Por seguridad y la capacidad de continuar actividades activas en la oscuridad, una persona necesita iluminación artificial. Los pueblos primitivos abrieron la oscuridad, prendiendo fuego a las ramas de los árboles, luego aparecieron con una antorcha y una estufa de queroseno. Y solo después de la invención por parte del inventor francés Georges Leklanshe en 1866 de un prototipo de batería moderna, y en 1879 por parte de Thomson Edison de una lámpara incandescente, David Meisel tuvo la oportunidad de patentar la primera lámpara eléctrica en 1896.
Desde entonces, nada ha cambiado en el circuito eléctrico de las nuevas linternas, hasta que en 1923 el científico ruso Oleg Vladimirovich Losev encontró una conexión entre la luminiscencia en el carburo de silicio y una unión pn, y en 1990 los científicos no lograron crear un LED con una salida de luz superior. , que permite sustituir una bombilla incandescente. El uso de LED en lugar de lámparas incandescentes, debido al bajo consumo de energía de los LED, ha permitido multiplicar el tiempo de funcionamiento de las linternas con la misma capacidad de baterías y acumuladores, aumentar la confiabilidad de las linternas y eliminar prácticamente todas las restricciones en el uso. área de su uso.
La linterna LED recargable que ven en la foto me llegó a reparar con una queja de que la linterna china Lentel GL01 que compré el otro día por $3 no enciende, aunque el indicador de carga de la batería está encendido.
El examen externo de la linterna dio una impresión positiva. Moldeado de alta calidad del cuerpo, manija e interruptor cómodos. Las varillas del enchufe para conectar a la red doméstica para cargar la batería se hacen retráctiles, lo que elimina la necesidad de guardar el cable de alimentación.
¡Atención! Al desmontar y reparar la linterna, si está conectada a la red eléctrica, se debe tener cuidado. Tocar partes expuestas de un circuito conectado a una toma de corriente puede provocar una descarga eléctrica.
Cómo desmontar la linterna recargable Lentel GL01 LED
Aunque la linterna estaba sujeta a reparación en garantía, pero recordando mis caminatas durante la reparación en garantía de un hervidor eléctrico defectuoso (el hervidor era caro y el elemento calefactor se quemó, por lo que no fue posible repararlo con mis propias manos), Decidí hacer las reparaciones yo mismo.
Desmontar el faro fue fácil. Es suficiente girar el anillo que fija el vidrio protector un pequeño ángulo en sentido contrario a las agujas del reloj y sacarlo, luego destornillar algunos tornillos. Resultó que el anillo está fijado al cuerpo con una conexión de bayoneta.
Después de quitar una de las mitades de la carcasa de la linterna, apareció el acceso a todos sus nodos. A la izquierda en la foto, puede ver una placa de circuito impreso con LED, a la que se une un reflector (reflector de luz) con tres tornillos autorroscantes. En el centro hay una batería negra con parámetros desconocidos, solo hay una marca para la polaridad de los terminales. A la derecha de la batería está la placa de circuito impreso del cargador y la indicación. A la derecha hay un enchufe con varillas retráctiles.
Tras un examen más detenido de los LED, resultó que había manchas o puntos negros en las superficies emisoras de los cristales de todos los LED. Quedó claro, incluso sin verificar los LED con un multímetro, que la linterna no brilla debido a su agotamiento.
También había áreas ennegrecidas en los cristales de dos LED instalados como luz de fondo en el tablero indicador de carga de la batería. En las lámparas y cintas LED, un LED suele fallar y, actuando como fusible, protege al resto para que no se queme. Y en la linterna, los nueve LED fallaron al mismo tiempo. El voltaje de la batería no pudo aumentar a un valor que pudiera desactivar los LED. Para averiguar el motivo, tuve que dibujar un diagrama de circuito eléctrico.
Encontrar la causa de la falla de la linterna.
El circuito eléctrico de la linterna consta de dos partes funcionalmente completas. La parte del circuito situada a la izquierda del interruptor SA1 realiza la función de cargador. Y la parte del circuito, que se muestra a la derecha del interruptor, proporciona un resplandor.
El cargador funciona de la siguiente manera. El voltaje de la red doméstica de 220 V se suministra al condensador limitador de corriente C1, luego al puente rectificador, ensamblado en los diodos VD1-VD4. El rectificador suministra tensión a los terminales de la batería. La resistencia R1 sirve para descargar el condensador después de quitar el enchufe de la linterna de la red. Por lo tanto, se excluye una descarga eléctrica por la descarga de un condensador en caso de un toque accidental con la mano al mismo tiempo de dos clavijas del enchufe.
Resultó que el LED HL1, conectado en serie con la resistencia limitadora de corriente R2 en la dirección opuesta con el diodo superior derecho del puente, siempre brilla cuando el enchufe se inserta en la red, incluso si la batería está defectuosa o desconectado del circuito.
El interruptor de modo de funcionamiento SA1 se utiliza para conectar grupos individuales de LED a la batería. Como puede ver en el diagrama, resulta que si la linterna está conectada a la red para cargar y el interruptor deslizante está en la posición 3 o 4, entonces el voltaje del cargador de batería también va a los LED.
Si una persona enciende la linterna y descubre que no funciona y, sin saber que el interruptor del motor debe estar en la posición "apagado", que no se menciona en el manual de instrucciones de la linterna, conecta la linterna a la red eléctrica para cargar, luego, a expensas del aumento de voltaje en la salida del cargador, los LED obtendrán un voltaje mucho más alto que el calculado. Fluirá más corriente a través de los LED y se quemarán. Con el envejecimiento de una batería de ácido debido a la sulfatación de las placas de plomo, el voltaje de carga de la batería aumenta, lo que también conduce al desgaste de los LED.
Otro diseño de circuito que me sorprendió es la conexión en paralelo de siete LED, lo cual es inaceptable, ya que las características de voltaje de corriente incluso de los LED del mismo tipo son diferentes y, por lo tanto, la corriente que pasa a través de los LED tampoco será la misma. Por esta razón, al elegir el valor de la resistencia R4 en función de la corriente máxima permitida que circula por los LED, uno de ellos puede sobrecargarse y fallar, y esto provocará una sobrecorriente de los LED conectados en paralelo, y también consumirse.
Alteración (modernización) del circuito eléctrico de la linterna
Se hizo evidente que la falla de la linterna se debió a errores cometidos por los desarrolladores de su diagrama de circuito eléctrico. Para reparar la lámpara y evitar que se vuelva a averiar, es necesario rehacerla reemplazando los LED y haciendo pequeños cambios en el circuito eléctrico.
Para que el indicador de carga de la batería señale realmente su carga, el LED HL1 debe encenderse en serie con la batería. Se requieren unos pocos miliamperios de corriente para encender el LED, y la salida de corriente del cargador debe ser de unos 100 mA.
Para garantizar estas condiciones, basta con desconectar el circuito HL1-R2 del circuito en los lugares indicados con cruces rojas e instalar una resistencia adicional Rd con un valor nominal de 47 ohmios con una potencia de al menos 0,5 W en paralelo con ella. . La corriente de carga que fluye a través de Rd creará una caída de voltaje de aproximadamente 3 V en él, lo que proporcionará la corriente necesaria para que brille el indicador HL1. Al mismo tiempo, el punto de conexión de HL1 y Rd debe conectarse al terminal 1 del interruptor SA1. De una forma tan sencilla, se excluirá la posibilidad de suministrar tensión desde el cargador a los LEDs EL1-EL10 durante la carga de la batería.
Para igualar la magnitud de las corrientes que fluyen a través de los LED EL3-EL10, es necesario excluir la resistencia R4 del circuito y conectar una resistencia separada de 47-56 ohmios en serie con cada LED.
Diagrama eléctrico después de la revisión.
Los cambios menores realizados en el circuito aumentaron el contenido de información del indicador de carga de una linterna LED china económica y aumentaron en gran medida su confiabilidad. Espero que los fabricantes de lámparas LED después de leer este artículo hagan cambios en los circuitos eléctricos de sus productos.
Después de la modernización, el diagrama del circuito eléctrico tomó la forma como en el dibujo de arriba. Si es necesario iluminar la linterna durante mucho tiempo y no requiere un alto brillo de su brillo, también puede instalar una resistencia limitadora de corriente R5, por lo que el tiempo de funcionamiento de la linterna sin recargar se duplicará.
Reparación de lámpara LED recargable
Después del desmontaje, en primer lugar, debe restaurar la capacidad de trabajo de la linterna y luego participar en la modernización.
La verificación de los LED con un multímetro confirmó su mal funcionamiento. Por lo tanto, todos los LED tuvieron que soldarse y los orificios para instalar nuevos diodos se retiraron de la soldadura.
A juzgar por la apariencia, se instalaron en el tablero lámparas LED de la serie HL-508H con un diámetro de 5 mm. Se disponía de LEDs tipo HK5H4U a partir de una lámpara LED lineal con características técnicas similares. Eran útiles para reparar la linterna. Al soldar los LEDs a la placa, debe recordar observar la polaridad, el ánodo debe estar conectado al terminal positivo de la batería o batería.
Después de reemplazar los LED, la PCB se conectó al circuito. El brillo del brillo de algunos LED debido a la resistencia limitadora de corriente común era algo diferente al de otros. Para eliminar esta deficiencia, es necesario quitar la resistencia R4 y reemplazarla con siete resistencias, incluso en serie con cada LED.
Para seleccionar una resistencia que proporcione el modo óptimo de funcionamiento del LED, se midió la dependencia de la corriente que fluye a través del LED del valor de la resistencia conectada en serie a un voltaje de 3,6 V, igual al voltaje de la batería de la linterna.
En base a las condiciones de uso de la linterna (en caso de interrupciones en el suministro de electricidad al apartamento), no se requería un alto brillo y rango de iluminación, por lo que se eligió la resistencia con un valor nominal de 56 ohmios. Con una resistencia limitadora de corriente de este tipo, el LED funcionará en modo de luz y el consumo de energía será económico. Si desea exprimir el brillo máximo de la linterna, debe usar una resistencia, como se puede ver en la tabla, con un valor de 33 ohmios y hacer dos modos de funcionamiento de la linterna al encender otra corriente común. resistencia limitadora (en el diagrama R5) con un valor nominal de 5,6 ohmios.
Para conectar una resistencia en serie con cada LED, primero debe preparar la placa de circuito impreso. Para hacer esto, debe cortarse en cualquier pista portadora de corriente adecuada para cada LED y hacer almohadillas de contacto adicionales. Las pistas que conducen corriente en el tablero están protegidas por una capa de barniz, que debe rasparse con un cuchillo para cobre, como en la fotografía. Luego estañe las almohadillas de contacto desnudas con soldadura.
Es mejor y más conveniente preparar una placa de circuito impreso para montar resistencias y soldarlas si la placa está fijada en un reflector estándar. En este caso, la superficie de las lentes LED no se rayará y será más conveniente trabajar.
La conexión de la placa de diodos después de la reparación y modernización a la batería de la linterna mostró suficiente iluminación y el mismo brillo del brillo de todos los LED.
No tuve tiempo de reparar la lámpara anterior, ya que la segunda entró en reparación, con el mismo mal funcionamiento. No encontré información sobre el fabricante y las características técnicas en el caso de la linterna, pero a juzgar por la letra del fabricante y el motivo de la avería, el fabricante es el mismo, Lentel chino.
De acuerdo con la fecha en el cuerpo de la linterna y en la batería, se pudo establecer que la linterna ya tenía cuatro años y, según su propietario, la linterna funcionaba perfectamente. Obviamente, la linterna duró mucho tiempo gracias a la etiqueta de advertencia "¡No encender mientras se carga!" en una tapa abatible que cierra el compartimento en el que se oculta el enchufe para conectar la linterna a la red eléctrica para cargar la batería.
En este modelo de linterna, los LED se incluyen en el circuito de acuerdo con las reglas, se instala una resistencia de 33 ohmios en serie con cada uno. El valor de la resistencia es fácil de averiguar mediante un código de colores usando una calculadora en línea. La verificación con un multímetro mostró que todos los LED están defectuosos, las resistencias también resultaron estar abiertas.
Un análisis del motivo de la falla de los LED mostró que debido a la sulfatación de las placas de la batería de ácido, su resistencia interna aumentó y, como resultado, su voltaje de carga aumentó varias veces. Durante la carga, la linterna se encendió, la corriente a través de los LED y las resistencias excedió el límite, lo que provocó su falla. Tuve que reemplazar no solo los LED, sino también todas las resistencias. Sobre la base de las condiciones de funcionamiento de la linterna anteriores, se eligieron resistencias con un valor nominal de 47 ohmios para el reemplazo. El valor de la resistencia para cualquier tipo de LED se puede calcular usando una calculadora en línea.
