Как разобрать китайский фонарик с usb зарядкой
У многих имеются различные китайские фонарики, работающие от одной батарейки. Типа такого:
К сожалению, они весьма недолговечны. О том, как вернуть фонарик к жизни и о некоторых простых доработках, способных улучшить подобные фонари — я расскажу далее.
Самое слабое место у подобных фонарей — кнопка. У неё окисляются контакты, в результате чего фонарик начинает светить тускло, а затем, может вообще перестать включаться.
Первый признак — фонарь с нормальной батареей светит слабо, но если несколько раз пощёлкать кнопкой, яркость увеличивается.
Самый простой способ заставить такой фонарь светить — поступить следующим образом:
1. Берём тонкий многожильный провод, отрезаем одну жилку.
2. Накручиваем проводок на пружину.
3. Изгибаем провод, чтобы батарейка не порвала его. Провод должен слегка выступать
над закручивающейся частью фонарика.
4. Плотно закручиваем. Излишек провода обламываем (отрываем).
В результате, провод обеспечивает хороший контакт с минусовой частью батарейки и фонарик
засияет с должной яркостью. Разумеется, кнопка при таком ремонте остаётся не удел, поэтому
включение — выключение фонарика производится поворотом головной части.
Мой китаец так проработал пару месяцев. Если нужно поменять батарейку, заднюю часть фонаря
трогать не следует. Отворачиваем голову.
ВОССТАНАВЛИВАЕМ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ КНОПКИ.
Сегодня я решил вернуть кнопку к жизни. Кнопка находится в пластиковом корпусе, который
просто впрессован в заднюю часть фонаря. В принципе, её можно вытолкнуть обратно, но я поступил немного иначе:
1. Делаем свёрлышком 2 мм пару отверстий на глубину 2-3 мм.
2. Теперь можно пинцетом выкрутить корпус с кнопкой.
3. Извлекаем кнопку.
4. Кнопка собрана без клея и защелок, поэтому её легко разобрать канцелярским ножиком.
На фото видно, что подвижный контакт окислился (круглая фигня в центре, похожая на кнопку).
Его можно почистить ластиком или мелкой шкуркой и собирать кнопку обратно, но я решил дополнительно облудить и эту часть, и неподвижные контакты.
1. Зачищаем мелкой шкуркой.
2. Облуживаем тонким слоем места отмеченные красным цветом. Протираем спиртом от флюса,
собираем кнопку.
3. Для увеличения надёжности, я припаял пружину к нижнему контакту кнопки.
4. Собираем всё обратно.
После ремонта, кнопка работает отлично. Конечно, олово тоже окисляется, но поскольку олово — довольно мягкий металл, я надеюсь, что окисная плёнка при работе кнопки будет
легко разрушаться. Недаром же на лампочках центральный контакт делают из олова.
Что такое «хотспот», мой китаец представлял весьма смутно, поэтому я решил его просветить.
Откручиваем головную часть.
1. В плате есть небольшое отверстие (стрелка). С помощью шила выкручиваем начинку,
при этом слегка давим пальцем на стекло снаружи. Так выкручивается легче.
2. Снимаем отражатель.
3. Берём обыкновенную офисную бумагу, пробиваем офисным дыроколом 6-8 отверстий.
Диаметр отверстий дырокола замечательно совпадает с диаметром светодиода.
Вырезаем 6-8 бумажных шайбочек.
4. Кладём шайбы на светодиод и прижимаем отражателем.
Тут придётся поэкспериментировать с количеством шайб. Я таким способом улучшал фокусировку у пары фонариков, количество шайб было в диапазоне 4-6. На текущем пациенте их потребовалось 6.
Что получилось в итоге:
Слева — наш китаец, справа — Fenix LD 10 (на минимуме).
Результат вполне приятный. Хотспот стал ярко выраженным и равномерным.
УВЕЛИЧИВАЕМ ЯРКОСТЬ (для тех, кто немного разбирается в электронике).
Китайцы экономят на всём. Пара лишних деталек — увеличение себестоимости, поэтому не ставят.
Основная часть схемы (отмеченная зелёным) может быть различной. На одном-двух транзисторах или на специализированной микросхемке (у меня схема из двух деталей:
дроссель и микросхема с 3-мя ногами, похожая на транзистор). А вот на части отмеченной красным — экономят. Я добавил конденсатор и пару диодов 1n4148 параллельно (шотки у меня не нашлось). Яркость светодиода увеличилась процентов на 10-15.
