Πώς λειτουργεί ένας φακός

Ο φακός χειρός είναι απαραίτητο εργαλείο στην καθημερινή ζωή και στην εργασία. Όπου δεν υπάρχει αρκετός φωτισμός, θα σας βοηθήσει να ολοκληρώσετε τη δουλειά, να βρείτε μια δυσλειτουργία, να βρείτε ένα αντικείμενο που έχει πέσει ή κύλησε. Για να επισκευάσετε μια αποτυχημένη λάμπα ή να την αναβαθμίσετε, πρέπει να γνωρίζετε το ηλεκτρικό της κύκλωμα.

Πώς λειτουργεί ένας φακός χειρός

Η συσκευή ενός φακού είναι απλή. Αποτελείται από μια θήκη μπαταρίας και μια θήκη με πομπό και ανακλαστήρα, καθώς και διακόπτη τροφοδοσίας.

Η σύνθεση του λαμπτήρα χειρός.

Αυτό το περιεχόμενο δεν έχει αλλάξει από την εφεύρεση ενός ηλεκτρικού λαμπτήρα τσέπης, αν και η βάση του στοιχείου έχει αλλάξει δραματικά.

Διάγραμμα ενός απλού φακού

Το διάγραμμα ηλεκτρικού κυκλώματος ενός απλού φακού αποτελείται από τρία μόνο στοιχεία:

• μπαταρίες (ή πολλές).
• διακόπτης ρεύματος;
• λαμπτήρες πυρακτώσεως.

Σχέδιο φακού τσέπης με λαμπτήρα πυρακτώσεως.

Σχέδιο φακού σε LED

Στις σύγχρονες συνθήκες, οι λαμπτήρες πυρακτώσεως αντικαθίστανται εντατικά από LED.Δεν άντεξαν τον ανταγωνισμό λόγω χαμηλότερης απόδοσης και μικρότερης διάρκειας ζωής. Τα στοιχεία εκπομπής φωτός ημιαγωγών έχουν επίσης γίνει ευρέως διαδεδομένα στους φορητούς λαμπτήρες χειρός. Αλλά μόνο η λήψη και η αντικατάσταση ενός λαμπτήρα με ένα LED (ή μια μήτρα LED) δεν θα λειτουργήσει. Χρειάζεστε μια συσκευή που θα περιόριζε το ρεύμα μέσω στοιχείων ημιαγωγών. Λέγεται οδηγός και είναι ηλεκτρονικός σταθεροποιητής ρεύματος.

Σχέδιο φακού σε μήτρα LED.

Το μειονέκτημα ενός τέτοιου σχήματος είναι η χαμηλή δυνατότητα συντήρησης ενός τέτοιου φακού - για την αποκατάσταση του ηλεκτρονικού κυκλώματος, θα απαιτηθεί εξειδικευμένος τεχνίτης και κατάλληλος εργαστηριακός εξοπλισμός.

Το κύκλωμα ενός φακού σε μια μήτρα LED με μια αντίσταση ως οδηγό.

Ο οδηγός μπορεί να είναι κανονικός αντίσταση, που θα περιορίσει το ρεύμα και θα σβήσει την υπερβολική τάση. Αλλά μια αρκετά μεγάλη ποσότητα ισχύος θα χαθεί άσκοπα στην αντίσταση. Για ένα φανάρι που τροφοδοτείται από το δίκτυο, αυτό το γεγονός δεν είναι σημαντικό, αλλά για ένα φωτιστικό που λειτουργεί με μπαταρία ή επαναφορτιζόμενη, ένα τέτοιο μειονέκτημα μπορεί να είναι κρίσιμο.

Σπουδαίος! Ένα άλλο στοιχείο προστίθεται στο σχεδιασμό της λάμπας LED - ένα θερμαντικό σώμα που αφαιρεί τη θερμότητα. Αν και η ακτινοβολία των LED δεν σχετίζεται θεμελιωδώς με τη θέρμανση, ο νόμος Joule-Lenz δεν μπορεί να παρακαμφθεί. Όταν το ρεύμα διέρχεται από στοιχεία ακτινοβολίας, παράγεται θερμότητα. Εάν δεν λάβετε μέτρα, τότε η υπερθέρμανση του LED θα μειώσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής τους.

Διαβάστε επίσης

Σπιτικός φακός φτιάξτο μόνος σου

 

Διάγραμμα προβολέων

Ένα δημοφιλές σχέδιο του φακού LED είναι ο προβολέας. Ένας τέτοιος λαμπτήρας σας επιτρέπει να ελευθερώσετε εντελώς τα χέρια σας και να κατευθύνετε τη δέσμη φωτός στο σωστό μέρος στρέφοντας το κεφάλι σας: ακολουθώντας το βλέμμα σας.Αυτό είναι βολικό όταν επισκευάζετε ένα αυτοκίνητο, όταν περπατάτε σε σκοτεινές περιοχές κ.λπ.

