobrať. Ak to chcete urobiť, pomocou krížového skrutkovača odskrutkujte dve skrutky vo vnútri baterky, ktoré sa nachádzali vedľa otvoru, do ktorého šli drôty.

Ak chcete odpojiť rúčku baterky od tela, musíte ju odsunúť od montážnych skrutiek. Toto sa musí robiť opatrne, aby nedošlo k odtrhnutiu drôtov z dosky.

Ako sa ukázalo, v pere neboli žiadne rádioelektronické prvky. Dva biele vodiče boli prispájkované na svorky tlačidla na zapnutie/vypnutie baterky a zvyšok na konektor na pripojenie nabíjačky. Na kolík 1 konektora bol prispájkovaný červený vodič (číslovanie je podmienené), ktorého druhý koniec bol prispájkovaný na kladný vstup dosky plošných spojov. Na druhý kontakt bol prispájkovaný modro-biely vodič, ktorého druhý koniec bol prispájkovaný na negatívnu plôšku plošného spoja. Na kolík 3 bol prispájkovaný zelený vodič, ktorého druhý koniec bol prispájkovaný k zápornému pólu batérie.

Schéma elektrického obvodu

Po vysporiadaní sa s drôtmi skrytými v rukoväti môžete nakresliť schému elektrického obvodu fotonovej baterky.

Zo záporného pólu batérie GB1 je napätie privedené na kolík 3 konektora X1 a následne z jeho kolíka 2 cez modro-biely vodič na dosku plošných spojov.

Konektor X1 je navrhnutý tak, že keď do neho nie je zasunutá zástrčka nabíjačky, kolíky 2 a 3 sú navzájom spojené. Po zasunutí zástrčky sú kolíky 2 a 3 odpojené. To zaisťuje automatické odpojenie elektronickej časti obvodu od nabíjačky, čím sa eliminuje možnosť náhodného zapnutia baterky počas nabíjania batérie.

Z kladného pólu batérie GB1 sa privádza napätie do D1 (mikroobvodový čip) a emitoru bipolárneho tranzistora typu S8550. CHIP plní iba funkciu spúšte, umožňujúcej tlačidlom zapnúť alebo vypnúť žiaru EL LED (⌀8 mm, farba žiaru - biela, výkon 0,5 W, prúd 100 mA, úbytok napätia 3 V.). Pri prvom stlačení tlačidla S1 z čipu D1 sa na základňu tranzistora Q1 privedie kladné napätie, otvorí sa a napájacie napätie sa privedie do LED EL1-EL3, baterka sa zapne. Po opätovnom stlačení tlačidla S1 sa tranzistor zatvorí a baterka zhasne.

Z technického hľadiska je takéto obvodové riešenie negramotné, keďže zvyšuje cenu baterky, znižuje jej spoľahlivosť a navyše v dôsledku poklesu napätia na prechode tranzistora Q1 až 20 % batérie kapacita sa stráca. Takéto obvodové riešenie má opodstatnenie, ak je možné nastaviť jas svetelného lúča. V tomto modeli stačilo namiesto tlačidla osadiť mechanický spínač.

Prekvapivé bolo, že v obvode sú LED EL1-EL3 zapojené paralelne k batérii ako klasické žiarovky, bez prvkov obmedzujúcich prúd. Výsledkom je, že pri zapnutí prechádza LED diódami prúd, ktorého veľkosť je obmedzená iba vnútorným odporom batérie a pri plnom nabití môže prúd presiahnuť povolenú hodnotu pre LED, čo povedie k ich zlyhaniu.

Kontrola funkčnosti elektrického obvodu

Na kontrolu prevádzkyschopnosti mikroobvodu, tranzistora a LED bolo privedené jednosmerné napätie 4,4 V z externého zdroja napájania s funkciou obmedzenia prúdu pri zachovaní polarity priamo na napájacie kolíky dosky plošných spojov. Limitná hodnota prúdu bola nastavená na 0,5 A.

Po stlačení tlačidla napájania sa rozsvietili LED diódy. Po opätovnom stlačení zhasli. LED diódy a mikroobvod s tranzistorom sa ukázali ako použiteľné. Zostáva len zistiť batériu a nabíjačku.

Obnova kyselinovej batérie

Keďže 1,7 A kyselinová batéria bola úplne vybitá a štandardná nabíjačka bola chybná, rozhodol som sa ju nabíjať zo stacionárneho zdroja. Pri pripojení akumulátora na nabíjanie k zdroju s nastaveným napätím 9 V bol nabíjací prúd menší ako 1 mA. Napätie bolo zvýšené na 30 V - prúd sa zvýšil na 5 mA a po hodine pri tomto napätí to bolo už 44 mA. Ďalej sa napätie znížilo na 12 V, prúd klesol na 7 mA. Po 12 hodinách nabíjania batérie pri napätí 12 V stúpol prúd na 100 mA a batéria sa týmto prúdom nabíjala 15 hodín.

Teplota batériového puzdra sa pohybovala v normálnych medziach, čo naznačovalo, že nabíjací prúd neslúži na vytváranie tepla, ale na akumuláciu energie. Po nabití batérie a dokončení obvodu, o ktorom sa bude diskutovať nižšie, sa vykonali testy. Baterka s obnovenou batériou svietila nepretržite 16 hodín, potom sa jas lúča začal znižovať a preto bola vypnutá.

Vyššie popísaným spôsobom som musel opakovane obnovovať funkčnosť hlboko vybitých malých kyselinových batérií. Ako ukázala prax, možno obnoviť iba prevádzkyschopné batérie, ktoré boli nejaký čas zabudnuté. Kyslé batérie, ktorých životnosť sa vyčerpala, nie je možné obnoviť.

Oprava nabíjačky

Meranie hodnoty napätia multimetrom na kontaktoch výstupného konektora nabíjačky ukázalo jeho absenciu.

Súdiac podľa nálepky nalepenej na tele adaptéra, išlo o napájací zdroj, ktorý vydáva nestabilizované jednosmerné napätie 12 V s maximálnym zaťažovacím prúdom 0,5 A. V elektrickom obvode sa nenachádzali žiadne prvky, ktoré by obmedzovali množstvo nabíjacieho prúdu, takže vyvstala otázka, prečo v kvalitnej nabíjačke ste použili bežný zdroj?

Po otvorení adaptéra sa objavil charakteristický zápach spáleného elektrického vedenia, čo naznačovalo, že vinutie transformátora vyhorelo.

Test kontinuity primárneho vinutia transformátora ukázal, že je prerušené. Po prerezaní prvej vrstvy pásky izolujúcej primárne vinutie transformátora bola objavená tepelná poistka, navrhnutá na prevádzkovú teplotu 130°C. Testovanie ukázalo, že primárne vinutie aj tepelná poistka boli chybné.

Oprava adaptéra nebola ekonomicky realizovateľná, pretože bolo potrebné previnúť primárne vinutie transformátora a nainštalovať novú tepelnú poistku. Vymenil som ho za podobný, ktorý bol po ruke, s jednosmerným napätím 9 V. Ohybnú šnúru s konektorom bolo potrebné prespájkovať z prepáleného adaptéra.

Na fotografii je nákres elektrického obvodu vyhoreného zdroja (adaptéra) LED baterky Photon. Náhradný adaptér bol zostavený podľa rovnakej schémy, len s výstupným napätím 9 V. Toto napätie úplne postačuje na zabezpečenie požadovaného nabíjacieho prúdu batérie s napätím 4,4 V.

Len pre zaujímavosť som baterku pripojil na nový zdroj a zmeral nabíjací prúd. Jeho hodnota bola 620 mA, a to pri napätí 9 V. Pri napätí 12 V bol prúd cca 900 mA, čo výrazne prevyšovalo zaťažiteľnosť adaptéra a odporúčaný nabíjací prúd batérie. Z tohto dôvodu došlo k vyhoreniu primárneho vinutia transformátora v dôsledku prehriatia.

Dokončenie schémy elektrického obvodu
LED nabíjateľná baterka "Photon"

Pre elimináciu narušenia obvodu, aby bola zabezpečená spoľahlivá a dlhodobá prevádzka, boli vykonané zmeny v obvode baterky a upravená doska plošných spojov.

Na fotografii je znázornená schéma elektrického zapojenia konvertovanej Photon LED baterky. Ďalšie inštalované rádiové prvky sú zobrazené modrou farbou. Rezistor R2 obmedzuje nabíjací prúd batérie na 120 mA. Ak chcete zvýšiť nabíjací prúd, musíte znížiť hodnotu odporu. Rezistory R3-R5 obmedzujú a vyrovnávajú prúd pretekajúci cez LED diódy EL1-EL3, keď svieti baterka. Na indikáciu procesu nabíjania batérie je nainštalovaná LED EL4 so sériovo zapojeným odporom obmedzujúcim prúd R1, pretože vývojári baterky sa o to nestarali.

Na inštaláciu odporov obmedzujúcich prúd na dosku boli vytlačené stopy vyrezané, ako je znázornené na fotografii. Rezistor R2 obmedzujúci nabíjací prúd bol na jednom konci prispájkovaný ku kontaktnej podložke, ku ktorej bol predtým prispájkovaný kladný drôt prichádzajúci z nabíjačky, a spájkovaný drôt bol prispájkovaný k druhej svorke odporu. K tej istej kontaktnej podložke bol prispájkovaný ďalší vodič (na fotografii žltý), určený na pripojenie indikátora nabíjania batérie.

Rezistor R1 a indikačná LED EL4 boli umiestnené v rukoväti baterky, vedľa konektora na pripojenie nabíjačky X1. Anódový kolík LED bol prispájkovaný na kolík 1 konektora X1 a odpor obmedzujúci prúd R1 bol prispájkovaný na druhý kolík, katódu LED. Na druhú svorku odporu bol prispájkovaný drôt (na fotografii žltý), ktorý sa pripájal na svorku odporu R2, prispájkovaný k doske plošných spojov. Rezistor R2 pre jednoduchosť inštalácie mohol byť umiestnený v rukoväti baterky, ale keďže sa pri nabíjaní zahrieva, rozhodol som sa ho umiestniť na voľnejšie miesto.

Pri finalizácii obvodu boli použité odpory typu MLT s výkonom 0,25 W, okrem R2, ktorý je určený na 0,5 W. EL4 LED je vhodná pre akýkoľvek typ a farbu svetla.

Táto fotografia zobrazuje indikátor nabíjania počas nabíjania batérie. Inštalácia indikátora umožnila nielen sledovať proces nabíjania batérie, ale aj monitorovať prítomnosť napätia v sieti, stav napájacieho zdroja a spoľahlivosť jeho pripojenia.

Ako nahradiť vyhorený CHIP

Ak náhle zlyhá CHIP - špecializovaný neoznačený mikroobvod vo fotonovej LED baterke alebo podobný, zostavený podľa podobného obvodu, potom na obnovenie funkčnosti baterky môže byť úspešne nahradený mechanickým spínačom.

Aby ste to dosiahli, musíte z dosky odstrániť čip D1 a namiesto tranzistorového spínača Q1 pripojiť obyčajný mechanický spínač, ako je znázornené na vyššie uvedenom elektrickom diagrame. Vypínač na tele baterky je možné nainštalovať namiesto tlačidla S1 alebo na akékoľvek iné vhodné miesto.

