ЗАМЕНА СВИНЦОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ В ФОНАРЯХ

Фонарь светодиодный – установка li-ion аккумулятора вместо кислотного – Своими Руками

ЗАМЕНА СВИНЦОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ В ФОНАРЯХ

В предыдущей статье мы рассмотрели очень хорошую современную микросхему – контроллер заряда литиевых батарей, теперь пришло время применить эту схему в действии, модернизировав несколько карманных фонарей. Далее смотрите пару применений плат ЗУ с TP4056 в фонариках:

Аккумуляторы взяты от старых сотовых телефонов, найдены с одинаковыми ёмкостями, сбалансированы и спаяны в блок. В первом варианте 1,5 А во втором 1 А. Заряжаются быстро – примерно 1-3 часа, в зависимости от применённого БП по току.

Далее занялся переделкой ещё одного старого походного фонарика под литиевый аккумулятор 18650, под него нарисовал печатку, вышла почти как оригинал, но поменьше. Опробовал зарядку, работает. Соберу весь фонарь. 

А вот доделал ещё один старый походный фонарик. Есть возможность менять линзы, для разной фокусировки светового потока. Заменил кислотный аккумулятор на АКБ типа 18650 и добавил ЗУ на той-же TP4056, ёмкость применённого аккумулятора 1,3 А:

Ещё один случай. Отдали мне неплохой корпус от древнего фонарика на лампочке накаливания, с подзарядкой от сети.

Встроенный в него гелевый аккумулятор был давно и безнадёжно мёртв. Немного поразмыслив, было решено встроить в него блок запараллеленых литиевых аккумуляторов 4 штуки по 800 мА каждый, и расширить функционал встраиванием в корпус двух светодиодов на 60 мА и 150 мА.

На место снятой выдвижной вилки была выпилена дополнительная алюминиевая пластинка-радиатор и прикручен smd светодиод на рабочий ток 150 мА. А на место бывшей лампочки поставлен 8 мм круглый светодиод на 60 мА.

Оставалось внутри много свободного места, соответственно в фонарик было встроено готовое ЗУ на опять же ТР4056. Светодиоды на платке зарядного идеально подошли под отверстие бывшего светодиода включения. Под эти светодиоды индикации заряда был выточен конусный индикатор из оргстекла и вклеен в корпус. Получился компактный и ресурсоёмкий (3,2 А) карманный фонарик с подзарядкой от 5 В.

На корпус было ещё добавлено защитное оргстекло, для защиты светодиода от пыли. А это разобранный корпус, для более понятного визуального ознакомления с начинкой переделанного фонарика. Осталось ещё пустое место, вполне можно добавить и повышающий преобразователь для подзарядки сотового телефона.

Таким образом старым электронным конструкциям и приборам можно дать возможность служить и дальше, применив современную электронную базу в новом техническом качестве. И всё это поможет сделать небольшая дешёвая микросхема 4056. С вами был Igoran.

   Форум по ЗУ

Источник:

DIY фонарик на Li-Ion аккумуляторе

Хотя световой день становится длиннее, а ночи короче фонарик имеет важное значение в быту.

В последнее время большое распространение получили светодиодные фонарики, которые в первую очередь отличаются высоким КПД излучения в видимой области спектра, в отличие от ламп накаливания, низким энергопотреблением, а также имеют малый вес, при значительной яркости. К недостаткам можно отнести, только наверное неестественный спектр излучения.

Ну с фонариком вроде все понятно. Значить необходимо переходить к тому, ради чего это все велось. Если есть какой нибудь фонарик, то его можно усовершенствовать поставив в него Li-ion аккумулятор. Например заменив батарейки или вышедший из строя щелочной аккумулятор.

Но не все так просто как кажется, аккумулятору данного типа необходимо в процессе заряда постоянно контролировать напряжение, так как из-за его превышения аккумулятор может загореться, поэтому в корпус аккумуляторов встраивают контроллер заряда аккумулятора, который защищает аккумулятор от превышения напряжения заряда. Также этот контроллер может ограничивать глубину разряда и ток потребления. Тем не менее надо учитывать, что не все аккумуляторы снабжаются защитой. В погоне за себестоимостью или ёмкостью защиту могут не ставить. Ну что время приступать!