Το σχέδιο ενός τέτοιου λαμπτήρα βασίζεται στην αρχή:

• κύκλωμα ελέγχου (υπεύθυνο για τις λειτουργίες μεταγωγής).
• Ενισχυτής buffer?
• διακόπτης τρανζίστορ για να ανάψετε το LED.

Μία από τις επιλογές για μια τέτοια συσκευή είναι όταν η μονάδα ελέγχου είναι κατασκευασμένη σε έναν τυπικό μικροελεγκτή (για παράδειγμα, ATtiny85), στον οποίο είναι συνδεδεμένο το πρόγραμμα ελέγχου λειτουργίας εκπομπού, ο λειτουργικός ενισχυτής OPA335 χρησιμεύει ως ενδιάμεσος ενισχυτής και το πεδίο IRLR2905 Το τρανζίστορ εφέ χρησιμοποιείται ως κλειδί.

Διάγραμμα φακού LED τσέπης σε μικροελεγκτή.

Ένα τέτοιο σχέδιο είναι φθηνό, αξιόπιστο, αλλά έχει ένα τεχνολογικό μειονέκτημα: ο ελεγκτής πρέπει να προγραμματιστεί πριν από την εγκατάσταση. Ως εκ τούτου, στη μαζική παραγωγή, χρησιμοποιείται ένα εξειδικευμένο μικροκύκλωμα FM2819 ως μονάδα ελέγχου (η συντομογραφία 819L μπορεί να εφαρμοστεί στη θήκη). Αυτό το τσιπ μπορεί να ενεργοποιήσει και να απενεργοποιήσει το στοιχείο εκπομπής φωτός και είναι προγραμματισμένο με τέσσερις λειτουργίες:

• μέγιστη φωτεινότητα?
• μέση φωτεινότητα?
• ελάχιστη φωτεινότητα?
• στροβοσκόπιο (φως που αναβοσβήνει).

Οι λειτουργίες αλλάζουν κυκλικά με ένα σύντομο πάτημα του κουμπιού. Ένα παρατεταμένο πάτημα θέτει τον φακό σε λειτουργία SOS. Δεν μπορείτε να αλλάξετε το πρόγραμμα (τουλάχιστον, το φύλλο δεδομένων δεν αναφέρει τέτοια δυνατότητα). Το μικροκύκλωμα δεν απαιτεί ενδιάμεσο ενισχυτή, αλλά πολύ ισχυρά LED δεν μπορούν να συνδεθούν απευθείας στην έξοδο - υπάρχει όριο φορτίου (και υπάρχει προστασία έναντι της υπέρβασής του).

Σχέδιο φακού LED τσέπης σε εξειδικευμένο τσιπ.

Επομένως, ισχυρά στοιχεία συνδέονται μέσω ενός κλειδιού.Στις περισσότερες περιπτώσεις, είναι ένα τρανζίστορ εφέ πεδίου που επιτρέπει μακροχρόνια λειτουργία με μεγάλο ρεύμα στο κύκλωμα αποστράγγισης, για παράδειγμα, το Fairchild FDS9435A ή άλλα παρόμοια, τα οποία μπορούν να επιλεγούν σύμφωνα με τις παραμέτρους από τον πίνακα χαρακτηριστικών FDS9435A.

Το κύκλωμα του φακού μειώνεται σε δύο μόνο ενεργά στοιχεία και έναν ιμάντα αρκετών πυκνωτών και αντιστάσεων (συν κυψέλες μπαταρίας και μήτρα LED, από μόνο του).

Διαβάστε επίσης

Περιγραφή και βαθμολογία προβολέων

 

Σχέδιο επαναφορτιζόμενου φακού με φόρτιση δικτύου 220

Είναι πιο βολικό και οικονομικό να τροφοδοτείτε τον φακό όχι από μπαταρίες, αλλά από επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Είναι ακόμη πιο βολικό να έχετε μια τέτοια λάμπα, η φόρτιση των στοιχείων της οποίας μπορεί να ανανεωθεί χωρίς να τα αφαιρέσετε από τη θήκη. Απλώς συνδέστε τον φακό σε ένα μονοφασικό δίκτυο 220 V.

Σχέδιο φακού τσέπης LED με φόρτιση από μονοφασικό δίκτυο 220 V.

Ακολουθούν τα στοιχεία που προστέθηκαν στο συνηθισμένο σχήμα:

• ανορθωτής πλήρους κύματος σε διόδους VD1, VD2 (μπορεί επίσης να συναρμολογηθεί σε κύκλωμα γέφυρας).
• πυκνωτής έρματος για απόσβεση υπερβολικής τάσης C1 με αντίσταση εκφόρτισης R1.
• αντίσταση R2 για περιορισμό του ρεύματος φόρτισης της μπαταρίας.
• αλυσίδα R4VD5 για να υποδείξει τη σύνδεση στο δίκτυο.

