Světelné zdroje nové generace – LED – se i přes stále vysokou cenu stávají stále oblíbenějšími.
Vzhledem k nízké spotřebě energie se úspěšně používají nejen ve stacionárních osvětlovacích zařízeních, ale i v autonomních napájených bateriemi.
V tomto článku budeme hovořit o tom, jak si můžete vyrobit LED svítilnu vlastníma rukama a jaké výhody bude mít ve srovnání s běžnou.
Světelná dioda (cizí název - Light Emitting Diode nebo LED) se stejně jako běžná dioda skládá ze dvou polovodičů s elektronovou a dírkovou vodivostí.
Ale v tomto případě byly použity materiály, které se vyznačují záře v pn přechodové zóně.
Obecně lze říci, že LED diody se v elektronice používají již poměrně dlouho.
Ale dříve sotva svítily, a proto byly používány pouze jako indikátory, například indikující, že zařízení bylo zapnuto.
S rozvojem technologií se LED diody staly mnohem jasnějšími, takže se staly plnohodnotnými zdroji světla. Jejich cena přitom neustále klesá, i když k obyčejné žárovce mají samozřejmě stále velmi daleko.
Ale mnoho kupujících je ochotno přeplatit, protože LED mají řadu výhod:
- Spotřebovávají 10–15krát méně elektřiny než žárovky stejného jasu.
- Mají prostě obrovský zdroj, který je vyjádřen v 50 tisících hodinách práce. Výrobci navíc dokládají své sliby záruční dobou 2 nebo dokonce 3 roky.
- Vyzařují bílé světlo, velmi podobné přirozenému světlu.
- Mnohem méně náchylné na nárazy a vibrace než jiné zdroje světla.
- Jsou také vysoce odolné vůči napěťovým rázům.
Díky všem těmto vlastnostem dnes LED s jistotou vytlačují jiné světelné zdroje téměř všude. Používají se v každodenním životě, ve světlometech automobilů, v reklamě a v přenosných svítilnách, z nichž jednu se nyní naučíme vyrobit.
Potřebné prvky pro výrobu
V první řadě je potřeba sehnat všechny komponenty, ze kterých se bude zařízení skládat.Není jich vůbec mnoho:
- Světelná dioda.
- Feritový kroužek o průměru 10 - 15 mm.
- Drát pro navíjení o průměru 0,1 a 0,25 mm (kusy 20 - 30 cm).
- 1 kOhm odpor.
- Tranzistor typu N-p-n.
- Baterie.
Je dobré, když pouzdro můžete získat ze zakoupené baterky. Pokud tam není, můžete k připevnění součástí použít libovolnou základnu.
Montážní schéma
Pokud je vše připraveno, můžeme začít:
- Vyrábíme transformátor: magnetickým jádrem podomácku vyrobeného transformátoru bude feritový prstenec. Nejprve se na něj navine 45 závitů navíjecího drátu o průměru 0,25 mm, čímž vznikne sekundární vinutí. V budoucnu k němu bude připojena LED. Dále z drátu o průměru 0,1 mm musíte vyrobit primární vinutí s 30 závity, které bude připojeno k základně tranzistoru.
- Výběr rezistoru: odpor základního rezistoru by měl být přibližně 2 kOhm.
Je však třeba zvolit hodnotu druhého odporu. Dělá se to takto:
- na jeho místě je instalován ladicí (variabilní) rezistor.
- Po připojení svítilny k nové baterii nastavte na proměnném odporu takový odpor, aby LED protékal proud 22 - 25 mA.
- Změřte hodnotu odporu na proměnném rezistoru a místo něj nainstalujte konstantní rezistor se stejnou hodnotou.
Jak vidíte, schéma je extrémně jednoduché a pravděpodobnost chyby lze považovat za minimální.
DIY LED svítilna - schéma
Pokud se svítilna stále ukáže jako nefunkční, může to být následující:
- Při výrobě vinutí nebyla splněna podmínka vícesměrných proudů. V tomto případě nebude v sekundárním vinutí generován žádný proud. Aby obvod fungoval, musíte buď navinout vinutí v různých směrech, nebo prohodit vodiče jednoho z vinutí.
- Vinutí obsahuje příliš málo závitů. Je třeba mít na paměti, že požadované minimum je 15 otáček.
Pokud jsou ve vinutí přítomny v menším množství, nebude opět možné vytvářet proud.
DIY 12V LED svítilna
Kdo nepotřebuje baterku, ale celý reflektor v miniatuře, může si sestavit zařízení s výkonnějším zdrojem energie. Ten bude používat 12voltovou baterii. Tento produkt bude o něco větší, ale i tak se bude celkem snadno přenášet.
Chcete-li vytvořit vysoce výkonný světelný zdroj, musíte připravit následující:
- polymerová trubka o průměru asi 50 mm;
- lepidlo pro lepení PVC dílů;
- pár závitových tvarovek pro PVC trubku;
- šroubovací zátka;
- přepnout spínač;
- 12V LED;
- 12voltová baterie;
- pomocné prvky pro instalaci elektroinstalace - teplem smrštitelné bužírky, elektropáska, plastové příchytky.
Jako zdroj energie můžete použít několik baterií z rozbitých rádiem řízených hraček, které jsou sloučeny do jedné baterie 12 V. V závislosti na typu budete potřebovat 8 až 12 baterií.
12voltová LED svítilna je sestavena takto:
- Ke kontaktům LED připájíme kousky drátu, které jsou o pár centimetrů delší než baterie. V tomto případě je nutné zajistit spolehlivou izolaci spojů.
- Vodiče připojené k baterii a LED jsou vybaveny speciálními konektory, které umožňují rychlospojky.
- Při sestavování obvodu je přepínač instalován tak, aby byl na opačné straně vzhledem k LED. Elektronická výplň je připravena a pokud testy prokázaly, že funguje správně, můžete začít s výrobou pouzdra.
Tělo je vyrobeno z polymerové trubky. Dělá se to takto:
- Trubka se nařeže na požadovanou délku, načež se do ní umístí veškerá elektronika.
- Baterii položíme na lepidlo tak, aby při přenášení a manipulaci s svítilnou zůstala nehybná. V opačném případě může těžká baterie narazit na LED prvek a poškodit jej.
- Na trubku na obou koncích přilepíme závitovou tvarovku. Lepidlem není třeba šetřit – spoj by měl být těsný. V opačném případě může do pouzdra v tomto místě prosakovat voda.
- Upevníme pákový spínač uvnitř armatury instalované na straně protilehlé k LED. Vypínač položíme na lepidlo, ale neměl by vyčnívat ven, aby bylo možné zástrčku našroubovat na armaturu.
Chcete-li přepnout přepínač, bude třeba odšroubovat zástrčku a poté ji vrátit na místo. To je poněkud nepohodlné, ale toto řešení zajišťuje úplné utěsnění pouzdra.
Otázka ceny a kvality
Ze všech komponentů svítilny je nejdražší 12voltová LED. Za něj budete muset zaplatit 4 – 5 USD.Vše ostatní lze získat zdarma: z rádiem řízených hraček se, jak již bylo zmíněno, vyjmou baterie, plastové trubky a díly velmi často zůstávají jako odpad po instalaci vodovodního potrubí nebo topení v domě.
Pokud musí být absolutně všechny komponenty zakoupeny v obchodě, budou náklady na osvětlovací zařízení přibližně 10 USD.
Domácí lampu z LED pásku lze postavit snadno a rychle. – podívejte se do výrobního návodu a vyrobte si svůj vlastní jedinečný výrobek.
Přečtěte si, jak správně nainstalovat LED pásek vlastníma rukama.
Závěr
Na farmě je vždy potřeba pohodlná svítilna, která poskytuje jasné světlo a zároveň může pracovat dlouhou dobu bez dobíjení baterie. Jak vidíte, můžete to snadno udělat sami, což vám ušetří nějaké peníze. Hlavní věcí je být opatrní a přísně dodržovat všechna doporučení uvedená v článku.
Video k tématu
LED světelné zdroje jsou mezi spotřebiteli zdaleka nejoblíbenější. Obzvláště oblíbené jsou LED svítidla. LED svítilnu lze získat různými způsoby: můžete si ji koupit v obchodě nebo si ji vyrobit sami.
LED ruční svítilna
Mnoho lidí, kteří alespoň trochu rozumí elektronice, z různých důvodů stále více preferuje výrobu takových osvětlovacích zařízení vlastníma rukama. V tomto článku se proto budeme zabývat několika možnostmi, jak si vyrobit vlastní diodovou ruční svítilnu.
Výhody LED žárovek
Dnes je LED považována za jeden z nejziskovějších efektivních světelných zdrojů. Je schopen vytvářet jasný světelný tok při nízkých výkonech a má také mnoho dalších pozitivních technických vlastností.
