Как сделать налобный фонарик ярче

Обновлено: 08.07.2024

Фонарик на лоб считается очень удобным и функциональным устройством у огромной аудитории пользователей. И это вполне объяснимо. Яркий налобный фонарь незаменим для представителей множества профессий, заинтересованных в освещении рабочего места. Он пригодится для рыбалки, полезен для освещения лагеря и очень важен для людей, попавших в самые разнообразные критические ситуации. Налобные фонарики сегодня представлены в огромном ассортименте. Главное — правильно выбрать подходящую модель.

Сфера применения налобного фонаря

Описать сферы применения такого изделия, как фонарик налобный, очень трудно. Причина в их огромном количестве. Фактически, каждый владелец устройства имеет собственные мысли и идеи, как его применять. Кратко некоторые из них можно сформулировать так:

надев простенький и легкий LED фонарь на голову, можно читать в походе или местах, где нет электричества;
фонарь на батарейках — отличный помощник для операций с электролобзиком, фрезером, другим инструментом, позволяющий осветить зону непосредственного производства работ;
недорогая модель на батарейках способна стать источником основного освещения для небольшой комнаты, поможет легче находить дорогу в полной темноте;
мощный фонарь осветит палаточный лагерь, поможет развернуть его с наступлением ночи;
устройство с фокусировкой луча незаменимо для охоты, позволяет осматривать силки или капканы;
налобный фонарь высокой мощности виден за десятки километров, а имеющий режим мигания, станет отличным маяком для поисковых команд.

Можно перечислять еще много вариантов применения такого отличного устройства. У него есть главное достоинство: яркий налобный фонарь освобождает руки. Современные устройства данного класса легкие и могут носиться на голове в течение длительного времени, не вызывая усталости.

Кроме этого, налобные фонари весьма долговечны и функциональны. Их конструкция проста, ремонт изделия в случае поломки не потребует значительных денежных трат. Общий срок эксплуатации устройства весьма внушителен. Особенно, если купить налобный фонарь с аккумулятором. У множества моделей для восстановления емкости батареи используется адаптер от мобильного телефона, а другие поставляются с зарядным устройством.

Характеристики, которые нужно учитывать при выборе

Сегодня купить налобный фонарь можно в сотнях магазинов, включая крупные торговые площадки, такие, как Алиэкспресс или Яндекс.Маркет. Ресурсы в интернете предложат десятки разных моделей. И среди них пользователю нужно выбрать один лучший налобный фонарь, полностью оправдывающий ожидания. Это можно сделать правильно и быстро, если обращать внимание на технические характеристики устройства, комплект поставки и ключевые особенности его применения.

Яркость

Яркость блока светодиодов или ламп указывается в люменах. Данная характеристика сразу показывает, для чего лучше всего будет применяться фонарь.

До 20 люменов можно комфортно читать. Устройство будет удобно для рыбалки, распутывания лески или разбора сетей. Послужит приемлемым фоновым светильником в палатке или небольшом помещении. Достоинство моделей с такой яркостью в низкой стоимости и способности светить на батарейках на протяжении сотен часов.
Модель на 20-100 люменов будет отлично применяться в мастерских, при работах руками с требованием к освещенности зоны производства обработки. Пригодится профессионалам, занятым ремонтом тонкой электроники, изготавливающим ювелирные изделия.
Фонарь на 100-200 люменов можно использовать для освещения большой площади. Например, палаточного лагеря или места пикника. Поможет на ночной охоте или рыбалке.
Устройство на 200-500 люменов стоит довольно дорого. Сфера применения такого фонаря — сугубо тактическая. Например, в роли поискового прожектора или источника яркого света у полицейских, других специальных служб.

Еще более яркие модели используются как средство специального назначения. Аккумуляторный светодиодный фонарь послужит хорошим маяком у альпинистов. С таким источником света работают водолазы. На охоте прожекторы этого класса позволят быстро собрать группу или произвести осмотр большой площади.

Фокусировка

Угол обзора фонаря, с которым он направляет свет, напрямую очерчивает область его применения. Сегодня предлагаются решения с фиксированной и регулируемой фокусировкой. Последние имеют объектив с линзой, пластиковой или стеклянной. Для освещения большой площади или работы на малом расстоянии подойдут широкоугольные решения. А вот велосипедисты предпочтут устройство, светящее на сотню метров довольно узким лучом.

Количество режимов

Современный недорогой фонарик на лоб предлагает 3 режима. Это слабый и интенсивный свет, а также мигание вспышками. Более продвинутые модели могут иметь 5 и больше режимов.

На заметку! Отдельные решения для мотоциклистов и велосипедистов имеют опцию габаритного фонаря. То есть, светят красным или имеют отдельный выносной блок с собственной батареей.

