Как се изработва факла

Факелът е незаменим инструмент в дома и в индустрията. Навсякъде, където липсва светлина, тя ще ви помогне да свършите работа, да откриете проблем, да намерите паднал или търкулнал се предмет. За да поправите повредения фенер или да го модернизирате, трябва да знаете неговата електрическа схема.

Как работи ръчната горелка

Изработката на ръчна горелка не е сложна. Състои се от отделение за батерии и отделение с излъчвател и рефлектор, както и от ключ за захранване.

Състав на ръчното фенерче.

Това съдържание не се е променило от изобретяването на джобното електрическо фенерче, въпреки че базата от компоненти се е променила драстично.

Схема на обикновена горелка

Електрическата схема на обикновена джобна лампа се състои само от три елемента:

• батерия (или няколко);
• превключвател на захранването;
• Електрическа крушка с нажежаема жичка.

Схема на фенерче с крушка с нажежаема жичка.

Схема на светодиодно фенерче

В съвременните условия крушките с нажежаема жичка са интензивно изместени от светодиодите. Те не издържаха на конкуренцията поради по-ниската си ефективност и по-краткия си живот. В преносимите ръчни осветителни тела също се използват широко полупроводникови светлоизлъчващи елементи. Но простото заменяне на крушка със светодиод (или матрица от светодиоди) не е ефективно. Необходимо е устройство, което да ограничава тока през полупроводниковите елементи. Това се нарича водач и е електронен регулатор на тока.

Схема на джобна лампа с LED матрица.

Недостатъкът на тази схема е ниската ремонтопригодност на такава горелка - за възстановяване на електронната схема са необходими квалифициран техник и подходящо лабораторно оборудване.

Схема на светодиодната матрица с резистор като драйвер.

Шофьорът може да бъде обикновен резисторкоето ще ограничи тока и ще потуши излишното напрежение. Но за резистора ще се изразходва доста енергия. За фенер, захранван от електрическата мрежа, този факт не е от значение, но за фенер, захранван от батерия или акумулатор, този недостатък може да е от решаващо значение.

Важно! В конструкцията на светодиодния фенер е добавен още един елемент - радиатор. Макар че излъчването на светодиодите не е основно свързано с нагряването, законът на Джаул-Ленц не може да бъде заобиколен. При преминаването на ток през излъчващите елементи се генерира топлина. Ако не се вземат мерки, прегряването на светодиодите ще намали значително продължителността на живота им.

Прочетете също

Ръчно изработена факла

 

Схематична схема на фар

Популярен дизайн на светодиодно фенерче е челният фар. Такова фенерче ви позволява да освободите напълно ръцете си и да насочите светлинния лъч към желаното място, като завъртите главата си: следвайки погледа си. Това е удобно при ремонт на автомобил, при ходене в тъмни помещения и др.

Схемата на такова осветително тяло е изградена на следния принцип:

• схема за управление (отговаряща за превключването на режимите);
• буферен усилвател;
• транзисторен превключвател за включване на светодиода.

Един от вариантите на такова устройство е, когато блокът за управление е направен на стандартен микроконтролер (например ATtiny85), с програма за управление на режима на излъчвателя, междинният усилвател е операционен усилвател OPA335, а като превключвател се използва полеви транзистор IRLR2905.

Схема на джобно LED фенерче, базирано на микроконтролер.

Тази схема е евтина и надеждна, но има технологичен недостатък: трябва да програмирате контролера преди монтажа. Поради това в масовото производство като блок за управление се използва специализиран чип FM2819 (на корпуса може да се постави съкратено обозначение 819L). Този чип може да включва и изключва светлоизлъчващия елемент и е програмиран с четири режима:

• максимална яркост;
• средна яркост;
• минимална яркост;
• стробоскопична светлина (мигаща светлина).

Режимите се превключват циклично чрез кратко натискане на бутона. Дългото натискане на бутона превключва лампата в режим SOS. Не е възможно да се промени програмата (поне в информационния лист не се споменава такава възможност). Устройството не се нуждае от междинен усилвател, но не е възможно да се свързват много мощни светодиоди директно към изхода - има ограничение на натоварването (и защита срещу превишаване на натоварването).