1. Так выглядит светодиод в подобных китайцах. Сбоку видно, что внутри толстая и тонкая ножки. Тонкая ножка — это плюс. Ориентироваться нужно по этому признаку, потому что цвета проводов могут быть совершенно непредсказуемыми.
2. Так выглядит плата, к которой припаян светодиод (с обратной стороны). Зелёным цветом обозначена фольга. Провода, идущие от драйвера, припаивают к ножкам светодиода.
3. Острым ножом или треугольным надфилем разрезаем фольгу на плюсовой стороне светодиода.
Всю плату зашкуриваем, для снятия лака.
4. Припаиваем диоды и конденсатор. Диоды я взял из сломанного компьютерного блока питания, танталовый конденсатор выпаял из какого-то сгоревшего винчестера.
Плюсовой провод теперь нужно припаивать к площадке с диодами.
В результате, фонарик выдаёт (на глаз) 10-12 люмен (см. фото с хотспотами),
если судить по фениксу, который в минимальном режиме выдаёт 9 люмен.
И последнее: преимущество китайца над фирменным фонариком (да-да, не смейтесь)
Фирменные фонари рассчитаны на то, что в них могут использоваться аккумуляторы, поэтому
с батарейкой разряженной до 1 вольта, мой Fenix LD 10, попросту не включается. Совсем.
Я взял севшую щелочную батарейку, которая отработала свой срок в компьютерной мышке. Мультиметр показал, что она села до 1.12в. Мышка на ней уже не работала, Fenix, как я и сказал, не запустился. А вот китаец — работает!
Слева — китаец, справа — Fenix LD 10 на минимуме (9 люмен). К сожалению, баланс белого сбит.
У феникса температура 4200К. Китаец синит, но не так фигово, как на фото.
Ради интереса я попробовал добить батарейку. На этом уровне яркости (на глаз 5-6 люмен) фонарь проработал около 3-х часов. Яркости вполне достаточно, чтобы подсветить себе под ноги в тёмном подъезде\лесу\подвале. Потом еще часа 2 яркость снижалась до уровня «светлячка». Согласитесь, 3-4 часа с приемлемым светом, могут многое решить.
За сим позвольте откланяться.
Stari4ok.
Китайские фонарики заполонили рынок, став важной частью быта множества людей. Они дешевы, функциональны и не требуют обслуживания. Однако есть риск неожиданного выхода аппарата из строя. На помощь придет знание, как разобрать и осуществить ремонт светодиодного фонарика.
Какие бывают неисправности фонарика
К распространенным причинам поломки относят следующие факторы:
- окисление и засорение контактов элементов питания;
- нарушение целостности проводов;
- неисправность выключателя;
- отсутствие питания в цепи;
- проблемы с зарядкой аккумуляторов;
- поломка светодиодов.
Видео по теме: 3 основные поломки налобных фонарей
Часто нарушение работы связано с окислением. Особенно это характерно для старых устройств, использующихся в сложных погодных условиях с высокой влажностью или перепадами температур. Продукты окисления остаются на металлических контактах и не позволяют току проходить от одного элемента к другому. При этом аппарат может мигать или не включаться.
Как разобрать фонарик своими руками
Первый этап ремонта - разборка. Большая часть моделей имеет сходную конструкцию и разбирается по одним принципам. Отдельно стоит рассмотреть ручные и налобные устройства.
Ручной
- Рукоятка откручивается от основной части. Иногда корпус состоит из трех частей и тогда придется отсоединить сначала верхнюю часть с линзой, а затем рукоятку.
- Из оставшейся части выталкивается микросхема с диодом.
- Для получения доступа к светодиоду и драйверу может потребоваться открутить шайбу пинцетом.
- Вынимается сама плата со светодиодным элементом.
Собирается конструкция в обратном порядке.
Налобный
Инструкция по разборке:
- Открывается отсек с элементами питания.
- Извлекаются батарейки или аккумуляторы.
- В открывшейся области потребуется открутить шурупы отверткой.
- Непосредственно под поддоном для батарей находится печатная плата со светодиодом и всеми сопутствующими элементами.
