LED μπαταρίας 1,5 volt. Πώς να ανάψετε ένα LED από μία μπαταρία. Σχέδιο και αρχή λειτουργίας του

Από καιρό ήθελα να φτιάξω έναν μικροσκοπικό και φωτεινό φακό που τροφοδοτείται από ένα στοιχείο AA ή AAA. Για τέτοιους σκοπούς, υπάρχουν ακόμη και ειδικά. μικροκυκλώματα, αλλά το έλλειμμα τους σε εμάς + φρύνος μου έκανε πλύση εγκεφάλου. Ως αποτέλεσμα, αυτό το θαύμα έγινε:

Λάμπει πολύ έντονα. Η φωτεινότητα της λάμψης σχεδόν δεν πέφτει αν συνδέσετε παράλληλα άλλο LED. Η επικράτηση των εξαρτημάτων + η ευκολία συναρμολόγησης και η προσαρμογή θα σας επιτρέψουν να επαναλάβετε αυτό το σχέδιο χωρίς προβλήματα.

Ο μετασχηματιστής τυλίγεται σε δακτύλιο φερρίτη. Πήρα το δαχτυλίδι από μια παλιά μητρική πλακέτα. Το Reeling είναι πολύ απλό. Παίρνουμε δύο καλώδια ίδιου μήκους (χρησιμοποίησα δύο καλώδια διαφορετικού χρώματος από το καλώδιο δικτύου). Τα βάζουμε μαζί και με το διπλωμένο σύρμα αρχίζουμε να τυλίγουμε το πηνίο στο πηνίο στο δαχτυλίδι. Ως αποτέλεσμα, παίρνουμε 4 σύρματα, δύο σε κάθε πλευρά του δακτυλίου. Παίρνουμε ένα καλώδιο τη φορά διαφορετικά χρώματααπό κάθε πλευρά και δέστε τα μεταξύ τους. Θα πρέπει να πάρετε κάτι σαν το ακόλουθο:

Πλαϊνή όψη:

Αντί για το τρανζίστορ BC547C, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το οικιακό μας KT315. Η αντίσταση R1 μπορεί να ρυθμίσει ελαφρώς τη φωτεινότητα της λάμψης. Ο πίνακας για αυτό το κύκλωμα δεν αναπτύχθηκε, κατά τη γνώμη μου είναι άχρηστος εδώ.

Εάν θέλετε ποτέ να τροφοδοτήσετε ένα LED από μία μπαταρία, τότε αργά ή γρήγορα θα πέσετε πάνω σε ένα κύκλωμα που ονομάζεται Ο Joule Thief είναι κλέφτης joule.Αυτό το κύκλωμα είναι καλό για πολλούς: με μικρό αριθμό εξαρτημάτων, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια νεκρή μπαταρία, η συναρμολογημένη δομή αποδεικνύεται συμπαγής και θα λειτουργεί σε μπαταρία με τάση μόνο 0,6V. Ένα κλασικό διάγραμμα αυτής της συσκευής βρίσκεται στη Wikipedia. Υπάρχουν πολλές παραλλαγές αυτού του σχήματος, προσπαθεί να βελτιστοποιηθεί. Θα σας δείξω με μία από τις παραλλαγές αυτού του σχεδιασμού, η οποία θα σας επιτρέψει να ανάψετε δύο LED 3 Watt συνδεδεμένα σε σειρά. Όλα συγκεντρώθηκαν γρήγορα. Λαμβάνοντας υπόψη την περιστροφή του γκαζιού, χρειάστηκαν 20 λεπτά.

Τι χρειάζεστε για να χτίσετε:

Συγκολλητικό σίδερο, όχι πολύ κόλληση και σύρματα. Μπαταρία 1.5V ή λιγότερο, σταθερά χέρια.
Τρανζίστορ. Χρησιμοποίησα το KT630,

η μέγιστη συχνότητα λειτουργίας του είναι υψηλή, το ρεύμα συλλέκτη υψηλότερο από αυτό που συνιστάται στα τυπικά κυκλώματα. Κατ 'αρχήν, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε τρανζίστορ NPN με κέρδος τουλάχιστον 150, για παράδειγμα, 2SC1815. Μία μεταβλητή αντίσταση 10 kΩ.

Ένας ηλεκτρολυτικός πυκνωτής 47 uF στα 25V. Ένας πυκνωτής με μεγαλύτερη χωρητικότητα χρειάζεται περισσότερο χρόνο για να φορτιστεί και μειώνει τη φωτεινότητα της λάμψης. Οποιαδήποτε δίοδος με αντίστροφη τάση τουλάχιστον 100 V, επειδή χωρίς φορτίο, ο πυκνωτής φορτίζει έως 30-45V.

Ένας πυκνωτής 0,01uF. Δύο LED 3 Watt σε σειρά. Διορθώθηκε στη ψύκτρα από τον επεξεργαστή του υπολογιστή.

