Kako deluje svetilka
Ročna svetilka je potrebno orodje v vsakdanjem življenju in pri delu. Kjer ni dovolj osvetlitve, vam bo pomagala opraviti delo, poiskati okvaro, poiskati padel ali zvit predmet. Če želite popraviti okvarjeno svetilko ali jo nadgraditi, morate poznati njen električni tokokrog.
Kako deluje ročna svetilka
Naprava svetilke je preprosta. Sestavljen je iz predala za baterije in predala z oddajnikom in reflektorjem ter stikalom za vklop.
Ta vsebina se od izuma žepne električne svetilke ni spremenila, čeprav se je osnova elementov močno spremenila.
Shema preproste svetilke
Shema električnega tokokroga preproste svetilke je sestavljena iz samo treh elementov:
- baterije (ali več);
- Stikalo za vklop;
- žarnice z žarilno nitko.
Shema svetilke na LED diodah
V sodobnih razmerah žarnice z žarilno nitko intenzivno nadomeščajo LED.Zaradi nižje učinkovitosti in krajše življenjske dobe niso zdržali konkurence. Polprevodniški elementi, ki oddajajo svetlobo, so postali razširjeni tudi v prenosnih ročnih svetilkah. Toda samo vzeti in zamenjati žarnico z LED (ali matriko LED) ne bo delovalo. Potrebujete napravo, ki bi omejila tok skozi polprevodniške elemente. To se imenuje voznik in je elektronski tokovni stabilizator.
Pomanjkljivost takšne sheme je nizka vzdržljivost takšne svetilke - za obnovitev elektronskega vezja bo potreben usposobljen mojster in ustrezna laboratorijska oprema.
Voznik je lahko normalen upor, ki bo omejil tok in ugasnil presežno napetost. Toda dovolj velika količina moči bo neuporabno izgubljena na uporu. Za svetilko, ki se napaja iz električnega omrežja, to dejstvo ni pomembno, pri baterijski ali polnilni svetilki pa je takšna pomanjkljivost lahko kritična.
Pomembno! Zasnovi LED svetilke je dodan še en element - radiator, ki odvaja toploto. Čeprav sevanje LED diod v osnovi ni povezano z ogrevanjem, Joule-Lenzovega zakona ni mogoče zaobiti. Ko tok teče skozi sevalne elemente, nastane toplota. Če ne ukrepate, bo pregrevanje LED močno zmanjšalo njihovo življenjsko dobo.
Diagram žarometa
Priljubljena oblika LED svetilke je naglavna svetilka. Takšna svetilka vam omogoča, da popolnoma osvobodite roke in usmerite snop svetlobe na pravo mesto z obračanjem glave: sledite svojemu pogledu.To je priročno pri popravilu avtomobila, pri hoji po temnih območjih itd.
Shema takšne svetilke temelji na načelu:
- krmilno vezje (odgovorno za preklapljanje načinov);
- puferski ojačevalnik;
- tranzistorsko stikalo za vklop LED.
Ena od možnosti za takšno napravo je, ko je krmilna enota izdelana na standardnem mikrokrmilniku (na primer ATtiny85), v katerem je program za krmiljenje načina oddajanja ožičen, operacijski ojačevalnik OPA335 služi kot vmesni ojačevalnik, polje IRLR2905 pa efektni tranzistor se uporablja kot ključ.
Takšna shema je poceni, zanesljiva, vendar ima tehnološko pomanjkljivost: krmilnik je treba programirati pred namestitvijo. Zato se v množični proizvodnji kot krmilna enota uporablja specializirano mikrovezje FM2819 (na ohišju je mogoče uporabiti okrajšavo 819L). Ta čip lahko vklopi in izklopi element, ki oddaja svetlobo, in je programiran s štirimi načini:
- največja svetlost;
- povprečna svetlost;
- minimalna svetlost;
- stroboskop (utripajoča luč).
Načini se ciklično preklapljajo s kratkim pritiskom na gumb. Dolg pritisk preklopi svetilko v način SOS. Programa ne morete spremeniti (vsaj podatkovni list ne omenja takšne možnosti). Mikrovezje ne potrebuje vmesnega ojačevalnika, vendar zelo zmogljivih LED diod ni mogoče priključiti neposredno na izhod - obstaja omejitev obremenitve (in obstaja zaščita pred prekoračitvijo).
