LED 램프용 LED 유형. 강력한 LED 손전등을 선택할 때 찾아야 할 사항
오랜 시간 동안 다양한 LED 헤드램프, 에너지 절약 램프, 고출력 손전등, 소형 손전등, 수중 손전등 및 모든 종류의 백업 조명 옵션을 사용해 보면서 실무에서 많은 경험을 쌓았습니다. 사용. 이 기사에서는 어떤 손전등을 선택했는지 설명하고, 어떤 유형의 손전등이 있는지, 어떤 광원이 있는지, LED 라벨링을 이해하는 방법, 어떤 배터리를 선택하는 것이 더 좋은지, 그 이유를 간략하게 설명하려고 노력할 것입니다. 나는 손전등의 팬이 아니며 실용성과 편의성의 관점에서만 관심이 있다는 점에 유의해야 합니다. 나는 유행하는 손전등을 200달러에 구입하여 추가로 10%의 빛의 힘을 쫓지 않을 것이며, 10% 더 약하면서도 동시에 10배 더 저렴한 손전등을 선택할 것입니다. 기본 개념부터 시작하겠습니다.
손전등에는 어떤 LED가 사용됩니까?
내 목표는 손전등에 사용되는 광원의 전체 범위를 공개하는 것이 아니기 때문에 가장 많이 사용되는 주요 광원인 LED에 초점을 맞추겠습니다. 오늘날 생산되는 손전등의 90% 이상이 LED 손전등이라고 해도 틀리지 않을 것 같습니다. 따라서 우리는 백열등과 가스 방전 램프를 우리의 목적에 맞지 않는 것으로 간주하여 폐기합니다.
관광용 등불과 램프에는 어떤 종류의 LED가 있습니까?
가장 인기 있는 LED 제조업체인 Cree에서는 제품을 두 가지 유형으로 나눕니다. 일반 이름으로 알려진 강력한 LED입니다. X램프그리고 엄청 밝아요( 고휘도). 전력 소비가 다르며 첫 번째 그룹에는 허용 전류 값이 350mA 이상인 LED가 포함됩니다. 초고휘도 제품은 평균 30-50mA의 낮은 작동 전류를 위해 설계되었습니다. 세 번째 그룹에는 COB LED를 포함하겠습니다. 이는 여러 개의 발광 크리스탈을 하나의 하우징에 배치할 수 있는 비교적 새로운 기술입니다. 이 기술의 장점은 각 요소에 별도의 하우징이 필요하지 않고 별도로 납땜할 필요가 없기 때문에 이러한 요소의 상대적인 가격이 저렴하다는 것입니다. 단점은 하나의 하우징에 여러 개의 크리스탈을 배치하여 에너지 효율이 향상되지 않았지만 강력한 장거리 손전등에 중요한 방출 표면의 면적이 증가했으며 광원이 클수록 초점을 맞추기가 더 어렵다는 것입니다.
이들은 모두 표면 실장 다이오드이며 열 전도성 기판에 설치됩니다. 또한 다리 부분에 표시형 LED가 있으며, 이를 보드의 구멍에 장착합니다(가열에는 문제가 없으므로). 밝기는 상당히 낮지만 동시에 전력이 매우 낮기 때문에(25mA 미만) 밝기가 중요한 것이 아니라 작동 시간이 중요한 랜턴 및 램프에 사용할 수 있습니다. .
이제 어떤 유형의 다이오드가 어떤 목적으로 사용되는지 예를 들어 설명하고 LED 이름을 해독하는 방법도 알려 드리겠습니다.
LED가 빛나는 이유는 무엇입니까? 운전자에 대해 조금
LED 작동에는 작동 전압과 전류라는 두 가지 매개변수가 중요합니다. LED의 작동 전압을 "전압 강하"라고도 합니다. 이는 LED가 통과한 후 회로의 전압이 정확히 이 "강하"만큼 작아진다는 것을 의미합니다. 전압 강하가 3.7V인 LED에 6V의 전원을 공급하면 LED가 이를 소비하고 동일한 회로에서 그 뒤에 연결된 장치는 2.3V를 수신하게 됩니다. 그러나 우리에게 가장 중요한 것은 LED가 전압이 아닌 전류에 관심을 갖는다는 것입니다.
그는 필요한 만큼의 전압을 사용하지만 모든 전류를 흡수하려고 노력할 것입니다. 전원 공급 장치가 100A를 출력할 수 있는 경우 LED는 소진될 때까지 전류를 끌어옵니다. 작동 방식은 간단합니다. LED는 전류를 소비하고 결과적으로 가열됩니다. LED가 가열되면 LED의 저항이 떨어지며, 이는 더 많은 전류가 LED를 통과할 수 있음을 의미하며, 더 많이 가열되고 저항도 더 많이 떨어집니다. 전류를 제한하지 않으면 LED가 단순히 소진됩니다. 따라서 LED 전원 회로에는 제한 요소가 있어야 합니다.
일반적으로 LED와 직렬로 LED가 흡수할 수 있는 것보다 더 많은 전류가 통과하지 못하도록 하는 "목"인 전류 제한기를 설치해야 합니다. 이 요소를 "드라이버"라고 합니다. 가장 간단한 드라이버는 저항입니다. 밝기 조정이 없고 전원 전압이 변동하지 않는 회로에 사용됩니다.
보다 복잡한 드라이버는 LED 전압 강하 수준에서 작동 전압을 안정화하고 전류 강도를 조절하여 조명의 밝기를 변경할 수 있습니다. 또한 운전자는 손전등의 다양한 조명 모드(점멸등, SOS 등)를 담당합니다.
손전등의 밝기와 내구성은 운전자에 따라 결정된다고 할 수 있습니다.
손전등에 고전력 Cree LED 사용
선택해야 하는 대부분의 고전력 손전등은 Cree 다이오드로 제작되므로 Cree 고전력 LED부터 시작해 보겠습니다. 올바른 LED를 선택하려면 이러한 LED에 대해 무엇을 알아야 합니까? 첫 번째는 XM-L, XM-L2 등 제조 기술이다. 10W의 동일한 전력과 최대 전류로 XM-L LED는 1000lm의 광속을 생성하고 Cree XM-L2는 거의 1200lm을 생성합니다.
그러나 다이오드 마킹에서는 소위 밝기 빈. 제조 과정에서 기술적 변형이 가능하므로 각 LED 배치는 흰색의 밝기와 색조를 기준으로 정렬됩니다. 가장 밝은 다이오드는 더 비싸고 덜 밝으며 더 저렴하게 판매됩니다. Cree의 밝기 표시는 bin J(350mA 전류에서 약 30루멘)부터 bin U2(동일 전류에서 300루멘 이상)까지입니다.
또 무엇이 중요합니까? 방출되는 빛의 색상입니다. 자연의 주요 광원은 가열된 몸체입니다. 따라서 처음에는 켈빈 단위로 측정된 가열 온도에 따라 달라지는 가시광선 스펙트럼을 "색온도"라는 용어라고 합니다. Aliexpress에서 구입할 수 있는 LED 손전등에 대한 설명에는 색온도 표시가 거의 표시되지 않으며 일반적으로 "따뜻한 흰색", "흰색" 및 "시원한 흰색"이라는 용어가 사용됩니다. 이는 "따뜻한 흰색", "흰색"을 의미합니다. "및 "차가운"흰색". 개인적인 경험으로 볼 때 대부분의 경우 시원한 흰색을 선택하는 것이 가치가 있다고 말할 수 있습니다. 캠핑 조건, 여름 낚시 중 비교했습니다. 차가운 백색광 광선의 빛의 밝기가 동일하면 그림이 더욱 대비되고 세밀해집니다.
즉, 가장 밝은 손전등이 필요하다면 밝기 저장소가 U2이고 시원한 흰색 색조를 지닌 XM-L2 LED 기반 손전등을 선택해야 합니다.
예를 들어, 다음은 자연광의 색온도 표입니다.
좋습니다. 우리는 LED 손전등을 선택했습니다. 강력하고 밝습니다. 문제는 여전히 남아 있습니다. 우리는 무엇을 먹일 것입니까? 최대 모드의 Cree xm-l2 LED는 3A를 소비하고 일반 모드에서는 2.85V에서 700mA를 소비하며 일반적으로 18650 리튬 배터리로 전원을 공급하며 가장 비싼 배터리의 최대 용량은 3.7V 전압에서 3700mAh입니다. 따라서 이상적인 조건(운전자의 효율성을 고려하지 않는 경우)에서 손전등은 가장 비싼 배터리를 사용하여 최대 밝기에서 96분 동안만 작동하거나 일반 밝기에서 약 6시간 동안 작동합니다.
그리고 여기서 질문이 생깁니다. 한 번의 낚시 여행에 6시간의 손전등 작동이 충분할까요? 그다지 밝지 않은 빛에서도 6시간 동안 지속되는 배터리 하나에 5달러를 소비하는 것이 합리적입니까, 아니면 덜 밝지만 오래 지속되는 손전등을 주문하는 것이 더 낫습니까? 그렇게 미친 밝기의 손전등이 필요합니까 (그리고 1200 루멘은 100W 백열등의 밝기입니다), 아니면 절반이면 충분합니까? 여기에서 손전등의 다른 유형의 LED(예: XR-C, XR-E, XP-C 또는 XP-E)를 고려하기 시작합니다. 이는 작동 중에 더 작은 밝기 상자를 생성하지만 전력 소모가 훨씬 적습니다. . 이 LED의 특성에 대해서는 설명하지 않겠으며 검색 엔진에서 쉽게 찾을 수 있습니다. 아래에서는 손전등 설명에서 어떤 LED를 어떤 용도로 사용했는지 언급하겠습니다.
손전등 작은 태양 ZY-A21
니켈 AA 또는 14500 리튬 배터리로 구동되는 좋은 장거리 손전등으로 구입했는데 처음에는 밝기에 매우 만족했지만 제조업체는 잘못된 드라이버를 설치했습니다. 구입 후 몇 년이 지나서 손전등이 깜박이기 시작했고, 분해해서 전압과 전류를 측정했습니다. 최대 모드의 드라이버는 설치된 Cree XR-E LED에 대해 1A의 최대 허용 전류와 함께 2.1A의 전류를 제공하고 "절반" 모드에서는 1.1A의 전류를 제공하는 것으로 나타났습니다. 이로 인해 글로우의 밝기가 증가했지만 다이오드의 수명이 크게 단축되어 결국 검게 변했습니다.
Aliexpress에 LED가 있다는 점을 이용하여 XR-E 대신 3A를 쉽게 처리할 수 있는 XP-L LED를 주문했습니다. 내가 이미 말했듯이 유일한 것은 따뜻한 흰색을 주문한 것이 헛된 것입니다. 차갑게 주문했어야 했는데.
그 결과, 최대 모드와 절반 모드 모두에서 밝기가 크게 증가했습니다. 그러나 LED의 모양과 크기가 다르기 때문에 크기가 커지고 광점의 명확한 경계가 사라졌습니다. 손전등 반사경이 "렌즈형" XR-E용으로 설계되었기 때문입니다. 범위는 동일하게 유지됩니다. 높은 밝기는 초점 흐림을 보상합니다. 큰 장점은 LED가 부드러운 모드에서 작동하고 이제 손전등이 매우 오랫동안 지속된다는 것입니다.
종합적인 생각: 나는 이 손전등을 원래 목적으로 사용하는 경우가 거의 없습니다. 정전이 발생하면 대부분 집에 머물러 있습니다. 멀리까지 밝게 빛나고 싶은 분들에게는 더욱 적합할 것 같습니다. 예를 들어, 격납고 반대편에서 누가 돌아다니는지 보여주고, 필요한 경우 악당의 머리를 때리는 넓은 지역의 경비원. 낚시할 때 99%의 경우 헤드램프만으로 충분합니다.
취약성으로 인해 A21 손전등은 더 이상 생산되지 않으며 권장하지 않습니다. 그러나 XP-L 다이오드를 사용하면 존재할 권리가 있으므로 신뢰할 수 있는 제조업체의 동일한 디자인에 XP-L 및 XM-L 다이오드가 있는 예산 손전등 두 개를 추천하겠습니다(첫 번째는 더 밝지만 두 개는 더 밝습니다). 달러가 더 비쌉니다).
Aliexpress의 헤드램프
낚시용 헤드램프는 대체불가한 물건이라 5개나 가지고 있습니다. 첫째, 나는 혼자 낚시하러 가는 일이 거의 없다. 둘째, 어부나 관광객을 위한 손전등은 필수 품목입니다. 항상 여분의 손전등 두 개를 가지고 있어야 합니다. 그리고 마지막으로 최초의 손전등은 Cree LED가 전설이던 약 15년 전에 구입되었으며, 이러한 다이오드가 포함된 손전등은 매니아들에 의해 많은 돈을 받고 구입되었습니다. 당시에는 대체로 일반 배터리가 없었기 때문에 헤드램프의 가장 중요한 지표는 배터리 한 세트의 작동 시간이었습니다. 그것부터 시작합시다.
LED 표시등이 포함된 경제적인 헤드램프
2000년대 중반 가장 인기 있었던 손전등. LED가 3개, 9개, 12개, 18개, 심지어 24개 있는 버전도 본 적이 있습니다. 패키지에는 최대 500루멘이라는 미친 숫자가 적혀 있지만 실제로 표시기 LED의 밝기는 단위당 약 2루멘입니다. 높이 조절도, 빔 포커싱도 없었지만 무게는 약 30g에 불과했습니다. 동시에, 큰 장점은 에너지 소비 또는 오히려 에너지 소비가 부족하다는 것입니다. 모델에 따라 하나의 다이오드의 작동 전류는 최대 20mA입니다. 가방 속에서 잊어버리고 최소한의 밝기로 켜둔 손전등은 일주일이 지난 다음 낚시 여행에서도 여전히 빛나고 있었다. 최대 밝기에서는 또 다른 손전등이 이틀 연속으로 작동할 수 있습니다. 물론 지금은 그런 할아버지를 찾기가 어렵지만 손전등으로 성공적으로 대체 할 수 있습니다. 초고휘도 COB 다이오드, 최대 밝기로 최소 하루 작업, 절약 모드에서 최대 일주일 작업 (알카라인 배터리 사용) ). 그리고 이 모든 기쁨은 2달러도 채 되지 않습니다.
이념이 유사한 또 다른 손전등은 경사각을 조정하는 기능이 중요하게 개선되었습니다. 표시 LED 대신 COB를 사용하면 작동 시간은 단축되지만 밝기는 크게 향상됩니다. 가격은 동일합니다.
