雅格YG-3979C电路分析

本文源自于修复一个因未知原因损坏的台灯,型号为雅格YG-3979C

这时我初中的时候曾经使用过的台灯,后面因为未知原因损坏,一直放在角落里。最近假期,考虑修复一下家里损坏的小电器,目前已经小有进展。在修复这个台灯的时候发现该电路很巧妙,但是仍然存在部分缺陷,故记录。

商品信息

在淘宝上查找后,可以获得以下商品信息:

图1: 商品信息

简易拆解

拆解之前留个正反照,该台灯为220V交流充电,使用触控按钮进行无极调光。

图2: 实物照片

多余的话

当年基本啥都不懂的时候,触控开灯给了我很大的震撼,觉得这简直是妥妥的高科技!!!!
现在虽然知道了原理,无非就是利用了人体电容的特性。现在回忆起第一次拥有这盏台灯的情形,还是觉得很开心、很感慨。

拆解台灯,简单卸载底部螺丝:

图3: 拆解照片合集

内部器件极其简单:

  • 外壳
  • 电路板
  • 铅酸电池

电路板也给个特写(红色LED灯已经维修,更换为黄色LED):

图4: 电路板特写

常规维护

电池

首先需要更换的显然是电池,测量尺寸为91*34*21,电压为0V,显然铅蓄电池已经损坏。经过淘宝比对,选择该商家电池进行更换:适用久量雅格多款电池电蚊拍台灯手电筒台灯风扇专用4V铅酸蓄电池

基本器件

根据器件丝印,确定期间的参数值,使用万用表进行测量。其余器件参数均合理,只有CBB电容值略微偏大,并且红色LED已经损坏,更换为黄色LED,如图所示:

图5: LED修复

电路分析

根据电路板的图片,进行简易的电路原理图恢复,获得以下电路原理图:

图6: 电路原理图总

整流电路

该台灯使用的是非隔离式的阻容降压的全波整流电路,使用MB10M芯片进行全波整流,使用阻容电路进行降压:

图7: 阻容全波整流电路

原理

整流电路比较容易理解,实现电流的单项流通,即类似给电压取绝对值,将负电压取反,正电压不变。结合后面的电容组成的滤波电路,达到AC转DC的目的。

阻容降压电路也容易理解,电容可以视为一个受频率控制的阻值大小的电阻,只不过该电阻是针对交流电而言。因此,在交流电路中串联电容,可以达到分压的目的。同时需要在电容两端并联上电阻进行分压,电阻的阻值大小决定了放电时间。

在设计阻容降压电路的时,首先确定电路需要的最大电流是多少,即流过C1的电流$I_{C}$。进一步计算C1的容抗$X_{C}$的值,结合交流电的频率,计算出C1的大小。接着,选取放电时间$\tau$,根据C1的大小计算出电阻的大小。

不难看出,阻容降压电路本质为恒流电路,电压会自适应,需要注意器件的耐压防护。

实战

现在根据电路原理图,反推阻容降压设计的参数。

\begin{equation}
\begin{split}
X_{C}=\frac{1}{2\pi fC} \approx 2122 \Omega \\
I_{C}=\frac{U}{R} = \frac{220V}{2122\Omega} \approx 104mA
\end{split}
\end{equation}

实际测得电流为90ma以上,考虑到电容容值误差,该电流值符合理论值。

电池充电



图8: 电池充电电路

充电电路直接连接到铅蓄电池的正负极,即恒流源对铅蓄电池充电。该充电方式会引起电池过充,可以使用一个稳压电路进行控制。搭建简单的稳压电路,利用电阻和稳压二极管进行简单的搭建,如图所示:



图9: 修复充电电路

该电路将电池两端的电压嵌位到4.7V左右,4V蓄电池的满电电压为4.8V,可以对蓄电池进行保护,多余的能量将由电阻进行消耗,电阻上最大功耗0.22W,选用1W的电阻即可。

滤波电路

使用两个电解电容进行滤波,同时使用一个绕线电阻对电路进行保护:



图9: 滤波电路

SGL8022W

使用SGL8022W芯片进行控制,其详细资料可以参见:SGL8022W

电源处使用5.1V的稳压二极管进行限压,并使用电容对电源进行进一步滤波,输出使用三极管控制。



图9: SGL8022W

其他电路

220V电源指示灯电路,指示是否插上交流电源。



图10: 其他电路

成品展示

后续改进

在电池充电电路中,空载条件下上电瞬间,电流过大造成稳压二极管发生不可逆击穿。由于手里并没有电容,拆解EC1 100uf电容进行滤波,并联在稳压二极管两端,如下所示:



图11: 改进充电电路

经过测量,电压稳定在5.0V~5.1V之间(是由于空载电流较大,电压自然变高,这是稳压二极管的特性):



图12: 稳压二极管伏安特性曲线

整体

所有的元器件焊接完毕如图所示:

图13: 实体电路

后续经测试,已能正常使用,维修完毕。

图14: 维修完毕台灯图
作者

LiXintao

发布于

2025-08-13

更新于

2025-08-19

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