Для построения фонарика на Li-ion аккумуляторе нам понадобится:

  1. Какой нибудь фонарик
  2. Li-ion аккумулятор (с любого старого телефона, можно даже не новый)
  3. Ненужное зарядное устройство от телефона
  4. Светодиоды для замены лампочки

Фонарик

Фонарик можно взять любой, какой есть в наличии – это не важно. Главное чтобы он был не разбитый и в будущем мог выполнять свою основную функцию. 

Li-Ion аккумулятор

Аккумулятор для фонарика необходимо подобрать по размеру корпуса самого фонарика, лучше конечно взять аккумулятор от телефона, так как в нем есть контроллер заряда. Но это не значит, что другие аккумуляторы не подойдут. Контроллер заряда можно припаять и аккумулятору у которого его нет.

 Он необходим для того что-бы аккумулятор не был перезаряжен выше напряжения 4.2…4.3 В, либо разряжен меньше 2…3 В. Сердцем контроллера является 6-и лапая микросхема (Даташит) и двойной полевой транзистор (Даташит). Я предлагаю доделать контроллер световой индикацией заряженного состояния.

Для этого в цепь затвора полевого транзистора (OС) включим ключ со светодиодом. 

Перед установкой аккумулятора, его желательно проверить на работоспособность. Для этого его необходимо полностью зарядить, а затем через нагрузку разрядить. При этом необходимо засечь время за которое он полностью разрядится. Я разряжал аккумулятор лампочкой от канагонки (3.7В, 1А), если аккумулятор держит больше 10 мин, то он вам послужит еще очень хорошо.

Зарядное устройство

Зарядное устройство подойдет от любого мобильного телефона главное, чтобы оно было рабочее. При необходимости его можно установить как в сам фонарик, так и вывести разъем для его подключения.

Лампочка

Лампочку можно заменить светодиодами – это увеличит время свечения фонарика. Для замены необходимо взять лампочку аккуратно разбить в ней стекло и к цоколю припаять светодиод, затем для прочности залить внутреннюю полость клеем. После всего этого светодиодная лампочка будет готова к работе. 

Общая схема фонарика

Первая версия.

Вторая версия

Фотографии готового фонарика

Скачать список элементов (PDF)

Источник:

Доработка LED фонарика (установка драйвера и замена светодиода на CREE X-PE)

$4

Этот фонарик был куплен на EBAY около 4-5 лет назад. Ссылка на продавца не сохранилась, да и врядли он еще продает этот товар. Но и сейчас  я неоднократно вижу на многих торговых площадках братьев-близнецов этого фонарика, поэтому мне кажется этот обзор еще актуален.

Тем более принципы доработки этого фонарика можно применить и к другим подобным изделиям.

Фонарик верой и правдой отслужил мне несколько лет.

Светодиод я не могу опознать. Что-то маленькое, с низким тепловыделением, но достаточно яркое.

Я не пользовался им особенно интенсивно и он меня устраивал. В не было никаких ненужных мне режимов. Кнопка выключения в торце, как мне нравится. Есть уплотнительные резинки. Изначально он работал на трех элементах ААА. Потом у меня появились LiIon аккумуляторы 18650 и я попробовал запихнуть в фонарик такой элемент.

Как  ни странно, он без проблем поместился. Почему я решил его разобрать и доработать? Просто мой маленький сын как-то вытащил мой другой фонарик, играл с ним целый день и в нем сгорел от перегрева светодиод.

Я разобрал тот фонарик и увидел что светодиод установлен так что нет никакого теплоотвода и вообще нет драйвера. Ужас! Поэтому я решил глянуть как устроен герой моего сегодняшнего обзора.

Не хотелось бы чтобы если вдруг придется им интенсивно воспользоваться он подвел в самое неподходящее время. Придется разбирать.

Выключатель разбирать незачем, а вот ту обойму в которой находится светодиод и драйвер придется посмотреть.

Видно что эта обойма металлическая, что уже неплохо. Мне попадались фонарики у которых эта деталь была из пластмассы.

Видно что внутри большое отверстие и плата светодиода касается обоймы только своими краями, площадь соприкосновения небольшая и без термопасты.