Alteración del circuito de indicación del modo de carga de la batería
La linterna ha sido reparada y puede comenzar a realizar cambios en el circuito de indicación de carga de la batería. Para ello, es necesario cortar la pista en la placa de circuito impreso del cargador y la indicación de tal manera que la cadena HL1-R2 del lado del LED se desconecte del circuito.
La batería de plomo-ácido AGM se descargó por completo y el intento de cargarla con un cargador estándar no tuvo éxito. Tuve que cargar la batería usando una fuente de alimentación estacionaria con la función de limitar la corriente de carga. A la batería se le aplicó un voltaje de 30 V, mientras que en un primer momento solo consumía unos pocos mA de corriente. Con el tiempo, la corriente comenzó a aumentar y después de unas pocas horas aumentó a 100 mA. Después de una carga completa, la batería se instaló en la linterna.
La carga de baterías AGM de plomo-ácido profundamente descargadas como resultado del almacenamiento a largo plazo con mayor voltaje les permite restaurar su rendimiento. El método ha sido probado por mí en baterías AGM más de una docena de veces. Las baterías nuevas que no quieren cargarse con cargadores estándar, cuando se cargan desde una fuente constante a un voltaje de 30 V, se restauran a casi su capacidad original.
La batería se descargó varias veces al encender la linterna en el modo de funcionamiento y se cargó con el cargador estándar. La corriente de carga medida fue de 123 mA, con un voltaje en los terminales de la batería de 6,9 V. Desafortunadamente, la batería estaba gastada y fue suficiente para hacer funcionar la linterna durante 2 horas. Es decir, la capacidad de la batería era de aproximadamente 0,2 Ah, y para un funcionamiento prolongado de la linterna es necesario reemplazarla.
El circuito HL1-R2 en la placa de circuito impreso estaba bien colocado, y se necesitaba un ángulo para cortar solo una pista portadora de corriente, como en la fotografía. El ancho de corte debe ser de al menos 1 mm. El cálculo del valor de la resistencia y la prueba en la práctica mostraron que para el funcionamiento estable del indicador de carga de la batería, se requiere una resistencia con un valor nominal de 47 ohmios con una potencia de al menos 0,5 W.
La foto muestra una placa de circuito impreso con una resistencia limitadora de corriente soldada. Después de dicho refinamiento, el indicador de carga de la batería se ilumina solo si la batería se está cargando.
Modernización del interruptor de modo de funcionamiento
Para completar la reparación y modernización de las lámparas, es necesario soldar los cables en los terminales del interruptor.
En los modelos de lámparas reparadas, se utiliza un interruptor deslizante de cuatro posiciones para encender. La conclusión promedio en la foto de arriba es general. Cuando el control deslizante del interruptor está en la posición más a la izquierda, la salida común se conecta a la salida izquierda del interruptor. Al mover el interruptor del motor desde la posición extrema izquierda una posición hacia la derecha, su salida común se conecta a la segunda salida, y cuando el motor se mueve más, a 4 y 5 salidas en serie.
Al terminal común del medio (ver foto arriba), debe soldar el cable que proviene del terminal positivo de la batería. Así, será posible conectar la batería a un cargador o LEDs. Puede soldar un cable proveniente de la placa principal con LED a la primera salida, y una resistencia limitadora de corriente R5 de 5,6 ohmios puede soldarse a la segunda salida para permitir cambiar la linterna a un modo de ahorro de energía. Suelde el conductor que viene del cargador a la terminal más a la derecha. Por lo tanto, será imposible encender la linterna mientras la batería se está cargando.
Reparación y modernización
Linterna-foco LED recargable "Photon PB-0303"
Se reparó otra copia de una serie de lámparas LED de fabricación china llamada foco LED Photon PB-0303. La linterna no respondió cuando se presionó el botón de encendido, un intento de cargar la batería de la linterna con un cargador no tuvo éxito.
La linterna es poderosa, costosa, cuesta alrededor de $20. Según el fabricante, el flujo luminoso de la linterna alcanza los 200 metros, el cuerpo está hecho de plástico ABS resistente a los impactos, el kit incluye un cargador separado y una correa para el hombro.
La linterna Photon LED tiene una buena capacidad de mantenimiento. Para acceder al circuito eléctrico, basta con desenroscar el anillo de plástico que sujeta el cristal protector girando el anillo en el sentido contrario a las agujas del reloj mirando los LED.
Al reparar cualquier aparato eléctrico, la solución de problemas siempre comienza con la fuente de alimentación. Por lo tanto, el primer paso fue medir el voltaje en los terminales de la batería de ácido usando un multímetro encendido en el modo. Ascendió a 2,3 V, en lugar de 4,4 V. La batería estaba completamente descargada.
Cuando se conectó el cargador, el voltaje en los terminales de la batería no cambió, se hizo evidente que el cargador no estaba funcionando. La linterna se usó hasta que la batería se descargó por completo, y luego no se usó durante mucho tiempo, lo que provocó una descarga profunda de la batería.
Queda por comprobar el estado de los LED y demás elementos. Para hacer esto, fue necesario quitar el reflector, para lo cual se desatornillaron seis tornillos autorroscantes. Solo había tres LED en la placa de circuito impreso, un chip (microcircuito) en forma de gota, un transistor y un diodo.
Desde el tablero y la batería, cinco cables iban al mango. Para comprender su conexión, fue necesario desmontarlo. Para hacer esto, debe desatornillar los dos tornillos dentro de la linterna con un destornillador Phillips, que estaban ubicados al lado del orificio en el que entraron los cables.
Para separar el mango de la lámpara de su cuerpo, debe separarse de los tornillos de fijación. Esto debe hacerse con cuidado para no romper los cables del tablero.
Al final resultó que, no había elementos electrónicos en la pluma. Se soldaron dos cables blancos a las salidas del botón de encendido / apagado de la linterna, y el resto al conector para conectar el cargador. Se soldó un cable rojo a la 1ra salida del conector (numeración condicional), el cual se soldó con el otro extremo a la entrada positiva de la placa de circuito impreso. Se soldó un conductor azul-blanco al segundo contacto, que se soldó con el segundo extremo a la almohadilla negativa de la placa de circuito impreso. Un cable verde estaba soldado al terminal 3, el otro extremo del cual estaba soldado al terminal negativo de la batería.
diagrama de circuito electrico
Habiendo tratado con los cables ocultos en el mango, puede dibujar un diagrama de circuito eléctrico de la linterna Photon.
Desde el terminal negativo de la batería GB1, se suministra voltaje al pin 3 del conector X1 y luego desde su pin 2 a través del conductor azul-blanco se dirige a la placa de circuito impreso.
El conector X1 está diseñado de tal manera que cuando el enchufe del cargador no está insertado, los pines 2 y 3 están conectados entre sí. Cuando se inserta el enchufe, los pines 2 y 3 se desconectan. Por lo tanto, se proporciona la desconexión automática de la parte electrónica del circuito del cargador, lo que excluye la posibilidad de encender accidentalmente la linterna durante la carga de la batería.
Desde el terminal positivo de la batería GB1, se suministra voltaje a D1 (chip-chip) y al emisor de un transistor bipolar del tipo S8550. El CHIP realiza solo la función de un disparador, que permite que el botón encienda o apague el brillo de los LED EL (⌀8 mm, el color del brillo es blanco, potencia 0,5 W, consumo de corriente 100 mA, caída de voltaje 3 V). sin fijación. Cuando presiona por primera vez el botón S1 del chip D1, se aplica un voltaje positivo a la base del transistor Q1, se abre y se suministra voltaje de suministro a los LED EL1-EL3, la lámpara se enciende. Cuando se presiona nuevamente el botón S1, el transistor se cierra y la lámpara se apaga.
Desde un punto de vista técnico, dicha solución de circuito es analfabeta, ya que aumenta el costo de la linterna, reduce su confiabilidad y, además, debido a la caída de voltaje en la unión del transistor Q1, hasta el 20% de la capacidad de la batería está perdido. Tal diseño de circuito está justificado si es posible ajustar el brillo del haz de luz. En este modelo, en lugar de un botón, bastaba con poner un interruptor mecánico.
Sorprendió que en el circuito los LEDs EL1-EL3 estén conectados en paralelo a la batería como bombillas incandescentes, sin elementos limitadores de corriente. Como resultado, cuando se enciende, pasa una corriente a través de los LED, cuyo valor está limitado solo por la resistencia interna de la batería, y cuando está completamente cargada, la corriente puede exceder la permitida para los LED, lo que conducirá a su fracaso.
Comprobación del estado del circuito eléctrico.
Para verificar el estado del microcircuito, transistor y LED desde una fuente de alimentación externa con función de limitación de corriente, se aplicó un voltaje de 4,4 V CC con polaridad directamente a los pines de alimentación de la placa de circuito impreso. El valor límite de corriente se fijó en 0,5 A.
Después de presionar el botón de encendido, los LED se iluminaron. Después de presionarlo nuevamente, se apagaron. Los LED y un microcircuito con un transistor resultaron ser reparables. Queda por ocuparse de la batería y el cargador.
Recuperación de batería ácida
Como la batería de ácido con una capacidad de 1,7 A estaba completamente descargada y el cargador normal estaba defectuoso, decidí cargarla con una fuente de alimentación estacionaria. Al conectar la batería para cargarla a una fuente de alimentación con un voltaje establecido de 9 V, la corriente de carga fue inferior a 1 mA. El voltaje se incrementó a 30 V, la corriente aumentó a 5 mA, y después de una hora bajo este voltaje ya era de 44 mA. Además, el voltaje se redujo a 12 V, la corriente cayó a 7 mA. Después de 12 horas de cargar la batería a un voltaje de 12 V, la corriente subió a 100 mA y la batería se cargó con esta corriente durante 15 horas.
La temperatura de la caja de la batería estaba dentro del rango normal, lo que indicaba que la corriente de carga no se usaba para generar calor, sino para almacenar energía. Después de cargar la batería y finalizar el circuito, que se discutirá a continuación, se llevaron a cabo las pruebas. La linterna con la batería restaurada se encendió continuamente durante 16 horas, después de lo cual el brillo del haz comenzó a disminuir y, por lo tanto, se apagó.
Usando el método descrito anteriormente, tuve que restaurar repetidamente el rendimiento de las baterías de ácido de tamaño pequeño profundamente descargadas. Como ha demostrado la práctica, solo las baterías reparables, que se han olvidado durante algún tiempo, están sujetas a recuperación. Las baterías de ácido que han agotado sus recursos no se pueden restaurar.
Reparación de cargador
La medición del valor del voltaje con un multímetro en los contactos del conector de salida del cargador mostró su ausencia.
A juzgar por la pegatina pegada en la caja del adaptador, se trataba de una fuente de alimentación que generaba un voltaje constante no estabilizado de 12 V con una corriente de carga máxima de 0,5 A. No había elementos en el circuito eléctrico que limitaran la cantidad de corriente de carga, entonces surgió la pregunta de por qué en ¿Utilizó una fuente de alimentación común como cargador?
Cuando se abrió el adaptador, apareció un olor característico a cableado eléctrico quemado, lo que indicaba que el devanado del transformador se había quemado.
La continuidad del devanado primario del transformador mostró que estaba abierto. Luego de cortar la primera capa de cinta aislante del devanado primario del transformador, se encontró un fusible térmico, diseñado para una temperatura de respuesta de 130°C. La prueba mostró que tanto el devanado primario como el fusible térmico estaban defectuosos.
No era económicamente factible reparar el adaptador, ya que era necesario rebobinar el devanado primario del transformador e instalar un nuevo fusible térmico. Lo reemplacé por uno similar, que tenía a la mano, con un voltaje de CC de 9 V. El cable flexible con el conector tuvo que soldarse de un adaptador quemado.
La foto muestra un dibujo del circuito eléctrico de la fuente de alimentación (adaptador) quemada de la linterna Photon LED. El adaptador de reemplazo se ensambló de acuerdo con el mismo esquema, solo con un voltaje de salida de 9 V. Este voltaje es suficiente para proporcionar la corriente de carga de batería requerida con un voltaje de 4,4 V.
