В жизни каждого человека бывают моменты, когда необходимо наличие освещения, а электричества нет. Это может быть и банальное отключение электроэнергии, и необходимость ремонта проводки в доме, а возможно, и лесной поход или что-либо подобное.
И, конечно же, все знают, что в таком случае выручит только электрический фонарик – компактное и в то же время функциональное устройство. Сейчас на рынке электротехники множество различных видов данного товара. Это и обычные фонари с лампами накаливания, и светодиодные, с аккумуляторами и батарейками. Да и фирм, производящих эти приборы, великое множество – «Дик», «Люкс», «Космос» и т. п.
А вот каков принцип его работы, задумываются не многие. А между тем, зная устройство и схему электрического фонарика, можно при необходимости его починить или вообще собрать собственными руками. Вот в этом вопросе и попробуем разобраться.
Простейшие фонари
Так как фонарики бывают разные, то имеет смысл начать с самого простого – с батарейкой и лампой накаливания, а также рассмотреть его возможные неисправности. Схема подобного прибора элементарна.
По сути, в нем нет ничего, кроме батарейки, кнопки включения и лампочки. А потому и проблем с ним особых не бывает. Вот несколько возможных мелких неприятностей, которые могут повлечь за собой отказ такого фонаря:
- Окисление любого из контактов. Это могут быть контакты выключателя, лампочки или батареи. Нужно просто почистить эти элементы схемы, и приборчик снова заработает.
- Сгорание лампы накаливания – тут все просто, замена светового элемента решит эту проблему.
- Полный разряд батареек – замена элементов питания на новые (либо зарядка, если они аккумуляторные).
- Отсутствие контакта или перелом провода. Если фонарик уже не новый, в таком случае есть смысл поменять все провода. Сделать это совершенно не сложно.
Фонарик на светодиодах
Этот вид фонарей отличается более мощным световым потоком и при этом потребляет очень мало энергии, а значит, и элементы питания в нем прослужат дольше. Все дело в конструкции световых элементов – в светодиодах отсутствует нить накаливания, они не расходуют энергию на нагрев, ввиду этого коэффициент полезного действия таких приборов выше на 80–85%. Также велика роль дополнительного оборудования в виде преобразователя с участием транзистора, резистора и высокочастотного трансформатора.
Если аккумулятор фонарика встроенный, то с ним в комплекте обязательно идет и зарядное устройство.
Схема подобного фонаря состоит из одного или нескольких светодиодов, преобразователя напряжения, выключателя и элемента питания. В более ранних моделях фонариков количество потребления энергии светодиодами должно было соответствовать вырабатываемому источником.
Сейчас эта проблема решена при помощи преобразователя напряжения (его также называют умножителем). Собственно, он-то и является главной деталью, которую содержит электрическая схема фонарика.
При желании сделать такой прибор своими руками особых сложностей не возникнет. Транзистор, резистор и диоды – не проблема. Самым непростым моментом будет намотка высокочастотного трансформатора на ферритовом кольце, который называется блокинг-генератор.
Но и с этим можно справиться, взяв подобное колечко из неисправного электронного пускорегулирующего аппарата энергосберегающей лампы. Хотя, конечно, если не хочется возиться или нет времени, то в продаже можно найти высокоэффективные преобразователи, такие как 8115. С их помощью, при применении транзистора и резистора, и стало возможным изготовление светодиодного фонарика на одной батарейке.
Сама же схема светодиодного фонаря подобна простейшему прибору, и на ней останавливаться не стоит, т. к. собрать ее способен даже ребенок.
Кстати, при применении в схеме преобразователя напряжения на старом, простейшем фонаре, работающем от квадратной батареи в 4.5 вольт, которую сейчас уже не купить, можно будет спокойно ставить элемент питания в 1.5 вольт, т. е. обычную «пальчиковую» или «мизинчиковую» батарею. Никакой потери в световом потоке наблюдаться не будет. Основная задача при этом – иметь хотя бы малейшее представление о радиотехнике, буквально на уровне знания, что такое транзистор, а также уметь держать в руках паяльник.
Доработка китайских фонариков
Иногда бывает так, что купленный (с виду вполне качественный) фонарик с аккумулятором полностью отказывает. И вовсе не обязательно покупатель виноват в неправильной эксплуатации, хотя и это тоже встречается. Чаще – это ошибка при сборке китайского фонарика в погоне за количеством в ущерб качеству.
