دائرة المصباح مع البطارية

كميكانيكي راديو أنا مهتم بالأبسط الأجهزة الإلكترونية. هذه المرة سنتحدث عن مصباح يدوي ببطارية.

هنا رسم تخطيطي لمصباح يدوي مع بطارية.

يتكون المصباح من جزأين. يوجد في أحد الأجزاء بطارية وشاحن كهربائي، وفي الجزء الآخر يوجد مفتاح ومصباح متوهج. لشحن البطارية، يتم فصل جزء واحد من المصباح عن الرأس (حيث يوجد المصباح والمفتاح) ويتم توصيله بشبكة 220 فولت.

تُظهر الصورة موصل المحول الذي يربط البطارية والمفتاح بالمصباح المتوهج.

تصميم مثل هذا المصباح بسيط للغاية. لشحن بطارية الرصاص الحمضية G1 بسعة 1 أمبير/ساعة (1 أمبير/ساعة) وبجهد 4 فولت، يتم استخدام دائرة بها مكثف التبريد C1. يسقط معظم جهد الشبكة 220 فولت عليها. ثم الجهد المتناوببعد مكثف التبريد، يتم تصحيحه بواسطة جسر ديود باستخدام الثنائيات VD1 - VD4 (1N4001).

لتنعيم التموجات، يتم تثبيت مكثف كهربائيا C2 بعد جسر الصمام الثنائي. الحمل لهذا المقوم بأكمله هو البطارية G1. إذا قمت بإيقاف تشغيله، فسيكون لخرج المقوم جهد يبلغ حوالي 300 فولت، على الرغم من أنه عند توصيل البطارية، يكون الجهد عند خرجها 4 - 4.5 فولت.

تجدر الإشارة إلى أن الدائرة التي تحتوي على مكثف التخميد (الصابورة) بسيطة ولكنها خطيرة جدًا. والحقيقة هي أن مثل هذه الدائرة ليست معزولة غلفانيا عن شبكة 220 فولت. عند استخدام المحول، تصبح الدائرة أكثر أمانا كهربائيا، ولكن نظرا لارتفاع تكلفة هذا الجزء، يتم استخدام دائرة مع مكثف التبريد.

يعد الصمام الثنائي VD5 ضروريًا بحيث لا يتم تفريغ البطارية من خلال دائرة المقوم والإشارة على مؤشر LED الأحمر HL1 والمقاوم R2 عند فصل الدائرة عن الشبكة. لكن المصباح المتوهج EL1 (أو دائرة مصابيح LED) متصل بالبطارية فقط من خلال المفتاح SA1. اتضح أن الصمام الثنائي VD5 يعمل كنوع من الحاجز الذي يمرر التيار إلى البطارية من مقوم التيار الكهربائي، ولكن ليس مرة أخرى. هذا دفاع بسيط. ومن الجدير بالذكر أيضًا أن جزءًا صغيرًا من الجهد المصحح يُفقد على الصمام الثنائي VD5 - بسبب انخفاض الجهد عبر الصمام الثنائي عند توصيله مباشرة ( في ف). يتراوح ما بين 0.5 - 0.7 فولت.

أود أيضًا أن أقول شيئًا عن البطارية. كما ذكرنا، فهو مختوم بحمض الرصاص (Pb). تتكون من خليتين جهد 2 فولت متصلتين على التوالي. أي أن البطارية كما يقولون تتكون من علبتين.

تشير البطارية إلى أن الحد الأقصى لتيار الشحن هو 0.5 أمبير. على الرغم من أنه بالنسبة لبطاريات الرصاص Pb، يوصى بتحديد تيار الشحن إلى 0.1 من سعته. أولئك. بالنسبة لهذه البطارية، سيكون أفضل تيار شحن هو 100 مللي أمبير (0.1 أمبير).

المشاكل النموذجية للمصابيح الكهربائية التي تعمل بالبطارية هي:

فشل عناصر مقوم التيار الكهربائي (الثنائيات، مكثف كهربائيا، المقاوم في دائرة الإشارة)؛

عطل في زر التبديل (يمكن إصلاحه بسهولة عن طريق أي زر إغلاق مناسب أو مفتاح متأرجح)؛

تدهور البطارية (الشيخوخة)؛

موصلات الاتصال البالية.

سنتحدث اليوم عن كيفية إصلاح مصباح يدوي صيني LED بنفسك. ضع في اعتبارك أيضًا تعليمات الإصلاح أضواء LEDافعل ذلك بنفسك باستخدام الصور ومقاطع الفيديو المرئية

كما ترون، المخطط بسيط. العناصر الرئيسية: مكثف الحد الحالي، جسر الصمام الثنائي المعدل مع أربعة صمامات ثنائية، بطارية، مفتاح، مصابيح LED فائقة السطوع، LED للإشارة إلى شحن بطارية المصباح اليدوي.

حسنا، الآن، بالترتيب، حول الغرض من جميع العناصر الموجودة في المصباح.

