Master F1
Почему выходят из строя садовые фонарики и как это исправить
Почему выходят из строя садовые фонарики и как это исправить
В последнее время всё большую популярность набирают различные садовые фонарики, которые днём накапливают энергию, используя солнечные батареи, а при наступлении темноты испускают слабый свет. Освещения от них, конечно, не много, зато выглядит красиво и придаёт пикантность ландшафтному дизайну даже в тёмное время суток.
Но, к сожалению, такие светильники не долговечны и уже к концу сезона половина из них перестаёт радовать глаз. Причина проста: вода. В моём палисаднике всё лето светили такие вот фонарики
тут будет фото, когда найду
Из надписей на оболочке указана только степень влагозащиты: IPx4, что соответствует защищённости от брызг. То есть, дождя они, вроде как, не боятся. Однако, к концу сезона пять из десяти фонариков деятельность свою прекратили именно из-за попавшей жидкости.
На фото видно количество конденсата внутри. При том, что дождя сегодня не было.
Светильники располагаются на высоте примерно 30 см от земли.
И разбираю корпус
Устройство фонарика довольно простое:
- аккумулятор ААА на 100 мАч 1,2 В. Этого достаточно, чтобы светить всю ночь. А солнечная батарея вряд ли ккумулятор бОльшей ёмкости может не успевать зарядиться полностью
- yx8018 dc-dc преобразователь для солнечной панели, включающий светодиод в тёмное время суток
- светодиод
- резистор
- солнечная батарея
- выключатель – корень зла
Ржавчины и окиси оказалось даже больше, чем я предполагал.
Я недаром обозвал тумблер корнем зла, так как как именно в нём теряется контакт.
Здесь я вижу три варианта:
- Заменить тумблер на новый, есть ссылка на алиэкспресс
- Замкнуть дорожку. Честно говоря, он нужен, чтобы включить светильник весной и отключить его осенью. При его отсутствии можно просто вынимать аккумулятор
- Восстановить имеющийся.
Как оказалось, он легко разбирается и чистится спиртом, зубной щёткой, ластиком, наждачной бумагой или чем вам ещё нравится
Вот он до чистки:
Доводим контакты до блеска:
Сам бегунок тоже желательно почистить от окиси при помощи наждачной бумаги. Сфотографировать не получилось, но думаю, суть ясна – всё что контактирует между собой должно быть чистым и плотно прижиматься друг к другу.
Платы тоже нужно привести в порядок. Я делаю это спиртом и зубной щёткой
Итак, при укрывании микросхемы от света, светодиод загорается, значит я всё делаю правильно. На фото видно, что в процессе чистки я оторвал провод от солнечной батареи, придётся паять, иначе аккумулятор не будет заряжаться.
Теперь я попытаюсь хоть как-то защитить плату от повторного окисления, чтобы продлить жизнь фонариков. Я не стану заливать никаким гелем или термоклеем, так как это может затруднить последующий возможный ремонт (например, замена того же тумблера). Поэтому втихаря утаскиваю у жены лак для ногтей и покрываю им уязвимые места насколько это возможно.
Не стоит замазывать микросхему, иначе она не «увидит» солнечного света и не выключит фонарик на рассвете
Неплохо бы ещё замазать все щели и отверстия в корпусе, возможно, постараюсь сделать это позднее. Тем не менее, защитить конструкцию полностью от влаги не удастся – это либо обездвижит тумблер, либо сделает невозможным дальнейшее обслуживание фонарика или замену аккумулятора.
Источник
Садовый светильник и его ремонт
Н.П. Власюк, г. Киев
В статье описывается автономный светодиодный светильник на фотоэлементе, приводится его принципиальная схема, нарисованная по монтажной плате, даются рекомендации по ремонту.
Садовый светильник на фотоэлементе, показанный на рис.1, изготовлен в Дании, тип модели 3989900. Предназначен он для контурного освещения дач. Его стоимость на рынках, в зависимости от жадности продавцов, колеблется в пределах 3-14 USD.
Устанавливается светильник с помощью своей «ножки» путем погружения ее в землю.
Обычно на даче устанавливают несколько светильников, обозначающие какой-либо контур, например дорожку или крыльцо дома. Единственный светодиод светильника не в состоянии осветить площадь дачи или усадьбы, он лишь обозначает место и выполняет декоративную функцию.