Σπουδαίος! Τέτοια κυκλώματα χωρίς μετασχηματιστή έχουν ένα σημαντικό μειονέκτημα. Εάν αγγίξετε κατά λάθος οποιοδήποτε σημείο του κυκλώματος, υπάρχει κίνδυνος να ενεργοποιηθεί. Η χρήση ενός μετασχηματιστή υποβάθμισης δικτύου θα οδηγήσει σε σημαντική αύξηση στα χαρακτηριστικά βάρους και μεγέθους.

Ως εκ τούτου, ένα τέτοιο σύστημα γίνεται λιγότερο κοινό. Οι μπαταρίες μπορούν να επαναφορτιστούν χωρίς να τις αφαιρέσετε χρησιμοποιώντας εξωτερικές πηγές ρεύματος χαμηλής τάσης (συμπεριλαμβανομένης της φόρτισης από συσκευή συμβατή με USB).

Εκσυγχρονισμός φαναριών

Με την προσεκτικότερη εξέταση του κυκλώματος του φακού από την προηγούμενη ενότητα, γίνεται προφανές ότι το LED VD5 είναι πάντα αναμμένο όταν είναι συνδεδεμένο σε δίκτυο 220 V. Η λάμψη του δεν εξαρτάται από τη φόρτιση, ούτε καν από την παρουσία μπαταριών. Για να εξαλειφθεί αυτό το μειονέκτημα, το κύκλωμα ένδειξης πρέπει να συμπεριληφθεί στο κύκλωμα φόρτισης της μπαταρίας. Για να γίνει αυτό, πρέπει να εγκαταστήσετε μια αντίσταση R5 με ισχύ 0,5 W έτσι ώστε σε ρεύμα 100 mA να πέφτει πάνω της περίπου 3 V (περίπου 30 ohms). Η ενδεικτική αλυσίδα πρέπει να συνδέεται παράλληλα ως προς την πολικότητα.

Σχέδιο οριστικοποίησης του κυκλώματος οθόνης.

Όλες οι αλλαγές και οι προσθήκες εμφανίζονται με μπλε γραμμή. Μετά τις αλλαγές, το LED θα ανάψει μόνο εάν υπάρχει ρεύμα φόρτισης (όταν η ισχύς της μήτρας ακτινοβολίας είναι απενεργοποιημένη!)

Διαβάστε επίσης

TOP καλύτεροι φακοί

 

Ελεγχος υγείας

Εάν ο κινέζικος φακός είναι εκτός λειτουργίας, μπορείτε να προσπαθήσετε να βρείτε το ελαττωματικό στοιχείο και να το αντικαταστήσετε επισκευή. Ο αλγόριθμος αναζήτησης εμφανίζεται στο παράδειγμα μιας λάμπας με φόρτιση δικτύου.

Σχέδιο για τον έλεγχο της λειτουργικότητας του λαμπτήρα.

1. Εάν το φανάρι δεν λάμπει, όταν είναι ενεργοποιημένο, η ένδειξη δεν ανάβει, πρέπει να ελέγξετε εάν έρχονται 220 V στο κύκλωμα. Για να το κάνετε αυτό, μετρήστε την τάση AC στο σημείο 1. Εάν δεν υπάρχει τάση, ελέγξτε το καλώδιο τροφοδοσίας και τη φίσα.
2. Εάν όλα είναι εντάξει, το LED θα πρέπει να είναι αναμμένο. Εάν όχι, ελέγξτε το κύκλωμά του, καθώς και τη δίοδο VD2 για βραχυκύκλωμα.
3. Στη συνέχεια, πρέπει να αφαιρέσετε τις μπαταρίες και να ελέγξετε τη σταθερή τάση στο σημείο 2 - θα πρέπει να είναι περίπου ίση με την τάση των μπαταριών. Εάν όχι, ελέγξτε την κατάσταση των διόδων VD1, VD2.
4. Αν όλα είναι εντάξει, οι μπαταρίες είναι μάλλον κακές. Πρέπει να ελέγξετε την τάση σε αυτά.
5. Εάν δεν συμβαίνει αυτό, πρέπει να ελέγξετε την υγεία του διακόπτη χτυπώντας τον με έναν ελεγκτή σε λειτουργία δοκιμής ήχου (με τη συσκευή απενεργοποιημένη από το δίκτυο και τις μπαταρίες αφαιρεμένες!).
6. Εάν όλα είναι καλά εδώ, το σφάλμα πρέπει να αναζητηθεί στο πρόγραμμα οδήγησης ή στη μήτρα LED.

Εάν έχετε ελάχιστες γνώσεις ηλεκτρολόγων μηχανικών, η αναβάθμιση ή η επισκευή ενός φακού χειρός δεν είναι δύσκολη. Το κύριο πράγμα είναι να κατανοήσουμε τη συσκευή του.