Как отремонтировать фонарь на светодиодах?
Для нормальной жизнедеятельности человека в темное время суток ему всегда необходим был свет. С развитием технологий источники освещения усовершенствовались, начиная свой путь от огня факелов и керосиновых ламп, заканчивая фонариками на аккумуляторах. Настоящей революцией в мире осветительной техники было создание светодиода, который тотчас же вошел в бытовую жизнь.
Современные светодиодные фонари очень экономные, свет распространяется очень далеко и он очень яркий. Огромная доля таких литиевых фонарей на современном рынке – китайского производства, они очень дешевые и доступные. Именно из-за дешевизны часто возникают поломки различного рода. В данной статье рассмотрим основные проблемы ремонта светодиодных фонарей и способы их устранения своими руками.
Как работает светодиодный фонарик?
Классическое устройство фонариков очень простое (независимо от типа корпуса, будь это модели Космос или ДиК АН-005). К батарейке подключается светодиод, цепь разрывается кнопкой выключения. В зависимости от количества светодиодов, количества самих световых элементов (например, основной фонарь на передней части и вспомогательный в ручке) в схему добавляются более сильная батарея (или несколько), трансформатор, сопротивление, а также устанавливается более функциональный выключатель (фонарики Фо-ДиК).
Схема работы светодиодного фонаря
Почему ломаются фонарик?
Сейчас мы опустим проблемы, связанные с неправильной эксплуатацией китайского фонарика – «уронил его в тазик с водой, включил-выключил, а он почему-то не светит». Дешевизна фонарей достигается за счет упрощения электрических цепей внутри устройства. Это позволяет сэкономить на комплектующих (на их количестве и качестве). Это сделано для того, чтобы люди чаще покупали новые, а старые просто выбрасывали, даже не попробовав их починить своими руками.
Еще один пункт экономии – работающие на производстве люди, которые не обладают достаточной квалификацией для выполнения подобной работы. Как следствие – множество мелких и крупных ошибок в самой схеме, некачественная спайка и сборка комплектующих, что ведет к постоянному ремонту фонарей. В большинстве случаев все проблемы можно решить, правильно их диагностировав, этим мы и займемся далее.
Разнообразие светодиодных фонарей
Причина поломки фонаря
Скорее всего, при переключении выключателя светодиоды не хотят гореть по причине неисправности в электрической цепи. Самые распространенные из них:
- окисление контактов аккумулятора или батарейки;
- окисления на контактах, к которым батарейка подключается;
- повреждение проводов, идущих как от аккумулятора к светодиоду, так и обратно;
- неисправный элемент выключения;
- отсутствие питания в цепи;
- поломка в самих светодиодах.
Окисление. Чаще всего оно возникает в уже старых фонарях, которые часто используются в различных погодных условиях. Налет, который появляется на металле, мешает нормальному контакту, из-за чего фонарь на аккумуляторах может мигать или вообще не включаться. Если окисление наблюдается на батарейке или аккумуляторе, то нужно задуматься о замене.
Как починить контакты? Легкие загрязнения удаляются своими руками ваткой, смоченной в этиловом спирте. Когда загрязнения очень серьезные, даже ржавчина пошла по корпусу – использование такого элемента питания может быть опасно для здоровья и жизни. В магазинах сейчас можно найти достаточное количество новых батареек и аккумуляторов даже под старые типы фонарей.
Виды сменных аккумуляторов для ручных фонарей
Позаботьтесь об окружающей среде – не выбрасывайте старые аккумуляторы в мусорное ведро, наверняка у вас в городе есть пункты приема для утилизации.
Окисление также образуется и на контактах в самом фонаре. Здесь тоже нужно обращать внимание на их целостность. Если загрязнение все еще можно удалить ваткой со спиртом – остановитесь на этом варианте. Для труднодоступных мест можно воспользоваться ватной палочкой.