Vyplatí se vyrobit si vlastní baterku z diod z následujících důvodů:
- jednotlivé LED diody nejsou drahé;
- všechny aspekty montáže lze snadno provést vlastníma rukama;
- domácí osvětlovací zařízení může běžet na baterie (dvě nebo jedna);
Poznámka! Vzhledem k nízké spotřebě LED diod při provozu existuje mnoho schémat, kdy zařízení napájí pouze jedna baterie. V případě potřeby ji lze vyměnit za baterii odpovídajících rozměrů.
- dostupnost jednoduchých schémat pro montáž.
LED diody a jejich záře
Výsledná lampa navíc vydrží mnohem déle než její analogy. V tomto případě si můžete vybrat libovolnou barvu záře (bílá, žlutá, zelená atd.). Nejrelevantnější barvy zde budou přirozeně žlutá a bílá. Pokud však potřebujete vyrobit speciální osvětlení pro nějakou oslavu, můžete použít LED s extravagantnější barvou záře.
Kde lze lampu použít a jaké funkce
Velmi často nastává situace, kdy potřebujete světlo, ale neexistuje způsob, jak nainstalovat osvětlovací systém a stacionární svítidla. V takové situaci přijde na pomoc přenosná lampa. LED ruční svítilna, která může být vyrobena s jednou nebo více bateriemi, najde široké uplatnění v každodenním životě:
- lze jej použít pro práci na zahradě;
- osvětlit skříně a další místnosti, kde není osvětlení;
- použití v garáži při kontrole vozidla v kontrolní jámě.
Poznámka! V případě potřeby můžete analogicky s ruční svítilnou vytvořit model lampy, který lze snadno nainstalovat na jakýkoli povrch. V tomto případě již svítilna nebude přenosná, ale stacionární zdroj světla.
Chcete-li vyrobit ruční LED svítilnu vlastníma rukama, musíte si nejprve zapamatovat nevýhody diod. Skutečně rozšířené distribuci LED produktů brání takové nedostatky, jako je nelineární charakteristika proud-napětí nebo charakteristika proud-napětí, stejně jako přítomnost „nepohodlného“ napětí pro napájení. V tomto ohledu všechny LED lampy obsahují speciální měniče napětí, které pracují z indukčních zařízení pro ukládání energie nebo transformátorů. V tomto ohledu, než začnete samostatně sestavovat takovou lampu vlastníma rukama, musíte vybrat potřebný diagram.
Při plánování výroby ruční svítilny z LED je nutné myslet na její napájení. Takovou lampu můžete vyrobit pomocí baterií (dvě nebo jedna).
Podívejme se na několik možností, jak vyrobit diodovou ruční svítilnu.
Obvod se superjasnou LED DFL-OSPW5111Р
Tento obvod bude napájen spíše dvěma než jednou baterií. Montážní schéma pro tento typ osvětlovacího zařízení je následující:
Schéma montáže svítilny
Tento obvod předpokládá, že svítilna je napájena AA bateriemi. V tomto případě bude jako zdroj světla brána ultrasvítivá LED DFL-OSPW5111P s typem bílého svitu, s jasem 30 Cd a proudovým odběrem 80 mA.
Chcete-li si vyrobit vlastní mini svítilnu z LED diod na baterie, musíte mít na skladě následující materiály:
- dvě baterie. Bude stačit obyčejný „tablet“, ale lze použít i jiné typy baterií;
- „kapsa“ pro napájecí zdroj;
Poznámka! Nejlepší volbou by byla „kapsa“ baterie vyrobená na staré základní desce.
- super jasná dioda;
Super svítivá dioda do svítilny
- tlačítko, které zapne domácí lampu;
- lepidlo.
Nástroje, které budete v této situaci potřebovat, jsou:
- tavná pistole;
- pájka a páječka.
Po shromáždění všech materiálů a nástrojů můžete začít pracovat:
- Nejprve vyjměte přihrádku na baterii ze staré základní desky. K tomu potřebujeme páječku;
Poznámka! Pájení součásti by mělo být provedeno velmi opatrně, aby nedošlo k poškození kontaktů kapsy v procesu.
- tlačítko pro zapnutí svítilny by mělo být připájeno ke kladnému pólu kapsy. Teprve poté k němu bude noha LED připájena;
- druhá větev diody musí být připájena k zápornému pólu;
- výsledkem je jednoduchý elektrický obvod. Po stisknutí tlačítka se zavře, což způsobí rozsvícení světelného zdroje;
- Po sestavení obvodu nainstalujte baterii a zkontrolujte její funkčnost.
Připravená lucerna
Pokud byl obvod správně sestaven, po stisknutí tlačítka se LED rozsvítí. Po kontrole, aby se zvýšila pevnost obvodu, mohou být elektrické pájky kontaktů naplněny horkým lepidlem. Poté řetízky vložíme do pouzdra (můžete použít ze staré baterky) a použijeme pro vaše zdraví.
Výhodou tohoto způsobu montáže jsou malé rozměry svítilny, která se snadno vejde do kapsy.
Druhá možnost montáže
Dalším způsobem, jak vyrobit domácí LED svítilnu, je použít starou lampu, ve které vyhořela žárovka. V tomto případě můžete zařízení napájet i jednou baterií. Zde bude pro montáž použito následující schéma:
Schéma pro sestavení svítilny
Montáž podle tohoto schématu probíhá následovně:
- Vezmeme feritový kroužek (lze jej vyjmout ze zářivky) a namotáme kolem něj 10 závitů drátu. Drát by měl mít průřez 0,5-0,3 mm;
- poté, co jsme navinuli 10 závitů, uděláme kohoutek nebo smyčku a znovu navineme 10 závitů;
Omotaný feritový prsten
- Dále podle schématu připojíme transformátor, LED, baterii (bude stačit jedna prstová baterie) a tranzistor KT315. Můžete také přidat kondenzátor pro zesvětlení záře.
Sestavený obvod
Pokud se dioda nerozsvítí, je nutné změnit polaritu baterie. Pokud to nepomůže, problém nebyl s baterií a musíte zkontrolovat správné připojení tranzistoru a světelného zdroje. Nyní doplňujeme náš diagram o zbývající podrobnosti. Schéma by nyní mělo vypadat takto:
Schéma s doplňky
Když je do obvodu zahrnut kondenzátor C1 a dioda VD1, dioda začne svítit mnohem jasněji.
Vizualizace diagramu s doplňky
Nyní zbývá jen vybrat odpor. Nejlepší je nainstalovat proměnný odpor 1,5 kOhm. Poté musíte najít místo, kde bude LED svítit nejjasněji. Dále sestavení svítilny s jednou baterií zahrnuje následující kroky:
- Nyní rozebereme starou lampu;
- Z úzkého jednostranného sklolaminátu jsme vystřihli kruh, který by měl odpovídat průměru trubice svítidla;
Poznámka! Vyplatí se vybrat všechny části elektrického obvodu tak, aby odpovídaly příslušnému průměru trubky.
Díly správné velikosti
- Dále označíme desku. Poté fólii nařežeme nožem a desku pocínujeme. K tomu musí mít páječka speciální hrot. Můžete to udělat sami navinutím drátu o šířce 1-1,5 mm na konec nástroje. Konec drátu musí být nabroušen a pocínován. Mělo by to vypadat nějak takto;
Připravený hrot páječky
- Připájejte díly k připravené desce. Mělo by to vypadat takto:
Hotová deska
- Poté připojíme pájenou desku k původnímu obvodu a zkontrolujeme její funkčnost.
Kontrola funkčnosti obvodu
Po kontrole je potřeba všechny díly dobře zapájet. Zvláště důležité je správně připájet LED. Rovněž stojí za to věnovat pozornost kontaktům směřujícím k jedné baterii. Výsledek by měl být následující:
Deska s připájenou LED
Teď už jen zbývá vše vložit do baterky. Poté mohou být okraje desky lakovány.
Hotová LED svítilna
Tuto svítilnu lze napájet i z jedné vybité baterie.
Odrůdy montážních schémat
Chcete-li sestavit LED svítilnu vlastníma rukama, můžete použít širokou škálu obvodů a možností montáže. Výběrem správného obvodu můžete dokonce vyrobit blikající svítidlo. V takové situaci by měla být použita speciální blikající LED. Takové obvody obvykle obsahují tranzistory a několik diod, které jsou připojeny k různým zdrojům energie, včetně baterií.