Приподнимаем плату светодиода. А где же драйвер?

Драйвер состоит из контактной платы и куска провода. Да уж, китайцы видно сделали ставку на надежность

На контактной площадке есть пружина. Вот почему был такой запас в размерах и элемент 18650 без проблем поместился в корпус.

Не могу налюбоваться на лаконичный китайский драйвер перед тем как отправить его в помойку.

По хорошему, поменять бы эту обойму на такую, чтобы внутри не было такой дырки, чтобы плата светодиода полностью прилегала ко всей поверхности для лучшего теплоотвода.

Но токарного станка у меня нет, а заказывать токарю на заводе изготовление этой детали нерентабельно, проще купить другой фонарик, цена будет сопоставима. Поэтому решаю здесь оставить все как есть, только улучшить контакт и помазать перед сборкай контактирующие поверхности термопастой.

Порывшись в своих закромах нахожу настоящий драйвер. Наверно это не самый лучший экземпляр, но он реально работает и он у меня уже есть, не нужно заказывать и ждать посылки. Вот он, красавец.

Тоже есть пружинка, это обязательно нужно, силиконовые провода и 3 режима.

Новый драйвер вошел в обойму плотно, с натягом, как здесь и был.

Чуть повредил дорожку на драйвере. Сам виноват. Пришлось соединить проволочкой. Работало бы и без нее, но припаял для надежности.

Заодно решил заменить светодиод на что-то более интересное. В закромах выкопал следующие:

Первый слишком большой, второй мощнее, но греется как печка. Выбираю третий, СREE XP-E.

Вот он крупнее.

А вот тот что стоял изначально. Может кто может его опознать?

Промазываю термопастой места соприкосновения обоймы и платы светодиода. Врядли это решит проблему кардинально, но чуть-чуть но это должно улучшить охлаждение светодиода. Чуть-чуть термопасты и на резьбу по которой обойма вкручивается в корпус фонарика для улучшения теплоотвода на корпус. Собираем.

Диаметр кристалла у светодиода CREE меньше чем у того что стоял раньше и он больше выступает вперед. Чтобы пучок света был без темного пятна в центре нужно чуть отодвинуть отражатель от светодиода. Но так как плата светодиода прижимается к теплоотводящей обойме самим отражателем, приходится подложить под отражатель фоторпластовую шайбочку.

Проверяем – работает. Яркость сопоставима с яркостью того светодиода что стоял изначально. Но ладно, пусть уж остается CREE. Надеюсь не перегреется…

Кнопка работает как и положено, включает-выключает. Если не нажимать на кнопку до конца, а только чуть-чуть придавливать, переключается режим работы фонарика.

Режимов всего 3: полная яркость, половинная яркость и строб. Режима SOS, слава Богу, нет. Он мне точно не нужен. Я бы и от строба отказался, тем более что мне встречалась информация по перешивке таких драйверов.

Но подумав, решил строб оставить, а вдруг пригодится?

Вот видео работы фонарика после доработки:

На видеосъемке видна модуляция света, результат работы драйвера. Так и должно быть, глазом это не видно, только на видео. 

Здесь можно увидеть как работает фонарик в режимах полной и половинной яркости, а также в режиме строба.

Вывод: фонарик стоил очень недорого, имеет хороший прочный конструктив и хороший потенциал для доработки. После модернизации его эксплуатационные качества улучшились и теперь он вполне соответствует моим запросам.

Источник:

Литиевые аккумуляторы для обычных фонариков | Каталог самоделок

Карманные фонари можно модернизировать с помощью микросхемы. Для этого достаточно контроллера заряда литиевых батарей. Можно рассмотреть применение плат зарядного устройства с ТР 4056 в обычных фонариках:

Для работы понадобятся аккумуляторы от старых мобильных телефонов. Их емкости должны быть одинакового размера. Подходящие сбалансированные аккумуляторы спаивают в блок. В одном варианте применения использована сила тока 1,5 А, а в другом – 1 А. В зависимости от подключенного блока питания время зарядки колеблется в пределах 1-3 часов.