Защита от влаги

Даже самый дешевый налобник без труда выдержит воздействие пота или брызги на корпусе без вреда работоспособности. Более дорогие решения с продвинутой защитой способны работать даже в ливень. Фонари с уровнем изоляции IP67, IP68 светят до часа на глубине погружения 1 м (стандарт задает 30 минут). Специальные варианты для водолазных и иных сложных работ защищены от любых воздействий влаги.

Ударопрочность

На рынке есть модели, для которых производитель заявляет крайне высокий уровень прочности. Такой же, как у специальных вариантов ручных фонарей для полиции, используемых как дубинки. Однако выбирать такой класс защиты не имеет смысла, так как придется переплачивать. Достаточно, чтобы устройство выдерживало стандартный уровень воздействия в виде падения с высоты 1.2 м на бетон.

Система крепления

Если хочется получить фонарь для самых разнообразных вариантов применения, стоит выбирать модель с как можно большим числом застежек и ремешков. Такое устройство легко надеть на голову, закрепить на плече, мотоциклетном шлеме или руле, повесить на нагрудный карман или отдельную ременную сбрую. Чтобы не переплачивать, стоит тщательно продумать, что именно требуется от светильника.

И, конечно, нужно обращать особое внимание на основной крепеж, систему ремешков для головы. Здесь обязательны пряжки для регулировки, прорезиненная ткань, качественные накладки без острых углов или выступов.

Совет! Если фонарь не должен слетать при интенсивных движениях головой, рекомендуется купить модель с отдельным креплением под подбородок.

Эргономичность

Весь тщательный выбор налобного фонаря по характеристикам будет бесполезен, если устройством неудобно пользоваться. Это значит, что стоит примерить изделие. Проверить, насколько удобно расположены переключатели и регуляторы, кнопки выбора режимов и так далее. Фонарь не должен много весить. На его корпусе недопустимы острые грани, выступы. Они могут доставлять дискомфорт и становиться точкой формирования критических напряжений при падении устройства.

Автономность

Естественно, что яркий налобный фонарь сильно расходует заряд своей батареи. Для среднестатистических моделей, используемых в мастерской, вопрос автономности некритичен. А вот для фонарей особого назначения нужно обратить внимание на емкость аккумулятора. А если совсем не хочется думать об остатке заряда батарей, можно купить устройство с выносным блоком. Размещаемые в нем аккумуляторы обеспечивают десятки и сотни часов светимости даже крайне мощному прожектору.

Налобный светодиодный фонарь – непременный атрибут всех современных путешественников. Он достаточно яркий, удобный, недорогой, потребляет мало электроэнергии. Незаменим он и для тех, кто выезжает на природу поохотиться. В настоящее время в продаже представлен большой ассортимент налобных фонарей. Поэтому выбор конкретного изделия – задача довольно сложная. Помимо собственных вкусов стоит учесть и критерии выбора конкретной модели. Многое зависит от того, в какой регион вы собираетесь поехать и чем там будете заниматься. А поскольку многие жители России ограничены в финансовых возможностях, при выборе может быть важен и такой критерий, как соотношение цены и качества.

Общие рекомендации по выбору налобного фонаря для туризма

Прежде чем идти в туристический магазин, специалисты рекомендуют определиться с родом деятельности, при котором вам может понадобиться налобный фонарь. Как правило, это одна из следующих категорий:

Небольшие выходы на природу, при которых возникает необходимость ночевать в палатке или в неосвещаемом балагане.
Бытовые нужды жителей сельской местности, когда бывает необходимость найти что-либо в темном сарае, курятнике, во дворе и так далее.
Серьезные туристические походы по сложной местности и с суровыми погодными условиями.
Ночные велопрогулки.
Ночной бег.
Изучение пещер.
Подводное плавание и подводная охота.

Чем сложнее и экстремальнее задача, тем более тщательно и внимательно нужно изучать параметры и свойства налобного аккумуляторного фонаря.