Oprava a úprava LED baterky
14 Led Smartbuy Colorado

LED baterka Smartbuy Colorado sa prestala zapínať, hoci boli nainštalované tri nové batérie typu AAA.

Vodotesné telo bolo vyrobené z eloxovanej hliníkovej zliatiny a malo dĺžku 12 cm Baterka vyzerala štýlovo a ľahko sa ovládala.

Ako skontrolovať vhodnosť batérií v LED baterke

Oprava akéhokoľvek elektrického zariadenia začína kontrolou zdroja energie, preto aj napriek tomu, že do baterky boli nainštalované nové batérie, opravy by sa mali začať ich kontrolou. V baterke Smartbuy sú batérie nainštalované v špeciálnej nádobe, v ktorej sú zapojené do série pomocou prepojok. Aby ste získali prístup k batériám baterky, musíte ju rozobrať otočením zadného krytu proti smeru hodinových ručičiek.

Batérie musia byť vložené do nádoby, pričom treba dodržať polaritu, ktorá je na nej vyznačená. Polarita je vyznačená aj na obale, preto ho treba vložiť do tela baterky tou stranou, na ktorej je vyznačený znak „+“.

V prvom rade je potrebné vizuálne skontrolovať všetky kontakty nádoby. Ak sú na nich stopy oxidov, kontakty sa musia vyčistiť do lesku pomocou brúsneho papiera alebo sa oxid musí zoškrabať čepeľou noža. Aby sa zabránilo opätovnej oxidácii kontaktov, môžu byť namazané tenkou vrstvou akéhokoľvek strojového oleja.

Ďalej musíte skontrolovať vhodnosť batérií. Ak to chcete urobiť, dotykom sond multimetra zapnutého v režime merania jednosmerného napätia musíte zmerať napätie na kontaktoch nádoby. Tri batérie sú zapojené do série a každá z nich by mala produkovať napätie 1,5 V, preto by napätie na svorkách nádoby malo byť 4,5 V.

Ak je napätie nižšie, ako je uvedené, je potrebné skontrolovať správnu polaritu batérií v nádobe a zmerať napätie každej z nich jednotlivo. Snáď si len jeden z nich sadol.

Ak je všetko v poriadku s batériami, potom je potrebné vložiť nádobku do tela baterky pri dodržaní polarity, naskrutkovať uzáver a skontrolovať funkčnosť. V tomto prípade si treba dať pozor na pružinu v kryte, cez ktorú sa prenáša napájacie napätie do tela baterky a z neho priamo do LED diód. Na jeho konci by nemali byť žiadne stopy korózie.

Ako skontrolovať, či prepínač funguje správne

Ak sú batérie dobré a kontakty sú čisté, ale LED diódy nesvietia, musíte skontrolovať spínač.

Baterka Smartbuy Colorado má zapečatený tlačidlový spínač s dvoma pevnými polohami, ktorý uzatvára vodič vychádzajúci z kladného pólu zásobníka batérie. Pri prvom stlačení spínacieho tlačidla sa jeho kontakty zatvoria a po opätovnom stlačení sa otvoria.

Keďže baterka obsahuje batérie, spínač môžete skontrolovať aj pomocou multimetra zapnutého v režime voltmetra. Aby ste to urobili, musíte ho otočiť proti smeru hodinových ručičiek, ak sa pozriete na LED diódy, odskrutkujte jeho prednú časť a odložte ju. Potom sa jednou multimetrovou sondou dotknite tela baterky a druhým dotykom kontaktu, ktorý sa nachádza hlboko v strede plastovej časti znázornenej na fotografii.

Voltmeter by mal ukazovať napätie 4,5 V. Ak nie je žiadne napätie, stlačte prepínač. Ak funguje správne, objaví sa napätie. V opačnom prípade je potrebné spínač opraviť.

Kontrola stavu LED diód

Ak predchádzajúce kroky vyhľadávania nezistili chybu, potom v ďalšej fáze musíte skontrolovať spoľahlivosť kontaktov napájajúcich napájacie napätie dosky pomocou LED, spoľahlivosť ich spájkovania a prevádzkyschopnosť.

Doska plošných spojov, v ktorej sú zatavené LED diódy, je upevnená v hlave svietidla pomocou oceľového odpruženého krúžku, cez ktorý je napájacie napätie zo záporného pólu zásobníka batérie súčasne privádzané do LED diód pozdĺž tela svietidla. Na fotografii je krúžok zo strany, ktorú tlačí na dosku plošných spojov.

Prídržný krúžok je upevnený pomerne pevne a bolo možné ho odstrániť iba pomocou zariadenia znázorneného na fotografii. Takýto hák môžete ohýbať z oceľového pásu vlastnými rukami.

Po odstránení poistného krúžku sa z hlavy baterky ľahko odstránila doska plošných spojov s LED diódami, ktorá je znázornená na fotografii. Okamžite ma zaujala absencia prúdových obmedzujúcich odporov, všetkých 14 LED bolo pripojených paralelne a priamo k batériám cez vypínač. Pripojenie LED priamo k batérii je neprijateľné, pretože množstvo prúdu pretekajúceho cez LED je obmedzené iba vnútorným odporom batérií a môže LED poškodiť. V najlepšom prípade výrazne zníži ich životnosť.

Keďže všetky LED diódy v baterke boli zapojené paralelne, nebolo možné ich skontrolovať pomocou multimetra zapnutého v režime merania odporu. Preto bol plošný spoj napájaný jednosmerným napájacím napätím z externého zdroja 4,5 V s prúdovým limitom 200 mA. Všetky LED sa rozsvietili. Ukázalo sa, že problémom baterky bol slabý kontakt medzi doskou plošných spojov a poistným krúžkom.

Aktuálna spotreba LED baterky

Pre zaujímavosť som meral spotrebu prúdu LED z batérií, keď boli zapnuté bez odporu obmedzujúceho prúd.

Prúd bol viac ako 627 mA. Svietidlo je vybavené LED diódami typu HL-508H, ktorých prevádzkový prúd by nemal presiahnuť 20 mA. 14 LED je zapojených paralelne, preto by celkový odber prúdu nemal presiahnuť 280 mA. Prúd pretekajúci LED diódami teda viac ako zdvojnásobil menovitý prúd.

Takýto nútený režim prevádzky LED je neprijateľný, pretože vedie k prehriatiu kryštálu a v dôsledku toho k predčasnému zlyhaniu LED. Ďalšou nevýhodou je rýchle vybitie batérií. Budú stačiť, ak LED diódy nevyhoria ako prvé, na nie viac ako hodinu prevádzky.

Konštrukcia baterky neumožňovala pripájať odpory obmedzujúce prúd v sérii s každou LED, takže sme museli nainštalovať jeden spoločný pre všetky LED. Hodnota odporu sa musela určiť experimentálne. Aby to bolo možné, baterka bola napájaná nohavičkovými batériami a ampérmeter bol pripojený k medzere v kladnom vodiči v sérii s odporom 5,1 Ohm. Prúd bol asi 200 mA. Pri inštalácii odporu 8,2 Ohm bola spotreba prúdu 160 mA, čo, ako ukázali testy, úplne postačuje na dobré osvetlenie vo vzdialenosti najmenej 5 metrov. Rezistor nebol na dotyk horúci, takže bude stačiť akýkoľvek výkon.

Prepracovanie konštrukcie

Po štúdii sa ukázalo, že pre spoľahlivú a trvanlivú prevádzku baterky je potrebné dodatočne nainštalovať odpor obmedzujúci prúd a duplikovať spojenie dosky plošných spojov s LED diódami a upevňovacím krúžkom s prídavným vodičom.

Ak predtým bolo potrebné, aby sa negatívna zbernica dosky plošných spojov dotýkala tela baterky, potom kvôli inštalácii odporu bolo potrebné odstrániť kontakt. Na tento účel sa z dosky plošných spojov po celom jej obvode zo strany prúdových ciest pomocou ihlového pilníka vybrúsil roh.

Aby sa upínací krúžok pri upevňovaní dosky s plošnými spojmi nedotýkal dráh s prúdom, nalepili sa na ňu štyri gumené izolátory s hrúbkou asi dva milimetre lepidlom Moment, ako je znázornené na fotografii. Izolátory môžu byť vyrobené z akéhokoľvek dielektrického materiálu, ako je plast alebo hrubá lepenka.

Rezistor bol vopred prispájkovaný k upínaciemu krúžku a kúsok drôtu bol prispájkovaný na krajnú dráhu dosky plošných spojov. Cez vodič bola umiestnená izolačná trubica a potom bol drôt prispájkovaný k druhej svorke odporu.

Po jednoduchom vylepšení baterky vlastnými rukami sa začala stabilne zapínať a svetelný lúč dobre osvetľoval predmety na vzdialenosť viac ako osem metrov. Okrem toho sa životnosť batérie viac ako strojnásobila a spoľahlivosť LED diód sa mnohonásobne zvýšila.

Analýza príčin zlyhania opravených čínskych LED svetiel ukázala, že všetky zlyhali v dôsledku zle navrhnutých elektrických obvodov. Zostáva len zistiť, či to bolo urobené zámerne s cieľom ušetriť na komponentoch a skrátiť životnosť bateriek (aby si viac ľudí kupovalo nové), alebo v dôsledku negramotnosti vývojárov. Prikláňam sa k prvému predpokladu.

Oprava LED baterky RED 110

Opravená bola baterka so vstavanou kyselinovou batériou od čínskeho výrobcu značky RED. Baterka mala dva žiariče: jeden s lúčom vo forme úzkeho lúča a jeden vyžarujúci rozptýlené svetlo.

Na fotke je vzhľad baterky RED 110. Baterka sa mi hneď zapáčila. Pohodlný tvar tela, dva prevádzkové režimy, pútko na zavesenie na krk, výsuvná zástrčka na pripojenie k elektrickej sieti pre nabíjanie. V baterke svietila LED sekcia rozptýleného svetla, ale úzky lúč nie.

Pri oprave sme najskôr odskrutkovali čierny krúžok zaisťujúci reflektor a následne odskrutkovali jednu samoreznú skrutku v oblasti závesu. Puzdro sa ľahko rozdelí na dve polovice. Všetky časti boli zaistené samoreznými skrutkami a dali sa ľahko odstrániť.

Obvod nabíjačky bol vyrobený podľa klasickej schémy. Zo siete sa cez kondenzátor obmedzujúci prúd s kapacitou 1 μF privádzalo napätie na usmerňovací mostík štyroch diód a následne na svorky batérie. Napätie z batérie do LED s úzkym lúčom bolo dodávané cez odpor obmedzujúci prúd 460 Ohm.

Všetky diely boli osadené na jednostrannej doske plošných spojov. Drôty boli prispájkované priamo na kontaktné plôšky. Vzhľad dosky plošných spojov je znázornený na fotografii.

Paralelne bolo zapojených 10 LED diód bočného svetla. Napájacie napätie im bolo dodávané cez bežný prúdový obmedzovací odpor 3R3 (3,3 Ohm), aj keď podľa pravidiel musí byť pre každú LED nainštalovaný samostatný odpor.

