Лежал у меня довольно долгое время китайский светодиодный фонарик с неисправным аккумулятором и по неведомой мне причине его не выкинул. Поскольку фонарик лежал без дела, то решил вдохнуть в него вторую жизнь, а именно полностью перевести его на питание от литий ионного аккумулятора. Сказано – сделано.
Для начала занялся его новой электронной начинкой. Приглянулась мне очень интересная микросхема драйвер питания светодиодов в корпусе SOT23-5 LT1937. Во-первых, микросхема рассчитана на устройства с батарейным питанием, во-вторых её работой можно управлять при помощи внешнего сигнала (это меня порадовало больше всего), что и использовал при разработке схемы. Для зарядки аккумулятора использовал линейный контролер заряда MCP73831T-2ACI/OT, который позволяет заряжать аккумуляторы ёмкостью до 5 а/ч.
Электрическая принципиальная схема новой электронной начинки фонарика.
Небольшое пояснение по схеме. Стабилизатор напряжение VR1 нужно установить в схему, если планируется заряжать фонарик напряжение более 5 в (от 6 до 35), если же нет, то можно не ставить, я его не ставил. По этой причине на картинке, показывающей расположение деталей на плате он есть, а на самой плате не распаян, но отверстия под него просверлены.
Внимания заслуживает часть схемы, собранная на двух транзисторах VT1 и VT2, предназначение которой – это прекратить работу микросхемы DA2 на случай если фонарик во включенной состоянии будет подключен к источнику напряжения для зарядки. Работает эта схема следующим образом. При подаче напряжения питания от аккумулятора транзистор VT1 закрыт, VT2 открыт благодаря напряжение поступающему на его базу через резистор R5. И через ограничительный резистор R6 и открытый переход коллектор – эмиттер напряжение подаётся на вывод микросхемы SHUTDOWN запускающее её работу. В случае ситуации, когда фонарик во включенном состоянии подключается к источнику для зарядки, напряжение источника через резистор R3 поступает на базу транзистора VT1 и открывает его, он в свою очередь открытым переходом коллектор – эмиттер коротит базу транзистора VT2 на минус питания, что приводит к его закрытию и исчезновению напряжения на эмиттере и соответственно на ноге SHUTDOWN микросхемы драйвера и её работа останавливается.
Настройка схемы проста и сводится лишь к установке тока заряда аккумулятора подбором резистора R2. Безопасным зарядным током для аккумулятора является ток равный 10% от его ёмкости. У меня стоит аккумулятор на 1.2 а/ч и ток для него выставлен 120 ма. На плате со светодиодами нужно удалить все резисторы и соединить светодиоды последовательно.
Расположение деталей на плате
Пять конденсаторов C1 и C2 пусть не смущают вас, просто не было у меня керамического конденсатора на 4,7 – 5 Мкф и поэтому составил из пяти штук конденсаторов в SMD корпусах 0805 по 1 Мкф.
Вид со стороны деталей
Что касаемо дросселя у меня намотан на кольце феррита проницаемостью 2000 и содержит 6 витков двойного провода по 1 мм каждый. Вы же можете намотать на любом сердечнике, гантелька, стержень, кольцо.
Вид со стороны монтажа
Итак, закончив со схемой приступил к корпусу изделия.
Для начала разбираем фонарик.
Фонарик в разобранном виде
После этого из подручных вещей делаем на одно из половинок фонарика крепление для аккумулятора. Аккумулятор влез просто идеально в крепления из-под старого аккума. Крепление аккумулятора с одной стороны это крепление старого аккума, а с другой состоит из куска оргстекла толщиной 5мм с вкрученным в него шурупом, аккумулятор прижимается металлической пластиной. Плата крепится посредством шурупов вкрученных в кусочки оргстекла приклеенного к корпусу фонарика эпоксидным клеем.
Крепление аккумулятора в корпусе
Крепление платы в корпусе.
Устанавливаем вторую платку с гнездом Mini USB для зарядки аккумулятора.
Вторая платка.
Установлена платка в нижней части половики корпуса на которой крепится плата, в том месте где раньше была сетевая вилка.
Расположение второй платки.
После этого можно соединять проводами половинки корпуса. В результате получаем следующее.
Компоненты и платы соединены между собой, можно фонарик собирать.
Как видно, всё прекрасно влезло в корпус.
Окончательно собранный и работающий фонарик.
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
DA1 | микросхема | MCP73831T-2ACI/OT | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
DA2 | LED драйвер | LT1937 | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
VR1 | Стабилизатор | Крен5а | 1 | Если заряжять устройство только от 5 вольт можно не ставить | Поиск в магазине Отрон | ||
R1 | Резистор | 1 кОм | 1 | SMD1206 | Поиск в магазине Отрон | ||
R2 | Резистор | 10 кОм | 1 | Подбор сопротивления для установки тока заряда | Поиск в магазине Отрон | ||
R3 | Резистор | 2 - 5кОм | 1 | SMD1206 | Поиск в магазине Отрон | ||
R4, R6 | Резистор | 5.1 кОм | 2 | SMD1206 | Поиск в магазине Отрон | ||
R5 | Резистор | 30 кОм | 1 | SMD1206 | Поиск в магазине Отрон | ||
R7 | Резистор | 3.3 Ом | 1 | SMD1206 | Поиск в магазине Отрон | ||
C1, C2 | Конденсатор | 5 Мкф | 10 | Составной из пяти штук по 1Мкф в корпусе 0805 | Поиск в магазине Отрон | ||
C3 | Конденсатор | 0.33 - 2 МКф | 1 | SMD0805 | Поиск в магазине Отрон | ||
VD1 | Диод Шоттки | 1N5819 | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
L1 | Дроссель | 22µH | 1 | Любой сердечник проницаемостью 2000. 6 витков провода 1-2 мм | Поиск в магазине Отрон | ||
HL1 - HL7 | Светодиод | 3в 20ма | 7 | Любые от аналогичных фонариков диаметром 5мм | Поиск в магазине Отрон | ||
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- печатные платы фонарик.zip (10 Кб)
Комментарии (16) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
Советую применить микроконтроллер pic10f322, с ним будет 5 ступенчатая регулировка яркости фонаря, так же контроллер будет следить за уровнем заряда АКБ и автоматически снижать яркость при разряде аккумулятора. http://cxem.net/house/1-416.php Подключается просто. Первый вывод pic10f322 соединяем c 4 выводом LT1937.
Я на алихе взял готовые модули TP4056 (с защитой от разряда), MT3608 DC-DC преобразователь и одну банку 18650 от батареи ноутбука.
Дешево-сердито, легкая повторяемость. Сейчас постепенно перехожу на модульные схемы, не нужно травить большие платы, легко заменить модуль, на модуле есть вся обвязка.