Замена лампочки на светодиод в фонарике

Захаров Денис, Украина

Светодиодные светильники и лампы широко применяются сегодня для искусственного освещения помещений в доме, квартире, офисах и гаражах. Светодиодные источники света постоянно дешевеют, что способствует росту рынка сбыта продукции.

Популярные фонарики (Рисунок 1) имеют встроенный светодиод мощностью 1-3 Вт и регулируемую фокусировку.

Светодиодный фонарь имеет множество преимуществ перед обыкновенным фонарем, где источником света является лампа накаливания. Из Таблицы 1, видно, что светодиод мощностью в 3 Вт заменяет лампу накаливания 20 Вт.

Практически во всех фонарях установлены светодиоды холодного свечения с цветовой температурой 5000 – 6000К, и это не всегда хорошо. Скажем, для чтения книги лучше воспользоваться светодиодом с температурой свечения 3000К. Конечно, можно переоборудовать фонарик путем замены светоизлучающего элемента. Однако это не всегда возможно, т.к. матрица может быть залита силиконом для предотвращения коррозии.

В домашних условиях можно сделать особый фонарик, который будет хорошо светить, и потребует минимальных финансовых затрат. Для этого нужно найти старый корпус фонаря (Рисунок 2). Автор использовал дешевый китайский фонарик.

Собственный аккумулятор и оптика этого фонаря оставляют желать лучшего, поэтому все внутренности нужно изъять из корпуса. На Рисунке 3 показана оптика, состоящая из 3-х коллиматоров с углом свечения 45°.

Источником света служат светодиоды (Рисунок 4) мощностью 3 Вт с максимальным световым потоком 180 лм и цветовой температурой 3200К. Поскольку поместить хороший аккумулятор в выбранный корпус невозможно, было принято решение воспользоваться аккумулятором емкостью 850 мА·ч от мобильного телефона. Слабый источник питания не позволяет светодиодам работать на полную мощность, так как потребление каждого их них равно примерно 500 мА. При параллельном включении трех светодиодов суммарный ток составляет 1500 мА, что для данной батареи чрезмерно много. Также необходимо учитывать, что при работе на полную мощность светодиоды потребуется укомплектовывать дополнительными радиаторами. В использованном корпусе места под теплоотводы нет. Чтобы не допустить перегрева матриц и перегрузки батареи, максимальный ток матрицы из 3-х светодиодов ограничен до 600 мА.

Для ограничения тока использован обыкновенный резистор в несколько Ом. Собирать специальные драйверы смысла нет, так как номинальное напряжение на светодиоде составляет 3.6 В, а напряжение аккумулятора 3.7 В.

На Рисунке 5 изображено световое пятно стандартного фонаря, а на Рисунке 6 – модернизированного.

Светодиодные фонари практически вытеснили все остальные модели. Они надежны, устойчивы к внешним воздействиям, долговечны. Одного источника питания хватает на длительный срок эксплуатации светильника. Однако, иногда возникают проблемы и требуется замена светодиода в фонарике. Чаще всего, производить ремонт LED приборов приходится самостоятельно, поэтому надо знать, как это делается.

Какие диоды используются в фонариках

Существует несколько конструкций фонариков, в которых установлены разные типы светодиодов:

• белые сверхъяркие элементы 5 мм в традиционном корпусе сигнального типа;
• LED типа SMD, которые применяются в поисковых фонарях.

Первый вариант сегодня чаще всего встречается в китайских светильниках, хотя изначально такими светодиодами были оснащены все устройства. Их преимущество состоит в компактности, низком потреблении электроэнергии. Первые конструкции мощных фонарей были сделаны путем объединения множества сигнальных светодиодов на одной плоскости. Для каждого из них имелся свой отражатель, направляющий световой поток в единый общий пучок. Такой способ эффективен и применяется до сих пор.

Второй тип выигрывает за счет своей мощности — каждый светодиод типа SMD обладает тремя излучающими кристаллами, что увеличивает световой поток, как минимум, втрое.

Рассмотрим их внимательнее.