Ένα τσοκ σταθεροποίησης ομάδας από μονάδα τροφοδοσίας υπολογιστή.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε δακτύλιο φερρίτη που έχετε στο χέρι. Χρησιμοποίησα τσοκ τροφοδοσίας, απλώς και μόνο επειδή ήταν. Δεν μέτρησα τον αριθμό των στροφών, απλώς έβγαλα ολόκληρο το σύρμα από τον δακτύλιο (υπάρχουν δύο σύρματα διαφορετικών διατομών) και το έστρεψα ξανά, διπλά.

Η περιέλιξη, τυλιγμένη με σύρμα μικρότερου τμήματος, συμπεριλήφθηκε στο κύκλωμα βάσης του τρανζίστορ. Κατά συνέπεια, η δεύτερη περιέλιξη συμπεριλήφθηκε στο κύκλωμα συλλέκτη. Είναι σημαντικό η αρχή της μιας περιέλιξης να συνδέεται με το τέλος της άλλης, όπως φαίνεται στο διάγραμμα. μπορείτε να τυλίξετε μια περιέλιξη σε έναν πυρήνα φερρίτη με μια βρύση από τον απαιτούμενο αριθμό στροφών ή γενικά, να κάνετε ένα πηνίο χωρίς πυρήνα.

Σε αντίθεση με το τυπικό κύκλωμα, εδώ το φορτίο συνδέεται μεταξύ της βάσης και του συλλέκτη. Η απόδοση του κυκλώματος εξαρτάται από τον πυκνωτή που συνδέεται παράλληλα με το φορτίο. Ένα τέτοιο κύκλωμα μεταγωγής φορτίου έγινε σε μια προσπάθεια χρήσης του OEMF που προκύπτει στο πηνίο L2.

Το βίντεο δείχνει ότι όταν η αντίσταση R1 είναι κλειστή, η φωτεινότητα της λάμψης αυξάνεται.

Κατ 'αρχήν, δεν χρειάζεται καθόλου, αφού στο διάγραμμα, περιορίζει το ρεύμα μέσω της βάσης. Το τρανζίστορ KT 630 αισθάνεται υπέροχο χωρίς αυτήν την αντίσταση.