Конечно, в таком случае придется его переделать, как-то модернизировать, ведь потрачены деньги. Сейчас необходимо понять, как это сделать и возможно ли побороться с китайским производителем и выполнить ремонт такого прибора самостоятельно.
Рассматривая наиболее часто встречающийся вариант, при котором при включении прибора в сеть индикатор зарядки светится, но фонарь не заряжается и не работает, можно заметить вот что.
Обычная ошибка производителя – индикатор заряда (светодиод) включается в цепь параллельно с аккумулятором, чего допускать никак нельзя. При этом покупатель включает фонарь, и видя, что тот не горит, снова подает питание на заряд. В результате – перегорание всех светодиодов разом.
Дело в том, что не все производители указывают, что заряжать подобные устройства с включенными светодиодами нельзя, т. к. отремонтировать их будет невозможно, останется только заменить.
Итак, задача по модернизации – подключить индикатор заряда последовательно с аккумулятором.
Как видно из схемы, эта проблема вполне решаема.
А вот если китайцы в свое изделие поставили резистор 0118, то светодиоды придется менять постоянно, т. к. ток, поступающий на них, будет очень высоким, и какие бы световые элементы ни были установлены – они не выдерживают нагрузки.
Налобный светодиодный фонарь
В последние годы подобный световой прибор получил достаточно широкое распространение. Действительно, ведь очень удобно, когда руки свободны, а луч света бьет туда, куда смотрит человек, в этом как раз главное преимущество налобного фонарика. Раньше таким могли похвастаться только шахтеры, да и то для его ношения нужна была каска, на которую фонарь, собственно, и крепился.
Сейчас же крепление подобного прибора удобно, носить его можно при любых обстоятельствах, да и на поясе не висит довольно объемный и тяжелый аккумулятор, который, к тому же, еще и обязательно нужно раз в сутки заряжать. Современный намного меньше и легче, притом имеет очень маленькое энергопотребление.
Так что же представляет собой подобный фонарь? А принцип его работы нисколько не отличается от светодиодного. Варианты исполнения такие же – аккумуляторный или со съемными элементами питания. Количество светодиодов варьируется от 3 до 24 в зависимости от характеристик батареи и преобразователя.
К тому же обычно такие фонари имеют 4 режима свечения, а не один. Это слабый, средний, сильный и сигнальный – когда светодиоды моргают через короткие промежутки времени.
Режимами налобного светодиодного фонарика управляет микроконтроллер. Причем при его наличии возможен даже режим стробоскопа. К тому же светодиодам это совсем не вредит, в отличие от ламп накаливания, т. к. их срок службы не зависит от количества циклов включения-выключения по причине отсутствия нити накаливания.
Так какой же фонарь выбрать?
Конечно, фонарики могут быть различными и по потребляемому напряжению (от 1.5 до 12 В), и с различными выключателями (сенсорный или механический), с наличием звукового оповещения о разряде батареи. Это может быть оригинал или его аналоги. Да и не всегда можно определить, что же за прибор перед глазами. Ведь пока он не выйдет из строя и не начнется его ремонт, нельзя увидеть, какая в нем стоит микросхема или транзистор. Наверное, лучше выбирать тот, который нравится, а возможные проблемы решать уже по мере поступления.
Гарантия подлинности: Гарантия Продавца
Фонарик Фо-ДиК АН-0-003 работоспособность не известна.. с виду все целое внутри батарейки конечно уже не рабочие
Фонарик Фо Д и К
стандартное описание:
ЗА реальные почтовые расходы - покупатель платит сам
полностью.
!!!ВНИМАНИЕ После покупки лота, свяжитесь со мной в течении 3х
дней, оплата в течение 7-ми дней. В противном случае, буду вынужден
выставить отрицательный отзыв, чтобы вернуть комиссию торговой
площадки.
Обязательно перед покупкой гляньте страничку "ОБО МНЕ" там более
подробно указано как лучше платить и другие нюансы.
Уважаемые покупатели! Хочу Вас проинформировать о некоторых нюансах которые могут возникнуть при покупке моих лотов. Все лоты продаются ещё и на других площадках. И может возникнуть ситуация, когда днем лот будет продан на другой площадке, а снять с торгов его я смогу только вечером. И если в этот день вы купите лот, то его у меня может не оказаться в наличии. Такая ситуация возникает крайне редко, но все равно желательно осведомиться перед покупкой о наличии лота. Заранее приношу свои извинения, если возникнет такая ситуация.
