High Power TM19B: многофункциональный PowerBank для автомобиля и не только. Налобный фонарь на светодиоде CREE XM-L T6 Led headlight фонарь налобный аккумуляторный зарядка

Поработав около года, мой налобный фонарь LED Headlight XM-L T6 стал включаться через раз, а то и вообще отключаться без команды. Вскоре перестал включаться совсем.

Первым делом я подумал, что отходит аккумулятор в батарейном отсеке.

Для подсветки тылового индикатора LED HEADLIGHT используется обычный SMD-светодиод красного цвета свечения. На плате обозначен, как LED. Он подсвечивает пластину из белого пластика.

Так как батарейный отсек находится с тыльной части головы, то в ночное время суток такой индикатор хорошо заметен.

Явно не помешает при велопрогулках и ходьбе вдоль дорожных трасс.

Через резистор в 100 Ом плюсовой вывод красного SMD-светодиода подключается к стоку MOSFET-транзистора FDS9435A. Таким образом, при включении фонаря напряжение поступает и на основной светодиод Cree XM-L T6 XLamp, и на маломощный SMD-светодиод красного цвета свечения.

С основными детальками разобрались. Теперь расскажу, что же сломалось.

При нажатии на кнопку включения фонаря было видно, что красный SMD светодиод начинает светить, но очень тускло. Работа светодиода соответствовала штатным режимам работы фонаря (максимальная яркость, низкая яркость и стробоскоп). Стало ясно, что управляющая микросхема U1 (FM2819) скорее всего исправна.

Раз она штатно реагирует на нажатие кнопки, то, возможно, проблема кроется в самой нагрузке - мощном белом светодиоде. Отпаяв провода, идущие на светодиод Cree XM-L T6, и подключив его к самодельному блоку питания, я убедился в его исправности.

При замерах оказалось, что в режиме максимальной яркости, на стоке транзистора FDS9435A всего 1,2V. Естественно, этого напряжения не хватало для питания мощного светодиода Cree XM-L T6, а вот красному SMD-светодиоду его было достаточно, чтобы его кристалл начал тускло светиться.

Стало ясно, что неисправен транзистор FDS9435A, который задействован в схеме как электронный ключ.

В замену транзистору ничего подбирать не стал, а купил оригинальный P-канальный PowerTrench MOSFET FDS9435A фирмы Fairchild. Вот его внешний вид.

Как видим, на этом транзисторе присутствует полная маркировка и отличительный знак фирмы Fairchild (F ), выпустившей данный транзистор.

Сравнив оригинальный транзистор с тем, что установлен на плате, мне в голову закралась мысль о том, что в фонаре установлена подделка или менее мощный транзистор. Возможно, даже брак. Всё-таки фонарь не успел отслужить и года, а силовой элемент уже "отбросил копыта".

Цоколёвка транзистора FDS9435A выглядит следующим образом.

Как видим, внутри корпуса SO-8 находится всего лишь один транзистор. Выводы 5, 6, 7, 8 объединены и являются выводом стока (D rain). Выводы 1, 2, 3 также соединены вместе и являются истоком (S ource). 4-ый вывод - это затвор (G ate). Именно на него приходит сигнал с управляющей микросхемы FM2819 (U1).

В качестве замены транзистору FDS9435A можно использовать APM9435, AO9435, SI9435. Всё это аналоги.

Выпаять транзистор можно как привычными методами, так и более экзотическими, например, сплавом Розе. Также можно применить метод грубой силы - подрезать ножом выводы, демонтировать корпус, а затем отпаять оставшиеся на плате выводы.

После замены транзистора FDS9435A налобный фонарь стал работать исправно.

На этом рассказ о ремонте закончен. Но, не будь я любопытным радиомехаником, то так и оставил бы всё, как есть. Работает и ладно. Но мне не давали покоя некоторые моменты.

Так как изначально я не знал, что микросхема с маркировкой 819L (24) это FM2819, то вооружившись осциллографом, я решил посмотреть, какой сигнал подаёт микросхема на затвор транзистора при разных режимах работы. Интересно же.

При включении первого режима на затвор транзистора FDS9435A с микросхемы FM2819 подаётся -3,4...3,8V, которое практически соответствует напряжению на аккумуляторе (3,75...3,8V). Естественно, на затвор транзистора подаётся отрицательное напряжение, так как он P-канальный.

При этом транзистор полностью открывается и напряжение на светодиоде Cree XM-L T6 достигает 3,4...3,5V.

В режиме минимального свечения (1/4 яркости) на транзистор FDS9435A с микросхемы U1 приходит около 0,97V. Это если проводить замеры рядовым мультиметром без наворотов.

