איך פנס עובד
פנס כף יד הוא כלי הכרחי בחיי היומיום ובעבודה. איפה שאין מספיק תאורה, זה יעזור לך לבצע את העבודה, למצוא תקלה, למצוא חפץ שנפל או התגלגל. כדי לתקן מנורה שנכשלה או לשדרג אותה, עליך להכיר את המעגל החשמלי שלה.
איך עובד פנס כף יד
המכשיר של פנס הוא פשוט. הוא מורכב מתא סוללה ותא עם פולט ומחזיר אור, כמו גם מתג הפעלה.
תוכן זה לא השתנה מאז המצאת מנורת כיס חשמלית, אם כי בסיס האלמנטים השתנה באופן דרמטי.
תרשים של פנס פשוט
תרשים המעגל החשמלי של פנס פשוט מורכב משלושה אלמנטים בלבד:
- סוללות (או כמה);
- מתג הפעלה;
- נורות ליבון.
תוכנית של פנס על נוריות
בתנאים מודרניים, מנורות ליבון מוחלפות באופן אינטנסיבי על ידי נוריות LED.הם לא יכלו לעמוד בתחרות בגלל יעילות נמוכה יותר וחיי שירות קצרים יותר. אלמנטים פולטי אור מוליכים למחצה הפכו נפוצים גם במנורות כף יד ניידות. אבל רק לקחת ולהחליף נורה עם לד (או מטריצה של נוריות) לא יעבוד. אתה צריך מכשיר שיגביל את הזרם דרך אלמנטים מוליכים למחצה. זה נקרא נהג והוא מייצב זרם אלקטרוני.
החיסרון של תוכנית כזו הוא יכולת התחזוקה הנמוכה של פנס כזה - כדי לשחזר את המעגל האלקטרוני, יידרש אומן מוסמך וציוד מעבדה מתאים.
הנהג יכול להיות רגיל נַגָד, שיגביל את הזרם ויכבה את המתח העודף. אבל כמות גדולה מספיק של כוח תאבד ללא תועלת על ההתנגדות. עבור פנס המופעל על רשת החשמל, עובדה זו אינה חשובה, אך עבור גוף תאורה המופעל באמצעות סוללה או נטענת, חיסרון כזה יכול להיות קריטי.
חָשׁוּב! לעיצוב מנורת הלד נוסף אלמנט נוסף - רדיאטור מסיר חום. למרות שקרינת הלד אינה קשורה ביסודה לחימום, לא ניתן לעקוף את חוק ג'ול-לנץ. כאשר זרם עובר דרך אלמנטים מקרינים, נוצר חום. אם לא תנקוט פעולה, התחממות יתר של הנורית תפחית משמעותית את חיי השירות שלהם.
דיאגרמת פנסים ראשיים
עיצוב פופולרי של פנס LED הוא הפנס. מנורה כזו מאפשרת לך לשחרר לחלוטין את הידיים ולכוון את אלומת האור למקום הנכון על ידי סיבוב הראש: בעקבות המבט שלך.זה נוח בתיקון רכב, בהליכה באזורים חשוכים וכו'.
התוכנית של מנורה כזו מבוססת על העיקרון:
- מעגל בקרה (אחראי על החלפת מצבים);
- מגבר חיץ;
- מתג טרנזיסטור כדי להדליק את ה-LED.
אחת האפשרויות למכשיר כזה היא כאשר יחידת הבקרה עשויה על מיקרו-בקר סטנדרטי (לדוגמה, ATtiny85), שבו תוכנית בקרת מצב פולט מחווטת, המגבר התפעולי OPA335 משמש כמגבר ביניים, ושדה IRLR2905 טרנזיסטור אפקט משמש כמפתח.
תכנית כזו היא זולה, אמינה, אך יש לה חסרון טכנולוגי: יש לתכנת את הבקר לפני ההתקנה. לכן, בייצור המוני, מיקרו-מעגל מיוחד FM2819 משמש כיחידת בקרה (ניתן להחיל את הקיצור 819L על המקרה). שבב זה יכול להפעיל ולכבות את האלמנט פולט האור, והוא מתוכנת עם ארבעה מצבים:
- בהירות מקסימלית;
- בהירות ממוצעת;
- בהירות מינימלית;
- סטרובוסקופ (אור מהבהב).
המצבים עוברים באופן מחזורי על ידי לחיצה קצרה על הכפתור. לחיצה ארוכה מכניסה את הפנס למצב SOS. אתה לא יכול לשנות את התוכנית (לפחות, גיליון הנתונים לא מזכיר אפשרות כזו). המיקרו-מעגל אינו מצריך מגבר ביניים, אך לא ניתן לחבר נוריות LED חזקות מאוד ישירות ליציאה - יש מגבלת עומס (ויש הגנה מפני חריגה ממנה).