당신은 확실히 이러한 손전등 중 하나를 가지고 있어야합니다. 밤에 타이어를 교체하거나 퓨즈를 교환하거나 오일 레벨을 확인해야 할 경우 또는 낚시 중에 다른 조명이 젖을 경우를 대비하여 항상 차에 가지고 있습니다. Eneloop 배터리는 (다른 기사) 내부에 설치되어 1년 이상 조용히 충전됩니다.
시간의 시험을 견디는 헤드램프
저는 2011년에 두 개를 구입했는데, 최초의 저렴한 Cree Q5가 판매되었을 때 가격이 16달러였던 것으로 기억합니다. 이것은 낚시할 때 물고기를 비추고 저녁 식사 때 테이블 위에 걸어 두는 데 사용할 수 있는 조정 가능한 빔이 있는 매우 진지한 랜턴입니다. 배터리 세트는 하룻밤 동안 충분합니다. 기울기 조절과 편안한 스트랩이 있습니다. 현재 가격에서 좋은 경제적 옵션입니다.
이 손전등에 사용할 수 있는 AAA 배터리 세트가 여러 개 있는 경우 이 손전등을 적극 권장합니다. 그렇지 않다면 계속 읽어보세요.
Aliexpress의 Cree XM-L용 헤드램프
실제로 다른 모든 손전등을 대체하는 강력한 LED가 장착된 헤드램프입니다. 친구의 낚시 여행에서 처음 본 제품을 구입했습니다. 엄청난 밝기 보유량, 최대 모드에서는 거의 사용되지 않지만 큰 물고기를 착륙시킬 때 필수 불가결합니다. 넓은 광선조차도 몇 미터 동안 물을 관통합니다. 예를 들어, 절벽에 서서 4미터 길이의 손잡이가 달린 뜰채에 큰 메기를 착륙시키는 경우 뜰채 자체와 물고기의 모든 동작을 제어할 수 있습니다.
배터리와 차량용 충전기가 모두 포함된 제품으로 구매했습니다. 가장 큰 장점은 차 안에서 바로 충전이 가능하다는 점입니다. 단점은 배터리 1개용 슬롯이 있는 버전을 구입했다는 것입니다. 이제 그들은 동일한 가격(약 7달러)에 배터리 2개가 포함된 버전을 판매합니다. 듀얼 배터리 버전을 권장하는 이유는 무엇입니까? Cree XM-L은 최대 모드에서 최대 10W의 매우 강력한 LED입니다. 2600mAh 배터리 12개를 구입했는데, 배터리 1개는 최대 모드에서 1시간, 절약 모드에서 3시간 동안 지속됩니다. 밤새 낚시를 한다면 배터리를 교체해야 합니다. 배터리 2개(5200mAh)로 밤잠을 잘 수 있고, 셀당 방전전류가 절반으로 줄어들기 때문에 작동시간도 15% 더 늘어난다. 그리고 필요할 경우 2셀 손전등도 하나로 쉽게 작동할 수 있다. 배터리, 이후 연결은 병렬입니다. 추가 배터리의 무게는 머리 뒤쪽에 있고 전혀 느껴지지 않으므로 무시할 수 있습니다.
손전등, 그래서 내 필요에 꼭 맞는 완벽한 손전등을 찾는 일이 끝났다고 생각하여 하나 구입했습니다. 주의하세요: 이 손전등을 구입한 후에는 나사를 풀고 나사산 연결부에 밀봉제를 떨어뜨리는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 렌즈가 갑자기 눈 속으로 날아가는 것을 방지할 수 있습니다. 이는 밤에 찾기가 매우 불편하지만 필요한 경우 손전등을 분해할 수 있습니다(이유는 상상할 수 없지만 알 수는 없습니다).
방금 이 기사를 위해 손전등 사진을 찍을 때 두 번째 손전등에 XM-L이 아닌 XP-E2가 포함되어 있는 것을 발견했습니다. XML이 있다고 확신하고 처음에는 당황했지만 가을에 현장에서 두 손전등을 차례로 사용했고 아무런 차이도 느끼지 못했다는 것을 기억했습니다. XP-E2는 방출 표면적이 절반이므로 빔의 초점이 더 잘 맞춰지기 때문일 가능성이 높습니다. 그러나 에너지 소비는 3배나 적습니다. 3배 더 오래 일할 거예요. 아마도 이것은 진정으로 이상적인 손전등일 것입니다. 절반 밝기에서 12시간, 최대 밝기에서 5시간, 강력하고 얇은 빔으로 밝기와 작동 시간 간의 최적의 절충안입니다.
XP-L, XM-L, XP-E2의 손전등 밝기 비교
이전 텍스트를 보여주는 최종 사진입니다.
- 중앙에는 XP-L V5 LED 손전등이 있습니다. 예상대로 가장 많은 빛을 생성합니다. 그러나 따뜻한 흰색의 그늘은 그림을 부드럽게 만듭니다. 설계된 손전등에 잘못된 LED를 사용했기 때문에 빔의 초점이 명확하지 않고 광점의 가장자리가 흐릿합니다.
- 왼쪽에는 XM-L T2 다이오드(시원한 흰색)가 있는 손전등이 있습니다. 밝지는 않지만 완벽하게 집중되어 있습니다. 사진이 더 대조적이네요.
- 오른쪽에는 XP-E2의 손전등이 있습니다. 광점도 작고 초점도 좋고 밝기도 괜찮습니다.
스스로 결론을 내리십시오. 현재 저는 세 번째 손전등을 가장 자주 사용합니다.
LED 손전등.
http://ua1zh. *****/led_driver/led_driver. htm
가을이 왔습니다. 밖은 이미 어두워졌고 입구에는 아직 전구가 없습니다. 망쳤어... 다음날 - 또 안 돼. 예, 이것이 우리 삶의 현실입니다... 아내를 위해 손전등을 샀는데, 알고 보니 아내의 지갑에 비해 너무 컸습니다. 나는 그것을 직접해야만했다. 이 계획은 독창적인 척하지는 않지만 누군가에게는 효과가 있을 수도 있습니다. 인터넷 포럼에 따르면 그러한 기술에 대한 관심은 줄어들지 않습니다. 나는 가능한 질문을 예상합니다. "ADP1110과 같은 기성 칩을 사용하고 귀찮게하지 않는 것이 더 쉽지 않습니까?" 예, 물론 훨씬 쉽습니다.
그러나 Chip&Dip에서 이 칩의 가격은 120루블이고 최소 주문량은 10개이며 실행 시간은 한 달입니다. 이 디자인을 제작하는 데는 프로토타입 제작 시간을 포함해 정확히 1시간 12분이 걸렸으며 비용은 LED당 8루블입니다. 자존심이 강한 라디오 아마추어는 항상 나머지를 쓰레기통에서 찾을 것입니다.
실제로 전체 계획은 다음과 같습니다.
시간솔직히 누군가가 묻는다면 맹세하겠습니다. 이 모든 것이 어떤 원칙에 따라 작동합니까?
그리고 내가 더 혼내줄게응, 인장을 달라고 하면...
아래는 실용적인 디자인의 예입니다. 이 경우에는 일종의 향수로 만든 적절한 상자를 가져갔습니다. 원하는 경우 손전등을 더욱 컴팩트하게 만들 수 있습니다. 모든 것은 사용된 하우징에 따라 결정됩니다. 이제 두꺼운 마커로 손전등을 몸에 넣을 생각입니다.
세부 사항에 대해 조금 : 저는 트랜지스터 KT645를 사용했습니다. 이것은 방금 손에 들어 왔습니다. 시간이 있으면 VT1을 선택하여 실험하여 효율성을 약간 높일 수 있지만 사용된 트랜지스터에서 근본적인 차이를 얻을 수는 없을 것입니다. 변압기는 직경 10mm의 투자율이 높은 적절한 페라이트 링에 감겨 있으며 PEL-0.31 와이어 2x20개를 포함합니다. 권선은 한 번에 두 개의 와이어로 감겨 있으며 비틀림 없이 가능합니다. 이것은 ShTTL이 아닙니다. 정류기 다이오드 - 모든 쇼트키, 커패시터 - 6V 전압용 탄탈륨 SMD. LED - 3-4V 전압의 매우 밝은 흰색. 공칭 전압 1.2V의 배터리를 배터리로 사용했을 때 제가 가지고 있던 LED를 통한 전류는 18mA였고, 공칭 전압 1.5V의 건전지를 사용할 때는 22mA로 최대 광 출력을 제공했습니다. . 전체적으로 장치는 약 30-35mA를 소비했습니다. 가끔 손전등을 사용하는 것을 고려하면 배터리는 1년 정도는 갈 수 있을 것 같습니다.
| 배터리 전압이 회로에 적용되면 고휘도 LED와 직렬로 연결된 저항 R1의 전압 강하는 0V입니다. 따라서 트랜지스터 Q2는 꺼지고 트랜지스터 Q1은 포화 상태가 됩니다. Q1의 포화 상태는 MOSFET을 켜서 인덕턴스를 통해 LED에 배터리 전압을 공급합니다. 저항 R1을 통해 흐르는 전류가 증가함에 따라 트랜지스터 Q2가 켜지고 트랜지스터 Q1이 꺼지며 결과적으로 MOSFET 트랜지스터도 꺼집니다. MOSFET이 꺼진 상태인 동안 인덕턴스는 쇼트키 다이오드 D2를 통해 LED에 계속 전력을 공급합니다. HB LED는 1W Lumiled 백색 LED입니다. 저항 R1은 LED의 밝기를 제어하는 데 도움이 됩니다. 저항 R1의 값을 높이면 글로우의 밝기가 감소합니다. http://www. *****/솀/설계도. HTML? 디=55155 |
현대적인 손전등 만들기
http://www. *****/schemes/contribute/constr/light2.shtml
쌀. 1. 전류 안정기의 개략도
아마추어 무선계에서 오랫동안 알려진 펄스 전류 안정기 회로 (그림 1)를 사용하고 현대적이고 저렴한 무선 구성 요소를 사용하면 매우 우수한 LED 손전등을 조립할 수 있습니다.
수정 및 변경을 위해 저자는 6V 4Ah 배터리가 포함된 잡종 손전등, 4.8V 0.75A 램프의 "스포트라이트" 및 4W LDS의 확산 광원을 구입했습니다. "원래" 백열 전구는 너무 높은 전압에서 작동하여 거의 즉시 검게 변했으며 몇 시간 작동한 후에 고장났습니다. 배터리를 완전히 충전하면 4~4.5시간 동안 작동할 수 있습니다. LDS를 켜면 일반적으로 배터리에 약 2.5A의 전류가 로드되어 1~1.5시간 후에 방전됩니다.
손전등을 개선하기 위해 라디오 시장에서 알려지지 않은 브랜드의 백색 LED를 구입했습니다. 하나는 빔 발산이 30o이고 "스포트라이트"용 작동 전류는 100mA이고 작동 전류는 12개의 무광택 LED입니다. LDS를 교체하려면 20mA. 계획 (그림 1)에 따르면 약 90 %의 효율로 안정적인 전류 발생기가 조립되었습니다. 스태빌라이저의 회로 덕분에 표준 스위치를 사용하여 LED를 전환할 수 있었습니다. 다이어그램에 표시된 LED2는 10개의 배터리입니다. 평행한동일한 흰색 LED가 연결되어 있으며 각각 정격 전류는 20mA입니다. LED의 병렬 연결은 전류-전압 특성의 비선형성과 가파른 특성으로 인해 완전히 권장되지 않는 것 같습니다. 그러나 경험에 따르면 LED 매개변수의 확산이 너무 작아서 이러한 연결을 사용하더라도 작동 전류가 거의 동일합니다. 중요한 것은 LED의 완전한 식별입니다. 가능하면 "동일한 공장 포장에서" 구매해야 합니다.
물론 수정 후 "스포트라이트"는 약간 약해졌지만 충분히 충분했으며 확산광 모드는 시각적으로 변하지 않았습니다. 하지만 이제는 전류 안정기의 고효율 덕분에 방향성 모드를 사용할 때 배터리에서 70mA의 전류가 소비되고 확산 모드에서는 mA, 즉 손전등이 재충전없이 약 50m 동안 작동 할 수 있습니다 또는 각각 25시간. 밝기는 전류 안정화로 인해 배터리 방전 정도에 영향을 받지 않습니다.
전류 안정기 회로는 다음과 같이 작동합니다. 회로에 전원이 공급되면 트랜지스터 T1과 T2가 잠기고 T3은 열립니다. 잠금 해제 전압이 저항 R3을 통해 게이트에 적용되기 때문입니다. LED 회로에 인덕터 L1이 있기 때문에 전류가 원활하게 증가합니다. LED 회로의 전류가 증가함에 따라 R5-R4 체인의 전압 강하도 증가하며, 약 0.4V에 도달하자마자 트랜지스터 T2가 열리고 T1이 열리고 이어서 전류 스위치 T3이 닫힙니다. 전류의 증가가 멈추고 인덕터에 자기 유도 전류가 나타나 LED와 저항기 R5-R4 체인을 통해 다이오드 D1을 통해 흐르기 시작합니다. 전류가 특정 임계값 아래로 감소하면 트랜지스터 T1과 T2가 닫히고 T3이 열려 인덕터에 새로운 에너지 축적 주기가 발생합니다. 정상 모드에서 진동 과정은 수십 킬로헤르츠 정도의 주파수에서 발생합니다.
세부 정보: 부품에 대한 특별한 요구 사항은 없으며 소형 저항기와 커패시터를 사용할 수 있습니다. IRF510 트랜지스터 대신 IRF530 또는 전류가 3A 이상, 전압이 30V 이상인 n채널 전계 효과 스위칭 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. 다이오드 D1에는 전류에 대한 쇼트키 장벽이 있어야 합니다. 1A 이상이므로 일반 고주파형 KD212라도 설치하면 효율이 최대 75~80%까지 감소합니다. 인덕터는 직접 제작할 수 있으며 0.6mm보다 얇지 않은 와이어 또는 더 나은 여러 개의 얇은 와이어 묶음으로 감겨 있습니다. 아머 코어 B16-B18당 약 20-30번의 와이어 회전이 필요하며 비자성 간격은 0.1-0.2mm 또는 2000NM 페라이트에서 가깝습니다. 가능하다면 비자성 갭의 두께는 장치의 최대 효율에 따라 실험적으로 선택됩니다. 스위칭 전원 공급 장치 및 에너지 절약 램프에 설치된 수입 인덕터의 페라이트를 사용하면 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 이러한 코어는 스레드 스풀 모양을 가지며 프레임이나 비자성 간격이 필요하지 않습니다. 컴퓨터 전원 공급 장치에서 볼 수 있는 압축 철 분말로 만든 토로이달 코어의 코일(출력 필터 인덕터가 감겨 있음)은 매우 잘 작동합니다. 이러한 코어의 비자성 간격은 생산 기술로 인해 볼륨 전체에 고르게 분포됩니다.
