Дефекты кварцевых часов

Разберем порядок дефектации на примере кварцевых часов, у которых, помимо трех стрелок, имеется календарь «день недели — дата». Это не самые примитивные часы, но и не сложные многофункциональные, о ремонте которых, в зависимости от модели, необходимо вести отдельный разговор. Квалифицированный ремонт невозможен без профессионального инструмента. Поэтому мы будем считать, что наша мастерская оснащена прибором типа Q-test 4000, Q-test 6000 или подобным, позволяющим проверять не только точность часов, но и некоторые другие параметры, и прибором для проверки герметичности, например Waterproof Checker.

Фэйс-контроль

При определении дефекта необходимо принимать во внимание жалобы клиента, но в любом случае часовщик должен проверить часы полностью.

Начнем с внешнего осмотра. В некоторых случаях даже без вскрытия часов удается установить причину неисправности. Если же часы гарантийные, то тщательный внешний осмотр позволит избежать проблем в общении с клиентом и уменьшить потери денег. Особенно важно в этом случае определить, носились ли часы, не были ли вскрыты.

Для этого осматриваем корпус и браслет на наличие мелких царапин, забоин, потертостей покрытия и т.п. Особое внимание уделяем замку браслета: в первую очередь следы носки обычно появляются именно на застежке. Осматриваем стекло на предмет царапин, сколов (особенно по контуру). Очень часто даже после нескольких недель носки по краю стекла образуются мелкие сколы. Проверяем работу застежки — работает ли она, не перекашивается ли при застегивании. Все обнаруженные недостатки показываем клиенту и заносим состояние часов в квитанцию о приемке.

Чтобы определить, не были ли часы вскрыты до нас, смотрим наличие вмятин или царапин на крышке и корпусе часов. Однако обнаружив следы вскрытия на вроде бы гарантийных часах, не спешите грешить на клиента. Когда-то, когда у нас продавалась только отечественная «механика», на крышке новых часов не могло быть никаких царапин. Сейчас ситуация сложнее. В кварцевых часах довольно часто делают предпродажную замену батарейки, и в этом случае гарантийные часы будут иметь следы вскрытия. Отказывать человеку в гарантийном ремонте таких часов неправильно. Поэтому необходимо обращать внимание на следы неквалифицированного вскрытия. Как правило, мастерские, занимающиеся

гарантийным ремонтом и предпродажной подготовкой, имеют нормальное оборудование, не оставляющее следов. А вот если часы открывались ножницами, то ни о каком гарантийном ремонте уже не может быть речи.

Следующий шаг — проверка герметичности. Все часы, поступающие в ремонт, необходимо в обязательном порядке при клиенте проверять на герметичность — во многих случаях впоследствии это позволит избежать споров с клиентом и потери времени и денег. Восстановление герметичности, особенно если в мастерской нет течеискателя, очень долгая работа, за которую клиент больших денег, как правило, платить не склонен.

Герметичность необходимо проверять в двух режимах: на максимальном давлении, на которое рассчитаны часы, и на малом давлении, около 0.2 атм. Двойная проверка особенно актуальна для японских часов. Дело в том, что у них водонепроницаемость головки обеспечивается сальником, расположенным на втулке головки. Отверстие под головку по форме является не цилиндром, а скорее конусом. Чем выше давление, тем сильнее сальник оказывается вжат в корпус и тем лучше уплотнение. Получается парадокс: при большом давлении часы воду держат, а при малом могут пропускать.

Для точного определения дефекта часы необходимо вскрывать. Но при наличии оборудования определить примерное местонахождение неисправности можно и без вскрытия.

Прибор Q-test имеет два датчика, позволяющих измерить точность часов: емкостной и индуктивный. Мы замеряем точность на обоих датчиках. Индуктивный срабатывает на электромагнитное поле, создаваемое катушкой шагового двигателя. Если импульсы есть, то мы совершенно четко можем сказать, что электронный блок и катушка работают (но это еще не означает, что они полностью исправны!). Если на индуктивном датчике импульсов 32 КГц нет, а на емкостным — есть, то, не открывая часов, можно с очень большой долей уверенности сказать, что неисправна катушка.

Нередко причиной останова механизма является неисправность календаря. Поэтому, если прибор показал, что электронный блок и катушка вроде бы работают, до вскрытия проверяем календарь.