На самом же деле в этом режиме на транзистор приходит сигнал ШИМ (широтно-импульсная модуляция). Подключив щупы осциллографа между "+" питания и выводом затвора транзистора FDS9435A, я увидел вот такую картину.

Картинка ШИМ-сигнала на экране осциллографа (время/деление - 0,5; V/деление - 0,5). Время развёртки - mS (миллисекунды).

Так как на затвор поступает отрицательное напряжение, то "картинка" на экране осциллографа переворачивается. То есть сейчас на фото в центре экрана показан не импульс, а пауза между ними!

Сама пауза длится около 2,25 миллисекунд (mS) (4,5 деления по 0,5mS). В этот момент транзистор закрыт.

Затем транзистор открывается на 0,75 mS. При этом на светодиод XM-L T6 поступает напряжение. Амплитуда каждого импульса составляет 3V. А, как мы помним, мультиметром я намерил всего лишь 0,97V. В этом нет ничего удивительного, так как мультиметром я мерил постоянное напряжение.

Вот этот момент на экране осциллографа. Переключатель время/деление установил на 0,1, чтобы лучше определить длительность импульса. Транзистор открыт. Не забываем про то, что на затвор приходит минус "-". Импульс перевёрнут.

S = (2,25mS + 0,75mS) / 0,75mS = 3mS / 0,75mS = 4. Где,

S - скважность (безразмерная величина);

Τ - период следования (миллисекунды, mS). В нашем случае период равен сумме включения (0,75 mS) и паузы (2,25 mS);

τ- длительность импульса (миллисекунды, mS). У нас это 0,75mS.

Также можно определить коэффициент заполнения (D), который в англоязычной среде называют Duty Cycle (часто встречается во всяких даташитах на электронные компоненты). Обычно он указывается в процентах %.

D = τ/Τ = 0,75/3 = 0,25 (25%). Таким образом, в режиме пониженной яркости светодиод включен лишь на четверть периода.

Когда делал подсчёты первый раз, то коэффициент заполнения у меня вышел 75%. Но потом, увидев в даташите на FM2819 строчку про режим 1/4 яркости, понял, что где-то облажался. Я просто перепутал паузу и длительность импульса местами, поскольку по привычке принял минус "-" на затворе за плюс "+". Поэтому и вышло всё наоборот.

В режиме "STROBE" мне не удалось посмотреть ШИМ сигнал, так как осциллограф аналоговый и довольно старый. Синхронизировать сигнал на экране и получить чёткое изображение импульсов мне не удалось, хотя было видно его наличие.

Типовая схема включения и цоколёвка микросхемы FM2819. Может, кому пригодится.

Не давали мне покоя и некоторые моменты, связанные с работой светодиода. Со светодиодными фонарями я раньше, как-то не имел дела, а тут захотелось разобраться.

Когда я полистал даташит на светодиод Cree XM-L T6, который установлен в фонаре, то понял, что номинал токоограничительного резистора маловат (0,13 Ом). Да, и на плате одно посадочное место под резистор было свободно.

Когда шерстил по интернетам в поисках информации о микросхеме FM2819, то видел фото нескольких печатных плат аналогичных фонарей. На одних были запаяны четыре резистора по 1 Ому, а на некоторых вообще SMD-резистор с маркировкой "0" (перемычка), что, на мой взгляд, вообще является преступлением.

Светодиод - это нелинейный элемент, и, поэтому, последовательно с ним необходимо включать токоограничивающий резистор.

Если заглянуть в даташит на светодиоды серии Cree XLamp XM-L, то можно обнаружить, что их максимальное напряжение питания составляет 3,5V, а номинальное 2,9V. При этом ток через светодиод может достигать величины в 3А. Вот график из даташита.

Номинальным током для таких светодиодов считается ток в 700 mA при напряжении в 2,9V.

Конкретно в моём фонаре ток через светодиод составил 1,2 A при напряжении на нём в 3,4...3,5V, что явно многовато.

Чтобы уменьшить прямой ток через светодиод я запаял вместо прежних резисторов четыре новых номиналом в 2,4 Ом (типоразмер 1206). Получил общее сопротивление в 0,6 Ом (мощность рассеивания 0,125W * 4 = 0,5W).

После замены резисторов прямой ток через светодиод составил 800 mA при напряжении в 3,15V. Так светодиод будет работать при более мягком тепловом режиме, и, надеюсь, прослужит долго.

Поскольку резисторы типоразмера 1206 рассчитаны на мощность рассеивания в 1/8W (0,125 Вт), а в режиме максимальной яркости на четырёх токоограничивающих резисторах рассеивается мощность около 0,5Вт, то от них желательно отвести излишнее тепло.