Pri externej kontrole úzko lúčovej LED neboli zistené žiadne závady. Keď bolo napájanie dodávané cez spínač baterky z batérie, na svorkách LED bolo prítomné napätie a zahrievalo sa. Ukázalo sa, že kryštál bol zlomený, čo potvrdil test kontinuity pomocou multimetra. Odpor bol 46 ohmov pre akékoľvek pripojenie sond na svorky LED. LED dióda bola chybná a bolo potrebné ju vymeniť.

Pre uľahčenie obsluhy boli vodiče odspájkované z LED dosky. Po uvoľnení vývodov LED od spájky sa ukázalo, že LED bola pevne držaná celou rovinou zadnej strany na doske plošných spojov. Aby sme ju oddelili, museli sme dosku upevniť v bočniciach pracovnej plochy. Potom umiestnite ostrý koniec noža na spojnicu LED a dosky a zľahka udrite do rukoväte noža kladivom. LED sa odrazila.

Ako obvykle, na kryte LED neboli žiadne značky. Preto bolo potrebné určiť jeho parametre a vybrať vhodnú náhradu. Na základe celkových rozmerov LED, napätia batérie a veľkosti prúdového obmedzujúceho odporu bolo určené, že na výmenu by bola vhodná 1W LED (prúd 350 mA, úbytok napätia 3 V). Z „Referenčnej tabuľky parametrov populárnych LED diód SMD“ bola na opravu vybraná biela LED6000Am1W-A120.

Doska plošných spojov, na ktorej je LED inštalovaná, je vyrobená z hliníka a zároveň slúži na odvod tepla z LED. Preto je pri jej inštalácii potrebné zabezpečiť dobrý tepelný kontakt z dôvodu tesného dosadnutia zadnej roviny LED na dosku plošných spojov. Na tento účel sa pred utesnením na kontaktné plochy povrchov naniesla tepelná pasta, ktorá sa používa pri inštalácii radiátora na procesor počítača.

Aby ste zabezpečili tesné pripevnenie roviny LED k doske, musíte ju najskôr položiť na rovinu a mierne ohnúť vodiče nahor tak, aby sa odchyľovali od roviny o 0,5 mm. Potom pocínujte svorky spájkou, naneste tepelnú pastu a nainštalujte LED na dosku. Potom ho pritlačte k doske (vhodné je to urobiť pomocou skrutkovača s odstráneným bitom) a zahrejte vodiče pomocou spájkovačky. Ďalej odstráňte skrutkovač, pritlačte ho nožom na ohyb olova k doske a nahrejte ho spájkovačkou. Po vytvrdnutí spájky vyberte nôž. Vďaka pružinovým vlastnostiam vývodov bude LED pevne pritlačená k doske.

Pri inštalácii LED je potrebné dodržať polaritu. Je pravda, že v tomto prípade, ak dôjde k chybe, bude možné vymeniť vodiče napájania. LED je prispájkovaná a môžete si skontrolovať jej činnosť a merať odber prúdu a úbytok napätia.

Prúd pretekajúci LED bol 250 mA, úbytok napätia 3,2 V. Spotreba energie (treba vynásobiť prúd napätím) bola teda 0,8 W. Bolo možné zvýšiť prevádzkový prúd LED znížením odporu na 460 Ohmov, ale neurobil som to, pretože jas žiary bol dostatočný. Ale LED bude fungovať v ľahšom režime, bude sa menej zahrievať a prevádzkový čas baterky na jedno nabitie sa zvýši.

Kontrola zahrievania LED po hodine prevádzky ukázala efektívny odvod tepla. Zahrialo sa na teplotu nie vyššiu ako 45 °C. Morské pokusy ukázali dostatočný dosah osvetlenia v tme, viac ako 30 metrov.

Výmena olovenej batérie v LED baterke

Nefunkčnú kyselinovú batériu v LED svietidle možno nahradiť buď podobnou kyselinovou batériou alebo lítium-iónovou (Li-ion) alebo nikel-metal hydridovou (Ni-MH) AA alebo AAA batériou.

Opravované čínske lampáše boli vybavené olovenými AGM batériami rôznych veľkostí bez označenia s napätím 3,6 V. Podľa prepočtov sa kapacita týchto batérií pohybuje od 1,2 do 2 A×hod.

V predaji nájdete podobnú kyselinovú batériu od ruského výrobcu pre 4V 1Ah Delta DT 401 UPS, ktorá má výstupné napätie 4 V s kapacitou 1 Ah, stojí pár dolárov. Ak ho chcete vymeniť, jednoducho znova prispájkujte dva vodiče, pričom dodržte polaritu.

Po niekoľkých rokoch prevádzky mi bola opäť privezená na opravu LED baterka Lentel GL01, ktorej oprava bola popísaná na začiatku článku. Diagnostika ukázala, že kyselinová batéria vyčerpala svoju životnosť.

Ako náhradná bola zakúpená batéria Delta DT 401, ale ukázalo sa, že jej geometrické rozmery boli väčšie ako chybná. Štandardná baterka mala rozmery 21x30x54 mm a bola o 10 mm vyššia. Musel som upraviť telo baterky. Pred kúpou novej batérie sa preto uistite, že sa vám zmestí do tela baterky.

Doraz v puzdre bol odstránený a časť dosky plošných spojov, z ktorej bol predtým odspájkovaný rezistor a jedna LED dióda, bola odrezaná pílkou na železo.

Nová batéria sa po úprave dobre vložila do tela baterky a teraz dúfam, že vydrží dlhé roky.

Výmena olovenej batérie
AA alebo AAA batérie

Ak nie je možné dokúpiť batériu 4V 1Ah Delta DT 401, tak ju možno úspešne nahradiť akýmikoľvek tromi tužkovými batériami typu AA alebo AAA veľkosti AA alebo AAA, ktoré majú napätie 1,2 V. Na to stačí zapojte tri batérie do série pri dodržaní polarity pomocou spájkovacích drôtov. Takáto výmena však nie je ekonomicky realizovateľná, keďže náklady na tri kvalitné batérie AA veľkosti AA môžu prevýšiť náklady na nákup novej LED baterky.

Kde je ale záruka, že v elektrickom obvode novej LED baterky nie sú chyby a nebude sa musieť ani upravovať. Preto sa domnievam, že výmena olovenej batérie v upravenej baterke je vhodná, pretože zaistí spoľahlivú prevádzku baterky na niekoľko ďalších rokov. A vždy bude radosť používať baterku, ktorú ste si sami opravili a zmodernizovali.

Baterka je nevyhnutnou vecou pri cestách do prírody alebo na vidiek. V noci, na osobnom pozemku alebo v blízkosti stanu, vytvorí lúč svetla v temnom kráľovstve. Ale aj v mestskom byte sa bez neho niekedy jednoducho nezaobídete. Spravidla je ťažké zohnať niečo malé, čo sa bez baterky zvalilo pod posteľ alebo pohovku. A hoci v dnešnej dobe existujú zariadenia, ktoré sú multifunkčné a môžu byť zdrojom svetla, niektorí naši čitatelia budú pravdepodobne chcieť vedieť, ako si vyrobiť baterku vlastnými rukami. O tom, ako vyrobiť malé zariadenie zo šrotu, sa bude diskutovať nižšie.

Klasický tvar

Najpohodlnejším dizajnom, ktorý sa v zásade pre baterky mnoho rokov nezmenil, je dizajn obsahujúci:

• valcové telo s batériami rovnakého tvaru;
• reflektor so žiarovkou na jednom konci puzdra;
• odnímateľný kryt na druhom konci krytu.

A tento dizajn je možné získať pomocou nepotrebných predmetov pre domácnosť. Ak si lampáš vyrobíte vlastnými rukami, samozrejme nebudete mať krásu tvarov ako priemyselný dizajn. Ale bude to funkčné a z fungujúceho domáceho produktu získate veľa pozitívnych emócií.

Hlavným problémom, ktorý je na prvý pohľad ťažké vyriešiť, je teda reflektor. Ale zdá sa to byť komplikované. V skutočnosti sme obklopení mnohými predmetmi, ktoré sa môžu stať prípravou pre celý rad reflektorov rôznych veľkostí. Sú to obyčajné plastové fľaše. Ich vnútorný povrch v blízkosti krku je tvarom veľmi podobný tomu, ktorý má reflektor vyrobený v továrni. A veko sa zdá ako stvorené na montáž LED diódy, ktorá je dnes najlepším zdrojom svetla. Je jasnejšia a úspornejšia ako miniatúrna žiarovka.

Výroba reflektora

To, že možno nenájdete rúrku vhodných rozmerov na výrobu korpusu, nie je problém. Dá sa zlepiť z jednotlivých dielov. Napríklad z nepotrebných jednorazových guľôčkových pier. Na pruženie kontaktov môžete použiť špirálu, ktorá sa používa na viazanie strán a kontakty môžu byť vyrobené z tenkého plechu, ktorého surovinou bude plechovka. Preto začneme výberom plastovej fľaše požadovanej veľkosti a výberom zostávajúcich prvkov. Čím je fľaša menšia, tým tuhší a pevnejší bude reflektor. Najjednoduchší spôsob upevnenia dielov počas montáže je pomocou stavebného tmelu.

Začnime teda vyrábať baterku vlastnými rukami. Ostrým nožom odrežte z fľaše hrdlo a parabolickú časť tela a okraje zastrihnite nožnicami.

Pre efektný odraz používame fóliu, v ktorej sú zabalené čokoládové tyčinky. Ak by jej veľkosť nestačila, môžete si odrezať väčší kus z rolky fólie určenej na pečenie výrobkov. Aby fólia zostala na povrchu, naneste tenkú vrstvu tmelu. Potom fóliu stlačíme a zarovnáme. Ak sa pokrčí, nevadí. Hlavná vec je, že nie sú žiadne opuchy a že kopíruje tvar základne.

Fóliu stlačíme prstami a vyhladením nerovností vytvoríme čo najrovnomernejší povrch. Pomocou nožníc orežte okraje fólie v jednej rovine s plastovou základňou. Pozdĺž obrysu krku urobíme výrez nožom pre LED, ktorý sa následne nainštaluje na toto miesto na zásuvke.

Vyrábame ho zo spodnej časti uzáveru fľaše, ostrým nožom odrežeme závitové okraje a v prípade potreby ich zastrihneme nožnicami. Potom pomocou šidla alebo špičky noža vytvorte dva otvory v objímke, cez ne prevlečieme nožičky LED diódy a pritlačíme k nej jej základňu. Aby ste správne nainštalovali LED lampu do stredu krytu, musíte zvoliť správnu vzdialenosť medzi otvormi podľa umiestnenia nožičiek v základni LED.

LED vodiče ohýbame do strán, kým sa nedotknú okrajov objímky. Vodiče k nim pripevňujeme krútením. Ak sa krútenie ukáže ako nespoľahlivé kvôli vlastnostiam jadier drôtu alebo z iných dôvodov, použije sa spájkovanie. Po pripojení vodičov sa vodiče preložia pozdĺž zásuvky. Odporúča sa skontrolovať výkon prijatej časti pomocou batérií použitých v baterke.