동일한 안정기 회로를 회로나 셀 정격을 변경하지 않고 9V 또는 12V 전압의 다른 배터리 및 갈바니 셀 배터리와 함께 사용할 수 있습니다. 공급 전압이 높을수록 손전등이 소스에서 소비하는 전류가 줄어들고 효율은 변하지 않습니다. 작동 안정화 전류는 저항 R4 및 R5에 의해 설정됩니다. 필요한 경우 부품에 방열판을 사용하지 않고 설정 저항의 저항을 선택하여 전류를 1A까지 늘릴 수 있습니다.
배터리 충전기는 "원래" 그대로 두거나 알려진 방식에 따라 조립할 수 있으며, 심지어 손전등의 무게를 줄이기 위해 외부에서 사용할 수도 있습니다.
장치는 손전등 본체의 빈 공간에 매달아 설치하여 조립되며 밀봉을 위해 핫멜트 접착제로 채워집니다.
손전등에 새 장치인 배터리 충전 표시기를 추가하는 것도 좋은 생각입니다(그림 2).
쌀. 2. 배터리 충전 수준 표시기의 개략도.
이 장치는 기본적으로 개별 LED 눈금이 있는 전압계입니다. 이 전압계에는 두 가지 작동 모드가 있습니다. 첫 번째 모드에서는 방전되는 배터리의 전압을 추정하고, 두 번째 모드에서는 충전 중인 배터리의 전압을 추정합니다. 따라서 충전 정도를 정확하게 평가하기 위해 이러한 작동 모드에 대해 서로 다른 전압 범위가 선택되었습니다. 방전 모드에서 배터리의 전압이 6.3V이면 배터리가 완전히 충전된 것으로 간주할 수 있으며, 완전히 방전되면 전압은 5.9V로 떨어집니다. 충전하는 동안 전압이 다르므로 배터리는 완전히 충전된 것으로 간주됩니다. 단자의 전압이 7, 4V이면 충전됩니다. 이와 관련하여 표시기 작동을 위한 알고리즘이 개발되었습니다. 충전기가 연결되지 않은 경우, 즉 "+ 충전"단자에서 전압이 없으면 2색 LED의 "주황색" 크리스탈의 전원이 차단되고 트랜지스터 T1이 잠깁니다. DA1은 저항 R8에 의해 결정되는 기준 전압을 생성합니다. 기준 전압은 전압계 자체가 구현되는 비교기 OP1.1 - OP1.4 라인에 공급됩니다. 배터리 충전량이 얼마나 남았는지 확인하려면 S1 버튼을 눌러야 합니다. 이 경우 전체 회로에 공급 전압이 공급되고 배터리 전압에 따라 특정 수의 녹색 LED가 켜집니다. 완전히 충전되면 5개의 녹색 LED 열 전체가 켜지고, 완전히 방전되면 가장 낮은 LED 하나만 켜집니다. 필요한 경우 저항 R8의 저항을 선택하여 전압을 조정합니다. 충전기가 켜져 있는 경우 “+충전” 단자를 통해 다이오드 D1은 LED의 "주황색" 부분을 포함하여 회로에 전압을 공급합니다. 또한 T1은 저항 R9를 열고 저항 R8과 병렬로 연결하므로 DA1에 의해 생성된 기준 전압이 증가하여 비교기의 작동 임계값이 변경됩니다. 전압계는 더 높은 전압으로 조정됩니다. 이 모드에서는 배터리가 충전되는 동안 표시기에 빛나는 LED 열과 함께 충전 과정이 표시됩니다. 이번에는 열이 주황색입니다.
수제 LED 손전등
이 기사는 라디오 아마추어 관광객과 어떤 식 으로든 경제적 인 광원 문제 (예 : 야간 텐트)에 직면 한 모든 사람을 대상으로합니다. 최근 LED 손전등은 누구도 놀라지 않았지만 그러한 장치를 만든 경험을 공유하고 디자인을 반복하려는 사람들의 질문에도 답변하려고 노력할 것입니다.
메모:이 기사는 옴의 법칙을 잘 알고 있고 납땜 인두를 손에 들고 있는 "고급" 무선 아마추어를 대상으로 합니다.
기본은 두 개의 AA 배터리로 구동되는 구매한 손전등 "VARTA"였습니다.
https://pandia.ru/text/78/440/images/image006_50.jpg" width="600" height="277 src=">
조립된 다이어그램은 다음과 같습니다.
기준점은 DIP 칩의 다리입니다.
다이어그램에 대한 몇 가지 설명: 전해 커패시터 - 탄탈륨 CHIP. 직렬 저항이 낮아 효율성이 약간 향상됩니다. 쇼트키 다이오드 - SM5818. 적절한 정격이 없었기 때문에 초크를 병렬로 연결해야 했습니다. 커패시터 C2 - K10-17b. LED - 매우 밝은 흰색 L-53PWC "Kingbright". 그림에서 볼 수 있듯이 전체 회로가 발광부의 빈 공간에 쉽게 들어맞는다.
이 연결 회로의 안정기 출력 전압은 3.3V입니다. 공칭 전류 범위(15-30mA)에서 다이오드의 전압 강하는 약 3.1V이므로 출력과 직렬로 연결된 저항기에 추가 200mV를 뿌려야 했습니다. 또한 소형 직렬 저항기는 부하 선형성과 회로 안정성을 향상시킵니다. 이는 다이오드에 음의 TCR이 있고 예열되면 순방향 전압 강하가 감소하여 전압 소스에서 전원을 공급받을 때 다이오드를 통과하는 전류가 급격히 증가하기 때문입니다. 병렬 연결된 다이오드를 통해 전류를 균등화할 필요가 없었습니다. 눈으로 밝기 차이가 관찰되지 않았습니다. 또한 다이오드는 동일한 유형이었고 동일한 상자에서 가져 왔습니다.
이제 발광기의 디자인에 대해 알아보십시오. 아마도 이것이 가장 흥미로운 세부 사항일 것입니다. 사진에서 볼 수 있듯이 회로의 LED는 단단히 밀봉되어 있지 않지만 구조의 제거 가능한 부분입니다. 나는 손전등을 망가뜨리지 않기 위해 이렇게 하기로 결정했고, 필요하다면 일반 전구를 삽입할 수도 있었습니다. 두 마리의 새를 일석이조로 고민한 끝에 이런 디자인이 탄생하게 되었습니다.
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여기에는 특별한 설명이 필요하지 않다고 생각합니다. 동일한 손전등의 원래 전구가 찢어지고 4면의 플랜지에 4개의 절단이 이루어집니다(하나는 이미 있었습니다). 4개의 LED는 더 넓은 적용 범위를 위해 약간의 간격을 두고 원형으로 대칭으로 배열됩니다(베이스에 약간의 파일링을 해야 했습니다). 양극 단자 (다이어그램에 따르면)는 절단 부분 근처의베이스에 납땜되고 음극 단자는 내부에서베이스의 중앙 구멍에 삽입되어 절단되고 납땜됩니다. 그 결과 일반 백열 전구를 대신하는 "램프 다이오드"가 탄생했습니다.
마지막으로 테스트 결과에 대해 설명합니다. 신속하게 결승선에 도달하고 새로 만든 손전등의 기능을 이해하기 위해 반쯤 방전된 배터리를 테스트에 사용했습니다. 배터리 전압, 부하 전압, 부하 전류를 측정하였다. 실행은 2.5V의 배터리 전압으로 시작되었으며, 이 전압에서는 LED가 더 이상 직접 켜지지 않습니다. 공급 전압이 ~1.2V로 감소할 때까지 출력 전압(3.3V)의 안정화가 계속되었습니다. 부하 전류는 약 100mA(다이오드당 ~ 25mA)였습니다. 그런 다음 출력 전압이 원활하게 감소하기 시작했습니다. 회로는 더 이상 안정화되지 않지만 가능한 모든 것을 출력하는 다른 작동 모드로 전환되었습니다. 이 모드에서는 최대 0.5V의 공급 전압까지 작동했습니다! 출력 전압은 2.7V로 떨어졌고 전류는 100mA에서 8mA로 떨어졌습니다. 다이오드는 여전히 켜져 있었지만 그 밝기는 어두운 입구에 있는 열쇠 구멍을 비추기에 충분했습니다. 그 후 회로가 전류 소비를 중단했기 때문에 배터리 방전이 실질적으로 중단되었습니다. 이 모드로 10분 더 서킷을 달리고 나니 지루해져서 더 이상 달릴 필요가 없었기 때문에 서킷을 껐습니다.
동일한 소비전력에서 기존 백열전구와 빛의 밝기를 비교하였습니다. 1V 0.068A 전구가 손전등에 삽입되었으며, 3.1V의 전압에서 LED와 거의 동일한 전류(약 100mA)를 소비했습니다. 결과는 분명히 LED에 유리한 것입니다.
파트 II. 효율성에 대해 조금 또는 "완벽에는 한계가 없습니다."
LED 손전등에 전원을 공급하기 위해 첫 번째 회로를 조립하고 이에 대해 위 기사에 쓴 지 한 달 이상이 지났습니다. 놀랍게도 이 주제는 리뷰 수와 사이트 방문 수로 판단할 때 매우 인기 있는 것으로 나타났습니다. 그 이후로 나는 주제에 대해 어느 정도 이해를 얻었으며, 주제를 더 진지하게 받아들이고 더 철저한 연구를 수행하는 것이 내 의무라고 생각했습니다. 이 아이디어는 비슷한 문제를 해결한 사람들과의 소통을 통해서도 떠올랐습니다. 몇 가지 새로운 결과에 대해 말씀드리고 싶습니다.
첫째, 회로의 효율성을 즉시 측정했어야 했는데, 그 효율성은 의심스러울 정도로 낮은 것으로 나타났습니다(새 배터리 사용 시 약 63%). 둘째, 효율성이 이렇게 낮은 주된 이유를 이해했습니다. 사실 제가 회로에 사용한 소형 초크는 약 1.5옴이라는 매우 높은 저항을 가지고 있습니다. 그러한 손실로 전기를 절약한다는 이야기는 있을 수 없습니다. 셋째, 눈에 띄지는 않지만 인덕턴스와 출력 커패시턴스의 양이 효율성에 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다.
DM형 로드초크는 크기가 커서 왠지 사용하기가 싫어서 직접 초크를 만들기로 했습니다. 아이디어는 간단합니다. 비교적 두꺼운 와이어로 감겨 있고 동시에 매우 컴팩트한 저회전 초크가 필요합니다. 이상적인 솔루션은 투자율이 약 50인 μ-퍼멀로이로 만든 링으로 밝혀졌습니다. 이러한 링에는 모든 종류의 스위칭 전원 공급 장치에 널리 사용되는 기성품 초크가 판매됩니다. 나는 K10x4x5 링에 15회 회전하는 10μG 초크를 마음대로 사용할 수 있었습니다. 되감는 데에는 문제가 없었습니다. 인덕턴스는 효율 측정을 기준으로 선택해야 했습니다. 40~90μG 범위에서는 변화가 매우 미미했고, 40μG 미만에서는 더 눈에 띄었고, 10μG에서는 매우 나빴습니다. 옴 저항이 증가하고 더 두꺼운 와이어가 치수를 "팽창"시켰기 때문에 90μH 이상으로 높이지 않았습니다. 결국에는 미적인 이유로 PEV-0.25 와이어 40개를 사용하기로 결정했습니다. 한 층에 고르게 놓여 있고 결과는 약 80μG였기 때문입니다. 활성 저항은 약 0.2ohm으로 밝혀졌고 계산에 따르면 포화 전류는 3A 이상으로 눈에 충분합니다... 출력 (및 동시에 입력) 전해질을 100으로 교체했습니다. μF, 효율성을 저하시키지 않으면서 47μF로 줄일 수 있습니다. 결과적으로 디자인이 약간 변경되었지만 컴팩트함을 유지하는 데 방해가 되지는 않았습니다.
실험실 작업" href="/text/category/laboratornie_raboti/" rel="bookmark">실험실 작업을 통해 계획의 주요 특징을 정리했습니다.
| 1. 입력에 대한 커패시터 C3에서 측정된 출력 전압의 의존성. 나는 이전에 이 특성을 취했고 스로틀을 더 나은 것으로 교체하면 더 수평적인 고원과 날카로운 브레이크를 제공했다고 말할 수 있습니다. |
| 2. 배터리가 방전됨에 따라 소비전류의 변화를 추적하는 것도 흥미로웠습니다. 주요 안정 장치의 일반적인 입력 저항의 "부정성"이 명확하게 표시됩니다. 피크 소비는 마이크로 회로의 기준 전압에 가까운 지점에서 발생했습니다. 전압이 추가로 떨어지면 지원이 감소하고 그에 따라 출력 전압도 감소합니다. 그래프 왼쪽의 소비 전류가 급격하게 떨어지는 것은 다이오드의 I-V 특성의 비선형성으로 인해 발생합니다. |
| 3. 그리고 마지막으로 약속된 효율성입니다. 여기서는 최종 효과, 즉 LED의 전력 손실로 측정되었습니다. (밸러스트 저항에서 5% 손실) 칩 제조업체는 거짓말을 하지 않았습니다. 올바른 설계를 사용하면 필요한 87%를 제공합니다. 사실, 이것은 새 배터리에만 해당됩니다. 전류 소비가 증가하면 효율은 자연스럽게 감소합니다. 극단적인 경우 일반적으로 증기기관차 수준으로 떨어진다. 손전등이 이미 "마지막 단계"에 있고 매우 약하게 빛나기 때문에 전압을 추가로 낮추면서 효율을 높이는 것은 실용적인 가치가 없습니다. |
이러한 모든 특성을 살펴보면 공급 전압이 1V로 떨어지면 밝기가 눈에 띄게 감소하지 않고 손전등이 자신있게 빛난다고 말할 수 있습니다. 즉, 회로는 실제로 3배의 전압 강하를 처리합니다. 이러한 배터리 방전이 발생하는 일반 백열 전구는 조명에 적합하지 않습니다.
누군가에게 불분명한 내용이 남아 있으면 글을 쓰십시오. 나는 편지로 응답하거나 이 기사에 추가할 것입니다.
블라디미르 라쉬첸코, 이메일: 라센코(at) inp. nsk.nsk. 수
2003년 5월.
Velofara - 다음은 무엇입니까?