Для этого зачистил от зелёного лака медный полигон рядом с резисторами и напаял на него каплю припоя. Такой приём частенько применяется на печатных платах бытовой электронной аппаратуры.

После доработки электронной начинки фонаря покрыл печатную плату лаком PLASTIK-71 (электроизоляционный акриловый лак) для защиты от конденсата и влаги.

При расчётах токоограничительного резистора я столкнулся с некоторыми тонкостями. За напряжение питания светодиода стоит принимать напряжение на стоке MOSFET транзистора. Дело в том, что на открытом канале MOSFET-транзистора теряется часть напряжения из-за сопротивления канала (R (ds)on).

Чем выше ток, тем большее напряжение "оседает" по пути Исток-Сток транзистора. У меня при токе в 1,2А оно составило 0,33V, а при 0,8А - 0,08V. Также часть напряжения падает на соединительных проводах, которые идут с клемм аккумулятора на плату (0,04V). Казалось бы, такая мелочь, а в сумме набегает 0,12V. Так как под нагрузкой напряжение на Li-ion аккумуляторе проседает до 3,67...3,75V, то на стоке MOSFET"а уже 3,55...3,63V.

Ещё 0,5...0,52V гасит цепь из четырёх параллельных резисторов. В итоге на светодиод приходит напряжение в районе 3-ёх с небольшим вольт.

На момент написания этой статьи в продаже появилась обновлённая версия рассмотренного налобного фонаря. В нём уже встроена плата контроля заряда/разряда Li-ion аккумулятора, а также добавлен оптический датчик, который позволяет включать фонарь жестом ладони.

Количество светодиодов: 2

Режимы свечения: 4 режима
Режим стробоскоп: есть

- строительство;
- скалолазание;
- охота;
- рыбалка;
- ре

Спецификация фонаря

Кол-во светодиодов 2

Яркость 58000W

Увеличение есть

Основные

Гарантия 14 дней

Материал сплав алюминия

Артикул 7421

Цвет Черный

Универсальный да

Источник питания 2 x аккумулятор 18650 Li-ion

Сетевое З\У есть

Авто З\У есть

Упаковка

Вес товара с упаковкой 0.364 кг

Размер упаковки (Д x В x Ш) 12 x 10 x 11 см, 0.0013 м3.

Гарантия на товар составляет - 14 дней. В течение этого срока вы можете обратиться в наш магазин по любым вопросам гарантийного обслуживания.
Мы всегда стараемся идти навстречу покупателю. Если по какой-то причине вы захотите обменять или вернуть товар (не подошел, не понравился), это можно сделать в течение 7 дней со дня приобретения или получения на почте (пункт самовывоза, вручении курьером).

Питание налобного светодиодного фонаря с желтым диодом LED Headlight 5811 осуществляется от двух аккумуляторов типа Li-ion. Зарядка может производиться от сетевого зарядного устройства или же от автомобильного прикуривателя. Корпус фонаря выполнен из авиационного алюминия, защищен от попадания влаги, ударостойкий.

Фонарь легко закрепить на голове, есть возможность подбора нужного направления света, налобный ремешок также регулируется. Устройство имеет 4 режима свечения: мощный, экономный, стробоскоп, желтый. Фокусировка светового потока есть. Является лучшим в своем виде.

Количество светодиодов: 2
Фокусировка светового потока: есть
Тип фокусировки: поворотный механизм
Кнопка включения: сверху на фонаре
Режимы свечения: 4 режима
Режим стробоскоп: есть
Регулируемая длина ремней: да
Регулируемое положение фонарика: да
Источник питания: многоразовые аккумуляторы 18650 Li-ion

Налобный фонарь может вам пригодиться во многих жизненных ситуациях, таких как:
- строительство;
- скалолазание;
- охота;
- рыбалка;
- ре

799 руб.

Главное предназначение налобных фонариков - это осветить пространство при этом сохранить свободными руки. Однако у всех разные задачи и соответственно нужные разные налобные фонари, фонарик для спелеолога или альпиниста не подойдет для дайвера или велосипедиста.

В нашем магазине большой выбор налобных светодиодных фонарей. Есть компактные ультралегкие аккумуляторные фонари от компании Nitecore, которые идеально подойдут для бега в парке в ночное и вечернее время. Есть много функциональные фонари в Г -образном алюминиевое корпусе со световым потом от 1000 лм. Если вам необходим и дальний свет и возможность освещать пространство перед собой, тогда вам подойдут налобные фонари Led Lenser у которых есть функция фокусировки луча.