Общие характеристики налобных фонарей

Мощность. Одной из важнейших характеристик любого источника искусственного освещения является мощность излучения. В целом чем выше мощность фонаря, тем ярче он будет светить. Яркость измеряется в люменах. При этом элемент питания должен быть полностью заряжен, а стекло очищено от пыли и грязи. Если яркость равна 65 люмен, то фонарь хорошо осветит все на расстоянии до 50 метров. Это уже яркий налобный фонарь. Однако тем, кто занимается подводной рыбалкой, этой яркости будет недостаточно и потребуется более мощный агрегат с показателем в 180 люмен и более. Многое будет зависеть и от погодных условий. Поэтому, если вы идете в поход, на охоту или рыбалку поздней осенью, когда нередки дожди и туманы, а солнце стоит низко, выбирайте фонарь повышенной мощности и яркости.
Дальность освещения. Этот параметр показывает расстояние, на которое доходит достаточно света, чтобы увидеть все, что там находится. В зависимости от ширины светового конуса, испускаемого фонарем, луч налобного фонаря может быть ближним, дальним и смешанным. В первом случае широкий конус создает хороший охват на близком расстоянии. Такие фонарики полезны тем, кто предполагает читать книги в темноте, проводить большую часть времени в палатке или балагане, а также тем, кто использует карту или занимается приготовлением пищи в темноте. Во втором конус, напротив, длинный и узкий. Фонарики с таким типом освещения хорошо освещают удаленные от человека объекты. Они будут полезны тем, кто занимается велотуризмом, ночными переходами, бегом, альпинизмом. Что касается смешанного, то он подойдет спелеологам, бегунам и пешеходам. В этом случае создается умеренное освещение как ближних, так и относительно удаленных от человека объектов.
Вес фонаря. Этот параметр измеряется в граммах. Чем легче изделие, тем удобнее оно сидит на голове и меньше ощущается. Вес определяется составом и размером корпуса, деталей, зависит от количества и типа элементов питания (батарейка, аккумулятор, батарейный блок), вида крепления фонаря (шнурок, стропа или резинка). Обычно вес налобного фонарика составляет от 50 до 150 граммов, но может быть и больше. Самые легковесные – это простые агрегаты, имеющие 1–2 режима работы.

Прочие параметры

Защищенность корпуса. Корпус фонарика может быть по-разному защищен от влаги и пыли. В прилагаемых к изделию документах информация о защищенности должна быть указана. Если испытания на чувствительность корпуса к одному из этих параметров не проводились, то представленная информация будет неполной.
Используемый материал. Обычно корпус изготавливают из пластика, а ремень – из тянущейся стропы или резинки.
Продолжительность работы. Этот параметр измеряется в часах и зависит от типа и емкости элемента питания, скорости расходования электроэнергии. Чем ярче светит фонарик, тем выше расход, а значит, меньше длительность работы. В некоторых моделях предусмотрено несколько режимов мощности либо имеется автоматическая регулировка яркости в зависимости от условий.
Тип элементов питания. В различных моделях может использоваться либо батарейка, либо аккумулятор.
Режим работы и ресурс батареи. Количество режимов зависит от конкретной модели. Обычно используются следующие: стандартный, экономичный, мигающий и на максимальной мощности. Иногда есть и дополнительные – режим ближнего и мигающего красного света. Последний расходует меньше энергии и оптимален для поиска близко расположенных предметов.
Удобство при использовании. Чтобы хорошо сидеть на голове, фонарик должен иметь не только горизонтальную крепежную резинку, но и вертикальную. Существуют также налобные приспособления, позволяющие регулировать угол наклона фонаря для создания оптимального направления светового конуса. Очень важно заранее проверить, насколько удобным и легким будет устройство, ведь в противном случае оно может стать причиной постоянного дискомфорта и проблем с шейным отделом позвоночника.

Дополнительные характеристики

Помимо основных свойств налобные фонарики могут иметь и дополнительные функции. Среди них сигнал SOS, аварийный маячок, стробоскоп, индикатор заряда, магнит на задней крышке, дополнительные крепления и прочее.

Почему так важно то, в каких условиях будет использован фонарик

У каждого рода деятельности есть свои приоритеты. Это касается и характера освещения. Так, для обычных туристических походов не требуется очень высокая мощность, но зато большое значение имеет вес и длительность работы. Спелеологам и альпинистам важно, чтобы фонарь был хорошо защищен от ударов и воздействия воды. Трейлраннерам критически важна яркость и дальность освещения.

Фонарик для спелеологов

Исследование пещер и охота в замкнутых подземных пространствах требуют повышенной ударопрочности, водонепроницаемости и сбалансированной яркости света. В пещерах велик риск удара о поверхность скал, особенно в случае падения, а из-за полной темноты яркий свет может оказывать нежелательное слепящее действие. При работе в пещере желательно, чтобы фонарик имел несколько режимов освещения. Также важны и такие факторы, как длительное время автономной работы и балансировка веса.

Фонарик для горных походов и скалолазания

Движение по сложному рельефу требует качественной регулировки угла наклона светового потока. Для этого существует специальный механизм – диффузор. Другим значимым фактором является мощность фонаря. Это позволит заранее просчитать свое движение в трудных топографических условиях. Поэтому стоит выбирать фонарь с мощными батарейками, способными удерживать в себе много энергии и быстро отдавать ее при необходимости. Также важны такие качества, как возможность быстрой смены батареек и изоляция блока питания от низких температур.