Мощные светодиоды для фонарей

К наиболее эффективным видам относят изделия американской фирмы Cree. Среди них выделяются следующие виды:

• XR-E. Мощный светодиод, способный развивать 3,7 Вт. При толщине всего 2 мм его диаметр составляет 21 мм;
• XP-E. Более современная модификация с уменьшенной линзой. Размер этого светодиода на 80 % меньше, чем у предыдущей модели;
• XP-G. Элемент, особенностью которого является заметное потемнение в центре светового пятна при фокусировке;
• XM-L. Размер сторон квадратного корпуса составляет всего 5 мм, что позволяет вместить несколько компонентов в небольшой корпус. Серия состоит из нескольких моделей, которые полностью взаимозаменяемы и обладают разной мощностью. В настоящее время на таких светодиодах изготавливаются 95 % всех фонариков.

Еще одной фирмой, изготавливающей мощные и популярные LED конструкции, является бельгийская компания Luminus. В фонариках используются разновидности:

• SST-50. Способен излучать световой поток до 1250 Лм. Цветовая температура — 3000 К. Нуждается в радиаторе, Размер подложки 21 мм, высота — 7мм. Напряжение питания — 3-3,7 В;
• SST-90. Многокристальный светодиод с медной подложкой. Излучает белый яркий свет с цветовой температурой 5500 К. Диаметр подложки — 21 мм;
• SBT-70. Светодиодный модуль, может быть одно- или многоцветным. Мощность достигает 40 Вт;
• SBT-90. Максимальная светоотдача составляет 1400 Лм при токе до 9 А. размер излучающей поверхности составляет 9 мм 2 . Цветовая температур — 6500 К, что позволяет создавать яркий и плотный световой пучок.

Интересно! Эти светодиоды отличаются высокими эксплуатационными показателями, долговечностью и надежностью. Такое сочетание качеств стало причиной появления большого количества подделок из стран Юго-Восточной Азии. Нерадивые производители либо указывают технические характеристики, соответствующие фирменным образцам, либо напрямую именуют свои изделия названиями известных изготовителей. Если возникают сомнения, следует попросить у продавца сертификат качества. Как правило, на фирменных моделях фонариков никаких затруднений не возникает, но подделки никаких подтверждающих документов не имеют.

Как заменить светодиод

Порядок замены светодиодов в фонариках практически одинаков для всех моделей светильников. Они различаются лишь формой корпуса и количеством LED компонентов, но сам принцип от этого не меняется. Прежде всего, необходимо приготовить инструменты:

Перечислены только самые необходимые инструменты, в процессе замены могут понадобиться и другие приспособления. Например, в некоторых типах корпусов нужен шестигранный ключ с отверстием в центре. За неимением такового обходятся обычными ножницами или штангенциркулем.

Процедура замены не составляет принципиальной сложности и не требует от пользователя большого опыта. Однако, базовые навыки работ с паяльником и некоторые познания понадобятся в любом случае. Рассмотрим порядок действий поэтапно.

Разбираем фонарь

Замена требует разборки корпуса фонарика. Сначала надо извлечь источники питания. В зависимости от конструкции, это могут быть пальчиковые батарейки типа ААА, литиевые аккумуляторы. В карманных или поисковых фонариках аккумуляторный отсек находится в задней части и оснащен собственной крышкой. У налобных светильников он может быть выносным, или представлять собой небольшое гнездо под аккумуляторы-таблетки.

Вторым действием станет демонтаж защитного стекла. Отвинчивается и снимается крышка в передней части. Стекло может быть жестко прикреплено к ней, или являться отдельной деталью. После этого необходимо удалить отражатель, который может быть зафиксирован резьбовым кольцом, или просто прижат защитным стеклом.

После этого становится виден проблемный светодиод, который подлежит замене.

Демонтаж светодиода

В некоторых моделях фонариков светодиод совмещен с отражателем в один узел. Отсоединить и поменять его проще, так как плата крепится к рефлектору двумя маленькими винтами. Это обычно делается на недорогих китайских фонариках. Более надежные поисковые или карманные виды собраны более сложным образом. Их приходится разбирать при помощи шестигранного ключа с отверстием по центру, остриями ножниц или раздвинутыми губками штангенциркуля. Важно, чтобы при извлечении не пострадали провода или детали платы.

