На этот раз ко мне на переделку попал вот такой фонарик. Взялся его переделывать из-за его габаритов, так как фонарики предыдущих вариантов очень неудобно носить в кармане, а этот очень легко в карман помещается. Удобно брать его когда нужно по делам выйти в тёмное время суток.
Достался мне в полностью разобранном и неисправном состоянии. Решил его тоже перевести на питание от литий – ионного аккумулятора. Из-за того, что плату разводить нужно было маленькую, отказался от узла индикации разряда аккумулятора. Отсутствие индикации разряда никогда у меня не вызывало затруднений, просто раз в неделю регулярно ставлю фонарик на зарядку и проблем с неожиданным отключением не было. Да и нужен он мне сходить в подвал, магазин, на короткие дистанции, а если идти на природу, то беру другой фонарик, четвёртый вариант. Учитывая маленькую ёмкость аккумулятора, применил одиночный компаратор LMV331 с максимальным потреблением тока 60 микроампер. Также в конструкции применена плата от заводского зарядного устройства для телефона, правда фонарик можно заряжать только от сети.
Электрическая принципиальная схема фонарика.
Принцип работы устройства
Очень прост. На вывод 3 компаратора DA2 поступает опорное напряжение, также являющееся и напряжением питания микросхемы. С этим напряжением сравнивается напряжение, поступающее на вывод 1. При указанных номиналах элементов на выводе 3 будет 1,63 в и компаратор отработает тогда, когда напряжение на выводе 1 опустится ниже 1,63 в. Порог срабатывания задаётся делителем, состоящим из резисторов R8, R10 и равен 3,2 в. При срабатывании компаратора (с открытым коллектором) его выходной транзистор открывается и просаживает базу VT1 на минус, вызывая его закрытие, одновременно через резистор R15 замыкает на минус и базу VT3, он как раз открывается и притягивает затвор полевого транзистора через R16 к минусу, и он закрывается, светодиоды гаснут. Тогда, когда напряжение на выводе 1 более 1,63 в выходной транзистор компаратора закрыт, через резистор R13 положительное напряжение поступает на базу VT1 и он открывается, также через резистор R15 на базу VT3, который в этом случае закрыт. Тогда через резистор R14, через переход коллектор — эмиттер открытого транзистора VT1, резистор R16 положительное напряжение поступает на затвор полевика и тот открывается, светодиоды работают. При подключении к сети для зарядки в фонарике предусмотрена функция отключения, если он был в этот момент включен. Реализуется это так. На базу транзистора VT2 приходит напряжение с платы зарядного устройства и тот открывшись принудительно притягивает базу VT3 на минус и тот открывается, закрывая тем самым полевик и отключая светодиоды.
Настройка устройства
При желании можно и ничего не трогать, а если есть необходимость, то резисторами R8, R10 задаётся порог отключения светодиодов. Резистором R2 можно задать ток зарядки аккумулятора при его значении, указанном на схеме ток равен 100 ма.
Внешний вид платы
Пришлось впаять выводной стабилизатор TL431, так как в SMD корпусе попались бракованные, заказанные в интернет-магазине Чип и Дип.
Расположение компонентов.
Крепление составляющих элементов в корпусе фонарика.
Фонарик разобран.
На одной половине корпуса укрепил аккумулятор и дооснастил его платой защиты.
На второй половине корпуса укрепил плату зарядного устройства и соединил все компоненты устройства проводами.
Основную плату поместил в термоусадочную трубку. Резистор R18 на плате со светодиодами.
Предвижу вопрос, а не отвалится ли плата зарядного устройства от нагрева, ведь она крепится на термоклей? Скажу сразу нет. Всё, потому что ток зарядки выставлен всего 100 ма, а при этом токе на плате ничего не греется до температуры плавления термоклея. Устройство было испытано в закрытом корпусе в течение 8 часов с нагрузкой, потребляющей 100 ма, ничего не отвалилось.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| R1 | Резистор | 1 кОм | 1 | ||||
| R2, R3, R4, R9 | Резистор | 10 кОм | 4 | ||||
| R5 | Резистор | 3 кОм | 1 | ||||
| R6 | Резистор | 620 Ом | 1 | ||||
| R7 | Резистор | 51 Ом | 1 | ||||
| R8, R10 | Резистор | 11 кОм | 2 | ||||
| R11 | Резистор | 12 кОм | 1 | ||||
| R12 | Резистор | 910 кОм | 1 | ||||
| R13 | Резистор | 9.1 кОм | 1 | ||||
| R14 | Резистор | 8.2 кОм | 1 | ||||
| R15 | Резистор | 6.8 кОм | 1 | ||||
| R16, R18 | Резистор | 10 Ом | 2 | ||||
| R17 | Резистор | 20 кОм | 1 | ||||
| DA1 | Контроллер заряда | MCP73831 | 1 | ||||
| DA2 | Компаратор | LMV331 | 1 | ||||
| VT1 | Биполярный транзистор | BC846B | 1 | ||||
| VT2 | Биполярный транзистор | MMBT3904 | 1 | ||||
| VT3 | Биполярный транзистор | BC857B | 1 | ||||
| VT4 | Полевой транзистор | 15N03H | 1 | ||||
| VR1 | ИС источника опорного напряжения | TL431 | 1 | ||||
| C1, C2 | Конденсатор | 4.7 мКф | 2 | ||||
| HL1 | Светодиод | АЛ307Б | 1 | ||||
| HL2 — HL2 | Светодиод | 5 | Светодиоды от фонари | ||||
| S1 | Переключатель | 1 | От фонарика | ||||