Фонарик для быстрых и спортивных переходов

Если вам необходимо быстро пройти или проехать на велосипеде большую дистанцию в условиях ночи, то предпочтение стоит отдавать мощному агрегату, способному выдерживать воздействие влаги и снабженному функцией автоматической регулировки яркости. Кроме того, фонарик должен быть удобным и плотно сидеть на голове, а регулировка угла наклона – как можно более простой. Дополнительный плюс – наличие функции светового рассеивателя.

Фонарь для стоянок и простых переходов

При несложных переходах и преимущественном нахождении в условиях кемпинга требования к фонарику минимальны. Желательно, чтобы он был легким и имел красный светодиод. Также не помешает дополнительное крепление, которое пригодится, если нужно будет зафиксировать его положение в целях освещения лагеря, и функция блокировки от случайного включения, если устройство будет находиться в рюкзаке.

Выбор налобного фонаря для рыбалки

Единых рекомендаций по выбору изделия для рыбной ловли (как и для охоты) не существует, поскольку условия местности, погода и характер рыбалки (пассивная или активная) сильно различаются. При ловле на удочку в стоячих водоемах лучше всего подойдет фонарик, приспособленный для кемпингов и стоянок, а если в процессе рыбалки требуется постоянно перемещаться, особенно вдоль быстрых горных речек, то стоит использовать фонарик, приспособленный для быстрых и горных переходов, скалолазания и спелеологии.

Лучшие модели

Огромный ассортимент налобных светодиодных фонарей может сделать выбор конкретной модели довольно трудной задачей. Однако есть среди них те, качество которых проверено временем и которые пользуются высоким спросом и доверием потребителей. Рассмотрим некоторые из них.

Petzl Tikka

Это простой, но очень удобный налобный фонарь с аккумулятором, который идеально подойдет рыболовам, охотникам, дачникам, туристам и простым любителям отдыха на природе. Специальный люминесцентный рефлектор уменьшит риск его потери в темноте. А красный светодиод позволит использовать его в местах массового скопления людей. Этот фонарь работает как от аккумулятора Core (приобретается отдельно), так и от батареек. Фонарик можно использовать при любой погоде.

Black Diamond Spot 325

Данное устройство прекрасно подойдет как для похода, так и в условиях повседневного быта. Он имеет мощность 325 люмен, защищен от воды. У фонарика 7 режимов освещения. Имеется сенсорная панель сбоку агрегата. А шестиступенчатый индикатор заряда покажет, в каком состоянии находится батарея.

Bailong BL-2188B-T6

Это мощный налобный фонарь с максимальной яркостью 860 люмен. Такой мощности хватит, чтобы хорошо осветить объект, находящийся на расстоянии 320 метров. Устройство водо- и пыленепроницаемо. Есть возможность сфокусировать луч. А заряжать его можно даже от автомобильного прикуривателя. Модель прекрасно подойдет охотникам, рыболовам, путешественникам.

Panda 2R

Это налобный аккумуляторный светодиодный фонарь отечественной сборки, имеющий оранжевый дизайн. Внешне он выглядит очень симпатично. Есть возможность поворота ламп на 90 градусов. Агрегат отличается надежностью и непроницаем для воды. Имеется специальный режим (Boost) в котором сила света увеличивается до 800 люмен.

Boruit HL-720

Это устройство снабжено высококачественными светодиодами, создающими необычайно яркое освещение. Корпус выполнен из прочного сплава на основе Al. Предусмотрены различные режимы по уровню яркости освещения. Имеется возможность регулировки наклона светового луча. Дополнительная фишка – наличие особого красного опознавателя, который будет заметен тем, кто находится за вами.

"Космос H3Wcobled"

Данный фонарик оснащен современным линейным светодиодом и отличается приятным мягким светом. В качестве элемента питания используются батарейки. Можно выбрать 1 из 3 режимов: экономичный, яркий, мигающий. К плюсам можно отнести хорошее качество сборки, небольшой размер и вес. Дальность освещения невелика - 10 метров. Но и стоимость тоже небольшая. Это неплохой вариант для несложных походов и рыбалки в стоячих водоемах.

Заключение

Таким образом, выбор налобного фонаря - довольно трудная задача. Ведь на это влияет множество разных факторов: дальность и сложность похода, его форма, особенности погоды, времени года и рельефа местности. Выбор налобного фонаря предполагает предварительное планирование туристической деятельности на несколько лет вперед.

Чтобы выбрать хороший налобный фонарь, определитесь, для чего он вам нужен. Для похода, бега, ночных велопрогулок или просто вылазок на природу, чтобы не потеряться ночью в палатке. Чем сложнее задача, тем пристальнее нужно изучать характеристики фонаря.