Схема на джобно LED фенерче върху специализиран чип.

Затова мощните елементи се свързват чрез превключвател. В повечето случаи това е полеви транзистор, който позволява продължителна работа с голям ток в дрейновата верига, например FDS9435A на Fairchild или подобен, който може да се избере от параметрите на таблицата със спецификации на FDS9435A.

Схемата на фенерчето се свежда само до два активни елемента и сноп от няколко кондензатора и резистора (плюс батерийни клетки и матрица от на светодиодиразбира се).

Прочетете също

Описание и оценка на фаровете

 

Схема на акумулаторно фенерче със зареждане на 220V

По-удобно и икономично е фенерчето да се захранва не от батерии, а от акумулаторни батерии, които могат да се презареждат. Още по-удобно е да имате фенерче, чиито клетки могат да се зареждат, без да се изваждат от корпуса. Необходимо е само да свържете горелката към еднофазна електрическа мрежа с напрежение 220 V.

Схема на еднофазно светодиодно фенерче 220 V със зареждане от електрическа мрежа 220 V.

Тук към конвенционалната схема са добавени елементи:

• полувълнов токоизправител на диодите VD1, VD2 (може да се монтира и в мостова схема);
• Баластен кондензатор за гасене на прекомерно напрежение C1 със съпротивление на разреждане R1;
• резистор R2 за ограничаване на тока на зареждане на батерията;
• R4VD5 верига за индикация на връзката с електрическата мрежа.

Важно! Тези безтрансформаторни вериги имат съществен недостатък. Ако случайно докоснете някоя точка от веригата, има риск да се окажете под напрежение. От друга страна, използването на понижаващ трансформатор в мрежата води до значително увеличаване на теглото и размерите.

Поради това тази схема се среща все по-рядко. За зареждане на батериите, без да ги изваждате, се използват външни захранващи устройства с ниско изходно напрежение (включително зареждане от USB-съвместимо устройство).

Надграждане на факли

При внимателно разглеждане на принципната схема на фенерчето от предишния раздел става ясно, че светодиодът VD5 е винаги включен, когато е свързан към 220 V. Светенето му не зависи от заряда и дори от наличието на батерии. За да се елиминира този недостатък, веригата за индикация трябва да бъде включена във веригата за зареждане на батерията. За да направите това, инсталирайте резистор R5 с мощност 0,5 W, така че при ток от 100 mA той да изпуска около 3 V (около 30 ома). Схемата за индикация трябва да се свърже паралелно, като се спазва полярността.

Схема на модификацията на веригата за индикация.

Всички промени и допълнения са показани със синя линия. След модификацията светодиодът ще свети само в случай на зареждащ ток (при изключено захранване на матрицата на излъчвателя!).

Прочетете също

Топ на най-добрите фенерчета

 

Проверка на функционалността

Ако китайският фенер не работи, можете да се опитате да намерите дефектния елемент и да го замените или Ремонт. Алгоритъмът за търсене е показан на примера с фенерче, захранвано от електрическата мрежа.

Схема за проверка на функционирането на фенера.

1. Ако фенерът не свети, а индикаторът не светва, когато го включите, трябва да проверите дали във веригата има 220 V. За тази цел измерете променливото напрежение в точка 1. Ако няма напрежение, проверете захранващия кабел и конектора.
2. Ако всичко е наред, светодиодът трябва да свети. Ако това не е така, проверете веригата му, както и диода VD2 за късо съединение.
3. След това извадете батериите и проверете постоянното напрежение в точка 2 - то трябва да е приблизително равно на напрежението на батерията. Ако не, проверете дали диодите VD1, VD2 са в ред.
4. Ако всичко е наред, вероятно батериите са повредени. Проверете напрежението на батерията.
5. Ако случаят не е такъв, превключвателят трябва да се провери с тестер в режим на звуков тест (при изключено устройство от електрическата мрежа и изключени батерии!).
6. Ако и тук всичко е наред, грешката е в драйвера или в матрицата на светодиода.

С малко познания в областта на електротехниката не е трудно да се модернизира или ремонтира ръчна горелка. Основното е да разберете конструкцията.