Делаем это в два этапа. Сначала переводом стрелок проверяем, как он срабатывает. В абсолютном большинстве современных часов дата переключается в два этапа: сначала диск начинает перемещаться медленно, а затем перескакивает резко, со щелчком. Если этого резкого прыжка нет хотя бы на одном из зубьев, значит, диску что-то мешает. На втором этапе проверяем работу механизма ускоренной корректировки.

В разных часах ускоренная корректировка календаря сделана по-разному. Для проверки выставляем время примерно на 4-5 часов утра, так, чтобы гарантированно выйти из запретной зоны, и, согласно правилам данных часов, переводим дату.

Иногда на аналоговых кварцевых часах неисправность колесной системы можно определить по небольшому подергиванию секундной стрелки.

Итак, все работы по дефектации, которые могут быть выполне-ны без вскрытия часов, мы сделали. Пора открывать крышку и изучать механизм более детально.

Вскрытие покажет

В кварцевых часах в первую очередь смотрим состояние источника питания, т.е. проверяем напряжение на батарейке. В большинстве инструкций по ремонту написано, что напряжение должно быть не менее 1.45 В. Я считаю, что, если в принесенных в ремонт часах батарейка дает менее 1.5 В, лучше перестраховаться и заменить ее.

Пониженное напряжение может иметь различные проявления. Шаговый двигатель, как правило, перестает работать при напряжении 1.35 В, в лучших часах — 1.25 В, в то время как генератор может продолжать работать и при напряжении менее 1 В. То есть генератор и катушка будут выдавать импульсы, но они окажутся слабы для того, чтобы привести в движение колесную передачу.

Устанавливаем батарейку на место, и теперь уже во вскрытых часах проверяем работу генератора по емкостному и индуктивному датчикам.

Если емкостный датчик показывает наличие импульсов, а индуктивный — нет, то почти наверняка проблемы в катушке.

Если оба датчика показывают наличие импульсов, проводим детальное исследование параметров электронного блока. Для этого опять вынимаем батарейку, выдвигаем головку в крайнее положение и замеряем ток, потребляемый электронным блоком. В этом положении головки генератор продолжает работу, а катушка и каскады делителя, имеющие значительное потребление, отключены. Это собственный ток, потребляемый блоком. Для каждого механизма этот параметр индивидуальный и указан в документации, но в абсолютном большинстве случаев он не должен быть больше 0.4-0.5 мкА, а в простых часах — 0.25 мкА. Повышенный ток блока может быть причиной быстрой разрядки батарейки или остановки часов. Если ток выше нормы, блок подлежит замене. Теоретически можно попробовать почистить дорожки, если утечка происходит из-за грязи, или сделать еще что-то, но, по-хорошему, блок надо менять.

Пытаться ремонтировать что-либо в блоке почти бессмысленно. Он состоит из микросхемы, кварца, постоянного конденсатора и платы с дорожками. Если коррозия съела дорожки, теоретически их можно пытаться восстановить, но это сложное и невыгодное дело. Микросхема в большинстве часов залита компаундом и не может быть выпаяна.

Неисправность резонатора можно отловить с помощью прибора. Точность хода всех современных часов не должна быть хуже 6-10 секунд в сутки. Если прибор показывает отклонение 20-30 с/сутки, то это свидетельствует о неисправности кварца. Но менять его почти бесполезно. Во-первых, далеко не всегда его можно выпаять: около ,80% часов имеют не припаянный, а приваренный кварц. Во-вторых, обычно кварцевый резонатор имеет частоту не точно 32768 Гц, а несколько отличающуюся. Микросхема, кварц и конденсатор подобраны друг к другу, и, заменив кристалл на другой, с иной частотой, мы может получить очень плохую точность. Замена кварца может иметь смысл только в механизмах, имеющих подстроечный конденсатор, регулирующий частоту колебаний.

Если ток в пределах нормы, проверяем катушку, прежде всего — сопротивление. Оно должно быть в районе 2 КОм (обычно в диапазоне от 1.4 КОм до 2.5 КОм, точнее необходимо смотреть в документации). Меньшее сопротивление является признаком внутреннего замыкания в катушке, большее — обрыва. В любом случае катушка подлежит замене.