Любой старый походный фонарик можно превратить в литиевый аккумулятор 18650. Достаточно нарисовать печатку чуть меньшего размера, чем оригинал. При подключении зарядки, устройство должно работать.

После этого можно попробовать провести замену кислотного аккумулятора. К карманному фонарю подключается АКБ типа 18650 и запоминающее устройство ТР 4056. Емкость приемного блока питания – 1,3 А.

Процесс преобразования фонарика в литиевый аккумулятор детально представлен на следующем примере. Исходное устройство имеет лампочку накаливания и заражается от сети.

Встроенный в корпус гелиевый аккумулятор отслужил свой срок. Реанимировать его можно, встроив в блок 4 штуки запараллеленых литиевых батарей по 800 мА. Увеличить функционал устройства позволит пара светодиодов на 60 мА и на 150 мА.

Место выдвижной вилки занимает дополнительная алюминиевая пластинка-радиатор. Тут же можно расположить smd-светодиод. Рекомендуемый рабочий ток: 150 мА. Вместо лампочки достаточно поставить круглый светодиод мощностью 60 мА и диаметром около 8 мм.

Свободное место по размеру соответствует готовому запоминающему устройству ТР 4056. Старый светодиод включения имеет подходящее отверстие, поэтому проблем с установкой нового на платке не будет.

Предварительно нужно выточить конусный индикатор заряда из оргстекла и вклеить его в корпус.

В результате получится компактный карманный фонарик с большим энергетическим ресурсом до 3,2 А и возможностью подзарядки от 5В.

Дополнительную защиту для устройства обеспечит защитное оргстекло. Его добавляют в конструкцию для того, чтобы оградить светодиод от пыли.

  На фото разобранного корпуса хорошо видны все внутренности переделанного фонаря. В пустое пространство допустимо вмонтировать повышающий преобразователь. Это добавит полезных функций устройству.

К примеру, без труда можно будет подзарядить мобильный телефон.

Путем не хитрых преобразований любой старый прибор продолжит служить своему владельцу в новом качестве. Для этого достаточно применить современную электронную базу.

Источник: https://cheboksary-otdelka.ru/drugoe/fonar-svetodiodnyj-ustanovka-li-ion-akkumulyatora-vmesto-kislotnogo.html

Сколько надо заряжать фонарик от сети

ЗАМЕНА СВИНЦОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ В ФОНАРЯХ

Естественно инструкции нет, продавец сказал что 6 часов, но заряженный с завода светил беспрерывно двое суток, начал притухать, а теперь хоть 6 хоть 12 часов зарядки и его хватает максимум на 3 часа, может есть такая версия, что нужно купить зарядку с очень маленьким амперажём и заряжать его трое суток, что вроде зарядка которая в комплекте предназначена для быстрого неглубокого заряда, а на заводах заряжают импульсами очень маленького ампеража — короче почему заряженный с завода светил двое суток, а после зарядки светит максимум 3 часа и тухнет.

Не исключено что просто такая партия фонарей с плохими аккумуляторами. Вообще у меня китайский фонарь работает третий год примерно по два часа каждые вторые сутки. Заряжаю я его раз в неделю шесть часов. Замените аккумулятор если это повторится то нелады с зарядной схемой (блоком)

Вы не написали, какой именно у вас фонарик. У меня тоже китайский, я заряжаю на ночь, то есть 7-8 часов, потом он светит долго. Не знаю точно, сколько часов, но надолго хватает, ведь он светится не всю ночь. Где-то раз в неделю заряжаю, пользуясь час-несколько часов вечером.

На личном опыте и испорченных аккумуляторах, хочу сказать и посоветовать следующее, не слушайте тех кто советует прийти домой полностью разрядить аккумуляторы, а потом поставить на длительную зарядку, для якобы набирания мощности!

Когда я поступил таким образом посадив полностью в ноль аккумуляторы на китайских фонариках, то фактически их убил, так как по заявленных 12 часов работы их стало хватать всего на час полтора и с каждым зарядом это время уменьшалось, в итоге фонарик был постоянно воткнут на ночном дежурстве в сеть, а когда выходил на обход вытаскивал и брал его с собой.