مكثف الحد الحالي. وهي مصممة للحد من تيار شحن البطارية. قد تكون قدرتها لكل نوع من المصابيح اليدوية مختلفة. يتم استخدام مكثف ميكا غير قطبي. يجب أن يكون جهد التشغيل 250 فولت على الأقل. في الدائرة، يجب تجاوزه، كما هو موضح، بمقاوم. يعمل على تفريغ المكثف بعد إزالة المصباح من منفذ الشحن. وإلا، فقد تتعرض لصدمة كهربائية إذا لمست عن طريق الخطأ أطراف توصيل الطاقة 220 فولت الخاصة بالمصباح اليدوي. يجب أن تكون مقاومة هذا المقاوم 500 كيلو أوم على الأقل.

يتم تجميع جسر المعدل الثنائيات السيليكونبجهد عكسي لا يقل عن 300 فولت.

للإشارة إلى شحن بطارية المصباح اليدوي، يتم استخدام مؤشر LED بسيط باللون الأحمر أو الأخضر. وهو متصل بالتوازي مع أحد الثنائيات الخاصة بجسر المقوم. صحيح، لقد نسيت في الرسم البياني الإشارة إلى المقاوم المتصل على التوالي مع هذا LED.

ليس من المنطقي الحديث عن العناصر الأخرى؛ فكل شيء يجب أن يكون واضحًا على أي حال.

أود أن ألفت انتباهكم إلى النقاط الرئيسية لإصلاح مصباح يدوي LED. دعونا نلقي نظرة على الأخطاء الرئيسية وكيفية إصلاحها.

1. توقف المصباح عن السطوع. لا يوجد الكثير من الخيارات هنا. قد يكون السبب هو فشل مصابيح LED فائقة السطوع. يمكن أن يحدث هذا، على سبيل المثال، في الحالة التالية. لقد قمت بوضع المصباح قيد الشحن وقمت بتشغيل المفتاح عن طريق الخطأ. في هذه الحالة، سيحدث قفزة حادة في التيار وقد ينكسر واحد أو أكثر من الثنائيات لجسر المقوم. وخلفهم، قد لا يتمكن المكثف من تحمله وسوف ينقطع. سيزداد الجهد الكهربائي على البطارية بشكل حاد وستفشل مصابيح LED. لذلك، لا تقم بأي حال من الأحوال بتشغيل المصباح أثناء الشحن إلا إذا كنت تريد التخلص منه.

2. المصباح لا يعمل. حسنا، هنا تحتاج إلى التحقق من التبديل.

3. يتم تفريغ المصباح بسرعة كبيرة. إذا كان مصباحك "ذو خبرة"، فمن المرجح أن البطارية قد وصلت إلى نهاية عمر الخدمة. إذا كنت تستخدم المصباح بشكل فعال، فبعد عام واحد من الاستخدام، لن تدوم البطارية.

المشكلة 1: لا يعمل مصباح LED أو يومض أثناء العمل

وكقاعدة عامة، هذا هو سبب ضعف الاتصال. أسهل طريقة لعلاجها هي تشديد جميع الخيوط بإحكام.
إذا كان المصباح لا يعمل على الإطلاق، فابدأ بفحص البطارية. قد يتم تفريغها أو تلفها.

قم بفك الغطاء الخلفي للمصباح اليدوي واستخدم مفك البراغي لتوصيل الهيكل بالطرف السالب للبطارية. إذا أضاء المصباح اليدوي، فستكون المشكلة في الوحدة مع الزر.

90٪ من أزرار جميع مصابيح LED مصنوعة وفقًا لنفس المخطط:
جسم الزر مصنوع من الألومنيوم بخيط، ويتم إدخال غطاء مطاطي هناك، ثم وحدة الزر نفسها وحلقة ضغط للاتصال بالجسم.

غالبًا ما يتم حل المشكلة عن طريق حلقة تثبيت فضفاضة.
لحل هذه المشكلة، ما عليك سوى العثور على كماشة مستديرة ذات أطراف رفيعة أو مقص رفيع يجب إدخاله في الثقوب، كما في الصورة، وتدويره في اتجاه عقارب الساعة.

إذا تحركت الحلقة، يتم حل المشكلة. إذا بقيت الحلقة في مكانها، فإن المشكلة تكمن في ملامسة وحدة الزر بالجسم. قم بفك حلقة التثبيت عكس اتجاه عقارب الساعة واسحب وحدة الزر للخارج.
غالبًا ما يحدث ضعف الاتصال بسبب أكسدة سطح الألومنيوم للحلقة أو الحدود الموجودة على لوحة الدائرة المطبوعة (المشار إليها بالأسهم)

ما عليك سوى مسح هذه الأسطح بالكحول وسيتم استعادة الوظيفة.