Potom z plechu vystrihneme kontaktnú podložku pre batériu, ktorá spočíva na objímke s LED. Skrúcaním alebo spájkovaním spojíme podložku - svorku kratším drôtom. Terminál pripevníme k pružine, ktorá je zase pripevnená k zásuvke. Na upevnenie prvkov používame tmel.

Potom vlepíme objímku s LED do reflektora.

Dno a puzdro s batériami

Časť tela baterky oproti reflektoru je tiež vyrobená z časti fľaše s hrdlom. Ale len od samého krku s vrchnákom. Na jeho vnútornej stene je nalepená koncovka z plechu. K nemu je pripojený aj drôt. Tento vodič a druhý vodič od LED budú slúžiť na ovládanie baterky. Svorka je v kontakte s batériou a je stlačená uzáverom, ktorý je naskrutkovaný na hrdlo.

Dve hlavné časti sú pripravené. Teraz musíme urobiť puzdro na batérie. K tomu používame suché a teda už nepotrebné fixy. Necháme len korpus, ktorý po dĺžke skrátime a na koncoch narežeme pozdĺž osi, čím urobíme dva výstupky na prilepenie. Pred strihaním si urobte značky fixkou, pričom telo fixky nanesiete na diely, ktoré sa majú lepiť.

Na výstupky naneste lepidlo a prilepte ich na reflektor a zadnú stranu, resp.

Potom z plechu vystrihneme časti vypínača. Namontujeme na ne drôtiky a diely prilepíme na korpus.

Do baterky vložíme batérie a používame. Toto samozrejme nie je továrensky vyrobená baterka s kvalitným reflektorom a diaľkovým svetlom. Vyrába sa však vlastnými rukami, je to váš vlastný produkt, ktorý poskytuje dobré osvetlenie na nízkej úrovni a prináša veľké potešenie a za peniaze sa nedá kúpiť. Teraz máte jasnú predstavu o tom, aké ľahké je vyrobiť si lampu sami.

Pripravená baterka a svetlo z nej

Spravidla je žiaduce získať maximálny jas z elektrických lámp. Niekedy je však potrebné osvetlenie, ktoré minimálne naruší adaptáciu zraku na tmu. Ako je známe, ľudské oko môže meniť svoju citlivosť na svetlo v pomerne širokom rozsahu. To umožňuje na jednej strane vidieť za súmraku a pri slabom osvetlení a na druhej strane neoslepiť za jasného slnečného dňa. Ak v noci vyjdete na ulicu z dobre osvetlenej miestnosti, prvé chvíle nebude vidieť takmer nič, no postupne sa vaše oči prispôsobia novým podmienkam. Úplná adaptácia videnia na tmu trvá približne jednu hodinu, po ktorej oko dosiahne maximálnu citlivosť, ktorá je 200-tisíckrát vyššia ako cez deň. V takýchto podmienkach aj krátkodobé vystavenie ostrému svetlu (zapnutie baterky alebo svetlometu auta) výrazne znižuje citlivosť očí. Aj pri úplnom prispôsobení sa tme však môže byť potrebné napríklad čítanie mapy, osvetlenie stupnice prístroja a pod., a to si vyžaduje umelé osvetlenie. Milovníci astronómie, ale aj všetci, ktorí potrebujú niečo zvážiť, preto v horších svetelných podmienkach nepotrebujú jasnú baterku.

Pri výrobe astronomického lampáša by sme sa nemali snažiť o prílišnú miniaturizáciu. Telo astronomickej baterky by malo byť dostatočne ľahké a veľké, aby sa dala v horších svetelných podmienkach ľahko nájsť (inak vám spadne pod nohy a budete musieť baterku pol hodiny hľadať). Ako telo bola použitá cestovná mydelnička. Spínače by mali byť také, aby sa dali ľahko používať dotykom a v rukaviciach.

Oko je maximálne citlivé na svetlo s vlnovou dĺžkou 550 nm (zelené svetlo) a v tme sa maximálna citlivosť oka posúva smerom ku krátkym vlnám do 510 nm (efekt Purkinje). Z tohto dôvodu je vhodnejšie použiť červené LED diódy v astronomickej baterke namiesto modrej alebo ešte viac zelenej. Oči sú menej citlivé na červené svetlo, čo znamená, že červené osvetlenie menej naruší adaptáciu na tmu.

Okrem hlavného svietidla si môžete vyrobiť niekoľko jednoduchých majákov na osvetlenie rôznych predmetov. Faktom je, že máloktorý milovník astronómie si môže dovoliť mať plnohodnotné amatérske observatórium. Väčšina sa pozerá z balkóna. A v stiesnenom priestore a dokonca aj v tme môžete ľahko zavesiť nohu a prevalcovať statív ďalekohľadu alebo fotoaparátu. Navyše, nečakané stretnutie v tme s kolenom o roh nejakej zásuvky alebo nočného stolíka, rovnaké potešenie je malé. Preto je vhodné použiť tie najjednoduchšie mini baterky na osvetlenie nôh statívu, ostrých rohov nábytku, políc s príslušenstvom a pod. V zásade je na tento účel vhodná jednoduchá LED dióda pripevnená lepiacou páskou na 3 V typ batérie. 2032 alebo podobne. Po prvé, bez odporu obmedzujúceho prúd je žiara LED príliš jasná a po druhé, aj v najjednoduchšej baterke je vhodné mať spínač. Na základe týchto úvah bolo vyrobených niekoľko takýchto majákov.

Ako spínač sa používa jazýčkový spínač spárovaný s magnetom. Držiak na 3 V batériu je domácky vyrobený. Do série s LED je zapojený odpor obmedzujúci prúd, ktorého hodnotu je potrebné zvoliť tak, aby v tme pri priamom pohľade na šošovku LED svetlo neoslepovalo oči ani na blízko. V rôznych majákoch môžete použiť LED diódy rôznych farieb na uľahčenie identifikácie, pričom treba pamätať na to, že oko nemá rovnakú citlivosť na svetlo s rôznymi vlnovými dĺžkami. Je možné použiť blikajúce LED diódy.

Okrem toho existuje niekoľko ďalších dizajnov jednoduchých LED svetiel. Dizajny popísané nižšie neboli špeciálne určené na astronomické účely, ale dajú sa ľahko prispôsobiť na takéto použitie.

Jednoduchá vodotesná baterka sa dá vyrobiť pomocou plechovky s filmom. Budeme potrebovať: novú fóliu, 3V LED, 2-3 jazýčkové spínače, 3V lítiovú batériu 2032 , vata (výplň puzdra), blok batérie zo starej baterky. Pre zaistenie vodeodolnosti je nutné, aby v tele baterky neboli žiadne otvory. Takže ako prepínač môžete použiť zapečatené kontakty. Pre spoľahlivú prevádzku je lepšie vziať 2-3 jazýčkové spínače, pretože pri otáčaní pozdĺž pozdĺžnej osi sa mení citlivosť jazýčkového spínača. Zostavme teda baterku podľa schémy.

Drôty zahneme, aby sa všetko do puzdra zmestilo, prázdne miesto som vyplnila vatou, aby nič neviselo. Obvod umiestnime do puzdra. Dôležité je, že film môže byť nový, t.j. aby sa veko čo najpevnejšie uzavrelo. Akýkoľvek magnet bude fungovať ako spínač. Baterka tohto dizajnu pokračovala v práci po 10 hodinách vo vode. Vata zostala suchá. Takže dlhé ležanie v kaluži takémuto zariadeniu neuškodí.

Rádioamatéri majú určite podložky z neúspešných 9 V batérií Krona. Na základe takéhoto bloku môžete zostaviť jednoduchú baterku, ktorá v skutočnosti nepotrebuje kryt. LED je pripojená ku kontaktom bloku cez odpor obmedzujúci prúd.

Na vonkajšej strane sú LED a rezistor obalené niekoľkými vrstvami izolačnej pásky. Po umiestnení na batériu s ňou baterka tvorí jeden celok.

Môžete tak prispôsobiť takmer akékoľvek vhodné puzdro a batériu pre domácu baterku, aj keď pod 3,5 V už budete musieť nainštalovať LED. Ďakujem za tvoju pozornosť. Autor Denev.

Diskutujte o článku DIY LED BATERKY

Výroba vlastnej LED baterky

LED baterka s 3-voltovým meničom na LED 0,3-1,5V 0.3-1.5 VLEDBaterka

Modrá alebo biela LED zvyčajne vyžaduje 3 - 3,5 V na prevádzku; tento obvod vám umožňuje napájať modrú alebo bielu LED s nízkym napätím z jednej batérie AA.Za normálnych okolností, ak chcete rozsvietiť modrú alebo bielu LED, musíte jej poskytnúť 3 - 3,5 V, ako z 3 V lítiového gombíkového článku.

Podrobnosti:
Dióda vyžarujúca svetlo
Feritový krúžok (priemer ~ 10 mm)
Drôt na navíjanie (20 cm)
1kOhm odpor
N-P-N tranzistor
Batéria




Parametre použitého transformátora:
Vinutie smerujúce k LED má ~ 45 závitov, navinuté 0,25 mm drôtom.
Vinutie smerujúce k základni tranzistora má ~ 30 závitov 0,1 mm drôtu.
Základný odpor má v tomto prípade odpor asi 2K.
Namiesto R1 je vhodné nainštalovať ladiaci odpor a dosiahnuť prúd cez diódu ~ 22 mA; s novou batériou zmerajte jej odpor a potom ho nahraďte konštantným odporom získanej hodnoty.

Zostavený obvod by mal okamžite fungovať.
Existujú len 2 možné dôvody, prečo schéma nebude fungovať.
1. konce vinutia sú zmiešané.
2. príliš málo závitov vinutia základne.
Generovanie mizne s počtom otočení<15.



Položte kúsky drôtu k sebe a obtočte ich okolo krúžku.
Spojte dva konce rôznych drôtov dohromady.
Obvod môže byť umiestnený vo vhodnom puzdre.
Zavedenie takéhoto obvodu do baterky pracujúcej na 3V výrazne predlžuje dobu jej prevádzky z jednej sady batérií.

Možnosť napájania baterky jednou 1,5V batériou.





Tranzistor a odpor sú umiestnené vo feritovom krúžku



Biela LED dióda beží na vybitú AAA batériu.


Možnosť modernizácie "baterka - pero"


Budenie blokovacieho oscilátora znázorneného na diagrame sa dosiahne transformátorovou väzbou na T1. Napäťové impulzy vznikajúce v pravom (podľa obvodu) vinutí sa pripočítavajú k napätiu napájacieho zdroja a privádzajú sa do LED VD1. Samozrejme, že by bolo možné eliminovať kondenzátor a odpor v základnom obvode tranzistora, ale potom je možné zlyhanie VT1 a VD1 pri použití značkových batérií s nízkym vnútorným odporom. Rezistor nastavuje prevádzkový režim tranzistora a kondenzátor prechádza cez RF komponent.

Obvod používal tranzistor KT315 (ako najlacnejší, ale akýkoľvek iný s medznou frekvenciou 200 MHz a viac) a bola použitá supersvietivá LED. Na výrobu transformátora budete potrebovať feritový krúžok (približný rozmer 10x6x3 a priepustnosť cca 1000 HH). Priemer drôtu je asi 0,2-0,3 mm. Na prstenci sú navinuté dve cievky po 20 závitov.
Ak nie je žiadny krúžok, potom môžete použiť valec podobného objemu a materiálu. Stačí navinúť 60-100 otáčok pre každú z cievok.
Dôležitý bod : cievky musíte navíjať rôznymi smermi.