Не в коем случае не разряжайте аккумулятор в ноль!, не слушайте таких дельцов, чтоб аккумуляторы прослужили дольше, нужно с нового сделать ему прогонку, то есть пусть поработает минут 10, потом полежит, потом пол часа заряжать и пусть опять полежит, и так раз пять, а пользоваться всегда до того момента когда свет начнёт притухать, после этого использовать фонарик, это однозначно убить аккумулятор!, если это не вопрос жизни и смерти, то фонарик нужно либо заряжать, либо отложить и не пользоваться, чтоб зарядить как только появится возможность!

Заряжать же китайские фонарики рекомендуют сами китайцы, по времени 2-8 часов, но не более 9 часов подряд!

Чтоб хорошо зарядить аккумулятор китайского фонарика нужно поставить на зарядку его на 3 часа, потом дать полежать минут десять, включить на минут десять и поставить на зарядку ещё на 3 часа, всё можно брать его с собой и в поход и на ночную смену, он будет хорошо заряжен.

Этим вопросом задаётся почти каждый владелец аккумуляторного фонаря.

Во первых: свинцово-кислотный аккумулятор в фонаре — это дешёвый и простой для производства тип аккумуляторов, который используют в аккумуляторных фонарях.

ПЛЮСЫ АККУМУЛЯТОРА В ФОНАРЕ:

Низкий саморазряд аккумулятора – всего 2-3% в месяц.

Большой срок эксплуатации — от 1 года до 20 лет.

Нет эффекта памяти у аккумулятора, что позволяет заряжать аккумуляторный фонарь, не дождавшись его полного разряда.

Простой в обслуживании аккумулятор, не нужно доливать электролит.

Отдача высокой мощности в нагрузку, допускаются высокие токи разряда — это позволило использовать мощную галогенную лампу с очень ярким светом, и большим энергопотреблением в аккумуляторном фонаре.

Во вторых: стоит разобраться, что сам по себе аккумулятор в фонаре – это свинцово-кислотный аккумулятор, который имеет ряд ограничений по использованию, что требует соблюдения определённых правил.

МИНУСЫ АККУМУЛЯТОРА В ФОНАРЕ:

Аккумулятор в фонаре должен храниться в заряженном состоянии! Всегда!

Незаряженный аккумулятор в фонаре, теряет свою ёмкость, что ведёт к высыханию пластин аккумулятора.

В дальнейшем, аккумулятор, теряет свою работоспособность.

Аккумулятор в фонаре не любит глубоких циклов разряда или заряда!

Полный разряд аккумулятора в фонаре, может деформировать пластины внутри аккумулятора, что ведёт к снижению ёмкости с каждым циклом разряда/заряда.

При неправильном заряде аккумуляторного фонаря, аккумулятор может сильно перегреваться!

Бывают случай оплавления корпуса фонаря аккумуляторного от нагрева аккумуляторной батареи.

Аккумулятор в фонаре не любит жары!

Аккумулятор в фонаре хранить при температуре выше +30 градусов не рекомендуется!

Источник: http://o-ladagranta.ru/skolko-nado-zarjazhat-fonarik-ot-seti/

Модернизация светодиодного фонаря Как заменить свинцовый аккумулятор литий-ионным

ЗАМЕНА СВИНЦОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ В ФОНАРЯХ

В статье «Ремонт и модернизация светодиодных фонарей» подробно рассмотрен вопрос ремонта и доработки электрических схем китайских светодиодных фонарей, замены вышедшего из строя кислотного аккумулятора аналогом.

Но есть еще один вариант замены аккумулятора при ремонте фонаря – замена его литий-ионным аккумулятором от неисправных электронных устройств. Например, сотового телефона, фотоаппарата, ноутбука или шуруповерта. Подойдут также аккумуляторы, которые уже не обеспечивают необходимую продолжительность работы устройства, но еще работоспособны.

Первый литий-ионный аккумулятор был выпущен в 1991 году японской корпорацией Sony. Номинальное напряжение одного элемента аккумулятора составляет 3,7 В. Минимально-допустимое – 2,75 В.

Напряжение заряда не должно превышать 4,2 В при токе заряда от 0,1 до 1 емкости аккумулятора (С). Литий-ионные аккумуляторы практически не обладают эффектом памяти и имеют малый ток саморазряда, при комнатной температуре не более 20% за год.