Και εν κατακλείδι, ένα ακόμη κύκλωμα, με ρυθμιζόμενη τάση εξόδου

Ενσωματωμένα εξαιρετικά φωτεινά LED πρόσφατους χρόνουςόλο και περισσότερο μπαίνουν στη μόδα - τώρα σε παιχνίδι, τώρα σε νυχτερινό φως, τώρα σε φακό κ.λπ. Αλλά αυτό δεν ήταν αυτό που με ώθησε να δημιουργήσω την ενότητα. Κάπως έτσι ήταν απαραίτητο να τροφοδοτήσω τον μικροελεγκτή από 1,5 βολτ, - έπρεπε να τσιμπήσω στον πίνακα με μια γεννήτρια αποκλεισμού παρόμοια με αυτή που χρησιμοποιείται στην ενότητα. Τότε μετάνιωσα που δεν υπήρχαν μικροκυκλώματα τύπου, έβαλα 1,5 και στην έξοδο 5 βολτ ή κάτι άλλο. Τότε γεννήθηκε η ιδέα να δημιουργηθεί μια γενική ενότητα για τέτοιους σκοπούς, η οποία θα μπορούσε να συγκολληθεί σε έναν πίνακα ή να ενσωματωθεί σε φακό ή παιχνίδι. Το σχέδιο είναι παραδοσιακό, υπάρχουν πολλά τέτοια σχήματα στο Διαδίκτυο. Ποιο είναι λοιπόν το κόλπο; Το κόλπο είναι σε μέγεθος και ευελιξία. Το μέγεθος της μονάδας είναι 10x7x5 χιλιοστά, σε σχήμα και μέγεθος μοιάζει με τρανζίστορ KT815. Μπορεί να εγκατασταθεί στη συσκευή και όταν η συσκευή δεν χρειάζεται, μπορεί να εξατμιστεί και να αποθηκευτεί για άλλη περίσταση. Λεπτομέρειες και κατασκευή. Η μονάδα χρησιμοποιεί ένα τρανζίστορ διακόπτη 2SC1740S, με χαμηλή τάση κορεσμού, υψηλή ταχύτητα μεταγωγής και μικρό μέγεθος. Αλλά οποιοδήποτε άλλο θα λειτουργήσει επίσης. Δεν δοκίμασα το SMD, αλλά στο πακέτο SOT-89 θα πρέπει να ταιριάζει. Λίγα λόγια για το δακτύλιο φερρίτη, μέγεθος 3x1,5x1,5 mm. Κάπως έπρεπε να βάλω μια φερρίτινη χάντρα σε έναν ισχυρό εργάτη στο χωράφι για να αφαιρέσω ακατανόητα πιτσιλιές. Έψαξα σε όλο το σπίτι και όταν βρήκα τελικά μια τσάντα με χάντρες, διαπίστωσα ότι δεν ταιριάζει στην έξοδο. Τότε έβγαλα αυτούς τους δακτυλίους φερρίτη από κάποιο μαύρο, γεμάτο με σύνθετα μπλοκ με την ένδειξη FB2022 ή LPT100-05, το οποίο ήταν σε μια παλιά κάρτα δικτύου 10 megabit για να ωθηθεί. Αυτές οι λεπτομέρειες ήταν σε όλα τα setevukha και υπήρχαν 5 κομμάτια δαχτυλιδιών εκεί. Δεν είναι πολύ εύκολο να το αποκτήσετε, αλλά είναι δυνατό. Υπάρχει επίσης ένα μεγάλο μαύρο μπλοκ γεμάτο με σύνθετο (μετατροπέας 5 -> 9 βολτ, υπάρχουν επίσης δακτύλιοι εκεί, αλλά μεγαλύτερο μέγεθος... Λίγο για το τύλιγμα, πρέπει να το τυλίξετε με ένα διπλό σύρμα, πήρα 40-50 εκατοστά από το σύρμα 0,1 διπλωμένο στη μέση (μην κόψετε). Ο τόπος της στροφής αποδείχτηκε άκαμπτος και χωρίς το τραύμα να μετακινείται 20-25 στροφές, όπως όταν. Μετά την περιέλιξη, κόψτε την κάμψη, συγκολλήστε έναν ακροδέκτη στον ακροδέκτη της έναρξης της περιέλιξης, αυτό το σύρμα θα πάει στο +1,5. Η αντίσταση και ο πυκνωτής στη μονάδα είναι SMD. Βρίσκεται στην πλευρά του φύλλου. Το τρανζίστορ εισάγεται στις οπές 0,8 mm, ο δακτύλιος είναι κολλημένος στον πίνακα. Μετά την κατασκευή, μπορείτε να το γεμίσετε με βερνίκι. Αντί για R1, μπορείτε να κολλήσετε ένα κοπτικό SMD 1,5-2 KOhm και, στη συνέχεια, μπορείτε να ρυθμίσετε τη φωτεινότητα της λυχνίας LED και την τρέχουσα κατανάλωση. Στην έκδοσή μου, η μονάδα κατανάλωσε ρεύμα περίπου 30-35 mA, το ρεύμα μέσω της λυχνίας LED ήταν 15 mA με τάση στο LED 2,8-2,9 βολτ (για μέτρηση, πρέπει να συνδέσετε το LED μέσω διόδου και βάλτε έναν πυκνωτή 1 μικρών παράλληλα). Στο αυτή τη στιγμήΚατασκευάστηκαν 5 μονάδες. Δύο νυχτερινά φώτα φτιάχτηκαν από αυτά - μια μπαταρία 373 με συγκολλημένα σύρματα και ένα κομμάτι αφρώδους καουτσούκ (για να μην κρεμάσει) σε ένα κυλινδρικό βάζο βιταμινών, ένα μικροδιακόπτη και ένα μπλε ματ LED στο καπάκι. Είναι πολύ βολικό. Φτιάξαμε επίσης 2 μπρελόκ με μπαταρία ώρας (δεν θυμάμαι τη μάρκα κάπου σε εκατοστό σε διάμετρο), έπρεπε να το επιστρέψω μια μέρα μετά την κατασκευή του, οι φίλοι μου ζήτησαν μια μπύρα. Τα μπρελόκ ήταν κατασκευασμένα από μαρκαδόρο και είχαν διάμετρο περίπου ένα εκατοστό και μήκος τρία εκατοστά, ένα κουμπί στο τέλος, ένα LED 5 χιλιοστών. Σκέφτομαι να κάνω μερικά τρεμόπαιγμα, αλλά δεν έχω αποφασίσει ακόμα ποιο θα είναι το σχήμα. Όλες αυτές οι συσκευές μπορούν να εξοπλιστούν με δύο μπαταρίες 1,5 volt και δεν χρειάζονται μονάδες, ΑΛΛΑ! Θα υπάρχουν ήδη δύο μπαταρίες και όταν η τάση πέσει στα 1,25 βολτ ανά μπαταρία, το LED θα σβήσει. Και με τη μονάδα θα λειτουργεί από μία μπαταρία μέχρι να μειωθεί στα 0,7-0,8 βολτ.

