Kaip sukonstruotas degiklis
Žibintuvėlis yra nepakeičiamas įrankis jūsų namuose ar įmonėje. Ten, kur trūksta šviesos, ji padės atlikti darbą, rasti problemą, surasti nukritusį ar sukritusį daiktą. Norėdami pataisyti sugedusį žibintą arba jį patobulinti, turite žinoti jo elektrinę schemą.
Kaip veikia rankinis degiklis
Rankinio degiklio konstrukcija nėra sudėtinga. Jį sudaro akumuliatoriaus skyrius, skyrius su spinduliuote ir reflektoriumi, taip pat maitinimo jungiklis.
Šis turinys nepasikeitė nuo kišeninio elektrinio žibintuvėlio išradimo, nors sudedamųjų dalių bazė smarkiai pasikeitė.
Paprasto degiklio principinė schema
Paprastos kišeninės lemputės elektros grandinės schemą sudaro tik trys elementai:
- akumuliatorių (arba kelis);
- maitinimo jungiklis;
- kaitrinė lemputė.
LED žibintuvėlio schema
Šiuolaikinėmis sąlygomis kaitrines lemputes intensyviai keičia šviesos diodai. Jie neatlaikė konkurencijos dėl mažesnio efektyvumo ir trumpesnio tarnavimo laiko. Nešiojamuosiuose rankiniuose šviestuvuose taip pat plačiai naudojami puslaidininkiniai šviesos elementai. Tačiau paprasčiausiai pakeisti lemputę šviesos diodu (arba šviesos diodų matrica) neįmanoma. Reikia įtaiso, kuris ribotų srovę per puslaidininkinius elementus. Tai vadinama vairuotojas tai elektroninis srovės reguliatorius.
Šios grandinės trūkumas yra tai, kad toks degiklis yra sunkiai taisomas - elektroninei grandinei atkurti reikėtų kvalifikuoto techniko ir atitinkamos laboratorinės įrangos.
Vairuotojas gali būti nuolatinis rezistoriuskuris apribos srovę ir užgesins perteklinę įtampą. Tačiau nemažai energijos bus iššvaistyta rezistoriui. Žibintui, maitinamam iš elektros tinklo, šis faktas nėra svarbus, tačiau akumuliatoriniam arba baterijų žibintui šis trūkumas gali būti labai svarbus.
Svarbu! Į LED žibinto konstrukciją įtraukiamas dar vienas elementas - radiatorius. Nors šviesos diodų spinduliavimas iš esmės nėra susijęs su kaitinimu, tačiau Džaulio ir Lenco dėsnio negalima apeiti. Srovei tekant per spinduliuojančius elementus, išsiskiria šiluma. Jei nepaisysite to, kad šviesos diodai perkaista, gerokai sutrumpės jų tarnavimo laikas.
Priekinio žibinto principinė schema
Populiari LED žibintuvėlio konstrukcija yra priekinis žibintas. Toks žibintuvėlis leidžia visiškai atlaisvinti rankas ir nukreipti šviesos spindulį į norimą vietą pasukant galvą: sekant žvilgsnį. Tai patogu remontuojant automobilį, vaikštant tamsesnėse vietose ir pan.
Tokio šviestuvo schema sudaryta pagal tokį principą:
- valdymo grandinė (atsakinga už režimų perjungimą);
- buferinis stiprintuvas;
- tranzistoriaus jungikliu įjungti šviesos diodą.
Vienas iš tokio įtaiso variantų yra toks, kai valdymo blokas yra standartinis mikrovaldiklis (pvz., ATtiny85) su programa, skirta valdyti emiterio režimą, tarpinis stiprintuvas yra operacinis stiprintuvas OPA335, o kaip jungiklis naudojamas lauko tranzistorius IRLR2905.
Ši grandinė yra nebrangi ir patikima, tačiau ji turi technologinį trūkumą: prieš montuojant reikia užprogramuoti valdiklį. Todėl masinėje gamyboje kaip valdymo blokas naudojama specializuota mikroschema FM2819 (ant korpuso gali būti naudojamas sutrumpintas žymėjimas 819L). Ši mikroschema gali įjungti ir išjungti šviesą skleidžiantį elementą, joje užprogramuoti keturi režimai:
- didžiausias ryškumas;
- vidutinio ryškumo;
- mažiausias ryškumas;
- stroboskopinė lemputė (mirksinti šviesa).
Režimai perjungiami cikliškai trumpai paspaudus mygtuką. Ilgai paspaudus mygtuką, lempa perjungiama į SOS režimą. Programos pakeisti neįmanoma (bent jau duomenų lape tokia galimybė nenurodyta). Prietaisui nereikia jokio tarpinio stiprintuvo, tačiau labai galingų šviesos diodų negalima jungti tiesiai prie išėjimo - yra apkrovos apribojimas (ir apsauga nuo apkrovos viršijimo).