Общие характеристики

Мощность (в люменах) — чем мощнее фонарь, тем ярче он светит (при условии, что элемент питания полностью заряжен).
Дальность светового луча (в метрах) — определяет расстояние, которое освещает фонарь. Свет бывает ближний, дальний и смешанный. Ближний подойдёт, если нужно в темноте поставить лагерь, приготовить еду, посмотреть карту. Дальний нужен велосипедистам, бегунам, альпинистам — он освещает дорогу или стену далеко впереди. Смешанный удобен в движении, когда нужно одновременно видеть и то, что впереди, и то, что под ногами.

Вес (в граммах) — чем легче фонарь, тем он удобнее и меньше ощущается на голове. Налобные фонарики весят 50-150 граммов, но бывают и тяжелее. Вес зависит от количества функций, типа крепления (резинка, стропа, шнурок), типа и количества элементов питания (аккумулятор, батарейки или отдельный батарейный блок). Самые лёгкие фонарики — это самые простые, с 1-2 режимами.
Степень защиты корпуса от влаги и пыли (индекс IPXX) — первый X после IP означает защиту от пыли, второй — защиту от воды. Если указано только одно число (например: IPX4), это означает, что фонарь прошёл тест только на защиту от брызг, а испытания на пыленепроницаемость не проводились. Подробнее о том, что означают цифры индексов — на картинке.

Материал — корпус обычно пластиковый, а налобный ремень — из эластичной резинки или тянущейся стропы.
Время работы (в часах) — чем ярче фонарь, тем шустрее он съедает батарейку. Некоторые модели умеют работать на нескольких уровнях мощности и снижать яркость в зависимости от обстановки.
Режимы работы — по сути, их четыре: экономичный, стандартный, режим максимальной мощности и мигающий (стробоскоп). При наличии красного светодиода добавляется ближний красный свет и красный мигающий. В зависимости от модели в одном фонаре могут быть все эти режимы, а могут лишь 1-2.
Тип элемента питания — аккумулятор или батарейка.

У фонаря могут быть и дополнительные функции, например: аварийный маячок, сигнал SOS, стробоскоп, магнит на задней крышке (чтобы крепить фонарь к металлическим частям автомобиля или велосипеда), индикатор заряда, дополнительные крепления и т.д.

Выбирать фонарь стоит под конкретные задачи и обращать внимание на те характеристики, которые важнее для ваших целей. К примеру, туристам для простых пеших походов не обязательна сверхвысокая мощность фонаря, но важна лёгкость и максимально долгое время работы. Трейлраннерам, наоборот, важна яркость и дальность луча. У спелеологов в приоритете ударопрочность и водонепроницаемость. Рассказываем, как выбирать фонарь для разных видов активности.

Для бегунов и велосипедистов

Налобный фонарь входит в список обязательного снаряжения для трейлов, рогейнов, спортивного ориентирования, велосипедных гонок — всюду, где приходится бежать или ехать рано утром до рассвета, в сумерках или всю ночь.

Примеры фонарей для бега, трейлраннинга и мультиспорта: Petzl Myo, Bindi, Reactik, Nao; Black Diamond Icon и Revolt.

Для горных походов и альпинизма

Восхождения обычно начинаются до рассвета. Издалека группа восходителей выглядит как тонкая светящаяся ниточка — у каждого есть налобный фонарик. Во время восхождения важно, чтобы пространство под ногами или под руками было хорошо освещено: так вы сразу заметите трещину в леднике, яму, камень или нужный выступ, за который нужно ухватиться.

Регулировка угла наклона. За неё отвечает специальный механизм — диффузор. Он должен подниматься и опускаться одним слепым движением. Чтобы во время спуска или подъёма на сложном рельефе за пару секунд можно было выбрать направление и начать лезть.
Высокая мощность. Чем мощнее, тем лучше. Особенно в альпинизме, когда смотришь в бездну и нужно чётко увидеть, что там на 50 метров ниже. Но за большую мощность приходится платить большими энергозатратами и брать с собой много батареек.
Автоматическое переключение режимов освещения. Когда руки заняты, нет времени регулировать дальность и яркость. Есть фонари, которые делают это самостоятельно, ориентируясь по ситуации. Такая возможность реализована в фонарях Petzl серии Performance.
Быстрая смена батареек. Очень важный момент зимой и во время восхождения на высоте, где минусовая температура и ветер. На сильном ветру и морозе о том, чтобы снять рукавицы, даже речь не идёт — мигом отморозите пальцы. Идеально, если батарейку в фонарике можно заменить не снимая перчаток и каски. Очень удобный батарейный блок у фонаря Petzl MYO — легко открывается, батарейки можно заменить даже в темноте.
Изоляция блока питания от холода. Для постоянной работы на холоде нужны фонари с выносным блоком питания на шнуре. Это удобно: блок питания прячете под одеждой, а фонарь становится легче и удобнее. Если у вас модель со стационарным блоком питания, на холоде её можно прикрыть шапкой или капюшоном.