그래서, 첫 번째 헤드라이트구축, 테스트 및 테스트되었습니다. LED 헤드라이트 제조의 미래 유망 방향은 무엇입니까? 첫 번째 단계는 아마도 용량을 추가로 늘리는 것입니다. 저는 전환 가능한 5/10 작동 모드를 갖춘 10다이오드 헤드라이트를 구축할 계획입니다. 품질을 더욱 향상시키려면 복잡한 마이크로전자 부품을 사용해야 합니다. 예를 들어, 담금질/균등화 저항기를 제거하는 것이 좋을 것 같습니다. 결국 에너지의 30-40%가 손실됩니다. 그리고 소스의 방전량에 관계없이 LED를 통해 전류 안정화를 이루고 싶습니다. 가장 좋은 방법은 전류 안정화를 통해 전체 LED 체인을 순차적으로 켜는 것입니다. 그리고 직렬 배터리 수를 늘리지 않으려면 이 회로도 전압을 3V 또는 4.5V에서 20~25V로 높여야 합니다. 이는 말하자면 "이상적인 헤드라이트" 개발을 위한 사양입니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 특별히 특수 IC가 생산되는 것으로 밝혀졌습니다. 적용 분야는 모바일 기기(노트북)용 LCD 모니터의 백라이트 LED를 제어하는 것입니다. 휴대폰 등 Dima가 나에게 이 정보를 가져왔습니다. gdt (에서) *****- 감사합니다!
특히, LED 제어를 위한 다양한 목적을 위한 IC 라인은 Maxim(Maxim Integrated Products, Inc)에서 생산됩니다. 그의 웹사이트( http://www.) "백색 LED 구동을 위한 솔루션"(2002년 4월 23일) 기사가 발견되었습니다. 다음 "솔루션" 중 일부는 자전거 조명에 적합합니다.
https://pandia.ru/text/78/440/images/image015_32.gif" width="391" height="331 src=">
옵션 1. MAX1848 칩, 3개의 LED 체인을 제어합니다.
https://pandia.ru/text/78/440/images/image017_27.gif" width="477" height="342 src=">
옵션 3:피드백을 켜는 또 다른 방식은 전압 분배기에서 가능합니다.
https://pandia.ru/text/78/440/images/image019_21.gif" width="534" height="260 src=">
옵션 5.최대 전력, 다중 LED 스트링, MAX1698 칩
전류 미러", 칩 MAX1916.
https://pandia.ru/text/78/440/images/image022_17.gif" width="464" height="184 src=">
옵션 8.칩 MAX1759.
https://pandia.ru/text/78/440/images/image024_12.gif" width="496" height="194 src=">
옵션 10. MAX619 칩 - 아마도. 가장 간단한 연결 방식. 입력 전압이 2V로 떨어지면 작동합니다. Uin>3V에서 50mA를 부하합니다.
https://pandia.ru/text/78/440/images/image026_15.gif" width="499" height="233 src=">
옵션 12. ADP1110 칩은 MAX보다 더 일반적이라는 소문이 있으며 Uin = 1.15V( !!! 배터리는 하나뿐!!!) 유아웃. 최대 12V
https://pandia.ru/text/78/440/images/image028_15.gif" width="446" height="187 src=">
옵션 14. 마이크로회로 LTC1044 - 매우 간단한 연결 다이어그램, Uin = 1.5 ~ 9V; Uout = 최대 9V; 최대 200mA 부하(그러나 일반적으로 60mA)
보시다시피, 이 모든 것이 매우 유혹적입니다. :-) 남은 것은 이러한 마이크로 회로를 어딘가에서 저렴하게 찾는 것입니다....
만세! ADP1rub을 찾았습니다. VAT 포함) 새롭고 강력한 헤드라이트를 제작 중입니다!
LED 10개, 6\10 전환 가능, 2개 체인 5개.
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MAX1848 백색 LED 스텝업 컨버터-SOT23
MAX1916 저드롭아웃, 정전류 삼중 백색 LED 바이어스 전원
디스플레이 드라이버 및 디스플레이 전원 애플리케이션 노트 및 튜토리얼
백색 LED 백라이트용 충전 펌프와 인덕터 부스트 컨버터 비교
벅/부스트 충전 펌프 레귤레이터는 1.6~5.5V의 넓은 입력 범위에서 백색 LED에 전원을 공급합니다.
3V 시스템용 아날로그 IC
Rainbow Tech 웹사이트: Maxim: DC-DC 변환 장치(피벗 테이블)
프리미어 일렉트릭 웹사이트: 갈바닉이 없는 전원 공급 장치용 펄스 조정기 및 컨트롤러입니다. 인터체인지(피벗 테이블)
에이베론 웹사이트에서 - 전원 공급 장치용 미세 회로(아날로그 장치) - 요약 테이블
ZXSC300으로 LED 전원 공급
오늘날 손전등, 자전거 조명, 지역 및 비상 조명 장치에 LED를 사용하는 가능성은 의심의 여지가 없습니다. LED의 광 출력과 전력은 증가하고 있으며 가격은 하락하고 있습니다. 일반 백열등 대신 백색 LED를 사용하는 광원이 늘어나고 있어 구입도 어렵지 않다. 상점과 시장에는 중국산 LED 제품이 가득합니다. 하지만 이들 제품의 품질은 아쉬운 점이 많습니다. 따라서 저렴한(주요 가격) LED 광원을 현대화할 필요가 있습니다. 예, 그리고 고품질 소련산 손전등의 백열등을 LED로 교체하는 것도 의미가 있습니다. 다음 정보가 불필요하지 않기를 바랍니다.
알려진 바와 같이, LED는 초기 섹션에 특성 "힐"이 있는 비선형 전류-전압 특성을 갖습니다.
쌀. 1백색 LED의 볼트-암페어 특성. 보시다시피 2.7V 이상의 전압이 가해지면 LED가 빛나기 시작하며 작동 중에 전압이 점차 감소하는 갈바니 또는 충전식 배터리로 전원을 공급하면 방사선의 밝기가 크게 달라집니다. 이를 방지하려면 안정된 전류로 LED에 전원을 공급해야 합니다. 그리고 이 유형의 LED에 대한 전류 등급이 지정되어야 합니다. 일반적으로 표준 5mm LED의 경우 평균 20mA입니다. 이러한 이유로 LED를 통해 흐르는 전류를 제한하고 안정화하는 전자 전류 안정기를 사용할 필요가 있습니다. 1.2~2.5V 전압의 배터리 1개 또는 2개로 LED에 전원을 공급해야 하는 경우가 많습니다. 이를 위해 승압 전압 변환기가 사용됩니다. 모든 LED는 기본적으로 전류 장치이므로 에너지 효율성 측면에서 LED를 통해 흐르는 전류를 직접 제어하는 것이 유리합니다. 이는 안정기(전류 제한) 저항기에서 발생하는 손실을 제거합니다. 1~5V의 저전압 자율 전류원에서 다양한 LED에 전원을 공급하기 위한 최적의 옵션 중 하나는 ZETEX의 특수 ZXSC300 마이크로 회로를 사용하는 것입니다. ZXSC300은 펄스 주파수 변조 기능을 갖춘 펄스형(유도성) DC-DC 부스트 컨버터입니다. ZXSC300의 작동 원리를 살펴보겠습니다. 이미지에 그림 2 ZXSC300을 사용하여 펄스 전류로 백색 LED에 전원을 공급하는 일반적인 방식 중 하나를 보여줍니다. LED의 펄스 전원 공급 모드를 사용하면 배터리나 축전지에서 사용 가능한 에너지를 가장 효율적으로 사용할 수 있습니다.
ZXSC300 마이크로 회로 자체 외에도 변환기에는 1.5V 배터리, 저장 초크 L1, 전원 스위치 - 트랜지스터 VT1, 전류 센서 - R1이 포함되어 있습니다. 변환기는 전통적인 방식으로 작동합니다. 한동안 발전기 G(드라이버를 통해)에서 나오는 펄스로 인해 트랜지스터 VT1이 열리고 인덕터 L1을 통과하는 전류가 선형적으로 증가합니다. 이 프로세스는 전류 센서(저저항 저항 R1)의 전압 강하가 19mV에 도달할 때까지 지속됩니다. 이 전압은 비교기(두 번째 입력에는 분배기로부터 작은 기준 전압이 공급됨)를 전환하는 데 충분합니다. 비교기의 출력 전압이 발전기에 공급되고 그 결과 전원 스위치 VT1이 닫히고 인덕터 L1에 축적된 에너지가 LED VD1에 들어갑니다. 그런 다음 프로세스가 반복됩니다. 따라서 고정된 에너지 부분이 주 전원으로부터 LED에 공급되어 빛으로 변환됩니다. 에너지 관리는 펄스 주파수 변조 PFM(PFM 펄스 주파수 변조)을 사용하여 이루어집니다. PFM의 원리는 주파수는 변하지만 펄스 또는 일시정지 기간, 각각 키의 열림(On-Time) 및 닫힘(Off-Time) 상태는 일정하게 유지된다는 것입니다. 우리의 경우 오프 타임은 변경되지 않습니다. 즉, 외부 트랜지스터 VT1이 닫힌 상태에 있는 펄스 지속 시간입니다. ZXSC300 컨트롤러의 경우 Toff는 1.7μs입니다. 이 시간은 인덕터에서 LED로 축적된 에너지를 전달하기에 충분합니다. VT1이 열려 있는 동안 펄스 Ton의 지속 시간은 전류 측정 저항 R1의 값, 입력 전압, 입력 전압과 출력 전압의 차이, 인덕터 L1에 축적되는 에너지에 의해 결정됩니다. 그 가치에 따라 달라집니다. 총 주기 T가 5μs(Toff + Ton)일 때 최적이라고 간주됩니다. 해당 작동 주파수는 F=1/5μs =200kHz입니다. 그림 2의 다이어그램에 표시된 요소 등급을 사용하면 LED의 전압 펄스 오실로그램은 다음과 같습니다.
그림 3 LED의 전압 펄스 유형. (그리드 1V/div, 1μs/div) 사용된 부품에 대해 좀 더 자세히 설명하겠습니다.트랜지스터 VT1 - FMMT617, 1A의 콜렉터 전류에서 100mV 이하의 콜렉터-이미터 포화 전압을 보장하는 n-p-n 트랜지스터. 최대 12A(일정 3A), 콜렉터-이미터 전압 18까지 펄스 콜렉터 전류를 견딜 수 있음 V, 전류 전송 계수 150...240. 트랜지스터의 동적 특성: 온/오프 시간 120/160ns, f = 120MHz, 출력 커패시턴스 30pF. FMMT617은 ZXSC300과 함께 사용할 수 있는 최고의 스위칭 장치입니다. 이를 통해 1V 미만의 입력 전압으로 높은 변환 효율을 얻을 수 있습니다.
스토리지 초크 L1. 산업용 SMD 전력 인덕터와 수제 전력 인덕터 모두 저장 초크로 사용할 수 있습니다. 초크 L1은 자기 회로를 포화시키지 않고 전원 스위치 VT1의 최대 전류를 견뎌야 합니다. 인덕터 권선의 활성 저항은 0.1Ω을 초과해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 컨버터의 효율이 눈에 띄게 감소합니다. 기존 컴퓨터 마더보드에 사용된 전원 필터 초크의 링 자기 코어(K10x4x5)는 자동 권선용 코어로 매우 적합합니다. 오늘날 중고 컴퓨터 하드웨어는 모든 라디오 시장에서 저렴한 가격으로 구입할 수 있습니다. 그리고 하드웨어는 라디오 아마추어를 위한 다양한 부품의 무한한 공급원입니다. 자신을 감을 때 제어를 위해 인덕턴스 미터가 필요합니다. 전류 측정 저항 R1. 저저항 저항 R1 47mΩ은 표준 크기 1206, 각각 0.1Ω의 두 개의 SMD 저항기를 병렬 연결하여 얻습니다. LED VD1. 정격 작동 전류가 150mA인 흰색 LED VD1. 저자의 디자인은 병렬로 연결된 두 개의 4개 크리스탈 LED를 사용합니다. 그 중 하나의 정격 전류는 100mA이고 다른 하나는 60mA입니다. LED의 작동 전류는 LED에 안정화된 직류 전류를 통과시키고 크리스탈에서 열을 제거하는 라디에이터인 음극(음극) 단자의 온도를 모니터링하여 결정됩니다. 정격 작동 전류에서 방열판의 온도는 5도를 초과해서는 안 됩니다. 하나의 VD1 LED 대신 20mA 전류와 병렬로 연결된 8개의 표준 5mm LED를 사용할 수도 있습니다. 장치의 외관
그림에 표시됩니다. 5 쌀. 5(크기 14 x 17mm). 이러한 장치용 보드를 개발할 때 K VT1을 스토리지 초크 및 LED와 연결하는 도체의 커패시턴스 및 인덕턴스의 최소값과 입력 및 출력의 최소 인덕턴스 및 활성 저항을 위해 노력해야 합니다. 회로와 공통선. 공급 전압이 공급되는 접점과 전선의 저항도 최소화되어야 합니다. 다음 다이어그램에서 6 및 그림. 그림 7은 정격 작동 전류가 350mA인 고전력 Luxeon 유형 LED에 전력을 공급하는 방법을 보여줍니다. 쌀. 6고전력 Luxeon LED의 전원 공급 방법 쌀. 7 Luxeon 유형의 고전력 LED에 전원을 공급하는 방법인 ZXSC300은 출력 전압에서 전원을 공급받습니다. 이전에 논의한 회로와 달리 여기서는 LED에 전원이 공급됩니다. 펄스가 아닌 직류. 이를 통해 LED의 작동 전류와 전체 장치의 효율을 쉽게 제어할 수 있습니다. 그림 1의 변환기의 특징 7은 ZXSC300이 출력 전압으로 전원을 공급받는다는 것입니다. 이를 통해 ZXSC300은 입력 전압이 0.5V로 떨어질 때(시작 후) 작동할 수 있습니다. VD1 다이오드는 2A 전류용으로 설계된 쇼트키 다이오드입니다. 커패시터 C1 및 C3은 세라믹 SMD이고 C2 및 C3은 탄탈륨 SMD입니다. 직렬로 연결된 LED 수입니다. | 전류 측정 저항기의 저항, mOhm. | 저장 초크의 인덕턴스, μH. |
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오늘날 다양한 제조업체(유명하거나 유명하지 않은 제조업체)의 강력한 3~5W LED를 사용할 수 있게 되었습니다.
그리고 이 경우 ZXSC300을 사용하면 1A 이상의 작동 전류로 LED에 효율적으로 전원을 공급하는 문제를 쉽게 해결할 수 있습니다.