Обычно после откручивания винтов плату можно извлечь из корпуса лампы для последующего рассмотрения или ремонта. Иногда может потребоваться отсоединить защелки или крепления.
Сборка осуществляется в обратном порядке по тем же правилам.
Как починить фонарик
Если фонарик перестает работать, нередко проблема решается своими силами без особых знаний и инструментов. Первым делом необходимо проверить источники питания. Лучше попробовать вставить заведомо заряженные батареи.
Далее нужно внимательно осмотреть контакты. Желательно очистить все доступные места спиртом, чтобы устранить продукты окисления.
Будет полезно ознакомиться: Заметки о ремонте фонариков
В переключателе не должно быть никаких посторонних предметов или загрязнений. Докрутите резьбу, обеспечив таким образом более плотный контакт. Если это не помогло, можно попробовать припаять переключатель от другого фонарика с аналогичной конструкцией.
В ряде случаев причиной неисправности является перегорание элементов микросхемы. Иногда проблему можно решить прозвоном и последующей перепайкой вышедших из строя деталей. Но такая работа достаточно сложна и требует от пользователя определенных навыков. С учетом невысокой стоимости китайских моделей процедура и вовсе бессмысленна.
Рекомендуем к просмотру: Доработка фонарика
Как не допустить поломку
Чтобы фонарь мог прослужить максимально долго без неполадок, рекомендуется придерживаться некоторых правил:
- Покупать изделия только от надежных изготовителей с хорошей репутацией. Выбор в пользу дешевых китайских моделей с высокой долей вероятности приведет к быстрому выходу из строя.
- Условия эксплуатации прибора должны соответствовать конструкции. Если не предусмотрено качественной защиты от влаги или пыли, подвергать аппарат воздействию этих сред не рекомендуется. Это же касается температурного режима.
- Аккумуляторы или батареи питания должны быть также высокого качества. Любые перепады напряжения или тока негативно влияют на ресурс изделия.
- Желательно не оставлять устройство на долгое время включенным, если это не требуется. Каждая минута работы ускоряет деградацию кристалла, а также снижает емкость элемента питания.
- Желательно избегать физического воздействия на устройство и минимизировать риски разрушения корпуса.
Соблюдение описанных рекомендаций позволит обеспечить стабильную работу фонарика с сохранением всех его эксплуатационных характеристик. При этом деградация осветительного прибора неизбежна, однако она займет гораздо больше времени.
Отремонтировать вышедший из строя фонарик в ряде случаев можно своими силами без обращения к специалистам. Это связано с простотой конструкции и широкими возможностями по замене компонентов.
Предисловие
Началось все с предновогодних распродаж, когда, лазая по многочисленным скидкам, я случайно увидел этот фонарик за 150 руб. У меня есть в хозяйстве Nitecor Tini и Convoy S2+ и я представляю себе, как должен светить фонарик. От этой железки я света не ожидал от слова «совсем», а взять решил ради батарейки и встроенного в корпус USB штекера. Если совсем плохо, даже выкинуть не жалко. Когда же получил его, решил, что он вполне сгодится как «фонарик для ребенка». Внутри литиевый, а не кадмиевый аккумулятор, корпус неломучий, крышка на USB металлическая, есть даже темляк на руку. Решил подарить ребенку — заряжать сам сможет, худо бедно, но светит. Но, конечно, не с родным синюшным диодом. Его надо заменить. А вот на что, я сам боюсь ошибиться с выбором, поэтому прошу у читателей помощи. Вот, например, нашел такой лот, но не уверен подойдет ли… Кто разбирается, киньте ссылку в комментах на доступный по цене, среднего качества диодик с белым или теплым белым светом и подходящий по размерам для перепайки.Спасибо!