Fotografie baterky:
spínač je v tlačidle „plniaceho pera“ a sivý kovový valec vedie prúd.










Vyrábame valec podľa štandardnej veľkosti batérie.



Môže byť vyrobený z papiera alebo použiť kus akejkoľvek pevnej trubice.
Po okrajoch valca urobíme otvory, omotáme ho pocínovaným drôtom a konce drôtu prevlečieme do otvorov. Oba konce zafixujeme, ale na jednom konci necháme kúsok vodiča, aby sme mohli konvertor pripojiť k špirále.
Feritový krúžok sa do lampy nezmestil, preto bol použitý valec z podobného materiálu.



Valec vyrobený z tlmivky zo starého televízora.
Prvá cievka má asi 60 otáčok.
Potom sa druhý opäť otočí opačným smerom asi 60. Cievky sú držané spolu lepidlom.

Zostavenie prevodníka:




Všetko sa nachádza vo vnútri nášho puzdra: Spájkujeme tranzistor, kondenzátor, rezistor, spájkujeme špirálu na valci a cievku. Prúd vo vinutí cievky musí ísť rôznymi smermi! To znamená, že ak naviniete všetky vinutia jedným smerom, potom vymeňte vodiče jedného z nich, inak nedôjde k vytvoreniu.

Výsledok je nasledujúci:


Všetko vložíme dovnútra a matice použijeme ako bočné zástrčky a kontakty.
Vodiče cievky prispájkujeme k jednej z matíc a žiarič VT1 k druhej. Prilepte to. Závery označíme: tam, kde máme výstup z cievok dáme „-“, kde výstup z tranzistora s cievkou dáme „+“ (aby bolo všetko ako v batérii).

Teraz musíte urobiť „lampódu“.


Pozor: Na základni by mala byť mínusová LED.

Zhromaždenie:

Ako je zrejmé z obrázku, prevodník je „náhradou“ druhej batérie. Ale na rozdiel od neho má tri body kontaktu: s plusom batérie, s plusom LED a spoločným telom (cez špirálu).

Jeho umiestnenie v priestore pre batérie je špecifické: musí byť v kontakte s kladným pólom LED.


Moderná baterkas prevádzkovým režimom LED napájaným konštantným stabilizovaným prúdom.


Obvod stabilizátora prúdu funguje nasledovne:
Po privedení napájania do obvodu sú tranzistory T1 a T2 zablokované, T3 je otvorený, pretože na jeho hradlo je cez odpor R3 privedené odblokovacie napätie. V dôsledku prítomnosti induktora L1 v obvode LED sa prúd plynule zvyšuje. Keď sa prúd v obvode LED zvyšuje, úbytok napätia v reťazci R5-R4 sa zvyšuje; akonáhle dosiahne hodnotu približne 0,4 V, otvorí sa tranzistor T2, nasledovaný T1, ktorý zase uzavrie prúdový spínač T3. Nárast prúdu sa zastaví, v induktore sa objaví samoindukčný prúd, ktorý začne pretekať diódou D1 cez LED a reťaz rezistorov R5-R4. Akonáhle prúd klesne pod určitú hranicu, tranzistory T1 a T2 sa zatvoria, T3 sa otvoria, čo povedie k novému cyklu akumulácie energie v induktore. V normálnom režime prebieha oscilačný proces s frekvenciou rádovo desiatok kilohertzov.

O podrobnostiach:
Namiesto tranzistora IRF510 môžete použiť IRF530 alebo akýkoľvek n-kanálový spínací tranzistor s efektom poľa s prúdom vyšším ako 3A a napätím vyšším ako 30 V.
Dióda D1 musí mať Schottkyho bariéru pre prúd väčší ako 1A, ak nainštalujete aj bežný vysokofrekvenčný typ KD212, účinnosť klesne na 75-80%.
Induktor je domáci, je navinutý drôtom nie tenším ako 0,6 mm, alebo lepšie - zväzkom niekoľkých tenších drôtov. Vyžaduje sa asi 20-30 závitov drôtu na pancierové jadro B16-B18 s nemagnetickou medzerou 0,1-0,2 mm alebo blízko od 2000NM feritu. Ak je to možné, hrúbka nemagnetickej medzery sa volí experimentálne podľa maximálnej účinnosti zariadenia. Dobré výsledky možno dosiahnuť s feritmi z dovážaných induktorov inštalovaných v spínaných zdrojoch energie, ako aj v energeticky úsporných žiarivkách. Takéto jadrá majú vzhľad cievky nite a nevyžadujú rám ani nemagnetickú medzeru. Veľmi dobre fungujú cievky na toroidných jadrách z lisovaného železného prášku, ktoré nájdeme v počítačových zdrojoch (na nich sú navinuté tlmivky výstupného filtra). Nemagnetická medzera v takýchto jadrách je vďaka výrobnej technológii rovnomerne rozložená v celom objeme.
Rovnaký obvod stabilizátora možno použiť v spojení s inými batériami a batériami s galvanickými článkami s napätím 9 alebo 12 voltov bez akejkoľvek zmeny v obvode alebo hodnote článku. Čím vyššie je napájacie napätie, tým menej prúdu bude baterka zo zdroja odoberať, jej účinnosť zostane nezmenená. Prevádzkový stabilizačný prúd sa nastavuje odpormi R4 a R5.
V prípade potreby je možné zvýšiť prúd na 1A bez použitia chladičov na častiach, iba výberom odporu nastavovacích odporov.
Nabíjačku batérií je možné ponechať „pôvodnú“ alebo zostaviť podľa niektorej zo známych schém, či dokonca použiť externe na zníženie hmotnosti baterky.



LED baterka z kalkulačky B3-30

Prevodník je založený na obvode kalkulátora B3-30, ktorého spínaný zdroj využíva transformátor s hrúbkou len 5 mm a dvoma vinutiami. Použitie pulzného transformátora zo starej kalkulačky umožnilo vytvoriť ekonomickú LED baterku.

Výsledkom je veľmi jednoduchý obvod.


Menič napätia je vyrobený podľa obvodu jednocyklového generátora s indukčnou spätnou väzbou na tranzistore VT1 a transformátore T1. Impulzné napätie z vinutia 1-2 (podľa schémy zapojenia kalkulačky B3-30) je usmernené diódou VD1 a privádzané do ultrajasnej LED HL1. Filter kondenzátora C3. Dizajn je založený na baterke čínskej výroby určenej na inštaláciu dvoch AA batérií. Prevodník je osadený na doske plošných spojov z jednostrannej sklolaminátovej fólie hrúbky 1,5 mmObr.2rozmery, ktoré nahradia jednu batériu a namiesto nej sa vkladajú do baterky. Na koniec dosky označený znamienkom „+“ je prispájkovaný kontakt z obojstranne fóliovaného sklolaminátu s priemerom 15 mm, obe strany sú spojené prepojkou a pocínované spájkou.
Po inštalácii všetkých dielov na dosku sa koncový kontakt „+“ a transformátor T1 naplnia tavným lepidlom na zvýšenie pevnosti. Variant rozloženia svietidla je znázornený vObr.3a v konkrétnom prípade závisí od typu použitej baterky. V mojom prípade neboli potrebné žiadne úpravy baterky, reflektor má kontaktný krúžok, na ktorý je prispájkovaný záporný vývod plošného spoja a samotná doska je pripevnená k reflektoru pomocou tavného lepidla. Zostava dosky plošných spojov s reflektorom sa vkladá namiesto jednej batérie a upne viečkom.

Menič napätia používa časti malých rozmerov. Dovážané sú rezistory typu MLT-0,125, kondenzátory C1 a C3 do výšky 5 mm. Dióda VD1 typ 1N5817 so Schottkyho bariérou, v prípade jej neprítomnosti možno použiť akúkoľvek usmerňovaciu diódu, ktorá má vhodné parametre, najlepšie germánium kvôli menšiemu úbytku napätia na nej. Správne zmontovaný menič nevyžaduje nastavenie, pokiaľ nie sú vinutia transformátora obrátené; v opačnom prípade ich vymeňte. Ak vyššie uvedený transformátor nie je k dispozícii, môžete si ho vyrobiť sami. Navíjanie sa vykonáva na feritový krúžok štandardnej veľkosti K10*6*3 s magnetickou permeabilitou 1000-2000. Obe vinutia sú navinuté drôtom PEV2 s priemerom 0,31 až 0,44 mm. Primárne vinutie má 6 závitov, sekundárne vinutie má 10 závitov. Po nainštalovaní takéhoto transformátora na dosku a skontrolovaní jeho funkčnosti by mal byť k nej pripevnený pomocou tavného lepidla.
Testy baterky s AA batériou sú uvedené v tabuľke 1.
Počas testovania bola použitá najlacnejšia AA batéria, ktorá stála iba 3 ruble. Počiatočné napätie pri záťaži bolo 1,28 V. Na výstupe meniča bolo namerané napätie na supersvietivej LED 2,83 V. Značka LED je neznáma, priemer 10 mm. Celkový prúdový odber je 14 mA. Celková doba prevádzky baterky bola 20 hodín nepretržitej prevádzky.
Keď napätie batérie klesne pod 1V, jas sa citeľne zníži.

Čas, h	V batéria, V	V konverzia, V
0	1,28	2,83
2	1,22	2,83
4	1,21	2,83
6	1,20	2,83
8	1,18	2,83
10	1,18	2.83
12	1,16	2.82
14	1,12	2.81
16	1,11	2.81
18	1,11	2.81
20	1,10	2.80

Domáca LED baterka

Základom je baterka VARTA napájaná dvomi AA batériami:
Keďže diódy majú vysoko nelineárnu prúdovo-napäťovú charakteristiku, je potrebné baterku vybaviť obvodom pre prácu s LED diódami, ktorý zabezpečí konštantný jas pri vybíjaní batérie a zostane prevádzkyschopný pri čo najnižšom napájacom napätí.
Základom stabilizátora napätia je mikro-výkonový stupňovitý DC/DC menič MAX756.
Podľa uvedených charakteristík pracuje pri znížení vstupného napätia na 0,7V.

Schéma zapojenia - typická:



Inštalácia sa vykonáva pomocou kĺbovej metódy.
Elektrolytické kondenzátory - tantalový CHIP. Majú nízky sériový odpor, čo mierne zlepšuje účinnosť. Schottkyho dióda - SM5818. Tlmivky museli byť zapojené paralelne, pretože neexistovala vhodná denominácia. Kondenzátor C2 - K10-17b. LED diódy - super jasné biele L-53PWC "Kingbright".
Ako je možné vidieť na obrázku, celý obvod sa ľahko zmestí do prázdneho priestoru jednotky vyžarujúcej svetlo.