Por interés, conecté la linterna a una nueva fuente de alimentación y medí la corriente de carga. Su valor era de 620 mA, y esto era a un voltaje de 9 V. A un voltaje de 12 V, la corriente era de unos 900 mA, superando significativamente la capacidad de carga del adaptador y la corriente de carga de batería recomendada. Por esta razón, el devanado primario del transformador se quemó por sobrecalentamiento.
Refinamiento del diagrama del circuito eléctrico.
Linterna LED recargable "Fotón"
Para eliminar las infracciones técnicas del circuito a fin de garantizar un funcionamiento confiable y a largo plazo, se realizaron cambios en el circuito de la lámpara y se finalizó la placa de circuito impreso.
La foto muestra el diagrama del circuito eléctrico de la lámpara LED convertida "Photon". En azul se muestran los elementos de radio instalados adicionalmente. La resistencia R2 limita la corriente de carga de la batería a 120 mA. Para aumentar la corriente de carga, debe reducir el valor de la resistencia. Las resistencias R3-R5 limitan e igualan la corriente que circula por los LEDs EL1-EL3 cuando la linterna está encendida. El LED EL4 con una resistencia limitadora de corriente R1 conectada en serie se instala para indicar el proceso de carga de la batería, ya que los desarrolladores del diseño de la linterna no se ocuparon de esto.
Para instalar resistencias limitadoras de corriente en el tablero, se cortaron las pistas impresas, como se muestra en la foto. La resistencia limitadora de corriente de carga R2 se soldó en un extremo a la almohadilla de contacto, a la que se soldó previamente el cable positivo del cargador, y el cable soldado se soldó al segundo terminal de la resistencia. Se soldó un cable adicional (amarillo en la imagen) a la misma almohadilla de contacto, diseñado para conectar el indicador de carga de la batería.
La resistencia R1 y el indicador LED EL4 se colocaron en el mango de la linterna, al lado del conector del cargador X1. El cable del ánodo del LED se soldó al pin 1 del conector X1 y al segundo pin, el cátodo del LED, una resistencia limitadora de corriente R1. Se soldó un cable a la segunda salida de la resistencia (amarillo en la foto), conectándolo a la salida de la resistencia R2, soldada a la placa de circuito impreso. La resistencia R2, para facilitar la instalación, también podría colocarse en el mango de la linterna, pero como se calienta al cargar, decidí colocarla en un espacio más libre.
Al finalizar el circuito se utilizaron resistencias del tipo MLT con una potencia de 0,25 W, excepto la R2 que está diseñada para 0,5 W. EL4 LED es adecuado para cualquier tipo y color de brillo.
Esta foto muestra el funcionamiento del indicador de carga mientras la batería se está cargando. La instalación del indicador permitió no solo monitorear el proceso de carga de la batería, sino también controlar la presencia de voltaje en la red, la capacidad de servicio de la fuente de alimentación y la confiabilidad de su conexión.
Cómo reemplazar un chip quemado
Si de repente falla el CHIP, un microcircuito especializado sin marcar en la lámpara Photon LED, o similar, ensamblado de acuerdo con un esquema similar, entonces para restaurar el rendimiento de la lámpara, se puede reemplazar con éxito con un interruptor mecánico.
Para hacer esto, retire el chip D1 de la placa y, en lugar de la tecla de transistor Q1, conecte un interruptor mecánico común, como se muestra en el diagrama eléctrico anterior. El interruptor del cuerpo de la lámpara se puede instalar en lugar del botón S1 o en cualquier otro lugar adecuado.
Reparación con modernización
Linterna LED Keyang KY-9914
El visitante del sitio web Marat Purliev de Ashgabat compartió en su carta los resultados de la reparación de la linterna LED Keyang KY-9914. Además, presentó una fotografía, diagramas, una descripción detallada y accedió a la publicación de información, por lo que le expreso mi agradecimiento.
Gracias por el artículo "Hágalo usted mismo, reparación y modernización de luces Lentel, Foton, Smartbuy Colorado y RED LED".
Usando los ejemplos de reparación, reparé y actualicé la linterna Keyang KY-9914, en la que cuatro de los siete LED se quemaron y la batería se quedó sin servicio. Los LED se quemaron debido a que se accionó el interruptor mientras se cargaba la batería.
En el circuito eléctrico modificado, los cambios están resaltados en rojo. Reemplacé la batería de ácido averiada con tres baterías Sanyo Ni-NH 2700 AA usadas en serie, que tenía a mano.
Después de alterar la linterna, el consumo de corriente de los LED en dos posiciones del interruptor fue de 14 y 28 mA, y la corriente de carga de la batería fue de 50 mA.
Reparación y alteración de la lámpara LED.
14Led Smartbuy Colorado
La linterna LED Smartbuy Colorado dejó de encender, aunque se le instalaron tres pilas AAA con otras nuevas.
La carcasa resistente al agua estaba hecha de aleación de aluminio anodizado, tenía una longitud de 12 cm. La linterna se veía elegante y era fácil de usar.
Cómo verificar la idoneidad de las baterías en la linterna LED
La reparación de cualquier electrodoméstico comienza con la verificación de la fuente de alimentación, por lo tanto, a pesar de que se instalaron baterías nuevas en la linterna, las reparaciones deben comenzar con la verificación de las mismas. En la linterna Smartbuy, las baterías se instalan en un contenedor especial, en el que se conectan en serie con la ayuda de puentes. Para acceder a las baterías de la linterna, debe desmontarla girando la tapa trasera en sentido contrario a las agujas del reloj.
Las baterías deben instalarse en el contenedor, observando la polaridad indicada en el mismo. La polaridad también se indica en el contenedor, por lo que debe insertarse en el cuerpo de la lámpara con el lado en el que se aplica el signo "+".
En primer lugar, debe verificar visualmente todos los contactos del contenedor. Si hay rastros de óxido en ellos, entonces los contactos deben limpiarse hasta que queden brillantes con papel de lija o el óxido debe rasparse con una hoja de cuchillo. Para evitar la reoxidación de los contactos, se pueden lubricar con una fina capa de cualquier aceite de máquina.
A continuación, debe verificar la idoneidad de las baterías. Para hacer esto, al tocar las sondas del multímetro, incluidas en el modo de medición de voltaje de CC, es necesario medir el voltaje en los contactos del contenedor. Se conectan tres baterías en serie y cada una de ellas debe producir un voltaje de 1.5 V, por lo tanto el voltaje en los terminales del contenedor debe ser de 4.5 V.
Si el voltaje es inferior al especificado, entonces es necesario verificar la polaridad correcta de las baterías en el contenedor y medir el voltaje de cada una de ellas individualmente. Tal vez sólo uno de ellos se sentó.
Si todo está en orden con las baterías, debe insertar el recipiente en el cuerpo de la lámpara, observar la polaridad, apretar la tapa y verificar que funcione. En este caso, debe prestar atención al resorte en la cubierta, a través del cual se transmite la tensión de alimentación al cuerpo de la lámpara y desde allí directamente a los LED. No debe haber signos de corrosión en su cara final.
Cómo verificar la salud del interruptor
Si las baterías están buenas y los contactos están limpios, pero los LED no brillan, entonces debe verificar el interruptor.
La linterna Smartbuy Colorado tiene un interruptor de botón sellado de dos posiciones que corta el cable que viene del terminal positivo del contenedor de la batería. Cuando se presiona el botón por primera vez, sus contactos se cierran, y cuando se presiona nuevamente, se abre.
Dado que las baterías están instaladas en la linterna, también puede verificar el interruptor con un multímetro encendido en modo voltímetro. Para hacer esto, debe girarlo en sentido antihorario, si observa los LED, desenrosque su parte frontal y déjelo a un lado. Luego, con una sonda del multímetro, toque el cuerpo de la linterna y la segunda al contacto, que se encuentra en el centro de la pieza de plástico que se muestra en la foto.
El voltímetro debe mostrar un voltaje de 4,5 V. Si no hay voltaje, presione el botón del interruptor. Si es correcto, aparecerá el voltaje. De lo contrario, el interruptor debe repararse.
Comprobación del estado de los LED
Si no fue posible detectar un mal funcionamiento en los pasos anteriores de la búsqueda, en la siguiente etapa es necesario verificar la confiabilidad de los contactos que suministran el voltaje de suministro a la placa con LED, la confiabilidad de su soldadura y capacidad de servicio.
Una placa de circuito impreso con LED soldados se fija en la parte de la cabeza de la lámpara con un anillo de resorte de acero, a través del cual la tensión de alimentación se suministra simultáneamente a los LED desde el terminal negativo del contenedor de la batería a través del cuerpo de la lámpara. En la foto, el anillo se muestra desde el lado con el que presiona la placa de circuito impreso.
El anillo de retención está fijado con bastante firmeza y fue posible quitarlo solo con la ayuda del dispositivo que se muestra en la foto. Tal gancho se puede doblar a partir de una tira de acero con sus propias manos.
Después de quitar el anillo de retención, la placa de circuito impreso con LED, que se muestra en la foto, se quitó fácilmente del cabezal de la lámpara. La ausencia de resistencias limitadoras de corriente me llamó la atención de inmediato, los 14 LED estaban conectados en paralelo y a través de un interruptor directamente a las baterías. Es inaceptable conectar los LED directamente a la batería, ya que la cantidad de corriente que fluye a través de los LED está limitada únicamente por la resistencia interna de las baterías y puede dañar los LED. En el mejor de los casos, reducirá en gran medida su vida útil.
Dado que todos los LED de la linterna estaban conectados en paralelo, no fue posible verificarlos con un multímetro encendido en el modo de medición de resistencia. Por lo tanto, se aplicó una tensión de alimentación de CC de 4,5 V a la placa de circuito impreso desde una fuente externa con un límite de corriente de hasta 200 mA. Todos los LED se iluminaron. Se hizo evidente que el mal funcionamiento de la linterna se debía al mal contacto de la placa de circuito impreso con el anillo de fijación.
Consumo de corriente de la lámpara LED
Por interés, medí el consumo de corriente de los LED de las baterías cuando se encendieron sin una resistencia limitadora de corriente.
La corriente era de más de 627 mA. La linterna está equipada con LED tipo HL-508H, cuya corriente de funcionamiento no debe exceder los 20 mA. 14 LED están conectados en paralelo, por lo tanto, el consumo total de corriente no debe exceder los 280 mA. Por lo tanto, la corriente que fluye a través de los LED superó la corriente nominal en más de dos veces.
Tal modo de funcionamiento forzado de los LED es inaceptable, ya que conduce al sobrecalentamiento del cristal y, como resultado, a la falla prematura de los LED. Una desventaja adicional es la rápida descarga de las baterías. Serán suficientes, si los LED no se queman antes, por no más de una hora de funcionamiento.
El diseño de la linterna no permitía soldar resistencias limitadoras de corriente en serie con cada LED, por lo que tuve que instalar una resistencia común para todos los LED. El valor de la resistencia tuvo que determinarse experimentalmente. Para ello, la linterna se alimentaba con pilas estándar y se conectaba en serie un amperímetro con una resistencia de 5,1 Ohm en el polo positivo de rotura de hilo. La corriente era de unos 200 mA. Al instalar una resistencia de 8,2 ohmios, el consumo de corriente fue de 160 mA, que, como mostró la prueba, es suficiente para una buena iluminación a una distancia de al menos 5 metros. Al tacto, la resistencia no se calentó, por lo que cualquier potencia es adecuada.
Alteración del diseño
Después del estudio, se hizo evidente que para un funcionamiento confiable y duradero de la linterna, es necesario instalar adicionalmente una resistencia limitadora de corriente y duplicar la conexión de la placa de circuito impreso con los LED y el anillo de fijación con un conductor adicional.
Si antes era necesario que el bus negativo de la placa de circuito impreso tocara el cuerpo de la lámpara, entonces, en relación con la instalación de una resistencia, era necesario excluir el contacto. Para hacer esto, se molió una esquina de la placa de circuito impreso a lo largo de toda su circunferencia, desde el lado de las pistas que conducen corriente, usando una lima de aguja.
Para evitar que el anillo de sujeción toque las pistas que transportan corriente al fijar la placa de circuito impreso, se le pegaron cuatro aisladores de goma de aproximadamente dos milímetros de espesor con pegamento Moment, como se muestra en la fotografía. Los aisladores pueden estar hechos de cualquier material dieléctrico, como plástico o cartón grueso.
La resistencia se soldó previamente al anillo de sujeción y se soldó un trozo de cable a la pista extrema de la placa de circuito impreso. Se colocó un tubo aislante en el conductor y luego se soldó el cable al segundo terminal de la resistencia.