Если же контакты совсем проржавели или даже подгнили (что не редкость для старого фонаря), их придется менять. Спросите в магазине электроники, есть ли похожие контактные элементы (на протяжении как минимум десяти лет во всех фонарях они абсолютно идентичны за редкими исключениями). Если таких же нет – подберите как можно более похожий вариант. Вооружившись тонким паяльником, их без труда можно перепаять.
Очистка контактов фонарика ватной палочкой со спиртом
Повреждение контактов проводов. Помимо вышеописанных мест, контакты присутствуют в местах спайки проводов электрической цепи. Дешевое производство, спешка во время сборки и халатное отношение работников часто приводят к тому, что некоторые провода вообще забывают спаять, поэтому светодиодный фонарик не работает, даже если он только из коробки. Как отремонтировать фонарик в этом случае? Внимательно просмотрите всю цепь, аккуратно отодвигая провода медицинским пинцетом или другим тонким предметом. Если найдена несостоявшаяся спайка, ее нужно восстановить с помощью того же тонкого паяльника.
Это же можно проделать и с хлипкими соединениями, характерное состояние которых – надорванная оголенная жила, едва прикрепленная к месту спайки. Если у вас достаточно времени и ресурсов, и вы дорожите этим фонариком, можно методично и качественно перепаять вообще все контакты. Это значительно повысит эффективность такой цепи, защитит оголенные элементы от влаги и пыли (что актуально, если фонарик налобный), и при последующих случаях ремонта фонарика позволит исключить этот пункт. Ремонт маленьких налобных светодиодных фонарей выполняется абсолютно так же, размеры просто другие.
Повреждение проводов. После того, как вы убедились в чистоте контактов, можно приступить к просмотру всех проводов в цепи на предмет повреждений или замыканий. Распространенный случай, когда или во время сборки на заводе или после предыдущего ремонта проводки были повреждены неправильно установленной крышкой корпуса. Провод попал между двух деталей корпуса и был разрезан либо раздавлен во время затягивания болтов. Во время протекания тока электрическая схема могла перегреться или даже замкнуть, это неизбежно приведет к ремонту светодиодного фонарика.
Способы спаивания разорванных проводков в фонарике
Все разорванные участки необходимо спаять друг с другом для обеспечения лучшей проводимости, нежели при простом скручивании. Все оголенные места не забудьте заизолировать, лучше всего использовать тонкую термоусадку. Сильно поврежденные провода, которые уже могли взяться ржавчиной, желательно своими руками заменить полностью (подбирайте соответствующую жилу). После подобной доработки старые фонари могут светить гораздо ярче – выполненная модернизация улучшает протекание тока.
Неисправный выключатель. Также обратите внимание на контакты проводов с клеммами выключателя, устраните неполадки. Самый просто способ узнать, из-за выключателя ли не работает ваш фонарик – замкнуть цепь без него. Исключите его из схемы, напрямую выполнив подключение аккумулятор-светодиоды (можно попробовать и от сети с соответствующим аккумулятору напряжением). Если они загорятся – меняем выключатель. Возможно, он уже механически сломался от многоразового использования, фонарь просто так выключается, также возможен брак с производства. Если же светодиоды не хотят загораться напрямую от батарейки, следуем дальше.
Отсутствие тока в сети. Самая распространенная причина такой неисправности – разряженный или сильно старый литиевый аккумулятор. Светодиодный фонарь может светиться при зарядке, но если его отключить от розетки – сразу тухнет. Полная неисправность наблюдается тогда, когда фонарь совсем не заряжается и никак не реагирует на включение, хотя индикатор зарядки горит стабильно.
Литий-ионный аккумулятор для больших фонарей
Поломка светодиодов. Когда все проблемы с проводами устранены (или же их не было), обратите внимание на сами светодиоды. Аккуратно достаньте плату, на которую они припаяны. С помощью мультиметра узнайте ток, который входит и выходит с платы. Если есть возможность, проверьте контакты и на всей плате. Скорее всего, светодиоды соединены последовательно, поэтому при поломке одного остальные тоже не будут светить. Проверять каждый, если их 3 и более – дело достаточно длительное по времени, поэтому лучше сразу купить новые светодиоды.
