Ремонт аккумуляторных фонариков
Фонарики со встроенными свинцово-кислотными аккумуляторами сейчас получили большое распространение. Долго после покупки проблем не возникает с ними. Через некоторое время продолжительность работы на одной зарядке снижается и потом фонарик работает очень мало. Можно, конечно, пойти купить новый. Но если Вы уже успели привыкнуть к своему фонарику и такая модель уже не продается-можно переделать его работу от батареек, Ni-MH или Ni-CD аккумуляторов. Этот способ хорош, если не удается найти такой же аккумулятор, который был установлен заводом.
Для этого нужно разобрать фонарик, извлечь неисправный аккумулятор и зарядное устройство (если оно встроено), приклеить отсек для батареек, с помощью программы рассчитать нужный номинал резистора исходя из напряжения питания от батареек, количества и типа установленных светодиодов, припаять резистор и все провода.
Для зарядки каждый раз придется разбирать фонарик, извлекать аккумуляторы и заряжать предназначенным для них устройством.
Переделал так же дешевый фонарик на батарейки.
Больше 2 штук типа ААА в его маленький корпус не поместились. Напряжение около 3 вольт. Поэтому резистор вообще убрал хотя с точки зрения радиотехники это не правильно. Пары щелочных батареек хватает примерно на год. Ni-MH аккумуляторы сюда не подходят так как напряжение у них меньше 3 вольт, необходимых светодиодам.
Несколько лет так используется. Встроенный аккумулятор испортился очень быстро.
Источник
Разборка и ремонт светодиодного фонарика
Китайские фонарики заполонили рынок, став важной частью быта множества людей. Они дешевы, функциональны и не требуют обслуживания. Однако есть риск неожиданного выхода аппарата из строя. На помощь придет знание, как разобрать и осуществить ремонт светодиодного фонарика.
Какие бывают неисправности фонарика
К распространенным причинам поломки относят следующие факторы:
- окисление и засорение контактов элементов питания;
- нарушение целостности проводов;
- неисправность выключателя;
- отсутствие питания в цепи;
- проблемы с зарядкой аккумуляторов;
- поломка светодиодов.
Видео по теме: 3 основные поломки налобных фонарей
Часто нарушение работы связано с окислением. Особенно это характерно для старых устройств, использующихся в сложных погодных условиях с высокой влажностью или перепадами температур. Продукты окисления остаются на металлических контактах и не позволяют току проходить от одного элемента к другому. При этом аппарат может мигать или не включаться.
Как разобрать фонарик своими руками
Первый этап ремонта — разборка. Большая часть моделей имеет сходную конструкцию и разбирается по одним принципам. Отдельно стоит рассмотреть ручные и налобные устройства.
Ручной
- Рукоятка откручивается от основной части. Иногда корпус состоит из трех частей и тогда придется отсоединить сначала верхнюю часть с линзой, а затем рукоятку.
- Из оставшейся части выталкивается микросхема с диодом.
- Для получения доступа к светодиоду и драйверу может потребоваться открутить шайбу пинцетом.
- Вынимается сама плата со светодиодным элементом.
Собирается конструкция в обратном порядке.
Налобный
Инструкция по разборке:
- Открывается отсек с элементами питания.
- Извлекаются батарейки или аккумуляторы.
- В открывшейся области потребуется открутить шурупы отверткой.
- Непосредственно под поддоном для батарей находится печатная плата со светодиодом и всеми сопутствующими элементами.
Обычно после откручивания винтов плату можно извлечь из корпуса лампы для последующего рассмотрения или ремонта. Иногда может потребоваться отсоединить защелки или крепления.
Сборка осуществляется в обратном порядке по тем же правилам.
Как починить фонарик
Если фонарик перестает работать, нередко проблема решается своими силами без особых знаний и инструментов. Первым делом необходимо проверить источники питания. Лучше попробовать вставить заведомо заряженные батареи.
Далее нужно внимательно осмотреть контакты. Желательно очистить все доступные места спиртом, чтобы устранить продукты окисления.
Если после очистки и проверки элементов питания аппарат все еще не работает, имеет смысл рассмотреть кнопку включения. Возможно, именно она не позволяет замкнуть контакт и направить энергию на светодиоды. Проверить работоспособность этого компонента можно, замкнув вручную контакты пинцетом или другим проводником. В том случае, если прибор загорится, необходимо поменять переключатель или же восстановить его работоспособность.