Zato so močni elementi povezani s ključem.V večini primerov gre za tranzistor z učinkom polja, ki omogoča dolgotrajno delovanje z velikim tokom v odtočnem krogu, na primer Fairchild FDS9435A ali drugi podobni, ki jih lahko izberete glede na parametre iz tabele značilnosti FDS9435A.
| Struktura | Največja napetost vrat-izvor, V | Odpornost odprtega kanala | Največja razpršena moč, W | Največji odtočni tok v neprekinjenem načinu, A |
| R-kanal | 25 | 0,05 ohmov pri 5,3 A, 10 V | 2,5 | 5,3 |
Tokokrog svetilke je zmanjšan na samo dva aktivna elementa in verigo več kondenzatorjev in uporov (plus baterijske celice in matrika LED diode, samo po sebi).
Shema polnilne svetilke z omrežnim polnjenjem 220
Bolj priročno in ekonomično je svetilko napajati ne iz baterij, ampak iz baterij za ponovno polnjenje. Še bolj priročno je imeti takšno svetilko, katere naboj elementov je mogoče obnoviti, ne da bi jih odstranili iz ohišja. Svetilko preprosto priključite na enofazno 220 V omrežje.
Tu so elementi, dodani običajni shemi:
- polnovalni usmernik na diodah VD1, VD2 (lahko se sestavi tudi v premostitvenem vezju);
- balastni kondenzator za dušenje presežne napetosti C1 z uporom praznjenja R1;
- upor R2 za omejitev toka polnjenja baterije;
- veriga R4VD5, ki označuje povezavo z omrežjem.
Pomembno! Takšna breztransformatorska vezja imajo pomembno pomanjkljivost. Če se pomotoma dotaknete katere koli točke v tokokrogu, obstaja nevarnost, da boste pod napetostjo. Uporaba omrežnega padajočega transformatorja bo povzročila znatno povečanje značilnosti teže in velikosti.
Zato je takšna shema vse manj pogosta. Baterije je mogoče polniti, ne da bi jih odstranili, z uporabo nizkonapetostnih zunanjih virov napajanja (vključno s polnjenjem iz naprave, združljive z USB).
Posodobitev luči
Ob natančnejšem pregledu vezja svetilke iz prejšnjega razdelka postane očitno, da LED VD5 vedno sveti, ko je priključen na omrežje 220 V. Njen sijaj ni odvisen od napolnjenosti in celo prisotnosti baterij. Za odpravo te pomanjkljivosti je treba v vezje polnjenja baterije vključiti kazalno vezje. Če želite to narediti, morate namestiti upor R5 z močjo 0,5 W, tako da pri toku 100 mA nanj pade približno 3 V (približno 30 ohmov). Prikazovalna veriga mora biti povezana vzporedno glede na polarnost.
Vse spremembe in dodatki so prikazani z modro črto. Po spremembah bo LED zasvetila le, če obstaja polnilni tok (ko je moč sevalne matrice izklopljena!)
Zdravstveni pregled
Če kitajska svetilka ni v redu, lahko poskusite najti pokvarjen element in ga zamenjati popravilo. Algoritem iskanja je prikazan na primeru svetilke z omrežnim polnjenjem.
- Če lučka ne sveti, ko je vklopljena, indikator ne zasveti, morate preveriti, ali 220 V prihaja v vezje. Če želite to narediti, izmerite izmenično napetost v točki 1. Če napetosti ni, preverite napajalni kabel in konektor.
- Če je vse v redu, mora svetiti LED. Če ne, preverite njegovo vezje, pa tudi diodo VD2 za kratek stik.
- Nato morate odstraniti baterije in preveriti konstantno napetost v točki 2 - mora biti približno enaka napetosti baterij. Če ne, preverite stanje diod VD1, VD2.
- Če je vse v redu, so baterije verjetno slabe. Na njih morate preveriti napetost.
- Če temu ni tako, morate preveriti zdravstveno stanje stikala tako, da ga pokličete s testerjem v načinu preizkušanja zvoka (z izklopljeno napravo iz omrežja in odstranjenimi baterijami!).
- Če je tukaj vse v redu, je treba napako iskati v gonilniku ali v matriki LED.
Če imate malo znanja v elektrotehniki, nadgradnja ali popravilo ročne svetilke ni težko. Glavna stvar je razumeti njegovo napravo.