Все что я продаю или покупаю, как и любой человек, стараюсь дополнительно обсудить в личной переписке и особенно условия отправки товара, и естественно самой оплаты.. Так, как всегда все меняется и порой, как хочется может и не выйти переправить товар и получить оплату, как и переслать деньги обычным и привычным способом до покупателя...
В качестве образца возьмём аккумуляторный фонарик фирмы "ДиК", «Люкс» или «Космос» (см. на фото). Этот карманный фонарик, малогабаритный, удобный в руке и с достаточно большим рефлектором - 55,8 мм в диаметре, светодиодная матрица которого имеет 5 белых светодиодов, что обеспечивает хорошее и большое пятно освещения.
Кроме того форма фонарика всем знакома, а многим ещё с детства, одним словом - бренд. Зарядное устройство находится внутри самого фонарика, стоит только снять сзади крышку и воткнуть его в розетку. Но, ни что не стоит на месте и эта конструкция фонарика тоже претерпела изменений, особенно его внутренняя начинка. Последняя модель на данный момент - ДИК АН 0-005 (или ДиК-5 ЕВРО).
Более ранние версии - это ДИК АН 0-002 и ДИК АН 0-003 отличаются тем, что в них стояли дисковые аккумуляторы (3 шт), Ni-Cd серии Д-025 и Д-026, ёмкостью 250 мА/часов, или в модели АН 0-003 - сборка уже более новых аккумуляторов Д-026Д с большей емкостью, 320 мА/ч и лампочки накаливания на 3,5 или 2,5 В, с током потребления 150 и 260 мА соответственно. Светодиод, для сравнения, потребляет около 10 мА и даже матрица из 5 штук - это 50 мА.
Конечно, при таких характеристиках фонарик не мог долго светить, его максимум хватало на 1 час, особенно первые модели.
Что же такого есть в последней модели фонарика ДИК АН 0-005?
Ну во-первых - светодиодная матрица из 5 светодиодов, в отличие от 3-х или лампочки накаливания, что даёт значительно больше света при меньшем токе потребления, а второе - в фонарике стоит всего лишь 1 пальчиковый современный Ni-MH аккумулятор на 1,2-1,5 В и ёмкостью от 1000 до 2700 мА/ч.
Некоторые спросят, а как же пальчиковый аккумулятор на 1,2 В может «зажечь» светодиоды, ведь чтобы они ярко светили надо примерно 3,5 В? По этой причине в более ранних моделях ставили последовательно 3 аккумулятора и получали 3,6 В.
Но, тут уже не знаю кто первый придумал, китайцы или кто-то другой, сделать преобразователь (умножитель) напряжения с 1,2 В до 3,5 В. Схема простая, в китайских фонариках это всего лишь 2 детали - резистор и радиодеталь похожая на транзистор с маркировкой - 8122 или 8116, или SS510, или SK5B. SS510 - это диод Шоттки.
Светит такой фонарик хорошо, ярко, и что не маловажно - долго, а циклов заряд-разряд не 150, как в предыдущих моделях, а на много больше, что увеличивает срок службы в разы. Но!! Чтобы светодиодный фонарик служил долго, надо вставлять его в розетку с 220 В в выключенном состоянии! Если этого правила не придерживаться то при зарядке можно легко сжечь диод Шоттки (SS510), а часто заодно и светодиоды.
Мне однажды пришлось ремонтировать фонарик ДИК АН 0-005. Не знаю точно, что послужило причиной выхода его из строя, но предполагаю, что воткнули его в розетку и забыли на несколько суток, хотя по паспорту заряжать надо не более 20 часов. Короче - вышел из строя аккумулятор, потёк, и сгорело 3 светодиода из 5, плюс преобразователь (диод) тоже перестал работать.
Аккумулятор пальчиковый на 2700 мА/ч у меня был, остался от старого фотоаппарата, светодиоды тоже, а вот найти деталь - SS510 (диод Шоттки), оказалось проблематично. Этот светодиодный фонарик скорее всего китайского происхождения и такую деталь наверное можно купить только там. И тогда решил слепить преобразователь напряжения из тех деталей что есть, т.е. из отечественных: транзистора КТ315 или КТ815, в/ч трансформатора и других (см. схему).