А теперь посмеемся
Характеристики с сайта продавца:
Супер яркий, ослепляющий…
Световой поток — 2000 лм
Режимы — hi/mid/strob (SOS по долгому нажатию)
Время жизни — 100 000 часов
Расстояние — 100 м
Диод — Q5
Батарея — 2000 мА/ч
Водонепроницаемый
Размеры — 26 х 93. 105 мм
Что-ж, с размерами продавец не обманул
Что мы имеем
«Голова» с выпуклой линзой фокусирует свет от диода без всяких рефлекторов. Рефлектор, к слову, есть, но он плоский и отражает лишь свет, падающий в фонарик извне. Голова с линзой просто елозит за счет резинового уплотнительного кольца и может быть вытащена на любое положение (в пределах 93-105 мм) без всяких ступенек. Выглядит так:
При этом пятно света (не обращайте внимание на яркое пятно на кругах засветки — это отражение от гладкой стены, глазами засветка равномерная по всему кругу) от довольно широкого сужается до проекции излучающего диода:
Вот последний кадр крупно:
Как видите, все бы ничего, если бы не цвет… освещал, кстати, белую стену.
Разборка
Фонарик развинчивается без особых усилий. Голова и попа на резьбе, кнопка прижимается кольцом, которое просто впрессовано в корпус. Все детали корпуса из алюминия, часть крашеная в черный, часть без покрытия. Ну и резиновая кнопка.
Изнутри вынимается пластиковый тубус, в котором собраны USB разъем, аккумулятор и плата управления.
Плата управления двусторонняя, со стороны АКБ микросхема II7T1, найти даташита не смог. Положим, что это контроллер заряда.
Со стороны диода микросхемка еще смешнее, с маркировкой 17. Это стало быть драйвер светодиода.
Ну и диод с рефлектором, на плате и под микроскопом. Теплоотвод происходит за счет контакта подложки диода с алюминиевым цилиндром, который тоже контачит с корпусом фонарика.
Диаметр самой подложки 16 мм, диаметр капельки диода 2.5 мм
Энергопотребление
Режим HIНапряжение на диоде: 3 В
Ток: 0.5 А
Мощность: 1.5 Вт
В этом режиме фонарик в руках греется примерно до 38°, работает минут 40.
Режим MED (тут все таки ШИМ, измерения цифровым прибором приблизительны)
Напряжение на диоде: 2 В
Ток 120 мА
Мощность: 250 мВт
В этом режиме фонарик почти не греется, если положить на стол, становится холоднее руки, примерно градусов 30°…
Режим зарядки
Ток заряда АКБ: 0.55 А
Фонарик никак не показывает разряд АКБ, просто становится тусклее свет. В процессе заряда на плате под кнопкой включения горит красным светодиод, по окончании зеленым. Зарядка длится меньше часа, так как АКБ в фонарике на 300 мА/ч. Режим максимальной яркости
Режим средней яркости
Заряд аккумулятора
Анекдот (вместо эпиграфа). Профессор читает лекцию студентам:… как видите, данное технологическое решение простое, понятное, и очень надёжное. По этим причинам оно и не используется. На практике применяют другую технологию, которую мы с вами будем изучать в течение следующих пары месяцев.
Этот недешевый в общем-то фонарик принесли в практически идеальном внешне состоянии, что говорит о его явно безвременной кончине. И дважды сдохшим изнутри.
Первый раз он почил когда сгорела электроника токового драйвера — вполне закономерно для экстремального режима на предельных нагрузках. После чего над ним поработал видимо «умелец», пустив питание кристалла напрямую — в результате выгорел и сам светодиод.
Изготовители старательно запилили маркировку транзисторов и микросхем, наверное из чувства стыда за неоптимальный выбор компонентов. Но при этом не удосужились облудить медные ободки на плате выключателя (слева, показан красной стрелкой), и на «пятаке» платы драйвера — которые контачат с алюминиевым корпусом. Пришлось сделать это самому, чтоб предотвратить разрушение металлов в образовавшейся гальванопаре. Выгоревший кристалл был демонтирован при помощи промышленного фена. Вместо него запаял свежеприобретенный OS-Star-5W Warm White 3000K 300Lm, рассчитанный на ток 0.7А с падением напряжения 6v на светодиоде. В фонарике он будет использоваться на пониженной мощности, с целью продления ресурса светодиода и времени автономной работы фонаря от АКБ.
Тестируем новый кристалл. Его теплоотводный «пятак» тоже припаял к подложке для улучшения теплоотдачи, но как оказалось в дальнейшем, на выбранном рабочем токе 0.2А фонарь практически не греется. Вольтметр (слева) показывает падение напряжения на светодиоде, подключенном к лабораторному источнику питания через ограничительный резистор.