Примеры фонарей для альпинизма и горных походов: Petzl Actik и Actik Core, Reactik; Black Diamond Storm и Spot 325.

Поработав около года, мой налобный фонарь LED Headlight XM-L T6 стал включаться через раз, а то и вообще отключаться без команды. Вскоре перестал включаться совсем.

Первым делом я подумал, что отходит аккумулятор в батарейном отсеке.

Сам бокс рассчитан на литий-ионные аккумуляторы типоразмера 18650 с платой защиты. А я использовал аккумуляторы без защиты и заряжал их универсальной зарядкой Turnigy Accucell 6 (аналог IMAX B6).

Поэтому пришлось нарастить контакты каплей припоя. Как известно, припой сплав мягкий и со временем напайка на контакте могла поистереться, а соединение с аккумулятором нарушиться.

Но, после проверки выяснилось, что причина неисправности кроется вовсе не в плохом контакте, а электронной начинке фонаря.

Любой ремонт начинается с диагностики и разборки. Разбирается фонарь легко. Вынимаем литиевый аккумулятор из батарейного отсека. Далее выкручиваем четыре шурупа.

Под поддоном для аккумуляторов смонтирована небольшая печатная плата.

На печатке всего десять элементов. Функцию управления выполняет миниатюрная микросхема в корпусе SOT-23-6 с маркировкой 819L 24 (U1). Как оказалось, это микросхема FM2819 - специализированный контроллер (не драйвер!) для светодиодов. Называть эту микросхему драйвером как-то язык не поворачивается.

Данная микросхема поддерживает четыре режима управления светодиодом, в том числе строб, от которого все хотят избавиться. Режимы переключаются циклически по команде с тактовой кнопки без фиксации.

Если бы мой фонарь не сломался, то о четвёртом режиме SOS, который активируется долгим нажатием кнопки (около 3 секунд), я бы и не узнал. Когда покупал, на странице продажи упоминалось только три режима.

Когда же стал изучать даташит на FM2819, то оказалось, что эта микросхема поддерживает четыре режима.

О микросхеме FM2819 я расскажу чуть позднее, а пока разберёмся, за что отвечают остальные элементы схемы.

Жёлтый керамический конденсатор запаян вместо родного, который отвалился, когда я разбирал корпус батарейного отсека. Судя по фото аналогичных фонарей ёмкость конденсатора, который установлен между выводом KEY и минусом "-" питания, может быть в довольно больших пределах. В моём был установлен чип-конденсатор на 10pF (100), а в других фонарях могут быть запаяны и на 10nF (103), и на 100nF (104), а то и вовсе отсутствовать.

Функцию силового ключа, который подаёт напряжение питания от литиевого аккумулятора на мощный светодиод, выполняет P-канальный MOSFET транзистор FDS9435A в корпусе SO-8. На фото видно, что на его корпусе указана сокращённая маркировка 9435A.

Плюс питания со стока транзистора FDS9435A подаётся на мощный светодиод не напрямую, а через три токоограничивающих резистора (R200 - 0,2 Ом; R500 - 0,5 Ом; 2R0 - 2 Ом). Они соединены параллельно. Их общее сопротивление меньше наименьшего сопротивления в цепи (т.е. меньше 0,2 Ом). Если посчитать, то оно равно 0,13 Ом.

О том, как соединять резисторы и рассчитывать их общее сопротивление я рассказывал тут.

Для подсветки тылового индикатора LED HEADLIGHT используется обычный SMD-светодиод красного цвета свечения. На плате обозначен, как LED. Он подсвечивает пластину из белого пластика.

Так как батарейный отсек находится с тыльной части головы, то в ночное время суток такой индикатор хорошо заметен.

Явно не помешает при велопрогулках и ходьбе вдоль дорожных трасс.

Через резистор в 100 Ом плюсовой вывод красного SMD-светодиода подключается к стоку MOSFET-транзистора FDS9435A. Таким образом, при включении фонаря напряжение поступает и на основной светодиод Cree XM-L T6 XLamp, и на маломощный SMD-светодиод красного цвета свечения.

С основными детальками разобрались. Теперь расскажу, что же сломалось.

При нажатии на кнопку включения фонаря было видно, что красный SMD светодиод начинает светить, но очень тускло. Работа светодиода соответствовала штатным режимам работы фонаря (максимальная яркость, низкая яркость и стробоскоп). Стало ясно, что управляющая микросхема U1 (FM2819) скорее всего исправна.

