(billige) LED Taschenlampe

Die Taschenlampe hat zwei LED Elemente. Die Haupt LED, eine 5050 Chip LED und eine seitlich angeordnete COB LED für flächiges Licht.
Durch Drücken der Taste geht die Lampe durch drei Funktionen: Front LED ein, Blitzen der Front LED und COB LED ein.
Die Bedienung ist etwas nervig: man muss immer durch alle Funktionen schalten, bis die Lampe zum Schluss wieder ausgeschaltet ist.
Die Lampe kann über eine Mikro USB Buchse geladen werden.

Irgendwann hat die Front LED nur noch schwach geleuchtet und ich wolle dem Defekt nachgehen.
Sicherlich wirtschaftlich nicht sinnvoll, aber mal sehen, wie so eine LED Taschenlampe von innen aussieht.

Die Lampe ließ sich recht einfach aufhebeln und hat ihr Innenleben preisgegeben:

Zerlegt: Herausgekommen ist eine kleine Platine und eine 14500 Lithium Zelle!	Die Steuerung mit einem "Mystery" Chip!	Detail: Die 5050 Front LED

Reverse Engineering:

Viel ist nicht auf der Platine, daher war der Schaltplan schnell gezeichnet.

Die komplette Steuerung übernimmt ein unbekannter und unbeschrifteter 8 Pin Chip.
Es handelt sich mit ziemlicher Sicherheit nicht um einen billigen Mikrocontroller, sondern um einen speziell für diesen Zweck entworfenen Chip.
Der Chip steuert alle Funktionen der Taschenlampe und ist auch für die Überwachung des Akkus zuständig!

Erklärung des Schaltplans:

Der Kontroll-Chip ist über Pin 1 direkt mit dem Akku verbunden.
Über den Pin kann er die Spannung des Akkus überwachen und bei Unterspannung die LEDs abschalten.
Ein Test mit dem Labornetzteil hat gezeigt, dass das bei etwa 2,5V passiert!
Viel Licht kommt dann ohnehin nicht mehr aus den LEDs, weil deren minimale Spannung dann schon unterschritten ist.

Die LEDs werden über NPN Transistoren (T1+T2) mit einem 4,5 KHz PWM Signal angesteuert.
Das PWM Signal hat unabhängig vom Zustand des Akkus eine Einschaltdauer von etwa 70%.
Im "Blizmodus" wird die Front LED mit Impulsen von ca. 50mS voll angesteuert um einen maximalen Effekt zu erreichen.
Vorwiderstände oder gar eine Stromregelung hat man sich gespart.
Einzig der Innenwiderstand des Akkus, die Flussspannung der Transistoren und der Widerstand der Verbindungsdrähte limitieren den Strom durch die LEDs!

Die Ladeschaltung des Akkus besteht aus dem als Emitterfolger geschalteten NPN Transistor T3.
Solange die Akkuspannung niedrig genug ist, wird über den 100 Ohm Widerstand der Transistor aufgesteuert und lädt den Akku.
Der Kontroll-Chip erkennt über Pin 4 den Ladevorgang und signalisiert das über die LED1.
Ist der Akku voll geladen, schaltet er T3 ab und signalisiert das Ledeende durch Abschalten der LED1.

Das Fehlen von Vorwiderständen für die LED1 und die Transistoren T1+T2 lässt vermuten, dass diese in dem Spezialchip integriert sind.

Das Oszilloskopbild zeigt den Spannungsverlauf an den Kollektoren der Transistoren T1+T2 jeweils in eingeschaltetem Zustand:

Fazit: Kosten sparen, wo es nur geht!

Was war eigentlich defekt?
Keine Ahnung! Nach dem Zerlegen und dem Zusammenbau funktionierte die Lampe wieder.
Womöglich waren die Lötverbindung nicht OK. Ich hatte zum Ausmessen der Platine alle Drähte abgelötet und später wieder angelötet.