Плата со светодиодами
Заключение
Множество дешевых китайских фонариков на светодиодах, собранных в условиях жесткой экономии, чаще всего подвержены поломкам электрической цепи. Туда устанавливаются провода с очень маленьким сечением, которые довольно проблематично перепаять даже хорошим прибором. Однако практически все проблемы с проводами и батарейками с легкостью устраняются в домашних условиях, при правильном и аккуратном подходе даже недорогой фонарь отремонтированным прослужит вам более трех лет постоянного использования.
Источник
Ремонт светодиодного фонарика
Зарядное устройство фонарика собрано не качественно, путем спайки элементов выводами друг к другу. При падении фонарика, элементы зарядного устройства болтаются, как карандаши в стакане, что приводит к разрушению схемы зарядного устройства.
Зарядное устройство состоит из: конденсатора, выпрямительных диодов, активного сопротивления, светодиода для индикации заряда. Возник вопрос, как восстановить схему зарядного устройства, не имея паспорта на фонарик и монтажной схемы. Шутка ли, если что-то перепутаешь в схеме, ее ведь еще в сеть 220В включать. Давайте рассуждать логически по каждому элементу в фонарике, для чего нужен элемент и какую функцию он выполняет.
Что такое переменный электрический ток? Это направленное движение 
заряженных частиц в проводнике с частотой 50 Гц. Что такое частота тока 50 Гц? Это количество периодов за одну секунду, изменение направления тока, от положительного до отрицательного значения 50 раз за одну секунду.
Как получают переменный ток? Это преобразование механической энергии в электрическую энергию при помощи генератора. Для простоты и наглядного примера рассмотрим простейший генератор, состоящий из двух полюсного магнита и одной обмотки.
На графике изображен один период, отрицательный момент и 
положительный. На рисунке видим два магнитных полюса, и одна обмотка генератора в виде кружка с цифрой. На рисунке изображено, перемещение обмотки генератора против часовой стрелки пошагово из восьми шагов. На графике период начинается с цифры один и заканчивается цифрой восемь, сделав полный оборот 360 градусов.
Какую роль играет конденсатор в зарядном устройстве? Конденсатор это реактивное сопротивление, которое зависит от частоты переменного тока сети 220В. Чем частота выше, тем реактивное сопротивление меньше и наоборот чем частота ниже, тем реактивное сопротивление выше. Сопротивление зависит от емкости конденсатора, чем больше емкость конденсатора, тем меньше сопротивление. Падение напряжения на конденсаторе будет зависеть, от его сопротивления.
В конденсаторе происходит падение напряжение необходимого для заряда аккумуляторной батареи. Резистор R1 — это активное сопротивление, которое шунтирует конденсатор, чтобы снимать остаточный заряд с конденсатора и защитить конденсатор от пробоя при скачках напряжения. Сопротивление R2 ограничивает необходимое напряжение для светодиода 3Д (индикации заряда).
Диод — это полупроводниковое устройство, которое пропускает электрический ток в одном направление, положительный заряд к отрицательному заряду. Данное свойство полупроводников получило широкое применение для преобразования переменного тока в выпрямленный ток. В данном случае выпрямитель относится к однополупериодному выпрямителю.
Зачем нужен в схеме диод 1Д?
Если на левой клемме в положительный момент ток протекает и заряжает аккумулятор с разрешения диода 2Д и заряжает конденсатор С, то в противоположный момент, ток через АБ протекать не будет, так как диод 2Д не разрешит протекать току в обратном направлении, аккумулятору этого и не надо. Следовательно конденсатор С будет оставаться в заряженном состоянии.
Вроде бы все хорошо, но когда конденсатор зарядится, 
в положительный момент он из сети зарядный ток брать не будет, и зарядка аккумулятора прекратится, вот и нужен диод 1Д для разряда конденсатора в отрицательный момент.
