Hur en ficklampa fungerar

En handhållen ficklampa är ett nödvändigt verktyg i vardagen och på jobbet. Där det inte finns tillräckligt med belysning hjälper det dig att få jobbet gjort, hitta ett fel, hitta ett nedfallit eller rullat föremål. För att reparera en trasig lampa eller uppgradera den måste du känna till dess elektriska krets.

Hur en handhållen ficklampa fungerar

Enheten för en ficklampa är enkel. Den består av ett batterifack och ett fack med en sändare och en reflektor samt en strömbrytare.

Handlampans sammansättning.

Detta innehåll har inte förändrats sedan uppfinningen av en elektrisk ficklampa, även om elementbasen har förändrats dramatiskt.

Diagram över en enkel ficklampa

Det elektriska kretsschemat för en enkel ficklampa består av endast tre element:

• batterier (eller flera);
• strömbrytare;
• glödlampor.

Schema av en ficklampa med en glödlampa.

Schema för en ficklampa på lysdioder

Under moderna förhållanden ersätts glödlampor intensivt med lysdioder.De klarade inte konkurrensen på grund av lägre effektivitet och kortare livslängd. Halvledarljusemitterande element har också blivit utbredda i bärbara handhållna lampor. Men att bara ta och byta ut en glödlampa med en lysdiod (eller en matris av lysdioder) kommer inte att fungera. Du behöver en enhet som skulle begränsa strömmen genom halvledarelement. Det heter förare och är en elektronisk strömstabilisator.

Schema av en ficklampa på en LED-matris.

Nackdelen med ett sådant schema är den låga underhållsförmågan hos en sådan ficklampa - för att återställa den elektroniska kretsen kommer en kvalificerad hantverkare och lämplig laboratorieutrustning att krävas.

Kretsen av en ficklampa på en LED-matris med ett motstånd som drivrutin.

Föraren kan vara en normal motstånd, vilket kommer att begränsa strömmen och släcka överspänning. Men en tillräckligt stor mängd kraft kommer att gå värdelöst förlorad på motståndet. För en nätdriven lykta är detta faktum inte viktigt, men för en batteridriven eller uppladdningsbar armatur kan en sådan nackdel vara kritisk.

Viktig! Ett annat element läggs till designen av LED-lampan - en värmeavlägsnande radiator. Även om strålningen från lysdioder inte är fundamentalt relaterad till uppvärmning, kan inte Joule-Lenz-lagen förbigås. När ström passerar genom strålande element genereras värme. Om du inte vidtar åtgärder, kommer överhettning av lysdioden att avsevärt minska deras livslängd.

Läs också

Hemgjord ficklampa gör det själv

 

Strålkastardiagram

En populär design av LED-ficklampan är pannlampan. En sådan lampa låter dig helt frigöra händerna och rikta ljusstrålen till rätt plats genom att vrida på huvudet: följa din blick.Detta är praktiskt när du reparerar en bil, när du går i mörka områden, etc.

Schemat för en sådan lampa är baserat på principen:

• styrkrets (ansvarig för att byta lägen);
• buffertförstärkare;
• transistoromkopplare för att slå på lysdioden.

Ett av alternativen för en sådan enhet är när styrenheten är gjord på en standardmikrokontroller (till exempel ATtiny85), där emitterlägeskontrollprogrammet är fastkopplat, operationsförstärkaren OPA335 fungerar som en mellanförstärkare och IRLR2905-fältet effekttransistor används som nyckel.

Diagram över en ficklampa med LED-fickor på en mikrokontroller.

Ett sådant schema är billigt, pålitligt, men har en teknisk nackdel: styrenheten måste programmeras före installationen. Därför används i massproduktion en specialiserad FM2819-mikrokrets som styrenhet (förkortningen 819L kan användas på fallet). Detta chip kan slå på och stänga av det ljusemitterande elementet och är programmerat med fyra lägen:

• maximal ljusstyrka;
• genomsnittlig ljusstyrka;
• lägsta ljusstyrka;
• stroboskop (blinkande ljus).

Lägena växlas cykliskt genom ett kort tryck på knappen. Ett långt tryck sätter ficklampan i SOS-läge. Du kan inte ändra programmet (åtminstone databladet nämner inte en sådan möjlighet). Mikrokretsen kräver ingen mellanförstärkare, men mycket kraftfulla lysdioder kan inte anslutas direkt till utgången - det finns en belastningsgräns (och det finns skydd mot att överskrida den).