Výstupné napätie stabilizátora v tomto obvode je 3,3V. Keďže úbytok napätia na diódach v rozsahu nominálneho prúdu (15-30mA) je asi 3,1V, ďalších 200mV bolo treba zhasnúť odporom zapojeným do série s výstupom.
Navyše, malý sériový odpor zlepšuje linearitu záťaže a stabilitu obvodu. Je to spôsobené tým, že dióda má negatívny TCR a pri zahriatí klesá jej dopredný úbytok napätia, čo vedie k prudkému zvýšeniu prúdu cez diódu, keď je napájaná zo zdroja napätia. Nebolo potrebné vyrovnávať prúdy cez paralelne zapojené diódy - okom neboli pozorované žiadne rozdiely v jase. Okrem toho boli diódy rovnakého typu a boli prevzaté z rovnakej skrinky.
Teraz o dizajne žiariča svetla. Ako je vidieť na fotografiách, LED diódy v obvode nie sú tesne utesnené, ale sú odnímateľnou súčasťou konštrukcie.

Pôvodná žiarovka je vypitvaná a na 4 stranách sú urobené 4 rezy v prírube (jeden tam už bol). 4 LED diódy sú usporiadané symetricky do kruhu. Kladné póly (podľa schémy) sú prispájkované na základňu v blízkosti rezov a záporné póly sú zasunuté zvnútra do stredového otvoru základne, odrezané a tiež prispájkované. „Lampodióda“ je vložená namiesto bežnej žiarovky.

Testovanie:
Stabilizácia výstupného napätia (3,3V) pokračovala až do zníženia napájacieho napätia na ~1,2V. Záťažový prúd bol približne 100 mA (~ 25 mA na diódu). Potom výstupné napätie začalo plynulo klesať. Obvod sa prepol do iného prevádzkového režimu, v ktorom sa už nestabilizuje, ale vydáva všetko, čo môže. V tomto režime fungoval až do napájacieho napätia 0,5V! Výstupné napätie kleslo na 2,7V a prúd zo 100mA na 8mA.

Trochu o efektívnosti.
Účinnosť obvodu je asi 63% s čerstvými batériami. Faktom je, že miniatúrne tlmivky použité v obvode majú extrémne vysoký ohmický odpor - asi 1,5 ohmov
Riešením je krúžok vyrobený z µ-permalloy s priepustnosťou okolo 50.
40 závitov drôtu PEV-0,25 v jednej vrstve - ukázalo sa, že je to asi 80 μG. Aktívny odpor je asi 0,2 Ohm a saturačný prúd je podľa výpočtov viac ako 3A. Zmeníme výstupný a vstupný elektrolyt na 100 μF, aj keď bez zníženia účinnosti ho možno znížiť na 47 μF.


Obvod LED baterkyna DC/DC prevodníku od Analog Device - ADP1110.



Štandardný typický pripojovací obvod ADP1110.
Tento prevodný čip je podľa špecifikácií výrobcu dostupný v 8 verziách:

Model	Výstupné napätie
ADP1110AN	Nastaviteľné
ADP1110AR	Nastaviteľné
ADP1110AN-3.3	3,3 V
ADP1110AR-3.3	3,3 V
ADP1110AN-5	5 V
ADP1110AR-5	5 V
ADP1110AN-12	12 V
ADP1110AR-12	12 V

Mikroobvody s indexmi „N“ a „R“ sa líšia iba typom krytu: R je kompaktnejší.
Ak ste si kúpili čip s indexom -3,3, môžete preskočiť nasledujúci odsek a prejsť na položku „Podrobnosti“.
Ak nie, dávam vám do pozornosti ďalší diagram:



Pridáva dve časti, ktoré umožňujú získať potrebné 3,3 volty na výstupe pre napájanie LED diód.
Obvod je možné vylepšiť tým, že sa vezme do úvahy, že LED diódy vyžadujú na svoju činnosť zdroj prúdu a nie zdroj napätia. Zmeny v obvode tak, že produkuje 60mA (20 na každú diódu), a napätie diód sa nám nastaví automaticky, rovnakých 3,3-3,9V.




odpor R1 sa používa na meranie prúdu. Prevodník je navrhnutý tak, že keď napätie na FB (Feed Back) pine presiahne 0,22V, prestane zvyšovať napätie a prúd, čo znamená, že hodnota odporu R1 sa dá ľahko vypočítať R1 = 0,22V/In, v našom prípade 3,6 Ohm. Tento obvod pomáha stabilizovať prúd a automaticky zvoliť požadované napätie. Bohužiaľ, napätie na tomto odpore klesne, čo povedie k zníženiu účinnosti, prax však ukázala, že je to menšie ako prebytok, ktorý sme zvolili v prvom prípade. Zmeral som výstupné napätie a bolo 3,4 - 3,6V. Aj parametre diód v takomto zapojení by mali byť čo najviac totožné, inak sa medzi ne nerozdelí rovnomerne celkový prúd 60 mA a opäť dostaneme rozdielne svietivosti.

Podrobnosti
1. Vhodná je akákoľvek tlmivka od 20 do 100 mikrohenry s malým (menej ako 0,4 Ohm) odporom. Diagram ukazuje 47 uH. Môžete si ho vyrobiť sami - naviňte asi 40 závitov drôtu PEV-0,25 na krúžok z µ-permalloy s priepustnosťou asi 50, rozmer 10x4x5.
2. Schottkyho dióda. 1N5818, 1N5819, 1N4148 alebo podobne. Analógové zariadenie NEODPORÚČA použitie 1N4001
3. Kondenzátory. 47-100 mikrofarád pri 6-10 voltoch. Odporúča sa použiť tantal.
4. Rezistory. S výkonom 0,125 wattu a odporom 2 ohmy, prípadne 300 kohmov a 2,2 kohmov.
5. LED diódy. L-53PWC - 4 kusy.



Napäťový menič pre napájanie bielej LED DFL-OSPW5111P so svietivosťou 30 cd pri prúde 80 mA a šírke vyžarovacieho diagramu cca 12°.


Prúd spotrebovaný z 2,41V batérie je 143mA; v tomto prípade cez LED tečie prúd asi 70 mA pri napätí 4,17 V. Menič pracuje na frekvencii 13 kHz, elektrická účinnosť je asi 0,85.
Transformátor T1 je navinutý na prstencovom magnetickom jadre štandardnej veľkosti K10x6x3 z 2000NM feritu.

Primárne a sekundárne vinutie transformátora sú navinuté súčasne (t.j. v štyroch drôtoch).
Primárne vinutie obsahuje - 2x41 závitov drôtu PEV-2 0,19,
Sekundárne vinutie obsahuje 2x44 závitov drôtu PEV-2 0,16.
Po navinutí sú svorky vinutia spojené podľa schémy.

Tranzistory KT529A štruktúry p-n-p je možné nahradiť KT530A štruktúry n-p-n, v tomto prípade je potrebné zmeniť polaritu zapojenia batérie GB1 a LED HL1.
Diely sa umiestňujú na reflektor pomocou nástennej inštalácie. Uistite sa, že medzi časťami a plechovou doskou baterky, ktorá napája mínus batérie GB1, nie je žiadny kontakt. Tranzistory sú pripevnené k sebe tenkou mosadznou svorkou, ktorá zabezpečuje potrebný odvod tepla, a následne prilepené k reflektoru. LED je umiestnená namiesto žiarovky tak, že pre jej inštaláciu vyčnieva 0,5... 1 mm z objímky. To zlepšuje odvod tepla z LED a zjednodušuje jej inštaláciu.
Pri prvom zapnutí je napájanie z batérie dodávané cez odpor s odporom 18...24 Ohmov, aby nedošlo k poškodeniu tranzistorov pri nesprávnom zapojení svoriek transformátora T1. Ak LED nesvieti, je potrebné prehodiť krajné svorky primárneho alebo sekundárneho vinutia transformátora. Ak to nepovedie k úspechu, skontrolujte funkčnosť všetkých prvkov a správnu inštaláciu.


Menič napätia pre napájanie priemyselnej LED baterky.




Menič napätia na napájaciu LED baterku
Schéma je prevzatá z príručky Zetex pre použitie mikroobvodov ZXSC310.
ZXSC310- LED čip ovládača.
FMMT 617 alebo FMMT 618.
Schottkyho dióda- takmer každá značka.
Kondenzátory C1 = 2,2 µF a C2 = 10 µFpre povrchovú montáž je 2,2 µF hodnota odporúčaná výrobcom a C2 je možné dodať od približne 1 do 10 µF

68 mikrohenryho induktor pri 0,4 A

Indukčnosť a odpor sú inštalované na jednej strane dosky (kde nie je potlač), všetky ostatné časti sú inštalované na druhej strane. Jediným trikom je vyrobiť 150 miliohm odpor. Môže byť vyrobený z 0,1 mm železného drôtu, ktorý možno získať rozpletením kábla. Drôt treba vyžíhať zapaľovačom, poriadne utrieť jemným brúsnym papierom, konce pocínovať a do otvorov na doske priletovať kúsok dlhý asi 3 cm. Ďalej, počas procesu nastavenia, musíte merať prúd cez diódy, pohybovať drôtom a súčasne ohrievať miesto, kde je spájkované s doskou pomocou spájkovačky.

Takto sa získa niečo ako reostat. Po dosiahnutí prúdu 20 mA sa spájkovačka odstráni a nepotrebný kus drôtu sa odreže. Autorovi vyšla dĺžka približne 1 cm.


Svietidlo na zdroji energie


Ryža. 3.Svietidlo na zdroji prúdu, s automatickým vyrovnávaním prúdu v LED, takže LED môžu mať ľubovoľný rozsah parametrov (LED VD2 nastavuje prúd, ktorý opakujú tranzistory VT2, VT3, takže prúdy vo vetvách budú rovnaké)
Tranzistory by samozrejme mali byť tiež rovnaké, ale rozptyl ich parametrov nie je taký kritický, takže môžete použiť buď diskrétne tranzistory, alebo ak nájdete tri integrované tranzistory v jednom balení, ich parametre sú čo najviac totožné. . Pohrajte sa s umiestnením LED, musíte zvoliť pár LED-tranzistor tak, aby výstupné napätie bolo minimálne, tým sa zvýši účinnosť.
Zavedením tranzistorov sa jas vyrovnal, majú však odpor a poklesy napätia na nich, čo núti menič zvýšiť výstupnú úroveň na 4 V. Pre zníženie poklesu napätia na tranzistoroch môžete navrhnúť obvod na obr. 4, toto je upravené prúdové zrkadlo, namiesto referenčného napätia Ube = 0,7 V v obvode na obr. 3 môžete použiť zdroj 0,22 V zabudovaný v prevodníku a udržiavať ho v kolektore VT1 pomocou op-amp. , tiež zabudovaný v prevodníku.



Ryža. 4.Svietidlo na zdroji prúdu s automatickým vyrovnávaním prúdu v LED diódach a so zvýšenou účinnosťou

Pretože Výstup operačného zosilňovača je typu „otvorený kolektor“, musí byť „vytiahnutý“ k napájaciemu zdroju, čo zabezpečuje rezistor R2. Odpory R3, R4 fungujú ako delič napätia v bode V2 o 2, takže operačný zosilňovač si v bode V2 udrží napätie 0,22*2 = 0,44V, čo je o 0,3V menej ako v predchádzajúcom prípade. Nie je možné vziať ešte menší delič, aby sa znížilo napätie v bode V2. bipolárny tranzistor má odpor Rke a počas prevádzky na ňom klesne napätie Uke, aby tranzistor správne fungoval V2-V1 musí byť väčší ako Uke, pre náš prípad úplne stačí 0,22V. Bipolárne tranzistory však môžu byť nahradené tranzistormi s efektom poľa, v ktorých je odpor kolektor-zdroj oveľa nižší, čo umožní zmenšiť delič, takže rozdiel V2-V1 je veľmi nevýznamný.

