Comment fonctionne une lampe de poche
Une lampe de poche portable est un outil nécessaire dans la vie de tous les jours et au travail. Là où il n'y a pas assez d'éclairage, cela vous aidera à faire le travail, à trouver un dysfonctionnement, à trouver un objet tombé ou roulé. Pour réparer une lampe défaillante ou la mettre à niveau, vous devez connaître son circuit électrique.
Comment fonctionne une lampe de poche portable
Le dispositif d'une lampe de poche est simple. Il se compose d'un compartiment à piles et d'un compartiment avec un émetteur et un réflecteur, ainsi qu'un interrupteur d'alimentation.
Ce contenu n'a pas changé depuis l'invention d'une lampe électrique de poche, bien que la base de l'élément ait radicalement changé.
Schéma d'une simple lampe de poche
Le schéma électrique d'une simple lampe torche ne comporte que trois éléments :
- piles (ou plusieurs);
- interrupteur;
- ampoules incandescentes.
Schéma d'une lampe de poche sur LED
Dans les conditions modernes, les lampes à incandescence sont intensivement remplacées par des LED.Ils ne pouvaient pas supporter la concurrence en raison d'une efficacité moindre et d'une durée de vie plus courte. Les éléments électroluminescents semi-conducteurs se sont également répandus dans les lampes portatives portatives. Mais le simple fait de prendre et de remplacer une ampoule par une LED (ou une matrice de LED) ne fonctionnera pas. Vous avez besoin d'un appareil qui limiterait le courant à travers les éléments semi-conducteurs. C'est appelé chauffeur et est un stabilisateur de courant électronique.
L'inconvénient d'un tel schéma est la faible maintenabilité d'une telle lampe de poche - pour restaurer le circuit électronique, un artisan qualifié et un équipement de laboratoire approprié seront nécessaires.
Le conducteur peut être un normal résistance, ce qui limitera le courant et éteindra la surtension. Mais une quantité suffisamment importante de puissance sera inutilement perdue sur la résistance. Pour une lanterne alimentée par le secteur, ce fait n'est pas important, mais pour un luminaire alimenté par batterie ou rechargeable, un tel inconvénient peut être critique.
Important! Un autre élément est ajouté à la conception de la lampe à LED - un radiateur d'évacuation de la chaleur. Bien que le rayonnement des LED ne soit pas fondamentalement lié au chauffage, la loi de Joule-Lenz ne peut être contournée. Lorsque le courant traverse des éléments rayonnants, de la chaleur est générée. Si vous n'agissez pas, la surchauffe des LED réduira considérablement leur durée de vie.
Diagramme des phares
Une conception populaire de la lampe de poche à LED est la lampe frontale. Une telle lampe vous permet de libérer complètement vos mains et de diriger le faisceau lumineux au bon endroit en tournant la tête : en suivant votre regard.Ceci est pratique lors de la réparation d'une voiture, lors de la marche dans des zones sombres, etc.
Le schéma d'une telle lampe est basé sur le principe:
- circuit de commande (responsable de la commutation des modes);
- amplificateur tampon ;
- interrupteur à transistor pour allumer la LED.
L'une des options pour un tel appareil est lorsque l'unité de contrôle est réalisée sur un microcontrôleur standard (par exemple, ATtiny85), dans lequel le programme de contrôle du mode émetteur est câblé, l'amplificateur opérationnel OPA335 sert d'amplificateur intermédiaire et le champ IRLR2905 effet transistor sert de clé.
Un tel schéma est peu coûteux, fiable, mais présente un inconvénient technologique : le contrôleur doit être programmé avant l'installation. Par conséquent, dans la production de masse, un microcircuit FM2819 spécialisé est utilisé comme unité de contrôle (l'abréviation 819L peut être appliquée au boîtier). Cette puce peut allumer et éteindre l'élément émetteur de lumière et est programmée avec quatre modes :
- luminosité maximale;
- luminosité moyenne;
- luminosité minimale ;
- stroboscope (lumière clignotante).
Les modes sont commutés cycliquement par une courte pression sur le bouton. Un appui long met la lampe de poche en mode SOS. Vous ne pouvez pas modifier le programme (du moins, la fiche technique ne mentionne pas une telle possibilité). Le microcircuit ne nécessite pas d'amplificateur intermédiaire, mais les LED très puissantes ne peuvent pas être connectées directement à la sortie - il existe une limite de charge (et une protection contre son dépassement).