Схема не нова, она давно уже существует, я её только использовал в этом фонарике. Правда, вместо 2 радиодеталей, как у китайцев, у меня получилось 3, зато дармовые.
Электрическая схема, как видите, элементарная, самая сложная вещь - это намотать ВЧ-трансформатор на ферритовом кольце. Кольцо можно использовать со старого импульсного блока питания, от компьютера, или от энергосберегающей нерабочей лампочки (см. фото).
Внешний диаметр ферритового кольца 10-15 мм, толщина примерно 3-4 мм. Надо намотать 2 обмотки по 30 витков проводом 0,2-0,3 мм, т. е. мотаем сначала 30 витков, затем делаем отвод от середины и ещё 30. Если ферритовое кольцо берёте с платы люминесцентной лампочки - лучше использовать 2 штуки, сложить их вместе. На одном кольце тоже схема будет работать, но свечение будет слабее.
Сравнивал 2 фонарика на свечение, оригинальный (китайский) и переделанный по выше указанной схеме - различий в яркости почти не увидел. Преобразователь, кстати, можно вставить не только в аккумуляторный фонарик, а и в обычный, который работает от батареек, тогда можно будет запитывать его всего от 1 батарейки 1,5 В.
Схема зарядного устройства фонарика изменений почти не претерпела, за исключением номиналов некоторых деталей. Ток зарядки примерно 25 мА. При зарядке, фонарь надо отключать! И не клацать выключателем во время зарядки, поскольку напряжение зарядки более чем в 2 раза выше напряжения аккумулятора, и если оно пойдёт на преобразователь и усилится - светодиоды частично или полностью придётся менять...
В принципе, по выше указанной схеме, светодиодный фонарик легко можно сделать и своими руками, вмонтировав его, например, в корпус какого-нибудь старого, даже самого древнего фонарика, а можно сделать корпус и самому.
А чтобы не менять структуру выключателя старого фонарика, где использовалась маленькая лампочка накаливания на 2,5-3,5 В нужно разбить уже сгоревшую лампочку и к цоколю, вместо стеклянной колбы, припаять 3-4 белых светодиода.
А также, для зарядки, вмонтировать разъём под сетевой шнур, от старого принтера или приёмника. Но, хочу заострить ваше внимание, если корпус фонарика металлический - зарядное устройство туда не монтируйте, а сделайте его выносным, т.е. отдельно. Совсем не сложно вынуть пальчиковый аккумулятор из фонарика и вставить его в ЗУ. И не забывайте всё хорошо изолировать! Особенно в тех местах, где присутствует напряжение 220 В.
Думаю, после переделки старый фонарик прослужит вам ещё не один год...
СЛ.Елкин, г. Житомир
Новый
аккумуляторный фонарик (АКФ) российского производства торговой марки Фо-Дик
модели АН 0-005 с китайскими дисковыми аккумуляторами (рис.1)
работал как-то нестабильно, аккумуляторы (АК)
то отдавали электрическую ёмкость, то нет. Для более удобной эксплуатации (в том
числе и для определения сбоев в работе зарядного устройства) в него был
установлен светодиодный индикатор тока заряда, схема которого изображена на
рис.2.
Некоторое время АКФ
работал нормально, а затем светодиод перестал светиться. Проверка светодиода VD3
и резистора R3 показала, что они исправны. Причиной неработоспособности оказался
дефект балластного конденсатора С1, фактическая ёмкость которого оказалась на
порядок ниже, т.е. 47 нФ! К тому же, дефекты у импортных конденсаторов такого
типа в практике ремонта АКФ встречаются, и достаточно часто.
Поскольку нового
конденсатора под рукой не оказалось, решил подзарядить аккумуляторы (на корпусе
которых нанесены обозначения Ni-Cd CELL B280K) от источника постоянного тока.
Для ускорения процесса заряда кратковременно установил ток заряда до 100 мА. И
что порадовало - АК совсем не грелись! После четырёхчасового заряда (двукратного
перезаряда по ёмкости ) включил АК на разряд на лампочку 3,5 В х 0,15 А,
которая светила около 1,5 ч. Отсюда сделал вывод, что с АК всё нормально. Ну а
если современные АК при большем (против принятого для герметичных - 0,1 от
электрической ёмкости) токе заряда не греются, установил балластную ёмкость
вдвое больше, т.е. 1 мкФ.