이 회로에서는 n채널(3V에서 작동) 전력 MOSFET을 전원 스위치로 사용하는 것이 편리하며, FETKY MOSFET 시리즈 어셈블리(SO-8 패키지 하나에 쇼트키 다이오드 포함)를 사용할 수도 있습니다.
ZXSC300과 몇 개의 LED를 사용하면 기존 손전등에 쉽게 새 생명을 불어넣을 수 있습니다. FAR-3 배터리 손전등이 현대화되었습니다.
그림 11
LED는 정격 전류가 100mA인 4결정체 - 6개를 사용했습니다. 3개로 직렬로 연결됩니다. 광속을 제어하기 위해 ZXSC300에 있는 두 개의 변환기가 독립적으로 켜짐/꺼짐으로 사용됩니다. 각 변환기는 자체 삼중 LED로 작동합니다.
그림 12
컨버터 보드는 양면 유리 섬유로 만들어졌으며 두 번째 측면은 전원 공급 장치 마이너스에 연결됩니다.
그림 13
그림 14
FAR-3 손전등은 3개의 밀폐형 배터리 NKGK-11D(KCSL 11)를 배터리로 사용합니다. 이 배터리의 공칭 전압은 3.6V입니다. 방전된 배터리의 최종 전압은 3V(셀당 1V)입니다. 추가 방전은 배터리 수명을 단축시키므로 바람직하지 않습니다. 그리고 추가 방전이 가능합니다. ZXSC300의 변환기는 우리가 기억하는 것처럼 최저 0.9V까지 작동합니다.
따라서 배터리의 전압을 제어하기 위해 장치가 설계되었으며 그 회로는 그림 1에 나와 있습니다. 15.
그림 15
이 장치는 저렴하고 쉽게 사용할 수 있는 구성 요소를 사용합니다. DA1 - LM393은 잘 알려진 이중 비교기입니다. TL431(KR142EN19의 아날로그)을 사용하여 2.5V의 기준 전압을 얻습니다. 비교기 DA1.1의 응답 전압(약 3V)은 분배기 R2 - R3에 의해 설정됩니다(정확한 작동을 위해서는 이러한 요소를 선택해야 할 수 있음). 배터리 GB1의 전압이 3V로 떨어지면 빨간색 LED HL1이 켜지고, 전압이 3V를 초과하면 HL1이 꺼지고 녹색 LED HL2가 켜집니다. 저항 R4는 비교기의 히스테리시스를 결정합니다.
제어 회로 기판은 다음과 같습니다. 쌀. 16 (크기 34 x 20mm).
ZXSC300 마이크로 회로, FMMT617 트랜지스터 또는 저저항 SMD 저항기 0.1Ω을 구입하는 데 어려움이 있는 경우 david_ukr(at) *****로 이메일을 보내 저자에게 문의할 수 있습니다.
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강요 | 수량 | 가격, $ | 가격, UAH |
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칩 ZXSC 300 + 트랜지스터 FMMT 617 | ||||
저항기 0.1Ω SMD 크기 0805 | ||||
인쇄회로기판 그림. 8 |
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나만의 LED 손전등 만들기
가끔 지하실이나 벽장에 추가 조명을 정리해야 하는 경우와 극한의 야생 환경에서 손전등을 지속적으로 사용하는 경우에는 전혀 다른 문제입니다. 첫 번째 경우에는 브랜드가 아닌 거의 모든 손전등이 가능합니다. 자신의 직관에 전적으로 의존할 수 있습니다. 그러나 장기간 장치를 사용할 계획이라면 가장 저렴한 옵션을 구입하지 마십시오.
귀하의 전문적인 활동이나 좋아하는 취미가 군사 또는 수색 작전과 관련된 경우, 잘 알려진 브랜드의 손전등만 구입하십시오. 좋은 이름만큼 가치 있는 것은 없습니다. 제조업체는 브랜드를 소중히 여기고 모델에 지속적으로 기술 개선을 도입하여 명성을 유지합니다.
모바일 조명 장치를 선택할 때 본체 재질, 전원 등 다양한 요소를 고려해야 하지만 최신 손전등의 핵심은 LED(밝은 광학 빛을 방출할 수 있는 반도체)입니다. 전류가 순방향으로 통과하면 빛납니다. 손전등을 선택할 때 가장 먼저 고려해야 할 사항은 LED의 종류와 특성입니다.
LED와 같은 중요한 실용적인 발명이 오랫동안 조명 표시로만 사용되었다고 상상하기는 어렵습니다. 최초의 LED는 1927년 O.V.Losev에 의해 특허를 받았지만 반도체 기술의 낮은 수준으로 인해 오랫동안 광범위한 실용화는 정체되었습니다. 이 단계에서 현대 제조업체는 손전등에 다양한 유형의 LED를 사용합니다. 그들을 이해하는 방법은 무엇입니까?
선택의 미묘함 : 최신 유형의 LED 및 그 특성
새로운 손전등 모델의 95%는 다양한 시리즈로 생산되는 Cree LED를 사용합니다. 짧은 시간 안에 이 진취적인 제조업체는 사실상 시장에서 모든 경쟁사를 제거했습니다.
LED의 주요 차이점은 최대 밝기 및 크기와 관련이 있습니다. 제공되는 모든 다양성 중에서 다음과 같은 주요 시리즈를 강조할 가치가 있습니다.
- XP-E 및 XP-E2는 3.5x3.5mm의 표준 크기를 가지며 1A의 전류와 3.5W의 전력을 위해 설계되었습니다. 일반적으로 열쇠 고리와 소형 모델에 사용됩니다.
- 다이오드 크기가 비슷한 XP-G, XP-G2, 전력은 4.9W, 전류는 1.5A, 밝기는 최대 490lm입니다. 이전 시리즈와 마찬가지로 소형 랜턴에 사용됩니다.
- 5x5mm 크기의 XM-L 및 XM-L2는 10W의 전력, 3A의 전류 및 1040lm의 밝기를 제공합니다. 하나 또는 여러 개의 다이오드는 중형 및 대형 손전등에 사용됩니다.
숫자 2가 추가로 표시된 LED는 10-20% 더 높은 밝기를 생성한다는 점에서 구별됩니다.
최근에는 니치아 219 LED도 인기를 얻으며 사실상 획기적인 발전을 이루었습니다. 더 나은 연색성 측면에서 Cree와 다르며 이는 눈을 즐겁게 합니다.
중요한 조명 매개변수: 밝기 빈 또는 조명 온도
손전등의 LED 유형은 발광 온도가 다릅니다. 주의하세요. 가장 편안한 빛의 스펙트럼은 개별적으로 선택되며 평판이 좋은 제조업체는 다양한 색조의 다양한 LED 옵션을 사용하여 하나의 모델을 생산할 수 있습니다.
제조업체는 표준 라벨링 덕분에 구별하기 매우 쉬운 주요 그룹으로 나눕니다.
- 따뜻한 흰색 - 따뜻한 색상. 이러한 LED는 자연스러운 색상의 왜곡이 적기 때문에 가격이 더 비쌉니다.
- 중립 흰색 - 중립. 그들은 황금률입니다. 따뜻한 스펙트럼을 지닌 LED와 마찬가지로 가정용으로 가장 적합합니다.
- 차가운 흰색 - 차갑습니다. 일반적으로 더 많은 예산 모델에 장착되며 푸른 색조로 인해 자연스러운 색상이 다소 왜곡되지만 따뜻한 색상에 비해 더 높은 밝기를 제공합니다. 강력한 전술 및 수색 손전등에 사용됩니다.
LED 드라이버: 전류 안정화
모든 고품질 모델에서 LED는 배터리에서 직접 전원이 공급되지 않고 안정화 장치인 드라이버를 통해 전원이 공급됩니다. 배터리 전원을 절약하는 것 외에도 이 구성 요소는 조명의 밝기를 단계적으로 조정하는 기능, 깜박임 모드, 온도 제어, 배터리 방전 및 작동 모드와 같은 여러 가지 중요한 추가 기능을 제공합니다.
손전등에 최적의 LED 유형을 선택할 때 LED 영역이 클수록 도움을 받아 넓은 빔을 생성하는 것이 더 쉽고 그 반대의 경우도 마찬가지라는 점을 기억해야 합니다. 손전등의 루멘이 높을수록 빛의 흐름이 더 밝아지고 배터리 수명이 짧아집니다.
안전과 어둠 속에서 활동적인 활동을 계속하려면 인공 조명이 필요합니다. 원시인들은 나뭇가지에 불을 붙여 어둠을 물리치고 횃불과 등유난로를 생각해 냈습니다. 그리고 1866년 프랑스 발명가 Georges Leclanche가 현대식 배터리 프로토타입을 발명하고 1879년 Thomson Edison이 백열등을 발명한 후에야 David Mizell은 1896년에 최초의 전기 손전등에 대한 특허를 취득할 기회를 얻었습니다.
그 이후로 1923년 러시아 과학자 올렉 블라디미로비치 로세프(Oleg Vladimirovich Losev)가 탄화규소의 발광과 p-n 접합 사이의 연관성을 발견할 때까지 새로운 손전등 샘플의 전기 회로에는 아무런 변화가 없었으며, 1990년 과학자들은 더 높은 광도를 가진 LED를 만들 수 있었습니다. 효율성을 높여 백열전구를 교체할 수 있습니다. LED의 에너지 소비가 낮기 때문에 백열등 대신 LED를 사용하면 동일한 배터리 및 축전지 용량으로 손전등의 작동 시간을 반복적으로 늘리고 손전등의 신뢰성을 높일 수 있으며 실질적으로 모든 제한을 제거할 수 있습니다. 사용 영역.
사진에 보이는 LED 충전식 손전등은 제가 저번에 3달러에 구입한 중국산 Lentel GL01 손전등이 배터리 충전 표시등이 켜져 있는데도 불이 들어오지 않는다는 불만으로 수리를 찾아왔습니다.
랜턴의 외부 점검은 긍정적인 인상을 주었습니다. 케이스의 고품질 주조, 편안한 핸들 및 스위치. 배터리 충전을 위해 가정용 네트워크에 연결하는 플러그 막대는 접이식으로 제작되어 전원 코드를 보관할 필요가 없습니다.
주목! 손전등을 분해하고 수리할 때, 네트워크에 연결되어 있다면 주의해야 합니다. 보호되지 않은 신체 부위를 비절연 전선 및 부품에 접촉하면 감전될 수 있습니다.
Lentel GL01 LED 충전식 손전등 분해 방법
손전등은 보증수리대상이었지만, 고장난 전기주전자의 보증수리시절의 경험을 떠올리며(주전자는 가격이 비싸고 그 안에 들어있는 발열체가 타버려서 직접 손으로 수리할 수 없었음) 직접 수리하기로 결정했습니다.
랜턴 분해는 쉬웠어요. 보호 유리를 고정하는 링을 시계 반대 방향으로 약간 돌려서 빼낸 다음 나사 몇 개를 푸는 것으로 충분합니다. 총검 연결을 사용하여 링이 본체에 고정되는 것으로 나타났습니다.
손전등 본체의 절반 중 하나를 제거한 후 모든 구성 요소에 대한 접근이 나타났습니다. 사진 왼쪽에는 LED가 장착된 인쇄 회로 기판이 있으며, 여기에 3개의 나사를 사용하여 반사판(빛 반사판)이 부착되어 있습니다. 중앙에는 매개변수를 알 수 없는 검정색 배터리가 있으며 단자 극성 표시만 있습니다. 배터리 오른쪽에는 충전기 및 표시용 인쇄 회로 기판이 있습니다. 오른쪽에는 접이식 막대가 있는 전원 플러그가 있습니다.
LED를 자세히 조사한 결과, 모든 LED의 결정 발광면에 검은 점이나 점이 있는 것으로 나타났습니다. 멀티 미터로 LED를 확인하지 않아도 소진으로 인해 손전등이 켜지지 않는다는 것이 분명해졌습니다.
배터리 충전 표시판 백라이트로 설치된 LED 2개 크리스탈에도 검게 변한 부분이 있었다. LED 램프 및 스트립에서는 일반적으로 하나의 LED가 고장나고 퓨즈 역할을 하여 다른 LED가 소진되는 것을 방지합니다. 그리고 손전등의 LED 9개가 모두 동시에 고장났습니다. 배터리 전압은 LED를 손상시킬 수 있는 수준까지 높아져서는 안 됩니다. 그 이유를 알아내기 위해 전기회로도를 그려야 했습니다.
손전등 고장 원인 찾기
손전등의 전기 회로는 기능적으로 완전한 두 부분으로 구성됩니다. 스위치 SA1의 왼쪽에 있는 회로 부분은 충전기 역할을 합니다. 그리고 스위치 오른쪽에 표시된 회로 부분이 빛을 제공합니다.
충전기는 다음과 같이 작동합니다. 220V 가정용 네트워크의 전압은 전류 제한 커패시터 C1에 공급된 다음 다이오드 VD1-VD4에 조립된 브리지 정류기에 공급됩니다. 정류기에서 배터리 단자에 전압이 공급됩니다. 저항 R1은 네트워크에서 손전등 플러그를 제거한 후 커패시터를 방전시키는 역할을 합니다. 이렇게 하면 손이 실수로 플러그의 두 핀을 동시에 만질 경우 커패시터 방전으로 인한 감전을 방지할 수 있습니다.
브리지의 오른쪽 상단 다이오드와 반대 방향으로 전류 제한 저항 R2와 직렬로 연결된 LED HL1은 배터리에 결함이 있거나 연결이 끊어진 경우에도 플러그가 네트워크에 삽입되면 항상 켜집니다. 회로에서.
작동 모드 스위치 SA1은 별도의 LED 그룹을 배터리에 연결하는 데 사용됩니다. 다이어그램에서 볼 수 있듯이 충전을 위해 손전등이 네트워크에 연결되어 있고 스위치 슬라이드가 위치 3 또는 4에 있으면 배터리 충전기의 전압도 LED로 이동하는 것으로 나타났습니다.
사람이 손전등을 켰다가 작동하지 않는다는 것을 발견하고 스위치 슬라이드를 "꺼짐" 위치로 설정해야 한다는 사실을 모르고 손전등의 작동 지침에 아무 것도 언급되지 않은 경우 손전등을 네트워크에 연결합니다. 충전을 위해 비용을 지불합니다. 충전기 출력에 전압 서지가 있으면 LED는 계산된 것보다 훨씬 높은 전압을 수신하게 됩니다. 허용 전류를 초과하는 전류가 LED를 통해 흐르고 소진됩니다. 납판의 황산화로 인해 산성 배터리가 노후화되면 배터리 충전 전압이 증가하고 이로 인해 LED 소손도 발생합니다.
