إن توفر الثنائيات الباعثة للضوء فائقة السطوع (LEDs) وأسعارها المنخفضة نسبيًا يسمح باستخدامها في العديد من أجهزة الهواة. غالبًا ما يتساءل هواة الراديو المبتدئون الذين يستخدمون مصابيح LED في تصميماتهم لأول مرة عن كيفية توصيل مصباح LED بالبطارية؟ بعد قراءة هذه المادة، سيتعلم القارئ كيفية إضاءة مؤشر LED من أي بطارية تقريبًا، وما هي مخططات توصيل LED التي يمكن استخدامها في هذه الحالة أو تلك، وكيفية حساب عناصر الدائرة.
ما البطاريات التي يمكن توصيل LED بها؟
من حيث المبدأ، يمكنك ببساطة إضاءة LED باستخدام أي بطارية. تتيح الدوائر الإلكترونية التي طورها هواة ومحترفو الراديو التعامل بنجاح مع هذه المهمة. شيء آخر هو المدة التي ستعمل فيها الدائرة بشكل مستمر باستخدام مؤشر LED (LED) محدد وبطارية أو بطاريات محددة.
لتقدير هذا الوقت، عليك أن تعلم أن إحدى الخصائص الرئيسية لأي بطارية، سواء كانت خلية كيميائية أو بطارية، هي السعة. سعة البطارية - يتم التعبير عن C بالأمبير ساعة. على سبيل المثال، يمكن أن تتراوح سعة بطاريات AAA AA الشائعة، اعتمادًا على النوع والشركة المصنعة، من 0.5 إلى 2.5 أمبير ساعة. وفي المقابل، تتميز الثنائيات الباعثة للضوء بتيار تشغيل يمكن أن يصل إلى عشرات ومئات المللي أمبير. وبالتالي، يمكنك حساب المدة التقريبية التي ستستمر فيها البطارية باستخدام الصيغة:
T= (C*U باهت)/(U أدى العمل * أنا أعمل أدى)
في هذه الصيغة، البسط هو العمل الذي يمكن للبطارية القيام به، والمقام هو الطاقة التي يستهلكها الصمام الثنائي الباعث للضوء. لا تأخذ الصيغة في الاعتبار كفاءة الدائرة المحددة وحقيقة أن استخدام سعة البطارية بالكامل يمثل مشكلة كبيرة.
عند تصميم الأجهزة التي تعمل بالبطارية، يحاولون عادة التأكد من أن استهلاكها الحالي لا يتجاوز 10-30٪ من سعة البطارية. مسترشدًا بهذا الاعتبار والصيغة المذكورة أعلاه، يمكنك تقدير عدد البطاريات ذات السعة المحددة اللازمة لتشغيل مصباح LED معين.
كيفية التوصيل من بطارية AA 1.5V AA
لسوء الحظ، لا توجد طريقة سهلة لتشغيل مصباح LED من بطارية AA واحدة. والحقيقة هي أن جهد تشغيل الثنائيات الباعثة للضوء عادة ما يتجاوز 1.5 فولت. وهذه القيمة تقع في حدود 3.2 - 3.4 فولت. لذلك، لتشغيل مؤشر LED من بطارية واحدة، ستحتاج إلى تجميع محول الجهد. يوجد أدناه رسم تخطيطي لمحول جهد بسيط مزود بترانزستورين يمكن استخدامهما لتشغيل 1-2 مصابيح LED فائقة السطوع بتيار تشغيل يبلغ 20 مللي أمبير.
هذا المحول عبارة عن مذبذب مانع تم تجميعه على الترانزستور VT2 والمحول T1 والمقاوم R1. ينتج مولد الحظر نبضات جهد أعلى بعدة مرات من جهد مصدر الطاقة. يقوم الصمام الثنائي VD1 بتصحيح هذه النبضات. يعتبر المحث L1 والمكثفات C2 وC3 عناصر من مرشح منع التعرج.
يعتبر الترانزستور VT1 والمقاوم R2 وصمام الزينر VD2 من عناصر مثبت الجهد. عندما يتجاوز الجهد عبر المكثف C2 3.3 فولت، ينفتح صمام ثنائي الزينر ويحدث انخفاض في الجهد عبر المقاومة R2. في الوقت نفسه، سيتم فتح الترانزستور الأول وقفل VT2، وسيتوقف مولد الحظر عن العمل. وهذا يضمن استقرار جهد خرج المحول عند 3.3 فولت.
من الأفضل استخدام ثنائيات شوتكي مثل VD1، والتي تتميز بانخفاض الجهد المنخفض في الحالة المفتوحة.
يمكن لف المحول T1 على حلقة من الفريت من الدرجة 2000NN. يمكن أن يكون قطر الحلقة 7 - 15 ملم. يمكن استخدام حلقات المحولات كنواة المصابيح الموفرة للطاقة، ملفات الترشيح لمصادر طاقة الكمبيوتر، إلخ. اللفات مصنوعة من سلك مطلي بالمينا بقطر 0.3 مم، 25 دورة لكل منها.
يمكن تبسيط هذا المخطط دون ألم عن طريق إزالة عناصر التثبيت. من حيث المبدأ، يمكن للدائرة الاستغناء عن الاختناق وأحد المكثفات C2 أو C3. حتى هواة الراديو المبتدئين يمكنهم تجميع دائرة مبسطة بيديه.
الدائرة جيدة أيضًا لأنها ستعمل بشكل مستمر حتى ينخفض جهد مصدر الطاقة إلى 0.8 فولت.
كيفية توصيل بطاريات 3V
يمكنك توصيل مصباح LED فائق السطوع ببطارية 3 فولت دون استخدام أي أجزاء إضافية. نظرًا لأن جهد تشغيل LED أعلى قليلاً من 3 فولت، فلن يلمع LED بكامل قوته. في بعض الأحيان يمكن أن يكون مفيدًا. على سبيل المثال، باستخدام مصباح LED مع مفتاح وبطارية قرص 3 فولت (يُطلق عليها شعبيًا الكمبيوتر اللوحي)، المستخدمة في اللوحات الأم للكمبيوتر، يمكنك إنشاء سلسلة مفاتيح صغيرة لمصباح يدوي. يمكن أن يكون هذا المصباح اليدوي المصغر مفيدًا في مواقف مختلفة.
من هذه البطارية - 3 أقراص فولت، يمكنك تشغيل مؤشر LED
باستخدام زوج من البطاريات 1.5 فولت ومحول تم شراؤه أو محلي الصنع لتشغيل واحد أو أكثر من مصابيح LED، يمكنك إنشاء تصميم أكثر جدية. يظهر الشكل التخطيطي لأحد هذه المحولات (المعززات).
يتميز المعزز المعتمد على شريحة LM3410 والعديد من الملحقات بالخصائص التالية:
- جهد الإدخال 2.7 – 5.5 فولت.
- الحد الأقصى لتيار الإخراج يصل إلى 2.4 أمبير.
- عدد المصابيح المتصلة من 1 إلى 5.
- تردد التحويل من 0.8 إلى 1.6 ميجا هرتز.
يمكن ضبط تيار الخرج للمحول عن طريق تغيير مقاومة قياس المقاومة R1. على الرغم من حقيقة أنه من الوثائق الفنية يترتب على ذلك أن الدائرة الدقيقة مصممة لتوصيل 5 مصابيح LED، في الواقع يمكنك توصيل 6 مصابيح LED بها، ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الحد الأقصى لجهد الخرج للرقاقة هو 24 فولت. يسمح لمصابيح LED بالتوهج (التعتيم). يتم استخدام الطرف الرابع من الشريحة (DIMM) لهذه الأغراض. يمكن إجراء التعتيم عن طريق تغيير تيار الإدخال لهذا الدبوس.
كيفية توصيل بطاريات كرونا 9 فولت
تتمتع "Krona" بسعة صغيرة نسبيًا وليست مناسبة جدًا لتشغيل مصابيح LED عالية الطاقة. يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى لتيار هذه البطارية 30 - 40 مللي أمبير. لذلك، من الأفضل توصيل 3 صمامات ثنائية باعثة للضوء متصلة على التوالي بتيار تشغيل قدره 20 مللي أمبير. إنها، كما هو الحال في حالة الاتصال ببطارية 3 فولت، لن تتألق بكامل طاقتها، لكن البطارية ستستمر لفترة أطول.
دائرة إمداد طاقة بطارية كرونا
من الصعب أن نغطي في مادة واحدة جميع الطرق المتنوعة لتوصيل مصابيح LED بالبطاريات ذات الفولتية والسعات المختلفة. حاولنا التحدث عن التصاميم الأكثر موثوقية وبساطة. نأمل أن تكون هذه المادة مفيدة لكل من هواة الراديو المبتدئين والأكثر خبرة.
من بطارية بجهد 1.5 فولت أو أقل، فهذا ببساطة غير واقعي. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن معظم مصابيح LED لديها انخفاض في الجهد يتجاوز هذا الرقم.