לכן, אלמנטים רבי עוצמה מחוברים באמצעות מפתח.ברוב המקרים מדובר בטרנזיסטור אפקט שדה המאפשר פעולה ארוכת טווח עם זרם גדול במעגל הניקוז, למשל, Fairchild FDS9435A או אחרים דומים, שניתן לבחור לפי הפרמטרים מטבלת המאפיינים של FDS9435A.
| מִבְנֶה | מתח מרבי מקור שער, V | התנגדות פתוחה של ערוץ | כוח מפוזר מרבי, W | זרם ניקוז מקסימלי במצב רציף, A |
| ערוץ R | 25 | 0.05 אוהם ב-5.3 A, 10 V | 2,5 | 5,3 |
מעגל הפנס מצטמצם לשני אלמנטים פעילים בלבד ורצועה של מספר קבלים ונגדים (בתוספת תאי סוללה ומטריצה של נוריות, בעצמו).
ערכת פנס נטען עם טעינת רשת 220
יותר נוח וחסכוני להפעיל את הפנס לא מסוללות, אלא מסוללות נטענות. זה אפילו יותר נוח לקבל מנורה כזו, שניתן לחדש את מטען האלמנטים שלה מבלי להסיר אותם מהמארז. כל שעליך לעשות הוא לחבר את הפנס לרשת חד פאזית 220V.
להלן האלמנטים שנוספו לתכנית הרגילה:
- מיישר גל מלא על דיודות VD1, VD2 (ניתן להרכיב גם במעגל גשר);
- קבל נטל לשיכוך מתח עודף C1 עם התנגדות פריקה R1;
- נגד R2 להגבלת זרם טעינת הסוללה;
- שרשרת R4VD5 לציון חיבור לרשת החשמל.
חָשׁוּב! למעגלים ללא שנאים כאלה יש חיסרון משמעותי. אם אתה נוגע בטעות בנקודה כלשהי במעגל, קיים סיכון לאנרגיה. השימוש בשנאי מטה ברשת יוביל לעלייה משמעותית במאפייני המשקל והגודל.
לכן, תוכנית כזו הופכת פחות נפוצה. ניתן להטעין סוללות מבלי להסיר אותן באמצעות מקורות מתח חיצוניים במתח נמוך (כולל טעינה מהתקן תואם USB).
מודרניזציה של פנסים
לאחר בחינה מעמיקה יותר של מעגל הפנס מהסעיף הקודם, מתברר כי נורית VD5 דולקת תמיד כאשר היא מחוברת לרשת 220 V. הזוהר שלה אינו תלוי בטעינה ואפילו בנוכחות הסוללות. כדי לבטל חסרון זה, יש לכלול את מעגל החיווי במעגל טעינת הסוללה. כדי לעשות זאת, אתה צריך להתקין נגד R5 עם הספק של 0.5 W כך בזרם של 100 mA, כ 3 V (כ 30 אוהם) נופל עליו. שרשרת החיווי חייבת להיות מחוברת במקביל ביחס לקוטביות.
כל השינויים והתוספות מוצגים בקו כחול. לאחר השינויים, הנורית תידלק רק אם יש זרם טעינה (כאשר הכוח של המטריצה המקרינה כבוי!)
בדיקת בריאות
אם הפנס הסיני לא תקין, אתה יכול לנסות למצוא את האלמנט הפגום ולהחליף גם אותו לְתַקֵן. אלגוריתם החיפוש מוצג בדוגמה של מנורה עם טעינת רשת.
- אם הפנס אינו מאיר, כאשר הוא מופעל, המחוון אינו נדלק, אתה צריך לבדוק אם 220 V מגיע למעגל. לשם כך, מדוד את מתח ה-AC בנקודה 1. אם אין מתח, בדוק את כבל החשמל והמחבר.
- אם הכל תקין, הנורית צריכה להיות דולקת. אם לא, בדוק את המעגל שלו, כמו גם את דיודת VD2 עבור קצר חשמלי.
- לאחר מכן, עליך להסיר את הסוללות ולבדוק את המתח הקבוע בנקודה 2 - הוא צריך להיות שווה בערך למתח הסוללות. אם לא, בדוק את מצב הדיודות VD1, VD2.
- אם הכל תקין, כנראה שהסוללות גרועות. אתה צריך לבדוק את המתח עליהם.
- אם זה לא המקרה, אתה צריך לבדוק את תקינות המתג על ידי צלצול עם בודק במצב בדיקת קול (כשהמכשיר כבוי מהרשת והסוללות מוסרות!).
- אם הכל בסדר כאן, יש לחפש את התקלה בדרייבר או במטריצת LED.
אם יש לך מעט ידע בהנדסת חשמל, שדרוג או תיקון פנס כף יד אינם קשים. העיקר להבין את המכשיר שלו.