Miten soihtu rakennetaan

Taskulamppu on välttämätön työkalu kotona ja teollisuudessa. Valon puute auttaa sinua tekemään töitä, löytämään ongelman, paikallistamaan pudonneen tai vierimään joutuneen esineen. Jos haluat korjata viallisen lyhdyn tai päivittää sen, sinun on tunnettava sen kytkentäkaavio.

Miten käsisoihtu toimii

Käsisoihtimen rakentaminen ei ole monimutkaista. Se koostuu paristolokerosta ja lokerosta, jossa on lähetin ja heijastin, sekä virtakytkimestä.

Kädessä pidettävän taskulampun koostumus.

Tämä sisältö ei ole muuttunut taskusähkölampun keksimisen jälkeen, vaikka elementtipohja onkin muuttunut huomattavasti.

Kaaviokuva yksinkertaisesta soihdusta

Yksinkertaisen taskulampun sähköpiirikaavio koostuu vain kolmesta elementistä:

• paristo (tai useita);
• virtakytkin;
• Hehkulamppu.

Kaaviokuva hehkulampulla varustetusta taskulampusta.

LED-taskulampun kaaviokaavio

Nykyaikaisissa olosuhteissa hehkulamput on korvattu voimakkaasti LEDeillä. Ne eivät ole kestäneet kilpailua niiden alhaisemman tehokkuuden ja lyhyemmän käyttöiän vuoksi. Kannettavissa käsivalaisimissa käytetään myös laajalti puolijohde-elementtejä. Mutta pelkkä hehkulampun korvaaminen LEDillä (tai LED-matriisilla) ei ole vaihtoehto. Tarvitaan laite, joka rajoittaa puolijohde-elementtien läpi kulkevaa virtaa. Tätä kutsutaan kuljettaja ja se on elektroninen virran säädin.

Kaavio LED-matriisin taskulampusta.

Tämän virtapiirin haittapuolena on sen huono korjattavuus - elektroniikkapiirin palauttaminen vaatii pätevän teknikon ja asianmukaiset laboratoriolaitteet.

Kaavio LED-matriisipolttimosta, jossa vastus toimii ohjaimena.

Kuljettaja voi olla tavallinen vastusjoka rajoittaa virtaa ja sammuttaa ylijännitteen. Mutta vastukseen tuhlataan melko paljon tehoa. Verkkovirralla toimivalle lyhdylle tämä seikka ei ole tärkeä, mutta akku- tai paristokäyttöiselle lyhdylle tämä haitta voi olla ratkaiseva.

Tärkeää! Suunnittelussa LED-lyhty lisää toisen elementin - jäähdytyselementti. Vaikka ledien säteily ei olekaan olennaisesti yhteydessä lämmitykseen, Joule-Lenzin lakia ei voida kiertää. Kun virta kulkee säteilevien elementtien läpi, syntyy lämpöä. Jos LEDien ylikuumeneminen ei oteta huomioon, se lyhentää niiden käyttöikää huomattavasti.

Lue myös

Käsintehty taskulamppu

 

Kaaviokuva ajovalaisimesta

Suosittu LED-taskulamppu on otsalamppu. Tällaisen taskulampun avulla voit vapauttaa kätesi täysin ja suunnata valonsäteen haluttuun paikkaan kääntämällä päätäsi: seuraamalla katseesi. Tämä on kätevää, kun korjaat autoa, kävelet pimeillä alueilla jne.

Tällaisen valaisimen järjestelmä on rakennettu seuraavan periaatteen mukaisesti:

• ohjauspiiri (vastaa toimintatilan vaihtamisesta);
• puskurivahvistin;
• transistorikytkin LEDin sytyttämiseksi.

Yksi tällaisen laitteen muunnoksista on, kun ohjausyksikkö on tehty tavallisella mikrokontrollerilla (esimerkiksi ATtiny85), jossa on ohjelma, jolla ohjataan emitterin tilaa, välivahvistin on operaatiovahvistin OPA335 ja kytkimenä käytetään kenttäefektitransistoria IRLR2905.

Kaaviokuva mikrokontrolleriin perustuvasta tasku-LED-taskulampusta.

Tämä piiri on edullinen ja luotettava, mutta sillä on tekninen haittapuoli: ohjain on ohjelmoitava ennen asennusta. Siksi massatuotannossa käytetään ohjausyksikkönä FM2819-erikoissirua (kotelossa voi olla lyhenne 819L). Tämä siru voi kytkeä valoa säteilevän elementin päälle ja pois päältä, ja siihen on ohjelmoitu neljä tilaa:

• maksimikirkkaus;
• keskinkertainen kirkkaus;
• vähimmäiskirkkaus;
• stroboskooppivalo (vilkkuva valo).

Tilat vaihtuvat syklisesti painamalla painiketta lyhyesti. Painikkeen pitkä painallus kytkee lampun SOS-tilaan. Ohjelman muuttaminen ei ole mahdollista (ainakaan tietolehdessä ei mainita tällaista mahdollisuutta). Laite ei vaadi mitään välivahvistinta, mutta erittäin voimakkaita LED-valoja ei voi kytkeä suoraan lähtöön, koska siinä on kuormitusrajoitus (ja suojaus kuorman ylittymistä vastaan).