Включил параллельно имеющемуся шунту резистор 100
Ом, уменьшив его в два раза. После 2-3 пробных подключений к сети светодиод
вышел из строя! Стало понятно, что зависимость падения напряжения на шунте от
величины ёмкости существенно нелинейная, поэтому установил шунт сопротивлением
12 Ом. При подключении АКФ к сети светодиод вспыхивал и гас, хотя ток заряда
был! Это наглядно подтверждало импульсный характер изменения тока через
светодиодный индикатор в цепи с ёмкостным балластом в начальной фазе.
Пришлось, кок говорится, вернуться к
"нашим баранам" - провёл подборку шунта в стационарном режиме на постоянном
токе. Получившиеся параметры приведены в строке 1 таблицы.
Однако через некоторое время эксплуатации АКФ
светодиод с шунтом-резистором с номинальным значением 24 Ом всё равно вышел из
строя!
Стало понятно, что переходные импульсные процессы (как и восток) -
дело тонкое, и что в причинах выхода из строя индикатора (при балластном
конденсаторе 1 мкФ) придется разбираться серьёзно.
Поскольку выход из строя
светодиода от приложения обратного напряжения маловероятен, так как он включён
последовательно с выпрямительным диодом, предположил, что он выходит из строя во
время серии импульсов ("дребезг" контактов - именно так удобно представить
процессы, происходящие в цепи в момент подключения АКФ к сети). Именно тогда на
шунте возрастает и падение напряжения, в результате чего импульсная величина
тока через светодиод хоть и кратковременно, но значительно превышает допустимую
величину, и это приводит к выходу его из строя.
Чтобы не заниматься
тщательным подбором шунта, величина которого может отличаться от величин
резисторов стандартного ряда, для автоматического ограничения амплитуды импульса
напряжения, возникающего на шунте (а значит, и на светодиоде), решил установить
параллельно ему стабилитрон КС133А, использовав его в качестве супрессора
.
Для проверки схемотехнического решения была собрана схема
(рис.4)
и проведены измерения
величин падения напряжения на шунте в различных режимах, в определённой степени
имитирующие характер изменения тока через балластный конденсатор во время его
первичной зарядки. Измерения проводились на постоянном токе от источника с
регулируемым выходным напряжением при неизменной величине сопротивления шунта,
равной 24 Ом.
Из строки 2 таблицы видно, что уже при падении напряжения на
шунте, равном 2 В, ток через VD2 равен максимальному .
Именно поэтому для
ограничения величины тока че рез светодиод при падении напряжения на шунте,
равном 3,3 В (строка 3 таблицы), в схему последовательно с VD2 введён резистор
R3.
Как следует из строки 3 таблицы, величина тока через светодиод при
введении R3 также не превышает 20 мА.
При переходе ЗУ в стационарный режим 2
(строка 4 таблицы) величина тока через VD2 с последовательно включённым R3
уменьшается до 1,5 мА, что при использовании светодиода АЛ307А (красного
свечения) визуально вполне различимо даже при солнечном свете.
В порядке
проверки надёжности работы светодиодного индикатора в цепи с ёмкостным балластом
модернизированный АКФ (рис.5)
извлекался и устанавливался в сетевую розетку 100 раз подряд - при
этом ощутимых изменений яркости свечения визуально замечено не было.
Светодиодный индикатор с супрессором на стабилитроне работал исправно, выхода из
строя светодиода не произошло!
Проведённый эксперимент позволяет сделать
практический вывод, что в связи с характером происходящих переходных процессов
из соображений достаточной надёжности применять простой резистивный шунт при
балластной ёмкости до 0,5 мкФ для индикатора на светодиоде ещё можно, а уже при
1 мкФ и выше - только в сочетании шунт - супрессор - токоогранчивающий
резистор.
Литература
1. Терещук P.М. и др.
Малогабаритная радиоаппаратура. Справочник радиолюбителя//Киев, Наукова думка,
1971.
2. Справочный листок. Супрессоры переходного напряжения// Радиоаматор.
-1999.-Nc2.-C.3l
3. Терещук P.M. и др. Полупроводниковые
приёмно-усилительные устройство. Справочник родиолюбителя//Киев, Наукова думка,
1988.