وحدات الأزرار مختلفة. البعض لديه اتصال من خلال لوحة الدوائر المطبوعة، والبعض الآخر لديه اتصال من خلال البتلات الجانبية لجسم المصباح.
ما عليك سوى ثني هذه البتلة إلى الجانب بحيث يكون الاتصال أكثر إحكامًا.
بدلا من ذلك، يمكنك صنع لحام من القصدير بحيث يكون السطح أكثر سمكا ويتم الضغط على جهة الاتصال بشكل أفضل.
جميع مصابيح LED هي نفسها بشكل أساسي

تمر علامة الزائد عبر الاتصال الإيجابي للبطارية إلى مركز وحدة LED.
يمر السالب عبر الجسم ويتم إغلاقه بزر.

قد تكون فكرة جيدة التحقق من إحكام وحدة LED داخل الهيكل. هذه أيضًا مشكلة شائعة مع مصابيح LED.

باستخدام كماشة أو كماشة مستديرة، قم بتدوير الوحدة في اتجاه عقارب الساعة حتى تتوقف. كن حذرًا، فمن السهل إتلاف مؤشر LED في هذه المرحلة.
يجب أن تكون هذه الإجراءات كافية لاستعادة وظيفة مصباح LED.

يكون الأمر أسوأ عندما يعمل المصباح اليدوي ويتم تبديل الأوضاع، ولكن الشعاع خافت للغاية، أو أن المصباح اليدوي لا يعمل على الإطلاق وهناك رائحة مشتعلة بالداخل.

المشكلة 2. المصباح اليدوي يعمل بشكل جيد، ولكنه خافت أو لا يعمل على الإطلاق وهناك رائحة احتراق بالداخل

على الأرجح فشل السائق.
السائق هو الدائرة الإلكترونيةعلى الترانزستورات، التي تتحكم في أوضاع المصباح وتكون مسؤولة أيضًا عن مستوى جهد ثابت، بغض النظر عن تفريغ البطارية.

تحتاج إلى فك برنامج التشغيل المحترق ولحامه في برنامج تشغيل جديد، أو توصيل مؤشر LED مباشرة بالبطارية. في هذه الحالة، ستفقد كافة الأوضاع ولا يتبقى سوى الوضع الأقصى.

في بعض الأحيان (في كثير من الأحيان) يفشل مؤشر LED.
يمكنك التحقق من ذلك بكل بساطة. قم بتطبيق جهد 4.2 فولت على منصات الاتصال الخاصة بمصباح LED. الشيء الرئيسي هو عدم الخلط بين القطبية. إذا أضاء مؤشر LED بشكل ساطع، فهذا يعني أن السائق قد فشل، وإذا كان العكس صحيحًا، فأنت بحاجة إلى طلب مصباح LED جديد.

قم بفك الوحدة باستخدام مؤشر LED من السكن.
تختلف الوحدات، ولكن كقاعدة عامة، فهي مصنوعة من النحاس أو النحاس و

الأكثر نقطة ضعفالفوانيس المماثلة لها زر. تتأكسد جهات الاتصال الخاصة به، ونتيجة لذلك يبدأ المصباح في التألق بشكل خافت، ثم قد يتوقف عن التشغيل تمامًا.
العلامة الأولى هي أن المصباح اليدوي الذي يحتوي على بطارية عادية يضيء بشكل خافت، ولكن إذا قمت بالنقر فوق الزر عدة مرات، فإن السطوع يزداد.

أسهل طريقة لجعل مثل هذا الفانوس يلمع هو القيام بما يلي:

1. خذ سلكًا رفيعًا واقطع خيطًا واحدًا.
2. نقوم بلف الأسلاك على الزنبرك.
3. نثني السلك حتى لا تنكسر البطارية. يجب أن يبرز السلك قليلاً
فوق الجزء الملتوي من المصباح.
4. قم بلفها بإحكام. نحن نقطع (نقطع) السلك الزائد.
ونتيجة لذلك، يوفر السلك اتصالًا جيدًا بالجزء السلبي من البطارية والمصباح اليدوي
سوف يلمع مع السطوع المناسب. وبطبيعة الحال، لم يعد الزر متاحا لمثل هذه الإصلاحات، لذلك
يتم تشغيل وإيقاف المصباح اليدوي عن طريق تدوير جزء الرأس.
لقد عمل رجلي الصيني بهذه الطريقة لبضعة أشهر. إذا كنت بحاجة إلى تغيير البطارية، الجزء الخلفي من المصباح
لا ينبغي لمسها. نحن ندير رؤوسنا بعيدا.

استعادة تشغيل الزر.

قررت اليوم إعادة الزر إلى الحياة. يقع الزر في علبة بلاستيكية
لقد تم الضغط عليه للتو في الجزء الخلفي من الضوء. من حيث المبدأ، يمكن إعادته، لكنني فعلت ذلك بشكل مختلف قليلاً:

1. استخدم مثقاب 2 مم لعمل ثقبين بعمق 2-3 مم.
2. الآن يمكنك استخدام الملقط لفك الغطاء بالزر.
3. قم بإزالة الزر.
4. يتم تجميع الزر بدون غراء أو مزلاج، لذلك يمكن تفكيكه بسهولة بسكين القرطاسية.
تظهر الصورة أن جهة الاتصال المتحركة قد تأكسد (شيء مستدير في المنتصف يشبه الزر).
يمكنك تنظيفه باستخدام ممحاة أو ورق صنفرة ناعم وإعادة وضع الزر معًا مرة أخرى، لكنني قررت إضافة هذا الجزء وجهات الاتصال الثابتة إلى القصدير.