Erikoissirulla varustetun tasku-LED-taskulampun kaaviokuva.

Siksi suuritehoiset elementit kytketään kytkimen kautta. Useimmissa tapauksissa se on kenttäefektitransistori, joka mahdollistaa jatkuvan suurvirtaisen toiminnan tyhjennyspiirissä, kuten Fairchildin FDS9435A tai vastaava, joka voidaan valita FDS9435A:n spesifikaatiotaulukon parametrien perusteella.

Taskulampun virtapiiri koostuu vain kahdesta aktiivisesta elementistä ja useiden kondensaattoreiden ja vastusten muodostamasta valjaasta (sekä paristokennoista ja matriisista, jossa on LEDittietysti).

Lue myös

Ajovalaisimien kuvaus ja luokitus

 

Kaaviokuva ladattavasta taskulampusta, jossa on 220 V:n latausverkko

On kätevämpää ja taloudellisempaa, että taskulamppu ei saa virtaa paristoista vaan ladattavista akuista, jotka voidaan ladata uudelleen. Vielä kätevämpää on taskulamppu, jonka kennot voi ladata irrottamatta niitä kotelosta. Sinun tarvitsee vain kytkeä polttimo 220 voltin yksivaiheiseen verkkovirtaan.

Kaaviokuva yksivaiheisesta 220 V:n LED-taskulampusta, jonka lataus tapahtuu 220 V:n verkkovirrasta.

Tässä perinteiseen piiriin on lisätty elementtejä:

• puoliaaltotasasuuntaaja diodeilla VD1, VD2 (voidaan myös koota siltapiiriksi);
• Liiallisen jännitteen sammuttamiseen tarkoitettu liitäntälaitekondensaattori C1 ja purkausvastus R1;
• vastus R2 akun latausvirran rajoittamiseksi;
• R4VD5-ketju ilmaisee yhteyden verkkovirtaan.

Tärkeää! Näissä muuntajattomissa piireissä on merkittävä haittapuoli. Jos johonkin virtapiirin kohtaan kosketaan vahingossa, on vaarana, että virta kytkeytyy päälle. Verkkovirtamuuntajan käyttö sen sijaan lisää painoa ja mittoja huomattavasti.

Siksi tämä järjestelmä on harvinaistumassa. Ulkoisia virtalähteitä, joiden lähtöjännite on alhainen (mukaan lukien lataus USB-yhteensopivasta laitteesta), käytetään akkujen lataamiseen niitä irrottamatta.

Soihtujen päivittäminen

Edellisessä osassa esitetyn taskulampun kaaviokaavion lähempi tarkastelu osoittaa, että LED VD5 palaa aina, kun se on kytketty 220 voltin jännitteeseen. Sen hehku on riippumaton varauksesta ja jopa paristojen läsnäolosta. Tämän haitan poistamiseksi merkkipiiri olisi sisällytettävä akun latauspiiriin. Tätä varten asenna 0,5W vastus R5 niin, että 100mA:n virralla se laskee noin 3V (noin 30 ohmia). Merkkipiiri on kytkettävä rinnakkain napaisuus huomioiden.

Kaaviokuva näyttöpiirin muutoksesta.

Kaikki muutokset ja lisäykset on merkitty sinisellä viivalla. Muutoksen jälkeen LED palaa vain latausvirran ollessa päällä (emitterimatriisivirtalähteen ollessa kytkettynä pois päältä!).

Lue myös

Parhaat taskulamput

 

Toiminnallisuuden tarkistus

Jos kiinalainen taskulamppu on epäkunnossa, voit yrittää löytää viallisen elementin ja vaihtaa sen tai Korjaus. Hakualgoritmi esitetään esimerkissä verkkovirralla toimivan taskulampun avulla.

Kaaviokuva lyhdyn toiminnan tarkistamiseksi.

1. Jos lyhty ei loista eikä merkkivalo syty, kun se on kytketty, tarkista, että virtapiiriin tulee 220 V:n jännite. Tätä varten mitataan vaihtojännite pisteessä 1. Jos jännitettä ei ole, tarkista virtajohto ja liitin.
2. Jos kaikki on kunnossa, LEDin pitäisi palaa. Jos näin ei ole, tarkista sen virtapiiri sekä diodi VD2 oikosulun varalta.
3. Irrota seuraavaksi paristot ja tarkista tasajännite kohdassa 2 - sen pitäisi olla suunnilleen sama kuin paristojännite. Jos ei, tarkista, että diodit VD1 ja VD2 ovat kunnossa.
4. Jos kaikki on kunnossa, paristot ovat todennäköisesti viallisia. Tarkista akun jännite.
5. Jos näin ei ole, kytkin on tarkistettava testerillä äänitestitilassa (laite irrotettuna sähköverkosta ja paristot irrotettuina!).
6. Jos kaikki on tällöinkin kunnossa, vika on ohjaimessa tai LED-matriisissa.

Käsipolttimen päivittäminen tai korjaaminen ei ole vaikeaa, kun on hieman sähkötekniikan tuntemusta. Tärkeintä on ymmärtää rakenne.