Después de una simple actualización de la linterna hecha por usted mismo, comenzó a encenderse de manera estable y el haz de luz ilumina bien los objetos a una distancia de más de ocho metros. Además, la duración de la batería se ha triplicado con creces y la fiabilidad de los LED se ha multiplicado varias veces.
Un análisis de las causas de las fallas de las luces LED chinas reparadas mostró que todas fallaron debido a circuitos eléctricos diseñados de manera analfabeta. Solo queda por averiguar si esto se hizo intencionalmente para ahorrar en componentes y acortar la vida útil de las linternas (para que más personas compren otras nuevas), o como resultado del analfabetismo de los desarrolladores. Me inclino por la primera suposición.
Reparación de la lámpara LED RED 110
Conseguí una linterna con una batería de ácido incorporada de un fabricante chino de la marca RED para repararla. Había dos emisores en la linterna: - con un haz en forma de haz estrecho y que emitía luz dispersa.
La foto muestra la apariencia de la linterna RED 110. Inmediatamente me gustó la linterna. Forma de cuerpo conveniente, dos modos de operación, un lazo para colgar alrededor del cuello, un enchufe retráctil para conectar a la red eléctrica para cargar. En la linterna, la sección de LED de luz difusa brilló, pero el haz estrecho no.
Para la reparación, primero se desatornilló el anillo negro que fija el reflector y luego se desatornilló un tornillo autorroscante en el área del bucle. El cuerpo se divide fácilmente en dos mitades. Todas las partes se fijaron en tornillos autorroscantes y se quitaron fácilmente.
El circuito del cargador se realizó de acuerdo con el esquema clásico. Desde la red, a través de un capacitor limitador de corriente con una capacidad de 1 μF, se aplicó el voltaje a un puente rectificador de cuatro diodos y luego a los terminales de la batería. El voltaje de la batería se aplicó al LED de haz estrecho a través de una resistencia limitadora de corriente de 460 ohmios.
Todas las piezas se montaron en una placa de circuito impreso de un solo lado. Los cables fueron soldados directamente a las almohadillas. La apariencia de la placa de circuito impreso se muestra en la foto.
Se conectaron 10 LED de luces laterales en paralelo. La tensión de alimentación se les suministró a través de una resistencia limitadora de corriente común 3R3 (3,3 ohmios), aunque según las reglas, se debe instalar una resistencia separada para cada LED.
Un examen externo del LED de haz estrecho no reveló ningún defecto. Cuando se suministró energía a través del interruptor de la linterna desde la batería, había voltaje en los terminales LED y se calentó. Se hizo evidente que el cristal estaba roto, y esto fue confirmado por un multímetro. La resistencia fue de 46 ohmios para cualquier conexión de las sondas a los terminales LED. El LED estaba defectuoso y necesitaba ser reemplazado.
Para mayor comodidad, los cables se soldaron desde la placa LED. Después de soltar los cables del LED de la soldadura, resultó que el LED estaba firmemente sujeto por todo el plano del reverso de la placa de circuito impreso. Para separarlo, tuve que fijar la placa en las patillas del escritorio. A continuación, coloque el extremo afilado del cuchillo en la unión del LED con la placa y golpee ligeramente el mango del cuchillo con un martillo. El LED rebotó.
Faltaba la marca en la carcasa del LED, como de costumbre. Por lo tanto, fue necesario determinar sus parámetros y seleccionar uno adecuado para reemplazarlo. Según las dimensiones generales del LED, el voltaje de la batería y el valor de la resistencia limitadora de corriente, se determinó que un LED de 1 W (corriente 350 mA, caída de voltaje 3 V) sería adecuado para reemplazarlo. De la "Tabla de referencia de parámetros LED SMD populares", se seleccionó un LED LED6000Am1W-A120 blanco para reparar.
La placa de circuito impreso en la que se monta el LED está hecha de aluminio y al mismo tiempo sirve para eliminar el calor del LED. Por lo tanto, al instalarlo, es necesario asegurar un buen contacto térmico debido al ajuste perfecto del plano posterior del LED a la placa de circuito impreso. Para hacer esto, antes de sellar, se aplicó pasta térmica en los puntos de contacto de las superficies, que se usa al instalar un radiador en un procesador de computadora.
Para asegurar un ajuste perfecto del plano LED a la placa, primero debe colocarlo en un plano y doblar ligeramente los cables hacia arriba para que retrocedan del plano 0,5 mm. A continuación, estañe los cables con soldadura, aplique pasta térmica e instale el LED en la placa. A continuación, presiónalo contra la placa (es conveniente hacerlo con un destornillador con la punta quitada) y calienta los cables con un soldador. Luego, retire el destornillador, presiónelo con un cuchillo en la curva de la salida a la placa y caliéntelo con un soldador. Después de que la soldadura se haya endurecido, retire el cuchillo. Debido a las propiedades de resorte de los cables, el LED estará fuertemente presionado contra la placa.
Al instalar el LED, se debe observar la polaridad. Es cierto que, en este caso, si se comete un error, será posible cambiar los cables de suministro de voltaje. El LED está soldado y puedes comprobar su funcionamiento y medir el consumo de corriente y la caída de tensión.
La corriente que fluía a través del LED era de 250 mA, la caída de voltaje era de 3,2 V. A partir de aquí, el consumo de energía (debe multiplicar la corriente por el voltaje) era de 0,8 W. Era posible aumentar la corriente de funcionamiento del LED reduciendo la resistencia a 460 ohmios, pero no lo hice, ya que el brillo de la luz era suficiente. Pero el LED funcionará en un modo más ligero, se calentará menos y aumentará el tiempo de funcionamiento de la linterna con una sola carga.
La verificación del calentamiento del LED que funcionó durante una hora mostró una disipación de calor efectiva. Se calentó a una temperatura de no más de 45 ° C. Las pruebas de mar mostraron un rango suficiente de iluminación en la oscuridad, más de 30 metros.
Reemplazo de la batería de ácido en la linterna LED
Una batería de ácido que ha fallado en una linterna LED se puede reemplazar con una batería de ácido similar, así como baterías de iones de litio (Li-ion) o hidruro de níquel-metal (Ni-MH) de tamaño AA o AAA.
En las linternas chinas reparadas se instalaron baterías de plomo-ácido AGM de varias dimensiones sin marcar con un voltaje de 3,6 V. Según el cálculo, la capacidad de estas baterías es de 1,2 a 2 Ah.
A la venta puede encontrar una batería de ácido similar de un fabricante ruso para UPS 4V 1Ah Delta DT 401, que tiene un voltaje de salida de 4 V con una capacidad de 1 Ah, con un costo de un par de dólares. Reemplazarlo es bastante simple, observando la polaridad, soldar los dos cables.
Después de varios años de funcionamiento, la linterna LED Lentel GL01, cuya reparación se describe al comienzo del artículo, me la trajeron nuevamente para su reparación. Los diagnósticos mostraron que la batería de ácido ha agotado sus recursos.
Se compró una batería Delta DT 401 para reemplazarla, pero resultó que sus dimensiones geométricas eran mayores que la defectuosa. La batería de la linterna estándar tenía unas dimensiones de 21 × 30 × 54 mm y era 10 mm más alta. Tuve que modificar el cuerpo de la linterna. Por lo tanto, antes de comprar una batería nueva, asegúrese de que quepa en el cuerpo de la linterna.
Se quitó el tope de la caja y se cortó una parte de la placa de circuito impreso con una sierra para metales, de la cual se soldaron previamente una resistencia y un LED.
Una vez finalizada, la nueva batería quedó bien instalada en el cuerpo de la linterna y ahora, espero, dure más de un año.
Sustitución de la batería de ácido
Pilas AA o AAA
Si no es posible comprar una batería Delta DT 401 de 4 V y 1 Ah, puede reemplazarla con cualquier batería AA o AAA de hidruro metálico de níquel (Ni-MH) de tres dedos con una capacidad de 1 A × hora, que tener un voltaje de 1.2 V. Para esto, es suficiente conectar en serie, observando la polaridad, tres baterías con cables por soldadura. Sin embargo, dicho reemplazo no es económicamente factible, ya que el costo de tres baterías AA AA de alta calidad puede exceder el costo de comprar una nueva linterna LED.
Pero dónde está la garantía de que no hay errores en el circuito eléctrico de la nueva lámpara LED, y tampoco tendrás que modificarlo. Por lo tanto, creo que es conveniente reemplazar la batería de plomo en una linterna modificada, ya que garantizará un funcionamiento confiable de la linterna durante varios años más. Sí, y siempre será un placer usar una linterna, repararla y actualizarla con sus propias manos.
Diagrama de una linterna con una batería
Como mecánico de radio, me interesan los dispositivos electrónicos más simples. En esta ocasión hablaremos de una linterna con batería.
Aquí hay un diagrama de una linterna con una batería.
La linterna consta de dos partes. Una parte alberga la batería y el cargador de red, y la otra parte contiene el interruptor y la lámpara incandescente. Para cargar la batería, se desconecta una parte de la linterna del faro (donde están la lámpara y el interruptor) y se conecta a la red de 220V.
La foto muestra el conector del adaptador que conecta la batería y el interruptor a la lámpara incandescente.
El dispositivo de tal linterna es extremadamente simple. Para cargar una batería de plomo-ácido G1 con una capacidad de 1 A / h (1 amperio-hora) y un voltaje de 4 V, se utiliza un circuito con un condensador de extinción C1. Sobre ella recae la mayor parte de la tensión de red de la red de 220V. Luego, el voltaje alterno después del condensador de extinción se rectifica mediante un puente de diodos en los diodos VD1 - VD4 (1N4001).
Para suavizar las ondas, se instala un condensador electrolítico C2 después del puente de diodos. La carga para todo este rectificador es la batería G1. Si está apagado, entonces la salida del rectificador tendrá un voltaje de unos 300 voltios, aunque con la batería conectada, el voltaje en su salida es de 4 - 4,5 voltios.
Vale la pena señalar que el circuito con un condensador de enfriamiento (lastre) es simple, pero bastante peligroso. El hecho es que dicho circuito no está aislado galvánicamente de la red de 220 voltios. Al usar un transformador, el circuito se vuelve más seguro eléctricamente, pero debido al alto costo de esta parte, se usa un circuito con un condensador de extinción.
El diodo VD5 es necesario para que al desconectar el circuito de la red no se descargue la batería a través del circuito rectificador e indicación en el LED rojo HL1 y resistencia R2. Pero la lámpara incandescente EL1 (o circuito LED) se conecta a la batería solo a través del interruptor SA1. Resulta que el diodo VD5 sirve como una especie de barrera que pasa corriente a la batería desde el rectificador de red, pero no de regreso. Esta es una defensa tan simple. También vale la pena mencionar que una pequeña parte del voltaje rectificado se pierde en el diodo VD5, debido a la caída de voltaje en el diodo durante la conexión directa ( VF). Está en algún lugar entre 0,5 y 0,7 voltios.
Por separado, me gustaría decir sobre la batería. Como ya se mencionó, es de plomo-ácido (Pb) sellado. Consta de dos celdas de 2 voltios conectadas en serie. Es decir, la batería, como dicen, consta de 2 latas.
La batería indica que la corriente de carga máxima es de 0,5 amperios. Aunque para baterías de plomo Pb se recomienda limitar la corriente de carga a 0,1 de su capacidad. Esos. para esta batería, la mejor corriente de carga sería - 100mA (0.1A).
Los fallos típicos de las linternas con batería son:
Fallo de los elementos rectificadores de red (diodos, condensador electrolítico, resistencia en el circuito de indicación);
Falla del interruptor de botón (se repara fácilmente con cualquier botón de enganche adecuado o interruptor basculante);
Degradación (envejecimiento) de la batería;
Desgaste de conectores.