На текущий момент по техническим характеристикам являются самыми лучшими.

Ранее мне пришлось ремонтировать и модернизировать LED фонарь, в котором перегорели все светодиоды. После ремонта через несколько лет работы он перестал светить по причине выхода из строя свинцового аккумулятора. Как видно на фотографии корпус его вздулся.

Так фонарь и пылился на полке, пока не вышел из строя литий-ионный аккумулятор от фотоаппарата. Анализ показал, что в аккумуляторе отказал контроллер балансировки и заряда. Два элемента аккумулятора были в хорошем техническом состоянии, которые я и решил установить в фонарь вместо кислотного аккумулятора.

Штатное зарядное устройство фонаря для зарядки литий-ионного аккумулятора не подходило, так как оно обеспечивало постоянство тока заряда с неконтролируемым напряжением. А для литий-ионного аккумулятора при зарядке необходимо обеспечить ток зарядки величиной 0,1-1С при напряжении, не превышающем 4,2 В на один элемент.

Выбор контроллера
для зарядки литий-ионного аккумулятора

Можно изготовить контроллер самостоятельно, но в продаже, например, на Алиэкспресс, продаются готовые по цене 0,2-0,3 цента, собранные на микросхеме TP4056 или ее аналогах (ACE4054, BL4054, CX9058, CYT5026, EC49016, MCP73831, LTC4054, LC6000, LP4054, LN5060, TP4054, SGM4054, U4054, WPM4054, IT4504, PT6102, PT6181, Y1880, VS6102, HX6001, Q7051).

На Алиэкспресс был куплен самый простой модуль контроллера, технические характеристики которого полностью удовлетворяют требованиям для зарядки литий-ионного аккумулятора, установленного в фонаре. Его внешний вид представлен на фотографии.

Контроллер собран по приведенной выше электрической схеме. Изменяя номинал резистора, идущего со второго вывода микросхемы на общий провод можно ограничить максимальный ток зарядки.

Выбор величины тока зарядки Li-ion аккумулятора определяется исходя из двух ограничений. Величина тока должна находиться в пределах 0,1-1 от емкости аккумулятора (принято обозначать буквой С). Например, для аккумулятора емкостью 600 мА×час ток не должен превышать 0,6 А.

Следовательно, нужно, чтобы номинал токозадающего резистора составил 2 кОм (на резисторе должна стоять маркировка 202). И не превышать величины тока, который способно обеспечить зарядное устройство. Для данного случая ток должен быть более 0,6 А.

Ток всегда указывается на этикетке ЗУ.

Стоит заметить, что если попутать полярность подключения аккумулятора к выходу контроллера, то чип сразу пробьется и на выводы аккумулятора начинает поступать подводимое к контроллеру напряжение, что может вывести его из строя.

После зарядки Li-ion аккумулятор от контроллера отключать не обязательно. В режиме сна или когда на контроллер не подается напряжение, он аккумулятор не разряжает.

В данной схеме контроллера не задействована функция отключения при нагреве аккумулятора выше допустимой температуры. Но ее можно включить, если вывод 1 микросхемы отсоединить от общего провода и подключить к выводу датчика температуры аккумулятора (такие есть в аккумуляторах всех сотовых телефонов).

Если есть необходимость использовать контроллер, имеющий защиту от переполюсовки при подключении аккумулятора и короткого замыкания выхода, то можно применить контроллер, изображенный на фотографии.

В дополнение к микросхеме TP4056 установлена DW01A (схема защиты) и чип с двумя ключевыми полевыми транзисторами SF8205A. Время защиты составляет несколько минут при токе 3А. Остальные технические характеристики не изменились.

В фонаре аккумуляторы с контроллером соединяются с помощью пайки. Поэтому был выбран контроллер без схемы защиты, представленный в статье первым.

Прежде, чем приступать к работе нужно проверить работоспособность контроллера и аккумулятора.

На контроллер можно подавать напряжение без нагрузки. В таком случае на выходе устанавливается напряжение 4,2 В и на плате светит синий светодиод. Далее нужно проверить аккумулятор, подключив его к выходу контроллера и зарядив полностью. Во время зарядки будет светить красный светодиод, а когда аккумулятор зарядится – синий.