Спаял схему зарядного устройства. Провода использовал мягкие многожильные, для того чтобы при механическом воздействии на провода, было меньше нагрузка на спаянную схему. Собрал фонарик, включил на зарядку. После 15 мин. отключил от сети, попробовал включить фонарик, светодиоды светили ярко. 
Внимание! Когда светодиодный фонарик стоит на зарядке в сети 220В, категорический нельзя включать и отключать светодиоды кнопкой отключения, так как в момент переключения возникают скачки напряжения, что приведет к перегоранию светодиодов. Фонарик должен быть в отключенном состоянии на момент зарядки.
Комментарии
Вопрос: Имею дома фонарик от китайцев. Перестал заряжатся. Раньше, до зарядки, светил слабо, включая в 220 индикатор заряда сначала резко вспыхивает и тухнет. Вынув с сети фонарик вообще дохлый, не показывая никаких признаков жизни. Дав время для отдышки начинает слабо светить. В чем может быть проблема, где копать?
Ответ: Заочно определить неисправность сложно, можно только предположить. Вы говорите, что до зарядки аккумулятора фонарик светил слабо, а после попытки зарядить аккумулятор, его состояние ухудшилось. Скорей всего вышли из строя выпрямительные диоды, которые замыкают на себя аккумулятор. Распаяйте диоды и проверьте их на проводимость.
Были ещё случаи, кода после ремонта зарядного устройства путали полярность выводов на аккумуляторе, что приводило к полной разрядке и переполюсовке аккумулятора (смена полярности аккумулятора), если конечно выдержит зарядное устройство такую нагрузку.
А какие номиналы резисторов у меня сгорел не знаю каким менять?
C = 1 мкФ. R1 = 470 кОм. R2 = 22 кОм. 1Д 2Д — КД105А (допустимое напряжение 400 В. предельный ток = 300 mA.) Обеспечит: зарядный ток = 65 — 70 mA. напряжение = 3,6 В. На схеме возле «
220V» стоят «+» и «-» — это условно изображен момент положительной волны синусоиды и отрицательной, для представления движения тока в схеме.
Я бы не советовал заряжать какой попало схемой. Есть 3 варианта зарядки аккумуляторов:
нормальный, ускоренный и усиленный. При усиленном заряде время дольше, зато время службы аккумуляторов больше; ускоренный — когда надо зарядить быстрее. Если ток зарядного устройства выше значения ускоренного заряда — проститесь с аккумуляторами вскоре. Простейшие устройства заряда, как правило, определенный ток не поддерживают: для компактности и облегченности там импульсный блок питания ( как правило, как на сотовых телефонах), он рассчитан не на аккумуляторы, а на постоянную по току нагрузку.
Есть схемы питания именно на постоянный ток на выходе — вот они точно подойдут для заряда, остается только определить, что заряжать. Чаще используются щелочные аккумуляторы — параметры заряда вот : ускоренный Q/2, нормальный Q/4, усиленный Q/8. Q — это емкость аккумулятора в ампер/часах. У кислотных чуть больше токи заряда.
Но хотелось бы уточнить некоторые моменты, аккумуляторы щелочные и кислотные отличаются внутренним сопротивлением. От этого отличаются их характеристики и методы заряда и разряда и область применения. Параметры заряда щелочного аккумулятора, вы указали правильно:
1. Нормальный — 6 ч. нормальным током (I=Q-/4).
2. Усиленный — 12 ч. нормальным током (I=Q-/4).
3. Ускоренный — 2,5 ч силой тока вдвое больше нормальной (I=Q-/2).
Q — Номинальная емкость аккумулятора, А/ч, I – Зарядный ток.
Никель-кадмиевые и никель-железные аккумуляторы можно заряжать более слабым током, соответственно увеличивая время заряда, однако снижать ток более чем на половину не рекомендуется.
ВНИМАНИЕ! Заряды слабыми токами ухудшают работу щелочных аккумуляторов, а поэтому применяйте их в случае крайней необходимости. Не допускайте повышение температуры электролита при заряде выше 45°С. В случае повышения температуры 45°С прекратите заряд и дайте остыть электролиту.
