拆解分析运动感应 LED 小夜灯

在某鱼以很低的包邮价淘了两个运动感应LED小夜灯。拆解看看里面的电路组成是什么样的。

简约的包装盒子。只印着Motion Sensor LED Light。

打开包装盒子后,有三样东西。LED灯本体、USB充电线、安装座。安装座可以贴,也可以螺丝安装,灯的本体内有磁铁,可以很方便的在安装座吸上或取下。

这个小夜灯有两种使用模式,可用开关选择,“ON”就是常开模式,开启后会一直常亮,“AUTO”就是自动模式,开启后,人体红外热释电运动传感器工作,感应到人体动作后,灯亮,一段时间后会自动熄灯。

拆卸掉几颗螺丝后,就可以拆下整个电路板。PCB为单层板,贴片元件、LED和传感器布在顶层上。模式开关和锂电池安装在背面。

锂电池为了个3.7V的小电池。用泡沫胶条贴在PCB底层。

PCB中央的是人体红外热释电运动传感器,周围布着六颗暖光LED,封装为SMD2835。传感器下方为一个光敏电阻,用于感应环境光线,”AUTO”模式下,只有环境光线够暗,运动传感器才会起作用。

从USB端口过来是U1,芯片上的Mark标号为H57,该芯片连着两个状态LED以及电池,应该就是TP4057锂离子电池充电器芯片,查其芯片手册,可以找到引脚定义和对应的典型电路图。

Q1三极管的Mark为Y1,在开关拨到”ON”模式时,电池正极通过开关后,经过PCB上标为“R-ON”的3K电阻,再到Q1三极管的B极,这时三极管饱和导通,LED被点亮。那这个Q1肯定就是NPN的SS8050。耐压25V,电流1.5A。当开关拨到”AUTO”时,该三极管B极会由主控芯片接管。

主控芯片为BISS0001,为一个低功耗人体红外线感应信号处理器,工作电压可以在2-6V,内设延迟时间定时器和封锁时间定时器,有双向鉴幅器可有效抑制干扰,可用于多种传感器和延时控制器。这个LED灯的主控部分基本上就是按典型应用原理图修改而来。芯片主要完成传感器和光敏电阻的信号采样、延时时间控制、控制信号输出。控制信号经由Q1三极管SS8050放大后驱动LED工作。

电池接口附近的U3,SMD Mark为8205,是一个双N沟道的MOSFET芯片,耐压20V,5A电流。U4,Mark标号为DW01B,是一个锂电池保护芯片,有过充过放等保护功能。U3和U4一起组成锂电池保护电路。基本原理图可以参考其数据手册中的典型应用电路图。

经过这次拆解,可以了解到这款产品的电路主要是由锂电池保护电路、锂电池充电电路,以及人体红外线感应信号处理电路,三大部分组成,产品小巧、使用简单但也充分考虑到锂电池使用的安全性。

20230514

电路分析1-单电池点亮白光LED

这是来自杂志Practial Electronics 202109期的文章《Night Keeper Lighthouse》中的电路图。这是一个简单的小电子玩具制作项目,电路的目的就是使用单一节AA或AAA电池(1.5V)驱动白光LED并使其定时闪烁,模拟灯塔的效果。

 

首先我们知道白光LED的典型额定正向电压在3-5V之间,而实际上小的白光LED管在2.5V左右就开始发光,亮度是随电压增大而增大。通常用的电路中会使用充电泵IC来把电池的电压升高来达到驱动单个或多个白光LED,如便携设备里的背光LED驱动。而文章中的电路则是为了制作简单使用一个经典的互补式振荡器来达到升压的目的。

当电源接通后1.5V通过10KΩ电阻加载到白光LED1正极,因电压不足,LED1不会发亮,同时100uF的电解电容会在充电慢慢到达电池电压1.5V。这时三极管Q1Q2不在导通状态,1.5V通过10MΩ电阻加载到Q1的基极,因基极还接了一个330nF,所以基极电压不会一下子到达导通电压,而是缓慢充电上升。当Q1基极达到0.6V之上时,Q1会导通,Q1导通则会导致Q2基极电压下降并使Q2导通,Q2的导通会使得100uF电解电容负极突然升高到1.5V,得到一个脉冲电压,这样使得电池和电解电容形成串连,这时电解电容的正极电压是两者电压的叠加达到差不多3V,从而使得LED1发光。LED1发光后,因有330nF,Q1基极电压不会一下跌到0.6V以下,而会经过一定时间。一旦Q1基级电压跌到0.6V以下,Q1Q2会截止,100uF负极电压跌到0V。LED1停止发光。下一个周期重新开始。