1. نظف باستخدام ورق الصنفرة الناعم.
2. ضعي طبقة رقيقة على المناطق المميزة باللون الأحمر. نمسح التدفق بالكحول ،
تجميع الزر.
3. لزيادة الموثوقية، قمت بلحام الزنبرك عند جهة الاتصال السفلية للزر.
4. إعادة تجميع كل شيء مرة أخرى.
بعد الإصلاح، يعمل الزر بشكل مثالي. بالطبع، يتأكسد القصدير أيضًا، ولكن نظرًا لأن القصدير معدن ناعم إلى حد ما، آمل أن يكون هناك فيلم أكسيد
من السهل أن تنهار. ليس من قبيل الصدفة أن يكون الاتصال المركزي في المصابيح الكهربائية مصنوعًا من القصدير.

تحسين التركيز.

كانت لدى صديقي الصيني فكرة غامضة للغاية عن ماهية "النقطة الساخنة"، لذلك قررت تنويره.
قم بفك جزء الرأس.

1. يوجد ثقب صغير في اللوحة (السهم). استخدم المخرز لتحريف الحشوة.
وفي الوقت نفسه، اضغط برفق بإصبعك على الزجاج من الخارج. وهذا يجعل من السهل فكها.
2. قم بإزالة العاكس.
3. خذ ورق مكتب عادي وقم بثقب 6-8 ثقوب باستخدام ثقب المكتب.
يتطابق قطر الفتحات الموجودة في الثقب تمامًا مع قطر LED.
قطع 6-8 غسالات الورق.
4. ضع الغسالات على مؤشر LED واضغط عليها باستخدام العاكس.
هنا سيكون عليك تجربة عدد الغسالات. لقد قمت بتحسين تركيز اثنين من المصابيح الكهربائية بهذه الطريقة؛ وكان عدد الغسالات في حدود 4-6. المريض الحالي يحتاج إلى 6 منهم.

زيادة السطوع (لأولئك الذين يعرفون القليل عن الإلكترونيات).

الصينيون ينقذون كل شيء. ستؤدي بعض التفاصيل الإضافية إلى زيادة التكلفة، لذا لا يقومون بتثبيتها.

قد يكون الجزء الرئيسي من المخطط (المميز باللون الأخضر) مختلفًا. على واحد أو اثنين من الترانزستورات أو على دائرة كهربائية دقيقة متخصصة (لدي دائرة من جزأين:
مغو و IC ثلاثي الأرجل يشبه الترانزستور). لكنهم يحفظون الجزء المميز باللون الأحمر. أضفت مكثفًا وزوجًا من الثنائيات 1n4148 على التوازي (لم يكن لدي أي لقطات). زاد سطوع LED بنسبة 10-15 بالمائة.

1. هذا هو شكل LED في المصابيح الصينية المماثلة. من الجانب يمكنك أن ترى أن هناك أرجل سميكة ورقيقة بالداخل. الساق الرفيعة ميزة إضافية. يجب أن تسترشد بهذه العلامة، لأن ألوان الأسلاك يمكن أن تكون غير متوقعة تماما.
2. هذا هو ما تبدو عليه اللوحة مع مؤشر LED الملحوم بها (على الجانب الخلفي). اللون الأخضر يشير إلى احباط. يتم لحام الأسلاك القادمة من السائق بأرجل LED.
3. باستخدام سكين حاد أو مبرد مثلث، قم بقطع الرقاقة على الجانب الموجب من مؤشر LED.
نقوم برمل اللوحة بأكملها لإزالة الورنيش.
4. قم بلحام الثنائيات والمكثفات. أخذت الثنائيات من مصدر طاقة الكمبيوتر المكسور، ولحامت مكثف التنتالوم من محرك أقراص ثابت محترق.
يحتاج السلك الموجب الآن إلى اللحام باللوحة باستخدام الثنائيات.

ونتيجة لذلك، ينتج المصباح اليدوي (بالعين) 10-12 لومن (انظر الصورة مع النقاط الفعالة)،
اذا حكمنا من خلال طائر الفينيق، الذي ينتج 9 شمعة في الوضع الأدنى.

يوم جيد للجميع. كان لدي مصباح يدوي يحتوي على مصفوفة صمام ثنائي مكونة من 16 مصباح LED في المنزل، وأردت إعادة صنعه بمعنى تحسين دائرة الطاقة، خاصة وأن هناك الكثير للاستخدام. المصفوفة نفسها تشرق بشكل مشرق للغاية، ولكن لا يزال ليس كما يقولون. لقد استخدمت 1 واط LED مع ميزاء 60 درجة كأساس، وباعتباري سائق LED أخذت الدائرة التي قدمتها بالفعل.