Преимуществом щелочного аккумулятора перед свинцовым является его большая механическая и электрическая прочность: он выдерживает значительные перегрузки и колебания тока, не боится перезаряда и недозаряда, может длительно находится в нерабочем состоянии и требует меньшего ухода.
КПД щелочных аккумуляторов – 60 %; свинцовых аккумуляторов – 75 %.
Что касается кислотного аккумулятора: Зарядный ток (в ампер-часах) не должен превышать емкости аккумулятора (в ампер-часах). Например, максимальный зарядный ток для аккумулятора емкостью в 180 А/ч равен 18 А. (I=Q-/10). Нормальный заряд аккумулятора обычно длится 12 часов. При большем токе аккумулятор перегревается и происходит разрушение активной массы пластин. Если заряд вести меньшим током, что вполне допустимо и даже желательно, то продолжительность заряда соответственно увеличивается.
Окончание процесса заряда кислотного аккумулятора характеризуется установлением напряжения на одном элементе батареи, равного 2,5. 2,6 В. Кислотные аккумуляторы чувствительны к недозарядам и перезарядам, поэтому следует своевременно заканчивать заряд. Щелочные аккумуляторы менее критичны к режиму эксплуатации. Для них окончание заряда характеризуется установлением на одном элементе батареи аккумуляторов постоянного напряжения 1,4. 1,5 В.
Вопрос:А как можно зарядить акумулятор к фонарику при помощи AC-DC адаптера?
Ответ: Попробовать, конечно, можно. Если соблюсти условия: напряжение аккумулятора должно быть чуть меньше номинального напряжения зарядного устройства. Потребляемый зарядный ток не должен превышать номинальный зарядный ток, указанный на зарядном устройстве. Соблюдаем условия полярности выводов при заряде («+» «-«).
Вопрос: Скажите, почему все аккум. пусты? Ведь если вскрыть любой (снять пробку с банки) он окажется пуст. Разве не это причины короткого срока службы АБ? Я как то пробывал залить с авто АБ электролит, и вот уже более 5 лет китай мой светит.
Ответ: Кислотные аккумуляторы вредны своими испарениями. А пустые АБ полому, что они на твердом электролите, то есть пропитанные, при полном высыхании АБ перестает работать, достаточно слегка пропитать его дистиллированной водой, поставить на зарядку и он будет работать.
Вопрос: Подскажите, пожалуйста, сколько времени заряжать фонарик с таким аккумулятором, чтобы не перезарядить. На моем аккумуляторе, никаких обозначений нет. Знаю только напряжение 3,6В, по форме 4-х граненый стаканчик белого цвета
Ответ: Чтобы определить ток заряда и время заряда нужно знать емкость аккумулятора (mA/h – миллиампер/час) Например, аккумулятор 1000mA/h подадим ток заряда 100mA одну десятую емкости аккумулятора, то он зарядится за 10 часов. Как определить примерную емкость аккумулятора? Просто разредив его на потребителя зная его потребляемый ток. Например, подключаем нагрузку 100mA, и после 10 часов аккумулятор разрядился полностью. Умножаем потребляемый ток на время, получаем емкость аккумулятора 100*10 = 1000mA/h.
Спасибо! В будущем поменяю аккумулятор на 3 дисковых.
КД105А чем можно заменить? Диоды можете заменить на КД105(Б, В, Г); КД109В; Д226А, практически любые с рабочим током 100 мкА и больше.
Параметры резистора R2 -22k не основные, падение напряжения происходит за счет конденсатора С1-1мкФ, сопротивление которого примерно — 2847(Ом), а R2 служит для защиты конденсатора от пробоя. Резистор R1 служит для разрядки конденсатора C. При удалении R1 из схемы зарядник работать будет, но при извлечении фонаря из розетки конденсатор останется заряжен, и не дай Бог коснутся сетевой вилки, передернит так, что можно будет увидеть звезды.
Зарядник обеспечит: зарядный ток = 65 — 70 mA. напряжение = 3,6 В.
Источник