После этого проверяем катушку на закорачивание на массу. Для этого измеряем сопротивление между каждой из контактных площадок катушки и массой. Оно должно быть больше 1 МОм.

Вдвигаем головку на место и замеряем полный ток механизма. Если электронный блок и катушка исправны, а ток потребления больше нормы, то причина неисправности находится в механической части часов. Малое превышение (примерно в 1.5 раза от нормы) свидетельствует о наличии грязи, соринки и т.п. в колесной передаче. Обычно в этом случае клиент жалуется на сбои по времени: отставание, временный останов. Большее — в 2-3 раза выше нормы — потребление, как правило, связано с заклиниванием колес.

Таким образом, мы проверили электрическую и электронную части механизма. Переходим к механической. Ее так же как и в механических часах разбираем и осматриваем. Как правило, причины остановки такие же, как в механике: попавшая ворсинка, коррозия, замятый зуб и т.п. Только мощность шагового двигателя меньше, чем в механических часах, поэтому и любая соринка оказывается более критичной.

Единственной особенностью кварцевых часов является наличие в них ротора — магнита. Если в часы попала металлическая стружка, соринка, она в конце концов притянется к ротору шагового двигателя. Причем она не будет оставаться на нем неподвижно, а будет «гулять», перемещаться по нему под воздействием магнитных полей. И в какие-то моменты она может стопорить вращение двигателя.

Источник - http://www.oclock.info

Ремонт дрели, шуруповерта Как заменить сверлильный патрон

Даже у самого надежного фирменного электроинструмента, такого как электродрель, перфоратор или шуруповерт, не говоря об инструменте китайского производства, со временем, в зависимости от интенсивности эксплуатации, изнашивается и начинает плохо держать сверла, биты, или заклинивать зажимной патрон.

Такая участь постигла и патрон моей электродрели, служащей верно уже более 12 лет. Проявляться неисправность начала с заклинивания, выражающегося в трудности вращения отжимного кольца. Вдобавок вовнутрь патрона при ремонте квартиры попала вода, и в направляющих пазах кулачков патрона появился налет ржавчины. Рабочие поверхности кулачков тоже износились. Хотя сверлильный патрон еще был рабочим, но менять сверла было крайне неудобно. Решил заменить его новым, и тут возник вопрос, а как снять патрон с вала дрели?

Способы крепления сверлильного патрона

Для того чтобы ответить на вопрос как снять сверлильный патрон нужно разобраться в существующих способах крепления патронов на валах дрелей и шуруповертов.

Применяются два способа закрепления зажимного патрона на электроинструменте. Первый способ предложил еще в 1864 году Стивен Морзе с помощью конуса. Морзе кстати является и изобретателем спирального сверла. Суть способа заключается в сопряжении двух поверхностей в виде вала и детали с отверстием, имеющих одинаковую конусность с углом в диапазоне от 1°25’43" до 1°30’26". В честь изобретателя этот способ крепления назвали конус Морзе, который изображен на фотографии ниже. Конус на фотографии имеет больший угол для наглядности.

Способ крепления на конусе Морзе широко распространен, так как является простым и достаточно надежным при нагрузках вдоль оси, как в дрелях и шуруповертах. Для крепления сверлильного патрона достаточно с небольшим усилием надеть его тыльной стороной на вал с конусом Морзе. Снимается патрон тоже просто, достаточно нанести удар по его корпусу вдоль оси в направлении места установки сверла молотком. Возможность быстро устанавливать и снимать инструмент в процессе работы является главным преимуществом крепления с помощью конуса Морзе.

Второй, более распространенный в настоящее время для крепления сверлильного патрона на валах электроинструмента, это резьбовой.

На конце вала, выходящего из дрели или шуруповерта, нарезана метрическая или дюймовая резьба и сверлильный патрон, как гайка до упора во фланец, накручивается на этот вал. Так как резьба правая, а при выполнении работ в основном патрон вращается по часовой стрелке, то он постоянно затягивается и тем самым обеспечивается надежное его крепление на инструменте.

Каким способом закреплен сверлильный патрон на инструменте

Внешним осмотром электроинструмента, зачастую не удается определить, каким способом закреплен сверлильный патрон. Но если знать маркировку, то способ крепления будет определен даже при беглом взгляде на патрон.