К светильнику прилагается описание, где подробно описывается внешнее устройство и правила пользования светильником, но его технические характеристики не приводятся, поэтому автору пришлось самостоятельно их «добывать» путем осмотра, измерений и испытаний.
Принцип работы светильника простой. В дневное время фотоэлемент, вмонтированный в верхнюю крышку плафона (рис.1,а), преобразовывает солнечную энергию в электрическую и заряжает аккумулятор. С наступлением темноты фоторезистор (датчик освещенности), также вмонтированный в верхнюю крышку плафона, через электронную схему включает единственный светодиод, излучающий желтый свет. Ночью аккумулятор разряжается и отдает запасенную днем электроэнергию. С рассветом тот же фоторезистор с помощью той же электронной схемы отключает светодиод. При достаточной освещенности фотоэлемент снова заряжает аккумулятор. 
Таким образом, светильник включается и выключается автоматически и работает автономно, без внешнего источника тока.
Технические характеристики светильника:
— аккумулятор — 1 шт., NiMH (никель-металло-гидридный), типоразмер АА, емкость 600 мА*ч, номинальное напряжение 1,2 В, расчетное количество циклов заряд-разряд — 500 раз;
— максимальный ток заряда разряженного аккумулятора от фотоэлемента (при перпендикулярном падении солнечных лучей) — 60 мА;
— при горизонтальном размещении фотоэлемента, т.е. при освещении солнечными лучами под углом 45. 60″ ток заряда около 40 мА;
— в пасмурною погоду ток заряда снижается до 2. 5 мА;
— ток, потребляемый электронной схемой, в дневное время — 4. 5 мкА;
— напряжение фотоэлемента зависит от освещенности и составляет (без нагрузки) 0. 2.35 В;
— длительность свечения светодиода в ночное время зависит от степени заряженности аккумулятора и его старения и колеблется в пределах 3. 8 ч. При вводе светильника в эксплуатацию рекомендуется зарядить аккумулятор от отдельного зарядного устройства или выключить электронный блок на несколько суток, чтобы фотоэлемент максимально зарядил аккумулятор. Если это не способствует увеличению длительности ночного свечения светодиода, то аккумулятор следует заменить.
Светильник легко разбирается. Плафон снимается поворотом на 90°. Вся электронная начинка размещается снаружи и внутри плафона. Для доступа внутрь плафона необходимо отвинтить 3 шурупа и снять крышку (рис.1,а, б). Фотоэлемент (размерами 55×55 мм) и фоторезистор смонтированы на верхней крышке плафона, чтобы максимально освещаться солнцем. Выключатель и аккумулятор установлены на крышке плафона, а монтажная плата (размерами 17×43 мм) с радиоэлементами — внутри плафона. 
Принципиальная схема светильника (рис.4) нарисована автором по монтажной плате (рис.2 и рис.3). Автор стремился обозначить все элементы так же, как и на монтажной плате (рис.2 и рис.3). Но производитель применил новую, более совершенную принципиальную схему, а монтажную плату заменить «не успел». На рис.4 показана новая принципиальная схема, расположенная изготовителями на старой монтажной плате.
С одной стороны, в новой схеме количество радиоэлементов уменьшено, но, с другой, введены новые, например индуктивность L1. Эти изменения хорошо видно на рис.2.
Рисуя принципиальною схему, автор самостоятельно ввел обозначения радиоэлементов, необозначенных на монтажной плате. Необходимость применения новой схемы вызвано стремлением производителей удешевить светильник.
Для нормальной работы светодиода необходимо напряжение 3 В, в то время как аккумулятор выдает лишь 1,2 В. При таком напряжении светодиод не светится.
Чтобы получить необходимые 3 В, конструкторы должны были выбрать один из вариантов; применить два или три аккумулятора, соединенных последовательно, что значительно повысило бы стоимость светильника, или применить электронною схему, которая увеличивала бы напряжение на светодиоде при использовании одного аккумулятора. Изготовители выбрали второй, более дешевый, вариант.
Из принципиальной схемы видно (рис.4), что фотоэлемент BL1 соединен с аккумулятором G1 через диод D1 без выключателя. Это означает, что фотоэлемент всегда будет заряжать аккумулятор при достаточном солнечном освещении.
Диод D1 препятствует разрядке аккумулятора, когда напряжение фотоэлемента ниже напряжения на аккумуляторе, когда же оно выше, диод свободно пропускает ток заряда. Выключателем SA1, вмонтированным в крышку плафона, можно отключать электронную схему, что бы она не разряжала аккумулятор, например, при хранении светильника или при необходимости длительного заряда аккумулятора.
