LED Zaklamp opgeblazen, zoek vervangende transistor

[Sape]

Geachte forumleden,
Ik heb een LED zaklamp opgeblazen door een stomme fout, dwz twee losse 18650 batterijen (7.4 V) er in te plaatsen terwijl de originele een pack is met 2 18650 parallel geschakeld (3.7 V). Er is een SOT-89 SMD component defect geraakt met als opschrift BH, dus men zou in eerste instantie aan een BCX56 NPN transistor denken. Echter:
1. Op de PCB is een 8-potige IC aanwezig met daarop +, -, 3 ingangen vanaf hall effect sensoren voor 100%, 50% en SOS licht en één uitgang die via een 30 Ohm smd weerstand aan de basis van de (ik noem het maar) transistor is verbonden. 2 pootjes zijn dus NC. Metingen met een oscilloscoop wijzen uit dat deze uitgang naar 0V wordt geschakeld wanneer de desbetreffende HE sensor wordt geactiveerd met een magneetje. Voor 100% is dit ook 100% inschakelduur, voor 50% licht is dit een 104Hz blokgolf met grofweg 40% inschakelduur en voor SOS krijg ik een keurige 3x kort - 3x lang - 3x kort met steeds 100% inschakelduur. Ik kan er geen PWM signalen in ontdekken.
2. De emittor is rechtstreeks aan de +3.7V verbonden, de collector is rechtsreeks aan de anode van de witte LED (Seoul Semiconductor Company P7, 900 lumen is alles wat ik weet) en de LED kathode is rechtstreeks aan de 0V verbonden.
3. Met deze gegevens kom ik tot de conclusie dat dit een simpel schema met een transistor als schakelaar moet zijn, maar dan wel een PNP type. Een MOSfet lijkt mij onwaarschijnlijk. Daarvoor ontbreekt bijvoorbeeld een drain weerstand aan de gate.
3. Mijn zoektocht heeft het volgende opgeleverd: er zijn PNP transistors 2SB1386 met opschrift BHP, BHQ en BHR. Ik heb ook hiervan afbeeldingen gezien met de derde letter onder BH geplaatst. Laat daar nou net een krater gevormd te zijn in mijn exemplaar.

Heeft iemand de expertise om te beoordelen of een 2SB1386 transistor de juiste keuze is om met max 4.0V een LED met een forward voltage van omstreeks 3.25 V (geschat) aan te sturen? 2SB1386 is verkrijgbaar amet opschrift BHP, BHR en BHQ. Het verschil is de Hfe waarde. Maakt dit uit voor mijn toepassing?

[smd_lover]

Ik zou voor de versie met de hoogste versterkingsfactor gaan.
Die 30 Ohm weerstand aan de basis is wel erg laagohmig, ik zou dan eerder denken aan een mosfet, maar mogelijk begrenst het ic (Microchip pic* ?) de basisstroom ook.

[Sape]

@smd_lover: Dank voor jouw reactie. Ik heb nog even een onbewerkte foto van de van de PCB bijgesloten. Zoals je kunt zien, de IC heeft geen identificatie. Mijn inschatting is dat dit een specifieke chip is voor deze (of dit soort) duiklamp en nergens elders wordt toegepast, gezien de aanwezigheid van een SOS signaal. Ik zal proberen de weerstand te meten op de schakelende poort.
Uiteraard heb ik ook gezocht naar MOSFET's die zouden moeten kunnen werken, heb tot nu toe niets gevonden in een SOT-89 package met een markering beginnend met BH.

Ik ben het met je eens dat 30 ohm tussen schakelaar en basis laag is. Met de mij bekende transistor formules en de hoge hfe waarde zou dit een te hoge collector-emittor stroom opleveren. Disclaimer: ik ben een werktuigbouwer en geen elektronicaspecialist.

Ik vond onlangs wel een schema voor een P-channel MOSFET met source aan +, drain naar load (anode), load (kathode) naar massa. De gate moet dan wel schakelen tussen + (=Off) en massa (=On). Ik zal nog even kijken of de schakelende poort ook +4V geeft in neutrale positie. Voor zover ik nu herinner was er op de oscilloscoop geen signaal wanneer het aardedraadje van de testpin aan massa lag, en wel een signaal (-4V) met het aardedraadje aan +4V.

