Comment une torche est construite
Un chalumeau est un outil indispensable à la maison et dans l'industrie. Partout où il y a un manque de lumière, elle vous aidera à accomplir votre travail, à trouver un problème, à localiser un objet tombé ou roulé. Pour réparer une lanterne défectueuse ou l'améliorer, vous devez connaître son schéma de câblage.
Comment fonctionne une torche à main
La construction d'une torche à main n'est pas compliquée. Il se compose d'un compartiment à piles et d'un compartiment contenant un émetteur et un réflecteur, ainsi qu'un interrupteur.
Ce contenu n'a pas changé depuis l'invention de la torche électrique de poche, bien que la base des composants ait radicalement changé.
Schéma d'une torche simple
Le schéma du circuit électrique d'une simple lampe de poche se compose de trois éléments seulement :
- une batterie (ou plusieurs) ;
- interrupteur d'alimentation ;
- Une ampoule électrique.
Schéma d'une torche à LED
Dans les conditions actuelles, les ampoules à incandescence sont largement remplacées par les LED. Ils n'ont pas résisté à la concurrence en raison de leur moindre efficacité et de leur durée de vie plus courte. Dans les luminaires portables, les éléments émetteurs de lumière à semi-conducteurs sont également largement utilisés. Mais il n'est pas possible de remplacer simplement une ampoule par une LED (ou une matrice de LED). Vous avez besoin d'un dispositif qui limite le courant à travers les éléments semi-conducteurs. C'est ce qu'on appelle un conducteur et est un régulateur électronique de courant.
L'inconvénient de ce circuit est la faible réparabilité d'une telle torche - un technicien qualifié et un équipement de laboratoire approprié seraient nécessaires pour restaurer le circuit électronique.
Le conducteur pourrait être un habitué résistancequi limitera le courant et éteindra la tension excessive. Mais une grande partie de la puissance sera gaspillée dans la résistance. Pour une lanterne alimentée par le secteur, ce fait n'est pas important, mais pour une lanterne à piles ou à batterie, cet inconvénient peut être critique.
Important ! Dans la conception de la lanterne LED, un autre élément est ajouté - un dissipateur thermique. Bien que le rayonnement des LED ne soit pas fondamentalement lié au chauffage, la loi de Joule-Lenz ne peut être contournée. Le courant circulant dans les éléments rayonnants génère de la chaleur. Si l'on n'y prend garde, la surchauffe des DEL réduira considérablement leur durée de vie.
Schéma d'une lampe frontale
La lampe frontale est un modèle populaire de lampe de poche à DEL. Une telle lampe de poche vous permet de libérer complètement vos mains et de diriger le faisceau lumineux vers l'endroit souhaité en tournant la tête : en suivant votre regard. C'est pratique pour réparer une voiture, marcher dans des endroits sombres, etc.
Le schéma d'un tel luminaire est construit selon le principe suivant :
- le circuit de commande (responsable de la commutation des modes) ;
- amplificateur tampon ;
- un interrupteur à transistor pour allumer la LED.
L'une des variantes de ce dispositif est celle où l'unité de contrôle est faite sur un microcontrôleur standard (par exemple, ATtiny85), avec un programme pour contrôler le mode de l'émetteur, l'amplificateur intermédiaire est un amplificateur opérationnel OPA335, et un transistor à effet de champ IRLR2905 est utilisé comme commutateur.
Ce circuit est peu coûteux et fiable mais il présente un inconvénient technologique : vous devez programmer le contrôleur avant l'installation. Par conséquent, dans la production de masse, une puce spécialisée FM2819 est utilisée comme unité de commande (la désignation abrégée 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 ;
- lumière stroboscopique (lumière clignotante).
Les modes sont changés de façon cyclique en appuyant brièvement sur le bouton. Une pression longue sur le bouton fait passer la lampe en mode SOS. Il n'est pas possible de modifier le programme (du moins la fiche technique ne mentionne pas une telle possibilité). L'appareil ne nécessite pas d'amplificateur intermédiaire, mais il n'est pas possible de connecter des LED très puissantes directement à la sortie - il existe une limitation de la charge (et une protection contre les dépassements de charge).