Ο μετατροπέας για νυχτερινό φως από 2-5 LED κατασκευάστηκε με τον ίδιο ακριβώς τρόπο, αλλά δύο ματ μπλε και πράσινες λυχνίες LED αποδείχθηκαν βέλτιστες για νυχτερινό φως. Το κύκλωμα είναι πανομοιότυπο με το κύκλωμα της μονάδας, εκτός από το ισχυρότερο τρανζίστορ και μετασχηματιστή. Ο μετασχηματιστής τυλίγεται σε δακτύλιο 7x4x2 με σύρμα διπλωμένο τρεις φορές. Τα άκρα των τριών καλωδίων απογυμνώνονται σε μήκος 1-1,5 cm, συγκολλούνται μεταξύ τους και το άκρο τους στρογγυλοποιείται με ένα αρχείο ή γυαλόχαρτο (για να μην προσκολληθεί όταν τυλίγεται). Σταγόνες χωρίς σαΐτα, χρησιμοποιώντας τη ραφή ως βελόνα. Μετά την περιέλιξη, η θέση της συγκόλλησης δαγκώνεται και ένα από τα καλώδια συνδέεται με το τέλος της περιέλιξης - αυτό θα είναι +. Το άλλο άκρο αυτού του σύρματος πηγαίνει στη βάση του τρανζίστορ, τα άλλα δύο καλώδια εκκίνησης πηγαίνουν στον συλλέκτη. Εκείνοι. η κύρια περιέλιξη τυλίγεται με διπλό σύρμα. Ο διακόπτης εφαρμόζεται σε τρεις θέσεις, το κέντρο είναι "Off". Σε μια θέση, το μείον της μπαταρίας συνδέεται μέσω αντίστασης 3-20 ohm - αυτό είναι για μια νέα μπαταρία, διαφορετικά η φωτεινότητα θα είναι υπερβολική. Ο διακόπτης μεταβαίνει στη δεύτερη θέση όταν η μπαταρία είναι νεκρή, όταν η φωτεινότητα είναι ανεπαρκής.
!!! Αν κοιτάξετε προσεκτικά το διάγραμμα, θα διαπιστώσετε ότι στη θέση "Off", τα LED συνδέονται μόνιμα με την μπαταρία μέσω της περιέλιξης του μετασχηματιστή! Αυτό δεν είναι σφάλμα, η τρέχουσα κατανάλωση της λυχνίας LED που συνδέεται με την μπαταρία 1,5 volt κυμαίνεται από 1 έως 5 μA, ανάλογα με την ισχύ της λυχνίας LED. Ένα ρεύμα 1 μA δεν αποφορτίζει την μπαταρία.
Η τρέχουσα κατανάλωση είναι 30-50 mA, με μια μπαταρία 373 αυτό θα είναι αρκετό για 400-500 ώρες σύμφωνα με τον υπολογισμό, πραγματικά νομίζω πολύ περισσότερο. Το υπνοδωμάτιο 5x4 μέτρων είναι καλά φωτισμένο και το πιο σημαντικό, όταν πηγαίνετε στην κουζίνα για να πιείτε μπύρα από το ψυγείο, μπορείτε να πάρετε μαζί σας ένα νυχτερινό φως για να μην πατήσετε την ουρά ενός Γερμανού βοσκού που κοιμάται στο διάδρομο. Ο φωτισμός είναι επαρκής σε ρεύμα 10-15 mA, δηλ. η ενότητα μπορεί επίσης να εφαρμοστεί.

Συμβουλή. Το ρεύμα κατανάλωσης πρέπει να παρακολουθείται με έναν ελεγκτή και να επιλέγεται με αντίσταση R1 *. Μερικές φορές, με μια ορισμένη αντίσταση αυτής της αντίστασης, η τρέχουσα κατανάλωση αυξάνεται πολύ χωρίς να αυξάνεται η φωτεινότητα των LED, πρέπει να επιλέξετε μια συμβιβαστική επιλογή - η φωτεινότητα είναι επαρκής και το ρεύμα είναι μικρό.
Μπορείτε να αντικαταστήσετε τα τρανζίστορ με KT315, KT503, KT605 κ.λπ., αλλά προτιμάται ένα τρανζίστορ -κλειδί με χαμηλό κορεσμό Uke.

Αυτό το κύκλωμα είναι ένα άλλο από μια σειρά δημοφιλών μετατροπέων για Τροφοδοσία LED από μία μπαταρίακατά 1,5 βολτ

Περιγραφή της λειτουργίας μετατροπέα για LED από 1,5 βολτ

Αφού συνδέσετε την τροφοδοσία μέσω της αντίστασης R2, ανοίγει το τρανζίστορ Τ1. Περαιτέρω, το ρεύμα που ρέει μέσω της αντίστασης R3 ενεργοποιεί το τρανζίστορ Τ2 και το ρεύμα αρχίζει να ρέει μέσω του επαγωγέα L1. Το ρεύμα του τσοκ L1 αυξάνεται συνεχώς και καθορίζεται από την τάση της μπαταρίας, το ίδιο το τσοκ, καθώς και την τιμή της αντίστασης του αντιστάτη R3.

Όταν το ρεύμα στο τσοκ φτάσει στο μέγιστο, αλλάζει κατεύθυνση προς το αντίθετο και, ως εκ τούτου, αλλάζει και η πολικότητα της τάσης. Αυτή τη στιγμή, μέσω του πυκνωτή C1 κλείνει το τρανζίστορ Τ1, και στη συνέχεια το τρανζίστορ Τ2. Το ρεύμα από το πηνίο αντίθετης πολικότητας περνά μέσα από το LED, το οποίο ανάβει. Μετά από λίγο, τα τρανζίστορ Τ1 και Τ2 ενεργοποιούνται και ο κύκλος επαναλαμβάνεται ξανά.