Раз она штатно реагирует на нажатие кнопки, то, возможно, проблема кроется в самой нагрузке – мощном белом светодиоде. Отпаяв провода, идущие на светодиод Cree XM-L T6, и подключив его к самодельному блоку питания, я убедился в его исправности.

Далее решил замерить напряжение на самой плате, чтобы узнать, где потерялись драгоценные вольты от аккумулятора.

При замерах оказалось, что в режиме максимальной яркости, на стоке транзистора FDS9435A всего 1,2V. Естественно, этого напряжения не хватало для питания мощного светодиода Cree XM-L T6, а вот красному SMD-светодиоду его было достаточно, чтобы его кристалл начал тускло светиться.

Стало ясно, что неисправен транзистор FDS9435A, который задействован в схеме как электронный ключ.

В замену транзистору ничего подбирать не стал, а купил оригинальный P-канальный PowerTrench MOSFET FDS9435A фирмы Fairchild. Вот его внешний вид.

Как видим, на этом транзисторе присутствует полная маркировка и отличительный знак фирмы Fairchild (F), выпустившей данный транзистор.

Сравнив оригинальный транзистор с тем, что установлен на плате, мне в голову закралась мысль о том, что в фонаре установлена подделка или менее мощный транзистор. Возможно, даже брак. Всё-таки фонарь не успел отслужить и года, а силовой элемент уже "отбросил копыта".

Цоколёвка транзистора FDS9435A выглядит следующим образом.

Как видим, внутри корпуса SO-8 находится всего лишь один транзистор. Выводы 5, 6, 7, 8 объединены и являются выводом стока (Drain). Выводы 1, 2, 3 также соединены вместе и являются истоком (Source). 4-ый вывод – это затвор (Gate). Именно на него приходит сигнал с управляющей микросхемы FM2819 (U1).

В качестве замены транзистору FDS9435A можно использовать APM9435, AO9435, SI9435. Всё это аналоги.

Выпаять транзистор можно как привычными методами, так и более экзотическими, например, сплавом Розе. Также можно применить метод грубой силы – подрезать ножом выводы, демонтировать корпус, а затем отпаять оставшиеся на плате выводы.

После замены транзистора FDS9435A налобный фонарь стал работать исправно.

На этом рассказ о ремонте закончен. Но, не будь я любопытным радиомехаником, то так и оставил бы всё, как есть. Работает и ладно. Но мне не давали покоя некоторые моменты.

Так как изначально я не знал, что микросхема с маркировкой 819L (24) это FM2819, то вооружившись осциллографом, я решил посмотреть, какой сигнал подаёт микросхема на затвор транзистора при разных режимах работы. Интересно же.

При включении первого режима на затвор транзистора FDS9435A с микросхемы FM2819 подаётся -3,4. 3,8V, которое практически соответствует напряжению на аккумуляторе (3,75. 3,8V). Естественно, на затвор транзистора подаётся отрицательное напряжение, так как он P-канальный.

При этом транзистор полностью открывается и напряжение на светодиоде Cree XM-L T6 достигает 3,4. 3,5V.

В режиме минимального свечения (1/4 яркости) на транзистор FDS9435A с микросхемы U1 приходит около 0,97V. Это если проводить замеры рядовым мультиметром без наворотов.

На самом же деле в этом режиме на транзистор приходит сигнал ШИМ (широтно-импульсная модуляция). Подключив щупы осциллографа между "+" питания и выводом затвора транзистора FDS9435A, я увидел вот такую картину.

Картинка ШИМ-сигнала на экране осциллографа (время/деление - 0,5; V/деление - 0,5). Время развёртки - mS (миллисекунды).

Так как на затвор поступает отрицательное напряжение, то "картинка" на экране осциллографа переворачивается. То есть сейчас на фото в центре экрана показан не импульс, а пауза между ними!

Сама пауза длится около 2,25 миллисекунд (mS) (4,5 деления по 0,5mS). В этот момент транзистор закрыт.

Затем транзистор открывается на 0,75 mS. При этом на светодиод XM-L T6 поступает напряжение. Амплитуда каждого импульса составляет 3V. А, как мы помним, мультиметром я намерил всего лишь 0,97V. В этом нет ничего удивительного, так как мультиметром я мерил постоянное напряжение.

Вот этот момент на экране осциллографа. Переключатель время/деление установил на 0,1, чтобы лучше определить длительность импульса. Транзистор открыт. Не забываем про то, что на затвор приходит минус "-". Импульс перевёрнут.

Теперь можно посчитать скважность импульсов (S).

S = (2,25mS + 0,75mS) / 0,75mS = 3mS / 0,75mS = 4. Где,

S - скважность (безразмерная величина);

Τ - период следования (миллисекунды, mS). В нашем случае период равен сумме включения (0,75 mS) и паузы (2,25 mS);

τ- длительность импульса (миллисекунды, mS). У нас это 0,75mS.

