Witam
Jak zapewne wielu z was – i ja również jestem posiadaczem latarki LED (w moim przypadku – z 21 diodami). Po jakimś czasie użytkowania okazało się jednak, że poza zaletami (solidna, metalowa obudowa, niezmienna barwa światła) taka latarka ma też poważne wady (stosunkowo mała jasność, szybkie ciemnienie światła i szybkie zużywanie się baterii). Dlatego postanowiłem dokonać modyfikacji usuwającej te wady i stworzyłem projekt „MAXlight” (jak się potem okazało – dwuetapowy).
Założeniami projektu było:
- poprawa jasności świecenia
- poprawa stabilności świecenia
- poprawa wykorzystania kompletu baterii
Dodatkowo:
- jak najmniejsza ingerencja w konstrukcję latarki, umożliwiająca używanie jej także w przypadku awarii przeróbki.
Założenia te postanowiłem zrealizować przez wbudowanie do latarki specjalizowanego układu do zasilania białych diod. Wybrałem do tego układ MAX1577Z produkcji firmy Maxim, link: http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/4510 ze względu na możliwość pracy tego układu jako stabilizator liniowy i przetwornica z pompą ładunkową, wysoką skuteczność, małą ilość elementów potrzebnych do budowy układu i ... dostępność (o tym później). Układ wykonałem zgodnie ze schematem referencyjnym (polecam ściągnięcie sobie dokumentacji. Link: „Full Data Scheet Download”), jedyną zmianą było dodanie równolegle do kondensatora CIN kondensatora ceramicznego 100 nF (usuwa on wzbudzenia układu przy zasilaniu z baterii). Kondensator C1 ma wartość 2,2 µF, wejścia sterujące EN1 i EN2 podłączone do zasilania (100% wydajności), rezystor RCS o wartości około 0,4 Ω stabilizuje prąd diod na wartości około 700 mA – wybrana doświadczalnie: jak najlepsza jasność przy jeszcze rozsądnym prądzie.
Najważniejszą kwestią było jak wykonać połączenia do układu MAX1577Z, który jest w obudowie TDFN (rozmiar obudowy 3 X 3 mm, szerokość pola kontaktowego 0,4 mm). Ja zrobiłem to następująco: wynalazłem na jakiejś płytce drukowanej fragment układu z 8-mio nóżkowym układem w obudowie SMD SOP08 (poniżej przykład takiej obudowy)
Wyciąłem ten fragment płytki, usunąłem wszystkie elementy i dopasowałem wymiary tego kawałka do miejsca w latarce w którym miał się znaleźć.
Potem wkleiłem na kropelkę scalak MAX w miejsce po układzie SMD (w środku, pomiędzy polami lutowniczymi) – oczywiście wyprowadzeniami do góry - i za pomocą lutownicy z cienkim grotem i cieniutkich drucików połączyłem wyprowadzenia scalaka z polami kontaktowymi. Potem korzystając z istniejących ścieżek i pól lutowniczych wlutowałem wszystkie elementy zgodnie ze schematem. Wszystkie kondensatory to elementy SMD znaleziona na jakichś płytkach, jedynie rezystor Rcs zrobiłem z dwóch zwykłych rezystorów 1 Ω dobranych tak, aby ich wartość wyniosła około 0,4 Ω (nigdzie nie znalazłem takich rezystorów SMD). Po przetestowaniu układu całość zalałem żywicą dla zabezpieczenia przed uszkodzeniem.
Na tym zdjęciu widać: płytkę z przetwornicą, miedzianą folię – doprowadzenie zasilania, goły drut – masa układu (połączenie z obudową latarki) i okrągły fragment płytki laminatowej – wyjście do diod. W mojej latarce układ umieszczony jest wewnątrz plastikowego elementu znajdującego się pod wyłącznikiem.
Na następnym zdjęciu widać ideę działania układu: plus baterii łączy sie ze stykiem z prawej strony czarnego plastiku, następnie prąd przepływa przez wyłącznik, którego drugi styk łączy się z folią miedzianą (doprowadzenie zasilania do przetwornicy). Przetwornica podaje zasilanie na diody do okrągłej płytki laminatowej. Drut (niewidoczny) łączy układ z masą (obudową latarki). W razie awarii przetwornicy całość można bez problemu wyjąć i latarka działa w sposób „tradycyjny”.
Próby działania tak przerobionej latarki na początku nie wypadły zbyt zadowalająco. Okazało się, że mimo przetwornicy nie można uzyskać założonego prądu diod. Przyczyną było mało wydajne zasilanie. Tego typu latarka jest zasilana przez 3 baterie R3 umieszczone w specjalnym koszyczku. Jednak tego typu baterie nie są w stanie wydać dostatecznie dużego prądu. Sytuację można by poprawić przez zastosowanie akumulatorków, ale ja postanowiłem „iść na całość” i całkiem zmienić źródło zasilania. Wykorzystałem akumulator litowo-jonowy Sony US18650GR wyjęty z zużytego akumulatora od laptopa. Akumulator taki ma pojemność 2,2 Ah i wydajność prądową aż nadto wystarczającą (gdzieś znalazłem, że nawet 8 A).
Ponieważ taki akumulator ma mniejszą średnice niż koszyczek z bateriami i jest dłuższy o około 1 cm, należało odpowiednio dostosować latarkę. Problem mniejszej średnicy rozwiązałem przez nałożenie na akumulator pierścienia wyciętego z jakiejś plastikowej rury, który ustala akumulator wewnątrz latarki. Natomiast kwestię długości załatwiłem przez roztoczenie na tokarce od wewnątrz nakrętki zamykającej latarkę.
Okazało się to świetnym rozwiązaniem, tak przerobiona latarka działa już ponad pół roku bez awarii. Wożę ją w samochodzie, gdzie codziennie narażona jest na drgania, niską lub wysoka temperaturę i nic jej nie zaszkodziło. Przy okazji układ MAX1577Z doskonale sprawdza się przy pracy z akumulatorem litowo-jonowym, gdyż przy napięciu mniejszym niż 2,6 V (a więc minimalnym dla akumulatora Li-Ion) układ wyłącza się, chroniąc akumulator przed zniszczeniem. Inną kwestią jest ładowanie akumulatora litowo-jonowego – ja wykorzystałem do tego odpowiednio dostosowaną ładowarkę fabryczną – znalezioną w jakichś gratach. Przy okazji - skąd wziąć układ MAX1577Z: nie wiem, czy można go normalnie kupić, ale można go zamówić na stronie Maxima, jako próbkę. Ja tak zrobiłem i po jakimś czasie dostałem pocztą ładne pudełeczko ze scalakiem... Tak więc całkowity koszt przeróbki to 0 zł: MAX zamówiony jako próbka, pozostałe elementy z odzysku...
Pozdrawiam, Tomek
Jeszcze kilka zdjęć:
Fajne? Ranking DIY
), od dłuższego czasu szukałem czegoś takiego.
Vipper
