Hoe een zaklamp werkt
Een zaklamp is een noodzakelijk hulpmiddel in het dagelijks leven en op het werk. Waar er niet genoeg verlichting is, helpt het u de klus te klaren, een storing op te sporen, een gevallen of opgerold object te vinden. Om een defecte lamp te repareren of te upgraden, moet u het elektrische circuit kennen.
Hoe een zaklamp in de hand werkt
Het apparaat van een zaklamp is eenvoudig. Het bestaat uit een batterijcompartiment en een compartiment met een zender en een reflector, evenals een aan / uit-schakelaar.
Deze inhoud is niet veranderd sinds de uitvinding van een elektrische zaklamp, hoewel de basis van het element drastisch is veranderd.
Diagram van een eenvoudige zaklamp
Het elektrische schakelschema van een eenvoudige zaklamp bestaat uit slechts drie elementen:
- batterijen (of meerdere);
- aan/uit-schakelaar;
- gloeilampen.
Schema van een zaklamp op LED's
In moderne omstandigheden worden gloeilampen intensief vervangen door leds.Ze konden de concurrentie niet aan vanwege een lager rendement en een kortere levensduur. Halfgeleider lichtemitterende elementen zijn ook wijdverbreid in draagbare handlampen. Maar alleen het nemen en vervangen van een gloeilamp door een LED (of een matrix van LED's) zal niet werken. U hebt een apparaat nodig dat de stroom door halfgeleiderelementen zou beperken. Het heet bestuurder en is een elektronische stroomstabilisator.
Het nadeel van een dergelijk schema is de lage onderhoudbaarheid van een dergelijke zaklamp - om het elektronische circuit te herstellen, is een gekwalificeerde vakman en geschikte laboratoriumapparatuur vereist.
De bestuurder kan een normale zijn weerstand, die de stroom zal beperken en overtollige spanning zal doven. Maar een voldoende grote hoeveelheid kracht gaat nutteloos verloren aan de weerstand. Voor een lantaarn op netvoeding is dit feit niet belangrijk, maar voor een batterijgevoede of oplaadbare armatuur kan een dergelijk nadeel kritisch zijn.
Belangrijk! Een ander element is toegevoegd aan het ontwerp van de LED-lamp - een warmteafvoerende radiator. Hoewel de straling van LED's niet fundamenteel gerelateerd is aan verwarming, kan de wet van Joule-Lenz niet worden omzeild. Wanneer stroom door stralende elementen gaat, wordt warmte gegenereerd. Als u geen actie onderneemt, zal oververhitting van de LED hun levensduur aanzienlijk verkorten.
Koplamp diagram
Een populair ontwerp van de LED zaklamp is de hoofdlamp. Met zo'n lamp kun je je handen volledig vrijmaken en de lichtstraal op de juiste plek richten door je hoofd te draaien: je blik volgen.Dit is handig bij het repareren van een auto, bij het lopen in donkere gebieden, enz.
Het schema van een dergelijke lamp is gebaseerd op het principe:
- regelcircuit (verantwoordelijk voor schakelmodi);
- bufferversterker;
- transistorschakelaar om de LED in te schakelen.
Een van de opties voor een dergelijk apparaat is wanneer de besturingseenheid is gemaakt op een standaard microcontroller (bijvoorbeeld ATtiny85), waarin het besturingsprogramma voor de emittermodus is bedraad, de operationele versterker OPA335 als tussenversterker fungeert en het veld IRLR2905 effecttransistor wordt gebruikt als een sleutel.
Een dergelijk schema is goedkoop, betrouwbaar, maar heeft een technologisch nadeel: de controller moet vóór installatie worden geprogrammeerd. Daarom wordt bij massaproductie een gespecialiseerde FM2819-microschakeling gebruikt als besturingseenheid (de afkorting 819L kan op de behuizing worden toegepast). Deze chip kan het lichtgevende element in- en uitschakelen en is geprogrammeerd met vier standen:
- maximale helderheid;
- gemiddelde helderheid;
- minimale helderheid;
- stroboscoop (knipperlicht).
De modi worden cyclisch geschakeld door een korte druk op de knop. Een lange druk zet de zaklamp in de SOS-modus. U kunt het programma niet wijzigen (tenminste, de datasheet vermeldt een dergelijke mogelijkheid niet). De microschakeling heeft geen tussenversterker nodig, maar zeer krachtige LED's kunnen niet rechtstreeks op de uitgang worden aangesloten - er is een belastingslimiet (en er is beveiliging tegen overschrijding ervan).
Daarom zijn krachtige elementen verbonden via een sleutel.In de meeste gevallen is het een veldeffecttransistor die langdurig gebruik mogelijk maakt met een grote stroom in het afvoercircuit, bijvoorbeeld de Fairchild FDS9435A of andere soortgelijke, die kan worden geselecteerd volgens de parameters uit de FDS9435A-karakteristiekentabel.
| Structuur | Maximale poort-bronspanning, V | Kanaal open weerstand: | Maximaal gedissipeerd vermogen, W | Maximale afvoerstroom in continubedrijf, A |
| R-kanaal | 25 | 0,05 ohm bij 5,3 A, 10 V | 2,5 | 5,3 |
Het zaklampcircuit is teruggebracht tot slechts twee actieve elementen en een omsnoering van verschillende condensatoren en weerstanden (plus batterijcellen en een matrix van LED's, op zichzelf).
Schema van een oplaadbare zaklamp met oplader 220
Het is handiger en zuiniger om de zaklamp niet van batterijen te voorzien, maar van oplaadbare batterijen. Het is nog handiger om zo'n lamp te hebben, waarvan de lading van de elementen kan worden vernieuwd zonder ze uit de behuizing te verwijderen. Sluit de zaklamp eenvoudig aan op een eenfasig 220 V netwerk.
Hier zijn de elementen toegevoegd aan het gebruikelijke schema:
- dubbelfasige gelijkrichter op diodes VD1, VD2 (kan ook in een brugschakeling worden gemonteerd);
- ballastcondensator voor het dempen van overspanning C1 met ontlaadweerstand R1;
- weerstand R2 om de laadstroom van de batterij te begrenzen;
- ketting R4VD5 om aansluiting op het lichtnet aan te geven.
Belangrijk! Dergelijke transformatorloze schakelingen hebben een belangrijk nadeel. Als u per ongeluk een punt in het circuit aanraakt, bestaat het risico dat u onder spanning komt te staan. Het gebruik van een netwerk step-down transformator zal leiden tot een significante toename van gewichts- en maatkenmerken.
Een dergelijke regeling wordt daarom steeds minder gebruikelijk. Batterijen kunnen worden opgeladen zonder ze te verwijderen met behulp van externe laagspanningsbronnen (inclusief opladen vanaf een USB-compatibel apparaat).
Modernisering van lantaarns
Bij nadere bestudering van het zaklampcircuit uit de vorige sectie, wordt het duidelijk dat de VD5-LED altijd aan is wanneer deze is aangesloten op een netwerk van 220 V. Zijn gloed is niet afhankelijk van de lading en zelfs de aanwezigheid van batterijen. Om deze tekortkoming op te heffen, moet het indicatiecircuit worden opgenomen in het batterijlaadcircuit. Om dit te doen, moet u een weerstand R5 installeren met een vermogen van 0,5 W, zodat er bij een stroom van 100 mA ongeveer 3 V (ongeveer 30 ohm) op valt. De aanwijsketting moet wat betreft polariteit parallel worden geschakeld.
Alle wijzigingen en toevoegingen worden weergegeven met een blauwe lijn. Na de wijzigingen zal de LED alleen branden als er een laadstroom is (wanneer de stroom van de stralingsmatrix is uitgeschakeld!)
Gezondheids controle
Als de Chinese zaklamp defect is, kunt u proberen het defecte element te vinden en het ook te vervangen reparatie. Het zoekalgoritme wordt getoond op het voorbeeld van een lamp met netvoeding.
- Als de lantaarn niet brandt, brandt de indicator bij het inschakelen niet, u moet controleren of er 220 V naar het circuit komt. Meet hiervoor de AC-spanning op punt 1. Als er geen spanning is, controleer dan het netsnoer en de connector.
- Als alles in orde is, moet de LED branden. Zo niet, controleer dan het circuit en de VD2-diode op kortsluiting.
- Vervolgens moet u de batterijen verwijderen en de constante spanning bij punt 2 controleren - deze moet ongeveer gelijk zijn aan de spanning van de batterijen. Zo niet, controleer dan de staat van de diodes VD1, VD2.
- Als alles in orde is, zijn de batterijen waarschijnlijk slecht. Je moet de spanning erop controleren.
- Als dit niet het geval is, moet u de status van de switch controleren door deze met een tester in geluidstestmodus te laten overgaan (met het apparaat uitgeschakeld van het netwerk en de batterijen verwijderd!).
- Als hier alles in orde is, moet de storing in de driver of in de LED-matrix worden gezocht.
Als je weinig kennis hebt van elektrotechniek, is het upgraden of repareren van een zaklamp niet moeilijk. Het belangrijkste is om het apparaat te begrijpen.