Будет полезно ознакомиться: Заметки о ремонте фонариков
В переключателе не должно быть никаких посторонних предметов или загрязнений. Докрутите резьбу, обеспечив таким образом более плотный контакт. Если это не помогло, можно попробовать припаять переключатель от другого фонарика с аналогичной конструкцией.
В ряде случаев причиной неисправности является перегорание элементов микросхемы. Иногда проблему можно решить прозвоном и последующей перепайкой вышедших из строя деталей. Но такая работа достаточно сложна и требует от пользователя определенных навыков. С учетом невысокой стоимости китайских моделей процедура и вовсе бессмысленна.
Рекомендуем к просмотру: Доработка фонарика
Как не допустить поломку
Чтобы фонарь мог прослужить максимально долго без неполадок, рекомендуется придерживаться некоторых правил:
- Покупать изделия только от надежных изготовителей с хорошей репутацией. Выбор в пользу дешевых китайских моделей с высокой долей вероятности приведет к быстрому выходу из строя.
- Условия эксплуатации прибора должны соответствовать конструкции. Если не предусмотрено качественной защиты от влаги или пыли, подвергать аппарат воздействию этих сред не рекомендуется. Это же касается температурного режима.
- Аккумуляторы или батареи питания должны быть также высокого качества. Любые перепады напряжения или тока негативно влияют на ресурс изделия.
- Желательно не оставлять устройство на долгое время включенным, если это не требуется. Каждая минута работы ускоряет деградацию кристалла, а также снижает емкость элемента питания.
- Желательно избегать физического воздействия на устройство и минимизировать риски разрушения корпуса.
Соблюдение описанных рекомендаций позволит обеспечить стабильную работу фонарика с сохранением всех его эксплуатационных характеристик. При этом деградация осветительного прибора неизбежна, однако она займет гораздо больше времени.
Отремонтировать вышедший из строя фонарик в ряде случаев можно своими силами без обращения к специалистам. Это связано с простотой конструкции и широкими возможностями по замене компонентов.
Источник
Ремонт китайского фонарика TrustFire XM-L Z5
Анекдот (вместо эпиграфа). Профессор читает лекцию студентам:… как видите, данное технологическое решение простое, понятное, и очень надёжное. По этим причинам оно и не используется. На практике применяют другую технологию, которую мы с вами будем изучать в течение следующих пары месяцев.
Этот недешевый в общем-то фонарик принесли в практически идеальном внешне состоянии, что говорит о его явно безвременной кончине. И дважды сдохшим изнутри.
Первый раз он почил когда сгорела электроника токового драйвера — вполне закономерно для экстремального режима на предельных нагрузках. После чего над ним поработал видимо «умелец», пустив питание кристалла напрямую — в результате выгорел и сам светодиод.
Изготовители старательно запилили маркировку транзисторов и микросхем, наверное из чувства стыда за неоптимальный выбор компонентов. Но при этом не удосужились облудить медные ободки на плате выключателя (слева, показан красной стрелкой), и на «пятаке» платы драйвера — которые контачат с алюминиевым корпусом. Пришлось сделать это самому, чтоб предотвратить разрушение металлов в образовавшейся гальванопаре. Выгоревший кристалл был демонтирован при помощи промышленного фена. Вместо него запаял свежеприобретенный OS-Star-5W Warm White 3000K 300Lm, рассчитанный на ток 0.7А с падением напряжения 6v на светодиоде. В фонарике он будет использоваться на пониженной мощности, с целью продления ресурса светодиода и времени автономной работы фонаря от АКБ.
Тестируем новый кристалл. Его теплоотводный «пятак» тоже припаял к подложке для улучшения теплоотдачи, но как оказалось в дальнейшем, на выбранном рабочем токе 0.2А фонарь практически не греется. Вольтметр (слева) показывает падение напряжения на светодиоде, подключенном к лабораторному источнику питания через ограничительный резистор.
Драйвер восстанавливать заморочно и бессысленно, да и как показано ниже — даже вредно по факторам надежности и КПД в случае применения фонаря для повседневных целей. Поэтому пятак был очищен от радиодеталей, а для ограничения тока светодиода в районе 0.2А на полных батареях использован резистор сопротивлением 10 Ом.
На фото рядом два резистора по 5.1 Ом, аналогичные тем что упакованы в термоусадку. Там они соединены там последовательно, т.к. резистора на 10 Ом не оказалось под рукой.