Ο μετατροπέας είναι ικανός να αυξήσει την τάση έως και 10 βολτ, έτσι ώστε να μπορεί εύκολα να ανάψει ακόμη και δύο ή τρεις διόδους σε πλήρη φωτεινότητα. Το ρεύμα που ρέει μέσω της λυχνίας LED μπορεί να ρυθμιστεί εντός ορισμένων ορίων αλλάζοντας την αντίσταση της αντίστασης R3.

Ο μετατροπέας για το LED είναι συναρμολογημένος σε πλακέτα μονής όψης

Παρά την μεγάλη ποικιλία φακών LED στα καταστήματα διάφορα σχέδια, οι ραδιοερασιτέχνες αναπτύσσουν τις δικές τους επιλογές κυκλωμάτων για την τροφοδοσία υπερ-φωτεινών λευκών LED. Βασικά, το καθήκον καταλήγει στο πώς να τροφοδοτήσετε το LED από μία μόνο μπαταρία ή συσσωρευτή, για να πραγματοποιήσετε πρακτική έρευνα.

Αφού επιτευχθεί ένα θετικό αποτέλεσμα, το σχέδιο αποσυναρμολογείται, οι λεπτομέρειες μπαίνουν σε ένα κουτί, η εμπειρία ολοκληρώνεται, η ηθική ικανοποίηση ξεκινά. Η έρευνα συχνά σταματά εκεί, αλλά μερικές φορές η εμπειρία της συναρμολόγησης μιας συγκεκριμένης μονάδας σε ένα breadboard μετατρέπεται σε ένα πραγματικό σχέδιο, κατασκευασμένο σύμφωνα με όλους τους κανόνες της τέχνης. Παρακάτω είναι μερικά απλά κυκλώματα που αναπτύχθηκαν από ραδιοερασιτέχνες.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι πολύ δύσκολο να προσδιοριστεί ποιος είναι ο συντάκτης του σχήματος, αφού το ίδιο σχήμα εμφανίζεται σε διαφορετικούς ιστότοπους και σε διαφορετικά άρθρα. Συχνά οι συντάκτες των άρθρων γράφουν ειλικρινά ότι αυτό το άρθρο βρέθηκε στο Διαδίκτυο, αλλά οι οποίοι δημοσίευσαν αυτό το σχέδιο για πρώτη φορά είναι άγνωστο. Πολλά κυκλώματα απλώς αντιγράφονται από τις σανίδες των ίδιων κινεζικών φαναριών.

Γιατί χρειάζονται μετατροπείς

Το θέμα είναι ότι η άμεση πτώση τάσης κατά κανόνα δεν είναι μικρότερη από 2,4 ... 3,4V, επομένως είναι απλώς αδύνατο να ανάψετε ένα LED από μία μπαταρία με τάση 1,5V, και ακόμη περισσότερο μια μπαταρία με τάση 1,2V. Υπάρχουν δύο διέξοδοι. Είτε χρησιμοποιήστε μια μπαταρία τριών ή περισσότερων γαλβανικών κυψελών, είτε κατασκευάστε τουλάχιστον την πιο απλή.

Είναι ο μετατροπέας που επιτρέπει στον φακό να τροφοδοτείται από μία μόνο μπαταρία. Αυτή η λύση μειώνει το κόστος τροφοδοτικών και επιπλέον επιτρέπει πιο ολοκληρωμένη χρήση: πολλοί μετατροπείς λειτουργούν με βαθιά εκφόρτιση της μπαταρίας έως και 0,7V! Η χρήση μετατροπέα σας επιτρέπει επίσης να μειώσετε το μέγεθος του φακού.

Το κύκλωμα είναι μια γεννήτρια αποκλεισμού. Αυτό είναι ένα από τα κλασικά κυκλώματα ηλεκτρονικών, επομένως, με σωστή συναρμολόγηση και εξαρτήματα που μπορούν να επισκευαστούν, αρχίζει να λειτουργεί αμέσως. Το κύριο πράγμα σε αυτό το κύκλωμα είναι να τυλίξετε σωστά τον μετασχηματιστή Tr1 και να μην συγχέετε τη φάση των περιελίξεων.

Ως πυρήνας για έναν μετασχηματιστή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν δακτύλιο φερρίτη από έναν πίνακα από έναν άχρηστο. Αρκεί να τυλίξετε μερικές στροφές μονωμένου σύρματος και να συνδέσετε τις περιελίξεις, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Ο μετασχηματιστής μπορεί να τυλιχτεί με σύρμα περιέλιξης τύπου PEV ή PEL με διάμετρο όχι μεγαλύτερη από 0,3 mm, γεγονός που θα επιτρέψει την τοποθέτηση ελαφρώς μεγαλύτερου αριθμού στροφών στον δακτύλιο, τουλάχιστον 10 ... 15, που θα βελτιώσει κάπως τη λειτουργία του κυκλώματος.

