31.03.21

[Домашняя]

В электрических фонариках, как правило, применяются разовые достаточно дорогие элементы питания типоразмера АА или AAA на напряжение 1,5 В, имеющие весьма малую емкость. Поэтому остро встал вопрос применения энергосберегающего алгоритма при эксплуатации таких приборов с целью продления срока службы батарей. Ниже приведено описание простой модернизации круглого электрического фонарика модели FL7133, в котором вместо традиционной лампы накаливания используется 6 светодиодов холодного белого цвета свечения. Применение для этих целей светодиодов значительно увеличивает срок службы фонарика, однако резко растет потребляемый ток, что требует частой замены элементов питания. В частности, этот фонарик запитывается от трех элементов типоразмера AAA, а потребляемый ток равен 300 мА, что очень много. Суть доработки электрического фонарика в том, что последовательно со светодиодом включается схема мультивибратора, которая позволяет включать светодиод не непрерывно, а импульсами, причем частота импульсов меняется, что экономит энергию батарей: чем реже длительность импульса включения светодиода, тем дольше служит батарея питания. Таким образом, можно увеличить срок службы батарей в три и более раз. С помощью имеющегося в схеме потенциометра подбирают частоту мигания, приемлемую для пользователя. Она равна примерно 2-30 имп/с. Принцип действия. Принципиальная электрическая схема показана на рис.1, печатная плата - на рис.2.

Схема несимметричного мультивибратора выполнена на двух транзисторах VT1 и VT2, усилитель мощности - на транзисторе VT3. Конденсаторы С2 и СЗ разной емкости, поэтому схема имеет разное время включения и отключения светодиодов LED 1. Точки подключения вводимой схемы мультивибратора к существующей схеме фонарика обозначены 1,2, 3, причем точка 3 является центральной точкой. В точке 3, в задней части фонарика, с помощью закручивающейся пружины подается питание от батарей. С помощью потенциометра R2 подбирают частоту включения светодиодов. Для нормальной работы схемы с помощью провода МГТФ 0,07 с двух сторон светодиодов LED1 подпаивают контакты 1, 2. Таким образом, шайба из гетинакса (текстолита, оргстекла, фторопласта), на которой находится вся схема управления, располагается между блоком батарей и закручивающейся пружиной. Разумеется, конструкция может быть иной, важно, чтобы вновь вводимая схема включалась последовательно между светодиодами (лампой накаливания) и источником питания. Конструкция. На рис.2 показана одна из возможных конструкций.

Здесь используется двусторонний фольгированный гетинакс. Площадки 1, 2, 3 необходимо залудить, а саму шайбу со схемой приклеить к корпусу фонарика, например, клеем «Суперцемент». Геометрические размеры шайбы определяются применительно к конкретной конструкции. Монтаж внутри производят проводом МГТФ 0,07 мм. Настройка. Для настройки используют осциллоскоп, ламповый вольтметр, регулируемый блок питания, мультиметр, провода с «крокодилами» для подключения отдельного блока питания. Вместо штатного источника питания изделия подключают регулируемый блок питания, выставляют напряжение, на которое рассчитано изделие. В данном случае — 4,5 В. В рассечку для замера тока потребления включают мультиметр. К базе транзистора VT3 подключают вход осциллографа, вместо резисторов R3, R4 устанавливают регулируемые потенциометры на 47 кОм с ограничительными резисторами на 1 кОм. Регулировкой этих потенциометров добиваются на коллекторах транзисторов VT1, VT2 одинакового напряжения, которое проверяют ламповым вольтметром, а осциллографом контролируют генерируемые мультивибратором импульсы. Регулировкой этих потенциометров добиваются также минимального потребления тока схемой мультивибратора. Закончив регулировку, потенциометры заменяют постоянными резисторами близкого значения, а саму плату, кроме контактных площадок и потенциометра, с целью защиты от влаги покрывают бесцветным лаком УР-231. Детали. Учитывая малые габариты дорабатываемых конструкций, следует применять малогабаритные или миниатюрные детали. Лучше всего для этого подойдут импортные радиокомпоненты. Все резисторы типа ОМЛТ - 0,125: R1, R3, R5 сопротивлением 1 кОм; R4 — 22 кОм; потенциометр R2 - 47 кОм. Все конденсаторы типа К53-16А на напряжение 6,3 В: С1 емкостью 47 мкФ; С2 - 2,2 мкФ; СЗ - 22 мкФ. Транзисторы VT1, VT2 типа КТЗ15Б; VT3 - КТ503Д. В завершение регулировки нужно подобрать подходящую частоту мигания светодиода, а затем законтрить движок потенциометра каплей лака.

Радиоаматор №7 2007г стр. 25