المخطط رقم 1

كمصدر للطاقة اخترت، بالطبع، بطارية ليثيوم SAMSUNG 18650 2600ma/h.

بالنسبة لوحدة التحكم في تفريغ البطارية، استخدمت وحدة تحكم متخصصة موجودة في البطارية الهواتف المحمولة- دائرة كهربائية دقيقة DW01-Pمع مفتاح الترانزستور ذو التأثير الميداني.

كانت المهمة هي تركيب كل هذه الأشياء دون تغيير جسم المصباح، نظرًا لوجود مساحة خالية قليلة جدًا، أو بالأحرى لا شيء على الإطلاق، باستثناء داخل الجوز الملولب الذي يؤمن مصفوفة الصمام الثنائي الأصلي في الجسم. لقد وضعت كل شيء على لوحتين من الدوائر المطبوعة: في الأولى، وحدة التحكم في تفريغ البطارية نفسها، وفي الثانية، محرك الصمام الثنائي الباعث للضوء. يتم لحام مصباح LED بركيزة من الألومنيوم ويتم ضغطه على جسم المصباح باستخدام نفس الجوز الملولب. نظرًا لأن الجوز له اتصال حراري مباشر مع الركيزة LED وجسم المصباح اليدوي، وهو مصنوع أيضًا من الألومنيوم، فلدينا مبدد حراري ممتاز.

ناقش مقالة مخطط مصباح يدوي LED

يستخدم السكان عددًا لا بأس به من مصابيح LED القابلة لإعادة الشحن المزودة بشواحن مدمجة، والتي غالبًا ما تفشل. في هذه المقالة، يشارك المؤلفون تجربتهم في إصلاح مصابيح LED FO-DIK AN-0-005 وCosmos A618LX.

مصباح يدوي LED FO-DIK AN-0-005 ( الصورة 1) صنع في روسيا يحتوي على خمسة مصابيح LED وبطارية بجهد تشغيل 4...4.5 فولت وشاحن شبكة مدمج (شاحن).

رسم تخطيطي شاحنيتم عرض المصباح اليدوي FO-DIK AN-0-005 الشكل 1.

بعد فترة قصيرة من الاستخدام، توقف المصباح عن العمل. عند تفكيك الجهاز، تم اكتشاف أن المسارات الموجودة على لوحة الدوائر المطبوعة المصغرة للمصباح اليدوي قد احترقت بالكامل، وأن الصمام الثنائي عالي الجهد VD2 ( الشكل 1) خارج الترتيب. لسوء الحظ، لا يتم الإشارة إلى أرقام الأجزاء الموضعية على اللوحة. ولذلك، فإن المؤلفين، إنشاء مخطط الشكل 1وأشار إلى هذه الأرقام عليه بشكل تعسفي.

• يمكن استبدال الثنائيات ذات الجهد العالي VD1، VD2 من النوع 1N4007 بـ KD105B، V، G أو KD209B، V؛ KD226V، ز، د؛
• مكثف عالي الجهد C1 بتصنيف 0.68...1.5 μF x 400...630 V؛
• المقاومات من النوع MLT-0.25، R1 بقيمة اسمية 560...620 كيلو أوم، R2 - 220...330 أوم؛
• LED HL1 أي مصغرة.

عند الاتصال بشبكة 220 فولت، يجب أن يكون جهد البطارية 4.5...5 فولت، ويجب أن يضيء مصباح LED HL1.

على الشكل 2يُظهر رسمًا تخطيطيًا لشاحن المصباح Cosmos A618LX، حيث تعطلت مصابيح LED فائقة السطوع. كما يتبين من الشكل 2، الرسم التخطيطي لهذا الفانوس يختلف عن الرسم التخطيطي الشكل 1فقط مقوم الموجة الكاملةعلى الثنائيات VD1-VD4. قيم العناصر متشابهة الشكل 1.

بعد تحليل كلتا الدائرتين، يمكننا أن نستنتج أنه إذا تعطلت بطارية المصباح لسبب ما أو كانت أقطابها الكهربائية غير ملحومة، فعند تشغيل مصباح الشحن، فإن جهد التيار الكهربائي البالغ 220 فولت سيعطل جميع مصابيح LED فائقة السطوع للمصباح اليدوي. لهذا السبب، عند شحن المصابيح اليدوية، لا يوصى بتشغيل (فحص) المصباح الجاري شحنه.

على الرغم من الاختيار الواسع في المتاجر مشاعل LEDبتصميمات مختلفة، يقوم هواة الراديو بتطوير إصداراتهم الخاصة من الدوائر لتشغيل مصابيح LED بيضاء فائقة السطوع. في الأساس، تتلخص المهمة في كيفية تشغيل مصباح LED من بطارية أو مركم واحد فقط، وإجراء بحث عملي.

وبعد الحصول على نتيجة إيجابية، يتم تفكيك الدائرة، ووضع الأجزاء في صندوق، وتكتمل التجربة، ويبدأ الرضا الأخلاقي. غالبًا ما يتوقف البحث عند هذا الحد، لكن في بعض الأحيان تتحول تجربة تجميع وحدة معينة على اللوح إلى تصميم حقيقي تم تصنيعه وفقًا لجميع قواعد الفن. أدناه عدة دوائر بسيطة، تم تطويره بواسطة هواة الراديو.

في بعض الحالات، يكون من الصعب للغاية تحديد من هو مؤلف المخطط، حيث يظهر نفس المخطط في مواقع مختلفة وفي مقالات مختلفة. غالبًا ما يكتب مؤلفو المقالات بأمانة أنه تم العثور على هذه المقالة على الإنترنت، لكن من غير المعروف من نشر هذا المخطط لأول مرة. يتم ببساطة نسخ العديد من الدوائر من لوحات نفس المصابيح الكهربائية الصينية.

لماذا هناك حاجة للمحولات؟

الشيء هو أن انخفاض الجهد المباشر، كقاعدة عامة، لا يقل عن 2.4...3.4 فولت، لذلك من المستحيل ببساطة إضاءة LED من بطارية واحدة بجهد 1.5 فولت، وأكثر من ذلك من البطارية بجهد 1.2 فولت. هناك طريقتان للخروج هنا. إما أن تستخدم بطارية مكونة من ثلاث خلايا كلفانية أو أكثر، أو أن تصنع على الأقل أبسطها.

إنه المحول الذي سيسمح لك بتشغيل المصباح ببطارية واحدة فقط. يقلل هذا الحل من تكلفة مصادر الطاقة، وبالإضافة إلى ذلك يسمح بالاستخدام الكامل: العديد من المحولات تعمل بتفريغ عميق للبطارية يصل إلى 0.7 فولت! يتيح لك استخدام المحول أيضًا تقليل حجم المصباح اليدوي.

الدائرة عبارة عن مذبذب مانع. هذه إحدى الدوائر الإلكترونية الكلاسيكية، فإذا تم تجميعها بشكل صحيح وفي حالة عمل جيدة، فإنها تبدأ العمل على الفور. الشيء الرئيسي في هذه الدائرة هو لف المحول Tr1 بشكل صحيح وعدم الخلط بين مراحل اللفات.

كنواة للمحول، يمكنك استخدام حلقة الفريت من لوحة غير صالحة للاستعمال. يكفي لف عدة لفات من السلك المعزول وتوصيل اللفات، كما هو موضح في الشكل أدناه.

يمكن لف المحول بسلك متعرج مثل PEV أو PEL بقطر لا يزيد عن 0.3 مم، مما سيسمح لك بوضع عدد أكبر قليلاً من اللفات على الحلقة، على الأقل 10...15، الأمر الذي سيعمل إلى حد ما تحسين تشغيل الدائرة.

يجب أن يتم لف اللفات في سلكين، ثم قم بتوصيل طرفي اللفات كما هو موضح في الشكل. تظهر بداية اللفات في الرسم البياني بنقطة. يمكن استخدام أي ترانزستور منخفض الطاقة الموصلية n-p-n: KT315، KT503 وما شابه ذلك. في الوقت الحاضر أصبح من الأسهل العثور على ترانزستور مستورد مثل BC547.

إذا لم يكن لديك الترانزستور في متناول اليد هياكل n-p-n، فيمكنك استخدام KT361 أو KT502، على سبيل المثال. ومع ذلك، في هذه الحالة سيكون عليك تغيير قطبية البطارية.

يتم تحديد المقاوم R1 وفقًا لأفضل توهج لمصباح LED، على الرغم من أن الدائرة تعمل حتى لو تم استبدالها ببساطة بوصلة عبور. الرسم البياني أعلاه مخصص ببساطة "للمتعة"، لإجراء التجارب. لذا، بعد ثماني ساعات من التشغيل المتواصل على مصباح LED واحد، ينخفض ​​جهد البطارية من 1.5 فولت إلى 1.42 فولت. يمكننا القول أنه لا يتم تفريغه أبدًا.

لدراسة سعة تحميل الدائرة، يمكنك محاولة توصيل عدة مصابيح LED أخرى بالتوازي. على سبيل المثال، مع أربعة مصابيح LED تستمر الدائرة في العمل بثبات تام، ومع ستة مصابيح LED يبدأ الترانزستور في التسخين، ومع ثمانية مصابيح LED ينخفض ​​السطوع بشكل ملحوظ ويصبح الترانزستور ساخنًا جدًا. لكن المخطط لا يزال مستمرا في العمل. ولكن هذا فقط للبحث العلمي، لأن الترانزستور لن يعمل في هذا الوضع لفترة طويلة.