Existují možnosti sestavení ruční diodové svítilny, kdy se bez baterií vůbec obejdete. V takové situaci můžete například použít následující schéma:
Pro bezpečnost a možnost pokračovat v aktivní činnosti ve tmě člověk potřebuje umělé osvětlení. Primitivní lidé zahnali temnotu zapálením větví stromů, pak přišli s pochodní a petrolejovým vařičem. A teprve po vynálezu prototypu moderní baterie francouzským vynálezcem Georgem Leclanchem v roce 1866 a žárovky v roce 1879 Thomsonem Edisonem měl David Meisel v roce 1896 příležitost patentovat první elektrickou svítilnu.
Od té doby se v elektrickém obvodu nových vzorků svítilen nic nezměnilo, až v roce 1923 ruský vědec Oleg Vladimirovič Losev našel souvislost mezi luminiscencí v karbidu křemíku a p-n přechodem a v roce 1990 se vědcům podařilo vytvořit LED s větší svítivostí. účinnost, což jim umožňuje nahradit žárovku Použití LED místo žárovek, vzhledem k nízké spotřebě energie LED, umožnilo opakovaně prodloužit provozní dobu svítilen se stejnou kapacitou baterií a akumulátorů, zvýšit spolehlivost svítilen a prakticky odstranit všechna omezení na oblast jejich použití.
Dobíjecí LED svítilna, kterou vidíte na fotografii, mi přišla na opravu se stížností, že čínská svítilna Lentel GL01, kterou jsem si onehdy koupil za 3 dolary, nesvítí, přestože svítí indikátor nabití baterie.
Vnější prohlídka lucerny udělala pozitivní dojem. Kvalitní odlitek pouzdra, pohodlná rukojeť a vypínač. Zásuvkové tyče pro připojení k domácí síti pro nabíjení baterie jsou zasouvací, takže není nutné skladovat napájecí kabel.
Pozornost! Při demontáži a opravě baterky, pokud je připojena k síti, byste měli být opatrní. Dotyk nechráněných částí obvodu připojeného k elektrické zásuvce může způsobit úraz elektrickým proudem.
Jak rozebrat nabíjecí svítilnu Lentel GL01 LED
Baterka sice podléhala záruční opravě, ale při vzpomínce na své zážitky při záruční opravě vadné rychlovarné konvice (konvice byla drahá a vyhořelo v ní topné těleso, takže ji nebylo možné opravit vlastníma rukama) rozhodl se opravit sám.
Rozebrat lucernu bylo snadné. Stačí otočit kroužkem, který zajišťuje ochranné sklo, o malý úhel proti směru hodinových ručiček a stáhnout jej, poté odšroubovat několik šroubů. Ukázalo se, že prsten je připevněn k tělu pomocí bajonetového spojení.
Po vyjmutí jedné z polovin těla svítilny se objevil přístup ke všem jejím součástem. Vlevo na fotce je vidět plošný spoj s LED, ke kterému je pomocí tří šroubů připevněn reflektor (světelný reflektor). Uprostřed je černá baterie s neznámými parametry, je zde pouze označení polarity svorek. Vpravo od baterie je plošný spoj pro nabíječku a indikaci. Vpravo je napájecí zástrčka s výsuvnými tyčemi.
Při bližším zkoumání LED diod se ukázalo, že na vyzařovacích plochách krystalů všech LED jsou černé skvrny nebo tečky. Že baterka nesvítila kvůli jejich vyhoření, se ukázalo i bez kontroly LED multimetrem.
Na krystalech dvou LED diod instalovaných jako podsvícení na desce indikace nabíjení baterie byly také začerněné plochy. V LED lampách a páscích obvykle jedna LED selže a funguje jako pojistka a chrání ostatní před spálením. A všech devět LED diod ve svítilně selhalo zároveň. Napětí na baterii se nemohlo zvýšit na hodnotu, která by mohla poškodit LED diody. Abych zjistil důvod, musel jsem nakreslit schéma elektrického obvodu.
Hledání příčiny selhání baterky
Elektrický obvod svítilny se skládá ze dvou funkčně ucelených částí. Část obvodu umístěná vlevo od spínače SA1 funguje jako nabíječka. A část obvodu zobrazená napravo od spínače poskytuje záři.
Nabíječka funguje následovně. Napětí z domácí sítě 220 V je přiváděno do kondenzátoru C1 omezujícího proud, poté do můstkového usměrňovače namontovaného na diodách VD1-VD4. Z usměrňovače je napětí přiváděno na svorky baterie. Rezistor R1 slouží k vybití kondenzátoru po vytažení zástrčky svítilny ze sítě. Tím se zabrání úrazu elektrickým proudem z vybití kondenzátoru v případě, že se vaše ruka náhodně dotkne dvou kolíků zástrčky současně.
LED HL1, zapojená do série s odporem omezujícím proud R2 v opačném směru s pravou horní diodou můstku, jak se ukazuje, se vždy rozsvítí při zasunutí zástrčky do sítě, i když je vadná nebo odpojená baterie z okruhu.
Přepínač provozních režimů SA1 slouží k připojení samostatných skupin LED k baterii. Jak můžete vidět ze schématu, ukazuje se, že pokud je svítilna připojena k síti pro nabíjení a přepínač je v poloze 3 nebo 4, napětí z nabíječky baterií jde také do LED.
Pokud člověk zapne svítilnu a zjistí, že nefunguje, a neví, že posuvný spínač musí být nastaven do polohy „vypnuto“, o čemž se v návodu k obsluze svítilny nic nepíše, připojí svítilnu k síti pro nabíjení, pak na úkor Dojde-li k napěťovému rázu na výstupu nabíječky, dostanou LEDky napětí výrazně vyšší než vypočítané. Proud, který překročí přípustný proud, bude protékat LED diodami a ty se spálí. Jak kyselá baterie stárne kvůli sulfataci olověných desek, zvyšuje se nabíjecí napětí baterie, což také vede k vyhoření LED.
Dalším obvodovým řešením, které mě překvapilo, bylo paralelní zapojení sedmi LED, což je nepřijatelné, jelikož proudově-napěťová charakteristika sudých LED stejného typu je rozdílná a tudíž proud procházející LED také nebude stejný. Z tohoto důvodu při volbě hodnoty rezistoru R4 na základě maximálního přípustného proudu protékajícího LED může dojít k přetížení a selhání jedné z nich, což povede k nadproudu paralelně zapojených LED a také k jejich spálení.
Přepracování (modernizace) elektrického obvodu svítilny
Bylo zřejmé, že selhání baterky bylo způsobeno chybami, které udělali vývojáři schématu elektrického obvodu. Chcete-li svítilnu opravit a zabránit jejímu opětovnému rozbití, musíte ji předělat, vyměnit LED diody a provést drobné změny v elektrickém obvodu.
Aby indikátor nabití baterie skutečně signalizoval, že se nabíjí, musí být LED HL1 zapojena do série s baterií. K rozsvícení LED je zapotřebí proud několika miliampérů a proud dodávaný nabíječkou by měl být asi 100 mA.
K zajištění těchto podmínek stačí odpojit řetězec HL1-R2 od obvodu v místech označených červenými křížky a paralelně s ním nainstalovat přídavný rezistor Rd o jmenovité hodnotě 47 Ohmů a výkonu alespoň 0,5 W. . Nabíjecí proud protékající Rd na něm vytvoří úbytek napětí asi 3 V, což poskytne potřebný proud pro rozsvícení indikátoru HL1. Současně musí být spojovací bod mezi HL1 a Rd připojen k pinu 1 přepínače SA1. Tímto jednoduchým způsobem nebude možné při nabíjení baterie napájet LED diody EL1-EL10 napětím z nabíječky.
Pro vyrovnání velikosti proudů protékajících LED EL3-EL10 je nutné z obvodu vyloučit rezistor R4 a zapojit do série s každou LED samostatný rezistor o jmenovité hodnotě 47-56 Ohmů.
Elektrické schéma po úpravě
Drobné změny provedené v obvodu zvýšily informační obsah indikátoru nabití levné čínské LED svítilny a výrazně zvýšily její spolehlivost. Doufám, že výrobci LED svítilen po přečtení tohoto článku provedou změny v elektrických obvodech svých výrobků.
Po modernizaci mělo schéma elektrického zapojení podobu jako na obrázku výše. Pokud potřebujete svítilnu svítit dlouhodobě a nepožadujete vysokou svítivost její žhavení, můžete dodatečně nainstalovat proudový omezovací odpor R5, díky kterému se provozní doba svítilny bez dobíjení zdvojnásobí.
Oprava LED baterky
Po demontáži je jako první potřeba obnovit funkčnost svítilny a poté začít s upgradem.
Kontrola LED pomocí multimetru potvrdila, že jsou vadné. Proto bylo nutné všechny LED odpájet a uvolnit otvory od pájky pro instalaci nových diod.