Plyn.Tlmivku je potrebné brať s minimálnym odporom, zvláštnu pozornosť treba venovať maximálnemu prípustnému prúdu, ktorý by mal byť okolo 400 -1000 mA.
Na hodnotení nezáleží tak ako na maximálnom prúde, takže Analog Devices odporúča niečo medzi 33 a 180 µH. V tomto prípade teoreticky, ak nevenujete pozornosť rozmerom, potom čím väčšia indukčnosť, tým lepšie vo všetkých ohľadoch. V praxi to však nie je úplne pravda, pretože nemáme ideálnu cievku, má aktívny odpor a nie je lineárna, navyše kľúčový tranzistor pri nízkych napätiach už nevyrobí 1,5A. Preto je lepšie vyskúšať viacero cievok rôznych typov, prevedení a rôznych hodnotení, aby ste vybrali cievku s najvyššou účinnosťou a najnižším minimálnym vstupným napätím, t.j. cievka, s ktorou bude baterka svietiť čo najdlhšie.

Kondenzátory.C1 môže byť čokoľvek. Je lepšie užívať C2 s tantalom, pretože Má nízky odpor, čo zvyšuje účinnosť.

Schottkyho dióda.Akékoľvek pre prúd do 1A, najlepšie s minimálnym odporom a minimálnym úbytkom napätia.

Tranzistory.Akékoľvek s kolektorovým prúdom do 30 mA, koeficient. prúdové zosilnenie cca 80 s frekvenciou do 100 MHz, vhodný je KT318.

LED diódy.Môžete použiť biely NSPW500BS so žiarou 8000 mcd od Power Light Systems.

Napäťový transformátorADP1110 alebo jeho náhrada ADP1073, na jeho použitie je potrebné zmeniť obvod na Obr. 3, použiť tlmivku 760 µH a R1 = 0,212/60 mA = 3,5 Ohm.


Baterka na ADP3000-ADJ

Možnosti:
Napájanie 2,8 - 10 V, účinnosť cca. 75 %, dva režimy jasu – plný a polovičný.
Prúd cez diódy je 27 mA, v režime polovičného jasu - 13 mA.
Pre dosiahnutie vysokej účinnosti je vhodné použiť v obvode čipové komponenty.
Správne zostavený obvod nevyžaduje úpravu.
Nevýhodou obvodu je vysoké (1,25V) napätie na vstupe FB (pin 8).
V súčasnosti sa najmä od Maxim vyrábajú DC/DC meniče s napätím FB cca 0,3V, na ktorých je možné dosiahnuť účinnosť nad 85%.


Schéma svietidla pre Kr1446PN1.




Rezistory R1 a R2 sú snímače prúdu. Operačný zosilňovač U2B - zosilňuje napätie odoberané z prúdového snímača. Zosilnenie = R4 / R3 + 1 a je približne 19. Potrebné zosilnenie je také, že keď je prúd cez odpory R1 a R2 60 mA, výstupné napätie zapne tranzistor Q1. Zmenou týchto odporov môžete nastaviť ďalšie hodnoty stabilizačného prúdu.
V zásade nie je potrebné inštalovať operačný zosilňovač. Jednoducho, namiesto R1 a R2 je umiestnený jeden 10 Ohmový odpor, z neho je signál cez 1 kOhm rezistor privádzaný na bázu tranzistora a je to. Ale. To povedie k zníženiu účinnosti. Na odpore 10 Ohm pri prúde 60 mA sa márne rozptýli 0,6 Volt - 36 mW. Ak sa použije operačný zosilňovač, straty budú:
na rezistore 0,5 Ohm pri prúde 60 mA = 1,8 mW + spotreba samotného op-amp je 0,02 mA nech pri 4 Volt = 0,08 mW
= 1,88 mW - výrazne menej ako 36 mW.

O komponentoch.

Akýkoľvek nízkovýkonový operačný zosilňovač s nízkym minimálnym napájacím napätím môže pracovať namiesto KR1446UD2; OP193FS by bol vhodnejší, ale je dosť drahý. Tranzistor v puzdre SOT23. Menší polárny kondenzátor - typ SS pre 10 voltov. Indukčnosť CW68 je 100 μH pre prúd 710 mA. Aj keď je vypínací prúd meniča 1 A, funguje dobre. Dosiahlo najlepšiu účinnosť. LED som vybral na základe čo najrovnomernejšieho poklesu napätia pri prúde 20 mA. Baterka je zmontovaná v puzdre na dve AA batérie. Priestor pre batérie som skrátil na veľkosť AAA batérií a na uvoľnenom mieste som tento obvod zostavil pomocou nástennej inštalácie. Dobre funguje puzdro, do ktorého sa zmestia tri AA batérie. Budete musieť nainštalovať iba dva a umiestniť okruh na miesto tretieho.

Účinnosť výsledného zariadenia.
Vstup U I P Výstup U I P Účinnosť
Napätie mA mW Napätie mA mW %
3.03 90 273 3.53 62 219 80
1.78 180 320 3.53 62 219 68
1.28 290 371 3.53 62 219 59

Výmena žiarovky baterky „Zhuchek“ za modul od spoločnostiLuxeonLumiledLXHL-NW 98.
Získame oslnivo jasnú baterku s veľmi ľahkým stlačením (v porovnaní so žiarovkou).


Schéma prepracovania a parametre modulu.

StepUP DC-DC prevodníky ADP1110 prevodníky z analógových zariadení.




Napájanie: 1 alebo 2 1,5V batérie, prevádzkyschopnosť zachovaná do Uvstup = 0,9V
spotreba:
*s otvoreným spínačom S1 = 300 mA
*pri zatvorenom spínači S1 = 110mA


LED elektronická baterka
Napájané iba jednou AA alebo AAA AA batériou na mikroobvode (KR1446PN1), ktorý je úplným analógom mikroobvodu MAX756 (MAX731) a má takmer identické vlastnosti.


Baterka je založená na baterke, ktorá ako zdroj energie používa dve batérie veľkosti AA.
Doska prevodníka je umiestnená v baterke namiesto druhej batérie. Na jednom konci dosky je prispájkovaný kontakt z pocínovaného plechu na napájanie obvodu a na druhom je LED. Na svorkách LED je umiestnený kruh vyrobený z rovnakého plechu. Priemer kruhu by mal byť o niečo väčší ako priemer základne reflektora (0,2-0,5 mm), do ktorého je vložená kazeta. Jeden z vývodov diódy (záporný) je prispájkovaný ku kruhu, druhý (kladný) prechádza a je izolovaný kúskom PVC alebo fluoroplastovej trubice. Účel kruhu je dvojaký. Poskytuje konštrukcii potrebnú tuhosť a zároveň slúži na uzavretie negatívneho kontaktu obvodu. Lampa s objímkou ​​sa vopred vyberie z lampy a na jej miesto sa umiestni obvod s LED. Pred inštaláciou na dosku sa vodiče LED skrátia tak, aby sa zabezpečilo pevné uchytenie bez vôle. Dĺžka vodičov (okrem spájkovania na dosku) sa zvyčajne rovná dĺžke vyčnievajúcej časti úplne zaskrutkovanej základne lampy.
Schéma zapojenia medzi doskou a batériou je znázornená na obr. 9.2.
Ďalej sa lampa zmontuje a skontroluje sa jej funkčnosť. Ak je obvod správne zostavený, nie sú potrebné žiadne nastavenia.

Konštrukcia využíva štandardné inštalačné prvky: kondenzátory typu K50-35, tlmivky EC-24 s indukčnosťou 18-22 μH, LED so svietivosťou 5-10 cd s priemerom 5 alebo 10 mm. Samozrejme je možné použiť aj iné LED s napájacím napätím 2,4-5 V. Obvod má dostatočnú výkonovú rezervu a umožňuje napájať aj LED so svietivosťou až 25 cd!

O niektorých výsledkoch testov tohto dizajnu.
Takto upravená baterka fungovala s „čerstvou“ batériou bez prerušenia, v zapnutom stave, viac ako 20 hodín! Pre porovnanie, tá istá baterka v „štandardnej“ konfigurácii (teda s lampou a dvomi „čerstvými“ batériami z tej istej šarže) fungovala len 4 hodiny.
A ešte jeden dôležitý bod. Ak používate dobíjacie batérie v tomto prevedení, je jednoduché sledovať stav ich úrovne vybitia. Faktom je, že konvertor na mikroobvode KR1446PN1 začína stabilne pri vstupnom napätí 0,8-0,9 V. A žiara LED diód je neustále jasná, kým napätie na batérii nedosiahne túto kritickú hranicu. Lampa bude pri tomto napätí samozrejme stále horieť, ale len ťažko o nej môžeme hovoriť ako o skutočnom zdroji svetla.

Ryža. 9.2Obrázok 9.3




Doska plošných spojov zariadenia je znázornená na obr. 9.3, a usporiadanie prvkov je na obr. 9.4.


Zapnutie a vypnutie baterky jedným tlačidlom


Obvod je zostavený pomocou CD4013 D-trigger čipu a IRF630 tranzistora s efektom poľa v režime „vypnuté“. prúdový odber obvodu je prakticky 0. Pre stabilnú činnosť D-spúšte je na vstup mikroobvodu pripojený filtračný odpor a kondenzátor, ktorých funkciou je eliminovať odskok kontaktu. Nepoužité kolíky mikroobvodu je lepšie nikde nepripájať. Mikroobvod pracuje od 2 do 12 voltov; ako vypínač je možné použiť akýkoľvek výkonný tranzistor s efektom poľa, pretože Odpor kolektora-zdroja tranzistora s efektom poľa je zanedbateľný a nezaťažuje výstup mikroobvodu.

CD4013A v balení SO-14, analóg K561TM2, 564TM2

Jednoduché obvody generátora.
Umožňuje napájať LED s napätím zapaľovania 2-3V od 1-1,5V. Krátke impulzy so zvýšeným potenciálom odblokujú p-n prechod. Účinnosť sa samozrejme znižuje, ale toto zariadenie vám umožňuje „vytlačiť“ takmer celý svoj zdroj z autonómneho zdroja energie.
Drôt 0,1 mm - 100-300 otáčok s kohútikom od stredu, navinutý na toroidnom krúžku.