Par conséquent, les éléments de haute puissance sont connectés par un commutateur. Dans la plupart des cas, il s'agit d'un transistor à effet de champ qui permet un fonctionnement continu à courant élevé dans le circuit de drain, tel que le FDS9435A de Fairchild ou similaire, qui peut être choisi parmi les paramètres du tableau de spécifications du FDS9435A.
| Structure | Tension grille-source maximale, V | Résistance du canal à l'état ouvert | Puissance maximale dissipée, W | Courant de drain le plus élevé en mode continu, A |
| Canal P | 25 | 0,05 Ohm à 5,3 A, 10 V | 2,5 | 5,3 |
Le circuit de la torche se résume à deux éléments actifs et à un harnais de quelques condensateurs et résistances (plus des éléments de batterie et une matrice de de LEDsbien sûr).
Schéma d'une torche rechargeable avec une charge de 220V
Il est plus pratique et plus économique d'alimenter la torche non pas avec des piles, mais avec des batteries rechargeables qui peuvent être rechargées. Il est encore plus pratique d'avoir une lampe de poche dont les piles peuvent être rechargées sans les sortir du boîtier. Il suffit de brancher la torche sur un réseau monophasé de 220V.
Ici, des éléments ont été ajoutés au circuit conventionnel :
- redresseur demi-onde sur les diodes VD1, VD2 (peut aussi être monté en pont) ;
- Condensateur de ballast pour amortir la surtension C1 avec résistance de décharge R1 ;
- résistance R2 pour limiter le courant de charge de la batterie ;
- R4VD5 chaîne pour indiquer la connexion à l'alimentation secteur.
Important ! Ces circuits sans transformateur présentent un inconvénient de taille. Si un point du circuit est touché accidentellement, il y a un risque de mise sous tension. L'utilisation d'un transformateur abaisseur de tension, en revanche, entraîne une augmentation significative du poids et des dimensions.
C'est pourquoi ce système est de plus en plus rare. Les alimentations externes à faible tension de sortie (y compris la charge à partir d'un dispositif compatible USB) sont utilisées pour charger les batteries sans les retirer.
Mise à niveau des torches
En examinant de près le schéma de la torche de la section précédente, il est évident que la LED VD5 est toujours allumée lorsqu'elle est connectée à 220V. Son éclat est indépendant de la charge et même de la présence de piles. Pour éliminer cet inconvénient, le circuit d'indication doit être inclus dans le circuit de charge de la batterie. Pour ce faire, installez une résistance R5 de 0,5W de sorte qu'à un courant de 100mA, elle fasse chuter environ 3V (environ 30 Ohms). Le circuit d'indication doit être connecté en parallèle, en respectant la polarité.
Tous les changements et ajouts sont indiqués par la ligne bleue. Après modification, la LED ne s'allumera qu'en cas de courant de charge (avec l'alimentation de la matrice de l'émetteur éteinte !).
Contrôle de la fonctionnalité
Si une torche chinoise est en panne, vous pouvez essayer de trouver l'élément défectueux et le remplacer ou Réparation. L'algorithme de recherche est présenté sur l'exemple d'une lampe de poche alimentée par le secteur.
- Si la lanterne ne brille pas, si l'indicateur ne s'allume pas lorsqu'elle est branchée, il faut vérifier si le circuit est alimenté en 220V. Pour ce faire, mesurez la tension CA au point 1. S'il n'y a pas de tension, vérifiez le cordon d'alimentation et le connecteur.
- Si tout est correct, le voyant doit être allumé. Si ce n'est pas le cas, vérifiez son circuit ainsi que la diode VD2 pour un court-circuit.
- Retirez ensuite les piles et vérifiez la tension continue au point 2 - elle doit être approximativement égale à la tension des piles. Si non, vérifiez si les diodes VD1, VD2 sont OK.
- Si tout est OK, les piles sont probablement défectueuses. Vérifiez la tension de la batterie.
- Si ce n'est pas le cas, il faut vérifier l'interrupteur à l'aide d'un testeur en mode de test sonique (avec l'appareil débranché du secteur et les piles déconnectées !).
- Si tout est OK ici aussi, le défaut se situe dans le pilote ou dans la matrice de LED.
Avec quelques connaissances en électrotechnique, il n'est pas difficile d'améliorer ou de réparer une torche à main. L'essentiel est de comprendre la construction.