Cách hoạt động của đèn pin
Đèn pin cầm tay là một dụng cụ cần thiết trong cuộc sống hàng ngày và trong công việc. Nơi không có đủ ánh sáng, nó sẽ giúp bạn hoàn thành công việc, tìm ra sự cố, tìm vật bị rơi hoặc lăn. Để sửa chữa một chiếc đèn bị lỗi hoặc nâng cấp nó, bạn cần biết mạch điện của nó.
Cách hoạt động của đèn pin cầm tay
Thiết bị của một chiếc đèn pin rất đơn giản. Nó bao gồm một ngăn chứa pin và một ngăn với một bộ phát và một phản xạ, cũng như một công tắc nguồn.
Nội dung này không thay đổi kể từ khi phát minh ra đèn điện bỏ túi, mặc dù cơ sở nguyên tố đã thay đổi đáng kể.
Sơ đồ của một đèn pin đơn giản
Sơ đồ mạch điện của một đèn pin đơn giản chỉ gồm ba phần tử:
- pin (hoặc một số);
- công tắc điện;
- bóng đèn sợi đốt.
Sơ đồ đèn pin trên đèn LED
Trong điều kiện hiện đại, đèn sợi đốt đang được thay thế mạnh mẽ bằng đèn LED.Họ không thể chịu được sự cạnh tranh do hiệu quả thấp hơn và tuổi thọ ngắn hơn. Các phần tử phát sáng bán dẫn cũng đã trở nên phổ biến trong các loại đèn cầm tay di động. Nhưng chỉ cần lấy và thay thế một bóng đèn bằng một đèn LED (hoặc một ma trận đèn LED) sẽ không hoạt động. Bạn cần một thiết bị có thể hạn chế dòng điện qua các phần tử bán dẫn. Nó được gọi là người lái xe và là một bộ ổn định dòng điện tử.
Nhược điểm của sơ đồ như vậy là khả năng bảo trì thấp của đèn pin như vậy - để khôi phục mạch điện tử, cần phải có thợ thủ công có trình độ và thiết bị thí nghiệm thích hợp.
Người lái xe có thể là một người bình thường điện trở, điều này sẽ hạn chế dòng điện và dập tắt điện áp dư thừa. Nhưng một lượng điện đủ lớn sẽ bị mất vô ích trên kháng cự. Đối với đèn lồng chạy bằng nguồn điện, thực tế này không quan trọng, nhưng đối với đèn điện chạy bằng pin hoặc có thể sạc lại, nhược điểm như vậy có thể rất nghiêm trọng.
Quan trọng! Một yếu tố khác được thêm vào thiết kế của đèn LED - bộ tản nhiệt loại bỏ nhiệt. Mặc dù bức xạ của đèn LED về cơ bản không liên quan đến việc sưởi ấm, nhưng không thể bỏ qua định luật Joule-Lenz. Khi dòng điện đi qua các phần tử bức xạ, nhiệt được sinh ra. Nếu bạn không thực hiện, thì đèn LED quá nóng sẽ làm giảm đáng kể tuổi thọ sử dụng của chúng.
Sơ đồ đèn pha
Một thiết kế phổ biến của đèn pin LED là đèn pha. Một chiếc đèn như vậy cho phép bạn hoàn toàn rảnh tay và hướng chùm ánh sáng đến đúng nơi bằng cách quay đầu: nhìn theo ánh mắt của bạn.Điều này rất tiện lợi khi sửa xe, khi đi trong vùng tối, v.v.
Đề án của một chiếc đèn như vậy dựa trên nguyên tắc:
- mạch điều khiển (chịu trách nhiệm chuyển đổi các chế độ);
- bộ khuếch đại đệm;
- công tắc bóng bán dẫn để bật đèn LED.
Một trong những tùy chọn cho thiết bị như vậy là khi thiết bị điều khiển được thực hiện trên bộ vi điều khiển tiêu chuẩn (ví dụ, ATtiny85), trong đó chương trình điều khiển chế độ phát được nối cứng, bộ khuếch đại hoạt động OPA335 đóng vai trò là bộ khuếch đại trung gian và trường IRLR2905 bóng bán dẫn hiệu ứng được sử dụng như một chìa khóa.
Một sơ đồ như vậy không tốn kém, đáng tin cậy, nhưng có một hạn chế về mặt công nghệ: bộ điều khiển phải được lập trình trước khi lắp đặt. Do đó, trong sản xuất hàng loạt, một vi mạch FM2819 chuyên dụng được sử dụng làm bộ phận điều khiển (có thể áp dụng chữ viết tắt 819L cho vỏ máy). Con chip này có thể bật và tắt phần tử phát sáng và được lập trình với bốn chế độ:
- độ sáng tối đa;
- độ sáng trung bình;
- độ sáng tối thiểu;
- đèn chớp (đèn nhấp nháy).
Các chế độ được chuyển đổi theo chu kỳ bằng cách nhấn nhanh vào nút. Nhấn và giữ đèn pin vào chế độ SOS. Bạn không thể thay đổi chương trình (ít nhất, biểu dữ liệu không đề cập đến khả năng như vậy). Vi mạch không yêu cầu bộ khuếch đại trung gian, nhưng các đèn LED rất mạnh không thể kết nối trực tiếp với đầu ra - có giới hạn tải (và có bảo vệ chống vượt quá giới hạn này).