Soudě podle vzhledu byla deska osazena trubicovými LED z řady HL-508H o průměru 5 mm. K dispozici byly LED typu HK5H4U z lineární LED lampy s podobnými technickými vlastnostmi. Přišly vhod na opravu lucerny. Při pájení LED na desku je třeba dbát na polaritu, anoda musí být připojena ke kladnému pólu baterie nebo baterie.
Po výměně LED byla PCB zapojena do obvodu. Jas některých LED se mírně lišil od ostatních kvůli společnému odporu omezujícímu proud. Pro odstranění tohoto nedostatku je nutné odstranit rezistor R4 a nahradit jej sedmi rezistory, zapojenými do série s každou LED.
Pro výběr rezistoru, který zajišťuje optimální činnost LED, byla naměřena závislost proudu protékajícího LED na hodnotě sériově zapojeného odporu při napětí 3,6 V, rovném napětí baterie svítilny.
Na základě podmínek pro použití svítilny (při přerušení dodávky elektřiny do bytu) nebyl vyžadován vysoký jas a dosah osvětlení, proto byl zvolen rezistor s nominální hodnotou 56 Ohmů. S takovým odporem omezujícím proud bude LED pracovat ve světelném režimu a spotřeba energie bude ekonomická. Pokud potřebujete z baterky vymáčknout maximální jas, pak byste měli použít rezistor, jak je vidět z tabulky, s nominální hodnotou 33 Ohmů a vytvořit dva režimy provozu svítilny zapnutím dalšího společného proudu - omezovací rezistor (ve schématu R5) o jmenovité hodnotě 5,6 Ohm.
Chcete-li zapojit rezistor do série s každou LED, musíte nejprve připravit desku s plošnými spoji. Chcete-li to provést, musíte na něm vyříznout jednu proudovou cestu vhodnou pro každou LED a vytvořit další kontaktní plošky. Proudové cesty na desce jsou chráněny vrstvou laku, který je nutné seškrábnout čepelí nože na měď, jako na fotografii. Poté holé kontaktní plošky pocínujte pájkou.
Lepší a pohodlnější je připravit plošný spoj pro osazení rezistorů a jejich pájení, pokud je deska osazena na standardním reflektoru. V tomto případě nebude povrch čoček LED poškrábán a bude pohodlnější pracovat.
Připojení diodové desky po opravě a modernizaci na baterii svítilny ukázalo, že svítivost všech LED je dostatečná pro rozsvícení a stejný jas.
Než jsem stačil opravit předchozí lampu, byla opravena druhá, se stejnou závadou. Na těle svítilny jsem nenašel žádné informace o výrobci ani technické specifikace, ale soudě podle stylu výroby a příčiny poruchy je výrobce stejný, čínský Lentel.
Podle data na těle svítilny a na baterii bylo možné zjistit, že svítilna je již čtyři roky stará a dle slov jejího majitele svítilna fungovala bezchybně. Že baterka vydržela dlouho, je zřejmé díky výstražnému nápisu „Nezapínat během nabíjení!“ na odklápěcím víku zakrývajícím přihrádku, ve které je ukryta zástrčka pro připojení svítilny do elektrické sítě pro nabíjení baterie.
V tomto modelu svítilny jsou LED diody zahrnuty v obvodu podle pravidel, 33 Ohm rezistor je instalován v sérii s každou z nich. Hodnotu odporu lze snadno rozpoznat pomocí barevného kódování pomocí online kalkulačky. Kontrola multimetrem ukázala, že všechny LED jsou vadné a odpory jsou také rozbité.
Analýza příčiny selhání LED ukázala, že v důsledku sulfatace desek kyselé baterie se zvýšil její vnitřní odpor a v důsledku toho se několikrát zvýšilo její nabíjecí napětí. Během nabíjení byla svítilna zapnutá, proud přes LED a odpory překročil limit, což vedlo k jejich selhání. Musel jsem vyměnit nejen LEDky, ale i všechny odpory. Na základě výše uvedených provozních podmínek svítilny byly pro výměnu zvoleny odpory o jmenovité hodnotě 47 Ohmů. Hodnotu odporu pro jakýkoli typ LED lze vypočítat pomocí online kalkulačky.
Přepracování obvodu indikace režimu nabíjení baterie
Svítilna byla opravena a můžete začít měnit obvod indikace nabíjení baterie. K tomu je nutné odříznout dráhu na desce plošných spojů nabíječky a indikace tak, aby byl od obvodu odpojen řetěz HL1-R2 na straně LED.
Olověná baterie AGM byla hluboce vybitá a pokus o nabití běžnou nabíječkou byl neúspěšný. Baterii jsem musel nabíjet pomocí stacionárního zdroje s funkcí omezení zátěžového proudu. Na baterii bylo přivedeno napětí 30 V, přičemž v prvním okamžiku spotřebovávala jen pár mA proudu. Postupem času se proud začal zvyšovat a po několika hodinách se zvýšil na 100 mA. Po úplném nabití byla baterie nainstalována do svítilny.
Nabíjení hluboce vybitých olověných AGM akumulátorů zvýšeným napětím v důsledku dlouhodobého skladování umožňuje obnovit jejich funkčnost. Metodu jsem testoval na AGM bateriích více než tucetkrát. Nové baterie, které se nechtějí nabíjet ze standardních nabíječek, se při nabíjení z konstantního zdroje napětím 30 V obnovují téměř na původní kapacitu.
Baterie byla několikrát vybita zapnutím svítilny v provozním režimu a nabita běžnou nabíječkou. Naměřený nabíjecí proud byl 123 mA, s napětím na svorkách baterie 6,9 V. Baterie byla bohužel vybitá a vystačila na provoz svítilny na 2 hodiny. Čili kapacita baterie byla cca 0,2 Ah a pro dlouhodobý provoz baterky je potřeba ji vyměnit.
Řetěz HL1-R2 na desce plošných spojů byl úspěšně umístěn a bylo nutné šikmo vyříznout pouze jednu proudovodnou dráhu, jako na fotografii. Šířka řezu musí být minimálně 1 mm. Výpočet hodnoty rezistoru a testování v praxi ukázaly, že pro stabilní provoz indikátoru nabíjení akumulátoru je potřeba rezistor 47 Ohm s výkonem alespoň 0,5 W.
Na fotografii je deska s plošnými spoji s pájeným odporem omezujícím proud. Po této úpravě se indikátor nabití baterie rozsvítí pouze v případě, že se baterie skutečně nabíjí.
Modernizace přepínače provozních režimů
Pro dokončení opravy a modernizace světel je nutné přepájet vodiče na svorkách spínače.
U modelů svítilen v opravě se k zapínání používá čtyřpolohový posuvný vypínač. Střední čep na obrázku je obecný. Když je posuvný spínač v krajní levé poloze, je společná svorka připojena k levé svorce spínače. Při pohybu šoupátka spínače z krajní levé polohy do jedné polohy doprava se jeho společný čep spojí s druhým čepem a dalším pohybem šoupátka postupně s čepy 4 a 5.
Ke prostřední společné svorce (viz foto výše) je třeba připájet vodič vycházející z kladného pólu baterie. Baterii tedy bude možné připojit k nabíječce nebo LED diodám. K prvnímu pinu můžete připájet vodič ze základní desky s LED diodami, k druhému můžete připájet proud omezující rezistor R5 5,6 Ohmů, abyste mohli svítilnu přepnout do energeticky úsporného provozního režimu. Připájejte vodič vycházející z nabíječky na kolík úplně vpravo. Zabráníte tak rozsvícení svítilny během nabíjení baterie.
Opravy a modernizace
LED dobíjecí reflektor "Foton PB-0303"
Dostal jsem k opravě další kopii série LED svítilen čínské výroby s názvem Photon PB-0303 LED reflektor. Svítilna nereagovala po stisknutí tlačítka napájení, pokus o nabití baterie svítilny pomocí nabíječky byl neúspěšný.
Baterka je výkonná, drahá, stojí asi 20 dolarů. Světelný tok svítilny podle výrobce dosahuje 200 metrů, tělo je vyrobeno z nárazuvzdorného ABS plastu, součástí stavebnice je samostatná nabíječka a ramenní popruh.
Svítilna Photon LED má dobrou údržbu. Chcete-li získat přístup k elektrickému obvodu, jednoduše odšroubujte plastový kroužek držící ochranné sklo a při pohledu na LED otočte kroužkem proti směru hodinových ručiček.
Při opravách jakýchkoli elektrických spotřebičů začíná odstraňování problémů vždy u zdroje energie. Proto bylo prvním krokem měření napětí na svorkách kyselinové baterie pomocí multimetru zapnutého v režimu. Bylo to 2,3 V, místo požadovaných 4,4 V. Baterie byla zcela vybitá.