كيفية إضاءة LED من بطارية 1.5 فولت
قد يكون المخرج من هذا الموقف هو استخدام الترانزستور والحث البسيط. في جوهرها، هو غريب. الدائرة عبارة عن مولد حجب بسيط، يعمل ببطارية 1.5 فولت، ويولد نبضات قوية إلى حد ما نتيجة لضخ الطاقة إلى المحث. الدائرة بسيطة ويمكن تجميعها في 10 دقائق فقط.
يتكون مغو T1 من حلقة من الفريت يبلغ قطرها 7 ملم (أبعادها K7x4x3). يحتوي الملف على 21 لفة، مصنوعة من سلك نحاسي PEV مطلي بالمينا مزدوج يبلغ قطره 0.35 ملم.
بعد اكتمال اللف، يجب توصيل نهاية أحد الأسلاك ببداية السلك الآخر. والنتيجة هي الصنبور من مركز اللف. من خلال تحديد المقاومة، يمكنك تحقيق إخراج أفضل للضوء.
من أجل السلامة والقدرة على مواصلة الأنشطة النشطة في الظلام، يحتاج الشخص إلى الإضاءة الاصطناعية. دفع الناس البدائيون الظلام عن طريق إشعال النار في أغصان الأشجار، ثم توصلوا إلى الشعلة وموقد الكيروسين. وفقط بعد اختراع النموذج الأولي للبطارية الحديثة من قبل المخترع الفرنسي جورج ليكلانش في عام 1866، والمصباح المتوهج في عام 1879 من قبل طومسون إديسون، أتيحت الفرصة لديفيد ميزل لتسجيل براءة اختراع أول مصباح يدوي كهربائي في عام 1896.
منذ ذلك الحين، لم يتغير شيء في الدائرة الكهربائية لعينات المصابيح اليدوية الجديدة، حتى عام 1923، اكتشف العالم الروسي أوليغ فلاديميروفيتش لوسيف وجود صلة بين التلألؤ في كربيد السيليكون والوصلة p-n، وفي عام 1990، تمكن العلماء من إنشاء مصابيح LED ذات إضاءة أكبر الكفاءة، مما يسمح لهم باستبدال المصباح الكهربائي المتوهج إن استخدام مصابيح LED بدلاً من المصابيح المتوهجة، نظرًا لانخفاض استهلاك مصابيح LED للطاقة، جعل من الممكن زيادة وقت تشغيل المصابيح الكهربائية بشكل متكرر بنفس سعة البطاريات والمراكم، وزيادة موثوقية المصابيح الكهربائية وإزالة جميع القيود عمليًا مجال استخدامها.
جاء لي مصباح LED القابل لإعادة الشحن الذي تراه في الصورة لإصلاحه مع شكوى من أن المصباح الصيني Lentel GL01 الذي اشتريته في ذلك اليوم مقابل 3 دولارات لا يضيء، على الرغم من أن مؤشر شحن البطارية قيد التشغيل.
ترك الفحص الخارجي للفانوس انطباعًا إيجابيًا. صب عالي الجودة للعلبة، مقبض ومفتاح مريح. قضبان التوصيل للتوصيل الشبكة المنزليةولشحن البطارية، فهي قابلة للسحب، مما يلغي الحاجة إلى تخزين سلك الطاقة.
انتباه! عند تفكيك المصباح وإصلاحه، إذا كان متصلاً بالشبكة، فيجب عليك توخي الحذر. قد يؤدي لمس الأجزاء غير المحمية من جسمك بأسلاك وأجزاء غير معزولة إلى التعرض لصدمة كهربائية.
كيفية تفكيك المصباح القابل لإعادة الشحن Lentel GL01 LED
على الرغم من أن المصباح كان خاضعًا لإصلاح الضمان، إلا أنني أتذكر تجربتي أثناء إصلاح الضمان لغلاية كهربائية معيبة (كانت الغلاية باهظة الثمن واحترق عنصر التسخين الموجود فيها، لذلك لم يكن من الممكن إصلاحها بيدي)، إلا أنني قررت أن أقوم بالإصلاح بنفسي.
كان من السهل تفكيك الفانوس. يكفي تدوير الحلقة التي تثبت الزجاج الواقي بزاوية صغيرة عكس اتجاه عقارب الساعة وسحبها، ثم فك عدة براغي. اتضح أن الخاتم تم تثبيته على الجسم باستخدام وصلة حربة.
بعد إزالة أحد نصفي جسم المصباح، ظهر الوصول إلى جميع مكوناته. على اليسار في الصورة، يمكنك رؤية لوحة الدوائر المطبوعة مع المصابيح، والتي يتم إرفاق عاكس (عاكس الضوء) باستخدام ثلاثة مسامير. يوجد في المنتصف بطارية سوداء ذات معلمات غير معروفة، ولا يوجد سوى علامة على قطبية الأطراف. على يمين البطارية توجد لوحة دوائر مطبوعة للشاحن والمؤشر. على اليمين يوجد قابس طاقة بقضبان قابلة للسحب.
عند الفحص الدقيق لمصابيح LED، اتضح وجود بقع أو نقاط سوداء على الأسطح الباعثة لبلورات جميع مصابيح LED. أصبح من الواضح حتى بدون فحص مصابيح LED بمقياس متعدد أن المصباح اليدوي لم يضيء بسبب احتراقها.
كانت هناك أيضًا مناطق سوداء على بلورات اثنين من مصابيح LED المثبتة كإضاءة خلفية على لوحة إشارة شحن البطارية. في مصابيح وشرائط LED، عادةً ما يفشل أحد مصابيح LED، ويعمل كمصهر، فهو يحمي المصابيح الأخرى من الاحتراق. وفشلت جميع مصابيح LED التسعة الموجودة في المصباح اليدوي في نفس الوقت. لا يمكن أن يرتفع الجهد الكهربائي في البطارية إلى قيمة قد تؤدي إلى تلف مصابيح LED. لمعرفة السبب، كان علي أن أرسم مخططًا للدائرة الكهربائية.
العثور على سبب فشل المصباح
تتكون الدائرة الكهربائية للمصباح اليدوي من جزأين كاملين وظيفيًا. يعمل جزء الدائرة الموجود على يسار المفتاح SA1 كشاحن. وجزء الدائرة الموضح على يمين المفتاح يوفر التوهج.
الشاحن يعمل على النحو التالي. يتم توفير الجهد من الشبكة المنزلية 220 فولت إلى المكثف المحدد للتيار C1، ثم إلى مقوم الجسر المجمع على الثنائيات VD1-VD4. من المقوم، يتم توفير الجهد إلى أطراف البطارية. يعمل المقاوم R1 على تفريغ المكثف بعد إزالة قابس المصباح من الشبكة. يمنع هذا حدوث صدمة كهربائية نتيجة تفريغ المكثف في حالة ملامسة يدك بطريق الخطأ لاثنين من أطراف القابس في نفس الوقت.
LED HL1، متصل على التوالي مع المقاوم المحدد للتيار R2 في الاتجاه المعاكس مع الصمام الثنائي الأيمن العلوي للجسر، كما اتضح، يضيء دائمًا عند إدخال القابس في الشبكة، حتى لو كانت البطارية معيبة أو مفصولة من الدائرة.
يتم استخدام مفتاح وضع التشغيل SA1 لتوصيل مجموعات منفصلة من مصابيح LED بالبطارية. كما ترون من الرسم البياني، اتضح أنه إذا كان المصباح متصلاً بالشبكة للشحن وكانت شريحة المفتاح في الموضع 3 أو 4، فإن الجهد من شاحن البطارية يذهب أيضًا إلى مصابيح LED.
إذا قام شخص ما بتشغيل المصباح اليدوي واكتشف أنه لا يعمل، ودون علمه بأنه يجب ضبط شريط التبديل على وضع "إيقاف التشغيل"، والذي لم يذكر عنه أي شيء في تعليمات تشغيل المصباح اليدوي، فإنه يقوم بتوصيل المصباح اليدوي بالشبكة للشحن، ثم على حساب إذا كان هناك زيادة في الجهد عند إخراج الشاحن، فستتلقى مصابيح LED جهدًا أعلى بكثير من الجهد المحسوب. سوف يتدفق تيار يتجاوز التيار المسموح به عبر مصابيح LED وسوف يحترق. مع تقدم عمر البطارية الحمضية بسبب كبريت ألواح الرصاص، يزداد جهد شحن البطارية، مما يؤدي أيضًا إلى احتراق LED.
كان حل الدائرة الآخر الذي فاجأني هو الاتصال المتوازي لسبعة مصابيح LED، وهو أمر غير مقبول، نظرًا لأن خصائص الجهد الحالي حتى لمصابيح LED من نفس النوع مختلفة وبالتالي فإن التيار الذي يمر عبر مصابيح LED لن يكون هو نفسه أيضًا. لهذا السبب، عند اختيار قيمة المقاوم R4 بناءً على الحد الأقصى المسموح به للتيار المتدفق عبر مصابيح LED، قد يفرط أحدها في التحميل ويفشل، وهذا سيؤدي إلى زيادة التيار في مصابيح LED المتصلة بالتوازي، وسوف تحترق أيضًا.
إعادة صياغة (تحديث) الدائرة الكهربائية للمصباح اليدوي
أصبح من الواضح أن فشل المصباح كان بسبب الأخطاء التي ارتكبها مطورو مخطط الدائرة الكهربائية الخاص به. لإصلاح المصباح ومنعه من الانكسار مرة أخرى، تحتاج إلى إعادته واستبدال مصابيح LED وإجراء تغييرات طفيفة على الدائرة الكهربائية.