После промывки от флюса и сборки светодиодного узла, фонарик был поставлен на испытания. Аккумуляторы 18650 не «родные», выдранные из батблока отслужившего свой срок ноутбука. Тем не менее какой-то запас емкости в них еще остался. Перед началом прогона они были заряжены до напряжения 4.12v каждый.
Потребляемый ток замерялся каждый час. Через 7 часов непрерывной работы напряжение аккумуляторов снизилось до 3.6v, что говорит о еще не окончательном их разряде, но уже близко к этому. При этом фонарик достаточно ярко освещает помещение, а на улице хорошо просвечивает более чем на полсотни меторв. Таким образом изделие восстановлено, и соответствует пожеланиям заказчика.
Расчеты и обоснование
В оригинале был применен светодиод с падением напряжения на нем 3v. В сводной таблице указан ток светодиода в различных режимах работы фонаря, и ток потребления от источника питания. Первоисточник информации из форума, и из вот этого обзора
На основе этих данных можно посчитать коэффициент экономии энергии батарей в оригинальной конструкции фонаря:
Kэ = Iсд / Iпит
Получаем (округленно) для режимов:
- максимальный — 2.05
- средний — 1.78
- минимальный — 1.63
Эти цифры показывают во сколько раз ток потребления от батарей ниже тока, который был бы в схеме с непосредственной запиткой через ограничительный резистор. Т.е. по сути характеризуют экономию питания, получаемую за счет импульсного драйвера питания светодиода.
На новом установленном светодиоде падение напряжения уже 6v, он конструктивно состоит из двух трехвольтовых секций, включенных последовательно. А значит и количество излучаемого света при одном и том же протекающем токе, у него в два раза больше чем у оригинального трехвольтового.
Ток потребления схемы с резисторным ограничителем находится в пределах от 0.21 до 0.13 А, в зависимости от степени разряда батарей. Но с учетом удвоения излучаемого света, световой поток даже на разряжающихся акб заметно больше, чем у оригинальной схемы в минимальном (экономичном) режиме. Для резисторного ограничителя ток потребляемый от батарей и ток СД — одинаковы. Но можно посчитать КПД, как отношение мощности подводимой к СД к общей мощности потребляемой всей схемой.
Итак КПД высоконадежного фонаря с резистором вместо импульсного драйвера, на полностью заряженной батарее — 74%, а на разряжающейся — 81%.
Для расчета КПД в оригинальной конструкции с импульсной запиткой, примем падение напряжения на СД 3.1v, а ток светодиода не меняется по мере разряда АКБ.
Получается что на небольшой мощности для повседневных нужд — оптимальнее правильный подбор светодиода, и применение простого и надежного резисторного ограничения тока. Такой подход обеспечивает больший КПД использования энергии батарей, по сравнению с запиткой через импульсный драйвер. А также многолетний ресурс безотказной работы, обусловленный надежностью схемы, и тем что в недогруженном режиме светодиод прослужит во много раз дольше.
Расчет КПД в схеме драйвером произведен без учета увеличения потребляемого тока по мере разряда батарей. Поэтому реальный КПД с импульсником на посаженных батареях окажется чуть меньше значений, указанных в последней таблице.
С драйвером ток светодиода поддерживается неизменным, и соответственно его яркость. Поэтому по мере разряда батарей, потребляемый от них ток начинает увеличиваться. Батареи будут садиться всё быстрее и быстрее.
С резистором же ситуация в точности наоборот — ток потребления снижается при разряде батарей, и т.о. позволяет протянуть на одной зарядке раза в полтора… два примерно дольше, чем если б было с драйвером. Конечно это достигается ценой некорого снижения яркости, но в такой ситуации лучше чтоб хоть немного да светило, чем вообще никак.
Вариант использовать вместо резистора проходной стабилизатор тока на ИМС или полевом транзисторе — рассматривал, но тоже отклонил т.к. сокращается время автономной работы по сравнению с резисторной схемой.
Выбор резистора был обусловлен разумным компромиссом между минимально необходимой освещенностью при разряде батарей, и стремлением по максимуму продлить время автономной работы фонаря. Что и было достигнуто — на посаженных батареях фонарь позволяет читать книжный текст, и дает вполне приемлимую освещенность для ориентирования на улице, «пробивая» десятки метров.
Источник