27 января 2014

Включение-выключение фонарика одной кнопкой без фиксации

Есть у меня один очень удобный налобный фонарик со сверх ярким светодиодом.
Но вот незадача после непродолжительной работы всего около нескольких месяцев он перестал включаться. Точнее поведение было такое: пока держишь кнопку вкл он горит, отпускаешь он гаснет. Естественно все режимы (максимум, эконом, стробоскоп и SOS) тоже перестали работать. Жалко было хорошую вещь выкидывать и захотелось его реанимировать. 

Для поиска неисправности я разобрал фонарик, он состоит из двух блоков: в первом располагается линза, светодиод и кнопка вкл/выкл без фиксации.

Во втором блок батареек, а под ним печатная плата, драйвер, который носит гордое название B28280 и имеет дату выпуска 14.09.2011. На ней располагается контроллер CX2812 китайского производства,  пара транзисторов Y2, конденсатор 10мкф и резисторы 3, 2х10, 2х100 кОм и еще есть переменный резистор для ручной регулировки яркости.
В интернете нашел его описание: рабочее напряжение 2.5V-5.5V, ток <1mA, тепмература ≤85℃, максимальная статическая мощность 0.5UA, максимальный выходной ток 10mA. 

Назначение выводов следующее:

1: LED1 signal output
2: LED2 signal output
3: LED3 signal output
4: GND
5: MOD1: modes selection
6: MOD2: modes selection
7: KEY: switch
8: VDD

После проверки всех компонентов оказалось, что все такие вышел из строя сам контроллер. Подходящей замены в ближайших магазинах не оказалось. Поэтому было принято решение сделать совсем просто. Оставить только два режима вкл и выкл по кнопке. Для этих целей было решено использовать триггер. Поэтому печатную плату драйвера убираем и собираем новую схему на микросхеме CD4013, у нее в корпусе 2 D-триггера.
В ближайшем радиомагазине были куплены необходимые компоненты: микросхема HCF4013M013TR в корпусе SO14, она работает с напряжениями от 2 до 12V, стоит всего 10 руб., электролит на 1 мкФ и резистор на 100К. Мосфет APM3055L был выпаян с нерабочей материнской платы компьютера.
В качестве силового ключа в этой схеме можно использовать любой мощный полевик. Но сначала я пробовал брать миниатюрный n-канальный мосфет K72 в SOT-корпусе, но он очень сильно грелся, поэтому пришлось взять что-то по мощнее.  Для стабильной работы D-триггера и исключения дребезга кнопки на входе микросхемы подключен фильтр резистор и конденсатор. В режиме "выкл" ток потребления схемы - абсолютный 0!

Как проверить полевой транзистор?
Перед использованием все б/у мосфеты лучше проверить. Делается это так. Для начала их нужно аккуратно выпаять. Используйте паяльник с заземлением или разогретый паяльник отключенный от сети. Иначе можете сжечь их при выпаивании. Еще нужно знать распиновку. 
APM3055L:

K72:
где G - затвор, D - сток, а S - исток.
Мультиметр переводится в режим проверки диодов и к стоку (D) подключается щуп с минусом, а к истоку (S) с плюсом, мультиметр показывает около 400…700mV, это падение напряжения на внутреннем диоде. Затем плюс к стоку (D), а минус к истоку (S). На дисплее бесконечность, обычно обозначается как 1.
Удерживая щуп минус на истоке (S), плюсом коснуться затвора (G), а потом стока (D). Мультиметр показывает 0…800mV. Это значит, что открыт канал сток-исток (D-S).
Теперь удерживая щуп плюс на стоке (D), минусом коснуться затвора (G), затем вернуть его на исток (S). Теперь канал снова закрылся и мультиметр показывает бесконечность.
Если все правильно, смело приступаем к сборке. Я все сделал навесным монтажом.

Проверил, все работает, дальше нужно все это уложить в корпус. Все компоненты достаточно компактные и без труда помещаются на том месте, где находилась плата драйвера.

И чтобы ничего не болталось лучше все заклеить изолентой.

Ура! Фонарик стал светить еще ярче! Фотография сделана при дневном освещении у окна, правда в зимний пасмурный день.

6 комментариев:

  1. Можно сделать драйвер на ATTiny13

    ОтветитьУдалить
  2. всё хорошо, а светодиод грется сильнее не стал?! у меня фонарик почти такой-же, с почти таким-же драйвером, но нет в нём переменного резистора.. схема другая а контроллер тот-же. тоже сдох через несколько месяцев, так-же светит: держишь кнопку - светит. отпускаешь - нет. на морозе если кнопку понажимать - включается и светит без удержания кнопки. тоже буду делать свой драйвер к нему - спасибо за схему!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Да, китайская техника ненадежная, приходится допиливать) Я особой разницы не заметил, возможно и стал греться чуть сильнее, но не значительно, там такой мощный радиатор, что ему все по барабану! Удачи в ремонте!

      Удалить
  3. Gain (Затвор) мосфета лучше на землю подтянуть. 10К нормально будет

    ОтветитьУдалить
  4. А разве не проще купить кнопку вкл/выкл с фиксацией и обойтись без схемы?)

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Все можно конечно. Но таких компактных, что бы поставить на штатное место я в магазине не нашел. Хотелось сохранить внешний вид.

      Удалить