Маркировка сверлильных патронов крепящихся с помощью конуса Морзе

В соответствии с ГОСТ 9953-82 «Конусы инструментов укороченные. Основные размеры.» предусмотрено девять типоразмеров конусов Морзе для крепления сверлильных патронов: В7, В10, В12, В16, В18, В22, В24, В32 и В45. Чем число после буквы В больше, тем больше размер конуса.

Теперь и Вы с легкостью определите способ установки сверлильного патрона, изображенного на фотографии по нанесенной на нем маркировке. Очевидно, что данный патрон крепится с помощью конуса Морзе типоразмера В10. Для снятия с вала электроинструмента этого патрона понадобится сбить его молотком.

В маркировке перед В10 нанесены еще цифры 1-6. Они обозначают диапазон диаметров хвостовиков свёрл, которые позволяет зажимать патрон.

Маркировка сверлильных патронов
крепящихся с помощью резьбы
Для крепления сверлильного патрона на инструменте с помощью резьбы применяется как метрическая, так и дюймовая резьба. Патроны отечественного производителя, как правило, выпускаются с метрической резьбой, а импортного производителя всегда с дюймовой.

Сверлильный патрон с креплением посредством метрической резьбы обычно имеет на корпусе маркировку следующего вида: 1,5-13 М12×1,25. Числа 1,5-13, как Вы, наверное, уже догадались, означают диаметр хвостовиков сверл или другого инструмента, которые возможно зажать в данном патроне. Буква М обозначает, что резьба метрическая, числа 12 и 1,25 обозначают диаметр резьбы и шаг ее нитки соответственно. В настоящее время сверлильные патроны с креплением на метрической резьбе практически не встречаются, разве что такой патрон можно увидеть на старой ручной дрели советского производства.

В настоящее время рынок заполнен электроинструментом зарубежного производителя, и сверлильные патроны на нем, как правило, крепятся с помощью дюймовой резьбы.

Маркируются сверлильные патроны с дюймовой резьбой по такому же принципу, как и патроны с метрической резьбой. Например, 2-13 мм 1/2 –20 UNF, как на фотографии. Числа 2-13 обозначают диапазон зажимаемых диаметров хвостовиков сверл, 1/2 - диаметр резьбы в дюймах (для справки, один английский дюйм равен 2,54 см), 20 указывает на количество ниток резьбы на один дюйм (шаг резьбы).

Узнав правила маркировки сверлильных патронов, теперь Вы без труда определите способ его крепления на инструменте и сможете выбрать правильную технологию замены патрона. Маркировка также позволить приобрести взаимозаменяемый патрон в случае его износа или поломки на дрели или шуруповерте.

Какой по способу зажатия сверлильный патрон для дрели лучше

В бытовых дрелях и шуруповертах обычно устанавливают один из видов по способу зажатия рабочего инструмента патронов, это с помощью ключа и быстрозажимные. Ключевые кулачковые патроны появились давно и хорошо знакомы любому домашнему мастеру. Быстрозажимные патроны стали применять совсем недавно, и они быстро завоевали большую популярность.

На фотографии слева Вы видите быстрозажимной патрон, а справа – ключевой с ключом. Существует мнение, что ключевой патрон лучше зажимает сверла, но из многолетнего опыта эксплуатации как ключевого патрона, так и быстрозажимного осмелюсь утверждать, что разницы никакой нет. Оба вида патронов зажимают с одинаковым успехом. Только удобство и скорость смены сверл в дрели с быстрозажимным патроном неоспоримы. Не нужен ключ, который вечно теряется при работе, если его не закрепить на дрели или не привязать к ней на веревке, для зажатия сверла нужно задействовать две руки.

Способ зажима патрона не связан со способом его крепления на валу дрели, поэтому если будете менять патрон с ключевым способом зажима, то советую установить вместо него патрон с быстрозажимным способом фиксации сверл.

Как открутить с дрели патрон закрепленный с помощью резьбового соединения

Как правило, патроны, закрепленные с помощью резьбы на валу инструмента, дополнительно фиксируются еще и винтом с левой резьбой. Поэтому съем сверлильного патрона надо начинать с отвинчивания этого винта. Для того чтобы до винта добраться необходимо кулачки патрона на сколько это возможно утопить внутрь, как показано на фотографии.