Do đó, các yếu tố mạnh mẽ được kết nối thông qua một khóa.Trong hầu hết các trường hợp, nó là một bóng bán dẫn hiệu ứng trường cho phép hoạt động lâu dài với dòng điện lớn trong mạch thoát, ví dụ, Fairchild FDS9435A hoặc các loại tương tự khác, có thể được lựa chọn theo các thông số từ bảng đặc tính FDS9435A.
| Kết cấu | Điện áp nguồn cổng tối đa, V | Kênh chống hở | Công suất tiêu tán tối đa, W | Dòng xả tối đa ở chế độ liên tục, A |
| Kênh R | 25 | 0,05 ohm ở 5,3 A, 10 V | 2,5 | 5,3 |
Mạch đèn pin được giảm xuống chỉ còn hai phần tử hoạt động và một chuỗi các tụ điện và điện trở (cộng với các tế bào pin và ma trận Đèn LED, bởi bản thân).
Đề án đèn pin sạc lại được với nguồn điện 220
Sẽ tiện lợi và tiết kiệm hơn khi cấp nguồn cho đèn pin không phải từ pin mà từ pin sạc. Nó thậm chí còn thuận tiện hơn khi có một chiếc đèn như vậy, điện tích của các phần tử trong đó có thể được thay mới mà không cần tháo chúng ra khỏi vỏ. Chỉ cần kết nối đèn pin với mạng 220 V một pha.
Dưới đây là các phần tử được thêm vào lược đồ thông thường:
- chỉnh lưu toàn sóng trên điốt VD1, VD2 (cũng có thể được lắp trong mạch cầu);
- chấn lưu tụ điện để làm giảm điện áp dư C1 có điện trở phóng điện R1;
- điện trở R2 để hạn chế dòng nạp của acquy;
- chuỗi R4VD5 để chỉ ra kết nối với nguồn điện.
Quan trọng! Các mạch không có biến áp như vậy có một nhược điểm đáng kể. Nếu bạn vô tình chạm vào bất kỳ điểm nào trong mạch điện đều có nguy cơ bị kích điện. Việc sử dụng máy biến áp hạ bậc mạng sẽ dẫn đến sự gia tăng đáng kể về trọng lượng và kích thước các đặc tính.
Do đó, một kế hoạch như vậy đang trở nên ít phổ biến hơn. Pin có thể được sạc lại mà không cần tháo ra bằng cách sử dụng các nguồn điện bên ngoài có điện áp thấp (bao gồm cả sạc từ thiết bị tương thích với USB).
Hiện đại hóa đèn lồng
Khi xem xét kỹ hơn mạch đèn pin từ phần trước, rõ ràng là đèn LED VD5 luôn bật khi được kết nối với mạng 220 V. Sự phát sáng của nó không phụ thuộc vào điện tích và thậm chí cả sự hiện diện của pin. Để loại bỏ khuyết điểm này, trong mạch sạc pin phải có mạch chỉ thị. Để làm điều này, bạn cần lắp một điện trở R5 có công suất 0,5 W để dòng điện 100 mA rơi vào nó khoảng 3 V (khoảng 30 ôm). Chuỗi chỉ thị phải được nối song song theo cực tính.
Tất cả các thay đổi và bổ sung được hiển thị bằng một đường màu xanh lam. Sau khi thay đổi, đèn LED sẽ chỉ sáng nếu có dòng điện nạp (khi nguồn của ma trận bức xạ bị tắt!)
Kiểm tra sức khỏe
Nếu đèn pin Trung Quốc không hoạt động, bạn có thể thử tìm bộ phận bị lỗi và thay thế nó sửa. Thuật toán tìm kiếm được hiển thị trên ví dụ về đèn đang sạc điện.
- Nếu đèn không sáng, khi bật lên, đèn báo không sáng, bạn cần kiểm tra xem mạch điện có nguồn điện 220 V hay không. Để thực hiện việc này, hãy đo điện áp AC tại điểm 1. Nếu không có điện áp, hãy kiểm tra dây nguồn và đầu nối.
- Nếu mọi thứ đều theo thứ tự, đèn LED sẽ sáng. Nếu không, hãy kiểm tra mạch của nó, cũng như diode VD2 xem có bị đoản mạch không.
- Tiếp theo, bạn cần tháo pin và kiểm tra điện áp không đổi ở điểm 2 - nó phải xấp xỉ bằng điện áp của pin. Nếu không, hãy kiểm tra tình trạng của các điốt VD1, VD2.
- Nếu mọi thứ đều theo thứ tự, có lẽ pin đã kém. Bạn cần kiểm tra điện áp trên chúng.
- Nếu không đúng như vậy, bạn cần kiểm tra tình trạng của công tắc bằng cách đổ chuông bằng máy thử ở chế độ kiểm tra âm thanh (khi thiết bị đã tắt mạng và tháo pin!).
- Nếu mọi thứ đều ổn ở đây, lỗi phải được tìm kiếm trong trình điều khiển hoặc trong ma trận LED.
Nếu bạn có ít kiến thức về kỹ thuật điện thì việc nâng cấp, sửa chữa một chiếc đèn pin cầm tay không hề khó. Điều chính là hiểu thiết bị của nó.