Schema av en ficklampa med LED-ficklampa på ett specialiserat chip.

Därför är kraftfulla element sammankopplade genom en nyckel.I de flesta fall är det en fälteffekttransistor som möjliggör långvarig drift med stor ström i dräneringskretsen, till exempel Fairchild FDS9435A eller andra liknande, som kan väljas enligt parametrarna från FDS9435A-karakteristiktabellen.

Ficklampans krets är reducerad till bara två aktiva element och ett band av flera kondensatorer och motstånd (plus battericeller och en matris av lysdioder, av sig själv).

Läs också

Beskrivning och klassificering av strålkastare

 

Schema för en laddningsbar ficklampa med nätladdning 220

Det är bekvämare och mer ekonomiskt att driva ficklampan inte från batterier, utan från uppladdningsbara batterier. Det är ännu bekvämare att ha en sådan lampa, vars laddning av elementen kan förnyas utan att ta bort dem från höljet. Anslut bara ficklampan till ett enfas 220 V-nätverk.

Schema för en ficklampa med LED-fickor med laddning från ett enfas 220 V-nätverk.

Här är de element som läggs till i det vanliga schemat:

• helvågslikriktare på dioderna VD1, VD2 (kan även monteras i en bryggkrets);
• ballastkondensator för dämpning av överspänning C1 med urladdningsmotstånd R1;
• motstånd R2 för att begränsa batteriladdningsströmmen;
• kedja R4VD5 för att indikera anslutning till elnätet.

Viktig! Sådana transformatorlösa kretsar har en betydande nackdel. Om du av misstag vidrör någon punkt i kretsen finns det en risk att strömförsörjas. Användningen av en nätverkstransformator kommer att leda till en betydande ökning av vikt- och storleksegenskaper.

Därför blir ett sådant system mindre vanligt. Batterier kan laddas utan att ta bort dem med hjälp av externa lågspänningskällor (inklusive laddning från en USB-kompatibel enhet).

Modernisering av lyktor

Vid närmare granskning av ficklampans krets från föregående avsnitt, blir det uppenbart att VD5 LED alltid är på när den är ansluten till ett 220 V-nätverk.Dess glöd beror inte på laddningen och till och med närvaron av batterier. För att eliminera denna brist måste indikeringskretsen ingå i batteriladdningskretsen. För att göra detta måste du installera ett motstånd R5 med en effekt på 0,5 W så att vid en ström på 100 mA faller cirka 3 V (cirka 30 ohm) på den. Indikeringskedjan måste kopplas parallellt med avseende på polaritet.

Schema för att slutföra displaykretsen.

Alla ändringar och tillägg visas med en blå linje. Efter ändringarna tänds lysdioden endast om det finns en laddningsström (när strömmen till den strålande matrisen är avstängd!)

Läs också

TOPP bästa ficklampor

 

Hälsokontroll

Om den kinesiska ficklampan är ur funktion kan du försöka hitta det defekta elementet och byta ut det heller reparera. Sökalgoritmen visas i exemplet med en lampa med nätladdning.

Schema för kontroll av lampans funktionsduglighet.

1. Om lyktan inte lyser, när den är påslagen, lyser inte indikatorn, du måste kontrollera om 220 V kommer till kretsen. För att göra detta, mät växelströmsspänningen vid punkt 1. Om det inte finns någon spänning, kontrollera nätsladden och kontakten.
2. Om allt är i sin ordning ska lysdioden lysa. Om inte, kontrollera dess krets, såväl som VD2-dioden för en kortslutning.
3. Därefter måste du ta bort batterierna och kontrollera den konstanta spänningen vid punkt 2 - den ska vara ungefär lika med batteriernas spänning. Om inte, kontrollera tillståndet för dioderna VD1, VD2.
4. Om allt är i sin ordning är batterierna förmodligen dåliga. Du måste kontrollera spänningen på dem.
5. Om så inte är fallet måste du kontrollera omkopplarens hälsa genom att ringa den med en testare i ljudtestläge (med enheten avstängd från nätverket och batterierna borttagna!).
6. Om allt är bra här måste felet sökas i drivrutinen eller i LED-matrisen.

Om du har lite kunskap inom elektroteknik är det inte svårt att uppgradera eller reparera en handhållen ficklampa. Det viktigaste är att förstå dess enhet.