나를 놀라게 한 또 다른 회로 솔루션은 7개의 LED를 병렬로 연결하는 것인데, 이는 허용될 수 없습니다. 동일한 유형의 LED라도 전류-전압 특성이 다르기 때문에 LED를 통과하는 전류도 동일하지 않기 때문입니다. 이러한 이유로 LED에 흐르는 최대 허용 전류를 기준으로 저항 R4의 값을 선택할 때 그 중 하나가 과부하되어 고장날 수 있으며 이로 인해 병렬 연결된 LED에 과전류가 발생하고 소손됩니다.
손전등 전기 회로 재작업(현대화)
손전등의 고장은 전기 회로도 개발자의 오류로 인한 것이 분명해졌습니다. 손전등을 수리하고 다시 파손되는 것을 방지하려면 다시 실행하고 LED를 교체하고 전기 회로를 약간 변경해야 합니다.
배터리 충전 표시기가 실제로 충전 중임을 알리려면 HL1 LED를 배터리와 직렬로 연결해야 합니다. LED를 켜려면 수 밀리암페어의 전류가 필요하며, 충전기에서 공급되는 전류는 약 100mA여야 합니다.
이러한 조건을 보장하려면 빨간색 십자가로 표시된 위치의 회로에서 HL1-R2 체인을 분리하고 공칭 값이 47Ω이고 병렬로 최소 0.5W의 전력을 갖는 추가 저항 Rd를 설치하는 것으로 충분합니다. . Rd를 통해 흐르는 충전 전류는 Rd 전체에 약 3V의 전압 강하를 생성하여 HL1 표시기가 켜지는 데 필요한 전류를 제공합니다. 동시에 HL1과 Rd 사이의 연결 지점은 스위치 SA1의 핀 1에 연결되어야 합니다. 이 간단한 방법으로는 배터리를 충전하는 동안 충전기에서 LED EL1-EL10으로 전압을 공급하는 것이 불가능합니다.
LED EL3-EL10을 통해 흐르는 전류의 크기를 균등화하려면 회로에서 저항 R4를 제외하고 공칭 값이 47-56 Ohms인 별도의 저항을 각 LED와 직렬로 연결해야 합니다.
수정 후 전기 다이어그램
회로를 약간 변경하면 저렴한 중국 LED 손전등의 충전 표시기 정보 내용이 증가하고 신뢰성이 크게 향상되었습니다. 이 기사를 읽은 후 LED 손전등 제조업체가 제품의 전기 회로를 변경하기를 바랍니다.
현대화 이후 전기 회로도는 위 그림과 같은 형태를 취했습니다. 손전등을 오랫동안 켜야하고 빛의 높은 밝기가 필요하지 않은 경우 전류 제한 저항 R5를 추가로 설치할 수 있습니다. 덕분에 재충전하지 않고 손전등의 작동 시간이 두 배가됩니다.
LED 배터리 손전등 수리
분해 후 가장 먼저 해야 할 일은 손전등의 기능을 복원한 다음 업그레이드를 시작하는 것입니다.
멀티미터로 LED를 확인해 보니 LED에 결함이 있는 것으로 확인되었습니다. 따라서 새 다이오드를 설치하려면 모든 LED의 납땜을 제거하고 구멍의 납땜을 제거해야 했습니다.
외관으로 판단하면 이 보드에는 직경 5mm의 HL-508H 시리즈 튜브 LED가 장착되어 있습니다. 유사한 기술적 특성을 지닌 선형 LED 램프의 HK5H4U 유형 LED를 사용할 수 있습니다. 랜턴 수리에 도움이되었습니다. LED를 보드에 납땜할 때 극성을 관찰해야 하며 양극은 배터리의 양극 단자에 연결되어야 합니다.
LED를 교체한 후 PCB를 회로에 연결했습니다. 일부 LED의 밝기는 공통 전류 제한 저항으로 인해 다른 LED와 약간 다릅니다. 이 단점을 제거하려면 저항 R4를 제거하고 이를 각 LED와 직렬로 연결된 7개의 저항으로 교체해야 합니다.
LED의 최적 작동을 보장하는 저항을 선택하기 위해 LED를 통해 흐르는 전류의 직렬 연결 저항 값에 대한 의존성을 손전등 배터리의 전압과 동일한 3.6V의 전압에서 측정했습니다.
손전등 사용 조건(아파트에 전원 공급이 중단되는 경우)에 따라 높은 밝기와 조명 범위가 필요하지 않으므로 공칭 값 56Ω으로 저항기를 선택했습니다. 이러한 전류 제한 저항을 사용하면 LED가 조명 모드에서 작동하고 에너지 소비가 경제적입니다. 손전등에서 최대 밝기를 짜내야 하는 경우 표에서 볼 수 있듯이 공칭 값이 33Ω인 저항기를 사용하고 또 다른 공통 전류를 켜서 손전등의 두 가지 작동 모드를 만들어야 합니다. 공칭 값이 5.6 Ohms 인 제한 저항 (다이어그램 R5).
각 LED에 저항을 직렬로 연결하려면 먼저 인쇄 회로 기판을 준비해야 합니다. 이렇게 하려면 각 LED에 적합한 하나의 전류 전달 경로를 절단하고 추가 접촉 패드를 만들어야 합니다. 보드의 전류 전달 경로는 사진과 같이 칼날로 구리까지 긁어내야 하는 바니시 층으로 보호됩니다. 그런 다음 노출된 접촉 패드를 납땜으로 주석 처리합니다.
보드가 표준 반사경에 장착된 경우 저항을 장착하고 납땜하기 위해 인쇄 회로 기판을 준비하는 것이 더 좋고 더 편리합니다. 이 경우 LED 렌즈 표면이 긁히지 않아 작업이 더욱 편리해집니다.
수리 및 현대화 후 다이오드 보드를 손전등 배터리에 연결하면 모든 LED의 밝기가 조명에 충분하고 밝기가 동일한 것으로 나타났습니다.
이전 램프를 수리할 시간이 생기기도 전에 두 번째 램프도 같은 결함으로 수리되었습니다. 손전등 본체에서 제조사 정보나 기술사양에 대한 정보를 찾을 수 없었지만, 제조 스타일과 고장 원인으로 판단해 제조사는 동일 중국 렌텔입니다.
손전등 본체와 배터리에 적힌 날짜를 기준으로 손전등이 이미 4년이 되었으며 소유자에 따르면 손전등이 완벽하게 작동했음을 확인할 수 있었습니다. “충전 중에는 켜지 마세요!”라는 경고 표시 덕분에 손전등이 오래 지속되는 것은 당연합니다. 배터리 충전을 위해 손전등을 전원에 연결하기 위해 플러그가 숨겨진 구획을 덮고 있는 경첩이 달린 뚜껑에 있습니다.
이 손전등 모델에서는 규칙에 따라 LED가 회로에 포함되며 33Ω 저항이 각 LED와 직렬로 설치됩니다. 저항 값은 온라인 계산기를 사용하여 색상 코딩으로 쉽게 인식할 수 있습니다. 멀티미터로 확인한 결과 모든 LED에 결함이 있고 저항도 파손된 것으로 나타났습니다.
LED 고장 원인을 분석한 결과 산성 배터리 플레이트의 황산화로 인해 내부 저항이 증가하고 결과적으로 충전 전압이 여러 배 증가한 것으로 나타났습니다. 충전하는 동안 손전등이 켜지고 LED와 저항을 통과하는 전류가 한계를 초과하여 고장이 발생했습니다. LED 뿐만 아니라 저항도 모두 교체해야 했습니다. 위에서 언급한 손전등 작동 조건에 따라 공칭 값이 47Ω인 저항기를 교체용으로 선택했습니다. 모든 유형의 LED에 대한 저항 값은 온라인 계산기를 사용하여 계산할 수 있습니다.
배터리 충전 모드 표시 회로 재설계
손전등이 수리되었으므로 배터리 충전 표시 회로 변경을 시작할 수 있습니다. 이렇게 하려면 충전기 인쇄 회로 기판의 트랙을 절단하고 LED 측의 HL1-R2 체인이 회로에서 분리되도록 표시해야 합니다.
납산 AGM 배터리가 완전히 방전되어 표준 충전기로 충전하려는 시도가 실패했습니다. 부하 전류 제한 기능이 있는 고정 전원 공급 장치를 사용하여 배터리를 충전해야 했습니다. 30V의 전압이 배터리에 적용되었지만 처음에는 몇 mA의 전류만 소비했습니다. 시간이 지남에 따라 전류가 증가하기 시작했고 몇 시간 후에 100mA로 증가했습니다. 완전히 충전한 후 배터리를 손전등에 장착했습니다.
장기간 보관하여 심하게 방전된 납산 AGM 배터리를 전압을 높여 충전하면 기능을 복원할 수 있습니다. 나는 AGM 배터리에 대해 이 방법을 12번 이상 테스트했습니다. 표준 충전기로 충전하고 싶지 않은 새 배터리는 30V 전압의 일정한 전원으로 충전하면 거의 원래 용량으로 복원됩니다.
작동 모드에서 손전등을 켜서 배터리를 여러 번 방전하고 표준 충전기를 사용하여 충전했습니다. 측정된 충전 전류는 123mA, 배터리 단자 전압은 6.9V였다. 아쉽게도 배터리가 닳아 2시간 동안 손전등을 작동할 수 있을 만큼 충분했다. 즉, 배터리 용량이 0.2Ah 정도인데, 손전등을 장기간 사용하려면 배터리 교체가 필요하다.
인쇄 회로 기판의 HL1-R2 체인이 성공적으로 배치되었으며 사진과 같이 전류 전달 경로 하나만 비스듬히 절단해야 했습니다. 절단 폭은 1mm 이상이어야 합니다. 저항 값 계산 및 실제 테스트를 통해 배터리 충전 표시기의 안정적인 작동을 위해서는 최소 0.5W 전력의 47Ω 저항이 필요한 것으로 나타났습니다.
사진은 납땜된 전류 제한 저항기가 있는 인쇄 회로 기판을 보여줍니다. 이 수정 후에는 배터리가 실제로 충전 중인 경우에만 배터리 충전 표시등이 켜집니다.
작동 모드 스위치 현대화
조명 수리 및 현대화를 완료하려면 스위치 단자의 전선을 다시 납땜해야 합니다.
수리 중인 손전등 모델에서는 4위치 슬라이드형 스위치를 사용하여 켜집니다. 표시된 사진의 가운데 핀은 일반 핀입니다. 스위치 슬라이드가 맨 왼쪽 위치에 있으면 공통 단자가 스위치의 왼쪽 단자에 연결됩니다. 스위치 슬라이드를 맨 왼쪽 위치에서 오른쪽의 한 위치로 이동하면 공통 핀이 두 번째 핀에 연결되고, 슬라이드가 더 이동하면 순차적으로 핀 4와 5에 연결됩니다.
중간 공통 단자(위 사진 참조)에는 배터리의 양극 단자에서 나오는 와이어를 납땜해야 합니다. 따라서 배터리를 충전기나 LED에 연결할 수 있습니다. 첫 번째 핀에는 LED가 있는 메인 보드에서 나오는 와이어를 납땜할 수 있고, 두 번째 핀에는 5.6Ω의 전류 제한 저항 R5를 납땜하여 손전등을 에너지 절약 작동 모드로 전환할 수 있습니다. 충전기에서 나오는 도체를 가장 오른쪽 핀에 납땜합니다. 이렇게 하면 배터리가 충전되는 동안 손전등을 켜지 못하게 됩니다.
수리 및 현대화
LED 충전식 스포트라이트 "Foton PB-0303"
수리를 위해 Photon PB-0303 LED 스포트라이트라는 중국산 LED 손전등 시리즈의 또 다른 사본을 받았습니다. 전원 버튼을 눌렀을 때 손전등이 반응하지 않았습니다. 충전기를 사용하여 손전등 배터리를 충전하려는 시도가 실패했습니다.
손전등은 강력하고 비싸며 가격은 약 20달러입니다. 제조업체에 따르면 손전등의 광속은 200m에 달하고 본체는 충격 방지 ABS 플라스틱으로 만들어졌으며 키트에는 별도의 충전기와 어깨 끈이 포함되어 있습니다.
Photon LED 손전등은 유지 관리성이 좋습니다. 전기 회로에 접근하려면 보호 유리를 고정하는 플라스틱 링을 풀고 LED를 보면서 링을 시계 반대 방향으로 돌리면 됩니다.
전기 제품을 수리할 때 문제 해결은 항상 전원부터 시작됩니다. 따라서 첫 번째 단계는 모드에서 켜진 멀티미터를 사용하여 산성 배터리 단자의 전압을 측정하는 것이었습니다. 필요한 4.4V 대신 2.3V였습니다. 배터리가 완전히 방전되었습니다.
충전기를 연결해도 배터리 단자의 전압이 변하지 않아 충전기가 작동하지 않는 것이 분명해졌습니다. 배터리가 완전히 방전될 때까지 손전등을 사용하다가 오랫동안 사용하지 않아 배터리가 완전히 방전되었습니다.
LED 및 기타 요소의 서비스 가능성을 확인하는 것이 남아 있습니다. 이를 위해 반사경을 제거하고 6개의 나사를 풀었습니다. 인쇄 회로 기판에는 LED 3개, 물방울 형태의 칩(칩), 트랜지스터 및 다이오드만 있었습니다.
5개의 전선이 보드와 배터리에서 핸들로 연결되었습니다. 그들의 연결을 이해하기 위해서는 분해가 필요했습니다. 이렇게 하려면 십자 드라이버를 사용하여 전선이 들어간 구멍 옆에 있는 손전등 내부의 두 개의 나사를 푸십시오.
손전등 손잡이를 본체에서 분리하려면 장착 나사에서 멀어지게 움직여야 합니다. 보드에서 전선이 찢어지지 않도록 조심스럽게 수행해야합니다.
결과적으로 펜에는 무선 전자 요소가 없었습니다. 두 개의 흰색 전선은 손전등 켜기/끄기 버튼 단자에 납땜되었고 나머지는 충전기 연결용 커넥터에 납땜되었습니다. 빨간색 와이어는 커넥터의 핀 1에 납땜되었으며(번호는 조건부임) 다른 쪽 끝은 인쇄 회로 기판의 양극 입력에 납땜되었습니다. 청백색 도체는 두 번째 접점에 납땜되었으며, 다른 쪽 끝은 인쇄 회로 기판의 음극 패드에 납땜되었습니다. 녹색 와이어는 핀 3에 납땜되었으며, 두 번째 끝은 배터리의 음극 단자에 납땜되었습니다.
전기 회로도
손잡이에 숨겨진 전선을 처리한 후 Photon 손전등의 전기 회로도를 그릴 수 있습니다.