Драйвер восстанавливать заморочно и бессысленно, да и как показано ниже — даже вредно по факторам надежности и КПД в случае применения фонаря для повседневных целей. Поэтому пятак был очищен от радиодеталей, а для ограничения тока светодиода в районе 0.2А на полных батареях использован резистор сопротивлением 10 Ом.
На фото рядом два резистора по 5.1 Ом, аналогичные тем что упакованы в термоусадку. Там они соединены там последовательно, т.к. резистора на 10 Ом не оказалось под рукой.
После промывки от флюса и сборки светодиодного узла, фонарик был поставлен на испытания. Аккумуляторы 18650 не «родные», выдранные из батблока отслужившего свой срок ноутбука. Тем не менее какой-то запас емкости в них еще остался. Перед началом прогона они были заряжены до напряжения 4.12v каждый.
Потребляемый ток замерялся каждый час. Через 7 часов непрерывной работы напряжение аккумуляторов снизилось до 3.6v, что говорит о еще не окончательном их разряде, но уже близко к этому. При этом фонарик достаточно ярко освещает помещение, а на улице хорошо просвечивает более чем на полсотни меторв. Таким образом изделие восстановлено, и соответствует пожеланиям заказчика.
Расчеты и обоснование
В оригинале был применен светодиод с падением напряжения на нем 3v. В сводной таблице указан ток светодиода в различных режимах работы фонаря, и ток потребления от источника питания. Первоисточник информации из форума, и из вот этого обзора
На основе этих данных можно посчитать коэффициент экономии энергии батарей в оригинальной конструкции фонаря:
Kэ = Iсд / Iпит
- максимальный — 2.05
- средний — 1.78
- минимальный — 1.63
На новом установленном светодиоде падение напряжения уже 6v, он конструктивно состоит из двух трехвольтовых секций, включенных последовательно. А значит и количество излучаемого света при одном и том же протекающем токе, у него в два раза больше чем у оригинального трехвольтового.
Ток потребления схемы с резисторным ограничителем находится в пределах от 0.21 до 0.13 А, в зависимости от степени разряда батарей. Но с учетом удвоения излучаемого света, световой поток даже на разряжающихся акб заметно больше, чем у оригинальной схемы в минимальном (экономичном) режиме. Для резисторного ограничителя ток потребляемый от батарей и ток СД — одинаковы. Но можно посчитать КПД, как отношение мощности подводимой к СД к общей мощности потребляемой всей схемой.
Итак КПД высоконадежного фонаря с резистором вместо импульсного драйвера, на полностью заряженной батарее — 74%, а на разряжающейся — 81%.
Для расчета КПД в оригинальной конструкции с импульсной запиткой, примем падение напряжения на СД 3.1v, а ток светодиода не меняется по мере разряда АКБ.
Получается что на небольшой мощности для повседневных нужд — оптимальнее правильный подбор светодиода, и применение простого и надежного резисторного ограничения тока. Такой подход обеспечивает больший КПД использования энергии батарей, по сравнению с запиткой через импульсный драйвер. А также многолетний ресурс безотказной работы, обусловленный надежностью схемы, и тем что в недогруженном режиме светодиод прослужит во много раз дольше.
Небольшое пояснение
Расчет КПД в схеме драйвером произведен без учета увеличения потребляемого тока по мере разряда батарей. Поэтому реальный КПД с импульсником на посаженных батареях окажется чуть меньше значений, указанных в последней таблице.
С драйвером ток светодиода поддерживается неизменным, и соответственно его яркость. Поэтому по мере разряда батарей, потребляемый от них ток начинает увеличиваться. Батареи будут садиться всё быстрее и быстрее.
С резистором же ситуация в точности наоборот — ток потребления снижается при разряде батарей, и т.о. позволяет протянуть на одной зарядке раза в полтора… два примерно дольше, чем если б было с драйвером. Конечно это достигается ценой некорого снижения яркости, но в такой ситуации лучше чтоб хоть немного да светило, чем вообще никак.
Вариант использовать вместо резистора проходной стабилизатор тока на ИМС или полевом транзисторе — рассматривал, но тоже отклонил т.к. сокращается время автономной работы по сравнению с резисторной схемой.
Выбор резистора был обусловлен разумным компромиссом между минимально необходимой освещенностью при разряде батарей, и стремлением по максимуму продлить время автономной работы фонаря. Что и было достигнуто — на посаженных батареях фонарь позволяет читать книжный текст, и дает вполне приемлимую освещенность для ориентирования на улице, «пробивая» десятки метров.