На донышке патрона по центру должна показаться головка винта со шлицом под крестовую отвертку или звездочку. Чтобы винт при сверлении не откручивался, он установлен с левой резьбой. Поэтому откручивать винт надо, вращая отвертку по часовой стрелке. Винта может и не быть. В таком случае сразу приступают ко второму шагу – отвинчивания патрона.

Как открутить патрон с вала дрели или шуруповерта

Чтобы снять патрон с инструмента нужно зафиксировать вал и захватив патрон за корпус свинтить его, вращая против часовой стрелки, если смотреть со стороны кулачков. Главное сорвать патрон с мертвой точки, дальше он обычно легко откручивается.

Мне повезло, так как на круглом основании патрона имелись фаски, за которые хорошо можно было зацепиться рожковым ключом №19. В купленном на замену патроне таких выборок не было.

После захвата патрона рожковым ключом и одного резкого удара по ключу молотком даже без фиксации вала, как на фотографии, патрон стронулся с места. Но откручивался туго, и на это была своя причина. Пришлось продолжать скручивать его легкими ударами по ключу молотком.

Заглядывая внутрь патрона, я не заметил фиксирующий винт потому, что отверстие в головке под биту вида звездочка было забито грязью, которую всего лишь надо было удалить. Поэтому, откручивая патрон, я одновременно срывал резьбу фиксирующего винта, странно, что он не обломился.

Если фасок на основании патрона нет, то тогда нужно зажать в его губках шестигранный пруток или болт М10-12 с шестигранной головкой, на которую накинуть ключ и стукнуть по нему молотком. Если таким образом свинтить патрон не получится, то придется разбирать дрель, вынимать вал с патроном, зажимать его в тисках и скрутить. Вместо рожкового ключа можно воспользоваться трубным ключом, захватив патрон за внешнюю часть корпуса.

Как навинтить патрон на вал дрели или шуруповерта

Найти новый винт с левой резьбой не получилось, потому что их применяют только в исключительных случаях. Попробовал закрутить вин на место в вал дрели, закрутился без проблем и держался, к моему удивлению, крепко.

Для более удобной затяжки и в дальнейшем откручивания решил прорезать с помощью ножовки по металлу в головке винта шлиц под плоскую отвертку. Для того, чтобы не испортить уже подпорченную резьбу, перед зажимом винта в тиски, обернул резьбу кусочком кожи.

Заблаговременно был куплен такого же типа сверлильный быстрозажимной патрон. Установить его на дрель не представляло никаких трудностей. Навинчивается по часовой стрелке, как обыкновенная гайка на болт. Достаточно слегка патрон наживить на резьбу вала и придерживая слегка патрон за корпус включить дрель. Когда патрон накрутится до упора, отпустить его и выключить дрель.

Далее нужно разжать кулачки патрона и завинтить фиксирующий винт. Теперь дрель отремонтирована и опять готова к работе. Пробное сверление показало, что дрель стала работать как новая, патрон держится крепко, сверло легко и надежно зажимается.




Источник - https://ydoma.info/remont-svoimi-rukami/remont-ehlektricheskih-izdelij/remont-dreli-zamena-patrona.html

Модернизация светодиодного фонаря Как заменить свинцовый аккумулятор литий-ионным

Первый литий-ионный аккумулятор был выпущен в 1991 году японской корпорацией Sony. Номинальное напряжение одного элемента аккумулятора составляет 3,7 В. Минимально-допустимое – 2,75 В. Напряжение заряда не должно превышать 4,2 В при токе заряда от 0,1 до 1 емкости аккумулятора (С). Литий-ионные аккумуляторы практически не обладают эффектом памяти и имеют малый ток саморазряда, при комнатной температуре не более 20% за год. На текущий момент по техническим характеристикам являются самыми лучшими.

Ранее мне пришлось ремонтировать и модернизировать LED фонарь, в котором перегорели все светодиоды. После ремонта через несколько лет работы он перестал светить по причине выхода из строя свинцового аккумулятора. Как видно на фотографии корпус его вздулся.

Так фонарь и пылился на полке, пока не вышел из строя литий-ионный аккумулятор от фотоаппарата. Анализ показал, что в аккумуляторе отказал контроллер балансировки и заряда. Два элемента аккумулятора были в хорошем техническом состоянии, которые я и решил установить в фонарь вместо кислотного аккумулятора.