Při připojení nabíječky se napětí na svorkách baterie nezměnilo, bylo zřejmé, že nabíječka nefunguje. Svítilna byla používána do úplného vybití baterie a poté nebyla delší dobu používána, což vedlo k hlubokému vybití baterie.
Zbývá zkontrolovat provozuschopnost LED a dalších prvků. K tomu byl odstraněn reflektor, pro který bylo odšroubováno šest šroubů. Na desce plošných spojů byly pouze tři LED, čip (čip) v podobě kapky, tranzistor a dioda.
Z desky a baterie šlo do rukojeti pět drátů. Aby bylo možné pochopit jejich spojení, bylo nutné jej rozebrat. K tomu použijte křížový šroubovák a odšroubujte dva šrouby uvnitř svítilny, které se nacházely vedle otvoru, do kterého šly dráty.
Chcete-li oddělit rukojeť svítilny od jejího těla, musíte ji oddálit od upevňovacích šroubů. To musí být provedeno opatrně, aby nedošlo k odtržení drátů z desky.
Jak se ukázalo, v kotci nebyly žádné radioelektronické prvky. Dva bílé vodiče byly připájeny na svorky tlačítka zapnutí/vypnutí svítilny a zbytek na konektor pro připojení nabíječky. Na pin 1 konektoru byl připájen červený vodič (číslování je podmíněno), jehož druhý konec byl připájen ke kladnému vstupu plošného spoje. K druhému kontaktu byl připájen modro-bílý vodič, jehož druhý konec byl připájen k negativní plošce plošného spoje. Na kolík 3 byl připájen zelený vodič, jehož druhý konec byl připájen k zápornému pólu baterie.
Schéma elektrického obvodu
Po vypořádání se s dráty skrytými v rukojeti můžete nakreslit schéma elektrického obvodu svítilny Photon.
Ze záporného pólu baterie GB1 je napětí přivedeno na pin 3 konektoru X1 a následně z jeho pinu 2 přes modro-bílý vodič přivedeno na desku plošných spojů.
Konektor X1 je navržen tak, že když do něj není zasunutá zástrčka nabíječky, jsou piny 2 a 3 vzájemně spojeny. Po zasunutí zástrčky jsou kolíky 2 a 3 odpojeny. Tím je zajištěno automatické odpojení elektronické části obvodu od nabíječky, čímž se eliminuje možnost náhodného zapnutí svítilny při nabíjení baterie.
Z kladného pólu baterie GB1 je napětí přiváděno na D1 (mikroobvodový čip) a emitor bipolárního tranzistoru typu S8550. CHIP plní pouze funkci spouště, umožňující tlačítko pro zapnutí nebo vypnutí svitu EL LED (⌀8 mm, barva svitu - bílá, výkon 0,5 W, odběr proudu 100 mA, úbytek napětí 3 V.). Při prvním stisknutí tlačítka S1 z čipu D1 se na bázi tranzistoru Q1 přivede kladné napětí, ten se otevře a přivede se napájecí napětí do LED EL1-EL3, svítilna se rozsvítí. Když znovu stisknete tlačítko S1, tranzistor se uzavře a svítilna zhasne.
Z technického hlediska je takové obvodové řešení negramotné, neboť prodražuje svítilnu, snižuje její spolehlivost a navíc díky poklesu napětí na přechodu tranzistoru Q1 až 20 % baterie kapacita je ztracena. Takové obvodové řešení má své opodstatnění, pokud je možné upravit jas světelného paprsku. V tomto modelu stačilo místo tlačítka nainstalovat mechanický spínač.
Překvapivé bylo, že v obvodu jsou LED EL1-EL3 zapojeny paralelně k baterii jako klasické žárovky, bez prvků omezujících proud. Výsledkem je, že při zapnutí prochází LED diodami proud, jehož velikost je omezena pouze vnitřním odporem baterie a při jejím plném nabití může proud překročit přípustnou hodnotu pro LED, což povede k jejich selhání.
Kontrola funkčnosti elektrického obvodu
Pro kontrolu provozuschopnosti mikroobvodu, tranzistoru a LED bylo přivedeno stejnosměrné napětí 4,4 V z externího zdroje s funkcí proudového omezení při zachování polarity přímo na napájecí piny desky plošných spojů. Mezní hodnota proudu byla nastavena na 0,5 A.
Po stisknutí tlačítka napájení se LED diody rozsvítily. Po opětovném stisknutí zhasli. LED a mikroobvod s tranzistorem se ukázaly jako provozuschopné. Zbývá jen zjistit baterii a nabíječku.
Obnova kyselé baterie
Vzhledem k tomu, že kyselinová baterie 1,7 A byla zcela vybitá a standardní nabíječka byla vadná, rozhodl jsem se ji nabíjet ze stacionárního zdroje. Při připojení akumulátoru pro nabíjení ke zdroji s nastaveným napětím 9 V byl nabíjecí proud menší než 1 mA. Napětí bylo zvýšeno na 30 V - proud se zvýšil na 5 mA a po hodině na tomto napětí to bylo již 44 mA. Dále bylo napětí sníženo na 12 V, proud klesl na 7 mA. Po 12 hodinách nabíjení baterie napětím 12 V stoupl proud na 100 mA a baterie se tímto proudem nabíjela 15 hodin.
Teplota bateriového pouzdra byla v normálních mezích, což naznačovalo, že nabíjecí proud neslouží k vytváření tepla, ale k akumulaci energie. Po nabití baterie a dokončení obvodu, o kterém bude řeč níže, byly provedeny testy. Svítilna s obnovenou baterií svítila nepřetržitě 16 hodin, poté se jas paprsku začal snižovat a proto byla vypnuta.
Výše popsanou metodou jsem musel opakovaně obnovovat funkčnost hluboce vybitých malých kyselinových baterií. Jak ukázala praxe, lze obnovit pouze provozuschopné baterie, které byly nějakou dobu zapomenuty. Kyselé baterie, které vyčerpaly svou životnost, nelze obnovit.
Oprava nabíječky
Měření hodnoty napětí multimetrem na kontaktech výstupního konektoru nabíječky ukázalo jeho absenci.
Soudě podle nálepky nalepené na těle adaptéru se jednalo o zdroj, který produkoval nestabilizované stejnosměrné napětí 12 V s maximálním zatěžovacím proudem 0,5 A. V elektrickém obvodu nebyly žádné prvky omezující velikost nabíjecího proudu, takže vyvstala otázka: proč v Použili jste jako nabíječku běžný zdroj?
Po otevření adaptéru se objevil charakteristický zápach spálené elektroinstalace, který naznačoval spálené vinutí transformátoru.
Test kontinuity primárního vinutí transformátoru ukázal, že je přerušeno. Po přestřižení první vrstvy pásky izolující primární vinutí transformátoru byla objevena tepelná pojistka dimenzovaná na provozní teplotu 130°C. Testování ukázalo, že jak primární vinutí, tak tepelná pojistka byly vadné.
Oprava adaptéru nebyla ekonomicky proveditelná, protože bylo nutné převinout primární vinutí transformátoru a nainstalovat novou tepelnou pojistku. Vyměnil jsem jej za podobný, který byl po ruce, se stejnosměrným napětím 9 V. Ohebnou šňůru s konektorem bylo nutné přepájet z přepáleného adaptéru.
Na fotografii je nákres elektrického obvodu spáleného zdroje (adaptéru) LED svítilny Photon. Náhradní adaptér byl sestaven podle stejného schématu, pouze s výstupním napětím 9 V. Toto napětí je zcela dostatečné pro zajištění požadovaného nabíjecího proudu baterie s napětím 4,4 V.
Jen pro zajímavost jsem baterku připojil na nový zdroj a změřil nabíjecí proud. Jeho hodnota byla 620 mA, a to při napětí 9 V. Při napětí 12 V byl proud cca 900 mA, výrazně převyšující zatížitelnost adaptéru a doporučený nabíjecí proud baterie. Z tohoto důvodu došlo k přehřátí primárního vinutí transformátoru.
Dokončení schématu elektrického obvodu
LED dobíjecí svítilna "Photon"
Pro odstranění narušení obvodu pro zajištění spolehlivého a dlouhodobého provozu byly provedeny změny v obvodu svítilny a upravena deska plošných spojů.
Na fotografii je schéma elektrického obvodu převedené Photon LED svítilny. Další instalované rádiové prvky jsou zobrazeny modře. Rezistor R2 omezuje nabíjecí proud baterie na 120 mA. Chcete-li zvýšit nabíjecí proud, musíte snížit hodnotu odporu. Rezistory R3-R5 omezují a vyrovnávají proud protékající LED diodami EL1-EL3 při rozsvícení svítilny. Pro indikaci procesu nabíjení baterie je instalována LED EL4 se sériově zapojeným odporem R1 omezujícím proud, protože vývojáři svítilny se o to nestarali.