إذا كنت تخطط لإنشاء مصباح يدوي بسيط يعتمد على هذه الدائرة، فسيتعين عليك إضافة بضعة أجزاء أخرى، مما يضمن توهجًا أكثر سطوعًا لمصباح LED.

من السهل أن نرى أنه في هذه الدائرة يتم تشغيل مؤشر LED ليس عن طريق النبض، ولكن العاصمة. وبطبيعة الحال، في هذه الحالة، سيكون سطوع التوهج أعلى قليلا، وسيكون مستوى نبضات الضوء المنبعث أقل بكثير. أي صمام ثنائي عالي التردد، على سبيل المثال، KD521 ()، سيكون مناسبًا كصمام ثنائي.

المحولات مع الاختناق

يظهر أبسط مخطط آخر في الشكل أدناه. إنها أكثر تعقيدًا إلى حد ما من الدائرة الموجودة في الشكل 1، فهي تحتوي على ترانزستورين، ولكن بدلاً من محول بملفين، تحتوي فقط على مغو L1. يمكن جرح مثل هذا الاختناق على حلقة من نفس الشيء مصباح توفير الطاقة، والتي ستحتاج من أجلها إلى لف 15 لفة فقط من سلك اللف بقطر 0.3...0.5 مم.

من خلال إعداد المحث المحدد على مؤشر LED، يمكنك الحصول على جهد يصل إلى 3.8 فولت (انخفاض الجهد الأمامي عبر مؤشر LED 5730 هو 3.4 فولت)، وهو ما يكفي لتشغيل مصباح LED بقدرة 1 وات. يتضمن إعداد الدائرة اختيار سعة المكثف C1 في حدود ± 50٪ من الحد الأقصى لسطوع LED. تعمل الدائرة عندما يتم تقليل جهد الإمداد إلى 0.7 فولت، مما يضمن أقصى استفادة من سعة البطارية.

إذا تم استكمال الدائرة المعنية بمقوم على الصمام الثنائي D1، ومرشح على المكثف C1، وصمام ثنائي زينر D2، فستحصل على مصدر طاقة منخفض الطاقة يمكن استخدامه لتشغيل دوائر المضخم التشغيلي أو المكونات الإلكترونية الأخرى. في هذه الحالة، يتم اختيار محاثة المحرِّض ضمن نطاق 200...350 μH، ويتم اختيار الصمام الثنائي D1 مع حاجز شوتكي، ويتم اختيار الصمام الثنائي زينر D2 وفقًا لجهد الدائرة الموردة.

مع مجموعة ناجحة من الظروف، باستخدام مثل هذا المحول يمكنك الحصول على جهد خرج يبلغ 7...12 فولت. إذا كنت تخطط لاستخدام المحول لتشغيل مصابيح LED فقط، فيمكن استبعاد صمام ثنائي زينر D2 من الدائرة.

جميع الدوائر المدروسة هي أبسط مصادر الجهد: يتم الحد من التيار من خلال LED بنفس الطريقة التي يتم بها في العديد من المفاتيح الرئيسية أو في الولاعات المزودة بمصابيح LED.

يتم تشغيل LED، من خلال زر الطاقة، دون أي مقاوم محدد، بواسطة 3...4 بطاريات قرصية صغيرة، المقاومة الداخلية لها تحد من التيار من خلال LED إلى مستوى آمن.

دوائر ردود الفعل الحالية

لكن LED هو، في نهاية المطاف، جهاز حالي. ليس من قبيل الصدفة أن تشير وثائق مصابيح LED إلى التيار المباشر. لذلك، تحتوي دوائر الطاقة LED الحقيقية على ردود فعل حالية: بمجرد أن يصل التيار عبر LED إلى قيمة معينة، يتم فصل مرحلة الخرج عن مصدر الطاقة.

تعمل مثبتات الجهد بنفس الطريقة تمامًا، فقط هناك ردود فعل للجهد. يوجد أدناه دائرة لتشغيل مصابيح LED مع التغذية المرتدة الحالية.

عند الفحص الدقيق، يمكنك أن ترى أن أساس الدائرة هو نفس مذبذب الحظر المجمع على الترانزستور VT2. الترانزستور VT1 هو جهاز التحكم في دائرة التغذية المرتدة. ردود الفعل في هذا المخطط تعمل على النحو التالي.

يتم تشغيل مصابيح LED بواسطة الجهد الكهربي الذي يتراكم عبر مكثف إلكتروليتي. يتم شحن المكثف من خلال الصمام الثنائي الجهد النبضيمن جامع الترانزستور VT2. يتم استخدام الجهد المصحح لتشغيل مصابيح LED.

يمر التيار عبر مصابيح LED على طول المسار التالي: اللوحة الإيجابية للمكثف، ومصابيح LED ذات مقاومات محدودة، ومقاوم التغذية المرتدة الحالي (المستشعر) Roc، واللوحة السلبية للمكثف الإلكتروليتي.

