Sådan fungerer en lommelygte
En håndholdt lommelygte er et nødvendigt redskab i hverdagen og på arbejdet. Hvor der ikke er nok belysning, vil det hjælpe dig med at få arbejdet gjort, finde en fejl, finde en faldet eller rullet genstand. For at reparere en defekt lampe eller opgradere den, skal du kende dens elektriske kredsløb.
Sådan fungerer en håndholdt lommelygte
Enheden af en lommelygte er enkel. Den består af et batterirum og et rum med en emitter og en reflektor samt en strømafbryder.
Dette indhold har ikke ændret sig siden opfindelsen af en lomme elektrisk lampe, selvom elementets base har ændret sig dramatisk.
Diagram af en simpel lommelygte
Det elektriske kredsløbsdiagram af en simpel lommelygte består kun af tre elementer:
- batterier (eller flere);
- afbryderen;
- glødepærer.
Skema af en lommelygte på LED'er
Under moderne forhold bliver glødelamper intensivt erstattet af LED'er.De kunne ikke stå for konkurrencen på grund af lavere effektivitet og kortere levetid. Halvleder lysemitterende elementer er også blevet udbredt i bærbare håndholdte lamper. Men bare at tage og udskifte en pære med en LED (eller en matrix af LED'er) vil ikke fungere. Du har brug for en enhed, der vil begrænse strømmen gennem halvlederelementer. Det hedder chauffør og er en elektronisk strømstabilisator.
Ulempen ved en sådan ordning er den lave vedligeholdelsesevne af en sådan lommelygte - for at genoprette det elektroniske kredsløb vil en kvalificeret håndværker og passende laboratorieudstyr være påkrævet.
Chaufføren kan være en normal modstand, som vil begrænse strømmen og slukke overskydende spænding. Men en tilstrækkelig stor mængde strøm vil gå ubrugeligt tabt på modstanden. For en lysnetdrevet lanterne er dette faktum ikke vigtigt, men for et batteridrevet eller genopladeligt armatur kan en sådan ulempe være kritisk.
Vigtig! Et andet element er tilføjet til designet af LED-lampen - en varmefjernende radiator. Selvom strålingen fra LED'er ikke er grundlæggende relateret til opvarmning, kan Joule-Lenz-loven ikke omgås. Når strøm passerer gennem udstrålende elementer, genereres varme. Hvis du ikke gør noget, vil overophedning af LED'en reducere deres levetid betydeligt.
Forlygte diagram
Et populært design af LED-lommelygten er pandelampen. En sådan lampe giver dig mulighed for helt at frigøre dine hænder og rette lysstrålen til det rigtige sted ved at dreje hovedet: følge dit blik.Dette er praktisk ved reparation af en bil, når man går i mørke områder osv.
Skemaet for en sådan lampe er baseret på princippet:
- styrekredsløb (ansvarlig for at skifte tilstande);
- buffer forstærker;
- transistorkontakt for at tænde LED'en.
En af mulighederne for en sådan enhed er, når kontrolenheden er lavet på en standard mikrocontroller (f.eks. ATtiny85), hvor emitter mode kontrolprogrammet er fastkablet, OPA335 operationsforstærkeren fungerer som en mellemforstærker, og IRLR2905 feltet effekttransistor bruges som nøgle.
En sådan ordning er billig, pålidelig, men har en teknologisk ulempe: controlleren skal programmeres før installation. Derfor bruges i masseproduktion et specialiseret FM2819-mikrokredsløb som kontrolenhed (forkortelsen 819L kan anvendes på sagen). Denne chip kan tænde og slukke for det lysemitterende element og er programmeret med fire tilstande:
- maksimal lysstyrke;
- gennemsnitlig lysstyrke;
- minimal lysstyrke;
- stroboskop (blinkende lys).
Funktionerne skiftes cyklisk ved et kort tryk på knappen. Et langt tryk sætter lommelygten i SOS-tilstand. Du kan ikke ændre programmet (i det mindste nævner dataarket ikke en sådan mulighed). Mikrokredsløbet kræver ikke en mellemforstærker, men meget kraftige LED'er kan ikke tilsluttes direkte til udgangen - der er en belastningsgrænse (og der er beskyttelse mod overskridelse).