Штатное зарядное устройство фонаря для зарядки литий-ионного аккумулятора не подходило, так как оно обеспечивало постоянство тока заряда с неконтролируемым напряжением. А для литий-ионного аккумулятора при зарядке необходимо обеспечить ток зарядки величиной 0,1-1С при напряжении, не превышающем 4,2 В на один элемент.

Выбор контроллера
для зарядки литий-ионного аккумулятора

Можно изготовить контроллер самостоятельно, но в продаже, например, на Алиэкспресс, продаются готовые по цене 0,2-0,3 цента, собранные на микросхеме TP4056 или ее аналогах (ACE4054, BL4054, CX9058, CYT5026, EC49016, MCP73831, LTC4054, LC6000, LP4054, LN5060, TP4054, SGM4054, U4054, WPM4054, IT4504, PT6102, PT6181, Y1880, VS6102, HX6001, Q7051).

На Алиэкспресс был куплен самый простой модуль контроллера, технические характеристики которого полностью удовлетворяют требованиям для зарядки литий-ионного аккумулятора, установленного в фонаре. Его внешний вид представлен на фотографии.

Контроллер собран по приведенной выше электрической схеме. Изменяя номинал резистора, идущего со второго вывода микросхемы на общий провод можно ограничить максимальный ток зарядки.

Зависимость максимального тока зарядки от величины R контроллера TP4056
Номинал резистора, кОм	30	20	10	5	4	3	2	1,66	1,5	1,33	1,2
Ток зарядки, мА	50	70	130	250	300	400	580	690	780	900	1000

Выбор величины тока зарядки Li-ion аккумулятора определяется исходя из двух ограничений. Величина тока должна находиться в пределах 0,1-1 от емкости аккумулятора (принято обозначать буквой С). Например, для аккумулятора емкостью 600 мА×час ток не должен превышать 0,6 А. Следовательно, нужно, чтобы номинал токозадающего резистора составил 2 кОм (на резисторе должна стоять маркировка 202). И не превышать величины тока, который способно обеспечить зарядное устройство. Для данного случая ток должен быть более 0,6 А. Ток всегда указывается на этикетке ЗУ.

Технические характеристики контроллера TP4056
Наименование	Значение	Примечание
Входное напряжение, В	4,5-8,0	Более 5,5 В не рекомендуется
Выходное напряжение, В	4,2
Максимальный ток заряда, А	1,0	Можно изменять величиной R с вывода 2
Минимальный ток заряда, А	0,03	При меньшем токе уйдет в сон
Автоотключение	есть	При токе зарядки <1/10 заданного R
Индикатор работы	есть	Красный-заряд, синий-заряжен
Мониторинг напряжения, В	4,0	Если ниже, то включается зарядка
Защита от переполюсовки	нет	Переполюсовка аккумулятора недопустима
Входной разъем	Micro-USB	Есть контакты для пайки
Выходной разъем	нет	Есть контакты для пайки
Габаритные размеры, мм	19×27
Вес модуля, гр	1,9

Стоит заметить, что если попутать полярность подключения аккумулятора к выходу контроллера, то чип сразу пробьется и на выводы аккумулятора начинает поступать подводимое к контроллеру напряжение, что может вывести его из строя.

После зарядки Li-ion аккумулятор от контроллера отключать не обязательно. В режиме сна или когда на контроллер не подается напряжение, он аккумулятор не разряжает.

В данной схеме контроллера не задействована функция отключения при нагреве аккумулятора выше допустимой температуры. Но ее можно включить, если вывод 1 микросхемы отсоединить от общего провода и подключить к выводу датчика температуры аккумулятора (такие есть в аккумуляторах всех сотовых телефонов).

Если есть необходимость использовать контроллер, имеющий защиту от переполюсовки при подключении аккумулятора и короткого замыкания выхода, то можно применить контроллер, изображенный на фотографии.

В дополнение к микросхеме TP4056 установлена DW01A (схема защиты) и чип с двумя ключевыми полевыми транзисторами SF8205A. Время защиты составляет несколько минут при токе 3А. Остальные технические характеристики не изменились.

В фонаре аккумуляторы с контроллером соединяются с помощью пайки. Поэтому был выбран контроллер без схемы защиты, представленный в статье первым.

Установка литий-ионного аккумулятора

в LED фонарь

Прежде, чем приступать к работе нужно проверить работоспособность контроллера и аккумулятора.