Par conséquent, des éléments puissants sont connectés via une clé.Dans la plupart des cas, il s'agit d'un transistor à effet de champ qui permet un fonctionnement à long terme avec un courant important dans le circuit de drain, par exemple, le Fairchild FDS9435A ou d'autres similaires, qui peuvent être sélectionnés en fonction des paramètres du tableau des caractéristiques FDS9435A.
| Structure | Tension grille-source maximale, V | Résistance ouverte du canal | Puissance dissipée maximale, W | Courant de drain maximal en mode continu, A |
| Canal R | 25 | 0,05 ohm à 5,3 A, 10 V | 2,5 | 5,3 |
Le circuit de la lampe de poche est réduit à seulement deux éléments actifs et un cerclage de plusieurs condensateurs et résistances (plus des cellules de batterie et une matrice de LED, par lui-même).
Schéma d'une lampe torche rechargeable avec recharge secteur 220
Il est plus pratique et économique d'alimenter la lampe de poche non pas à partir de piles, mais à partir de piles rechargeables. Il est encore plus pratique d'avoir une telle lampe dont la charge des éléments peut être renouvelée sans les retirer du boîtier. Connectez simplement la lampe de poche à un réseau 220 V monophasé.
Voici les éléments ajoutés au schéma habituel :
- redresseur double alternance sur diodes VD1, VD2 (peut également être assemblé dans un circuit en pont);
- condensateur de ballast pour amortir la surtension C1 avec la résistance de décharge R1 ;
- résistance R2 pour limiter le courant de charge de la batterie ;
- chaîne R4VD5 pour indiquer la connexion au secteur.
Important! De tels circuits sans transformateur présentent un inconvénient important. Si vous touchez accidentellement un point quelconque du circuit, vous risquez d'être sous tension. L'utilisation d'un transformateur abaisseur de réseau entraînera une augmentation significative des caractéristiques de poids et d'encombrement.
Par conséquent, un tel schéma devient moins courant. Les batteries peuvent être rechargées sans les retirer à l'aide de sources d'alimentation externes basse tension (y compris la charge à partir d'un appareil compatible USB).
Modernisation des lanternes
En examinant de plus près le circuit de la lampe de poche de la section précédente, il devient évident que la LED VD5 est toujours allumée lorsqu'elle est connectée à un réseau 220 V. Sa lueur ne dépend pas de la charge et même de la présence de piles. Pour éliminer ce défaut, le circuit indicateur doit être inclus dans le circuit de charge de la batterie. Pour ce faire, vous devez installer une résistance R5 d'une puissance de 0,5 W afin qu'à un courant de 100 mA, environ 3 V (environ 30 ohms) tombent dessus. La chaîne indicatrice doit être connectée en parallèle par rapport à la polarité.
Tous les changements et ajouts sont indiqués par une ligne bleue. Après les modifications, la LED ne s'allumera que s'il y a un courant de charge (lorsque l'alimentation de la matrice rayonnante est coupée !)
Bilan de santé
Si la lampe de poche chinoise est en panne, vous pouvez essayer de trouver l'élément défectueux et le remplacer soit réparation. L'algorithme de recherche est illustré sur l'exemple d'une lampe avec chargement sur secteur.
- Si la lanterne ne brille pas, lorsqu'elle est allumée, le voyant ne s'allume pas, vous devez vérifier si 220 V arrivent sur le circuit. Pour ce faire, mesurez la tension alternative au point 1. S'il n'y a pas de tension, vérifiez le cordon d'alimentation et le connecteur.
- Si tout est en ordre, la LED doit être allumée. Sinon, vérifiez son circuit, ainsi que la diode VD2 pour un court-circuit.
- Ensuite, vous devez retirer les piles et vérifier la tension constante au point 2 - elle doit être approximativement égale à la tension des piles. Sinon, vérifier l'état des diodes VD1, VD2.
- Si tout est en ordre, les piles sont probablement défectueuses. Vous devez vérifier la tension sur eux.
- Si ce n'est pas le cas, il faut vérifier l'état de santé du switch en le faisant sonner avec un testeur en mode test de son (avec l'appareil éteint du réseau et les piles retirées !).
- Si tout va bien ici, le défaut doit être recherché dans le driver ou dans la matrice LED.
Si vous avez peu de connaissances en génie électrique, la mise à niveau ou la réparation d'une lampe de poche portable n'est pas difficile. L'essentiel est de comprendre son dispositif.