Целесообразно после зарядки провести ходовые испытания аккумулятора, подключить его вместо кислотного и посмотреть сколько времени просветит фонарь. У меня проработал 10 часов и продолжал светить. Больше не стал ждать, так как этого времени для моих задач вполне достаточно.

Новая электрическая схема LED фонаря

На следующем шаге разрабатывается новая электрическая принципиальная схема фонаря. Отрицательный провод является общим для всех узлов и аккумулятора.

В левом положении переключателя SA1 общий его контакт соединяет аккумулятор с положительным выводом контроллера.

При соединении среднего вывода с выводом 3 напряжение подается на плату узкого луча, а с выводом 4 на планку светодиодов рассеянного света.

Переключатель типа тумблер SA2 служит для выбора аккумулятора, от которого будут работать светодиоды. Так как в наличии имелось два аккумулятора, то решил в фонарь установить оба.

На вопрос о допустимости параллельного включения литий-ионных аккумуляторов без специального контроллера однозначного ответа нет.

Поэтому я решил пойти проверенным путем и предусмотрел возможность подключать аккумуляторы по отдельности.

Отдельное подключение каждого аккумулятора позволило не только обеспечить их работу и зарядку в оптимальных условиях, но и в процессе эксплуатации фонаря знать сколько времени он еще проработает. Зная сколько времени хватило для работы от одного аккумулятора, будет известно, сколько еще сможет просветить фонарь.

В дополнение, если выйдет из строя один из аккумуляторов, то это не приведет к потере работоспособности фонаря. Два отдельных блока светодиодов и два аккумулятора гарантируют, что вы никогда не останетесь в темноте.

Сборка фонаря на литий-ионном аккумуляторе

Теперь все подготовлено и можно приступать к модернизации фонаря – переделке его схемы для работы с литий-ионным аккумулятором.

Сначала от переключателя отпаиваются все провода и удаляется прежняя плата зарядного устройства.

В корпусе модернизируемого фонаря имелся отсек, предназначенный для короткого сетевого шнура, который закрывается откидной планкой со светодиодами рассеянного света. В него и был выведен рычаг тумблера SA2 выбора аккумулятора.

Для фиксации аккумуляторов был использован двухсторонний скотч, в виде двух полосок. Закрепить аккумуляторы можно и с помощью силикона.

Перед закреплением аккумуляторов и платы контроллера к ним были предварительно припаяны паяльником провода требуемой длины. В связи с тем, что два аккумулятора в одной половинке корпуса фонаря удобно не размещались, установил их по одному в каждой половинке корпуса. Плата контроллера к корпусу была закреплена с помощью двух винтов с гайками М2.

При припайке проводов к выводам аккумулятору нужно соблюдать осторожность, чтобы свободные концы проводов случайно не соприкоснулись и не закоротили его выводы.

На фото показан фонарь после окончания монтажа. Осталось проверить его работу узлов и собирать.

Измерять ток зарядки включением амперметра в разрыв цепи после контроллера невозможно, так как внутреннее сопротивление прибора большое и результаты измерения будут не верными.

У меня в наличии имеется USB тестер, с помощью которого можно узнать напряжение, подаваемое с зарядного устройства, текущий ток заряда, время заряда и емкость энергии, которую принял аккумулятор.

Тестер показал, что контроллер заряжает аккумулятор током 0,42 А. Следовательно, контроллер заряжает аккумулятор нормально.

После сборки фонаря оказалось, что его красный корпус не пропускает свет синего цвета и узнать об окончании зарядки невозможно.

Пришлось фонарь разобрать и в зоне расположения индикаторных светодиодов сделать щелевое отверстие.

Теперь, когда аккумулятор зарядился, хорошо стало видно свечение светодиода синего цвета.

Для модернизации фонаря подойдет любой литий-ионный аккумулятор в независимости от материала, из которого изготовлен его положительный электрод и форм-фактора (формы и геометрических размеров). Емкость аккумулятора (выражается в А×час) тоже не имеет значения, просто чем она больше, тем дольше будет светить фонарь.