لكي يشير مؤشر شحن البطارية فعليًا إلى أنه قيد الشحن، يجب توصيل مصباح LED HL1 على التوالي مع البطارية. لإضاءة مصباح LED، يلزم وجود تيار يبلغ عدة مللي أمبير، ويجب أن يكون التيار الذي يوفره الشاحن حوالي 100 مللي أمبير.
لضمان هذه الظروف يكفي فصل سلسلة HL1-R2 عن الدائرة في الأماكن المشار إليها بالعلامات الحمراء وتركيب طريق مقاوم إضافي بقيمة اسمية 47 أوم وقوة لا تقل عن 0.5 وات بالتوازي معها . سيخلق تيار الشحن المتدفق عبر الطريق انخفاضًا في الجهد يبلغ حوالي 3 فولت عبره، مما سيوفر التيار اللازم لإضاءة مؤشر HL1. وفي الوقت نفسه، يجب أن تكون نقطة الاتصال بين HL1 وRd متصلة بالطرف 1 للمفتاح SA1. لذا بطريقة بسيطةسيتم استبعاد إمكانية إمداد الجهد من الشاحن إلى مصابيح LED EL1-EL10 أثناء شحن البطارية.
لموازنة حجم التيارات المتدفقة عبر مصابيح LED EL3-EL10، من الضروري استبعاد المقاوم R4 من الدائرة وتوصيل مقاوم منفصل بقيمة اسمية تبلغ 47-56 أوم على التوالي مع كل LED.
المخطط الكهربائي بعد التعديل
أدت التغييرات الطفيفة التي تم إجراؤها على الدائرة إلى زيادة محتوى المعلومات لمؤشر الشحن الخاص بمصباح يدوي LED صيني غير مكلف وزيادة موثوقيته بشكل كبير. آمل أن يقوم مصنعو مصابيح LED بإجراء تغييرات على الدوائر الكهربائية لمنتجاتهم بعد قراءة هذا المقال.
بعد التحديث الكهربائية مخطط الرسم البيانيأخذت النموذج كما في الرسم أعلاه. إذا كنت بحاجة إلى إضاءة المصباح لفترة طويلة ولا تحتاج إلى سطوع عالي لتوهجه، فيمكنك أيضًا تثبيت المقاوم R5 الذي يحد من التيار، والذي بفضله سيتضاعف وقت تشغيل المصباح دون إعادة الشحن.
إصلاح مصباح يدوي بطارية LED
بعد التفكيك، أول شيء عليك القيام به هو استعادة وظيفة المصباح اليدوي، ثم البدء في ترقيته.
أكد فحص مصابيح LED بمقياس متعدد أنها معيبة. لذلك، كان لا بد من إزالة لحام جميع مصابيح LED وتحرير الثقوب من اللحام لتثبيت صمامات ثنائية جديدة.
انطلاقًا من مظهرها، تم تجهيز اللوحة بمصابيح LED أنبوبية من سلسلة HL-508H بقطر 5 مم. تتوفر مصابيح LED من النوع HK5H4U من مصباح LED خطي بخصائص تقنية مماثلة. لقد كانوا في متناول اليد لإصلاح الفانوس. عند لحام مصابيح LED باللوحة، يجب أن تتذكر مراقبة القطبية؛ يجب توصيل الأنود بالطرف الموجب للبطارية أو البطارية.
بعد استبدال مصابيح LED، تم توصيل PCB بالدائرة. كان سطوع بعض مصابيح LED مختلفًا قليلاً عن غيرها بسبب المقاوم المشترك الذي يحد من التيار. للتخلص من هذا العيب، من الضروري إزالة المقاوم R4 واستبداله بسبع مقاومات متصلة على التوالي مع كل LED.
لتحديد المقاوم الذي يضمن التشغيل الأمثل لمصباح LED، تم قياس اعتماد التيار المتدفق عبر LED على قيمة المقاومة المتصلة بالسلسلة عند جهد 3.6 فولت، أي ما يعادل جهد بطارية المصباح اليدوي.
بناءً على شروط استخدام المصباح اليدوي (في حالة انقطاع التيار الكهربائي عن الشقة)، لم تكن هناك حاجة إلى درجة سطوع عالية ونطاق إضاءة، لذلك تم اختيار المقاوم بقيمة اسمية تبلغ 56 أوم. مع مثل هذا المقاوم الذي يحد من التيار، سيعمل مؤشر LED في وضع الإضاءة، وسيكون استهلاك الطاقة اقتصاديًا. إذا كنت بحاجة إلى الضغط على الحد الأقصى للسطوع من المصباح، فيجب عليك استخدام المقاوم، كما يتبين من الجدول، بقيمة اسمية تبلغ 33 أوم وإنشاء وضعين لتشغيل المصباح عن طريق تشغيل تيار مشترك آخر- المقاوم المحدد (في الرسم البياني R5) بقيمة اسمية تبلغ 5.6 أوم.
لتوصيل مقاوم على التوالي مع كل LED، يجب عليك أولاً إعداد لوحة الدائرة المطبوعة. للقيام بذلك، تحتاج إلى قطع أي مسار يحمل تيارًا واحدًا مناسبًا لكل LED، وإنشاء منصات اتصال إضافية. إن مسارات حمل التيار على اللوحة محمية بطبقة من الورنيش، والتي يجب كشطها بشفرة سكين حتى تصل إلى النحاس، كما في الصورة. ثم قم بقص وسادات الاتصال العارية باستخدام اللحام.
من الأفضل والأكثر ملاءمة إعداد لوحة دوائر مطبوعة لتركيب المقاومات ولحامها إذا كانت اللوحة مثبتة على عاكس قياسي. في هذه الحالة، لن يتم خدش سطح عدسات LED، وسيكون أكثر ملاءمة للعمل.
وأظهر توصيل لوحة الدايود بعد الإصلاح والتحديث إلى بطارية المصباح أن سطوع جميع مصابيح LED كان كافيا للإضاءة وبنفس السطوع.
وقبل أن أتمكن من إصلاح المصباح السابق، تم إصلاح مصباح آخر بنفس العيب. يوجد على جسم المصباح معلومات حول الشركة المصنعة و المواصفات الفنيةلم أتمكن من العثور عليه، ولكن بالحكم على أسلوب التصنيع وسبب العطل، فإن الشركة المصنعة هي نفسها، العدس الصيني.
استنادًا إلى التاريخ الموجود على جسم المصباح والبطارية، كان من الممكن إثبات أن عمر المصباح كان بالفعل أربع سنوات، ووفقًا لمالكه، كان المصباح يعمل بشكل لا تشوبه شائبة. من الواضح أن المصباح اليدوي استمر لفترة طويلة بفضل علامة التحذير "لا تقم بتشغيله أثناء الشحن!" على غطاء مفصلي يغطي حجرة يتم فيها إخفاء قابس لتوصيل المصباح بالتيار الكهربائي لشحن البطارية.
في نموذج المصباح هذا، يتم تضمين مصابيح LED في الدائرة وفقًا للقواعد، ويتم تركيب مقاومة بقيمة 33 أوم على التوالي مع كل منها. يمكن التعرف بسهولة على قيمة المقاوم عن طريق الترميز اللوني باستخدام الآلة الحاسبة عبر الإنترنت. أظهر الفحص باستخدام مقياس متعدد أن جميع مصابيح LED معيبة وأن المقاومات مكسورة أيضًا.
أظهر تحليل سبب فشل مصابيح LED أنه بسبب كبريت ألواح البطارية الحمضية، زادت مقاومتها الداخلية، ونتيجة لذلك، زاد جهد الشحن عدة مرات. أثناء الشحن، تم تشغيل المصباح اليدوي، وتجاوز التيار من خلال مصابيح LED والمقاومات الحد الأقصى، مما أدى إلى فشلها. اضطررت إلى استبدال ليس فقط مصابيح LED، ولكن أيضًا جميع المقاومات. بناءً على ظروف تشغيل المصباح المذكورة أعلاه، تم اختيار المقاومات ذات القيمة الاسمية 47 أوم للاستبدال. يمكن حساب قيمة المقاوم لأي نوع من مصابيح LED باستخدام الآلة الحاسبة المتوفرة على الإنترنت.
إعادة تصميم دائرة إشارة وضع شحن البطارية
تم إصلاح المصباح اليدوي، ويمكنك البدء في إجراء تغييرات على دائرة مؤشر شحن البطارية. للقيام بذلك، من الضروري قطع المسار على لوحة الدائرة المطبوعة للشاحن والإشارة بطريقة يتم فصل سلسلة HL1-R2 الموجودة على جانب LED عن الدائرة.
كانت بطارية الرصاص الحمضية AGM فارغة تمامًا، ولم تنجح محاولة شحنها بشاحن قياسي. اضطررت إلى شحن البطارية باستخدام مصدر طاقة ثابت مع وظيفة تحديد تيار الحمل. تم تطبيق جهد 30 فولت على البطارية، بينما في اللحظة الأولى كانت تستهلك فقط بضعة مللي أمبير من التيار. مع مرور الوقت، بدأ التيار في الزيادة وبعد بضع ساعات ارتفع إلى 100 مللي أمبير. بعد الشحن الكامل، تم تثبيت البطارية في المصباح.