Derfor er kraftfulde elementer forbundet gennem en nøgle.I de fleste tilfælde er det en felteffekttransistor, der tillader langvarig drift med en stor strøm i drænkredsløbet, for eksempel Fairchild FDS9435A eller andre lignende, som kan vælges i henhold til parametrene fra FDS9435A karakteristiktabellen.
| Struktur | Maksimal gate-source spænding, V | Kanal åben modstand | Maksimal dissiperet effekt, W | Maksimal drænstrøm i kontinuerlig tilstand, A |
| R-kanal | 25 | 0,05 ohm ved 5,3 A, 10 V | 2,5 | 5,3 |
Lommelygtekredsløbet er reduceret til kun to aktive elementer og en omsnøring af flere kondensatorer og modstande (plus battericeller og en matrix af LED'er, i sig selv).
Skema af en genopladelig lommelygte med netopladning 220
Det er mere praktisk og økonomisk at drive lommelygten ikke fra batterier, men fra genopladelige batterier. Det er endnu mere bekvemt at have en sådan lampe, hvis ladning af elementerne kan fornyes uden at fjerne dem fra sagen. Tilslut blot lommelygten til et enfaset 220 V-netværk.
Her er elementerne tilføjet til det sædvanlige skema:
- fuldbølge ensretter på dioder VD1, VD2 (kan også samles i et brokredsløb);
- ballastkondensator til dæmpning af overspænding C1 med afladningsmodstand R1;
- modstand R2 for at begrænse batteriets ladestrøm;
- kæde R4VD5 for at angive tilslutning til lysnettet.
Vigtig! Sådanne transformerløse kredsløb har en betydelig ulempe. Hvis du ved et uheld berører et punkt i kredsløbet, er der risiko for at blive tændt. Brugen af en netværkstransformer vil føre til en betydelig stigning i vægt- og størrelseskarakteristika.
Derfor bliver en sådan ordning mindre almindelig. Batterier kan genoplades uden at fjerne dem ved hjælp af eksterne lavspændingskilder (inklusive opladning fra en USB-kompatibel enhed).
Modernisering af lanterner
Ved nærmere undersøgelse af lommelygtekredsløbet fra det foregående afsnit, bliver det tydeligt, at VD5-LED'en altid er tændt, når den er tilsluttet et 220 V-netværk. Dens glød afhænger ikke af opladningen og endda tilstedeværelsen af batterier. For at eliminere denne mangel skal indikeringskredsløbet indgå i batteriopladningskredsløbet. For at gøre dette skal du installere en modstand R5 med en effekt på 0,5 W, så der ved en strøm på 100 mA falder omkring 3 V (ca. 30 ohm) på den. Indikeringskæden skal forbindes parallelt med hensyn til polaritet.
Alle ændringer og tilføjelser er vist med en blå linje. Efter ændringerne lyser LED'en kun, hvis der er en ladestrøm (når strømmen til den udstrålende matrix er slukket!)
Sundhedstjek
Hvis den kinesiske lommelygte er ude af drift, kan du prøve at finde det defekte element og udskifte det enten reparation. Søgealgoritmen er vist på eksemplet med en lampe med netopladning.
- Hvis lanternen ikke skinner, når den er tændt, lyser indikatoren ikke, du skal kontrollere, om 220 V kommer til kredsløbet. For at gøre dette skal du måle AC-spændingen ved punkt 1. Hvis der ikke er nogen spænding, skal du kontrollere netledningen og stikket.
- Hvis alt er i orden, skal LED'en være tændt. Hvis ikke, så tjek dens kredsløb, samt VD2-dioden for en kortslutning.
- Dernæst skal du fjerne batterierne og kontrollere den konstante spænding ved punkt 2 - den skal være omtrent lig med batteriernes spænding. Hvis ikke, skal du kontrollere tilstanden af dioderne VD1, VD2.
- Hvis alt er i orden, er batterierne sandsynligvis dårlige. Du skal tjekke spændingen på dem.
- Hvis dette ikke er tilfældet, skal du tjekke omskifterens tilstand ved at ringe til den med en tester i lydtesttilstand (med enheden slukket fra netværket og batterierne fjernet!).
- Hvis alt er i orden her, skal fejlen søges i driveren eller i LED-matricen.
Hvis du har lidt viden inden for elektroteknik, er det ikke svært at opgradere eller reparere en håndholdt lommelygte. Det vigtigste er at forstå dens enhed.