Быстрый ремонт настольной LED лампы с сенсорным включением. Ну, почти быстрый...

На днях ко мне пришел коллега и попросил помочь с ремонтом фонаря и настольной ламы. У обоих устройств внутри установлены элементы питания 18650. И проблема у них одна — выломан зарядный разъем Micro-USB. Причем с корнем, до отрыва дорожек и полигонов на плате.

У меня в таких случаях припасено кардинальное решение. «Живые» участки на плате защищаю от лака, залуживаю, определяю полярность подключения и припаиваю выносной зарядный порт Type-С. Он гораздо удобнее (симметричность формы решает) и практичнее. 

Купил я таких выносных разъемов заранее несколько штук, как белых, так и черных. Длина проводников — 10 см. Стоит недорого. Прост и надёжен. Прямая ссылка на зарядный порт Type-C — https://www.aliexpress.com/item/1005006044405766.html

Устанавливаются они весьма просто: достаточно высверлить или выплавить в корпусе прибора отверстие по размеру.

В последнем случае я использую насадку с медной проволокой толщиной 2мм, намотанной на жало. После срезаю скальпелем наплывы и подгоняю отверстие под размер колодки. На самой колодке есть боковые фиксаторы. Если не заморачиваться с точностью, то можно вырезать отверстие с небольшим зазором. А потом изнутри зафиксировать порт термоклеем.

Например, у меня дома есть похожая складная настольная лампа с сенсорным управлением. «Не дожидаясь перитонита», ей тоже установил такой зарядный порт в параллель штатному Micro-USB.

Но вернемся к пациентам. С фонарем проблему решил быстро. Буквально за час. А вот с настольной лампой пришлось повозиться. 

Порт зарядки Type-C установил. Проверил — заряд идёт. Но сама лампа от касания сенсора не включилась. Кстати, у нее сзади на корпусе имеется переключатель, он установлен в разрыв линии питания.

Между линией питания (+) и светодиодной матрицей в лампе установлен транзистор Y1 с управлением от микросхемы сенсора.

Чип определить не удалось — его поверхность спилена (обозначен на плате как U2). Но буду отталкиваться, что чип сенсора исправный и сигнал включения приходит на базу транзистора Y1. В обвязке транзистора установлены SMD резисторы на 10 кОм и 1 кОм.

В светодиодных (LED) лампах транзистор Y1 (SS8050) обычно работает в качестве ключа. Токи там могут быть довольно высокими для SMD-компонентов, поэтому ему на замену транзисторы вроде BC847 или КТ315 ставить нельзя — они сразу сгорят (КТ315 держит всего до 100 мА).

Оригинальный SS8050 нередко выпускается в Китае с маркировкой Y1 или J3Y. Хотя J3Y иногда бывает чуть слабее по току (до 0,5А). Миниатюрного и полного аналога среди старой советской элементной базы нет, но в качестве мощного NPN-транзистора низкой частоты можно взять КТ815 или КТ817. Эти транзисторы крупные, в корпусе ТО-220/TO-126, пойдут навесным монтажом и ток держат хорошо.

В поиске советского аналога полез в закрома, но внезапно чудом нашёл SS8050D. Снял паяльником Y1 и «накинул» проводками SS8050D. Однако лампа упорно не хотела работать. 

Значит, «дело было не в бобине». Включаем голову и берем в руки мультиметр. Также вернул на место Y1 — проблема явно же не в нем.

Определить неисправность помогла базовая логика работы NPN-транзистора.

Мультиметр показал, что относительно минусовой шины (B-) на эмиттере +3,5 В, на базе +3,5 В и на коллекторе +3,4 В.

Когда сенсор выключен, на базе 0 В, транзистор закрыт, а на коллекторе через светодиоды висит «плюс» от элемента 18650 (B+). Если же сенсор срабатывает, на базу приходит управляющий плюс (около 3,1… 3,7 В), транзистор открывается и напряжение на коллекторе падает почти до 0 В. Эмиттер в такой схеме всегда подключен к «минусу» аккумулятора (B-), поэтому напряжение на нем относительно массы должно быть строго 0 В. 

Наличие +3,5 В указало, что эмиттер «висит в воздухе», т.е. потерял связь с массой. Потенциал на эмиттер «просочился» с базы через подтягивающий резистор 10 кОм. С помощью пальника «бросаю» перемычку (синий проводник) с массы (B-) на эмиттер транзистора и… лампа включается. Работает штатно, срабатывает от сенсора и довольно чувствительно.

Причем, при первом касании сенсора лампа включается на полную яркость. При втором — на среднюю, при третьем — на минимальную. Еще касание — выключение.

В моей лампе наоборот, смена идет от минимального до максимального свечения, но тоже трехступенчатая. Как по мне, лучше бы сделали диммирование, с запоминанием уровня яркости. Хорошо, что режим «строб» не впихнули… а ведь могли бы.

Подытожу. Скорее всего, вандализм с разъемом Micro-USB привёл к отрыву на плате минусовой дорожки, идущей на эмиттер Y1. И накинутый проводник решил проблему. Искать проблемный участок не стал, оставил синий провод как есть, навесным монтажом.

Проверил тепловизором нагрев SMD элементов в цепи LED. При длительной работе в режиме максимальной яркости транзистор Y1 нагревается до +45С, токовый резистор R3 до +50С.

При заряде через порт Type-C элемент 18650 светодиод горит красным светом. Его отлично видно через отверстие, где ранее был разъем Micro-USB. 

Ремонт завершен. Лампа вручена владельцу и коллега остался доволен.

На этом у меня все!
Всем удачи и бобра! ©