يتيح لك شحن بطاريات AGM الرصاص الحمضية المفرغة بعمق مع زيادة الجهد نتيجة للتخزين طويل الأمد استعادة وظائفها. لقد اختبرت الطريقة على بطاريات AGM أكثر من اثنتي عشرة مرة. يتم استعادة البطاريات الجديدة التي لا ترغب في شحنها من أجهزة الشحن القياسية إلى سعتها الأصلية تقريبًا عند شحنها من مصدر ثابت بجهد 30 فولت.
تم تفريغ البطارية عدة مرات عن طريق تشغيل المصباح في وضع التشغيل وشحنها باستخدام شاحن قياسي. كان تيار الشحن المقاس 123 مللي أمبير، مع جهد عند أطراف البطارية يبلغ 6.9 فولت. ولسوء الحظ، كانت البطارية مهترئة وكانت كافية لتشغيل المصباح اليدوي لمدة ساعتين. أي أن سعة البطارية كانت حوالي 0.2 آه، ومن أجل تشغيل المصباح على المدى الطويل، من الضروري استبداله.
تم وضع سلسلة HL1-R2 على لوحة الدائرة المطبوعة بنجاح، وكان من الضروري قطع مسار واحد فقط يحمل التيار بزاوية، كما في الصورة. يجب أن يكون عرض القطع 1 مم على الأقل. أظهر حساب قيمة المقاوم والاختبار العملي أنه من أجل التشغيل المستقر لمؤشر شحن البطارية، يلزم وجود مقاوم 47 أوم بقوة لا تقل عن 0.5 واط.
تُظهر الصورة لوحة دوائر مطبوعة بمقاوم ملحوم يحد من التيار. بعد هذا التعديل، يضيء مؤشر شحن البطارية فقط إذا كانت البطارية قيد الشحن بالفعل.
تحديث مفتاح وضع التشغيل
لاستكمال إصلاح وتحديث الأضواء، من الضروري إعادة لحام الأسلاك عند أطراف التبديل.
في نماذج المصابيح الكهربائية التي يتم إصلاحها، يتم استخدام مفتاح منزلق بأربعة مواضع للتشغيل. الدبوس الأوسط في الصورة المعروضة عام. عندما تكون شريحة المفتاح في أقصى الموضع الأيسر، يتم توصيل الطرف المشترك بالطرف الأيسر للمفتاح. عند تحريك شريحة المفتاح من أقصى الموضع الأيسر إلى موضع واحد إلى اليمين، يتم توصيل دبوسها المشترك بالدبوس الثاني، ومع مزيد من تحريك الشريحة، يتم توصيلها بالتتابع إلى المسامير 4 و 5.
إلى الطرف المشترك الأوسط (انظر الصورة أعلاه) تحتاج إلى لحام سلك قادم من الطرف الموجب للبطارية. وبالتالي، سيكون من الممكن توصيل البطارية بشاحن أو مصابيح LED. يمكنك لحام السلك القادم من اللوحة الرئيسية باستخدام مصابيح LED في الدبوس الأول، ويمكنك لحام المقاوم الذي يحد من التيار R5 بقيمة 5.6 أوم لتتمكن من تحويل المصباح اليدوي إلى وضع التشغيل الموفر للطاقة. قم بلحام الموصل القادم من الشاحن إلى أقصى اليمين. سيمنعك هذا من تشغيل المصباح أثناء شحن البطارية.
الإصلاح والتحديث
كشاف ال اي دي قابل للشحن "فوتون PB-0303"
لقد تلقيت نسخة أخرى من سلسلة مصابيح LED الصينية الصنع التي تسمى مصباح الكشاف Photon PB-0303 LED للإصلاح. لم يستجب المصباح اليدوي عند الضغط على زر الطاقة؛ ولم تنجح محاولة شحن بطارية المصباح اليدوي باستخدام الشاحن.
المصباح قوي ومكلف ويكلف حوالي 20 دولارًا. وفقًا للشركة المصنعة، يصل التدفق الضوئي للمصباح اليدوي إلى 200 متر، والجسم مصنوع من بلاستيك ABS المقاوم للصدمات، وتتضمن المجموعة شاحنًا منفصلاً وحزام كتف.
يتمتع مصباح Photon LED بقابلية صيانة جيدة. للوصول إلى الدائرة الكهربائية، ما عليك سوى فك الحلقة البلاستيكية التي تحمل الزجاج الواقي، وتدوير الحلقة عكس اتجاه عقارب الساعة عند النظر إلى مصابيح LED.
عند إصلاح أي أجهزة كهربائية، يبدأ استكشاف الأخطاء وإصلاحها دائمًا بمصدر الطاقة. لذلك، كانت الخطوة الأولى هي قياس الجهد عند أطراف البطارية الحمضية باستخدام مقياس متعدد قيد التشغيل في الوضع. كان 2.3 فولت، بدلاً من 4.4 فولت المطلوب. تم تفريغ البطارية بالكامل.
عند توصيل الشاحن، لم يتغير الجهد عند أطراف البطارية، وأصبح من الواضح أن الشاحن لا يعمل. تم استخدام المصباح حتى تفريغ البطارية بالكامل، ومن ثم عدم استخدامه لفترة طويلة، مما أدى إلى تفريغ البطارية بشكل عميق.
يبقى التحقق من صلاحية مصابيح LED والعناصر الأخرى. للقيام بذلك، تمت إزالة العاكس، حيث تم فك ستة مسامير. على لوحة الدوائر المطبوعة، لم يكن هناك سوى ثلاثة مصابيح LED، ورقاقة (رقاقة) على شكل قطرة، وترانزستور وصمام ثنائي.
انتقلت خمسة أسلاك من اللوحة والبطارية إلى المقبض. من أجل فهم علاقتهم، كان من الضروري تفكيكها. للقيام بذلك، استخدم مفك براغي فيليبس لفك المسمارين الموجودين داخل المصباح، الموجودين بجوار الفتحة التي دخلت فيها الأسلاك.
لفصل مقبض المصباح اليدوي عن جسمه، يجب إزالته بعيدًا عن براغي التثبيت. يجب أن يتم ذلك بعناية حتى لا تمزق الأسلاك من اللوحة.
كما اتضح فيما بعد، لم تكن هناك عناصر راديو إلكترونية في القلم. تم لحام سلكين أبيضين بأطراف زر تشغيل / إيقاف تشغيل المصباح اليدوي، والباقي بالموصل لتوصيل الشاحن. تم لحام سلك أحمر بالدبوس 1 للموصل (الترقيم مشروط)، وتم لحام الطرف الآخر بالإدخال الموجب لوحة الدوائر المطبوعة. تم لحام موصل أزرق-أبيض في جهة الاتصال الثانية، وتم لحام الطرف الآخر منه باللوحة السلبية للوحة الدائرة المطبوعة. تم لحام سلك أخضر بالدبوس 3، وتم لحام الطرف الثاني منه بالطرف السالب للبطارية.
مخطط الدائرة الكهربائية
بعد التعامل مع الأسلاك المخفية في المقبض، يمكنك رسم مخطط الدائرة الكهربائية لمصباح الفوتون.
من الطرف السالب للبطارية GB1، يتم توفير الجهد إلى الطرف 3 للموصل X1 ثم من الطرف 2 عبر موصل أزرق-أبيض يتم إمداده إلى لوحة الدائرة المطبوعة.
تم تصميم الموصل X1 بطريقة بحيث أنه عندما لا يتم إدخال قابس الشاحن فيه، يتم توصيل الأطراف 2 و 3 ببعضهما البعض. عند إدخال القابس، يتم فصل الأطراف 2 و3. وهذا يضمن الفصل التلقائي للجزء الإلكتروني من الدائرة عن الشاحن، مما يلغي إمكانية تشغيل المصباح عن طريق الخطأ أثناء شحن البطارية.
من الطرف الموجب للبطارية GB1، يتم توفير الجهد إلى D1 (رقاقة الدائرة الدقيقة) وباعث الترانزستور ثنائي القطب من النوع S8550. تؤدي الشريحة وظيفة المشغل فقط، مما يسمح للزر بتشغيل أو إيقاف توهج مصابيح LED EL (⌀8 مم، لون متوهج - أبيض، الطاقة 0.5 واط، الاستهلاك الحالي 100 مللي أمبير، انخفاض الجهد 3 فولت). عندما تضغط لأول مرة على الزر S1 من الشريحة D1، يتم تطبيق جهد إيجابي على قاعدة الترانزستور Q1، ويتم فتحه ويتم توفير جهد الإمداد إلى مصابيح LED EL1-EL3، ويتم تشغيل المصباح اليدوي. عندما تضغط على الزر S1 مرة أخرى، يُغلق الترانزستور وينطفئ المصباح اليدوي.