При помощи паяльника отпаивают контакты и пинцетом аккуратно вынимают светодиод. Важно, чтобы форма подложки нового элемента соответствовала размеру и конфигурации старого элемента. Иначе придется делать прорези под провода, для чего используют болгарку или дремель. Светодиод припаивают, обильно смазывают термопастой и вставляют в гнездо.

Сборка фонаря

Сборка производится в обратном порядке. Все нагревающиеся элементы — подложку, радиатор и прочие компоненты — покрывают термопастой. Для карманных фонариков это не так важно, но для мощных поисковых моделей исключить перегрев надо обязательно. Иногда приходится выпаивать старый терморезистор, который затем сложно прикрепить к подложке. Его обычно покрывают слоем термопасты и просто оставляют под платой. После того, как все элементы и крышки установлены, проверяют работоспособность фонарика. Если никаких проблем не возникло, замена светодиода считается удачно завершенной.

Основные выводы

Поменять вышедший из строя светодиод не сложно, но некоторый навык работы с паяльником понадобится. Процесс замены состоит из следующих этапов:

• приобретение нового светодиода на замену;
• демонтаж фонарика;
• извлечение проблемного компонента;
• установка нового элемента;
• сборка фонарика.

Несмотря на внешние различия светильников, порядок действий практически одинаков для всех моделей. Свои способы замены излагайте в комментариях.

Как продлить «жизнь» лампочке? Как отремонтировать лампу накаливания? Как увеличить срок службы фонарику?

Ответом на эти вопросы будет замена обычной лампы накаливания светодиодом. Одной заменой мы сразу «убьём двух зайцев» — наша новая лампочка будет светить и служить дольше. У светодиодов срок службы больше, а ток потребления меньше.

Для замены лампочки на светодиод нам понадобится:

• негодная лампочка;
• светодиод (какого Вам надо свечения);
• сопротивление 10-30 Ом.

Шаг 1. Разбираем негодную лампочку. Для этого аккуратно разбиваем и удаляем стеклянную колбу.

Шаг 2. У светодиода откусываем одну ножку. Обратите внимание на полярность подключения светодиода. Если светодиод не горить надо поменять полярность выводов светодиода или полярность батареек.

Шаг 3. К короткой ножке припаиваем токоограничивающее сопротивление 10 — 30 Ом. Сопротивление зависит сколько используется батареек в фонарике, какой марки светодиод и какую яркость свечения Вы хотите получить.

Шаг 4. Впаиваем светодиод с сопротивлением в цоколь лампочки.

Придерживаем ножку светодиода пинцетом для отвода тепла. Во избежание перегрева долго (более 2 сек) светодиод греть НЕЛЬЗЯ!

Шаг 5. Получившуюся «вечную» лампочку вкручиваем в фонарик или в другое подобное устройство.

Светодиод можно использовать разной яркости и цвета свечения. Нам нужен был цвет свечения красный для работ с пчёлами. Так же можно использовать красный свет при фотопечати.

Таким способом замены обычных лампочек на светодиодные существенно продлят срок службы батарей как в фонариках, так и других устройствах, например в детских игрушках, ночниках или для индикации в оборудовании и т.п.

А.Зотов, Волгоградская обл.

П О П У Л Я Р Н О Е:

Далеко не все автомобили оборудованы электронными вольтметрами. А это достаточно нужный прибор в автомобиле. Он позволяет следить за зарядкой и состоянием аккумулятора. Это очень важно, особенно в зимний период. Подробнее…

Простая система автополива

Вот и пришла весна! У меня, так же как и у других дачников возникла потребность в автоматизации полива своего дачного участка.

В основном причина необходимости в автополиве предназначена для получения хорошего урожая, а также потому, что мы приезжаем на дачу в основном по выходным.

Планшетный компьютер (планшетник) — это практически полноценный персональный компьютер, с возможностью подключения мыши и клавиатуры. Такие планшеты работают под операционными системами: Windows, MacOS X, Android и вполне совместимы с обычными настольными компьютерами. Такие устройства сейчас всё большей популярностью становятся, особенно у детей. Они будут отличным выбором для рабочего использования, учёбы и конечно, для игр.