На контроллер можно подавать напряжение без нагрузки. В таком случае на выходе устанавливается напряжение 4,2 В и на плате светит синий светодиод. Далее нужно проверить аккумулятор, подключив его к выходу контроллера и зарядив полностью. Во время зарядки будет светить красный светодиод, а когда аккумулятор зарядится – синий.

Целесообразно после зарядки провести ходовые испытания аккумулятора, подключить его вместо кислотного и посмотреть сколько времени просветит фонарь. У меня проработал 10 часов и продолжал светить. Больше не стал ждать, так как этого времени для моих задач вполне достаточно.

Новая электрическая схема LED фонаря

На следующем шаге разрабатывается новая электрическая принципиальная схема фонаря. Отрицательный провод является общим для всех узлов и аккумулятора. В левом положении переключателя SA1 общий его контакт соединяет аккумулятор с положительным выводом контроллера. При соединении среднего вывода с выводом 3 напряжение подается на плату узкого луча, а с выводом 4 на планку светодиодов рассеянного света.

Переключатель типа тумблер SA2 служит для выбора аккумулятора, от которого будут работать светодиоды. Так как в наличии имелось два аккумулятора, то решил в фонарь установить оба. На вопрос о допустимости параллельного включения литий-ионных аккумуляторов без специального контроллера однозначного ответа нет. Поэтому я решил пойти проверенным путем и предусмотрел возможность подключать аккумуляторы по отдельности.

Отдельное подключение каждого аккумулятора позволило не только обеспечить их работу и зарядку в оптимальных условиях, но и в процессе эксплуатации фонаря знать сколько времени он еще проработает. Зная сколько времени хватило для работы от одного аккумулятора, будет известно, сколько еще сможет просветить фонарь.

В дополнение, если выйдет из строя один из аккумуляторов, то это не приведет к потере работоспособности фонаря. Два отдельных блока светодиодов и два аккумулятора гарантируют, что вы никогда не останетесь в темноте.

Сборка фонаря на литий-ионном аккумуляторе

Теперь все подготовлено и можно приступать к модернизации фонаря – переделке его схемы для работы с литий-ионным аккумулятором.

Сначала от переключателя отпаиваются все провода и удаляется прежняя плата зарядного устройства.

В корпусе модернизируемого фонаря имелся отсек, предназначенный для короткого сетевого шнура, который закрывается откидной планкой со светодиодами рассеянного света. В него и был выведен рычаг тумблера SA2 выбора аккумулятора.

Для фиксации аккумуляторов был использован двухсторонний скотч, в виде двух полосок. Закрепить аккумуляторы можно и с помощью силикона.

Перед закреплением аккумуляторов и платы контроллера к ним были предварительно припаяны паяльником провода требуемой длины. В связи с тем, что два аккумулятора в одной половинке корпуса фонаря удобно не размещались, установил их по одному в каждой половинке корпуса. Плата контроллера к корпусу была закреплена с помощью двух винтов с гайками М2.

При припайке проводов к выводам аккумулятору нужно соблюдать осторожность, чтобы свободные концы проводов случайно не соприкоснулись и не закоротили его выводы.

На фото показан фонарь после окончания монтажа. Осталось проверить его работу узлов и собирать.

Измерять ток зарядки включением амперметра в разрыв цепи после контроллера невозможно, так как внутреннее сопротивление прибора большое и результаты измерения будут не верными. У меня в наличии имеется USB тестер, с помощью которого можно узнать напряжение, подаваемое с зарядного устройства, текущий ток заряда, время заряда и емкость энергии, которую принял аккумулятор. Тестер показал, что контроллер заряжает аккумулятор током 0,42 А. Следовательно, контроллер заряжает аккумулятор нормально.

После сборки фонаря оказалось, что его красный корпус не пропускает свет синего цвета и узнать об окончании зарядки невозможно.

Пришлось фонарь разобрать и в зоне расположения индикаторных светодиодов сделать щелевое отверстие.

Теперь, когда аккумулятор зарядился, хорошо стало видно свечение светодиода синего цвета.

О выборе литий-ионного аккумулятора для фонаря

Для модернизации фонаря подойдет любой литий-ионный аккумулятор в независимости от материала, из которого изготовлен его положительный электрод и форм-фактора (формы и геометрических размеров). Емкость аккумулятора (выражается в А×час) тоже не имеет значения, просто чем она больше, тем дольше будет светить фонарь.

Следует заметить, что если в фонарь устанавливается аккумулятор, бывший в употреблении длительное время, то его фактическая емкость, как правило, значительно меньше, чем указано на его этикетке.

Проверить целесообразность установки старого аккумулятора в фонарь можно измерив его емкость при зарядке, что потребует наличие измерительных приборов, хотя бы USB тестера. Или зарядить аккумулятор полностью, подключить его к плате светодиодов фонаря и проверить достаточность времени его работы.

В случае, если аккумулятор оказался недостаточным по емкости, то придется приобрести новый. Наиболее подходящим для фонаря является популярный Li-ion аккумулятор типа 18650.

О встроенной схеме защиты в Li-ion аккумуляторах

Встречаются литий-ионные аккумуляторы, в которые встроена плата схемы защиты (PCB - power control board) от короткого замыкания , перезаряда и глубокого разряда. Такая защита в обязательном порядке устанавливается в аккумуляторы дорогостоящей аппаратуры, например, сотовые телефоны, фотоаппараты, ноутбуки.

Плата защиты круглой формы может быть установлена и на торце пальчикового аккумулятора. В таком случае аккумулятор несколько длиннее и на его корпусе имеется надпись «Protected».

На фотографии показан вскрытый корпус аккумулятора сотового телефона. В нем имеется печатная плата схема защиты. При использовании для установки в фонарь аккумулятора от сотового телефона эта схема будет служить дополнительной защитой, поэтому, если она исправна, то ее удалять не следует.

Припаивать провода, соблюдая полярность, нужно к крайним контактам, рядом с которыми нанесена маркировка полярности.

Схема защиты, в отличии от контроллера, не ограничивает ток зарядки, а только защищает аккумулятор. В этом и заключается отличие этих узлов.

Как восстановить Li-ion аккумулятор

после глубокого разряда

Если Li-ion аккумулятор быстро заряжается и разряжается, то значит он исчерпал свой ресурс и восстановлению не подлежит.

Если в аккумуляторе нет схемы защиты и напряжение на его выводах равно нулю, то аккумулятор тоже восстановлению не подлежит.

Если в аккумулятор встроена схема защиты и он не принимает заряд, а напряжение на его выводах равно нулю, то его можно попробовать восстановить.

Причина такого поведения может быть глубокий разряд в результате длительного хранения аккумулятора в разряженном состоянии. Если напряжение на выводах банки становится меньше 2,8 В, то система защиты расценивает это как внутреннее короткое замыкание и для безопасности блокирует возможность его зарядки.

Чтобы разобраться в причине, нужно вольтметром измерять напряжение на выводах аккумулятора. Если величина менее 2,8 В, то подать с контроллера, соблюдая полярность, напряжение 4,2 В непосредственно на выводы аккумулятора. Схему защиты от аккумулятора отключать не нужно, для нее это безопасно.

Если ток зарядки пошел, то нужно, минут через десять, отключить контроллер от аккумулятора и опять измерять напряжение на его выводах. Если оно стало более 2,8 В, то попробовать зарядку через схему защиты. В случае, если напряжение близко к нулю и не увеличивается, то аккумулятор неисправен и дальнейшей эксплуатации не подлежит. Если напряжение увеличилось, но не достигло 2,8 В, то продолжить зарядку на прямую.

Если через схему защиты аккумулятор стал заряжаться, значит она исправна. В противном случае схему нужно удалить. Для применения аккумулятора для фонаря схема защиты не обязательна.

Таким несложным способом можно протестировать LI-ion аккумулятор и в случае возможности, восстановить его работоспособность.

Заключение

Замена кислотного аккумулятора в светодиодном фонаре литий-ионным позволяет решить главный вопрос – работоспособность фонаря в течении длительного времени при редком его использовании, так как саморазряд аккумулятора не превышает 2% его емкости в месяц.

В дополнение, при наличии литий-ионного аккумулятора от любого вышедшего из строя электронного устройства, можно сэкономить и фонарь станет на много легче.

Источник - https://ydoma.info/remont-svoimi-rukami/remont-ehlektricheskih-izdelij/remont-fonarya-led-ustanovka-li-ion-akkumulyatora.html