من الناحية الفنية، فإن حل الدائرة هذا أمي، لأنه يزيد من تكلفة المصباح، ويقلل من موثوقيته، وبالإضافة إلى ذلك، بسبب انخفاض الجهد عند تقاطع الترانزستور Q1، ما يصل إلى 20٪ من البطارية يتم فقدان القدرة. مثل هذا الحل للدائرة له ما يبرره إذا كان من الممكن ضبط سطوع شعاع الضوء. في هذا النموذج، بدلا من الزر، كان يكفي تثبيت مفتاح ميكانيكي.
كان من المدهش أنه في الدائرة، يتم توصيل مصابيح LED EL1-EL3 بالتوازي مع البطارية مثل المصابيح المتوهجة، دون عناصر الحد من التيار. ونتيجة لذلك، عند تشغيله، يمر تيار عبر مصابيح LED، يقتصر حجمه فقط على المقاومة الداخلية للبطارية وعندما تكون مشحونة بالكامل، قد يتجاوز التيار القيمة المسموح بها لمصابيح LED، الأمر الذي سيؤدي إلى إلى فشلهم.
التحقق من وظائف الدائرة الكهربائية
للتحقق من صلاحية الدائرة الدقيقة والترانزستور ومصابيح LED، تم تطبيق جهد تيار مباشر بقدرة 4.4 فولت من مصدر طاقة خارجي مع وظيفة تحديد التيار، مع الحفاظ على القطبية، مباشرة إلى منافذ الطاقة الخاصة بلوحة الدائرة المطبوعة. تم ضبط قيمة الحد الحالي على 0.5 أ.
بعد الضغط على زر الطاقة، تضاء مصابيح LED. وبعد الضغط مرة أخرى، خرجوا. تبين أن مصابيح LED والدائرة الدقيقة المزودة بالترانزستور قابلة للخدمة. كل ما تبقى هو معرفة البطارية والشاحن.
استعادة البطارية الحمضية
نظرًا لأن البطارية الحمضية 1.7 أمبير قد تم تفريغها بالكامل، وكان الشاحن القياسي معيبًا، فقد قررت شحنها من مصدر طاقة ثابت. عند توصيل البطارية للشحن بمصدر طاقة بجهد محدد قدره 9 فولت، كان تيار الشحن أقل من 1 مللي أمبير. تم زيادة الجهد إلى 30 فولت - زاد التيار إلى 5 مللي أمبير، وبعد ساعة عند هذا الجهد كان بالفعل 44 مللي أمبير. بعد ذلك، تم تخفيض الجهد إلى 12 فولت، وانخفض التيار إلى 7 مللي أمبير. وبعد 12 ساعة من شحن البطارية بجهد 12 فولت، ارتفع التيار إلى 100 مللي أمبير، وتم شحن البطارية بهذا التيار لمدة 15 ساعة.
وكانت درجة حرارة علبة البطارية ضمن الحدود الطبيعية، مما يدل على أن تيار الشحن لم يستخدم لتوليد الحرارة، بل لتجميع الطاقة. بعد شحن البطارية واستكمال الدائرة، والتي سيتم مناقشتها أدناه، تم إجراء الاختبارات. أضاء المصباح اليدوي المزود ببطارية مستعادة بشكل مستمر لمدة 16 ساعة، وبعد ذلك بدأ سطوع الشعاع في الانخفاض وبالتالي تم إيقاف تشغيله.
باستخدام الطريقة الموصوفة أعلاه، اضطررت إلى استعادة وظائف البطاريات الحمضية الصغيرة الحجم التي تم تفريغها بعمق. كما أظهرت الممارسة، يمكن استعادة البطاريات الصالحة للخدمة فقط والتي تم نسيانها لبعض الوقت. لا يمكن استعادة البطاريات الحمضية التي استنفدت مدة خدمتها.
إصلاح الشاحن
أظهر قياس قيمة الجهد بمقياس متعدد عند نقاط اتصال موصل الإخراج الخاص بالشاحن غيابه.
إذا حكمنا من خلال الملصق الملصق على جسم المحول، فقد كان مصدر طاقة ينتج جهد تيار مستمر غير مستقر يبلغ 12 فولت مع الحد الأقصى الحاليتحميل 0.5 أ. لم تكن هناك عناصر في الدائرة الكهربائية تحد من كمية تيار الشحن، لذلك يطرح السؤال، لماذا تم استخدام مصدر طاقة عادي كشاحن؟
عند فتح المحول، ظهرت رائحة مميزة للأسلاك الكهربائية المحترقة، مما يدل على أن لف المحول قد احترق.
أظهر اختبار الاستمرارية للملف الأساسي للمحول أنه مكسور. وبعد قطع الطبقة الأولى من الشريط العازل للملف الأولي للمحول، تم اكتشاف منصهر حراري مصمم لدرجة حرارة تشغيل تبلغ 130 درجة مئوية. أظهر الاختبار أن كلا من الملف الأساسي والصمام الحراري كانا معيبين.
لم يكن إصلاح المحول مجديًا اقتصاديًا، حيث كان من الضروري إعادة لف الملف الأولي للمحول وتركيب فتيل حراري جديد. لقد استبدلته بآخر مماثل كان في متناول اليد، بجهد تيار مستمر يبلغ 9 فولت. وكان لا بد من إعادة لحام السلك المرن المزود بموصل من محول محترق.
تُظهر الصورة رسمًا للدائرة الكهربائية لمصدر الطاقة المحترق (محول) لمصباح Photon LED. تم تجميع المحول البديل وفقًا لنفس المخطط، فقط بجهد خرج يبلغ 9 فولت. وهذا الجهد كافٍ تمامًا لتوفير تيار شحن البطارية المطلوب بجهد 4.4 فولت.
من أجل المتعة فقط، قمت بتوصيل المصباح بمصدر طاقة جديد وقمت بقياس تيار الشحن. كانت قيمته 620 مللي أمبير، وكان ذلك عند جهد 9 فولت. عند جهد 12 فولت، كان التيار حوالي 900 مللي أمبير، وهو ما يتجاوز بشكل كبير سعة تحميل المحول وتيار شحن البطارية الموصى به. لهذا السبب، احترق الملف الأساسي للمحول بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
الانتهاء من مخطط الدائرة الكهربائية
كشاف LED قابل لإعادة الشحن "فوتون"
للقضاء على انتهاكات الدائرة من أجل ضمان التشغيل الموثوق به وطويل الأمد، تم إجراء تغييرات على دائرة المصباح وتم تعديل لوحة الدوائر المطبوعة.
تُظهر الصورة مخطط الدائرة الكهربائية لمصباح Photon LED المحول. تظهر عناصر الراديو الإضافية المثبتة باللون الأزرق. يحد المقاوم R2 من تيار شحن البطارية إلى 120 مللي أمبير. لزيادة تيار الشحن، تحتاج إلى تقليل قيمة المقاوم. المقاومات R3-R5 تحد وتعادل التيار المتدفق عبر مصابيح LED EL1-EL3 عندما يضيء المصباح. تم تثبيت EL4 LED مع المقاوم الحالي المحدود R1 المتصل بالسلسلة للإشارة إلى عملية شحن البطارية، لأن مطوري المصباح لم يهتموا بهذا.
لتثبيت مقاومات الحد الحالي على اللوحة، تم قطع الآثار المطبوعة، كما هو موضح في الصورة. تم لحام المقاوم المحدد لتيار الشحن R2 في أحد طرفي لوحة التلامس، حيث تم لحام السلك الموجب القادم من الشاحن مسبقًا، وتم لحام السلك الملحوم بالطرف الثاني للمقاوم. تم لحام سلك إضافي (أصفر في الصورة) بنفس لوحة الاتصال، وهو مخصص لتوصيل مؤشر شحن البطارية.
تم وضع المقاوم R1 ومؤشر LED EL4 في مقبض المصباح بجوار الموصل لتوصيل الشاحن X1. تم لحام طرف أنود LED بالدبوس 1 من الموصل X1، وتم لحام المقاوم الذي يحد من التيار R1 بالدبوس الثاني، وهو الكاثود الخاص بـ LED. تم لحام سلك (أصفر في الصورة) بالطرف الثاني للمقاوم، وتوصيله بطرف المقاوم R2، ملحوم بلوحة الدوائر المطبوعة. لسهولة التركيب، كان من الممكن وضع المقاوم R2 في مقبض المصباح، ولكن نظرًا لأنه يسخن عند الشحن، فقد قررت وضعه في مساحة أكثر حرية.
عند الانتهاء من الدائرة، تم استخدام مقاومات من نوع MLT بقوة 0.25 واط، باستثناء R2، المصمم لـ 0.5 واط. إن مصباح EL4 LED مناسب لأي نوع ولون من الضوء.
تظهر هذه الصورة مؤشر الشحن أثناء شحن البطارية. جعل تثبيت المؤشر من الممكن ليس فقط مراقبة عملية شحن البطارية، ولكن أيضًا مراقبة وجود الجهد في الشبكة، وصحة مصدر الطاقة وموثوقية اتصاله.
كيفية استبدال رقاقة محترقة
إذا فشلت فجأة رقاقة - وهي دائرة دقيقة متخصصة غير مميزة في مصباح يدوي Photon LED، أو دائرة مماثلة تم تجميعها وفقًا لدائرة مماثلة - فيمكن استبدالها بنجاح بمفتاح ميكانيكي لاستعادة وظيفة المصباح اليدوي.
