Уникальный фонарь LED | Полный проект электроники с пояснениями

Здесь представлен LED фонарь, который также выполняет функции аварийного освещения или освещения палатки. Конструкция имеет все необходимые функции, включая включение/выключение switch, необслуживаемую аккумуляторную батарею, встроенное зарядное устройство и многое другое. Встроенную батарею можно заряжать от любого внешнего входного напряжения постоянного тока 500 мА в диапазоне от 9 В до 18 В с помощью встроенного регулятора напряжения.

Схема и работа уникального фонаря LED

Принципиальная схема уникального фонаря LED представлена на рис. 1. Он имеет всего несколько недорогих и дискретных компонентов. Входная часть схемы представляет собой предварительный регулятор, подключенный к популярному 3-контактному стабилизатору с фиксированным напряжением 7806 (IC1) для преобразования источника питания 9–18 В постоянного тока в стабильное выходное напряжение 6 В постоянного тока. Здесь зарядное устройство реализовано без использования специального чипа SMD, такого как TP4056. Вместо этого используются два малосигнальных транзистора S8550 и S8050 (T1 и T2) и один прецизионный регулируемый шунтирующий регулятор TL431 (IC2).

Реле 6 В (RL1) выполняет функцию автоматического освещения switch. Когда на разъеме CON1 нет внешнего источника постоянного тока, RL1 обесточивается, и его общий полюс соединяется с размыкающим контактом. Когда switch S1 замкнут, светодиод 3 получает питание 3,7 В от резервной батареи BATT.1 через резистор (R8), который устанавливает ток в безопасных пределах. Закройте S1, чтобы включить светодиод 3.

Когда на CON1 доступен внешний источник постоянного тока, на RL1 подается напряжение, и его полюс соединяется с клеммой NO. В это время светодиод 3 будет выключен независимо от положения S1. Зарядное напряжение доступно на BATT.1.

BATT.1 — это одноэлементный (1S) литий-ионный аккумулятор с номинальным напряжением 3,7 В и максимальным напряжением 4,2 В. Здесь можно использовать любой компактный аккумулятор для мобильного телефона, имеющий встроенные функции защиты. Например, вы можете использовать литий-ионный аккумулятор типа Nokia BL-5C (3,7 В/1020 мАч), BL-5J (3,7 В/1320 мАч) или 18650 со встроенной защитной платой.

Схема безопасно заряжает батарею до напряжения 4,20 В через T2 и IC2 вместе с резисторами ограничения зарядного тока R1 и R2. Светодиод 1 загорается, когда зарядный ток превышает 120 мА, while Светодиод 2 светится, указывая состояние зарядного устройства/аккумулятора. Обычно светодиод 2 горит if уровень заряда батареи >3,3 В, но он может оставаться тусклым if светодиод 1 включен. Однако иногда оба эти индикатора не работают из-за неопределенных электрических характеристик и допусков компонентов. Обратите внимание: будьте уверены, схема зарядного устройства будет работать в фоновом режиме.

Создание и тестирование

Схема PCB в реальном размере для уникального фонаря LED показана на рис. 3, а схема его компонентов — на рис. 4. После сборки схемы на PCB подключите внешний источник постоянного тока к CON1.

Загрузите PCB и PDF-файлы компоновки компонентов: нажмите здесь

В качестве корпуса используйте небольшую акриловую самодельную коробку или коробку, напечатанную на 3D-принтере. После того как плата заполнена и протестирована, поместите схему (с батареей) в корпус. В качестве корпуса автор использовал полупрозрачную форму для печенья (рис. 5).

Т.К. Харендран — основатель и промоутер TechNode Protolabz