Οι περιελίξεις πρέπει να τυλίγονται σε δύο σύρματα και στη συνέχεια να συνδέουν τα άκρα των περιελίξεων, όπως φαίνεται στο σχήμα. Η αρχή των περιελίξεων στο διάγραμμα εμφανίζεται με μια τελεία. Όπως μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιαδήποτε χαμηλής ισχύος τρανζίστορ αγωγιμότητα n-p-n: KT315, KT503 και τα παρόμοια. Σήμερα, είναι ευκολότερο να βρείτε ένα εισαγόμενο τρανζίστορ όπως το BC547.

Εάν δεν έχετε τρανζίστορ στο χέρι n-p-n δομές, τότε μπορείτε να εφαρμόσετε, για παράδειγμα, KT361 ή KT502. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να αλλάξετε την πολικότητα της μπαταρίας.

Η αντίσταση R1 είναι επιλεγμένη για την καλύτερη λάμψη LED, αν και το κύκλωμα λειτουργεί ακόμη και αν αντικατασταθεί με έναν απλό βραχυκυκλωτήρα. Το παραπάνω σχήμα είναι μόνο για την ψυχή, για πειράματα. Έτσι, μετά από οκτώ ώρες συνεχούς λειτουργίας σε ένα LED, η μπαταρία από 1,5V "κάθεται" στα 1,42V. Μπορούμε να πούμε ότι σχεδόν δεν αποφορτίζεται.

Για να μελετήσετε τις ικανότητες φόρτωσης του κυκλώματος, μπορείτε να προσπαθήσετε να συνδέσετε πολλά ακόμη LED παράλληλα. Για παράδειγμα, με τέσσερα LED, το κύκλωμα συνεχίζει να λειτουργεί αρκετά σταθερά, με έξι LED, το τρανζίστορ αρχίζει να ζεσταίνεται, με οκτώ LED, η φωτεινότητα πέφτει αισθητά, το τρανζίστορ θερμαίνεται πολύ. Και το σχέδιο, ωστόσο, συνεχίζει να λειτουργεί. Αλλά αυτό είναι μόνο με τη σειρά της επιστημονικής έρευνας, καθώς το τρανζίστορ σε αυτήν τη λειτουργία δεν θα λειτουργήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Εάν σκοπεύετε να δημιουργήσετε έναν απλό φακό με βάση αυτό το σχήμα, τότε θα πρέπει να προσθέσετε μερικές ακόμη λεπτομέρειες, οι οποίες θα παρέχουν μια πιο φωτεινή λάμψη LED.

Είναι εύκολο να δούμε ότι σε αυτό το κύκλωμα, η λυχνία LED τροφοδοτείται όχι με παλμό, αλλά με συνεχές ρεύμα. Φυσικά, σε αυτή την περίπτωση, η φωτεινότητα της λάμψης θα είναι ελαφρώς υψηλότερη και το επίπεδο των παλμών του εκπεμπόμενου φωτός θα είναι πολύ μικρότερο. Οποιαδήποτε δίοδος υψηλής συχνότητας είναι κατάλληλη, για παράδειγμα, KD521 ().

Μετατροπείς πνιγμού

Ένα άλλο απλό σχήμα φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Είναι κάπως πιο περίπλοκο από το κύκλωμα στο σχήμα 1, περιέχει 2 τρανζίστορ, αλλά αντί για μετασχηματιστή με δύο περιελίξεις, έχει μόνο ένα τσοκ L1. Ένα τέτοιο τσοκ μπορεί να τυλιχτεί σε έναν δακτύλιο από τον ίδιο λαμπτήρα εξοικονόμησης ενέργειας, για τον οποίο πρέπει να τυλίξετε μόνο 15 στροφές ενός καλωδίου περιέλιξης με διάμετρο 0,3 ... 0,5 mm.

Με την καθορισμένη παράμετρο του τσοκ στο LED, μπορείτε να πάρετε μια τάση έως 3,8V (η άμεση πτώση τάσης στο LED 5730 είναι 3,4V), η οποία είναι αρκετή για να τροφοδοτήσει ένα LED 1W. Η ρύθμιση του κυκλώματος συνίσταται στην επιλογή της χωρητικότητας του πυκνωτή C1 στην περιοχή ± 50% σύμφωνα με τη μέγιστη φωτεινότητα της λυχνίας LED. Το κύκλωμα λειτουργεί όταν η τάση τροφοδοσίας πέσει στα 0,7V, γεγονός που εξασφαλίζει τη μέγιστη χρήση της χωρητικότητας της μπαταρίας.

Εάν το εξεταζόμενο κύκλωμα συμπληρωθεί με ανορθωτή σε δίοδο D1, φίλτρο σε πυκνωτή C1 και δίοδο zener D2, λαμβάνετε τροφοδοσία χαμηλής ισχύος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία κυκλωμάτων σε op-amp ή άλλο ηλεκτρονικό συστατικά. Σε αυτή την περίπτωση, η επαγωγή του τσοκ επιλέγεται στην περιοχή 200 ... 350 μH, η δίοδος D1 με φράγμα Schottky, η δίοδος zener D2 επιλέγεται σύμφωνα με την τάση του παρεχόμενου κυκλώματος.

Με έναν επιτυχημένο συνδυασμό περιστάσεων, με τη βοήθεια ενός τέτοιου μετατροπέα, είναι δυνατή η απόκτηση τάσης 7 ... 12V στην έξοδο. Εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε τον μετατροπέα για να τροφοδοτήσετε μόνο LED, η δίοδος Zener D2 μπορεί να αποκλειστεί από το κύκλωμα.

Όλα τα κυκλώματα που εξετάζονται είναι οι απλούστερες πηγές τάσης: ο περιορισμός ρεύματος μέσω της λυχνίας LED πραγματοποιείται με τον ίδιο τρόπο όπως γίνεται σε διάφορα πλήκτρα ή σε αναπτήρες με LED.

Η λυχνία LED μέσω του κουμπιού on, χωρίς περιοριστική αντίσταση, τροφοδοτείται από 3 ... 4 μικρές μπαταρίες δίσκου, η εσωτερική αντίσταση των οποίων περιορίζει το ρεύμα μέσω της λυχνίας LED σε ασφαλές επίπεδο.

Τρέχοντα κυκλώματα ανάδρασης

Και το LED είναι, τελικά, μια τρέχουσα συσκευή. Δεν είναι για τίποτα ότι το συνεχές ρεύμα αναφέρεται στην τεκμηρίωση για LED. Επομένως, τα τρέχοντα κυκλώματα για την τροφοδοσία των λυχνιών LED περιέχουν ανατροφοδότηση ρεύματος: μόλις το ρεύμα μέσω της λυχνίας LED φτάσει σε μια ορισμένη τιμή, το στάδιο εξόδου αποσυνδέεται από την τροφοδοσία.

Οι σταθεροποιητές τάσης λειτουργούν επίσης ακριβώς, μόνο που υπάρχει ανάδραση τάσης. Παρακάτω φαίνεται το κύκλωμα τροφοδοσίας LED με τρέχουσα ανάδραση.

Σε πιο προσεκτική εξέταση, μπορείτε να δείτε ότι η βάση του κυκλώματος είναι η ίδια γεννήτρια αποκλεισμού, συναρμολογημένη στο τρανζίστορ VT2. Το τρανζίστορ VT1 είναι το τρανζίστορ ελέγχου στο κύκλωμα ανατροφοδότηση... Τα σχόλια σε αυτό το σχήμα λειτουργούν ως εξής.

Τα LED τροφοδοτούνται από μια τάση που συσσωρεύεται σε έναν ηλεκτρολυτικό πυκνωτή. Ο πυκνωτής φορτίζεται μέσω της διόδου με τάση παλμού από τον συλλέκτη του τρανζίστορ VT2. Η διορθωμένη τάση χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία των LED.

Το ρεύμα μέσω των LEDs ακολουθεί την ακόλουθη διαδρομή: η θετική πλάκα του πυκνωτή, LED με περιοριστικές αντιστάσεις, η αντίσταση ανάδρασης ρεύματος (αισθητήρας) Roc, η αρνητική πλάκα του ηλεκτρολυτικού πυκνωτή.

Σε αυτή την περίπτωση, δημιουργείται πτώση τάσης στην αντίσταση ανάδρασης Uoc = I * Roc, όπου I είναι το ρεύμα μέσω των LED. Με αύξηση της τάσης (η γεννήτρια, τελικά, λειτουργεί και φορτίζει τον πυκνωτή), το ρεύμα μέσω των LED αυξάνεται και, κατά συνέπεια, αυξάνεται επίσης η τάση στην αντίσταση ανάδρασης Roc.

Όταν το Uoc φτάσει τα 0,6V, ανοίγει το τρανζίστορ VT1, κλείνοντας τη διασταύρωση βάσης-εκπομπής του τρανζίστορ VT2. Το τρανζίστορ VT2 κλείνει, η γεννήτρια μπλοκαρίσματος σταματά και σταματά να φορτίζει τον ηλεκτρολυτικό πυκνωτή. Υπό την επίδραση του φορτίου, ο πυκνωτής αποφορτίζεται, η τάση στον πυκνωτή πέφτει.

Η μείωση της τάσης στον πυκνωτή οδηγεί σε μείωση του ρεύματος μέσω των LED και, κατά συνέπεια, μείωση της τάσης ανάδρασης Uoc. Επομένως, το τρανζίστορ VT1 κλείνει και δεν παρεμβαίνει στη λειτουργία της γεννήτριας αποκλεισμού. Η γεννήτρια ξεκινά και ολόκληρος ο κύκλος επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά.

Αλλάζοντας την αντίσταση της αντίστασης ανάδρασης, μπορείτε να αλλάξετε το ρεύμα μέσω των LED σε ένα ευρύ φάσμα. Τέτοια κυκλώματα ονομάζονται σταθεροποιητές ρεύματος παλμού.

Ενσωματωμένοι σταθεροποιητές ρεύματος

Επί του παρόντος, οι τρέχοντες σταθεροποιητές για LED παράγονται σε ενσωματωμένη έκδοση. Ως παραδείγματα, μπορούμε να αναφέρουμε εξειδικευμένα μικροκυκλώματα ZXLD381, ZXSC300. Τα κυκλώματα που φαίνονται παρακάτω λαμβάνονται από τα φύλλα δεδομένων (DataSheet) αυτών των μικροκυκλωμάτων.

Το σχήμα δείχνει τη συσκευή του μικροκυκλώματος ZXLD381. Περιέχει γεννήτρια PWM (Pulse Control), αισθητήρα ρεύματος (Rsense) και τρανζίστορ εξόδου. Υπάρχουν μόνο δύο συνημμένα. Αυτό είναι LED LEDκαι πνιγμός L1. Ένα τυπικό διάγραμμα καλωδίωσης φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Το μικροκύκλωμα διατίθεται στη συσκευασία SOT23. Η συχνότητα παραγωγής 350KHz καθορίζεται από εσωτερικούς πυκνωτές, δεν μπορεί να αλλάξει. Η απόδοση της συσκευής είναι 85%, η εκκίνηση υπό φορτίο είναι δυνατή ακόμη και σε τάση τροφοδοσίας 0,8V.

Η εμπρόσθια τάση του LED δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 3,5V, όπως υποδεικνύεται στην κάτω γραμμή κάτω από το σχήμα. Το ρεύμα μέσω του LED ρυθμίζεται αλλάζοντας την επαγωγή του επαγωγέα, όπως φαίνεται στον πίνακα στη δεξιά πλευρά του σχήματος. Η μεσαία στήλη δείχνει το μέγιστο ρεύμα, η τελευταία στήλη το μέσο ρεύμα μέσω της λυχνίας LED. Για να μειώσετε το επίπεδο κυματισμού και να αυξήσετε τη φωτεινότητα της λάμψης, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ανορθωτή με φίλτρο.

Χρησιμοποιεί LED με τάση προς τα εμπρός 3,5V, η δίοδος D1 είναι φράγμα Schottky υψηλής συχνότητας, πυκνωτής C1, κατά προτίμηση με χαμηλή τιμή της αντίστοιχης αντίστασης σειράς (χαμηλό ESR). Αυτές οι απαιτήσεις είναι απαραίτητες προκειμένου να αυξηθεί η συνολική απόδοση της συσκευής, να θερμανθεί η δίοδος και ο πυκνωτής όσο το δυνατόν λιγότερο. Το ρεύμα εξόδου επιλέγεται επιλέγοντας την επαγωγή του τσοκ ανάλογα με την ισχύ του LED.

Διαφέρει από το ZXLD381 στο ότι δεν έχει εσωτερικό τρανζίστορ εξόδου και αντίσταση ανίχνευσης ρεύματος. Αυτή η λύση σάς επιτρέπει να αυξήσετε σημαντικά το ρεύμα εξόδου της συσκευής και επομένως να χρησιμοποιήσετε LED υψηλότερης ισχύος.

Ως αισθητήρας ρεύματος χρησιμοποιείται εξωτερική αντίσταση R1, αλλάζοντας την τιμή του οποίου μπορείτε να ρυθμίσετε το απαιτούμενο ρεύμα ανάλογα με τον τύπο των LED. Ο υπολογισμός αυτής της αντίστασης γίνεται σύμφωνα με τους τύπους που δίνονται στο φύλλο δεδομένων για το μικροκύκλωμα ZXSC300. Δεν θα δώσουμε αυτούς τους τύπους εδώ, εάν είναι απαραίτητο, είναι εύκολο να βρείτε ένα φύλλο δεδομένων και να δείτε τους τύπους από εκεί. Το ρεύμα εξόδου περιορίζεται μόνο από τις παραμέτρους του τρανζίστορ εξόδου.

Όταν ενεργοποιείτε όλα τα περιγραφόμενα κυκλώματα για πρώτη φορά, συνιστάται να συνδέσετε την μπαταρία μέσω αντίστασης 10 Ohm. Αυτό θα βοηθήσει στην αποφυγή του θανάτου του τρανζίστορ, εάν, για παράδειγμα, οι περιελίξεις του μετασχηματιστή συνδέονται εσφαλμένα. Εάν το LED ανάψει με αυτήν την αντίσταση, τότε η αντίσταση μπορεί να αφαιρεθεί και να γίνουν περαιτέρω ρυθμίσεις.

Μπόρις Αλαντίσκιν