للقيام بذلك، تحتاج إلى إزالة شريحة D1 من اللوحة، وبدلاً من مفتاح الترانزستور Q1، قم بتوصيل مفتاح ميكانيكي عادي، كما هو موضح في الرسم البياني الكهربائي أعلاه. يمكن تثبيت المفتاح الموجود على جسم المصباح بدلاً من الزر S1 أو في أي مكان آخر مناسب.
إصلاح وتعديل مصباح يدوي LED
14Led Smartbuy كولورادو
توقف تشغيل المصباح اليدوي Smartbuy Colorado LED، على الرغم من تركيب ثلاث بطاريات AAA جديدة.
الجسم المقاوم للماء مصنوع من سبائك الألومنيوم المؤكسدة ويبلغ طوله 12 سم، ويبدو المصباح أنيقًا وسهل الاستخدام.
كيفية التحقق من مدى ملاءمة البطاريات في مصباح يدوي LED
يبدأ إصلاح أي جهاز كهربائي بفحص مصدر الطاقة، لذلك، على الرغم من تركيب بطاريات جديدة في المصباح، يجب أن تبدأ الإصلاحات بفحصها. في مصباح Smartbuy، يتم تثبيت البطاريات في حاوية خاصة، حيث يتم توصيلها في سلسلة باستخدام وصلات العبور. من أجل الوصول إلى بطاريات المصباح، تحتاج إلى تفكيكها عن طريق تدوير الغطاء الخلفي عكس اتجاه عقارب الساعة.
يجب تركيب البطاريات في الحاوية، مع مراعاة القطبية الموضحة عليها. تتم الإشارة إلى القطبية أيضًا على الحاوية، لذلك يجب إدخالها في جسم المصباح مع الجانب الذي توجد عليه علامة "+".
بادئ ذي بدء، من الضروري التحقق بصريا من جميع جهات الاتصال للحاوية. إذا كانت هناك آثار للأكاسيد، فيجب تنظيف نقاط الاتصال حتى تتألق باستخدامها ورق زجاجأو كشط الأكسيد بشفرة سكين. لمنع إعادة أكسدة جهات الاتصال، يمكن تشحيمها بطبقة رقيقة من أي زيت آلة.
بعد ذلك تحتاج إلى التحقق من مدى ملاءمة البطاريات. للقيام بذلك، عن طريق لمس مجسات المتر المتعدد المضمن في وضع قياس جهد التيار المستمر، تحتاج إلى قياس الجهد عند نقاط اتصال الحاوية. يتم توصيل ثلاث بطاريات على التوالي ويجب أن تنتج كل منها جهدًا قدره 1.5 فولت، وبالتالي يجب أن يكون الجهد عند أطراف الحاوية 4.5 فولت.
إذا كان الجهد أقل من المحدد، فمن الضروري التحقق من القطبية الصحيحة للبطاريات في الحاوية وقياس جهد كل منها على حدة. ربما جلس واحد منهم فقط.
إذا كان كل شيء على ما يرام مع البطاريات، فأنت بحاجة إلى إدخال الحاوية في علبة المصباح، ومراقبة القطبية، وربط الغطاء والتحقق من وظائفه. في هذه الحالة، من الضروري الانتباه إلى الربيع الموجود في الغطاء، والذي يتم من خلاله نقل جهد الإمداد إلى جسم المصباح ومنه مباشرة إلى مصابيح LED. يجب ألا يكون هناك أي أثر للتآكل في نهايته.
كيفية التحقق مما إذا كان المفتاح يعمل بشكل صحيح
إذا كانت البطاريات جيدة ونقاط الاتصال نظيفة، ولكن مصابيح LED لا تضيء، فأنت بحاجة إلى التحقق من المفتاح.
يحتوي المصباح اليدوي Smartbuy Colorado على مفتاح ضغط محكم الغلق مع وضعين ثابتين، لإغلاق السلك القادم من الطرف الموجب لحاوية البطارية. عند الضغط على زر التبديل لأول مرة، يتم إغلاق جهات الاتصال الخاصة به، وعندما تضغط عليه مرة أخرى، يتم فتحها.
نظرًا لأن المصباح يحتوي على بطاريات، يمكنك أيضًا التحقق من المفتاح باستخدام مقياس متعدد قيد التشغيل في وضع الفولتميتر. للقيام بذلك، تحتاج إلى تدويره عكس اتجاه عقارب الساعة، إذا نظرت إلى مصابيح LED، قم بفك الجزء الأمامي ووضعه جانبًا. بعد ذلك، المس جسم المصباح بمسبار متعدد المتر، وباللمسة الثانية جهة الاتصال الموجودة في عمق وسط الجزء البلاستيكي الموضح في الصورة.
يجب أن يظهر الفولتميتر جهدًا قدره 4.5 فولت. إذا لم يكن هناك جهد، فاضغط على زر التبديل. إذا كان يعمل بشكل صحيح، فسوف يظهر الجهد. خلاف ذلك، يحتاج التبديل إلى الإصلاح.
التحقق من صحة المصابيح
إذا فشلت خطوات البحث السابقة في اكتشاف خطأ، فأنت بحاجة في المرحلة التالية إلى التحقق من موثوقية جهات الاتصال التي تزود اللوحة بجهد الإمداد بمصابيح LED، وموثوقية اللحام وإمكانية الخدمة.
يتم تثبيت لوحة الدوائر المطبوعة المزودة بمصابيح LED في رأس المصباح باستخدام حلقة فولاذية محملة بنابض، والتي من خلالها يتم توفير جهد الإمداد من الطرف السالب لحاوية البطارية في نفس الوقت إلى مصابيح LED على طول جسم المصباح. تُظهر الصورة الحلقة من الجانب الذي تضغط عليه على لوحة الدوائر المطبوعة.
تم تثبيت حلقة التثبيت بإحكام شديد، ولم يكن من الممكن إزالتها إلا باستخدام الجهاز الموضح في الصورة. يمكنك ثني مثل هذا الخطاف من شريط فولاذي بيديك.
بعد إزالة حلقة التثبيت، تمت إزالة لوحة الدوائر المطبوعة المزودة بمصابيح LED، والتي تظهر في الصورة، بسهولة من رأس المصباح. لقد لفت انتباهي على الفور غياب المقاومات التي تحد من التيار؛ حيث تم توصيل جميع مصابيح LED الأربعة عشر بالتوازي وبشكل مباشر بالبطاريات عبر مفتاح. يعد توصيل مصابيح LED مباشرة بالبطارية أمرًا غير مقبول، نظرًا لأن كمية التيار المتدفق عبر مصابيح LED محدودة فقط بالمقاومة الداخلية للبطاريات ويمكن أن تلحق الضرر بمصابيح LED. في أحسن الأحوال، سوف يقلل بشكل كبير من مدة خدمتهم.
نظرًا لأن جميع مصابيح LED الموجودة في المصباح كانت متصلة بالتوازي، لم يكن من الممكن التحقق منها باستخدام مقياس متعدد قيد التشغيل في وضع قياس المقاومة. لذلك، تم تزويد لوحة الدائرة المطبوعة بجهد إمداد تيار مستمر من مصدر خارجي قدره 4.5 فولت مع حد تيار يبلغ 200 مللي أمبير. أضاءت جميع المصابيح. أصبح من الواضح أن مشكلة المصباح اليدوي كانت ضعف الاتصال بين لوحة الدائرة المطبوعة وحلقة التثبيت.
الاستهلاك الحالي لمصباح LED
من أجل المتعة، قمت بقياس الاستهلاك الحالي لمصابيح LED من البطاريات عند تشغيلها بدون مقاوم يحد من التيار.
كان التيار أكثر من 627 مللي أمبير. تم تجهيز المصباح بمصابيح LED من النوع HL-508H، والتي يجب ألا يتجاوز تيار التشغيل 20 مللي أمبير. يتم توصيل 14 مصباح LED على التوازي، لذلك يجب ألا يتجاوز إجمالي استهلاك التيار 280 مللي أمبير. وبالتالي، فإن التيار المتدفق عبر مصابيح LED يزيد عن ضعف التيار المقنن.
مثل هذا الوضع القسري لتشغيل LED غير مقبول، لأنه يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الكريستال، ونتيجة لذلك، الفشل المبكر لمصابيح LED. عيب إضافي هو أن البطاريات تستنزف بسرعة. ستكون كافية إذا لم تحترق مصابيح LED أولاً لمدة لا تزيد عن ساعة من التشغيل.
لم يسمح تصميم المصباح بلحام المقاومات التي تحد من التيار بشكل متسلسل مع كل مصباح LED، لذلك كان علينا تثبيت مقاومة واحدة مشتركة لجميع مصابيح LED. كان لا بد من تحديد قيمة المقاوم تجريبيا. للقيام بذلك، تم تشغيل المصباح اليدوي بواسطة بطاريات السراويل وتم توصيل مقياس التيار الكهربائي بالفجوة الموجودة في السلك الموجب على التوالي مع المقاوم 5.1 أوم. كان التيار حوالي 200 مللي أمبير. عند تثبيت المقاوم 8.2 أوم، كان الاستهلاك الحالي 160 مللي أمبير، والذي، كما أظهرت الاختبارات، يكفي تماما للإضاءة الجيدة على مسافة لا تقل عن 5 أمتار. لم يسخن المقاوم عند اللمس، لذا فإن أي قوة ستفي بالغرض.
