ไฟฉายทำงานอย่างไร

ไฟฉายแบบพกพาเป็นเครื่องมือที่จำเป็นในชีวิตประจำวันและที่ทำงาน ในที่ที่มีแสงสว่างไม่เพียงพอ มันจะช่วยให้คุณทำงานให้เสร็จ ค้นหาการทำงานผิดปกติ ค้นหาวัตถุที่ตกลงมาหรือม้วนงอ ในการซ่อมโคมไฟที่ชำรุดหรืออัพเกรด คุณจำเป็นต้องรู้วงจรไฟฟ้าของหลอดไฟ

ไฟฉายมือถือทำงานอย่างไร

อุปกรณ์ของไฟฉายนั้นเรียบง่าย ประกอบด้วยช่องใส่แบตเตอรี่และช่องที่มีตัวส่งและตัวสะท้อนแสง รวมทั้งสวิตช์เปิดปิด

องค์ประกอบของโคมมือ

เนื้อหานี้ไม่มีการเปลี่ยนแปลงตั้งแต่มีการประดิษฐ์โคมไฟพกพา แม้ว่าฐานองค์ประกอบจะเปลี่ยนไปอย่างมาก

แผนภาพของไฟฉายอย่างง่าย

แผนภาพวงจรไฟฟ้าของไฟฉายธรรมดาประกอบด้วยสามองค์ประกอบเท่านั้น:

• แบตเตอรี่ (หรือหลายก้อน);
• สวิตช์ไฟ;
• หลอดไส้

แผนผังของไฟฉายพกพาพร้อมหลอดไส้

แผนผังของไฟฉายบน LEDs

ในสภาพปัจจุบัน หลอดไส้จะถูกแทนที่ด้วย LED อย่างเข้มข้นพวกเขาไม่สามารถแข่งขันได้เนื่องจากประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าและอายุการใช้งานที่สั้นลง องค์ประกอบเปล่งแสงของเซมิคอนดักเตอร์ก็แพร่หลายเช่นกันในโคมไฟมือถือแบบพกพา แต่เพียงแค่นำและเปลี่ยนหลอดไฟด้วย LED (หรือเมทริกซ์ของ LED) จะไม่ทำงาน คุณต้องมีอุปกรณ์ที่จะจำกัดกระแสผ่านองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ ก็เรียกว่า คนขับ และเป็นตัวกันกระแสไฟฟ้ากระแสตรง

แผนผังของไฟฉายบนเมทริกซ์ LED

ข้อเสียของโครงการนี้คือความสามารถในการบำรุงรักษาต่ำของไฟฉายดังกล่าว - เพื่อฟื้นฟูวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต้องใช้ช่างฝีมือและอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการที่เหมาะสม

วงจรของไฟฉายบนเมทริกซ์ LED ที่มีตัวต้านทานเป็นตัวขับ

คนขับก็ธรรมดาได้ ตัวต้านทานซึ่งจะจำกัดกระแสและดับแรงดันไฟเกิน แต่พลังงานจำนวนมากเพียงพอจะสูญเสียไปอย่างไร้ประโยชน์จากการต่อต้าน สำหรับโคมไฟที่ใช้ไฟหลัก ความจริงข้อนี้ไม่สำคัญ แต่สำหรับโคมไฟที่ใช้แบตเตอรี่หรือแบบชาร์จไฟได้ ข้อเสียดังกล่าวอาจมีความสำคัญ

สำคัญ! องค์ประกอบอื่นถูกเพิ่มเข้าไปในการออกแบบหลอดไฟ LED - หม้อน้ำระบายความร้อน แม้ว่าการแผ่รังสีของ LED จะไม่เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนโดยพื้นฐาน แต่กฎ Joule-Lenz ก็ไม่สามารถข้ามได้ เมื่อกระแสไหลผ่านองค์ประกอบที่แผ่รังสีความร้อนจะถูกสร้างขึ้น หากคุณไม่ดำเนินการใด ๆ LED ที่ร้อนเกินไปจะลดอายุการใช้งานลงอย่างมาก

อ่านยัง

ไฟฉายทำเองทำเอง

 

แผนภาพไฟหน้า

ดีไซน์ยอดนิยมของไฟฉาย LED คือไฟหน้า ตะเกียงดังกล่าวช่วยให้คุณปล่อยมือของคุณให้เป็นอิสระและนำลำแสงไปยังตำแหน่งที่ถูกต้องโดยหันศีรษะของคุณ: ตามการจ้องมองของคุณซึ่งสะดวกต่อการซ่อมรถ เมื่อเดินในที่มืด ฯลฯ

โครงร่างของหลอดไฟดังกล่าวขึ้นอยู่กับหลักการ:

• วงจรควบคุม (รับผิดชอบโหมดสวิตชิ่ง);
• เครื่องขยายเสียงบัฟเฟอร์;
• สวิตช์ทรานซิสเตอร์เพื่อเปิดไฟ LED

หนึ่งในตัวเลือกสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวคือเมื่อสร้างชุดควบคุมบนไมโครคอนโทรลเลอร์มาตรฐาน (เช่น ATtiny85) ซึ่งโปรแกรมควบคุมโหมดอีซีแอลเป็นแบบเดินสาย แอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงาน OPA335 ทำหน้าที่เป็นแอมพลิฟายเออร์ระดับกลาง และฟิลด์ IRLR2905 ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์ถูกใช้เป็นกุญแจสำคัญ

แผนภาพของไฟฉาย LED ขนาดพกพาบนไมโครคอนโทรลเลอร์

โครงการดังกล่าวมีราคาไม่แพง เชื่อถือได้ แต่มีข้อเสียเปรียบทางเทคโนโลยี: ต้องตั้งโปรแกรมคอนโทรลเลอร์ก่อนการติดตั้ง ดังนั้น ในการผลิตจำนวนมาก จึงใช้ไมโครเซอร์กิต FM2819 แบบพิเศษเป็นหน่วยควบคุม (ตัวย่อ 819L สามารถใช้กับเคสได้) ชิปนี้สามารถเปิดและปิดองค์ประกอบเปล่งแสง และตั้งโปรแกรมด้วยสี่โหมด:

• ความสว่างสูงสุด
• ความสว่างเฉลี่ย
• ความสว่างขั้นต่ำ
• สโตรโบสโคป (ไฟกระพริบ)

โหมดจะเปลี่ยนเป็นวงจรโดยกดปุ่มสั้นๆ กดค้างไว้จะทำให้ไฟฉายเข้าสู่โหมด SOS คุณไม่สามารถเปลี่ยนโปรแกรมได้ (อย่างน้อยแผ่นข้อมูลไม่ได้กล่าวถึงความเป็นไปได้ดังกล่าว) ไมโครเซอร์กิตไม่ต้องการแอมพลิฟายเออร์ระดับกลาง แต่ไฟ LED ที่ทรงพลังมากไม่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับเอาต์พุต - มีการจำกัดโหลด (และมีการป้องกันเกิน)

แบบแผนของไฟฉาย LED พ็อกเก็ตบนชิปพิเศษ

ดังนั้นองค์ประกอบที่ทรงพลังจึงเชื่อมต่อกันผ่านกุญแจในกรณีส่วนใหญ่ เป็นทรานซิสเตอร์แบบ field effect ที่ยอมให้การทำงานระยะยาวกับกระแสไฟขนาดใหญ่ในวงจรเดรน เช่น Fairchild FDS9435A หรืออื่นๆ ที่คล้ายกัน ซึ่งสามารถเลือกได้ตามพารามิเตอร์จากตารางคุณลักษณะ FDS9435A

วงจรไฟฉายลดลงเหลือเพียงสององค์ประกอบที่ใช้งานและการรัดตัวเก็บประจุและตัวต้านทานหลายตัว (รวมถึงเซลล์แบตเตอรี่และเมทริกซ์ของ ไฟ LED, ด้วยตัวมันเอง).

อ่านยัง

คำอธิบายและการจัดอันดับของไฟหน้า

 

แผนผังของไฟฉายแบบชาร์จไฟได้พร้อมไฟชาร์จ 220

สะดวกและประหยัดกว่าในการจ่ายไฟให้กับไฟฉายไม่ใช่จากแบตเตอรี่ แต่ใช้จากแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ สะดวกยิ่งขึ้นที่จะมีโคมไฟดังกล่าวซึ่งสามารถชาร์จองค์ประกอบได้โดยไม่ต้องถอดออกจากเคส เพียงต่อไฟฉายเข้ากับเครือข่ายเฟสเดียว 220 V

โครงการไฟฉาย LED ขนาดพกพาพร้อมการชาร์จจากเครือข่ายเฟสเดียว 220 V

นี่คือองค์ประกอบที่เพิ่มเข้ากับแบบแผนปกติ:

• วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นบนไดโอด VD1, VD2 (สามารถประกอบเป็นวงจรบริดจ์ได้)
• ตัวเก็บประจุแบบบัลลาสต์สำหรับลดแรงดันไฟส่วนเกิน C1 พร้อมความต้านทานการคายประจุ R1;
• ตัวต้านทาน R2 เพื่อ จำกัด กระแสประจุแบตเตอรี่
• โซ่ R4VD5 เพื่อระบุการเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลัก

สำคัญ! วงจรไร้หม้อแปลงไฟฟ้าดังกล่าวมีข้อเสียเปรียบอย่างมาก หากคุณสัมผัสจุดใดจุดหนึ่งในวงจรโดยไม่ได้ตั้งใจ อาจมีความเสี่ยงที่จะถูกกระตุ้น การใช้หม้อแปลงสเต็ปดาวน์ของเครือข่ายจะทำให้น้ำหนักและลักษณะขนาดเพิ่มขึ้นอย่างมาก

ดังนั้นโครงการดังกล่าวจึงกลายเป็นเรื่องธรรมดาน้อยลง สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้โดยไม่ต้องถอดออกโดยใช้แหล่งพลังงานภายนอกที่มีแรงดันไฟต่ำ (รวมถึงการชาร์จจากอุปกรณ์ที่รองรับ USB)

ความทันสมัยของโคมไฟ

เมื่อตรวจสอบวงจรไฟฉายอย่างใกล้ชิดจากส่วนก่อนหน้านี้ จะเห็นได้ชัดว่า LED VD5 เปิดอยู่เสมอเมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่าย 220 V การเรืองแสงไม่ได้ขึ้นอยู่กับการชาร์จและแม้กระทั่งการมีแบตเตอรี่ เพื่อขจัดข้อบกพร่องนี้ ต้องรวมวงจรแสดงไว้ในวงจรการชาร์จแบตเตอรี่ ในการทำเช่นนี้คุณต้องติดตั้งตัวต้านทาน R5 ด้วยกำลัง 0.5 W เพื่อให้กระแส 100 mA ประมาณ 3 V (ประมาณ 30 โอห์ม) ตกลงมา ห่วงโซ่บ่งชี้ต้องต่อขนานกันตามขั้ว

แบบแผนสำหรับการจบวงจรการแสดงผล

การเปลี่ยนแปลงและเพิ่มเติมทั้งหมดจะแสดงด้วยเส้นสีน้ำเงิน หลังจากการปรับเปลี่ยน ไฟ LED จะสว่างก็ต่อเมื่อมีกระแสประจุไฟฟ้า (เมื่อปิดพลังของเมทริกซ์การแผ่รังสี!)

อ่านยัง

ไฟฉายที่ดีที่สุดอันดับต้น ๆ

 

ตรวจสุขภาพ

หากไฟฉายจีนใช้งานไม่ได้ คุณสามารถลองค้นหาชิ้นส่วนที่ชำรุดและเปลี่ยนได้เช่นกัน ซ่อมแซม. อัลกอริธึมการค้นหาแสดงในตัวอย่างหลอดไฟที่มีการชาร์จไฟหลัก

แบบแผนสำหรับตรวจสอบการทำงานของหลอดไฟ

1. หากตะเกียงไม่ส่องแสง เมื่อเปิดไฟ ไฟแสดงสถานะจะไม่สว่าง คุณต้องตรวจสอบว่าไฟ 220 V เข้าสู่วงจรหรือไม่ ในการดำเนินการนี้ ให้วัดแรงดันไฟ AC ที่จุดที่ 1 หากไม่มีแรงดันไฟ ให้ตรวจสอบสายไฟและขั้วต่อ
2. หากทุกอย่างเรียบร้อย ไฟ LED ควรติด หากไม่เป็นเช่นนั้น ให้ตรวจสอบวงจรและไดโอด VD2 ว่าลัดวงจรหรือไม่
3. ถัดไป คุณต้องถอดแบตเตอรี่ออกและตรวจสอบแรงดันคงที่ที่จุดที่ 2 ซึ่งควรจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่โดยประมาณ ถ้าไม่ ให้ตรวจสอบสภาพของไดโอด VD1, VD2
4. หากทุกอย่างเรียบร้อย แสดงว่าแบตเตอรี่น่าจะเสีย คุณต้องตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของพวกมัน
5. หากไม่เป็นเช่นนั้น คุณต้องตรวจสอบความสมบูรณ์ของสวิตช์โดยโทรหาผู้ทดสอบในโหมดทดสอบเสียง (โดยที่อุปกรณ์ปิดจากเครือข่ายและถอดแบตเตอรี่ออก!)
6. หากทุกอย่างเรียบร้อยดีที่นี่ ต้องหาข้อบกพร่องในไดรเวอร์หรือในเมทริกซ์ LED

หากคุณไม่มีความรู้ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย การอัพเกรดหรือซ่อมไฟฉายแบบใช้มือถือก็ไม่ใช่เรื่องยาก สิ่งสำคัญคือการเข้าใจอุปกรณ์ของมัน