手电筒的工作原理
手持手电筒是日常生活和工作中必不可少的工具。在没有足够照明的地方，它将帮助您完成工作、查找故障、查找掉落或滚动的物体。要修复故障灯或对其进行升级，您需要了解其电路。
手持手电筒的工作原理
手电筒的装置很简单。它由一个电池仓和一个带有发射器和反射器的仓以及一个电源开关组成。
自袖珍电灯发明以来，这一内容没有改变，尽管元素基础发生了巨大变化。
手电筒图解
一个简单的手电筒的电路图只包含三个元素：
- 电池（或多个）；
- 电源开关;
- 白炽灯泡。
LED手电筒方案
在现代条件下，白炽灯正被 LED 密集取代。由于效率低，使用寿命短，他们无法承受竞争。半导体发光元件也已广泛应用于便携式手持灯中。但仅仅用 LED（或 LED 矩阵）更换灯泡是行不通的。您需要一种可以限制通过半导体元件的电流的设备。它被称为 司机 是一种电子电流稳定器。
这种方案的缺点是这种手电筒的可维护性低 - 要恢复电子电路，需要合格的工匠和适当的实验室设备。
司机可以是普通人 电阻器，这将限制电流并消除过电压。但是足够大的功率将在电阻上无用地损失。对于电源供电的灯，这一事实并不重要，但对于电池供电的或可充电的灯具，这样的缺点可能很严重。
重要的！ LED灯的设计中增加了另一个元素——散热散热器。虽然 LED 的辐射从根本上与加热无关，但焦耳-楞次定律是无法绕过的。当电流通过辐射元件时，会产生热量。如果不采取措施，那么 LED 过热将显着降低其使用寿命。
前照灯示意图
LED手电筒的流行设计是前照灯。这样的灯可以让您完全解放双手，并通过转动头部将光束引导到正确的位置：跟随您的目光。这在修理汽车、在黑暗区域行走等时很方便。
这种灯的方案基于以下原理：
- 控制电路（负责切换模式）；
- 缓冲放大器；
- 晶体管开关打开LED。
这种设备的一个选项是当控制单元在标准微控制器（例如 ATtiny85）上制作时，其中发射器模式控制程序是硬连线的，OPA335 运算放大器用作中间放大器，IRLR2905 场效应晶体管被用作关键。
这种方案便宜、可靠，但有一个技术缺陷：必须在安装前对控制器进行编程。因此，在量产时，使用专门的FM2819微电路作为控制单元（外壳可以简称为819L）。该芯片可以打开和关闭发光元件，并有四种模式编程：
- 最大亮度；
- 平均亮度；
- 最低亮度；
- 频闪仪（闪光灯）。
模式通过短按按钮循环切换。长按使手电筒进入 SOS 模式。您不能更改程序（至少，数据表没有提到这种可能性）。微电路不需要中间放大器，但非常强大的 LED 不能直接连接到输出 - 存在负载限制（并且有防止超过它的保护）。
因此，强大的元素是通过一个键连接起来的。在大多数情况下，它是允许在漏极电路中以大电流长期工作的场效应晶体管，例如Fairchild FDS9435A或其他类似产品，可根据FDS9435A特性表中的参数进行选择。
| 结构 | 最大栅源电压，V | 通道开路阻力 | 最大耗散功率，W | 连续模式下的最大漏极电流，A |
| 右通道 | 25 | 0.05 欧姆，5.3 A，10 V | 2,5 | 5,3 |
手电筒电路减少到只有两个有源元件和几个电容器和电阻器（加上电池和一个矩阵 发光二极管， 通过它自己）。
带电源充电的可充电手电筒方案 220
手电筒不是由电池供电，而是由充电电池供电，这样更方便、更经济。拥有这样的灯更加方便，无需将其从外壳中取出即可更新其元素的电荷。只需将手电筒连接到单相 220 V 网络。
以下是添加到通常方案中的元素：
- 二极管VD1、VD2上的全波整流器（也可以组装成桥式电路）；
- 用放电电阻 R1 抑制过电压 C1 的镇流电容器；
- 电阻R2限制电池充电电流；
- 链 R4VD5 以指示连接到电源。
重要的！ 这种无变压器电路有一个明显的缺点。如果您不小心触摸了电路中的任何一点，就有被带电的危险。使用网络降压变压器将导致重量和尺寸特性的显着增加。
因此，这种方案越来越不常见。使用低压外部电源（包括从 USB 兼容设备充电），无需取出电池即可对电池进行充电。
灯笼的现代化
仔细检查上一节中的手电筒电路后，很明显 VD5 LED 在连接到 220 V 网络时始终亮着。它的发光不依赖于充电，甚至不依赖于电池的存在。为了消除这个缺点，必须在电池充电电路中加入指示电路。为此，您需要安装一个功率为 0.5 W 的电阻器 R5，以便在 100 mA 的电流下，约 3 V（约 30 欧姆）落在其上。指示链必须按极性并联。
所有更改和添加都以蓝线显示。修改后，只有在有充电电流的情况下，LED才会亮（当辐射矩阵的电源关闭时！）
健康检查
如果中文手电出现故障，您可以尝试找到有缺陷的元件并更换它 修理.搜索算法显示在带电源充电的灯的示例中。
- 如果灯不亮，打开时指示灯不亮，需要检查220V是否进入电路。为此，请测量点 1 的交流电压。如果没有电压，请检查电源线和连接器。
- 如果一切正常，LED 应该会亮起。如果不是，请检查其电路以及 VD2 二极管是否短路。
- 接下来，您需要取出电池并检查第 2 点的恒定电压 - 它应该大约等于电池的电压。如果不是，请检查二极管 VD1、VD2 的状况。
- 如果一切正常，电池可能坏了。您需要检查它们的电压。
- 如果不是这种情况，您需要通过在声音测试模式下使用测试仪振铃来检查交换机的运行状况（将设备从网络中关闭并取出电池！）。
- 如果这里一切正常，则必须在驱动器或 LED 矩阵中查找故障。
如果您对电气工程知之甚少，升级或维修手持手电筒并不难。主要是了解它的设备。