LED baterka s nastaviteľným jasom a režimom Beacon

Napájanie mikroobvodu - generátora s nastaviteľným pracovným cyklom (K561LE5 alebo 564LE5), ktorý ovláda elektronický kľúč, je v navrhovanom zariadení realizované zo stupňovitého meniča napätia, ktorý umožňuje napájanie baterky z jedného 1,5 galvanického článku. .
Prevodník je vyrobený na tranzistoroch VT1, VT2 podľa obvodu transformátorového vlastného oscilátora s kladnou prúdovou spätnou väzbou.
Obvod generátora s nastaviteľným pracovným cyklom na vyššie uvedenom čipe K561LE5 bol mierne upravený, aby sa zlepšila linearita regulácie prúdu.
Minimálny odber prúdu baterky so šiestimi paralelne zapojenými supersvietivými bielymi LED L-53MWC od Kingbnght je 2,3 mA Závislosť odberu prúdu od počtu LED je priamo úmerná.
Režim „Beacon“, kedy LED diódy jasne blikajú nízkou frekvenciou a následne zhasnú, sa realizuje nastavením ovládania jasu na maximum a opätovným zapnutím baterky. Požadovaná frekvencia svetelných zábleskov sa nastavuje výberom kondenzátora SZ.
Výkon baterky je zachovaný pri znížení napätia na 1,1v, aj keď jas je výrazne znížený
Ako elektronický spínač je použitý tranzistor s efektom poľa s izolovaným hradlom KP501A (KR1014KT1V). Podľa riadiaceho obvodu sa dobre zhoduje s mikroobvodom K561LE5. Tranzistor KP501A má nasledujúce limitné parametre: napätie kolektor-zdroj - 240 V; napätie brány-zdroj - 20 V. odtokový prúd - 0,18 A; výkon - 0,5W
Tranzistory je možné pripojiť paralelne, najlepšie z rovnakej šarže. Možná náhrada - KP504 s ľubovoľným písmenovým indexom. Pre tranzistory s efektom poľa IRF540 napájacie napätie mikroobvodu DD1. generované meničom sa musí zvýšiť na 10 V
V baterke so šiestimi paralelne zapojenými LED L-53MWC je spotreba prúdu približne rovná 120 mA, keď je druhý tranzistor pripojený paralelne k VT3 - 140 mA
Transformátor T1 je navinutý na feritovom krúžku 2000NM K10-6"4,5. Vinutia sú navinuté v dvoch vodičoch, pričom koniec prvého vinutia je pripojený na začiatok druhého vinutia. Primárne vinutie obsahuje 2-10 závitov, sekundárne - 2 * 20 závitov Priemer drôtu - 0,37 mm stupeň - PEV-2 Tlmivka je navinutá na rovnakom magnetickom obvode bez medzery s rovnakým drôtom v jednej vrstve, počet závitov je 38. Indukčnosť tlmivky je 860 μH












Obvod meniča pre LED z 0,4 na 3V- beží na jednu AAA batériu. Táto baterka zvyšuje vstupné napätie na požadované napätie pomocou jednoduchého DC-DC meniča.






Výstupné napätie je približne 7 W (v závislosti od napätia inštalovaných LED).

Výroba LED predného svietidla





Čo sa týka transformátora v DC-DC meniči. Musíte to urobiť sami. Obrázok ukazuje, ako zostaviť transformátor.



Ďalšia možnosť pre prevodníky pre LED _http://belza.cz/ledlight/ledm.htm








Svietidlo s oloveným uzavretým akumulátorom s nabíjačkou.

Olovené kyselinové batérie sú v súčasnosti najlacnejšie. Elektrolyt v nich je vo forme gélu, takže batérie umožňujú prevádzku v akejkoľvek priestorovej polohe a neprodukujú žiadne škodlivé výpary. Vyznačujú sa veľkou trvanlivosťou, ak nie je povolené hlboké vybitie. Prebíjania sa teoreticky neboja, no netreba to zneužívať. Nabíjateľné batérie je možné dobíjať kedykoľvek bez čakania na ich úplné vybitie.
Olovené uzavreté batérie sú vhodné pre použitie v prenosných baterkách používaných v domácnosti, na letných chatách a vo výrobe.


Obr.1. Elektrický obvod baterky

Schéma elektrického zapojenia baterky s nabíjačkou na 6-voltovú batériu, ktorá jednoduchým spôsobom umožňuje zabrániť hlbokému vybitiu batérie a tým zvýšiť jej životnosť, je na obrázku. Obsahuje továrensky alebo podomácky vyrobený transformátorový zdroj a nabíjacie a spínacie zariadenie namontované v tele baterky.
V autorskej verzii je ako transformátorová jednotka použitá štandardná jednotka určená na napájanie modemov. Výstupné striedavé napätie jednotky je 12 alebo 15 V, prúd záťaže je 1 A. Takéto jednotky sú dostupné aj so zabudovanými usmerňovačmi. Sú vhodné aj na tento účel.
Striedavé napätie z transformátorovej jednotky je privádzané do nabíjacieho a spínacieho zariadenia, ktoré obsahuje zástrčku na pripojenie nabíjačky X2, diódový mostík VD1, stabilizátor prúdu (DA1, R1, HL1), batériu GB, prepínač S1 , núdzový spínač S2, žiarovka HL2. Pri každom zapnutí prepínača S1 sa napätie batérie privedie do relé K1, jeho kontakty K1.1 sa zatvoria a privádzajú prúd do bázy tranzistora VT1. Tranzistor sa zapne a prechádza prúdom cez lampu HL2. Vypnite baterku prepnutím prepínača S1 do pôvodnej polohy, v ktorej sa odpojí batéria od vinutia relé K1.
Prípustné vybíjacie napätie batérie sa volí na 4,5 V. Je určené spínacím napätím relé K1. Pomocou odporu R2 môžete zmeniť prípustnú hodnotu vybíjacieho napätia. So zvyšujúcou sa hodnotou odporu sa zvyšuje prípustné vybíjacie napätie a naopak. Ak je napätie batérie nižšie ako 4,5 V, relé sa nezapne, preto sa do základne tranzistora VT1, ktorý rozsvieti lampu HL2, nebude privádzať žiadne napätie. To znamená, že je potrebné nabiť batériu. Pri napätí 4,5 V nie je osvetlenie produkované baterkou zlé. V prípade núdze môžete baterku zapnúť pri nízkom napätí tlačidlom S2 za predpokladu, že najskôr zapnete prepínač S1.
Konštantné napätie môže byť privedené aj na vstup prepínacieho zariadenia nabíjačky, bez ohľadu na polaritu pripojených zariadení.
Ak chcete prepnúť baterku do nabíjacieho režimu, musíte pripojiť zásuvku X1 transformátorového bloku k zástrčke X2 umiestnenej na tele baterky a potom pripojiť zástrčku (nie je znázornená na obrázku) transformátorového bloku do siete 220 V .
V tomto uskutočnení je použitá batéria s kapacitou 4,2 Ah. Preto sa dá nabíjať prúdom 0,42 A. Batéria sa nabíja jednosmerným prúdom. Prúdový stabilizátor obsahuje iba tri časti: integrovaný stabilizátor napätia DA1 typu KR142EN5A alebo importovaný 7805, LED HL1 a rezistor R1. LED dióda okrem toho, že funguje ako stabilizátor prúdu, slúži aj ako indikátor režimu nabíjania batérie.
Nastavenie elektrického obvodu baterky spočíva v nastavení nabíjacieho prúdu batérie. Nabíjací prúd (v ampéroch) sa zvyčajne volí desaťkrát menší ako je číselná hodnota kapacity batérie (v ampérhodinách).
Na jeho konfiguráciu je najlepšie zostaviť obvod stabilizátora prúdu samostatne. Namiesto záťaže batérie zapojte do spojovacieho bodu medzi katódou LED a rezistorom R1 ampérmeter s prúdom 2...5 A. Výberom odporu R1 nastavte vypočítaný nabíjací prúd pomocou ampérmetra.
Relé K1 – jazýčkový spínač RES64, pas RS4.569.724. Lampa HL2 spotrebuje približne 1A prúd.
Tranzistor KT829 je možné použiť s akýmkoľvek písmenovým indexom. Tieto tranzistory sú kompozitné a majú vysoký prúdový zisk 750. S tým treba počítať v prípade výmeny.
V autorskej verzii je čip DA1 inštalovaný na štandardnom rebrovom radiátore s rozmermi 40x50x30 mm. Rezistor R1 pozostáva z dvoch 12 W drôtových rezistorov zapojených do série.

schéma:



OPRAVA LED BATERKY

Hodnotenia dielov (C, D, R)
C = 1 uF. R1 = 470 kOhm. R2 = 22 kOhm.
1D, 2D - KD105A (prípustné napätie 400V, maximálny prúd 300 mA.)
Poskytuje:
nabíjací prúd = 65 - 70mA.
napätie = 3,6V.











LED-Treiber PR4401 SOT23

Tu môžete vidieť, k čomu viedli výsledky experimentu.

Obvod, ktorý vám bol predstavený, slúžil na napájanie LED baterky, dobíjanie mobilného telefónu z dvoch kovových hydritových batérií a pri vytváraní mikrokontroléra rádiového mikrofónu. V každom prípade bola činnosť okruhu bezchybná. Zoznam, kde môžete použiť MAX1674, môže pokračovať ešte dlho.


Najjednoduchší spôsob, ako získať viac-menej stabilný prúd cez LED, je pripojiť ho k nestabilizovanému napájaciemu obvodu cez odpor. Je potrebné vziať do úvahy, že napájacie napätie musí byť aspoň dvojnásobkom prevádzkového napätia LED. Prúd cez LED sa vypočíta podľa vzorca:
I led = (Umax. napájanie - U pracovná dióda) : R1

Táto schéma je mimoriadne jednoduchá a v mnohých prípadoch opodstatnená, mala by sa však používať tam, kde nie je potrebné šetriť elektrinou a nie sú kladené vysoké požiadavky na spoľahlivosť.
Stabilnejšie obvody založené na lineárnych stabilizátoroch:


Ako stabilizátory je lepšie zvoliť nastaviteľné alebo pevné stabilizátory napätia, ale malo by to byť čo najbližšie k napätiu na LED alebo reťazi sériovo zapojených LED.
Stabilizátory ako LM 317 sú veľmi vhodné.
Nemecký text: Il war es, s nur einer NiCd-Zelle (AAA, 250mAh) eine der neuen ultrahellen LEDs with 5600mCd zu betreiben. Diese LED benötigen 3,6V/20mA. Ich habe Ihre Schaltung zunächst unverändert übernommen, as Induktivität hatte their allerdings nur eine mit 1,4 mH zur Hand. Die Schaltung lief auf Anhieb! Allerdings ließ die Leuchtstärke doch noch zu wünschen übrig. Všetko najlepšie, čo najlepšie svietiť LED, nie je to nič zlé! Tatsächlich waren es nur die Messschnüre, bzw. deren Kapazität, die den Effekt bewirkten. S einem Oszilloskopom ich dann feststellen, dass in dem Moment die Frequenz stark anstieg. Hm, tiež habe ich den 100nF-Kondensator gegen einen 4.7nF Typ ausgetauscht und schon war die Helligkeit wie gewünscht. Anschließend habe ich dann nur noch durch Ausprobieren die beste Spule aus meiner Sammlung gesucht... Das beste Ergebnis hatte ich mit einem alten Sperrkreis für den 19KHz Pilotton (UKW), aus dem ich die Kreiskapazität entfernt Und hier ist sie mníška, die Mini-Taschenlampe:

Zdroje:
http://pro-radio.ru/
http://radiokot.ru/