Het blijft mij bevreemden dat de stroom niet gereguleerd wordt. De voltages liggen dicht bij elkaar, maar een LED heeft een grote toename van de stroom bij een kleine toename van het voltage wanneer deze hoger is dan de drempelwaarde.
Laatste nieuws: ik vind op alltransistors.com een heel lijstje met SOT-89 componenten met BH* markering. Dit vereist verdere studie.

[Sape]

Bijlage.

[smd_lover]

Gezien de aansluitingen van het ic precies kloppen met de pic microcontrollers kan het bijv een kloon van de pic12F1822 zijn.
De uitgang daarvan is stroombegrensd op 25 mA.
Ik zou er gewoon die gevonden transistor in zetten en eens kijken hoe dat gaat.
Het kan dat het ic de voedingsspanning meet en de PWM dutycycle hierop aanpast. Op die manier is de ledstroom enigszins in de hand te houden.
Dit werkt maar gedeeltelijk omdat de ledspanning temperatuurafhankelijk is. Echter er zit ook een temperatuursensor in de pic12f1822....

[Sape]

@smd_lover : Dank weer voor jouw reactie. Jouw suggestie dat de 8-potige IC een pic micro controller zou kunnen zijn klinkt best plausibel. VDD en VSS aansluiting kloppen. Operating voltage lijkt ook OK te zijn. De switching port zou #2 (RA5) moeten zijn. Ik ben alleen nog niet een begrensde stroomsterkte van 25mA tegengekomen. Aangezien er geen enkele markering op mijn IC staat zullen we dit nooit zeker weten.

Ik heb ook nog even gezocht naar linear voltage regulators in een SOT-89 huisje maar er is geen die qua specs zou kunnen werken.

Dus toch maar verder met de 2SB1386 PNP transistor waarvan ik er nu 5 in huis heb. De LED blijkt een Cree XM-L te zijn, dit in tegenstelling tot mijn eerdere bericht. De spec sheet (zie bijlage) geeft aan dat de stroom begrensd moet worden tot 2A om een goede levenduur te halen. De bijbehorende forward voltage is 3.15V. Echter, een volle 3.7V Li-Ion cel heeft een voltage van 4.2V. Dan vliegt de stroom volledig buiten het diagram. Ik weet niet hoeveel spanningsval er zit in de collector-emitter overgang zit, maar als dit niet rond 1V is dan lijkt het me dat de stroom hoe dan ook begrensd moet worden. Correct?

De 2SB1386 PNP transistor met BHR codering heeft een beta van tussen 180 en 390, gemiddeld 285. Als hier de gebruikelijke transitor formules gelden en we Ic stellen op 2A, dan zou Ib = 2/285 = 7 mA moeten zijn (met een spreiding tussen 11.1 en 5.1!). Als ik dan rekening houd met 0.7V daling tussen emitter en base dan is Vb = 3.5V die via een 30 ohm weerstand aan 0V van de IC pootje 2 zit. Ib is dan 3.5/30 = 117 mA, grofweg 16x teveel. Ik heb m.i. eerder een veel lagere beta nodig. Klopt mijn redenering?

Wat ik nu kan doen is een testopstelling maken met de 2SB1386 BHR transistor en deze eerst aansluiten op een 6V 2.7W fietslampje, daarna op 2 fietslampjes parallel. Dan kan er niet veel fout gaan. Als de meetresultaten daar aanleiding toe geven kan ik altijd nog de weerstand vervangen door eentje met een hogere waarde. Your thoughts please.

[smd_lover]

De stroom kan geregeld worden door de dutycycle van PWM te regelen. Als je een scoop hebt kun je het PWM signaal bekijken.

Je kunt de stroom niet begrenzen m.b.v. de versterkingsfactor van een transistor. De versterkingsfactor is alleen al van de temperatuur sterk afhankelijk.