배터리 GB1의 음극 단자에서 커넥터 X1의 핀 3에 전압이 공급된 다음 핀 2에서 청백색 도체를 통해 인쇄 회로 기판에 공급됩니다.
커넥터 X1은 충전기 플러그가 삽입되지 않은 경우 핀 2와 3이 서로 연결되도록 설계되었습니다. 플러그를 삽입하면 핀 2와 3이 분리됩니다. 이렇게 하면 충전기에서 회로의 전자 부품이 자동으로 분리되어 배터리를 충전하는 동안 실수로 손전등을 켤 가능성이 제거됩니다.
배터리 GB1의 양극 단자에서 D1(마이크로 회로 칩)과 바이폴라 트랜지스터 유형 S8550의 이미터에 전압이 공급됩니다. CHIP은 트리거 기능만 수행하여 버튼으로 EL LED의 발광을 켜거나 끌 수 있습니다(⌀8mm, 발광 색상 - 흰색, 전력 0.5W, 전류 소비 100mA, 전압 강하 3V). D1 칩에서 S1 버튼을 처음 누르면 트랜지스터 Q1의베이스에 양의 전압이 가해지고 트랜지스터 Q1이 열리고 공급 전압이 LED EL1-EL3에 공급되어 손전등이 켜집니다. 버튼 S1을 다시 누르면 트랜지스터가 닫히고 손전등이 꺼집니다.
기술적 관점에서 이러한 회로 솔루션은 손전등 비용을 증가시키고 신뢰성을 감소시키며 또한 트랜지스터 Q1 접합부의 전압 강하로 인해 배터리의 최대 20%까지 문맹입니다. 용량이 손실됩니다. 이러한 회로 솔루션은 광선의 밝기를 조정할 수 있다면 정당화됩니다. 이 모델에서는 버튼 대신 기계식 스위치만 설치하면 충분했다.
회로에서 LED EL1-EL3이 전류 제한 요소 없이 백열전구처럼 배터리에 병렬로 연결된다는 점은 놀랍습니다. 결과적으로 전원을 켜면 전류가 LED를 통과하며 그 크기는 배터리의 내부 저항에 의해서만 제한되며 완전히 충전되면 전류가 LED의 허용 값을 초과할 수 있습니다. 그들의 실패에.
전기 회로의 기능 점검
마이크로 회로, 트랜지스터 및 LED의 서비스 가능성을 확인하기 위해 극성을 유지하면서 전류 제한 기능이 있는 외부 전원에서 4.4V DC 전압을 인쇄 회로 기판의 전원 핀에 직접 적용했습니다. 전류 제한 값은 0.5A로 설정되었습니다.
전원 버튼을 누르면 LED가 켜집니다. 다시 누른 후 그들은 나갔다. LED와 트랜지스터가 포함된 미세 회로는 서비스 가능한 것으로 나타났습니다. 남은 것은 배터리와 충전기를 알아내는 것뿐입니다.
산성 배터리 복구
1.7A 산성 배터리가 완전히 방전되었고, 표준 충전기에 결함이 있었기 때문에 고정 전원 공급 장치로 충전하기로 결정했습니다. 충전용 배터리를 설정 전압 9V의 전원 공급 장치에 연결하면 충전 전류가 1mA 미만이었습니다. 전압은 30V로 증가했으며 전류는 5mA로 증가했으며 이 전압에서 1시간 후에 이미 44mA였습니다. 다음으로 전압은 12V로 감소하고 전류는 7mA로 감소했습니다. 12V 전압으로 12시간 충전한 후 전류는 100mA로 상승하였고, 이 전류로 15시간 동안 배터리를 충전하였다.
배터리 케이스의 온도는 정상 범위 내에 있었으며 이는 충전 전류가 열을 발생시키는 데 사용되지 않고 에너지를 축적하는 데 사용되었음을 나타냅니다. 아래에서 설명할 배터리를 충전하고 회로를 완성한 후 테스트를 수행했습니다. 배터리가 복원된 손전등은 16시간 동안 지속적으로 켜진 후 빔의 밝기가 감소하기 시작하여 꺼졌습니다.
위에서 설명한 방법을 이용해서 심방전된 소형 산성전지의 기능을 반복적으로 복원해야 했습니다. 실습에서 알 수 있듯이 한동안 잊어버린 서비스 가능한 배터리만 복원할 수 있습니다. 수명이 다한 산성 배터리는 복원할 수 없습니다.
충전기 수리
충전기 출력 커넥터 접점에서 멀티미터로 전압 값을 측정한 결과 전압 값이 없는 것으로 나타났습니다.
어댑터 본체에 붙어 있는 스티커로 판단하면, 최대 부하 전류 0.5A, 불안정한 DC 전압 12V를 출력하는 전원 공급 장치였습니다. 전기 회로에는 충전 전류량을 제한하는 요소가 없었기 때문에 질문이 생겼습니다. 왜 고품질 충전기에서 일반 전원 공급 장치를 사용했습니까?
어댑터를 열었을 때 전기 배선이 타는 특유의 냄새가 나왔는데 이는 변압기 권선이 소손되었음을 나타냅니다.
변압기의 1차 권선에 대한 연속성 테스트에서 파손된 것으로 나타났습니다. 변압기의 1차 권선을 절연하는 테이프의 첫 번째 층을 절단한 후 130°C의 작동 온도에 맞게 설계된 온도 퓨즈가 발견되었습니다. 테스트 결과 1차 권선과 온도 퓨즈 모두에 결함이 있는 것으로 나타났습니다.
변압기의 1차 권선을 되감고 새 온도 퓨즈를 설치해야 했기 때문에 어댑터를 수리하는 것은 경제적으로 불가능했습니다. 나는 그것을 DC 전압이 9V인 비슷한 것으로 교체했습니다. 커넥터가 있는 유연한 코드는 탄 어댑터에서 다시 납땜해야 했습니다.
사진은 Photon LED 손전등의 소진된 전원 공급 장치(어댑터)의 전기 회로 도면을 보여줍니다. 교체 어댑터는 동일한 구성에 따라 9V의 출력 전압으로만 조립되었습니다. 이 전압은 4.4V의 전압으로 필요한 배터리 충전 전류를 제공하기에 충분합니다.
재미삼아 손전등을 새 전원에 연결하고 충전 전류를 측정해봤습니다. 값은 620mA이고 전압은 9V였습니다. 전압 12V에서 전류는 약 900mA로 어댑터의 부하 용량과 권장 배터리 충전 전류를 크게 초과했습니다. 이러한 이유로 과열로 인해 변압기의 1차 권선이 소손되었습니다.
전기 회로도의 완성
LED 충전식 손전등 "Photon"
안정적이고 장기적인 작동을 보장하기 위해 회로 위반을 제거하기 위해 손전등 회로를 변경하고 인쇄 회로 기판을 수정했습니다.
사진은 변환된 Photon LED 손전등의 전기 회로도를 보여줍니다. 추가로 설치된 라디오 요소는 파란색으로 표시됩니다. 저항 R2는 배터리 충전 전류를 120mA로 제한합니다. 충전 전류를 높이려면 저항 값을 줄여야 합니다. 저항 R3-R5는 손전등이 켜질 때 LED EL1-EL3을 통해 흐르는 전류를 제한하고 균등화합니다. 전류 제한 저항 R1이 직렬로 연결된 EL4 LED는 손전등 개발자가 이를 처리하지 않았기 때문에 배터리 충전 과정을 나타내기 위해 설치되었습니다.
보드에 전류 제한 저항을 설치하기 위해 사진과 같이 인쇄된 트레이스를 잘라냈습니다. 충전 전류 제한 저항 R2는 충전기에서 나오는 양극선이 미리 납땜되어 있는 접촉 패드의 한쪽 끝을 납땜하고, 납땜된 전선을 저항의 두 번째 단자에 납땜했습니다. 배터리 충전 표시기를 연결하기 위해 추가 와이어(사진에서 노란색)가 동일한 접촉 패드에 납땜되었습니다.
저항 R1과 표시 LED EL4는 충전기 X1을 연결하기 위한 커넥터 옆의 손전등 핸들에 배치되었습니다. LED 양극 핀은 커넥터 X1의 핀 1에 납땜되었고 전류 제한 저항 R1은 LED의 음극인 두 번째 핀에 납땜되었습니다. 와이어(사진에서 노란색)는 저항의 두 번째 단자에 납땜되어 인쇄 회로 기판에 납땜된 저항 R2의 단자에 연결되었습니다. 저항 R2는 설치의 용이성을 위해 손전등 손잡이에 배치할 수도 있었지만, 충전 시 발열이 발생하기 때문에 좀 더 자유로운 공간에 배치하기로 결정했습니다.
회로를 완성할 때 0.5W용으로 설계된 R2를 제외하고 0.25W 전력의 MLT 유형 저항을 사용했습니다. EL4 LED는 모든 유형과 색상의 조명에 적합합니다.
이 사진은 배터리가 충전되는 동안 충전 표시기를 보여줍니다. 표시기를 설치하면 배터리 충전 과정을 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 네트워크의 전압 존재, 전원 공급 장치 상태 및 연결 신뢰성을 모니터링할 수 있습니다.
타버린 CHIP을 교체하는 방법
갑자기 CHIP(Photon LED 손전등의 표시가 없는 특수 마이크로 회로 또는 유사한 회로에 따라 조립된 유사한 칩)이 실패하는 경우 손전등의 기능을 복원하기 위해 기계식 스위치로 성공적으로 교체할 수 있습니다.
이렇게 하려면 보드에서 D1 칩을 제거하고 Q1 트랜지스터 스위치 대신 위의 전기 다이어그램과 같이 일반 기계식 스위치를 연결해야 합니다. 손전등 본체의 스위치는 S1 버튼 대신 또는 다른 적절한 위치에 설치할 수 있습니다.
LED 손전등 수리 및 개조
14Led Smartbuy 콜로라도
3개의 새 AAA 배터리가 설치되었음에도 불구하고 Smartbuy Colorado LED 손전등이 켜지지 않았습니다.
방수 본체는 양극 산화 알루미늄 합금으로 제작되었으며 길이는 12cm로 손전등이 세련되어 보이고 사용하기 쉽습니다.
LED 손전등에 배터리가 적합한지 확인하는 방법
모든 전기 장치의 수리는 전원 확인으로 시작되므로 손전등에 새 배터리가 설치되었음에도 불구하고 수리는 전원 확인부터 시작해야 합니다. Smartbuy 손전등에서 배터리는 특수 용기에 설치되며 점퍼를 사용하여 직렬로 연결됩니다. 손전등 배터리에 접근하려면 후면 덮개를 시계 반대 방향으로 돌려 분해해야 합니다.
배터리는 표시된 극성을 준수하여 컨테이너에 설치해야 합니다. 극성은 용기에도 표시되어 있으므로 "+" 표시가 있는 쪽을 손전등 본체에 삽입해야 합니다.
우선, 용기의 모든 접촉부를 육안으로 확인하는 것이 필요합니다. 산화물 흔적이 있는 경우 사포를 사용하여 접점을 닦아 광택이 나도록 하거나 칼날로 산화물을 긁어내야 합니다. 접점의 재산화를 방지하기 위해 기계 오일의 얇은 층으로 윤활할 수 있습니다.
다음으로 배터리의 적합성을 확인해야 합니다. 이렇게 하려면 DC 전압 측정 모드에서 켜진 멀티미터의 프로브를 만지고 용기 접점의 전압을 측정해야 합니다. 세 개의 배터리가 직렬로 연결되어 있고 각 배터리는 1.5V의 전압을 생성해야 하므로 컨테이너 단자의 전압은 4.5V여야 합니다.
전압이 지정된 것보다 낮으면 용기에 들어 있는 배터리의 극성이 올바른지 확인하고 각 배터리의 전압을 개별적으로 측정해야 합니다. 아마도 그들 중 하나만 앉았을 것입니다.
배터리에 모든 것이 정상이면 용기를 손전등 본체에 삽입하고 극성을 관찰하고 캡을 조인 다음 기능을 확인해야합니다. 이 경우 공급 전압이 손전등 본체로 전달되고 손전등 본체에서 LED로 직접 전달되는 덮개의 스프링에주의해야합니다. 끝부분에 부식 흔적이 없어야 합니다.
스위치가 제대로 작동하는지 확인하는 방법
배터리 상태가 양호하고 접점이 깨끗하지만 LED가 켜지지 않으면 스위치를 확인해야 합니다.
Smartbuy Colorado 손전등에는 두 개의 고정 위치가 있는 밀봉된 푸시 버튼 스위치가 있어 배터리 컨테이너의 양극 단자에서 나오는 와이어를 닫습니다. 스위치 버튼을 처음 누르면 접점이 닫히고 다시 누르면 접점이 열립니다.
손전등에는 배터리가 포함되어 있으므로 전압계 모드에서 켜진 멀티미터를 사용하여 스위치를 확인할 수도 있습니다. 이렇게하려면 시계 반대 방향으로 회전해야합니다. LED를 보면 앞부분의 나사를 풀어 따로 보관하십시오. 그런 다음 하나의 멀티 미터 프로브로 손전등 본체를 터치하고 두 번째 프로브로 사진에 표시된 플라스틱 부분 중앙 깊숙한 곳에 위치한 접점을 터치합니다.
전압계에 4.5V의 전압이 표시되어야 합니다. 전압이 없으면 스위치 버튼을 누릅니다. 제대로 작동하면 전압이 나타납니다. 그렇지 않으면 스위치를 수리해야 합니다.
LED 상태 확인
이전 검색 단계에서 오류를 감지하지 못한 경우 다음 단계에서 LED가 있는 보드에 공급 전압을 공급하는 접점의 신뢰성, 납땜 신뢰성 및 서비스 가능성을 확인해야 합니다.
LED가 봉인된 인쇄 회로 기판은 강철 스프링 장착 링을 사용하여 손전등 헤드에 고정되어 있으며, 이를 통해 배터리 용기의 음극 단자에서 공급되는 전압이 동시에 손전등 본체를 따라 LED에 공급됩니다. 사진은 인쇄 회로 기판을 누르는 측면에서 링을 보여줍니다.
고정링은 상당히 단단하게 고정되어 있으며, 사진에 보이는 장치를 통해서만 제거가 가능했습니다. 자신의 손으로 강철 스트립에서 이러한 후크를 구부릴 수 있습니다.