Otro farolillo chino se rompió. Comprar uno nuevo no es un problema, pero me gustaría un dispositivo probado y sin problemas. Se decidió armar una linterna casera, ya que hay muchas, muchas baterías, LEDs y cualquier SMD suelto. Entonces, lo que me gustaría ver dentro de la linterna:
- LED de calidad
- Lente de enfoque de haz
- Controlador de límite de corriente LED
- Controlador para carga automática de batería, con indicación
- Circuito de protección contra descarga de batería
- Batería de gran capacidad, para que la linterna funcione unas 10 horas
- Encendido/apagado con un botón táctil
Dicho y hecho. Esquema de linterna:
El circuito no contiene microcontroladores, no requiere configuración y comienza a funcionar inmediatamente después del ensamblaje. Todo funciona de la siguiente manera. Cuando se conecta la batería G1, el circuito C6R8 restablece el contador DD1 a su estado original. El botón SB1 se conecta a la entrada de contaje del contador DD1 a través del circuito antirrebote C8R11R12. Al presionar el botón, se activa el contador, como resultado, aparece un 1 lógico en el pin OUT1, el controlador LED DA2 se enciende. La corriente de salida del controlador es de 350 mA. Cuando se presiona nuevamente el botón, aparece un 1 lógico en la salida OUT2 y el contador se reinicia a través del diodo VD3 a su estado original, el controlador LED DA2 se apaga. El circuito de carga se ensambla en el chip DA1, la resistencia R1 establece la corriente de carga deseada. En este circuito, la corriente está limitada a 500 mA, ya que se utiliza el puerto USB. Al cargar, el chip contador DD1 se restablece a través del circuito R10VD4. Por lo tanto, el trabajo de la linterna se bloquea durante la carga y nada interfiere con el proceso de carga. El chip DA3 y el transistor VT1 forman un circuito de protección contra descarga de batería. La alimentación al controlador de protección DA3 se suministra a través de los diodos VD1, VD2. Esto es necesario para elevar el umbral de protección a 3 voltios.
Encontrar un caso adecuado resultó ser mucho más difícil que idear un esquema. La elección recayó en un acoplamiento de plomería de plástico.
Agujeros perforados en los tapones.
El tablero está ubicado en el medio de la tubería y ocupa toda el área interna. Por lo tanto, no hay necesidad de fijación, el tablero se sienta dentro como un guante.
En un lado de la placa hay baterías, un conector USB para recargar y un botón de control.
Por otro lado están los componentes SMD y un disipador de calor para enfriar el LED.
El tamaño del disipador es algo reducido, pero en general hay bastante refrigeración. La corriente a través del LED es de solo 350 mA.
La placa se encuentra entre el radiador y las baterías.
Instalé un LED CREE XPGWHT-L1-0000-00EE7 con un brillo blanco cálido en el radiador.
Juego de ópticas R-20XP01-30H, ángulo 30 grados.
Atornillé el LED y la óptica al radiador.
Para monitorear el proceso de carga de la batería, hice una guía de luz de plexiglás.
Insertamos el interior en el cuerpo.
Ponemos tapones. Resultó una linterna tan brutal.
Vista trasera.
Mientras se carga, el indicador se ilumina en naranja.
Cuando se completa la carga, el indicador cambia de color a verde.
Una carga es suficiente para 9 horas de trabajo. Satisfecho con el resultado.
Lista de elementos de radio
| Designacion | Escribe | Denominación | Cantidad | Nota | Tienda | mi bloc de notas |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DD1 | Chip | HCF4017 | 1 | Al bloc de notas | ||
| DA1 | controlador de carga | TP4056 | 1 | Al bloc de notas | ||
| DA2 | Chip | AMC7135 | 1 | Al bloc de notas | ||
| DA3 | Chip | DW01p | 1 | Al bloc de notas | ||
| VT1 | Transistor | FS8205 | 1 | Al bloc de notas | ||
| VD1-VD4 | diodo rectificador | LL4148 | 4 | Al bloc de notas | ||
| R1 | Resistor | 2,7 kilohmios | 1 | Al bloc de notas | ||
| R2, R3, R7 | Resistor | 330 ohmios | 3 | Al bloc de notas | ||
| R4, R5 | Resistor | 0 ohmios | 2 | Al bloc de notas | ||
| R6 | Resistor | 100 ohmios | 1 | Al bloc de notas | ||
| R9, R10, R12 | Resistor | 1 kiloohmio | 3 | Al bloc de notas | ||
| R8 | Resistor | 10 kilohmios | 1 | Al bloc de notas | ||
| R11 | Resistor | 20 kilohmios | 1 | Al bloc de notas | ||
| C1, C5, C6, C7 | Condensador | 100nF | 4 | Al bloc de notas | ||
| C3, C4 | Condensador | 10 uF | 2 | Al bloc de notas | ||
| C2 | Condensador de tantalio | 47uF | 1 |
Por seguridad y la capacidad de continuar actividades activas en la oscuridad, una persona necesita iluminación artificial. Los pueblos primitivos abrieron la oscuridad, prendiendo fuego a las ramas de los árboles, luego aparecieron con una antorcha y una estufa de queroseno. Y solo después de la invención por parte del inventor francés Georges Leklanshe en 1866 de un prototipo de batería moderna, y en 1879 por parte de Thomson Edison de una lámpara incandescente, David Meisel tuvo la oportunidad de patentar la primera lámpara eléctrica en 1896.
Desde entonces, nada ha cambiado en el circuito eléctrico de las nuevas linternas, hasta que en 1923 el científico ruso Oleg Vladimirovich Losev encontró una conexión entre la luminiscencia en el carburo de silicio y una unión pn, y en 1990 los científicos no lograron crear un LED con una salida de luz superior. , que permite sustituir una bombilla incandescente. El uso de LED en lugar de lámparas incandescentes, debido al bajo consumo de energía de los LED, ha permitido multiplicar el tiempo de funcionamiento de las linternas con la misma capacidad de baterías y acumuladores, aumentar la confiabilidad de las linternas y eliminar prácticamente todas las restricciones en el uso. área de su uso.
La linterna LED recargable que ven en la foto me llegó a reparar con una queja de que la linterna china Lentel GL01 que compré el otro día por $3 no enciende, aunque el indicador de carga de la batería está encendido.
El examen externo de la linterna dio una impresión positiva. Moldeado de alta calidad del cuerpo, manija e interruptor cómodos. Las varillas del enchufe para conectar a la red doméstica para cargar la batería se hacen retráctiles, lo que elimina la necesidad de guardar el cable de alimentación.
¡Atención! Al desmontar y reparar la linterna, si está conectada a la red eléctrica, se debe tener cuidado. Tocar partes expuestas de un circuito conectado a una toma de corriente puede provocar una descarga eléctrica.
Cómo desmontar la linterna recargable Lentel GL01 LED
Aunque la linterna estaba sujeta a reparación en garantía, pero recordando mis caminatas durante la reparación en garantía de un hervidor eléctrico defectuoso (el hervidor era caro y el elemento calefactor se quemó, por lo que no fue posible repararlo con mis propias manos), Decidí hacer las reparaciones yo mismo.
Desmontar el faro fue fácil. Es suficiente girar el anillo que fija el vidrio protector un pequeño ángulo en sentido contrario a las agujas del reloj y sacarlo, luego destornillar algunos tornillos. Resultó que el anillo está fijado al cuerpo con una conexión de bayoneta.
Después de quitar una de las mitades de la carcasa de la linterna, apareció el acceso a todos sus nodos. A la izquierda en la foto, puede ver una placa de circuito impreso con LED, a la que se une un reflector (reflector de luz) con tres tornillos autorroscantes. En el centro hay una batería negra con parámetros desconocidos, solo hay una marca para la polaridad de los terminales. A la derecha de la batería está la placa de circuito impreso del cargador y la indicación. A la derecha hay un enchufe con varillas retráctiles.
Tras un examen más detenido de los LED, resultó que había manchas o puntos negros en las superficies emisoras de los cristales de todos los LED. Quedó claro, incluso sin verificar los LED con un multímetro, que la linterna no brilla debido a su agotamiento.
También había áreas ennegrecidas en los cristales de dos LED instalados como luz de fondo en el tablero indicador de carga de la batería. En las lámparas y cintas LED, un LED suele fallar y, actuando como fusible, protege al resto para que no se queme. Y en la linterna, los nueve LED fallaron al mismo tiempo. El voltaje de la batería no pudo aumentar a un valor que pudiera desactivar los LED. Para averiguar el motivo, tuve que dibujar un diagrama de circuito eléctrico.
Encontrar la causa de la falla de la linterna.
El circuito eléctrico de la linterna consta de dos partes funcionalmente completas. La parte del circuito situada a la izquierda del interruptor SA1 realiza la función de cargador. Y la parte del circuito, que se muestra a la derecha del interruptor, proporciona un resplandor.
El cargador funciona de la siguiente manera. El voltaje de la red doméstica de 220 V se suministra al condensador limitador de corriente C1, luego al puente rectificador, ensamblado en los diodos VD1-VD4. El rectificador suministra tensión a los terminales de la batería. La resistencia R1 sirve para descargar el condensador después de quitar el enchufe de la linterna de la red. Por lo tanto, se excluye una descarga eléctrica por la descarga de un condensador en caso de un toque accidental con la mano al mismo tiempo de dos clavijas del enchufe.
Resultó que el LED HL1, conectado en serie con la resistencia limitadora de corriente R2 en la dirección opuesta con el diodo superior derecho del puente, siempre brilla cuando el enchufe se inserta en la red, incluso si la batería está defectuosa o desconectado del circuito.
El interruptor de modo de funcionamiento SA1 se utiliza para conectar grupos individuales de LED a la batería. Como puede ver en el diagrama, resulta que si la linterna está conectada a la red para cargar y el interruptor deslizante está en la posición 3 o 4, entonces el voltaje del cargador de batería también va a los LED.
Si una persona enciende la linterna y descubre que no funciona y, sin saber que el interruptor del motor debe estar en la posición "apagado", que no se menciona en el manual de instrucciones de la linterna, conecta la linterna a la red eléctrica para cargar, luego, a expensas del aumento de voltaje en la salida del cargador, los LED obtendrán un voltaje mucho más alto que el calculado. Fluirá más corriente a través de los LED y se quemarán. Con el envejecimiento de una batería de ácido debido a la sulfatación de las placas de plomo, el voltaje de carga de la batería aumenta, lo que también conduce al desgaste de los LED.
Otro diseño de circuito que me sorprendió es la conexión en paralelo de siete LED, lo cual es inaceptable, ya que las características de voltaje de corriente incluso de los LED del mismo tipo son diferentes y, por lo tanto, la corriente que pasa a través de los LED tampoco será la misma. Por esta razón, al elegir el valor de la resistencia R4 en función de la corriente máxima permitida que circula por los LED, uno de ellos puede sobrecargarse y fallar, y esto provocará una sobrecorriente de los LED conectados en paralelo, y también consumirse.
Alteración (modernización) del circuito eléctrico de la linterna
Se hizo evidente que la falla de la linterna se debió a errores cometidos por los desarrolladores de su diagrama de circuito eléctrico. Para reparar la lámpara y evitar que se vuelva a averiar, es necesario rehacerla reemplazando los LED y haciendo pequeños cambios en el circuito eléctrico.
Para que el indicador de carga de la batería señale realmente su carga, el LED HL1 debe encenderse en serie con la batería. Se requieren unos pocos miliamperios de corriente para encender el LED, y la salida de corriente del cargador debe ser de unos 100 mA.
Para garantizar estas condiciones, basta con desconectar el circuito HL1-R2 del circuito en los lugares indicados con cruces rojas e instalar una resistencia adicional Rd con un valor nominal de 47 ohmios con una potencia de al menos 0,5 W en paralelo con ella. . La corriente de carga que fluye a través de Rd creará una caída de voltaje de aproximadamente 3 V en él, lo que proporcionará la corriente necesaria para que brille el indicador HL1. Al mismo tiempo, el punto de conexión de HL1 y Rd debe conectarse al terminal 1 del interruptor SA1. De una forma tan sencilla, se excluirá la posibilidad de suministrar tensión desde el cargador a los LEDs EL1-EL10 durante la carga de la batería.
Para igualar la magnitud de las corrientes que fluyen a través de los LED EL3-EL10, es necesario excluir la resistencia R4 del circuito y conectar una resistencia separada de 47-56 ohmios en serie con cada LED.
Diagrama eléctrico después de la revisión.
Los cambios menores realizados en el circuito aumentaron el contenido de información del indicador de carga de una linterna LED china económica y aumentaron en gran medida su confiabilidad. Espero que los fabricantes de lámparas LED después de leer este artículo hagan cambios en los circuitos eléctricos de sus productos.
Después de la modernización, el diagrama del circuito eléctrico tomó la forma como en el dibujo de arriba. Si es necesario iluminar la linterna durante mucho tiempo y no requiere un alto brillo de su brillo, también puede instalar una resistencia limitadora de corriente R5, por lo que el tiempo de funcionamiento de la linterna sin recargar se duplicará.
Reparación de lámpara LED recargable
Después del desmontaje, en primer lugar, debe restaurar la capacidad de trabajo de la linterna y luego participar en la modernización.
La verificación de los LED con un multímetro confirmó su mal funcionamiento. Por lo tanto, todos los LED tuvieron que soldarse y los orificios para instalar nuevos diodos se retiraron de la soldadura.
A juzgar por la apariencia, se instalaron en el tablero lámparas LED de la serie HL-508H con un diámetro de 5 mm. Se disponía de LEDs tipo HK5H4U a partir de una lámpara LED lineal con características técnicas similares. Eran útiles para reparar la linterna. Al soldar los LEDs a la placa, debe recordar observar la polaridad, el ánodo debe estar conectado al terminal positivo de la batería o batería.
Después de reemplazar los LED, la PCB se conectó al circuito. El brillo del brillo de algunos LED debido a la resistencia limitadora de corriente común era algo diferente al de otros. Para eliminar esta deficiencia, es necesario quitar la resistencia R4 y reemplazarla con siete resistencias, incluso en serie con cada LED.
Para seleccionar una resistencia que proporcione el modo óptimo de funcionamiento del LED, se midió la dependencia de la corriente que fluye a través del LED del valor de la resistencia conectada en serie a un voltaje de 3,6 V, igual al voltaje de la batería de la linterna.
En base a las condiciones de uso de la linterna (en caso de interrupciones en el suministro de electricidad al apartamento), no se requería un alto brillo y rango de iluminación, por lo que se eligió la resistencia con un valor nominal de 56 ohmios. Con una resistencia limitadora de corriente de este tipo, el LED funcionará en modo de luz y el consumo de energía será económico. Si desea exprimir el brillo máximo de la linterna, debe usar una resistencia, como se puede ver en la tabla, con un valor de 33 ohmios y hacer dos modos de funcionamiento de la linterna al encender otra corriente común. resistencia limitadora (en el diagrama R5) con un valor nominal de 5,6 ohmios.
Para conectar una resistencia en serie con cada LED, primero debe preparar la placa de circuito impreso. Para hacer esto, debe cortarse en cualquier pista portadora de corriente adecuada para cada LED y hacer almohadillas de contacto adicionales. Las pistas que conducen corriente en el tablero están protegidas por una capa de barniz, que debe rasparse con un cuchillo para cobre, como en la fotografía. Luego estañe las almohadillas de contacto desnudas con soldadura.
Es mejor y más conveniente preparar una placa de circuito impreso para montar resistencias y soldarlas si la placa está fijada en un reflector estándar. En este caso, la superficie de las lentes LED no se rayará y será más conveniente trabajar.
La conexión de la placa de diodos después de la reparación y modernización a la batería de la linterna mostró suficiente iluminación y el mismo brillo del brillo de todos los LED.
No tuve tiempo de reparar la lámpara anterior, ya que la segunda entró en reparación, con el mismo mal funcionamiento. No encontré información sobre el fabricante y las características técnicas en el caso de la linterna, pero a juzgar por la letra del fabricante y el motivo de la avería, el fabricante es el mismo, Lentel chino.
De acuerdo con la fecha en el cuerpo de la linterna y en la batería, se pudo establecer que la linterna ya tenía cuatro años y, según su propietario, la linterna funcionaba perfectamente. Obviamente, la linterna duró mucho tiempo gracias a la etiqueta de advertencia "¡No encender mientras se carga!" en una tapa abatible que cierra el compartimento en el que se oculta el enchufe para conectar la linterna a la red eléctrica para cargar la batería.
En este modelo de linterna, los LED se incluyen en el circuito de acuerdo con las reglas, se instala una resistencia de 33 ohmios en serie con cada uno. El valor de la resistencia es fácil de averiguar mediante un código de colores usando una calculadora en línea. La verificación con un multímetro mostró que todos los LED están defectuosos, las resistencias también resultaron estar abiertas.
Un análisis del motivo de la falla de los LED mostró que debido a la sulfatación de las placas de la batería de ácido, su resistencia interna aumentó y, como resultado, su voltaje de carga aumentó varias veces. Durante la carga, la linterna se encendió, la corriente a través de los LED y las resistencias excedió el límite, lo que provocó su falla. Tuve que reemplazar no solo los LED, sino también todas las resistencias. Sobre la base de las condiciones de funcionamiento de la linterna anteriores, se eligieron resistencias con un valor nominal de 47 ohmios para el reemplazo. El valor de la resistencia para cualquier tipo de LED se puede calcular usando una calculadora en línea.
Alteración del circuito de indicación del modo de carga de la batería
La linterna ha sido reparada y puede comenzar a realizar cambios en el circuito de indicación de carga de la batería. Para ello, es necesario cortar la pista en la placa de circuito impreso del cargador y la indicación de tal manera que la cadena HL1-R2 del lado del LED se desconecte del circuito.
La batería de plomo-ácido AGM se descargó por completo y el intento de cargarla con un cargador estándar no tuvo éxito. Tuve que cargar la batería usando una fuente de alimentación estacionaria con la función de limitar la corriente de carga. A la batería se le aplicó un voltaje de 30 V, mientras que en un primer momento solo consumía unos pocos mA de corriente. Con el tiempo, la corriente comenzó a aumentar y después de unas pocas horas aumentó a 100 mA. Después de una carga completa, la batería se instaló en la linterna.
La carga de baterías AGM de plomo-ácido profundamente descargadas como resultado del almacenamiento a largo plazo con mayor voltaje les permite restaurar su rendimiento. El método ha sido probado por mí en baterías AGM más de una docena de veces. Las baterías nuevas que no quieren cargarse con cargadores estándar, cuando se cargan desde una fuente constante a un voltaje de 30 V, se restauran a casi su capacidad original.
La batería se descargó varias veces al encender la linterna en el modo de funcionamiento y se cargó con el cargador estándar. La corriente de carga medida fue de 123 mA, con un voltaje en los terminales de la batería de 6,9 V. Desafortunadamente, la batería estaba gastada y fue suficiente para hacer funcionar la linterna durante 2 horas. Es decir, la capacidad de la batería era de aproximadamente 0,2 Ah, y para un funcionamiento prolongado de la linterna es necesario reemplazarla.
El circuito HL1-R2 en la placa de circuito impreso estaba bien colocado, y se necesitaba un ángulo para cortar solo una pista portadora de corriente, como en la fotografía. El ancho de corte debe ser de al menos 1 mm. El cálculo del valor de la resistencia y la prueba en la práctica mostraron que para el funcionamiento estable del indicador de carga de la batería, se requiere una resistencia con un valor nominal de 47 ohmios con una potencia de al menos 0,5 W.
La foto muestra una placa de circuito impreso con una resistencia limitadora de corriente soldada. Después de dicho refinamiento, el indicador de carga de la batería se ilumina solo si la batería se está cargando.
Modernización del interruptor de modo de funcionamiento
Para completar la reparación y modernización de las lámparas, es necesario soldar los cables en los terminales del interruptor.
En los modelos de lámparas reparadas, se utiliza un interruptor deslizante de cuatro posiciones para encender. La conclusión promedio en la foto de arriba es general. Cuando el control deslizante del interruptor está en la posición más a la izquierda, la salida común se conecta a la salida izquierda del interruptor. Al mover el interruptor del motor desde la posición extrema izquierda una posición hacia la derecha, su salida común se conecta a la segunda salida, y cuando el motor se mueve más, a 4 y 5 salidas en serie.
Al terminal común del medio (ver foto arriba), debe soldar el cable que proviene del terminal positivo de la batería. Así, será posible conectar la batería a un cargador o LEDs. Puede soldar un cable proveniente de la placa principal con LED a la primera salida, y una resistencia limitadora de corriente R5 de 5,6 ohmios puede soldarse a la segunda salida para permitir cambiar la linterna a un modo de ahorro de energía. Suelde el conductor que viene del cargador a la terminal más a la derecha. Por lo tanto, será imposible encender la linterna mientras la batería se está cargando.
Reparación y modernización
Linterna-foco LED recargable "Photon PB-0303"
Se reparó otra copia de una serie de lámparas LED de fabricación china llamada foco LED Photon PB-0303. La linterna no respondió cuando se presionó el botón de encendido, un intento de cargar la batería de la linterna con un cargador no tuvo éxito.
La linterna es poderosa, costosa, cuesta alrededor de $20. Según el fabricante, el flujo luminoso de la linterna alcanza los 200 metros, el cuerpo está hecho de plástico ABS resistente a los impactos, el kit incluye un cargador separado y una correa para el hombro.
La linterna Photon LED tiene una buena capacidad de mantenimiento. Para acceder al circuito eléctrico, basta con desenroscar el anillo de plástico que sujeta el cristal protector girando el anillo en el sentido contrario a las agujas del reloj mirando los LED.
Al reparar cualquier aparato eléctrico, la solución de problemas siempre comienza con la fuente de alimentación. Por lo tanto, el primer paso fue medir el voltaje en los terminales de la batería de ácido usando un multímetro encendido en el modo. Ascendió a 2,3 V, en lugar de 4,4 V. La batería estaba completamente descargada.
Cuando se conectó el cargador, el voltaje en los terminales de la batería no cambió, se hizo evidente que el cargador no estaba funcionando. La linterna se usó hasta que la batería se descargó por completo, y luego no se usó durante mucho tiempo, lo que provocó una descarga profunda de la batería.
Queda por comprobar el estado de los LED y demás elementos. Para hacer esto, fue necesario quitar el reflector, para lo cual se desatornillaron seis tornillos autorroscantes. Solo había tres LED en la placa de circuito impreso, un chip (microcircuito) en forma de gota, un transistor y un diodo.
Desde el tablero y la batería, cinco cables iban al mango. Para comprender su conexión, fue necesario desmontarlo. Para hacer esto, debe desatornillar los dos tornillos dentro de la linterna con un destornillador Phillips, que estaban ubicados al lado del orificio en el que entraron los cables.
Para separar el mango de la lámpara de su cuerpo, debe separarse de los tornillos de fijación. Esto debe hacerse con cuidado para no romper los cables del tablero.
Al final resultó que, no había elementos electrónicos en la pluma. Se soldaron dos cables blancos a las salidas del botón de encendido / apagado de la linterna, y el resto al conector para conectar el cargador. Se soldó un cable rojo a la 1ra salida del conector (numeración condicional), el cual se soldó con el otro extremo a la entrada positiva de la placa de circuito impreso. Se soldó un conductor azul-blanco al segundo contacto, que se soldó con el segundo extremo a la almohadilla negativa de la placa de circuito impreso. Un cable verde estaba soldado al terminal 3, el otro extremo del cual estaba soldado al terminal negativo de la batería.
diagrama de circuito electrico
Habiendo tratado con los cables ocultos en el mango, puede dibujar un diagrama de circuito eléctrico de la linterna Photon.
Desde el terminal negativo de la batería GB1, se suministra voltaje al pin 3 del conector X1 y luego desde su pin 2 a través del conductor azul-blanco se dirige a la placa de circuito impreso.
El conector X1 está diseñado de tal manera que cuando el enchufe del cargador no está insertado, los pines 2 y 3 están conectados entre sí. Cuando se inserta el enchufe, los pines 2 y 3 se desconectan. Por lo tanto, se proporciona la desconexión automática de la parte electrónica del circuito del cargador, lo que excluye la posibilidad de encender accidentalmente la linterna durante la carga de la batería.
Desde el terminal positivo de la batería GB1, se suministra voltaje a D1 (chip-chip) y al emisor de un transistor bipolar del tipo S8550. El CHIP realiza solo la función de un disparador, que permite que el botón encienda o apague el brillo de los LED EL (⌀8 mm, el color del brillo es blanco, potencia 0,5 W, consumo de corriente 100 mA, caída de voltaje 3 V). sin fijación. Cuando presiona por primera vez el botón S1 del chip D1, se aplica un voltaje positivo a la base del transistor Q1, se abre y se suministra voltaje de suministro a los LED EL1-EL3, la lámpara se enciende. Cuando se presiona nuevamente el botón S1, el transistor se cierra y la lámpara se apaga.
Desde un punto de vista técnico, dicha solución de circuito es analfabeta, ya que aumenta el costo de la linterna, reduce su confiabilidad y, además, debido a la caída de voltaje en la unión del transistor Q1, hasta el 20% de la capacidad de la batería está perdido. Tal diseño de circuito está justificado si es posible ajustar el brillo del haz de luz. En este modelo, en lugar de un botón, bastaba con poner un interruptor mecánico.