В магазинах сейчас большой выбор налобных фонарей зачастую правильно подобрать и быстро сориентировать сложно. Ниже мы выписали основные характеристики фонарей которые имеют крепление на голову. Рекомендуем при выборе фонаря учесть их и тогда вы не будете разочарованы покупкой.

Параметры фонарей которые имеют крепление на голову:

Мощность
Дальность
Время работы
Элементы питания (батарейки, аккумуляторы) и формфактор этих элементов
Наличие ближнего света или дополнительного красного
Фокусировка луча
Ударопрочность и водонепроницаемость
Цветопередача (насколько точно в свете фонарика различаются цвета)
Диммер (возможность плавной регулировки яркости налобника)
Крепление
Дополнительные специализированные функции (взрывобезопасные налобные фонари, фонари с крепление на каску)
Срок службы фонаря

Подробно про каждый параметр мы

Такая полезная вещь, как налобный фонарь, незаменима для велосипедистов, спортсменов, рыболовов. Кроме того, он очень пригодится в быту - как дома, так и на даче или в гараже. Об одном из таких фонарей данный обзор.

Обозреваемый фонарь использует яркий светодиод CREE XM-L T6, а также имеет нестандартное для подобных устройств место крепления кнопки включения/переключения режимов - не на самом корпусе фонаря, а сбоку, на резинке обхвата головы.

Упаковка ничем не примечательна - простая картонная коробка без какой-либо полиграфии и указания характера содержимого.

Комплект поставки: фонарь, зарядное устройство и переходник под евро-розетку.

Зарядка рассчитана на 4,5 Вольта при 500 мА.

Вся конструкция состоит из четырех элементов: собственно фонарика, регулируемых эластичных лямок для крепления к голове, кнопки включения/переключения режимов и отсека для элементов питания, расположенного на затылке.

Кнопка включения/переключения режимов расположена с левой стороны и установлена она «в разрыв» питающего провода, идущего от фонаря к блоку элементов питания.

Нажатия на кнопку мягкие и чёткие. Кнопка последовательно переключает следующие режимы: яркий —> тусклый —> мигающий—>выкл.

Функции запоминания последнего режима нет, поэтому при включении фонарь сразу переходит в «яркий» режим.

Сзади, то есть на затылке, расположен отсек для элементов питания.

Сам фонарь оказался закрепленным при помощи специальной клипсы, поэтому в случае необходимости его можно снять.

Направление свечения фонаря можно ступенчато регулировать от горизонтального до вертикального.

Фонарь имеет функцию «зума», то есть увеличения дальности светового пучка при помощи оптической линзы. В обычном режиме, предназначенном для освещения вблизи, линза максимально задвинута назад.

Для сужения светового пучка и как следствие, увеличения его дальности, необходимо вытянуть линзу вперед.

Сзади, под пластиковой решеткой, виден металлический корпус фонаря.

Отсек элементов питания представляет собой пластиковую коробку с резиновой крышкой. Крышка плотно закрывает отсек и крепится к корпусу с помощью специального кольца во избежание потери.

Элементами питания могут служить как один, так и два аккумулятора типа 18650 (в комплект не входят, поэтому необходимо приобретать отдельно).

Заряжать батареи можно тут же, не вынимая их из отсека. Для этого под специальной резиновой заглушкой имеется соответствующий разъем.

Ничем непримечательная, на первый взгляд, вставка из мягкого белого пластика с надписью «LED HEADLIGHT» при включении оказывается ничем иным, как задним сигнальным фонарем. В зависимости от режима работы фонаря он будет светиться (или мигать) красным цветом.

Без зума, максимальная яркость, фонарь закреплен на голове, луч направлен вниз под ноги:

А вот так выглядит фонарь в рабочем положении, то есть на голове:

Заключение

Фонарь очень понравился:

Яркий свет

Настраиваемый фокус

Питание от аккумуляторов с возможностью их зарядки прямо в фонаре

Подобие влагозащиты в виде резиновых крышек и заглушек

Удобные резинки, позволяющие подстроить крепление для комфортного ношения на голове любого размера

Удобное расположение кнопки переключения режимов

Относительно небольшой нагрев во время работы

И наверно главное - свободные руки. Что еще нужно для налобника?

Спасибо за внимание!

High Power TM19B: многофункциональный PowerBank для автомобиля и не только. Налобный фонарь на светодиоде CREE XM-L T6 Led headlight фонарь налобный аккумуляторный зарядка

Параметры фонарей которые имеют крепление на голову:

Новые статьи

Популярные статьи