Следует заметить, что если в фонарь устанавливается аккумулятор, бывший в употреблении длительное время, то его фактическая емкость, как правило, значительно меньше, чем указано на его этикетке.

Проверить целесообразность установки старого аккумулятора в фонарь можно измерив его емкость при зарядке, что потребует наличие измерительных приборов, хотя бы USB тестера. Или зарядить аккумулятор полностью, подключить его к плате светодиодов фонаря и проверить достаточность времени его работы.

В случае, если аккумулятор оказался недостаточным по емкости, то придется приобрести новый. Наиболее подходящим для фонаря является популярный Li-ion аккумулятор типа 18650.

О встроенной схеме защиты в Li-ion аккумуляторах

Встречаются литий-ионные аккумуляторы, в которые встроена плата схемы защиты (PCB – power control board) от короткого замыкания , перезаряда и глубокого разряда. Такая защита в обязательном порядке устанавливается в аккумуляторы дорогостоящей аппаратуры, например, сотовые телефоны, фотоаппараты, ноутбуки.

Плата защиты круглой формы может быть установлена и на торце пальчикового аккумулятора. В таком случае аккумулятор несколько длиннее и на его корпусе имеется надпись «Protected».

На фотографии показан вскрытый корпус аккумулятора сотового телефона. В нем имеется печатная плата схема защиты. При использовании для установки в фонарь аккумулятора от сотового телефона эта схема будет служить дополнительной защитой, поэтому, если она исправна, то ее удалять не следует.

Припаивать провода, соблюдая полярность, нужно к крайним контактам, рядом с которыми нанесена маркировка полярности.

Схема защиты, в отличии от контроллера, не ограничивает ток зарядки, а только защищает аккумулятор. В этом и заключается отличие этих узлов.

Как восстановить Li-ion аккумулятор
после глубокого разряда

Если Li-ion аккумулятор быстро заряжается и разряжается, то значит он исчерпал свой ресурс и восстановлению не подлежит.

Если в аккумуляторе нет схемы защиты и напряжение на его выводах равно нулю, то аккумулятор тоже восстановлению не подлежит.

Если в аккумулятор встроена схема защиты и он не принимает заряд, а напряжение на его выводах равно нулю, то его можно попробовать восстановить.

Причина такого поведения может быть глубокий разряд в результате длительного хранения аккумулятора в разряженном состоянии. Если напряжение на выводах банки становится меньше 2,8 В, то система защиты расценивает это как внутреннее короткое замыкание и для безопасности блокирует возможность его зарядки.

Чтобы разобраться в причине, нужно вольтметром измерять напряжение на выводах аккумулятора. Если величина менее 2,8 В, то подать с контроллера, соблюдая полярность, напряжение 4,2 В непосредственно на выводы аккумулятора. Схему защиты от аккумулятора отключать не нужно, для нее это безопасно.

Если ток зарядки пошел, то нужно, минут через десять, отключить контроллер от аккумулятора и опять измерять напряжение на его выводах. Если оно стало более 2,8 В, то попробовать зарядку через схему защиты.

В случае, если напряжение близко к нулю и не увеличивается, то аккумулятор неисправен и дальнейшей эксплуатации не подлежит. Если напряжение увеличилось, но не достигло 2,8 В, то продолжить зарядку на прямую.

Если через схему защиты аккумулятор стал заряжаться, значит она исправна. В противном случае схему нужно удалить. Для применения аккумулятора для фонаря схема защиты не обязательна.

Таким несложным способом можно протестировать LI-ion аккумулятор и в случае возможности, восстановить его работоспособность.

Заключение

Замена кислотного аккумулятора в светодиодном фонаре литий-ионным позволяет решить главный вопрос – работоспособность фонаря в течении длительного времени при редком его использовании, так как саморазряд аккумулятора не превышает 2% его емкости в месяц.

В дополнение, при наличии литий-ионного аккумулятора от любого вышедшего из строя электронного устройства, можно сэкономить и фонарь станет на много легче.

Источник: https://YDoma.info/remont-svoimi-rukami/remont-ehlektricheskih-izdelij/remont-fonarya-led-ustanovka-li-ion-akkumulyatora.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.