Sorprendió que en el circuito los LEDs EL1-EL3 estén conectados en paralelo a la batería como bombillas incandescentes, sin elementos limitadores de corriente. Como resultado, cuando se enciende, pasa una corriente a través de los LED, cuyo valor está limitado solo por la resistencia interna de la batería, y cuando está completamente cargada, la corriente puede exceder la permitida para los LED, lo que conducirá a su fracaso.
Comprobación del estado del circuito eléctrico.
Para verificar el estado del microcircuito, transistor y LED desde una fuente de alimentación externa con función de limitación de corriente, se aplicó un voltaje de 4,4 V CC con polaridad directamente a los pines de alimentación de la placa de circuito impreso. El valor límite de corriente se fijó en 0,5 A.
Después de presionar el botón de encendido, los LED se iluminaron. Después de presionarlo nuevamente, se apagaron. Los LED y un microcircuito con un transistor resultaron ser reparables. Queda por ocuparse de la batería y el cargador.
Recuperación de batería ácida
Como la batería de ácido con una capacidad de 1,7 A estaba completamente descargada y el cargador normal estaba defectuoso, decidí cargarla con una fuente de alimentación estacionaria. Al conectar la batería para cargarla a una fuente de alimentación con un voltaje establecido de 9 V, la corriente de carga fue inferior a 1 mA. El voltaje se incrementó a 30 V, la corriente aumentó a 5 mA, y después de una hora bajo este voltaje ya era de 44 mA. Además, el voltaje se redujo a 12 V, la corriente cayó a 7 mA. Después de 12 horas de cargar la batería a un voltaje de 12 V, la corriente subió a 100 mA y la batería se cargó con esta corriente durante 15 horas.
La temperatura de la caja de la batería estaba dentro del rango normal, lo que indicaba que la corriente de carga no se usaba para generar calor, sino para almacenar energía. Después de cargar la batería y finalizar el circuito, que se discutirá a continuación, se llevaron a cabo las pruebas. La linterna con la batería restaurada se encendió continuamente durante 16 horas, después de lo cual el brillo del haz comenzó a disminuir y, por lo tanto, se apagó.
Usando el método descrito anteriormente, tuve que restaurar repetidamente el rendimiento de las baterías de ácido de tamaño pequeño profundamente descargadas. Como ha demostrado la práctica, solo las baterías reparables, que se han olvidado durante algún tiempo, están sujetas a recuperación. Las baterías de ácido que han agotado sus recursos no se pueden restaurar.
Reparación de cargador
La medición del valor del voltaje con un multímetro en los contactos del conector de salida del cargador mostró su ausencia.
A juzgar por la pegatina pegada en la caja del adaptador, se trataba de una fuente de alimentación que generaba un voltaje constante no estabilizado de 12 V con una corriente de carga máxima de 0,5 A. No había elementos en el circuito eléctrico que limitaran la cantidad de corriente de carga, entonces surgió la pregunta de por qué en ¿Utilizó una fuente de alimentación común como cargador?
Cuando se abrió el adaptador, apareció un olor característico a cableado eléctrico quemado, lo que indicaba que el devanado del transformador se había quemado.
La continuidad del devanado primario del transformador mostró que estaba abierto. Luego de cortar la primera capa de cinta aislante del devanado primario del transformador, se encontró un fusible térmico, diseñado para una temperatura de respuesta de 130°C. La prueba mostró que tanto el devanado primario como el fusible térmico estaban defectuosos.
No era económicamente factible reparar el adaptador, ya que era necesario rebobinar el devanado primario del transformador e instalar un nuevo fusible térmico. Lo reemplacé por uno similar, que tenía a la mano, con un voltaje de CC de 9 V. El cable flexible con el conector tuvo que soldarse de un adaptador quemado.
La foto muestra un dibujo del circuito eléctrico de la fuente de alimentación (adaptador) quemada de la linterna Photon LED. El adaptador de reemplazo se ensambló de acuerdo con el mismo esquema, solo con un voltaje de salida de 9 V. Este voltaje es suficiente para proporcionar la corriente de carga de batería requerida con un voltaje de 4,4 V.
Por interés, conecté la linterna a una nueva fuente de alimentación y medí la corriente de carga. Su valor era de 620 mA, y esto era a un voltaje de 9 V. A un voltaje de 12 V, la corriente era de unos 900 mA, superando significativamente la capacidad de carga del adaptador y la corriente de carga de batería recomendada. Por esta razón, el devanado primario del transformador se quemó por sobrecalentamiento.
Refinamiento del diagrama del circuito eléctrico.
Linterna LED recargable "Fotón"
Para eliminar las infracciones técnicas del circuito a fin de garantizar un funcionamiento confiable y a largo plazo, se realizaron cambios en el circuito de la lámpara y se finalizó la placa de circuito impreso.
La foto muestra el diagrama del circuito eléctrico de la lámpara LED convertida "Photon". En azul se muestran los elementos de radio instalados adicionalmente. La resistencia R2 limita la corriente de carga de la batería a 120 mA. Para aumentar la corriente de carga, debe reducir el valor de la resistencia. Las resistencias R3-R5 limitan e igualan la corriente que circula por los LEDs EL1-EL3 cuando la linterna está encendida. El LED EL4 con una resistencia limitadora de corriente R1 conectada en serie se instala para indicar el proceso de carga de la batería, ya que los desarrolladores del diseño de la linterna no se ocuparon de esto.
Para instalar resistencias limitadoras de corriente en el tablero, se cortaron las pistas impresas, como se muestra en la foto. La resistencia limitadora de corriente de carga R2 se soldó en un extremo a la almohadilla de contacto, a la que se soldó previamente el cable positivo del cargador, y el cable soldado se soldó al segundo terminal de la resistencia. Se soldó un cable adicional (amarillo en la imagen) a la misma almohadilla de contacto, diseñado para conectar el indicador de carga de la batería.
La resistencia R1 y el indicador LED EL4 se colocaron en el mango de la linterna, al lado del conector del cargador X1. El cable del ánodo del LED se soldó al pin 1 del conector X1 y al segundo pin, el cátodo del LED, una resistencia limitadora de corriente R1. Se soldó un cable a la segunda salida de la resistencia (amarillo en la foto), conectándolo a la salida de la resistencia R2, soldada a la placa de circuito impreso. La resistencia R2, para facilitar la instalación, también podría colocarse en el mango de la linterna, pero como se calienta al cargar, decidí colocarla en un espacio más libre.
Al finalizar el circuito se utilizaron resistencias del tipo MLT con una potencia de 0,25 W, excepto la R2 que está diseñada para 0,5 W. EL4 LED es adecuado para cualquier tipo y color de brillo.
Esta foto muestra el funcionamiento del indicador de carga mientras la batería se está cargando. La instalación del indicador permitió no solo monitorear el proceso de carga de la batería, sino también controlar la presencia de voltaje en la red, la capacidad de servicio de la fuente de alimentación y la confiabilidad de su conexión.
Cómo reemplazar un chip quemado
Si de repente falla el CHIP, un microcircuito especializado sin marcar en la lámpara Photon LED, o similar, ensamblado de acuerdo con un esquema similar, entonces para restaurar el rendimiento de la lámpara, se puede reemplazar con éxito con un interruptor mecánico.
Para hacer esto, retire el chip D1 de la placa y, en lugar de la tecla de transistor Q1, conecte un interruptor mecánico común, como se muestra en el diagrama eléctrico anterior. El interruptor del cuerpo de la lámpara se puede instalar en lugar del botón S1 o en cualquier otro lugar adecuado.
Reparación con modernización
Linterna LED Keyang KY-9914
El visitante del sitio web Marat Purliev de Ashgabat compartió en su carta los resultados de la reparación de la linterna LED Keyang KY-9914. Además, presentó una fotografía, diagramas, una descripción detallada y accedió a la publicación de información, por lo que le expreso mi agradecimiento.
Gracias por el artículo "Hágalo usted mismo, reparación y modernización de luces Lentel, Foton, Smartbuy Colorado y RED LED".
Usando los ejemplos de reparación, reparé y actualicé la linterna Keyang KY-9914, en la que cuatro de los siete LED se quemaron y la batería se quedó sin servicio. Los LED se quemaron debido a que se accionó el interruptor mientras se cargaba la batería.
En el circuito eléctrico modificado, los cambios están resaltados en rojo. Reemplacé la batería de ácido averiada con tres baterías Sanyo Ni-NH 2700 AA usadas en serie, que tenía a mano.
Después de alterar la linterna, el consumo de corriente de los LED en dos posiciones del interruptor fue de 14 y 28 mA, y la corriente de carga de la batería fue de 50 mA.
Reparación y alteración de la lámpara LED.
14Led Smartbuy Colorado
La linterna LED Smartbuy Colorado dejó de encender, aunque se le instalaron tres pilas AAA con otras nuevas.
La carcasa resistente al agua estaba hecha de aleación de aluminio anodizado, tenía una longitud de 12 cm. La linterna se veía elegante y era fácil de usar.
Cómo verificar la idoneidad de las baterías en la linterna LED
La reparación de cualquier electrodoméstico comienza con la verificación de la fuente de alimentación, por lo tanto, a pesar de que se instalaron baterías nuevas en la linterna, las reparaciones deben comenzar con la verificación de las mismas. En la linterna Smartbuy, las baterías se instalan en un contenedor especial, en el que se conectan en serie con la ayuda de puentes. Para acceder a las baterías de la linterna, debe desmontarla girando la tapa trasera en sentido contrario a las agujas del reloj.
Las baterías deben instalarse en el contenedor, observando la polaridad indicada en el mismo. La polaridad también se indica en el contenedor, por lo que debe insertarse en el cuerpo de la lámpara con el lado en el que se aplica el signo "+".
En primer lugar, debe verificar visualmente todos los contactos del contenedor. Si hay rastros de óxido en ellos, entonces los contactos deben limpiarse hasta que queden brillantes con papel de lija o el óxido debe rasparse con una hoja de cuchillo. Para evitar la reoxidación de los contactos, se pueden lubricar con una fina capa de cualquier aceite de máquina.
A continuación, debe verificar la idoneidad de las baterías. Para hacer esto, al tocar las sondas del multímetro, incluidas en el modo de medición de voltaje de CC, es necesario medir el voltaje en los contactos del contenedor. Se conectan tres baterías en serie y cada una de ellas debe producir un voltaje de 1.5 V, por lo tanto el voltaje en los terminales del contenedor debe ser de 4.5 V.
Si el voltaje es inferior al especificado, entonces es necesario verificar la polaridad correcta de las baterías en el contenedor y medir el voltaje de cada una de ellas individualmente. Tal vez sólo uno de ellos se sentó.
Si todo está en orden con las baterías, debe insertar el recipiente en el cuerpo de la lámpara, observar la polaridad, apretar la tapa y verificar que funcione. En este caso, debe prestar atención al resorte en la cubierta, a través del cual se transmite la tensión de alimentación al cuerpo de la lámpara y desde allí directamente a los LED. No debe haber signos de corrosión en su cara final.
Cómo verificar la salud del interruptor
Si las baterías están buenas y los contactos están limpios, pero los LED no brillan, entonces debe verificar el interruptor.
La linterna Smartbuy Colorado tiene un interruptor de botón sellado de dos posiciones que corta el cable que viene del terminal positivo del contenedor de la batería. Cuando se presiona el botón por primera vez, sus contactos se cierran, y cuando se presiona nuevamente, se abre.
Dado que las baterías están instaladas en la linterna, también puede verificar el interruptor con un multímetro encendido en modo voltímetro. Para hacer esto, debe girarlo en sentido antihorario, si observa los LED, desenrosque su parte frontal y déjelo a un lado. Luego, con una sonda del multímetro, toque el cuerpo de la linterna y la segunda al contacto, que se encuentra en el centro de la pieza de plástico que se muestra en la foto.
El voltímetro debe mostrar un voltaje de 4,5 V. Si no hay voltaje, presione el botón del interruptor. Si es correcto, aparecerá el voltaje. De lo contrario, el interruptor debe repararse.
Comprobación del estado de los LED
Si no fue posible detectar un mal funcionamiento en los pasos anteriores de la búsqueda, en la siguiente etapa es necesario verificar la confiabilidad de los contactos que suministran el voltaje de suministro a la placa con LED, la confiabilidad de su soldadura y capacidad de servicio.
Una placa de circuito impreso con LED soldados se fija en la parte de la cabeza de la lámpara con un anillo de resorte de acero, a través del cual la tensión de alimentación se suministra simultáneamente a los LED desde el terminal negativo del contenedor de la batería a través del cuerpo de la lámpara. En la foto, el anillo se muestra desde el lado con el que presiona la placa de circuito impreso.