في هذه الحالة، يتم إنشاء انخفاض الجهد Uoc=I*Roc عبر مقاومة التغذية المرتدة، حيث I هو التيار من خلال مصابيح LED. مع زيادة الجهد (المولد، بعد كل شيء، يعمل ويشحن المكثف)، يزداد التيار عبر مصابيح LED، وبالتالي، يزداد الجهد عبر مقاومة التغذية المرتدة Roc.

عندما يصل Uoc إلى 0.6V، يفتح الترانزستور VT1، ويغلق تقاطع الباعث الأساسي للترانزستور VT2. يتم إغلاق الترانزستور VT2، ويتوقف مولد الحظر ويتوقف عن الشحن مكثف كهربائيا. تحت تأثير الحمل، يتم تفريغ المكثف، وينخفض ​​الجهد عبر المكثف.

يؤدي تقليل الجهد على المكثف إلى انخفاض التيار من خلال مصابيح LED، ونتيجة لذلك، انخفاض في جهد التغذية المرتدة UOC. لذلك، يتم إغلاق الترانزستور VT1 ولا يتداخل مع تشغيل مولد الحظر. يبدأ تشغيل المولد وتتكرر الدورة بأكملها مرارًا وتكرارًا.

من خلال تغيير مقاومة المقاوم المرتد، يمكنك تغيير التيار من خلال مصابيح LED ضمن نطاق واسع. تسمى هذه الدوائر بمثبتات تيار النبض.

المثبتات الحالية المتكاملة

حاليًا، يتم إنتاج المثبتات الحالية لمصابيح LED في نسخة متكاملة. ومن الأمثلة على ذلك الدوائر الدقيقة المتخصصة ZXLD381، ZXSC300. الدوائر الموضحة أدناه مأخوذة من ورقة البيانات الخاصة بهذه الرقائق.

يوضح الشكل تصميم شريحة ZXLD381. يحتوي على مولد PWM (التحكم في النبض)، ومستشعر التيار (Rsense) وترانزستور الإخراج. لا يوجد سوى جزأين معلقين. هذا الصمام الصماموالخانق L1. يظهر مخطط الاتصال النموذجي في الشكل التالي. يتم إنتاج الدائرة الدقيقة في حزمة SOT23. يتم ضبط تردد الجيل 350 كيلو هرتز بواسطة المكثفات الداخلية، ولا يمكن تغييره. تبلغ كفاءة الجهاز 85٪، ويمكن البدء تحت الحمل حتى مع جهد إمداد يبلغ 0.8 فولت.

يجب ألا يزيد الجهد الأمامي لمصباح LED عن 3.5 فولت، كما هو موضح في السطر السفلي أسفل الشكل. يتم التحكم في التيار عبر LED عن طريق تغيير محاثة المحرِّض، كما هو موضح في الجدول الموجود على الجانب الأيمن من الشكل. يُظهر العمود الأوسط ذروة التيار، بينما يُظهر العمود الأخير متوسط ​​التيار من خلال مؤشر LED. لتقليل مستوى التموج وزيادة سطوع التوهج، من الممكن استخدام مقوم مع مرشح.

نستخدم هنا مصباح LED بجهد أمامي قدره 3.5 فولت، وصمام ثنائي عالي التردد D1 مع حاجز شوتكي، ومكثف C1 ويفضل أن يكون بمقاومة متسلسلة مكافئة منخفضة (ESR منخفض). هذه المتطلبات ضرورية من أجل زيادة الكفاءة الإجمالية للجهاز، وتسخين الصمام الثنائي والمكثف بأقل قدر ممكن. يتم تحديد تيار الخرج عن طريق اختيار محاثة المحث اعتمادًا على قوة LED.

إنه يختلف عن ZXLD381 لأنه لا يحتوي على ترانزستور إخراج داخلي ومقاوم مستشعر حالي. يتيح لك هذا الحل زيادة تيار الإخراج للجهاز بشكل كبير، وبالتالي استخدام مؤشر LED عالي الطاقة.

يتم استخدام المقاوم الخارجي R1 كمستشعر للتيار، من خلال تغيير قيمته يمكنك ضبط التيار المطلوب حسب نوع LED. يتم حساب هذا المقاوم باستخدام الصيغ الواردة في ورقة البيانات الخاصة بشريحة ZXSC300. لن نعرض هذه الصيغ هنا إذا لزم الأمر، فمن السهل العثور على ورقة بيانات والبحث عن الصيغ من هناك. يقتصر تيار الخرج فقط على معلمات ترانزستور الخرج.

عند تشغيل جميع الدوائر الموصوفة لأول مرة، فمن المستحسن توصيل البطارية من خلال المقاوم 10 أوم. سيساعد ذلك في تجنب موت الترانزستور، على سبيل المثال، إذا كانت ملفات المحولات متصلة بشكل غير صحيح. إذا أضاء مؤشر LED مع هذه المقاومة، فيمكن إزالة المقاوم وإجراء المزيد من التعديلات.

بوريس الاديشكين