Pro instalaci odporů omezujících proud na desku byly vytištěné stopy vyříznuty, jak je znázorněno na fotografii. Rezistor R2 omezující nabíjecí proud byl na jednom konci připájen ke kontaktní plošce, ke které byl předtím připájen kladný vodič přicházející z nabíječky, a pájený vodič byl připájen ke druhé svorce rezistoru. Ke stejné kontaktní ploše byl připájen další vodič (na fotografii žlutý), určený k připojení indikátoru nabíjení baterie.
Rezistor R1 a indikační LED EL4 byly umístěny v rukojeti svítilny, vedle konektoru pro připojení nabíječky X1. Kolík anody LED byl připájen ke kolíku 1 konektoru X1 a odpor R1 omezující proud byl připájen k druhému kolíku, katodě LED. Na druhou svorku rezistoru byl připájen vodič (na fotografii žlutý), který jej připojil ke svorce rezistoru R2, připájený k desce plošných spojů. Rezistor R2 pro snadnou instalaci mohl být umístěn v rukojeti svítilny, ale jelikož se při nabíjení zahřívá, rozhodl jsem se jej umístit do volnějšího prostoru.
Při finalizaci obvodu byly použity rezistory typu MLT o výkonu 0,25W kromě R2, který je dimenzován na 0,5W. EL4 LED je vhodná pro jakýkoli typ a barvu světla.
Tato fotografie ukazuje indikátor nabíjení během nabíjení baterie. Instalace indikátoru umožnila nejen sledovat proces nabíjení baterie, ale také monitorovat přítomnost napětí v síti, stav napájecího zdroje a spolehlivost jeho připojení.
Jak vyměnit vyhořelý CHIP
Pokud náhle selže CHIP - specializovaný neoznačený mikroobvod ve svítilně Photon LED nebo podobný obvod sestavený podle podobného obvodu, lze jej pro obnovení funkčnosti svítilny úspěšně nahradit mechanickým spínačem.
Chcete-li to provést, musíte z desky vyjmout čip D1 a místo tranzistorového spínače Q1 připojit obyčejný mechanický spínač, jak je znázorněno na výše uvedeném elektrickém schématu. Vypínač na těle svítilny lze nainstalovat místo tlačítka S1 nebo na jakékoli jiné vhodné místo.
Oprava s modernizací
LED svítilna Keyang KY-9914
Návštěvník webu Marat Purliev z Ašchabadu se v dopise podělil o výsledky opravy LED svítilny Keyang KY-9914. Kromě toho poskytl fotografii, schémata, podrobný popis a souhlasil se zveřejněním informací, za což mu tímto děkuji.
Děkujeme za článek “Udělej si sám opravy a modernizace světel Lentel, Photon, Smartbuy Colorado a RED LED.”
Na příkladech oprav jsem opravil a upgradoval svítilnu Keyang KY-9914, ve které se spálily čtyři ze sedmi LED a skončila životnost baterie. LED diody vyhořely kvůli přepnutí spínače během nabíjení baterie.
V upraveném elektrickém schématu jsou změny zvýrazněny červeně. Vadnou kyselinovou baterii jsem vyměnil za tři použité baterie Sanyo Ni-NH 2700 AA zapojené do série, které byly po ruce.
Po přepracování svítilny byl odběrový proud LED ve dvou polohách přepínače 14 a 28 mA a nabíjecí proud baterie 50 mA.
Opravy a úpravy LED svítilny
14LED Smartbuy Colorado
LED svítilna Smartbuy Colorado se přestala zapínat, přestože byly nainstalovány tři nové baterie typu AAA.
Vodotěsné tělo bylo vyrobeno z eloxované hliníkové slitiny a mělo délku 12 cm.Svítilna vypadala stylově a snadno se ovládala.
Jak zkontrolovat vhodnost baterií v LED svítilně
Oprava jakéhokoli elektrického zařízení začíná kontrolou zdroje energie, a proto i přes skutečnost, že do svítilny byly nainstalovány nové baterie, opravy by měly začít jejich kontrolou. Ve svítilně Smartbuy jsou baterie instalovány ve speciální nádobě, ve které jsou zapojeny do série pomocí propojek. Abyste získali přístup k bateriím svítilny, musíte ji rozebrat otočením zadního krytu proti směru hodinových ručiček.
Baterie musí být vloženy do kontejneru, přičemž dodržujte polaritu vyznačenou na obalu. Polarita je vyznačena i na nádobce, proto je nutné ji vložit do těla svítilny tou stranou, na které je vyznačeno znaménko „+“.
Nejprve je nutné vizuálně zkontrolovat všechny kontakty nádoby. Pokud jsou na nich stopy oxidů, je třeba kontakty očistit do lesku brusným papírem nebo oxid seškrábnout čepelí nože. Aby se zabránilo opětovné oxidaci kontaktů, lze je namazat tenkou vrstvou libovolného strojního oleje.
Dále je třeba zkontrolovat vhodnost baterií. Chcete-li to provést, dotkněte se sond multimetru zapnutého v režimu měření stejnosměrného napětí, musíte změřit napětí na kontaktech nádoby. Tři baterie jsou zapojeny do série a každá z nich by měla produkovat napětí 1,5 V, proto by napětí na svorkách nádoby mělo být 4,5 V.
Pokud je napětí menší, než je uvedeno, je nutné zkontrolovat správnou polaritu baterií v nádobě a změřit napětí každé z nich jednotlivě. Snad jen jeden z nich se posadil.
Pokud je s bateriemi vše v pořádku, pak je potřeba vložit nádobku do těla svítilny, dodržet polaritu, našroubovat víčko a zkontrolovat její funkčnost. V tomto případě je třeba dávat pozor na pružinu v krytu, přes kterou se přenáší napájecí napětí do těla svítilny a z něj přímo do LED diod. Na jeho konci by neměly být žádné stopy koroze.
Jak zkontrolovat, zda přepínač funguje správně
Pokud jsou baterie dobré a kontakty jsou čisté, ale LED diody nesvítí, musíte zkontrolovat spínač.
Svítilna Smartbuy Colorado má utěsněný tlačítkový spínač se dvěma pevnými polohami, uzavírající vodič vycházející z kladného pólu bateriového pouzdra. Při prvním stisknutí spínacího tlačítka se jeho kontakty sepnou a při dalším stisknutí se rozepnou.
Vzhledem k tomu, že svítilna obsahuje baterie, můžete spínač zkontrolovat také pomocí multimetru zapnutého v režimu voltmetru. Chcete-li to provést, musíte ji otočit proti směru hodinových ručiček, pokud se podíváte na LED diody, odšroubujte její přední část a odložte ji. Dále se jednou multimetrovou sondou dotkněte těla svítilny a druhým dotykem kontaktu, který je umístěn hluboko ve středu plastové části zobrazené na fotografii.
Voltmetr by měl ukazovat napětí 4,5 V. Pokud není žádné napětí, stiskněte spínací tlačítko. Pokud funguje správně, objeví se napětí. V opačném případě je nutné spínač opravit.
Kontrola stavu LED diod
Pokud se předchozí kroky vyhledávání nepodařilo detekovat poruchu, pak v další fázi musíte zkontrolovat spolehlivost kontaktů dodávajících napájecí napětí desce s LED diodami, spolehlivost jejich pájení a provozuschopnost.
V hlavě svítilny je pomocí ocelového odpruženého kroužku upevněna deska plošných spojů s do ní zatavenými LED diodami, přes které je současně přiváděno napájecí napětí ze záporného pólu bateriového pouzdra k LED diodám podél těla svítilny. Na fotografii je kroužek ze strany, kterou přitlačuje k desce plošných spojů.
Pojistný kroužek je upevněn poměrně pevně a bylo možné jej odstranit pouze pomocí zařízení zobrazeného na fotografii. Takový hák můžete ohnout z ocelového pásu vlastními rukama.
Po sejmutí přídržného kroužku se z hlavy svítilny snadno sundal plošný spoj s LED diodami, který je na fotografii. Okamžitě mě zaujala absence proud omezujících rezistorů, všech 14 LED bylo zapojeno paralelně a přes vypínač přímo na baterie. Připojování LED přímo k baterii je nepřijatelné, protože velikost proudu procházejícího LED je omezena pouze vnitřním odporem baterií a může LED poškodit. V lepším případě výrazně sníží jejich životnost.
Vzhledem k tomu, že všechny LED ve svítilně byly zapojeny paralelně, nebylo možné je zkontrolovat multimetrem zapnutým v režimu měření odporu. Proto byla deska plošných spojů napájena stejnosměrným napájecím napětím z externího zdroje 4,5 V s proudovým omezením 200 mA. Všechny LED se rozsvítily. Ukázalo se, že problémem baterky byl špatný kontakt mezi deskou s plošnými spoji a pojistným kroužkem.
Aktuální spotřeba LED svítilny
Pro zajímavost jsem měřil proudový odběr LED z baterií, když byly zapnuté bez proudu omezujícího rezistoru.
Proud byl více než 627 mA. Svítilna je vybavena LED diodami typu HL-508H, jejichž provozní proud by neměl přesáhnout 20 mA. 14 LED je zapojeno paralelně, proto by celkový odběr proudu neměl překročit 280 mA. Proud procházející LED diodami tedy více než zdvojnásobil jmenovitý proud.
Takový vynucený režim provozu LED je nepřijatelný, protože vede k přehřátí krystalu a v důsledku toho k předčasnému selhání LED. Další nevýhodou je rychlé vybíjení baterií. Budou stačit, pokud LED nejprve nevyhoří, na ne více než hodinu provozu.
Konstrukce svítilny neumožňovala připájet odpory omezující proud v sérii s každou LED, takže jsme museli instalovat jeden společný pro všechny LED. Hodnota odporu musela být určena experimentálně. K tomu byla svítilna napájena ze standardních baterií a do mezery v kladném vodiči byl zapojen ampérmetr sériově s odporem 5,1 Ohm. Proud byl asi 200 mA. Při instalaci rezistoru 8,2 Ohm byl proudový odběr 160 mA, což, jak ukázaly testy, je zcela dostačující pro dobré osvětlení na vzdálenost alespoň 5 metrů. Rezistor nebyl na dotek horký, takže bude stačit jakýkoli výkon.
Přepracování konstrukce
Po prostudování se ukázalo, že pro spolehlivý a trvanlivý provoz svítilny je nutné dodatečně instalovat odpor omezující proud a duplikovat spojení desky plošných spojů s LED a upevňovacího kroužku přídavným vodičem.
Pokud dříve bylo nutné, aby se záporná sběrnice plošného spoje dotýkala těla svítilny, tak kvůli instalaci rezistoru bylo nutné kontakt eliminovat. K tomu byl z desky s plošnými spoji po celém jejím obvodu, ze strany proudových cest, vybroušen jehlovým pilníkem roh.
Aby se upínací kroužek při upevňování desky s plošnými spoji nedotýkal vodivých drah, byly na ni pomocí lepidla Moment nalepeny čtyři pryžové izolátory o tloušťce asi dva milimetry, jak je znázorněno na fotografii. Izolátory mohou být vyrobeny z jakéhokoli dielektrického materiálu, jako je plast nebo silná lepenka.
Rezistor byl předem připájen ke svěrnému kroužku a kus drátu byl připájen na krajní dráhu desky s plošnými spoji. Přes vodič byla umístěna izolační trubice a poté byl drát připájen ke druhé svorce rezistoru.
Po jednoduchém vylepšení baterky vlastníma rukama se začala stabilně rozsvěcovat a světelný paprsek dobře osvětloval předměty na vzdálenost větší než osm metrů. Navíc se životnost baterie více než ztrojnásobila a spolehlivost LED se mnohonásobně zvýšila.
Analýza příčin selhání opravených čínských LED světel ukázala, že všechna selhala kvůli špatně navrženým elektrickým obvodům. Zbývá jen zjistit, zda se tak stalo záměrně za účelem úspory na součástkách a zkrácení životnosti baterek (aby si více lidí kupovalo nové), nebo v důsledku negramotnosti vývojářů. Přikláním se k prvnímu předpokladu.
Oprava LED svítilny RED 110
Opravena byla baterka s vestavěnou kyselinovou baterií od čínského výrobce značky RED. Svítilna měla dva zářiče: jeden s paprskem v podobě úzkého paprsku a jeden vyzařující rozptýlené světlo.
Na fotce je vzhled svítilny RED 110. Baterka se mi hned zalíbila. Pohodlný tvar těla, dva provozní režimy, poutko pro zavěšení na krk, výsuvná zástrčka pro připojení k síti pro nabíjení. Ve svítilně svítila LED sekce rozptýleného světla, ale úzký paprsek ne.
Pro provedení opravy jsme nejprve odšroubovali černý kroužek zajišťující reflektor a poté odšroubovali jeden samořezný šroub v oblasti závěsu. Pouzdro lze snadno rozdělit na dvě poloviny. Všechny díly byly zajištěny samořeznými šrouby a byly snadno demontovatelné.
Obvod nabíječky byl vyroben podle klasického schématu. Ze sítě bylo přes proud omezující kondenzátor o kapacitě 1 μF přiváděno napětí na usměrňovací můstek o čtyřech diodách a dále na svorky baterie. Napětí z baterie do úzkopaprskové LED bylo přiváděno přes odpor omezující proud 460 Ohmů.
Všechny díly byly osazeny na jednostranné desce plošných spojů. Vodiče byly připájeny přímo na kontaktní plošky. Vzhled desky plošných spojů je znázorněn na fotografii.
Paralelně bylo zapojeno 10 LED diod bočního světla. Napájecí napětí jim bylo přiváděno přes běžný proud omezující rezistor 3R3 (3,3 Ohm), i když podle pravidel musí být pro každou LED instalován samostatný odpor.
Při vnější kontrole úzkopaprskové LED nebyly zjištěny žádné závady. Když bylo napájení přiváděno přes spínač svítilny z baterie, na svorkách LED bylo přítomno napětí a zahřívala se. Bylo zřejmé, že krystal byl rozbit, a to bylo potvrzeno testem kontinuity multimetrem. Odpor byl 46 ohmů pro jakékoli připojení sond ke svorkám LED. LED byla vadná a bylo potřeba ji vyměnit.
Pro usnadnění ovládání byly vodiče odpájeny z LED desky. Po uvolnění vývodů LED z pájky se ukázalo, že LED byla pevně držena celou rovinou rubové strany na desce plošných spojů. Abychom ji oddělili, museli jsme desku upevnit v postranicích stolního počítače. Dále umístěte ostrý konec nože na spojnici LED a desky a lehce udeřte do rukojeti nože kladivem. LED se odrazila.
Jako obvykle nebyly na krytu LED žádné značky. Proto bylo nutné určit jeho parametry a vybrat vhodnou náhradu. Na základě celkových rozměrů LED, napětí baterie a velikosti proud omezujícího rezistoru bylo stanoveno, že k výměně by byla vhodná 1W LED (proud 350 mA, úbytek napětí 3 V). Z „Referenční tabulky parametrů oblíbených LED diod SMD“ byla k opravě vybrána bílá LED6000Am1W-A120.
Plošný spoj, na kterém je LED instalována, je vyrobena z hliníku a zároveň slouží k odvodu tepla z LED. Proto je při její instalaci nutné zajistit dobrý tepelný kontakt z důvodu těsného dosednutí zadní roviny LED k desce plošných spojů. K tomu byla před utěsněním na kontaktní plochy povrchů aplikována tepelná pasta, která se používá při instalaci radiátoru na počítačový procesor.
Aby bylo zajištěno těsné uchycení roviny LED k desce, musíte ji nejprve položit na rovinu a mírně ohnout vývody směrem nahoru, aby se od roviny odchylovaly o 0,5 mm. Dále pocínujte svorky pájkou, naneste teplovodivou pastu a nainstalujte LED na desku. Poté jej přitlačte k desce (vhodné je to udělat pomocí šroubováku s odstraněným bitem) a zahřejte vodiče páječkou. Dále vyjměte šroubovák, přitlačte jej nožem v místě ohybu tuhy k desce a nahřejte páječkou. Po vytvrzení pájky nůž vyjměte. Díky pružinovým vlastnostem vývodů bude LED pevně přitlačena k desce.
Při instalaci LED je třeba dbát na polaritu. Je pravda, že v tomto případě, pokud dojde k chybě, bude možné vyměnit vodiče napájení. LED dioda je připájená a můžete kontrolovat její činnost a měřit odběr proudu a úbytek napětí.
Proud protékající LED byl 250 mA, úbytek napětí 3,2 V. Spotřeba energie (proud je potřeba vynásobit napětím) tedy byla 0,8 W. Bylo možné zvýšit provozní proud LED snížením odporu na 460 Ohmů, ale neudělal jsem to, protože jas záře byl dostatečný. Ale LED bude fungovat v lehčím režimu, bude se méně zahřívat a provozní doba svítilny na jedno nabití se prodlouží.
Kontrola zahřívání LED po hodině provozu ukázala efektivní odvod tepla. Zahřívalo se na teplotu ne vyšší než 45 °C. Zkoušky na moři ukázaly dostatečný dosah osvětlení ve tmě, více než 30 metrů.
Výměna olověné baterie v LED svítilně
Poškozenou kyselinovou baterii v LED svítilně lze nahradit buď podobnou kyselinovou baterií, nebo lithium-iontovou (Li-ion) nebo nikl-metal hydridovou (Ni-MH) baterií AA nebo AAA.
Opravované čínské svítilny byly vybaveny olověnými AGM bateriemi různých velikostí bez označení s napětím 3,6 V. Kapacita těchto baterií se dle propočtů pohybuje od 1,2 do 2 A×hod.
V prodeji najdete podobnou kyselinovou baterii od ruského výrobce pro UPS Delta DT 401 4V 1Ah, která má výstupní napětí 4 V s kapacitou 1 Ah, stojí pár dolarů. Chcete-li jej vyměnit, jednoduše znovu připájejte dva vodiče, dodržujte polaritu.
Po několika letech provozu mi byla opět přivezena na opravu LED svítilna Lentel GL01, jejíž oprava byla popsána na začátku článku. Diagnostika ukázala, že kyselinová baterie vyčerpala svou životnost.
Jako náhradní byla zakoupena baterie Delta DT 401, ale ukázalo se, že její geometrické rozměry jsou větší než u vadné. Standardní baterie svítilny měla rozměry 21x30x54 mm a byla o 10 mm vyšší. Musel jsem upravit tělo baterky. Před koupí nové baterie se proto ujistěte, že se vejde do těla svítilny.
Zarážka v pouzdře byla odstraněna a část plošného spoje, ze které byl předtím odpájen rezistor a jedna LED, byla odříznuta pilkou na železo.
Nová baterie se po úpravě dobře instalovala do těla svítilny a nyní, doufám, vydrží mnoho let.
Výměna olověného akumulátoru
AA nebo AAA baterie
Pokud není možné dokoupit baterii 4V 1Ah Delta DT 401, pak ji lze úspěšně nahradit libovolnými třemi tužkovými bateriemi velikosti AA nebo AAA velikosti AA nebo AAA, které mají napětí 1,2 V. K tomu stačí zapojte tři baterie do série, dodržujte polaritu, pomocí pájecích vodičů. Taková výměna však není ekonomicky proveditelná, protože náklady na tři kvalitní AA baterie velikosti AA mohou přesáhnout náklady na pořízení nové LED svítilny.
Kde je ale záruka, že v elektrickém obvodu nové LED svítilny nejsou chyby a ani se nebude muset upravovat. Proto se domnívám, že výměna olověného akumulátoru v upravené svítilně je vhodná, protože zajistí spolehlivý provoz svítilny na několik dalších let. A vždy bude radost používat baterku, kterou jste si sami opravili a zmodernizovali.
Baterka je nezbytnou věcí při cestách do přírody nebo na venkov. V noci, na osobním pozemku nebo v blízkosti stanu, vytvoří paprsek světla v temném království. Ale i v městském bytě se bez něj někdy prostě neobejdete. Zpravidla je těžké sehnat něco malého, co se bez baterky zakutálelo pod postel nebo pohovku. A přestože v dnešní době existují zařízení, která jsou multifunkční a mohou být zdrojem světla, někteří naši čtenáři budou pravděpodobně chtít vědět, jak si vyrobit baterku vlastníma rukama. Jak vyrobit malé zařízení ze šrotu, bude diskutováno níže.
Klasický tvar
Nejpohodlnějším designem, který v zásadě zůstává u baterek po mnoho let nezměněn, je design obsahující:
- válcové tělo s bateriemi stejného tvaru;
- reflektor s žárovkou na jednom konci pouzdra;
- odnímatelný kryt na druhém konci pouzdra.
A tento design lze získat pomocí nepotřebných předmětů pro domácnost. Pokud si lucernu vyrobíte vlastníma rukama, nebudete mít samozřejmě krásu tvarů jako průmyslový design. Ale bude funkční a z fungujícího domácího produktu získáte spoustu pozitivních emocí.
Hlavním problémem, který je na první pohled těžko řešitelný, je tedy reflektor. Ale vypadá to prostě složitě. Ve skutečnosti jsme obklopeni mnoha předměty, které se mohou stát přípravou pro celou řadu reflektorů různých velikostí. Jsou to obyčejné plastové lahve. Jejich vnitřní povrch u krku je tvarem velmi blízký povrchu reflektoru vyrobeného v továrně. A víko jako by bylo stvořené pro montáž LED diody, která je dnes nejlepším zdrojem světla. Je jasnější a úspornější než miniaturní žárovka.
Výroba reflektoru
To, že třeba neseženete trubku vhodných rozměrů pro výrobu těla, není problém. Lze jej slepit z jednotlivých dílů. Například z nepotřebných jednorázových propisovaček. K odpružení kontaktů můžete použít spirálu, která se používá pro vazbu stránek a kontakty mohou být vyrobeny z tenkého plechu, jehož surovinou bude plechovka. Proto začneme výběrem plastové láhve požadované velikosti a výběrem zbývajících prvků. Čím menší láhev, tím tužší a pevnější bude reflektor. Nejjednodušší způsob upevnění dílů při montáži je pomocí stavebního tmelu.
Začněme tedy vyrábět baterku vlastníma rukama. Ostrým nožem odřízněte hrdlo a parabolickou část těla láhve a okraje zastřihněte nůžkami.
Pro efektní odraz používáme fólii, ve které jsou zabalené čokoládové tyčinky. Pokud by jeho velikost nestačila, můžete si uříznout větší kus z role alobalu určeného na pečení výrobků. Aby fólie zůstala na povrchu, naneste tenkou vrstvu tmelu. Poté alobal přitlačíme a zarovnáme. Jestli se zvrásní, nevadí. Hlavní věc je, že nevznikají žádné otoky a že kopíruje tvar základny.
Fólii přitlačíme prsty a vyrovnáme nerovnosti a vytvoříme co nejrovnější povrch. Pomocí nůžek zastřihněte okraje fólie v jedné rovině s plastovou základnou. Podél obrysu krku vytvoříme výřez nožem pro LED, který bude následně instalován na tomto místě na zásuvce.
Vyrábíme ho ze spodní části uzávěru láhve, ostrým nožem odřízneme závitové okraje a v případě potřeby je zastřihneme nůžkami. Poté pomocí šídla nebo špičky nože uděláme do objímky dva otvory, kterými prostrčíme nožičky LED diody a přitlačíme k ní její základnu. Pro správnou instalaci LED lampy do středu krytu musíte zvolit správnou vzdálenost mezi otvory podle umístění nožiček v základně LED.
Vývody LED ohýbáme do stran, dokud se nedotýkají okrajů objímky. Vodiče k nim připevníme kroucením. Pokud se zkroucení ukáže jako nespolehlivé kvůli vlastnostem jader drátu nebo z jiných důvodů, použije se pájení. Po připojení vodičů jsou vodiče složeny podél zásuvky. Doporučuje se zkontrolovat výkon přijatého dílu pomocí baterií použitých ve svítilně.
Poté z plechu vyřízneme kontaktní podložku pro baterii, která se opírá o patici s LED. Kroucením nebo pájením spojujeme podložku - svorku kratším drátem. Terminál připevníme k pružině, která je zase připevněna k zásuvce. K upevnění prvků používáme tmel.
Poté objímku s LED vlepíme do reflektoru.
Dno a pouzdro s bateriemi
Část těla svítilny naproti reflektoru je rovněž vyrobena z části láhve s hrdlem. Ale jen od samotného krku s víkem. Na její vnitřní stěnu je nalepena koncovka z plechu. K němu je také připojen drát. Tento vodič a druhý vodič od LED poslouží k ovládání svítilny. Svorka je v kontaktu s baterií a je přitlačena krytkou, která je našroubována na hrdlo.
Dvě hlavní části jsou připraveny. Nyní musíme vyrobit pouzdro na baterie. K tomu používáme suché a tedy již nepotřebné fixy. Necháme jen korpus, který na délku zkrátíme a na koncích seřízneme podél osy, čímž uděláme dva výstupky na slepení. Před řezáním si udělejte značky fixem a naneste tělo fixu na díly, které se mají lepit.
Na výstupky naneste lepidlo a přilepte je k reflektoru, respektive zadní straně.
Poté z plechového plechu vystřihneme díly vypínače. Na ně namontujeme dráty a díly přilepíme ke karoserii.
Do baterky vložíme baterie a používáme. Nejedná se samozřejmě o tovární svítilnu s kvalitním reflektorem a dálkovým světlem. Vyrábí se však vlastníma rukama, je to váš vlastní produkt, který poskytuje dobré osvětlení na nízké úrovni a přináší velké potěšení a za peníze si ho nelze koupit. Nyní máte jasnou představu o tom, jak snadné je vyrobit si lucernu sami.
Připravená baterka a světlo z ní
