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晚上，袖珍手电筒是必不可少的东西。然而，市售的电池供电设计令人失望。购买一段时间后，它们仍然可以工作，但是凝胶铅酸电池会退化，一次充电开始只能发光几十分钟。而且经常在打开手电筒充电时，LED灯会一一烧坏。

当然，考虑到手电筒的价格低廉，你可以每次都买一个新的，但更方便的做法是找出一次故障原因，将其消除在现有的手电筒中，然后多年后就忘记这个问题。

LED灯的细化
图。 1

让我们详细考虑一下图 1 所示的情况。 1 失败灯具之一的方案并确定其主要缺点。 GB1电池的左侧，负责为其充电的节点位于此处。充电电流由电容器C1的电容量设定。与电容器并联安装的电阻器 R1 在灯与电源断开后将其放电。红色发光二极管HL2通过限流电阻R1反极性并联于整流桥VD4-VD1左下二极管。在电桥左上方二极管开路的电源电压半周期期间，电流流过 LED。因此，HLXNUMX LED 的发光仅表明手电筒已连接到网络，而不表明正在进行充电。即使电池丢失或有缺陷，它也会发光。

灯从网络消耗的电流受到电容器 C1 电容的限制，约为 60 mA。由于其中一部分分支到 HL1 LED，GB1 电池的充电电流约为 50 mA。插座 XS1 和 XS2 设计用于测量电池电压。

电阻R3通过并联的EL1-EL5 LED限制电池放电电流，但其阻值太小，流过LED的电流超过标称电流。由此带来的亮度略有增加，并且 LED 晶体的退化速度显着增加。

现在介绍一下LED烧坏的原因。如您所知，当对极板已硫酸化的旧铅电池充电时，其内阻增加会产生额外的电压降。因此，在持续充电期间，此类电池或其电池的端子处的电压可能比标称电压高 1,5 ... 2 倍。如果此时在不停止充电的情况下关闭SA1开关来检查LED的亮度，那么增加的电压将足以大大超过通过它们的电流的允许值。 LED 将会一一失效。结果，烧坏的 LED 被添加到电池中，不适合进一步使用。这种手电筒不可能修理——备用电池不出售。

LED灯的细化
图。 2

提出的灯笼细化方案如图 2 所示。 1、允许您消除所描述的缺点并消除其元件在任何错误操作的情况下发生故障的可能性。它包括改变 LED 与电池的连接方案，以便自动中断充电。通过用开关替换开关 SA5 可以确保这一点。选择限流电阻器R1，使得在电池电压GB5为1V时通过LED EL4,2-EL100的总电流为1mA。由于SA4开关采用三位开关，因此可以通过在其上添加电阻RXNUMX来实现手电筒亮度降低的经济模式。

HL1 LED 上的指示灯也已重做。电阻R2与电池串联。充电电流流过时其上的电压施加到HL1 LED 和限流电阻R3 上。现在可以指示流过 GB1 电池的充电电流，而不仅仅是电源电压的存在。

无法使用的凝胶电池被 600 mAh 镍镉电池取代。其充满电的持续时间约为16小时，如果不及时停止充电，不可能损坏电池，因为充电电流不会超过安全值，数值上等于电池标称容量的0,1。

LED灯的细化
图。 3

安装直径为 508 mm 的白光 LED HL-238H5WC 来代替烧坏的 LED，在 8 mA 电流（最大电流 - 20 mA）和 100° 发射角下标称亮度为 15 cd。上图。图 3 显示了此类 LED 上的电压降与流过其的电流的实验依赖性。其值 5 mA 对应于几乎完全放电的 GB1 电池。尽管如此，在这种情况下，灯笼的亮度仍然足够。

根据所考虑的方案改装的灯笼已成功运行数年。仅当电池几乎完全放电时，辉光的亮度才会明显下降。这只是一个需要充电的信号。如您所知，充电前将镍镉电池完全放电可以提高其耐用性。

在所考虑的改进方法的缺点中，人们可以注意到由三个镍镉电池组成的电池的成本相当高，并且将其放置在手电筒主体中而不是标准的铅酸电池中是困难的。笔者不得不将新电池的外层薄膜壳切掉，以便将构成它的电池放置得更紧凑。

因此，在最终确定另一款具有四个 LED 的手电筒时，决定仅使用一个 Ni-Cd 电池和一个位于 SOT381-23 封装的 ZXLD3 芯片上的 LED 驱动器 rodents.com/datasheets/ZXLD381.pdf。输入电压为 0,9 ... 2,2 V 时，它可为 LED 提供高达 70 mA 的电流。

LED灯的细化
图。 4

上图。图4显示了使用该微电路的HL1-HL4 LED的电源电路。图 1 所示为总电流对电感器 L5 电感的典型依赖性。 2,2. 四个并联的 EL4018-EL2.2 LED 的电感为 1 µH（使用 DLJ4-69 扼流圈），每个 LED 的电流为 4/17,25 = XNUMX mA，足以使其发出明亮的光。

LED灯的细化
图。 5

在其他附件中，为了使微电路在平滑输出电流模式下工作，仅需要肖特基二极管VD1和电容器C1。有趣的是，ZXLD381芯片的典型应用图显示该电容器的电容为1μF。电池充电单元G1与图2中的相同。 4、不再需要现有的限流电阻R5和R1，SAXNUMX开关两个位置就足够了。

由于零件数量较少，灯笼的改装采用表面贴装的方式进行。电池 G1（镍镉电池，AA 号，容量 600 mAh）安装在适当的支架中。与灯笼相比，按照图2的方案进行修改。 XNUMX、亮度主观上感觉有点低，但也足够了。

作者：S. Samoilov

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