Также можно определить коэффициент заполнения (D), который в англоязычной среде называют Duty Cycle (часто встречается во всяких даташитах на электронные компоненты). Обычно он указывается в процентах %.

D = τ/Τ = 0,75/3 = 0,25 (25%). Таким образом, в режиме пониженной яркости светодиод включен лишь на четверть периода.

Когда делал подсчёты первый раз, то коэффициент заполнения у меня вышел 75%. Но потом, увидев в даташите на FM2819 строчку про режим 1/4 яркости, понял, что где-то облажался. Я просто перепутал паузу и длительность импульса местами, поскольку по привычке принял минус "-" на затворе за плюс "+". Поэтому и вышло всё наоборот.

В режиме "STROBE" мне не удалось посмотреть ШИМ сигнал, так как осциллограф аналоговый и довольно старый. Синхронизировать сигнал на экране и получить чёткое изображение импульсов мне не удалось, хотя было видно его наличие.

Типовая схема включения и цоколёвка микросхемы FM2819. Может, кому пригодится.

Не давали мне покоя и некоторые моменты, связанные с работой светодиода. Со светодиодными фонарями я раньше, как-то не имел дела, а тут захотелось разобраться.

Когда я полистал даташит на светодиод Cree XM-L T6, который установлен в фонаре, то понял, что номинал токоограничительного резистора маловат (0,13 Ом). Да, и на плате одно посадочное место под резистор было свободно.

Когда шерстил по интернетам в поисках информации о микросхеме FM2819, то видел фото нескольких печатных плат аналогичных фонарей. На одних были запаяны четыре резистора по 1 Ому, а на некоторых вообще SMD-резистор с маркировкой "0" (перемычка), что, на мой взгляд, вообще является преступлением.

Светодиод – это нелинейный элемент, и, поэтому, последовательно с ним необходимо включать токоограничивающий резистор.

Если заглянуть в даташит на светодиоды серии Cree XLamp XM-L, то можно обнаружить, что их максимальное напряжение питания составляет 3,5V, а номинальное 2,9V. При этом ток через светодиод может достигать величины в 3А. Вот график из даташита.

Номинальным током для таких светодиодов считается ток в 700 mA при напряжении в 2,9V.

Конкретно в моём фонаре ток через светодиод составил 1,2 A при напряжении на нём в 3,4. 3,5V, что явно многовато.

Чтобы уменьшить прямой ток через светодиод я запаял вместо прежних резисторов четыре новых номиналом в 2,4 Ом (типоразмер 1206). Получил общее сопротивление в 0,6 Ом (мощность рассеивания 0,125W * 4 = 0,5W).

После замены резисторов прямой ток через светодиод составил 800 mA при напряжении в 3,15V. Так светодиод будет работать при более мягком тепловом режиме, и, надеюсь, прослужит долго.

Поскольку резисторы типоразмера 1206 рассчитаны на мощность рассеивания в 1/8W (0,125 Вт), а в режиме максимальной яркости на четырёх токоограничивающих резисторах рассеивается мощность около 0,5Вт, то от них желательно отвести излишнее тепло.

Для этого зачистил от зелёного лака медный полигон рядом с резисторами и напаял на него каплю припоя. Такой приём частенько применяется на печатных платах бытовой электронной аппаратуры.

После доработки электронной начинки фонаря покрыл печатную плату лаком PLASTIK-71 (электроизоляционный акриловый лак) для защиты от конденсата и влаги.

При расчётах токоограничительного резистора я столкнулся с некоторыми тонкостями. За напряжение питания светодиода стоит принимать напряжение на стоке MOSFET транзистора. Дело в том, что на открытом канале MOSFET-транзистора теряется часть напряжения из-за сопротивления канала (R_(ds)on).

Чем выше ток, тем большее напряжение "оседает" по пути Исток-Сток транзистора. У меня при токе в 1,2А оно составило 0,33V, а при 0,8А – 0,08V. Также часть напряжения падает на соединительных проводах, которые идут с клемм аккумулятора на плату (0,04V). Казалось бы, такая мелочь, а в сумме набегает 0,12V. Так как под нагрузкой напряжение на Li-ion аккумуляторе проседает до 3,67. 3,75V, то на стоке MOSFET'а уже 3,55. 3,63V.

Ещё 0,5. 0,52V гасит цепь из четырёх параллельных резисторов. В итоге на светодиод приходит напряжение в районе 3-ёх с небольшим вольт.

На момент написания этой статьи в продаже появилась обновлённая версия рассмотренного налобного фонаря. В нём уже встроена плата контроля заряда/разряда Li-ion аккумулятора, а также добавлен оптический датчик, который позволяет включать фонарь жестом ладони.

Читайте также: