Главная » Автоматика в быту
Призовой фонд
на январь 2017 г.
1. 5000 руб.
Академия Благородных Металлов
2. 1000 руб.
Radio-Sale
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 600 руб.
От пользователей
5. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник

Похожие статьи:


Модернизация китайского ручного фонаря

Как-то давно подарили мне вот такой китайский фонарь

Спустя полгода эксплуатации он перестал включаться. Вскрываю корпус, чтобы установить причину выхода из строя.

Фонарь после использования забыли отключить. Ввиду отсутствия каких-либо цепей защиты, свинцовые аккумуляторы были разряжены в ноль. Видимо произошла сульфатация пластин, и при постановке на зарядку аккумуляторы практически не потребляли ток. Затем сетевое напряжение от бестрансформаторной зарядки, через включенный тумблер, кинулось на светодиоды. В результате все 15 светодиодов вышли из строя, а в рабочем состоянии остался только корпус.

Посмотрев на внутренности этого китайского фонарика, сразу отмечу его основные недостатки:

  • нет защиты от глубокого разряда АКБ (разряжается в ноль)
  • отсутствует контроль процесса зарядки АКБ (заряжается до бесконечности)
  • нет индикации низкого заряда АКБ
  • ужасная конструкция выдвижной сетевой вилки

Я решил отремонтировать фонарик, сделав полную модернизацию с заменой всех внутренностей. Итак, что хотелось бы получить в итоге:

  • питание от литий-ионного аккумулятора (для облегчения веса)
  • зарядка АКБ через специализированный контроллер (с индикацией и автоматическим отключением)
  • включение/отключение фонаря тактовой кнопкой
  • индикация скорого разряда АКБ (напряжение 3,7В)
  • отключение при полном разряде АКБ (напряжение 3,6В)
  • возможность зарядки от USB
  • автоматическое отключение фонаря при постановке на зарядку
  • конструкция без применения редких, дорогостоящих компонентов и микроконтроллеров

Сказано - сделано. Схема блока управления.

Вкратце опишу основные узлы схемы:

  • Компоненты DA4, VT3, R17, R24, C16 образуют узел вторичной защиты от разряда АКБ. Этот узел отключает нагрузку от АКБ при снижении напряжения до 2,5 Вольт. Узел вторичной защиты можно не устанавливать, при этом потребуется установка перемычки R12.
  • Компоненты DA3, R16, R18, R21, HL2, HL3, C9, C13 образуют узел зарядки АКБ с автоматическим отключением, контролем тока, и индикацией процесса зарядки.
  • Компоненты DD1, C11, R19, VD1 образуют триггер, необходимый для управления фонарём при помощи тактовой кнопки.
  • На компонентах C12, R20, R22 собрана схема подавления дребезга контактов кнопки SB1.
  • Цепь R15, VD3 сбрасывает триггер при постановке фонаря на зарядку.
  • Компоненты VT1, VT2, R13, R14 организуют подачу питания на схему и светодиоды.
  • Компоненты DA1, C1, C3, R5, R6, R7, C4, C5 образуют источник опорного напряжения 1,25 Вольт.
  • Компоненты DA2, HL1, C2, R2, R3, R4, R8 образуют узел индикации низкого заряда АКБ.
  • Компоненты DA2, R9, R10, C8, VD2 образуют узел первичной защиты от разряда АКБ.
  • Резисторы R1, R11, R23 выполняют роль предохранителей.

Переходим к железу. Для начала займусь восстановлением светодиодного блока. Откручиваю отражатель.

Демонтирую сгоревшие светодиоды.

Запаиваю исправные светодиоды, взятые со старого неисправного фонарика. Также меняю все резисторы на номинал 100 Ом.

Светодиодный блок восстановлен. Схема блока.

Теперь займусь изготовлением платы управления. Для этого снимаю все размеры и печатаю импровизированную плату на принтере.

Развожу печатную плату, изготавливаю её при помощи ЛУТ-технологии, запаиваю компоненты.

Слева видно, что узел вторичной защиты от разряда АКБ не запаян на плату, вместо него установлена перемычка R12.

Теперь необходимо превратить выключатель в тактовую кнопку. Разбираю выключатель.

Штатный вырез закрываю куском чёрного пластика.

Cверлю отверстия.

Закрепляю мелкую платку с тактовой кнопкой.

Кнопка готова.

Изначально фонарик был снабжён единственным индикатором, который загорался при включении в сеть. По сути данный индикатор был абсолютно бесполезен. Модернизированная плата содержит три индикатора - красный, зелёный, жёлтый.

В пластиковой вставке необходимо просверлить отверстия для световодов.

Световоды снял со старого ЭЛТ монитора.

Модернизированная пластиковая вставка со световодами.

Устанавливаю плату с аккумулятором в корпус фонаря. Аккумулятор крепится к плате при помощи двустороннего скотча.

Внутри корпуса плата чувствует себя как родная.

Возвращаю на место пластиковые вставки.

Собираю корпус.

Фонарик стал надёжным, и удобным. Пользоваться им - одно удовольствие.

Красный индикатор означает, что аккумулятор практически разряжен, и фонарик скоро отключится.

При постановке на зарядку загорается жёлтый индикатор.

По окончании процесса зарядки загорается зелёный индикатор.

Напоследок предлагаю посмотреть небольшое видео.

 

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
R1, R11, R23 Резистор
0 Ом
3 1206Поиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор
10 кОм
1 0805Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
1 МОм
1 0805Поиск в FivelВ блокнот
R4 Резистор
5.1 кОм
1 0805Поиск в FivelВ блокнот
R5, R18, R21 Резистор
300 Ом
3 0805Поиск в FivelВ блокнот
R8 Резистор
300 Ом
1 1206Поиск в FivelВ блокнот
R6, R7, R15 Резистор
100 кОм
3 1206Поиск в FivelВ блокнот
R13, R19 Резистор
100 кОм
2 0805Поиск в FivelВ блокнот
R9 Резистор
6.8 кОм
1 1206Поиск в FivelВ блокнот
R10 Резистор
3.6 кОм
1 0805Поиск в FivelВ блокнот
R14 Резистор
330 Ом
1 1206Поиск в FivelВ блокнот
R16 Резистор
3 кОм
1 0805Поиск в FivelВ блокнот
R17 Резистор
1 кОм
1 0805Поиск в FivelВ блокнот
R22 Резистор
1 кОм
1 1206Поиск в FivelВ блокнот
R20 Резистор
20 кОм
1 0805Поиск в FivelВ блокнот
R24 Резистор
100 Ом
1 0805Поиск в FivelВ блокнот
C1, C3, C9, C13 Конденсатор10 мкФ 10 В4 1206Поиск в FivelВ блокнот
C2, C4, C6, C8, C11, C15, C16 Конденсатор100 нФ 10В7 0805Поиск в FivelВ блокнот
C5, C7, C10, C12 Конденсатор1 мкФ 10В4 0805Поиск в FivelВ блокнот
C14 Конденсатор танталовый47 мкФ 10В1 DПоиск в FivelВ блокнот
DA1 Линейный регулятор
AMS1117-ADJ
1 SOT-223Поиск в FivelВ блокнот
DA2 Операционный усилитель
LM358
1 SOIC-8Поиск в FivelВ блокнот
DA3 Контроллер заряда
TP4056
1 SOIC-8EPПоиск в FivelВ блокнот
DA4 Контроллер защитыDW01p1 SOT-23-6Поиск в FivelВ блокнот
DD1 Десятичный счётчикHEF40171 SOIC-16Поиск в FivelВ блокнот
VT1 MOSFET-транзистор
IRLML6401
1 SOT-23Поиск в FivelВ блокнот
VT2 Биполярный транзистор
PMBS3904
1 SOT-23Поиск в FivelВ блокнот
VT3 ТранзисторFS82051 SOT-23-6Поиск в FivelВ блокнот
VD1, VD2, VD3 Выпрямительный диод
LL4148
3 SOD-80Поиск в FivelВ блокнот
HL1 СветодиодКрасный1 Поиск в FivelВ блокнот
HL2 СветодиодЖёлтый1 Поиск в FivelВ блокнот
HL3 СветодиодЗелёный1 Поиск в FivelВ блокнот
G1 Литий-ионный аккумулятор186501 Поиск в FivelВ блокнот
SB1 КнопкаБез фиксации1 Поиск в FivelВ блокнот
XS2 ГнездоUSB-B1 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 1
Я собрал 0 5
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 5 чел.

Комментарии (31) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
0
Гость #
Классные фото! Чем сделаны и с какими настройками?
ПС. Под такую крутую электронику просится не менее крутой корпус.
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Canon EOS550. Настройки для разных снимков разные. Пока только учусь работать с этим аппаратом...
Ответить
0
мурзик #
И снова отличная статья.
Не могли бы сказать о ТТХ полученного устройства.
1. Время полной зарядки
2. Время непрерывной работы до полной разрядки аккумулятора
3. Потребляемый ток
Еще бы внести дополнение - регулировку яркости, можно даже просто, банально - ступенчатую...
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Я старался.
1) Время полной зарядки зависит от ёмкости аккумулятора. В статье использовал Panasonic NCR18650B, полная ёмкость 3400 мА*ч. Задействуется часть ёмкости - около 2500 мА*ч. Ток зарядки 400 мА. Время зарядки примерно 7 часов.
2) Время работы около 16 часов. При такой автономности регулировку яркости считаю не целесообразной. В быту этот фонарик будет включаться интервалами по 1-2 минуты, поэтому заряжать надо будет 1 раз в 3-4 месяца.
3) Ток через каждый светодиод около 10 мА, суммарно около 150 мА. При таком токе светит не слишком ярко, но вполне приемлемо для бытовых нужд. Да и светодиоды проживут дольше.
Ответить
+1
Amur #
А диодик по питанию контроллера защиты поставить, мне очень эта тема в прошлой вашей конструкции понравилась,и теперь без диодика никуда.
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Ага, диодик это хорошая идея. Но диод не даёт возможности точно задать порог отключения. В случае с компаратором можно добиться точности порога отключения 0,05...0,1 Вольт.
Ответить
+1
Smelter #
Очень красиво сделано, много труда вложено. Одна фрезеровка платы по форме фонаря чего стоит! Схема фонаря "жирная". В общем пять баллов из пяти.
Ответить
0
egor #
"Опору" на AMS1117-ADJ специально делали или просто так вышло?
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Специально делал, чтобы исключить дорогостоящие и редкие компоненты.
1117 легко найти на старых материнских платах, модемах, дисководах... легко купить, всегда в наличии в магазинах, стоит дёшево.
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Точность получилась приемлемая (высокая точность здесь и не нужна).
Ответить
0
SaneX #
Монтаж шикарный. Чем плату лудили?
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Припой ASAHI, рекоммендую.
Ответить
0
papaniy10 #
Что надо изменить в схеме чтобы вернуть родную кнопку вместо тактовой?
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Данная схема рассчитана именно под триггерный принцип работы. Например, первичная защита от разряда сбрасывает триггер в исходное состояние. Подключение зарядки также сбрасывает триггер. Тактовая кнопка переключает состояние триггера. С обычным тумблером такое не сделать.
Конкретно эту схему невозможно адаптировать под управление тумблером.
Отредактирован 24.06.2016 01:29
Ответить
0
papaniy10 #
А транзисторы на какие можно заменить? В продаже в Краснодаре не нашёл таких
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
VT1 - любой низковольтный P-канальный полевик на ток от 500 мА. Смотря что у вас в наличии есть.
Ответить
0
papaniy10 #
А vt2 чем можно заменить?
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Любым биполярным низковольтным NPN транзистором. Их везде навалом - материнские платы от ПК, DVD плееры, DVD приводы, итд. Да хоть тем же КТ315 подвешенным на проводках...
Ответить
0
papaniy10 #
а VT1 - любой низковольтный P-канальный полевик можно найти на материнскйой плате? плат этих дома штук 10 и dvd и спутниковые приставки имеются
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
На материнской плате можно найти, только вероятнее всего он будет в 8-выводном корпусе SO-8.
Характеристики должны быть такие:
* P-канальный
* Ток - не менее 500 мА
* Напряжение Сток/Исток - не менее 10В
* Открытие напряжением 3В
Ответить
0
papaniy10 #
А чем можно заменить hef4017? А то и ее найти не могу у себя
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Без переделки схемы и платы можно заменить только на HCF4017. Если внести изменения, то сюда подходит множество триггеров и счётчиков.
Ответить
0
adel137 #
Какие светодиоды можно использовать?
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Стандартные белые 3,3В 20мА
Ответить
0
adel137 #
Я сделал по другому. Убрал транзистор VT2 и сопротивление R14. А VT1 подключил к 3 ноге DD1.
В вашем варианте не было стабильного отключения фонаря по однократному нажатию кнопки
Ответить
0
Георгий #
Ну, для продвинутых электронщиков это нормальный вариант. А нельзя-ли, по просьбе трудящихся опубликовать схемку попроще, с меньшим количеством деталей, без микросхемных наворотов и CMД монтажа?
Тема актуальная, но для народа, скажем прямо - сложновато.
Ответить
0
Vitemk #
"меньшим количеством деталей, без микросхемных наворотов" - эти пункты противоречат друг другу. А без "CMД монтажа" в фонарик уже не влезет. В результате всё станет в разы сложнее.
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Обычно всего два варианта. Либо сложно/хорошо, либо просто/плохо.
Ответить
0
J_Harmony #
Смутил немного один момент, светодиоды там раньше стояли с широким углом свечения и рефлекторы свет фокусировали в пятно, а Вы поставили с узким углом свечения, теперь от рефлектора толку то особо и нет. Кстати можно туда воткнуть светики на 50 мА (вроде), они очень уж ярко светят. П.С. АКБ желательно бы закрепить надежнее, хотя бы хомутами..
Но в целом работа очень хорошая, понравилась, хоть это и слишком жирно для такого корпуса, за работу однозначно плюс.
Ответить
0
Григорий #
Подскажите как сделать индикатор разряда аккума на DW01, подскажите что для этого нужно и как подключать, раньше сталкивался с этим но никак не смог разобрать, спасибо!
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Радиореле 220В
Радиореле 220В
Мультиметр DT9205A Лазерный модуль 650нм 5мВт
вверх