إعادة تصميم الهيكل
بعد الدراسة أصبح من الواضح أنه موثوق و أداء طويل الأمدالمصباح، فمن الضروري بالإضافة إلى ذلك تثبيت المقاوم الذي يحد من التيار وتكرار اتصال لوحة الدوائر المطبوعة بمصابيح LED وحلقة التثبيت بموصل إضافي.
إذا كان من الضروري في السابق أن يلمس الناقل السلبي للوحة الدوائر المطبوعة جسم المصباح، فعند تثبيت المقاوم، كان من الضروري إزالة جهة الاتصال. للقيام بذلك، تم قطع زاوية من لوحة الدائرة المطبوعة على طول محيطها بالكامل، من جانب المسارات الحاملة للتيار، باستخدام ملف إبرة.
لمنع حلقة التثبيت من ملامسة المسارات الحاملة للتيار عند تثبيت لوحة الدائرة المطبوعة، تم لصق أربعة عوازل مطاطية يبلغ سمكها حوالي 2 مم باستخدام غراء Moment، كما هو موضح في الصورة. يمكن تصنيع العوازل من أي مادة عازلة، مثل البلاستيك أو الورق المقوى السميك.
تم لحام المقاوم مسبقًا بحلقة التثبيت، وتم لحام قطعة من الأسلاك بالمسار الخارجي للوحة الدائرة المطبوعة. تم وضع أنبوب عازل فوق الموصل، ثم تم لحام السلك بالطرف الثاني للمقاوم.
بعد ترقية المصباح اليدوي ببساطة، بدأ تشغيله بثبات وأضاء شعاع الضوء الأشياء جيدًا على مسافة تزيد عن ثمانية أمتار. بالإضافة إلى ذلك، تضاعف عمر البطارية أكثر من ثلاث مرات، وزادت موثوقية مصابيح LED عدة مرات.
أظهر تحليل أسباب فشل مصابيح LED الصينية التي تم إصلاحها أنها جميعها فشلت بسبب الدوائر الكهربائية سيئة التصميم. يبقى فقط معرفة ما إذا كان قد تم ذلك عمدا من أجل توفير المكونات وتقصير عمر المصابيح الكهربائية (بحيث يشتري المزيد من الناس مصابيح جديدة)، أو نتيجة لأمية المطورين. وأنا أميل إلى الافتراض الأول.
إصلاح مصباح يدوي LED RED 110
تم إصلاح مصباح يدوي مزود ببطارية حمضية مدمجة من الشركة المصنعة الصينية RED. كان للمصباح اليدوي باعثان: أحدهما به شعاع على شكل شعاع ضيق والآخر ينبعث منه ضوء منتشر.
تظهر الصورة مظهر المصباح اليدوي RED 110. أعجبني المصباح على الفور. شكل جسم مريح، وضعان للتشغيل، وحلقة للتعليق حول الرقبة، وقابس قابل للسحب للتوصيل بالتيار الكهربائي للشحن. في المصباح اليدوي، كان قسم الضوء المنتشر LED ساطعًا، لكن الشعاع الضيق لم يكن كذلك.
لإجراء الإصلاح، قمنا أولاً بفك الحلقة السوداء التي تثبت العاكس، ثم قمنا بفك برغي واحد في منطقة المفصلة. يمكن فصل العلبة بسهولة إلى نصفين. تم تأمين جميع الأجزاء بمسامير ويمكن إزالتها بسهولة.
تم تصنيع دائرة الشاحن وفقًا للمخطط الكلاسيكي. من الشبكة، من خلال مكثف يحد التيار بسعة 1 ميكروفاراد، تم توفير الجهد إلى جسر مقوم مكون من أربعة صمامات ثنائية ثم إلى أطراف البطارية. تم توفير الجهد من البطارية إلى شعاع LED الضيق من خلال المقاوم الذي يحد من التيار بمقدار 460 أوم.
تم تركيب جميع الأجزاء على لوحة دوائر مطبوعة من جانب واحد. تم لحام الأسلاك مباشرة منصات الاتصال. مظهرتظهر لوحة الدوائر المطبوعة في الصورة.
تم توصيل 10 مصابيح LED جانبية بالتوازي. تم توفير جهد الإمداد لهم من خلال المقاوم المشترك الذي يحد من التيار 3R3 (3.3 أوم)، على الرغم من أنه وفقًا للقواعد، يجب تثبيت مقاوم منفصل لكل LED.
أثناء الفحص الخارجي لمصابيح LED ذات الشعاع الضيق، لم يتم العثور على أي عيوب. عندما يتم توفير الطاقة من خلال مفتاح المصباح من البطارية، كان الجهد موجودًا في أطراف LED، ويتم تسخينه. أصبح من الواضح أن البلورة مكسورة، وتم تأكيد ذلك من خلال اختبار الاستمرارية بمقياس متعدد. كانت المقاومة 46 أوم لأي توصيل للمسابير بأطراف LED. كان مؤشر LED معيبًا ويجب استبداله.
لسهولة التشغيل، تم فك الأسلاك من لوحة LED. بعد تحرير خيوط LED من اللحام، اتضح أن LED تم تثبيته بإحكام على مستوى الجانب الخلفي بأكمله على لوحة الدوائر المطبوعة. لفصلها، كان علينا إصلاح اللوحة في هياكل سطح المكتب. بعد ذلك، ضع الطرف الحاد للسكين عند تقاطع مؤشر LED واللوحة واضرب مقبض السكين بمطرقة برفق. ارتد الصمام.
كالعادة، لم تكن هناك علامات على غلاف LED. ولذلك، كان من الضروري تحديد معالمه واختيار البديل المناسب. استنادًا إلى الأبعاد الإجمالية لمصابيح LED، وجهد البطارية وحجم المقاوم الذي يحد من التيار، فقد تقرر أن مصباح LED بقدرة 1 واط (التيار 350 مللي أمبير، وانخفاض الجهد 3 فولت) سيكون مناسبًا للاستبدال. من "الجدول المرجعي لمعلمات مصابيح SMD LED الشائعة"، تم اختيار مصباح LED أبيض اللون LED6000Am1W-A120 للإصلاح.
لوحة الدوائر المطبوعة التي تم تركيب مؤشر LED عليها مصنوعة من الألومنيوم وتعمل في نفس الوقت على إزالة الحرارة من مؤشر LED. لذلك، عند تثبيته، من الضروري ضمان اتصال حراري جيد بسبب الملاءمة الضيقة للمستوى الخلفي من LED إلى لوحة الدوائر المطبوعة. للقيام بذلك، قبل الختم، تم تطبيق المعجون الحراري على مناطق التلامس بالأسطح، والذي يستخدم عند تثبيت المبرد على معالج الكمبيوتر.
من أجل ضمان توافق محكم لمستوى LED مع اللوحة، يجب عليك أولاً وضعه على المستوى وثني الخيوط قليلاً لأعلى بحيث تنحرف عن المستوى بمقدار 0.5 مم. بعد ذلك، قم بقص الأطراف باستخدام اللحام، ثم قم بوضع المعجون الحراري وقم بتثبيت مؤشر LED على اللوحة. بعد ذلك، اضغط عليه على اللوحة (من الملائم القيام بذلك باستخدام مفك البراغي مع إزالة القطعة) وقم بتسخين الخيوط باستخدام مكواة لحام. بعد ذلك، قم بإزالة مفك البراغي، واضغط عليه بسكين عند ثني السلك على اللوحة وقم بتسخينه باستخدام مكواة لحام. بعد أن يصلب اللحام، قم بإزالة السكين. نظرًا لخصائص زنبرك الخيوط، سيتم ضغط مؤشر LED بإحكام على اللوحة.
عند تثبيت LED، يجب مراعاة القطبية. صحيح، في هذه الحالة، في حالة حدوث خطأ، سيكون من الممكن تبديل أسلاك إمداد الجهد. LED ملحوم ويمكنك التحقق من تشغيله وقياس الاستهلاك الحالي وانخفاض الجهد.
كان التيار المتدفق عبر مؤشر LED 250 مللي أمبير، وكان انخفاض الجهد 3.2 فولت. وبالتالي كان استهلاك الطاقة (تحتاج إلى ضرب التيار بالجهد) 0.8 واط. كان من الممكن زيادة تيار تشغيل LED عن طريق تقليل المقاومة إلى 460 أوم، لكنني لم أفعل ذلك، لأن سطوع التوهج كان كافياً. لكن مصباح LED سيعمل في وضع أخف، وسيسخن بشكل أقل، وسيزداد وقت تشغيل المصباح بشحنة واحدة.
أظهر اختبار تسخين LED بعد التشغيل لمدة ساعة تبديدًا فعالاً للحرارة. يتم تسخينه إلى درجة حرارة لا تزيد عن 45 درجة مئوية. أظهرت التجارب البحرية مدى إضاءة كافٍ في الظلام يزيد عن 30 مترًا.