고정 링을 제거한 후 사진에 표시된 LED가 있는 인쇄 회로 기판이 손전등 헤드에서 쉽게 제거되었습니다. 전류 제한 저항이 없다는 점이 바로 내 눈을 사로잡았습니다. 14개의 LED는 모두 스위치를 통해 병렬로 배터리에 직접 연결되었습니다. LED를 통해 흐르는 전류의 양은 배터리의 내부 저항에 의해서만 제한되고 LED가 손상될 수 있으므로 LED를 배터리에 직접 연결하는 것은 허용되지 않습니다. 기껏해야 서비스 수명이 크게 단축됩니다.
손전등의 모든 LED가 병렬로 연결되어 있기 때문에 저항 측정 모드에서 멀티 미터를 켠 상태에서는 확인할 수 없었습니다. 따라서 인쇄 회로 기판에는 전류 제한이 200mA인 4.5V의 외부 소스로부터 DC 공급 전압이 공급되었습니다. 모든 LED가 켜졌습니다. 손전등의 문제는 인쇄 회로 기판과 고정 링 사이의 접촉 불량이라는 것이 분명해졌습니다.
LED 손전등의 전류 소비
재미삼아 전류 제한 저항 없이 LED를 켰을 때 배터리에서 LED의 전류 소비를 측정했습니다.
전류는 627mA 이상이었습니다. 손전등에는 HL-508H 유형의 LED가 장착되어 있으며 작동 전류는 20mA를 초과해서는 안됩니다. 14개의 LED가 병렬로 연결되어 있으므로 총 전류 소비는 280mA를 초과해서는 안 됩니다. 따라서 LED를 통해 흐르는 전류는 정격 전류의 두 배 이상 증가했습니다.
이러한 강제 LED 작동 모드는 크리스탈의 과열로 이어져 결과적으로 LED의 조기 고장을 초래하므로 허용되지 않습니다. 또 다른 단점은 배터리가 빨리 소모된다는 것입니다. LED가 먼저 소진되지 않으면 한 시간 이상 작동하면 충분합니다.
손전등의 설계상 전류 제한 저항기를 각 LED와 직렬로 납땜할 수 없었기 때문에 모든 LED에 하나의 공통 저항기를 설치해야 했습니다. 저항 값은 실험적으로 결정되어야 했습니다. 이를 위해 손전등은 바지 배터리로 전원을 공급 받았으며 전류계는 5.1 Ohm 저항과 직렬로 양극선의 간격에 연결되었습니다. 전류는 약 200mA였습니다. 8.2 Ohm 저항을 설치할 때 전류 소비량은 160 mA였으며 테스트에서 알 수 있듯이 최소 5 미터 거리에서 좋은 조명을 공급하기에 충분합니다. 저항은 만졌을 때 뜨거워지지 않았으므로 모든 전력이 작동합니다.
구조 재설계
연구 후 손전등의 안정적이고 내구성있는 작동을 위해서는 전류 제한 저항을 추가로 설치하고 인쇄 회로 기판과 LED의 연결을 복제하고 추가 도체로 고정 링을 복제해야한다는 것이 분명해졌습니다.
이전에는 인쇄 회로 기판의 음극 버스가 손전등 본체에 닿아야 했다면 저항기 설치로 인해 접촉을 제거해야 했습니다. 이를 위해 바늘 줄을 사용하여 전류 전달 경로 측면에서 전체 원주를 따라 인쇄 회로 기판의 모서리를 연마했습니다.
인쇄 회로 기판을 고정할 때 클램핑 링이 전류가 흐르는 트랙에 닿는 것을 방지하기 위해 사진과 같이 약 2mm 두께의 고무 절연체 4개를 Moment 접착제로 접착했습니다. 절연체는 플라스틱이나 두꺼운 판지와 같은 유전체 재료로 만들 수 있습니다.
저항기는 클램핑 링에 미리 납땜되었고, 와이어 조각은 인쇄 회로 기판의 가장 바깥쪽 트랙에 납땜되었습니다. 도체 위에 절연 튜브를 놓은 다음 와이어를 저항기의 두 번째 단자에 납땜했습니다.
손으로 손전등을 간단히 업그레이드한 후 안정적으로 켜지기 시작했고 광선이 8m 이상의 거리에 있는 물체를 잘 비췄습니다. 또한 배터리 수명은 3배 이상 늘어났고 LED의 신뢰성도 몇 배나 향상되었습니다.
수리된 중국산 LED 조명의 고장 원인을 분석한 결과, 모두 잘못된 전기회로 설계로 인해 고장난 것으로 나타났다. 부품을 절약하고 손전등의 수명을 단축하기 위해(더 많은 사람들이 새 손전등을 구입할 수 있도록) 의도적으로 이것이 수행되었는지 아니면 개발자의 문맹으로 인해 수행되었는지 알아내는 것만 남아 있습니다. 나는 첫 번째 가정에 관심이 있습니다.
LED 손전등 RED 110 수리
중국 제조업체 RED 브랜드의 산성 배터리가 내장된 손전등이 수리되었습니다. 손전등에는 두 개의 방출기가 있습니다. 하나는 좁은 광선 형태의 광선을 가지고 있고 다른 하나는 확산된 빛을 방출합니다.
사진은 RED 110 손전등의 모습을 보여 주며 손전등이 즉시 마음에 들었습니다. 편리한 본체 모양, 두 가지 작동 모드, 목에 걸 수 있는 고리, 충전을 위해 전원에 연결하기 위한 접이식 플러그. 손전등에서는 확산광 LED 부분이 빛나고 있었지만 좁은 광선은 빛나지 않았습니다.
수리를 위해 먼저 반사경을 고정하는 검정색 링을 푼 다음 힌지 부분에 있는 셀프 태핑 나사 1개를 풉니다. 케이스는 두 부분으로 쉽게 분리됩니다. 모든 부품은 셀프 태핑 나사로 고정되어 쉽게 제거되었습니다.
충전기 회로는 고전적인 방식에 따라 만들어졌습니다. 네트워크에서 1μF 용량의 전류 제한 커패시터를 통해 전압이 4개의 다이오드로 구성된 정류기 브리지에 공급된 다음 배터리 단자에 공급되었습니다. 배터리에서 좁은 빔 LED까지의 전압은 460Ω 전류 제한 저항을 통해 공급되었습니다.
모든 부품은 단면 인쇄 회로 기판에 장착되었습니다. 전선은 접촉 패드에 직접 납땜되었습니다. 인쇄 회로 기판의 모양이 사진에 나와 있습니다.
10개의 측면 조명 LED가 병렬로 연결되었습니다. 공급 전압은 공통 전류 제한 저항 3R3(3.3Ω)을 통해 공급되었지만 규칙에 따라 각 LED마다 별도의 저항을 설치해야 합니다.
내로우빔 LED의 외관검사 결과 결함은 발견되지 않았습니다. 배터리에서 손전등 스위치를 통해 전원을 공급하면 LED 단자에 전압이 생겨 발열이 발생했습니다. 크리스탈이 파손된 것이 분명해졌으며 이는 멀티미터를 사용한 연속성 테스트를 통해 확인되었습니다. 프로브를 LED 단자에 연결하는 경우 저항은 46옴이었습니다. LED에 결함이 있어서 교체해야 했습니다.
작동의 용이성을 위해 LED 보드에서 전선의 납땜을 제거했습니다. 솔더에서 LED 리드를 분리한 후 인쇄 회로 기판의 뒷면 전체 평면에 LED가 단단히 고정되어 있는 것으로 나타났습니다. 이를 분리하려면 데스크탑 템플에 보드를 고정해야 했습니다. 그런 다음 칼의 뾰족한 끝부분을 LED와 보드의 접합부에 놓고 망치로 칼 손잡이를 가볍게 두드립니다. LED가 튕겨 나갔습니다.
평소와 마찬가지로 LED 하우징에는 표시가 없었습니다. 따라서 해당 매개변수를 결정하고 적절한 대체품을 선택해야 했습니다. LED의 전체 크기, 배터리 전압 및 전류 제한 저항의 크기를 기준으로 1W LED(전류 350mA, 전압 강하 3V)가 교체에 적합하다고 판단되었습니다. "대중적인 SMD LED 매개변수 참조표"에서 흰색 LED6000Am1W-A120 LED가 수리 대상으로 선택되었습니다.
LED가 장착된 인쇄회로기판은 알루미늄으로 제작됨과 동시에 LED의 열을 제거하는 역할을 합니다. 따라서 설치 시 LED 후면이 인쇄회로기판에 꼭 맞아 열 접촉이 잘 되도록 해야 합니다. 이를 위해 밀봉하기 전에 컴퓨터 프로세서에 라디에이터를 설치할 때 사용되는 표면의 접촉 영역에 열 페이스트를 적용했습니다.
LED 평면이 보드에 단단히 고정되도록 하려면 먼저 LED 평면을 평면에 배치하고 리드가 평면에서 0.5mm 벗어나도록 위쪽으로 약간 구부려야 합니다. 다음으로 단자에 납땜을 하고 열 페이스트를 바르고 LED를 보드에 설치합니다. 그런 다음 보드에 대고 누르고(비트를 제거한 드라이버를 사용하면 편리함) 납땜 인두로 리드를 예열합니다. 그런 다음 드라이버를 제거하고 리드가 보드에 구부러진 부분을 칼로 누른 다음 납땜 인두로 가열합니다. 땜납이 굳은 후 칼을 제거합니다. 리드의 스프링 특성으로 인해 LED가 보드에 단단히 밀착됩니다.
LED를 설치할 때 극성을 준수해야 합니다. 사실, 이 경우 실수가 발생하면 전압 공급선을 교체할 수 있습니다. LED는 납땜되어 동작을 확인하고 소비전류와 전압강하를 측정할 수 있습니다.
LED를 통해 흐르는 전류는 250mA이고 전압 강하는 3.2V입니다. 따라서 전력 소비(전류에 전압을 곱해야 함)는 0.8W입니다. 저항을 460Ω으로 줄여 LED의 작동 전류를 높이는 것이 가능했지만 글로우의 밝기가 충분했기 때문에 그렇게하지 않았습니다. 그러나 LED는 더 가벼운 모드에서 작동하고 발열도 적으며 한 번 충전 시 손전등의 작동 시간이 늘어납니다.
1시간 작동 후 LED의 발열을 확인해 본 결과 효과적인 방열 효과를 확인할 수 있었습니다. 45°C 이하의 온도까지 가열되었습니다. 해상 시험에서는 어둠 속에서도 30미터가 넘는 충분한 조명 범위가 나타났습니다.
LED 손전등의 납축 배터리 교체
LED 손전등의 고장난 산성 배터리는 유사한 산성 배터리나 리튬 이온(Li-ion) 또는 니켈 수소(Ni-MH) AA 또는 AAA 배터리로 교체할 수 있습니다.
수리 중인 중국 등불에는 3.6V 전압의 표시가 없는 다양한 크기의 납산 AGM 배터리가 장착되어 있습니다. 계산에 따르면 이 배터리의 용량은 1.2~2A×시간 범위입니다.
판매 시 4V 1Ah Delta DT 401 UPS용 러시아 제조업체의 유사한 산성 배터리를 찾을 수 있습니다. 이 배터리의 출력 전압은 4V, 용량은 1Ah이며 가격은 몇 달러입니다. 교체하려면 극성을 관찰하면서 두 전선을 다시 납땜하면 됩니다.
현재로서는 백열등이 장착된 랜턴을 진지하게 고려할 가치가 없습니다. 모든 랜턴의 주요 특징 중 하나는 효율성이며 이와 관련하여 LED동등한 사람은 없습니다. 그러나 LED는 특히 강력한 모델의 경우 LED와 다릅니다. 사실 강력한 LED는 눈에 띄게 뜨거워지고 과열은 문자 그대로 죽음과 같습니다. 크리스탈 분해 속도가 크게 증가합니다. 원산지를 알 수 없는 값싼 LED의 경우 동일한 시리즈의 매개변수도 심각하게 다르며 외부에서 동일한 두 개의 손전등에서 하나는 가열되고 다른 하나는 문제 없이 작동하므로 복권을 좋아하지 않을 것입니다. 심각한 제조업체(여기서 확실한 권위는 Cree)는 제품 매개변수에 대한 훨씬 더 정확한 제어를 제공하며 해당 크리스탈 자체에는 상당한 자원이 있습니다.
최상의 전원 공급 장치, 추운 날씨에 오랫동안 손전등을 사용할 계획이 없다면 현재 최고의 용량 대비 무게 비율을 가진 리튬 이온 및 리튬 폴리머 배터리를 사용하세요. 일반 배터리에 비해 가격은 비싸지만 빠르게 충전할 수 있는 능력이 가격 차이를 상쇄한다. 손전등을 자주 사용할 경우에는 퀵체인지 18650 배터리와 외부 충전기가 있는 모델을 선택하는 것이 좋으며, 가끔씩 사용할 경우에는 USB 충전 기능이 내장된 모델이 더 편리합니다.
필요에 따라 선체 강도특히 보호 유리에 대해서는 논쟁의 여지가 없습니다. American Maglite 손전등이 인기를 얻은 것은 놀라운 일이 아닙니다. 손전등 자체를 손상시킬 위험 없이 실제로 지휘봉처럼 작동할 수 있기 때문입니다. 그러나 당연히 이러한 크기의 손전등이 항상 편리한 것은 아니지만 현대 전술 손전등은 실제 만능 손전등으로 간주될 수 있습니다. 이 손전등은 콤팩트하고(여기서 LED와 리튬 배터리의 조합이 다시 모든 최고의 측면을 보여줍니다) 내구성이 뛰어나며 먼지 및 습기 보호는 선택 사항이 아니라 표준입니다. 따라서 하이킹이나 차고에서도 사용할 수 있으며, "만일의 경우" 주머니에 넣어 휴대할 수도 있습니다. 가장 중요한 것은 손전등 본체의 직경을 고려하는 것입니다. 대부분의 배럴 마운트는 직경 22mm(7/8인치) 및 25mm(1인치)용으로 설계되었기 때문입니다.
추가 옵션또한 불필요하지 않을 것입니다. 예를 들어, 외부 장치 충전 기능이 있는 손전등을 구입할 수 있다면 하이킹 중에 장치용 외부 배터리를 별도로 휴대해야 하는 이유는 무엇입니까? 글쎄, 조정 가능한 초점과 탈착식 디퓨저가있는 손전등은 밝기를 최소로 낮추면 검색 스포트라이트와 캠프의 확산 광원 역할을 모두 수행합니다.
비교하려고 명도시각적 표시는 일반적으로 루멘 단위로 측정되는 최대 광속입니다. 시각적 참고 자료는 집중된 광원이기도 한 자동차 헤드라이트입니다. 일반 할로겐은 약 1200루멘을 생성하는 반면 크세논은 4000루멘을 제공할 수 있습니다.