El anillo de retención está fijado con bastante firmeza y fue posible quitarlo solo con la ayuda del dispositivo que se muestra en la foto. Tal gancho se puede doblar a partir de una tira de acero con sus propias manos.
Después de quitar el anillo de retención, la placa de circuito impreso con LED, que se muestra en la foto, se quitó fácilmente del cabezal de la lámpara. La ausencia de resistencias limitadoras de corriente me llamó la atención de inmediato, los 14 LED estaban conectados en paralelo y a través de un interruptor directamente a las baterías. Es inaceptable conectar los LED directamente a la batería, ya que la cantidad de corriente que fluye a través de los LED está limitada únicamente por la resistencia interna de las baterías y puede dañar los LED. En el mejor de los casos, reducirá en gran medida su vida útil.
Dado que todos los LED de la linterna estaban conectados en paralelo, no fue posible verificarlos con un multímetro encendido en el modo de medición de resistencia. Por lo tanto, se aplicó una tensión de alimentación de CC de 4,5 V a la placa de circuito impreso desde una fuente externa con un límite de corriente de hasta 200 mA. Todos los LED se iluminaron. Se hizo evidente que el mal funcionamiento de la linterna se debía al mal contacto de la placa de circuito impreso con el anillo de fijación.
Consumo de corriente de la lámpara LED
Por interés, medí el consumo de corriente de los LED de las baterías cuando se encendieron sin una resistencia limitadora de corriente.
La corriente era de más de 627 mA. La linterna está equipada con LED tipo HL-508H, cuya corriente de funcionamiento no debe exceder los 20 mA. 14 LED están conectados en paralelo, por lo tanto, el consumo total de corriente no debe exceder los 280 mA. Por lo tanto, la corriente que fluye a través de los LED superó la corriente nominal en más de dos veces.
Tal modo de funcionamiento forzado de los LED es inaceptable, ya que conduce al sobrecalentamiento del cristal y, como resultado, a la falla prematura de los LED. Una desventaja adicional es la rápida descarga de las baterías. Serán suficientes, si los LED no se queman antes, por no más de una hora de funcionamiento.
El diseño de la linterna no permitía soldar resistencias limitadoras de corriente en serie con cada LED, por lo que tuve que instalar una resistencia común para todos los LED. El valor de la resistencia tuvo que determinarse experimentalmente. Para ello, la linterna se alimentaba con pilas estándar y se conectaba en serie un amperímetro con una resistencia de 5,1 Ohm en el polo positivo de rotura de hilo. La corriente era de unos 200 mA. Al instalar una resistencia de 8,2 ohmios, el consumo de corriente fue de 160 mA, que, como mostró la prueba, es suficiente para una buena iluminación a una distancia de al menos 5 metros. Al tacto, la resistencia no se calentó, por lo que cualquier potencia es adecuada.
Alteración del diseño
Después del estudio, se hizo evidente que para un funcionamiento confiable y duradero de la linterna, es necesario instalar adicionalmente una resistencia limitadora de corriente y duplicar la conexión de la placa de circuito impreso con los LED y el anillo de fijación con un conductor adicional.
Si antes era necesario que el bus negativo de la placa de circuito impreso tocara el cuerpo de la lámpara, entonces, en relación con la instalación de una resistencia, era necesario excluir el contacto. Para hacer esto, se molió una esquina de la placa de circuito impreso a lo largo de toda su circunferencia, desde el lado de las pistas que conducen corriente, usando una lima de aguja.
Para evitar que el anillo de sujeción toque las pistas que transportan corriente al fijar la placa de circuito impreso, se le pegaron cuatro aisladores de goma de aproximadamente dos milímetros de espesor con pegamento Moment, como se muestra en la fotografía. Los aisladores pueden estar hechos de cualquier material dieléctrico, como plástico o cartón grueso.
La resistencia se soldó previamente al anillo de sujeción y se soldó un trozo de cable a la pista extrema de la placa de circuito impreso. Se colocó un tubo aislante en el conductor y luego se soldó el cable al segundo terminal de la resistencia.
Después de una simple actualización de la linterna hecha por usted mismo, comenzó a encenderse de manera estable y el haz de luz ilumina bien los objetos a una distancia de más de ocho metros. Además, la duración de la batería se ha triplicado con creces y la fiabilidad de los LED se ha multiplicado varias veces.
Un análisis de las causas de las fallas de las luces LED chinas reparadas mostró que todas fallaron debido a circuitos eléctricos diseñados de manera analfabeta. Solo queda por averiguar si esto se hizo intencionalmente para ahorrar en componentes y acortar la vida útil de las linternas (para que más personas compren otras nuevas), o como resultado del analfabetismo de los desarrolladores. Me inclino por la primera suposición.
Reparación de la lámpara LED RED 110
Conseguí una linterna con una batería de ácido incorporada de un fabricante chino de la marca RED para repararla. Había dos emisores en la linterna: - con un haz en forma de haz estrecho y que emitía luz dispersa.
La foto muestra la apariencia de la linterna RED 110. Inmediatamente me gustó la linterna. Forma de cuerpo conveniente, dos modos de operación, un lazo para colgar alrededor del cuello, un enchufe retráctil para conectar a la red eléctrica para cargar. En la linterna, la sección de LED de luz difusa brilló, pero el haz estrecho no.
Para la reparación, primero se desatornilló el anillo negro que fija el reflector y luego se desatornilló un tornillo autorroscante en el área del bucle. El cuerpo se divide fácilmente en dos mitades. Todas las partes se fijaron en tornillos autorroscantes y se quitaron fácilmente.
El circuito del cargador se realizó de acuerdo con el esquema clásico. Desde la red, a través de un capacitor limitador de corriente con una capacidad de 1 μF, se aplicó el voltaje a un puente rectificador de cuatro diodos y luego a los terminales de la batería. El voltaje de la batería se aplicó al LED de haz estrecho a través de una resistencia limitadora de corriente de 460 ohmios.
Todas las piezas se montaron en una placa de circuito impreso de un solo lado. Los cables fueron soldados directamente a las almohadillas. La apariencia de la placa de circuito impreso se muestra en la foto.
Se conectaron 10 LED de luces laterales en paralelo. La tensión de alimentación se les suministró a través de una resistencia limitadora de corriente común 3R3 (3,3 ohmios), aunque según las reglas, se debe instalar una resistencia separada para cada LED.
Un examen externo del LED de haz estrecho no reveló ningún defecto. Cuando se suministró energía a través del interruptor de la linterna desde la batería, había voltaje en los terminales LED y se calentó. Se hizo evidente que el cristal estaba roto, y esto fue confirmado por un multímetro. La resistencia fue de 46 ohmios para cualquier conexión de las sondas a los terminales LED. El LED estaba defectuoso y necesitaba ser reemplazado.
Para mayor comodidad, los cables se soldaron desde la placa LED. Después de soltar los cables del LED de la soldadura, resultó que el LED estaba firmemente sujeto por todo el plano del reverso de la placa de circuito impreso. Para separarlo, tuve que fijar la placa en las patillas del escritorio. A continuación, coloque el extremo afilado del cuchillo en la unión del LED con la placa y golpee ligeramente el mango del cuchillo con un martillo. El LED rebotó.
Faltaba la marca en la carcasa del LED, como de costumbre. Por lo tanto, fue necesario determinar sus parámetros y seleccionar uno adecuado para reemplazarlo. Según las dimensiones generales del LED, el voltaje de la batería y el valor de la resistencia limitadora de corriente, se determinó que un LED de 1 W (corriente 350 mA, caída de voltaje 3 V) sería adecuado para reemplazarlo. De la "Tabla de referencia de parámetros LED SMD populares", se seleccionó un LED LED6000Am1W-A120 blanco para reparar.
La placa de circuito impreso en la que se monta el LED está hecha de aluminio y al mismo tiempo sirve para eliminar el calor del LED. Por lo tanto, al instalarlo, es necesario asegurar un buen contacto térmico debido al ajuste perfecto del plano posterior del LED a la placa de circuito impreso. Para hacer esto, antes de sellar, se aplicó pasta térmica en los puntos de contacto de las superficies, que se usa al instalar un radiador en un procesador de computadora.
Para asegurar un ajuste perfecto del plano LED a la placa, primero debe colocarlo en un plano y doblar ligeramente los cables hacia arriba para que retrocedan del plano 0,5 mm. A continuación, estañe los cables con soldadura, aplique pasta térmica e instale el LED en la placa. A continuación, presiónalo contra la placa (es conveniente hacerlo con un destornillador con la punta quitada) y calienta los cables con un soldador. Luego, retire el destornillador, presiónelo con un cuchillo en la curva de la salida a la placa y caliéntelo con un soldador. Después de que la soldadura se haya endurecido, retire el cuchillo. Debido a las propiedades de resorte de los cables, el LED estará fuertemente presionado contra la placa.
Al instalar el LED, se debe observar la polaridad. Es cierto que, en este caso, si se comete un error, será posible cambiar los cables de suministro de voltaje. El LED está soldado y puedes comprobar su funcionamiento y medir el consumo de corriente y la caída de tensión.
La corriente que fluía a través del LED era de 250 mA, la caída de voltaje era de 3,2 V. A partir de aquí, el consumo de energía (debe multiplicar la corriente por el voltaje) era de 0,8 W. Era posible aumentar la corriente de funcionamiento del LED reduciendo la resistencia a 460 ohmios, pero no lo hice, ya que el brillo de la luz era suficiente. Pero el LED funcionará en un modo más ligero, se calentará menos y aumentará el tiempo de funcionamiento de la linterna con una sola carga.
La verificación del calentamiento del LED que funcionó durante una hora mostró una disipación de calor efectiva. Se calentó a una temperatura de no más de 45 ° C. Las pruebas de mar mostraron un rango suficiente de iluminación en la oscuridad, más de 30 metros.
Reemplazo de la batería de ácido en la linterna LED
Una batería de ácido que ha fallado en una linterna LED se puede reemplazar con una batería de ácido similar, así como baterías de iones de litio (Li-ion) o hidruro de níquel-metal (Ni-MH) de tamaño AA o AAA.
En las linternas chinas reparadas se instalaron baterías de plomo-ácido AGM de varias dimensiones sin marcar con un voltaje de 3,6 V. Según el cálculo, la capacidad de estas baterías es de 1,2 a 2 Ah.
A la venta puede encontrar una batería de ácido similar de un fabricante ruso para UPS 4V 1Ah Delta DT 401, que tiene un voltaje de salida de 4 V con una capacidad de 1 Ah, con un costo de un par de dólares. Reemplazarlo es bastante simple, observando la polaridad, soldar los dos cables.
Después de varios años de funcionamiento, la linterna LED Lentel GL01, cuya reparación se describe al comienzo del artículo, me la trajeron nuevamente para su reparación. Los diagnósticos mostraron que la batería de ácido ha agotado sus recursos.
Se compró una batería Delta DT 401 para reemplazarla, pero resultó que sus dimensiones geométricas eran mayores que la defectuosa. La batería de la linterna estándar tenía unas dimensiones de 21 × 30 × 54 mm y era 10 mm más alta. Tuve que modificar el cuerpo de la linterna. Por lo tanto, antes de comprar una batería nueva, asegúrese de que quepa en el cuerpo de la linterna.
Se quitó el tope de la caja y se cortó una parte de la placa de circuito impreso con una sierra para metales, de la cual se soldaron previamente una resistencia y un LED.
Una vez finalizada, la nueva batería quedó bien instalada en el cuerpo de la linterna y ahora, espero, dure más de un año.
Sustitución de la batería de ácido
Pilas AA o AAA
Si no es posible comprar una batería Delta DT 401 de 4 V y 1 Ah, puede reemplazarla con cualquier batería AA o AAA de hidruro metálico de níquel (Ni-MH) de tres dedos con una capacidad de 1 A × hora, que tener un voltaje de 1.2 V. Para esto, es suficiente conectar en serie, observando la polaridad, tres baterías con cables por soldadura. Sin embargo, dicho reemplazo no es económicamente factible, ya que el costo de tres baterías AA AA de alta calidad puede exceder el costo de comprar una nueva linterna LED.
Pero dónde está la garantía de que no hay errores en el circuito eléctrico de la nueva lámpara LED, y tampoco tendrás que modificarlo. Por lo tanto, creo que es conveniente reemplazar la batería de plomo en una linterna modificada, ya que garantizará un funcionamiento confiable de la linterna durante varios años más. Sí, y siempre será un placer usar una linterna, repararla y actualizarla con sus propias manos.