استبدال بطارية حمض الرصاص في مصباح يدوي LED
يمكن استبدال البطارية الحمضية الفاشلة في مصباح يدوي LED إما ببطارية حمضية مماثلة أو بطارية ليثيوم أيون (Li-ion) أو هيدريد معدن النيكل (Ni-MH) AA أو بطارية AAA.
تم تجهيز الفوانيس الصينية التي يتم إصلاحها ببطاريات AGM من الرصاص الحمضية بأحجام مختلفة بدون علامات بجهد 3.6 فولت. ووفقًا للحسابات، تتراوح سعة هذه البطاريات من 1.2 إلى 2 أمبير × ساعة.
للبيع يمكنك العثور على بطارية حمضية مماثلة من شركة تصنيع روسية لـ 4V 1Ah Delta DT 401 UPS، والتي يبلغ جهد خرجها 4 فولت وسعة 1 أمبير، بتكلفة بضعة دولارات. لاستبداله، ما عليك سوى إعادة لحام السلكين، مع مراعاة القطبية.
وربما لا نجد مثل هذه الوفرة في الأشكال والأحجام والألوان في أي مجموعة أخرى من المنتجات. هناك بالفعل خمسة منهم على الأقل في المنزل، لكنني اشتريت واحدة أخرى. وليس على الإطلاق من باب الفضول، نظرت إليها ورسم مخيلتي صورة لكيفية تشغيل اللوحة الجانبية في الظلام، وأعلق الجزء النهائي بمغناطيس على باب المرآب المعدني، وفي الضوء، مع حر اليدين، أفتح الأقفال. الخدمة - "خمس نجوم"! ولكن عُرض عليهم شراء الفانوس وهو في حالة غير صالحة للعمل.
خصائص المصباح STE-15628-6LED
- 6 مصابيح LED (3 في العاكس + 3 في اللوحة الجانبية)
- 2 أوضاع تشغيل
- المدمج في الذاكرة
- مغناطيس للتثبيت
- الأبعاد: 11x5x5 سم
خارجيًا، لم يخلق المنتج القابل للخدمة والجذاب تمامًا تدفقًا ضوئيًا. حسنًا، هل من الممكن حقًا أن يكون مثل هذا الشيء الرائع عديم الفائدة تمامًا؟ كان هذا النموذج في نسخة واحدة، لكن عاشق الإلكترونيات بداخلي "بث" أن كل شيء يمكن التغلب عليه.
انقطع السلك عند فتح العلبة، لكن البلاستيك كان محترقًا بالفعل، مما يشير إلى أن المكونات الإلكترونية لدائرة الشاحن قد احترقت، وقد تكون البطارية جيدة جدًا.
بدأت التحقق معه. أظهر الفولتميتر أن الجهد عند الأطراف هو فولت واحد. بعد أن اكتسبت بالفعل بعض الخبرة مع مثل هذه البطاريات، بدأت بفتح شريط الأمان العلوي عليها، وإزالة الأغطية المطاطية، وإضافة مكعب واحد من الماء المقطر إلى كل "جرة" وشحنها. جهد الشحن 12 فولت، التيار 50 مللي أمبير.
استمر الشحن في وضع الجهد العالي (بدلاً من 4.7 فولت القياسي) لمدة ساعتين، مع توفر أكثر من 4 فولت.
إذا كانت البطارية صالحة للخدمة، فإنها تحتاج إلى شاحن تم تجميعه وفقًا لدائرة أكثر لائقة وعلى مكونات إلكترونية أكثر موثوقية من الشركة المصنعة الصينية، حيث "احترق" مقاوم الإدخال، وتم كسر أحد الثنائيات المعدلة 1N4007 و يدخن عند تشغيل مقاوم ذاكرة LED. بادئ ذي بدء، تحتاج إلى مكثف موثوق به لا يقل عن 400 فولت، وجسر ديود وصمام ثنائي زينر مناسب عند الإخراج.
دائرة ذاكرة المصباح
أظهرت الدائرة المجمعة أدائها، تم العثور على مكثف بسعة 1 μF و 400 V بواسطة MBGO (أكثر موثوقية ويتناسب بشكل جيد مع الحالة المقصودة)، تم تجميع جسر الصمام الثنائي من 4 قطع من الثنائيات 1N4007، صمام ثنائي زينر تم اختباره بواسطة أول جهاز مستورد تم العثور عليه (تم تحديد جهد التثبيت من خلال المرفق بمقياس متعدد، لكن لم يكن من الممكن قراءة اسمه).
بعد ذلك، تم تجميع الدائرة عن طريق اللحام واستخدامها لإنتاج دورة شحن عادية لبطارية تم تفريغها مسبقًا (ملليمتر مع تحويلة، لذلك في الواقع يحدث الانحراف الكامل للإبرة عند تيار قدره 50 مللي أمبير). تم استخدام صمام ثنائي الزينر بالفعل بجهد تثبيت قدره 5 فولت.
لوحة دائرة مطبوعة للتجميع النهائي للشاحن مع أبعاد علبة شحن الهاتف الخليوي. لا أستطيع التفكير في خيار حالة أفضل هنا.
تبدو وكأنها لوحة وظيفية مجمعة حقًا. يتم لصق جسم المكثف على اللوحة باستخدام الغراء الرئيسي. لكنني كنت كسولًا جدًا لدرجة أنني لم أتمكن من اختيار الوشاح، أنا آسف، فقد صادف أن كان لدي وشاح مستعمل بالحجم المناسب تقريبًا في متناول اليد وهذا الظرف هو الذي قرر كل شيء.
لكنني لم أكن كسولًا جدًا لاستبدال ملصق المعلومات الموجود على علبة الشحن. مع بطارية مشحونة بالكامل، في الظلام، تضيء اللوحة الجانبية جيدًا غرفة بمساحة 10 أمتار مربعة. أمتار، والضوء الصادر من عاكس المصابيح الأمامية يجعل الأشياء مرئية بوضوح على مسافة تصل إلى 10 أمتار.
أخطط في المستقبل لاختيار مصباح يدوي أكثر موثوقية. المؤلف - باباي من بارناولا.
لقد عثرت عبر الإنترنت على دائرة مثيرة للاهتمام لمشغل طاقة صغير بسيط جدًا على شريحة حقل غير مرغوب فيه من اللوحة الأم، وتبين أنها تعمل تمامًا. نسخة أبسط من الدائرة، مع ترانزستور ثنائي القطب -. إليك الرسم البياني الذي قمت بتصحيحه قليلاً للحصول على فهم أكثر تفصيلاً للمبتدئين حول ما يحدث وأين يتم اللحام وكيفية اللحام:
لقد وجدت مجموعة من ترانزستورات التأثير الميداني APM2014 من اللوحات الأم القديمة وقمت بلحامها بسرعة للاختبار، بدلاً من الدمبل أخذت الفريت من المحث، عندما يتم تشغيله ببطارية 1.1 فولت ميتة، يضيء مصباح LED 1 واط بشكل مشرق للغاية، عند 1.4 فولت، لا يزال أكثر سطوعًا، ولكنه أصبح دافئًا بالفعل. لاحقًا، سأتحقق من الإختناقات المختلفة، لكن من المحتمل أن ألتزم بالدمبل، لأنها أكثر ملاءمة لوضعها في العلب. أثناء محاولة اختبار توصيل مصباح LED بقوة 0.5 وات وسعة 60 مللي أمبير، سرعان ما احترق.
تم تصنيف مصباح LED بـ 1 وات، وضوءه كافٍ تمامًا للإضاءة في الظلام، نظرًا لأنه مصباح يدوي مزخرف ولا يتطلب الكثير من الضوء. بدلا من العاكس، تم استخدام موازاة، كان علي فقط شحذه قليلا حول الحافة.
أثناء التشغيل، يسخن مؤشر LED بشكل ملحوظ فقط من بطارية جديدة مع الاختناق مع البيانات المشار إليها في الدائرة، وفي هذه الحالة استخدمت خنق CD75 وأعد لفه. نظرًا لوجود مساحة صغيرة هنا، فقد تم تركيب 14 دورة فقط من سلك 0.43، لكن تسخين مؤشر LED من العنصر الطازج انخفض، على الرغم من انخفاض السطوع قليلاً.
يعمل الجانب الثاني من لوحة الدائرة المطبوعة بمثابة حامل LED ولتبريد؛ تتم الإشارة إلى جهات الاتصال باللون الأحمر على الخاتم؛ ويمكن شحذها باستخدام أي أداة متاحة. على حقل التأثير الترانزستورلقد وضعت بضع قطع من ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتسوية الركيزة أسفل قرص الاتصال الإيجابي، لمنع التشويه.
يضيء المصباح الناتج مع انخفاض في التدفق الضوئي لعنصر الجهد بمقدار 0.5 فولت، وإذا بدأ في الوميض، فهذا يعني أن البطارية الآن ميتة تمامًا، على الرغم من أنه يمكن استعادة نفس البطاريات الملحية بالمحلول الملحي والاستمرار في العمل. المستخدمة في المصباح. مؤلف المادة - إيجوران.
ناقش المقالة: مصباح يدوي بسيط مزود ببطارية AA واحدة