Todėl didelės galios elementai jungiami per jungiklį. Dažniausiai tai yra lauko tranzistorius, leidžiantis nuolat veikti didele srove nutekėjimo grandinėje, pavyzdžiui, FDS9435A iš "Fairchild" ar panašus, kurį galima pasirinkti iš FDS9435A specifikacijos lentelės parametrų.
Struktūra | Maksimali užtūros ir šaltinio įtampa, V | Kanalo atviros būsenos varža | Didžiausia išsklaidoma galia, W | Didžiausia nutekėjimo srovė nepertraukiamu režimu, A |
P kanalo | 25 | 0,05 Om, esant 5,3 A, 10 V | 2,5 | 5,3 |
Žibintuvėlio grandinę sudaro tik du aktyvieji elementai ir keletas kondensatorių bei rezistorių (taip pat akumuliatoriaus elementai ir matrica iš šviesos diodųžinoma).
Įkraunamo žibintuvėlio su 220 V įkrova principinė schema
Patogiau ir ekonomiškiau žibintuvėlį maitinti ne baterijomis, o įkraunamomis baterijomis, kurias galima įkrauti. Dar patogiau turėti žibintuvėlį, kurio elementus galima įkrauti neišimant jų iš korpuso. Degiklį tereikia prijungti prie 220 V vienfazio elektros tinklo.
Čia įprastinė grandinė papildyta elementais:
- pusės bangos lygintuvas ant diodų VD1, VD2 (taip pat gali būti sujungtas į tiltelio grandinę);
- Balastinis kondensatorius per didelei įtampai gesinti C1 su iškrovos varža R1;
- rezistorių R2, kad apribotų akumuliatoriaus įkrovimo srovę;
- R4VD5 grandinėlė, rodanti prisijungimą prie elektros tinklo.
Svarbu! Šios grandinės be transformatorių turi didelį trūkumą. Atsitiktinai palietus bet kurį grandinės tašką, kyla pavojus, kad jis bus įjungtas. Kita vertus, naudojant tinklo žeminimo transformatorių, gerokai padidėja svoris ir matmenys.
Todėl ši schema tampa vis retesnė. Išoriniai maitinimo šaltiniai su maža išėjimo įtampa (įskaitant įkrovimą iš su USB suderinamo įrenginio) naudojami akumuliatoriams įkrauti jų neišimant.
Degiklių atnaujinimas
Atidžiai išnagrinėjus ankstesniame skyriuje pateiktą žibintuvėlio principinę schemą, akivaizdu, kad prijungus prie 220 V įtampos visada šviečia šviesos diodas VD5. Jo švytėjimas nepriklauso nuo įkrovos ir net nuo baterijų buvimo. Norint pašalinti šį trūkumą, indikacijos grandinė turėtų būti įtraukta į akumuliatoriaus įkrovimo grandinę. Norėdami tai padaryti, įdėkite 0,5 W rezistorių R5, kad 100 mA srovė sumažintų apie 3 V (apie 30 omų). Indikacijos grandinė turi būti jungiama lygiagrečiai, laikantis poliškumo.
Visi pakeitimai ir papildymai pažymėti mėlyna linija. Po modifikavimo šviesos diodas šviečia tik esant įkrovimo srovei (kai emiterio matricos maitinimo šaltinis yra išjungtas!).
Funkcionalumo patikrinimas
Jei kiniškas degiklis neveikia, galite pabandyti rasti sugedusį elementą ir jį pakeisti arba Remontas. Paieškos algoritmas parodytas maitinimo tinklo žibintuvėlio pavyzdžiu.
- Jei žibintas nešviečia, o įjungus jį į elektros tinklą indikatorius neįsižiebia, reikėtų patikrinti, ar į grandinę tiekiama 220 V įtampa. Tam išmatuokite kintamosios srovės įtampą 1 taške. Jei nėra įtampos, patikrinkite maitinimo laidą ir jungtį.
- Jei viskas gerai, šviesos diodas turėtų šviesti. Jei taip nėra, patikrinkite, ar jo grandinė ir diodas VD2 nėra trumpojo jungimo.
- Tada išimkite baterijas ir patikrinkite nuolatinę įtampą 2 taške - ji turi būti maždaug lygi baterijos įtampai. Jei ne, patikrinkite, ar diodai VD1, VD2 yra tvarkingi.
- Jei viskas gerai, tikriausiai sugedo akumuliatoriai. Patikrinkite akumuliatoriaus įtampą.
- Jei taip nėra, jungiklį reikia patikrinti testeriu, naudojant garsinio testavimo režimą (kai prietaisas yra atjungtas nuo elektros tinklo ir atjungtos baterijos!).
- Jei ir čia viskas gerai, vadinasi, gedimas yra tvarkyklėje arba šviesos diodų matricoje.
Turint šiek tiek elektrotechnikos žinių, nesunku patobulinti ar suremontuoti rankinį degiklį. Svarbiausia suprasti konstrukciją.