Транзистор 02 типа S9014C (п-р-п; 45 В; 0,1 А) выполняет функцию ключа, в его базу включен фоторезистор R9 (обозначено автором), его тип не установлен, но величина сопротивления изменяется в зависимости от освещенности от 2,3 мОм до 190 Ом. При наступлении темноты сопротивление фоторезистора значительно увеличивается, потенциал на базе транзистора достигает порогового значения, транзистор Q2 открывается и запускает генератор, собранный на транзисторах Q1 (S9015С; р-п-р; 45 В; 0,1 А) и Q4 (S8050D; п-р-п; 25 В; 1,5 А). Обратною связь в генераторе выполняет конденсатор С2 (1000 пф). Форма импульсов на светодиоде показана на рис.4, частота их следования 59 кГц, а амплитуда достигает 3 В, при напряжении аккумулятора 1,2 В. Увеличения напряжения происходит за счет накопления энергии на индуктивности L1 (4,5 мкГн).
В процессе ночного разряда, напряжения на аккумуляторе уменьшается и при достижении его значения 0,7 В светодиод гаснет, хотя генератор продолжает работать, потребляя небольшой ток. Аккумулятор получает полный разряд. С наступлением рассвета фоторезистор R9, воздействуя на базы транзисторов Q2 и 04 (через резистор R7, R8), выключает работу генератора. При достаточной освещенности, когда напряжение на фотоэлементе превысит напряжение на аккумуляторе, начинается его заряд. Ток заряда аккумулятора все время меняется и зависит не только от освещенности фотоэлемента, но и от степени разряда аккумулятора. Чтобы аккумулятор получал достаточную порцию заряда, необходимо, чтобы солнечные лучи освещали фотоэлемент длительное время (рекомендуется 10. 12 ч). На практике это можно выполнить разве только в Африке. В странах СНГ много пасмурных дней, даже летом, и достаточной порции заряда аккумулятор не получит, в результате, ночью светодиод будет включен непродолжительное время (всего несколько часов). Автор считает, что мощность фотоэлемента в этом светильнике недостаточна.
РЕМОНТ
В описанном садовом светильнике протекают малые токи, поэтому схема работает довольно надежно, но ничего вечного нет. Если возникли проблемы с транзисторами, то их необходимо заменить, они недефицитны, все они имеют корпус ТО-92 и одинаковую цоколевку, показанную на рис.4.
Если вы присмотритесь к рис.3, то заметите на дорожке монтажной платы, в пайке светоди-ода, трещину. Она появилась в результате падения светильника. Светодиод имеет сравнительно большую массу и длинные ножки. Их необходимо было прикрепить к монтажной плате клеем, но изготовители этого не сделали, в результате — трещина. Она устраняется повторной пайкой.
Что касается долговечности работы светоди-ода, то он практически вечный.
Вторая неисправность типична для светильников, работающих на открытом воздухе, -окисление как жестяных контактов в гнезде установки аккумулятора, так и самих пластин аккумулятора. Причина — работа в условиях повышенной влажности (от росы или дождя). Чтобы ржавчина не появилась, необходимо смазать контакты гнезда и аккумулятора тонким слоем силиконовой смазки или солидола. Если ржавчина уже появилась, то ее перед смазыванием необходимо удалить. Кроме того, влага может вызвать коррозию токо-проводящих дорожек, и, хотя они покрыты лаком при изготовлении, практика показывает, что нужно повторно покрыть лаком всю монтажную плату.
В данном светильнике применен NiMH (никель-металлогидридный) аккумулятор 600 мА*ч, он выдерживает 500 циклов заряд-разряд, но в этих светильниках можно применить и NiCd (никель-кадмиевые) аккумуляторы, большой разницы между ними нет.
Заключение
На рынке представлено большое разнообразие садовых светодиодных светильников на фотоэлементах, особенно китайских. Читатель может применить подобные светильники не только на дачах, но и в сельских дворах. Некоторые из представленных на рынках светильников могут иметь по 9 и более светодиодов и обладать достаточной силой освещения небольшой территории дач или сельских дворов. Зарядка их аккумуляторов производится более мощными фотоэлементами. Некоторые из них устанавливают на высоких столбах. Все эти светильники вносят свою лепту в энергосбережение, которое так актуально в наше время.
Источник