За $2 очень интересный вариант фонарика со встроенной батареей на 1800 mAh и тремя USB портами.
Белый свет достаточно чтобы подсветить только на очень близких расстояниях.
Общее качество исполнения на удивление хорошее.
Минус что, вход для зарядки и питания штырьковый, непонятно что помешало уставить обычный разъём для micro-USB кабеля, чтобы не таскать с собой ещё один кабель исключительно для этого устройства.
На фотографиях можно видеть просадку напряжения при подключении к любым из трёх USB портов на устройстве под нагрузками 1А:
и 2А:
Как повербанк устройство не работает — только светит фонариком, поэтому просто так от него ничего зарядить не получиться — нужно сначала подключить устройство к источнику питания, и только в этом случае появляется возможность транзитом через устройством заряжать телефон. Несколько устройств одновременно для зарядки подключать не пробовал от греха подальше.
Так же не пробовал будет ли работать как хаб если подключить в него несколько USB устройств например пару флешек, телефон и устройство подключить в ноутбук — так как ни очень представляю себе такой вариант использования. Да и вряд ли ноутбук увидит подключённые к устройству накопители из за использования штырькового разъёма через которое поступает питание.
Сейчас специально проверил — ноутбук вообще не видит подключение устройства, не говоря уже про то чтобы он увидел подключённые к устройству флешки.
Таким образом единственный вариант использования 3х USB портов расположенных на устройстве это транзитная зарядка или питание через них каких нибудь маломощных устройств. Или обычного смартфона.
Так как у меня отсутствует адаптер питания с силой тока более 2.1A 5V, то не могу проверить сколько максимально Ватт может устройство пропускать через себя на потребителей.
В итоге сходиться чтобы подсветить что нибудь по мелочи.
Из штыркового разъёма питания дополнительные проблемы с кабелем именно под это устройство.
Теперь приступаем к разборке, открыв пару защелок и сломав внутреннюю склейку из китайского суперклея, открываем искомое устройство.
Ожидания:
и реальность:
С обратной стороны:
Аккумулятор 18650
Многих заинтересовал аккум 18650 внутри. На нем гордо написано 1800 mAh (по весу нормальный, тяжёленький, спасибо Karies и sanek1337 в комментах ).
Вес аккумулятора с термоусадкой и платкой заряда в ней — 42 г.
В тестах на заряд отдает от 1500 до 1600 мА, что в принципе совсем отлично.
А вот провода к платке китайцы припаивали явно ногами и флюс не смыт.
(картинка большего размера)
Хотя плата произведена промышленным способом и претензий к ней нет. Кроме отсутствия разрекламированной на картинке большой микросхемы ) Но все достойно.
Светит достаточно ярко, но за счет матового пластика большая часть света теряется. При нажатии 1 раз яркий свет:
При нажатии 2 раза подряд — включается медленное мигание красным (тн аварийный режим):
«стеклышко» съёмное.
Внизу под резинкой в устройстве спрятано 3 неодимовых магнита. Магнитит отлично.
Допил
Если допиливать устройство, то надо реализовать режим Powerbank'а, и поменять матовое «стеклышко» на прозрачное. Вместо штырькового разъёма поставить MicroUSB. Можно еще подумать над включением всех светодиодов сразу или даже цветомузыкой (но это уже для самых самых). Можно прикрутить датчики и использовать в DIY.
Преимущества:
— Приходит в достаточно презентабельной большой коробке и вполне пригоден для подарка.
— Основные сферы использования: USB-хаб (только для зарядки) в машину/мото/велосипед/самокат для одновременной зарядки нескольких устройств от одного USB гнезда авто-зарядки, фонарик (лучше, чем фонарик на Вашем телефоне) и яркий красный режим аварийки (медленно мигающий).
— Внутри аккум 18650 (по весу нормальный, тяжёленький).
Недостатки:
— Не работает как PowerBank (надо допиливать)
— Матовое «стекло» уменьшает яркость света
— Сильно сэкономили на внутренностях (управляющей микросхемы не видно)
— Ручная пайка проводов китайцами (в данном случае от слова совсем плохо).
Читайте также: