Φωτισμός ζυγαριάς δέκτη με τροφοδοτικό 1,5 βολτ. Σύνδεση LED από μπαταρίες

Αυτό το κύκλωμα είναι άλλο ένα από μια σειρά δημοφιλών μετατροπέων για ένα LED που τροφοδοτείται από μπαταρίαστο 1,5 βολτ.

Περιγραφή της λειτουργίας του μετατροπέα για το LED από 1,5 βολτ

Αφού συνδέσετε την τροφοδοσία μέσω της αντίστασης R2, ανοίγει το τρανζίστορ T1. Περαιτέρω, το ρεύμα που ρέει μέσω της αντίστασης R3 ανοίγει το τρανζίστορ Τ2 και το ρεύμα αρχίζει να ρέει μέσω του επαγωγέα L1. Το ρεύμα του επαγωγέα L1 αυξάνεται συνεχώς και καθορίζεται από την τάση της μπαταρίας, τον ίδιο τον επαγωγέα, καθώς και την τιμή αντίστασης της αντίστασης R3.

Όταν το ρεύμα στον επαγωγέα φτάσει στο μέγιστο, αντιστρέφει την κατεύθυνσή του και, κατά συνέπεια, αλλάζει και η πολικότητα της τάσης. Αυτή τη στιγμή, το τρανζίστορ T1 κλείνει μέσω του πυκνωτή C1, ακολουθούμενο από το τρανζίστορ T2. Ρεύμα από το πηνίο αντίθετης πολικότητας διέρχεται από το LED, το οποίο ανάβει. Μετά από λίγο, τα τρανζίστορ T1 και T2 ενεργοποιούνται και ο κύκλος επαναλαμβάνεται ξανά.

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

Ο μετατροπέας για το LED συναρμολογείται σε μια πλακέτα μονής όψης

Η διαθεσιμότητα και οι σχετικά χαμηλές τιμές για υπέρ-φωτεινές διόδους εκπομπής φωτός (LED) τους επιτρέπουν να χρησιμοποιούνται σε διάφορες ερασιτεχνικές συσκευές. Οι αρχάριοι ραδιοερασιτέχνες που χρησιμοποιούν LED στα σχέδιά τους για πρώτη φορά συχνά αναρωτιούνται πώς να συνδέσουν ένα LED σε μια μπαταρία; Αφού διαβάσει αυτό το υλικό, ο αναγνώστης θα μάθει πώς να ανάβει ένα LED από σχεδόν οποιαδήποτε μπαταρία, ποια σχήματα σύνδεσης LED μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μια συγκεκριμένη περίπτωση, πώς να υπολογίζουν τα στοιχεία κυκλώματος.

Ποιες μπαταρίες μπορούν να συνδεθούν στο LED;

Κατ 'αρχήν, μπορείτε απλά να ανάψετε το LED από οποιαδήποτε μπαταρία. Τα ηλεκτρονικά κυκλώματα που αναπτύχθηκαν από ραδιοερασιτέχνες και επαγγελματίες καθιστούν δυνατή την επιτυχή αντιμετώπιση αυτού του έργου. Ένα άλλο πράγμα είναι πόσο καιρό θα λειτουργεί συνεχώς το κύκλωμα με ένα συγκεκριμένο LED (LED) και μια συγκεκριμένη μπαταρία ή μπαταρίες.

Για να υπολογίσετε αυτόν τον χρόνο, θα πρέπει να γνωρίζετε ότι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά κάθε μπαταρίας, είτε πρόκειται για χημικό στοιχείο είτε για μπαταρία, είναι η χωρητικότητά της. Χωρητικότητα μπαταρίας - C εκφράζεται σε αμπέρ-ώρες. Για παράδειγμα, η χωρητικότητα των κοινών μπαταριών δακτύλου ΑΑΑ, ανάλογα με τον τύπο και τον κατασκευαστή, μπορεί να είναι από 0,5 έως 2,5 αμπέρ ώρες. Με τη σειρά τους, οι δίοδοι εκπομπής φωτός χαρακτηρίζονται από ένα λειτουργικό ρεύμα, το οποίο μπορεί να είναι δεκάδες και εκατοντάδες milliamps. Έτσι, για να υπολογίσετε κατά προσέγγιση πόσο θα διαρκέσει η μπαταρία, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον τύπο:

T= (C*U μπατ)/(U work led *I work led)

Σε αυτόν τον τύπο, ο αριθμητής είναι το έργο που μπορεί να κάνει η μπαταρία και ο παρονομαστής είναι η ισχύς που καταναλώνει η δίοδος εκπομπής φωτός. Η φόρμουλα δεν λαμβάνει υπόψη την απόδοση ενός συγκεκριμένου κυκλώματος και το γεγονός ότι είναι εξαιρετικά προβληματική η πλήρης χρήση ολόκληρης της χωρητικότητας της μπαταρίας.

Όταν σχεδιάζουν συσκευές που τροφοδοτούνται με μπαταρία, συνήθως προσπαθούν να διασφαλίσουν ότι η τρέχουσα κατανάλωσή τους δεν υπερβαίνει το 10 - 30% της χωρητικότητας της μπαταρίας. Με γνώμονα αυτή τη σκέψη και τον παραπάνω τύπο, μπορείτε να υπολογίσετε πόσες μπαταρίες μιας δεδομένης χωρητικότητας χρειάζονται για την τροφοδοσία ενός συγκεκριμένου LED.

Πώς να συνδεθείτε από μια μπαταρία 1,5 V AA

Δυστυχώς, δεν υπάρχει εύκολος τρόπος να τροφοδοτήσετε ένα LED με μία μόνο μπαταρία ΑΑ. Το γεγονός είναι ότι η τάση λειτουργίας των διόδων εκπομπής φωτός συνήθως υπερβαίνει το 1,5 V. Για αυτήν την τιμή, αυτή η τιμή κυμαίνεται από 3,2 - 3,4 V. Επομένως, για να τροφοδοτήσετε το LED από μία μπαταρία, θα χρειαστεί να συναρμολογήσετε έναν μετατροπέα τάσης. Παρακάτω είναι ένα διάγραμμα ενός απλού μετατροπέα τάσης δύο τρανζίστορ με τον οποίο μπορείτε να τροφοδοτήσετε 1 - 2 εξαιρετικά φωτεινά LED με ρεύμα λειτουργίας 20 milliamps.

Αυτός ο μετατροπέας είναι ένας ταλαντωτής μπλοκαρίσματος που συναρμολογείται σε ένα τρανζίστορ VT2, έναν μετασχηματιστή T1 και μια αντίσταση R1. Η γεννήτρια μπλοκαρίσματος παράγει παλμούς τάσης που είναι αρκετές φορές υψηλότεροι από την τάση της πηγής ισχύος. Η δίοδος VD1 διορθώνει αυτούς τους παλμούς. Το πηνίο L1, οι πυκνωτές C2 και C3 είναι στοιχεία του φίλτρου εξομάλυνσης.

Το τρανζίστορ VT1, η αντίσταση R2 και η δίοδος zener VD2 είναι στοιχεία ενός ρυθμιστή τάσης. Όταν η τάση στον πυκνωτή C2 υπερβαίνει τα 3,3 V, ανοίγει η δίοδος zener και δημιουργείται πτώση τάσης στην αντίσταση R2. Ταυτόχρονα, το πρώτο τρανζίστορ θα ανοίξει και θα κλειδώσει το VT2, η γεννήτρια μπλοκαρίσματος θα σταματήσει να λειτουργεί. Έτσι, η τάση εξόδου του μετατροπέα σταθεροποιείται στο επίπεδο των 3,3 V.

Ως VD1, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε διόδους Schottky, οι οποίες έχουν χαμηλή πτώση τάσης σε ανοιχτή κατάσταση.

Ο μετασχηματιστής T1 μπορεί να τυλιχτεί σε δακτύλιο φερρίτη βαθμού 2000NN. Η διάμετρος του δακτυλίου μπορεί να είναι 7 - 15 mm. Ως πυρήνας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε δακτυλίους από μετατροπείς λαμπτήρων εξοικονόμησης ενέργειας, πηνία φίλτρου τροφοδοτικών υπολογιστών κ.λπ. Οι περιελίξεις γίνονται με εμαγιέ σύρμα με διάμετρο 0,3 mm, 25 στροφές το καθένα.

Αυτό το σχήμα μπορεί να απλοποιηθεί ανώδυνα με την εξάλειψη των στοιχείων σταθεροποίησης. Κατ 'αρχήν, το κύκλωμα μπορεί να κάνει χωρίς τσοκ και έναν από τους πυκνωτές C2 ή C3. Ακόμη και ένας αρχάριος ραδιοερασιτέχνης μπορεί να συναρμολογήσει ένα απλοποιημένο κύκλωμα με τα χέρια του.

Το κύκλωμα είναι επίσης καλό γιατί θα λειτουργεί συνεχώς μέχρι να πέσει η τάση τροφοδοσίας στα 0,8 V.

Πώς να συνδεθείτε από μια μπαταρία 3V

Μπορείτε να συνδέσετε ένα εξαιρετικά φωτεινό LED σε μια μπαταρία 3V χωρίς να χρησιμοποιήσετε επιπλέον εξαρτήματα. Δεδομένου ότι η τάση λειτουργίας του LED είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από 3 V, το LED δεν θα λάμπει σε πλήρη ισχύ. Μερικές φορές μπορεί ακόμη και να είναι χρήσιμο. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας ένα LED με διακόπτη και μια μπαταρία δίσκου 3 V (που συνήθως ονομάζεται tablet) που χρησιμοποιείται σε μητρικές πλακέτες υπολογιστών, μπορείτε να φτιάξετε ένα μικρό μπρελόκ με φακό. Ένας τέτοιος μικροσκοπικός φακός μπορεί να είναι χρήσιμος σε διαφορετικές καταστάσεις.

Από μια τέτοια μπαταρία - ταμπλέτες 3 Volt μπορείτε να τροφοδοτήσετε το LED

Χρησιμοποιώντας μερικές μπαταρίες 1,5 V και έναν εμπορικό ή σπιτικό μετατροπέα για να τροφοδοτήσετε ένα ή περισσότερα LED, μπορείτε να κάνετε ένα πιο σοβαρό σχέδιο. Ένα διάγραμμα ενός από αυτούς τους μετατροπείς (ενισχυτές) φαίνεται στο σχήμα.

Ο ενισχυτής που βασίζεται στο τσιπ LM3410 και σε πολλά εξαρτήματα έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

• τάση εισόδου 2,7 - 5,5 V.
• μέγιστο ρεύμα εξόδου έως 2,4 A.
• αριθμός συνδεδεμένων LED από 1 έως 5.
• συχνότητα μετατροπής από 0,8 σε 1,6 MHz.

Το ρεύμα εξόδου του μετατροπέα μπορεί να ρυθμιστεί αλλάζοντας την αντίσταση της αντίστασης μέτρησης R1. Παρά το γεγονός ότι από την τεχνική τεκμηρίωση προκύπτει ότι το μικροκύκλωμα έχει σχεδιαστεί για να συνδέει 5 LED, στην πραγματικότητα μπορούν να συνδεθούν 6. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η μέγιστη τάση εξόδου του τσιπ είναι 24 V. Το LM3410 επιτρέπει επίσης στις λυχνίες LED να ανάβουν (εξασθενούν) . Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιείται η τέταρτη έξοδος του μικροκυκλώματος (DIMM). Το dimming μπορεί να γίνει αλλάζοντας το ρεύμα εισόδου αυτού του pin.

Πώς να συνδεθείτε από μια μπαταρία 9V Krona

Το "Krona" έχει σχετικά μικρή χωρητικότητα και δεν είναι πολύ κατάλληλο για την τροφοδοσία LED υψηλής ισχύος. Το μέγιστο ρεύμα μιας τέτοιας μπαταρίας δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 30 - 40 mA. Επομένως, είναι καλύτερο να συνδέσετε 3 διόδους εκπομπής φωτός συνδεδεμένες σε σειρά με ρεύμα λειτουργίας 20 mA. Αυτά, όπως και στην περίπτωση της σύνδεσης με μπαταρία 3 volt, δεν θα λάμπουν σε πλήρη ισχύ, αλλά από την άλλη, η μπαταρία θα διαρκέσει περισσότερο.

Σχέδιο ισχύος μπαταρίας Krona

Σε ένα υλικό είναι δύσκολο να καλυφθεί όλη η ποικιλία τρόπων σύνδεσης LED σε μπαταρίες με διαφορετικές τάσεις και χωρητικότητες. Προσπαθήσαμε να μιλήσουμε για τα πιο αξιόπιστα και απλά σχέδια. Ελπίζουμε ότι αυτό το υλικό θα είναι χρήσιμο τόσο για αρχάριους όσο και για πιο έμπειρους ραδιοερασιτέχνες.

Εάν θέλετε να τροφοδοτήσετε ποτέ ένα LED με μία μπαταρία, αργά ή γρήγορα θα σκοντάψετε σε ένα κύκλωμα που ονομάζεται Joule Thief - κλέφτης των joules.Αυτό το κύκλωμα είναι καλό για πολλούς: έναν μικρό αριθμό εξαρτημάτων, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια νεκρή μπαταρία, ο συναρμολογημένος σχεδιασμός είναι συμπαγής και θα λειτουργεί από μπαταρία με τάση μόνο 0,6 V. Το κλασικό σχήμα αυτής της συσκευής βρίσκεται στη Wikipedia. Υπάρχουν πολλές παραλλαγές αυτού του σχήματος, προσπάθειες βελτιστοποίησής του. Θα σας δείξω μία από τις παραλλαγές αυτού του σχεδίου, που θα σας επιτρέψει να ανάψετε δύο LED 3 Watt συνδεδεμένα σε σειρά. Όλα συναρμολογήθηκαν γρήγορα. Λαμβάνοντας υπόψη το τύλιγμα του γκαζιού, χρειάστηκαν 20 λεπτά.

Τι χρειάζεστε για τη συναρμολόγηση:

Κολλητήρι, όχι πολλές κολλήσεις και σύρματα. Μπαταρία 1,5 V ή λιγότερο, σταθερά χέρια.
Τρανζίστορ. Χρησιμοποίησα KT630,

Η μέγιστη συχνότητα λειτουργίας του είναι μεγάλη, το ρεύμα συλλέκτη είναι 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 47uF στα 25V. Ένας μεγαλύτερος πυκνωτής 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 μέχρι 30-45V.

Ένας πυκνωτής 0,01uF. Δύο LED 3 watt συνδεδεμένα σε σειρά. Τοποθετημένο σε καλοριφέρ από επεξεργαστή υπολογιστή.

Ένα ομαδικό τσοκ σταθεροποίησης από PSU υπολογιστή.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε δακτύλιο φερρίτη που έχετε στο χέρι. Χρησιμοποίησα το τσοκ από το PSU, απλά επειδή ήταν. Δεν μέτρησα τον αριθμό των στροφών, απλώς τύλιξα ολόκληρο το σύρμα από το δαχτυλίδι (υπάρχουν δύο καλώδια διαφορετικών τμημάτων) και το τύλιξα ξανά, διπλά.

Η περιέλιξη, τυλιγμένη με σύρμα μικρότερης διατομής, 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 άκρο της άλλης, όπως φαίνεται στο διάγραμμα. μπορείτε να τυλίγετε μια περιέλιξη σε μια ράβδο φερρίτη με μια βρύση από τον απαιτούμενο αριθμό στροφών ή γενικά να φτιάξετε 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, ο οποίος συνδέεται παράλληλα με το φορτίο. Ένα τέτοιο κύκλωμα μεταγωγής φορτίου έγινε σε μια προσπάθεια να χρησιμοποιηθεί το OEMF που εμφανίζεται στο πηνίο L2.

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

Τα LED έχουν αντικαταστήσει από καιρό τους λαμπτήρες πυρακτώσεως σχεδόν σε όλους τους χώρους. Αυτό είναι κατανοητό: το LED είναι ανώτερο σε φωτεινότητα από τους λαμπτήρες, δεδομένης της κατανάλωσης ενέργειας.
Αλλά τα LED έχουν επίσης μια σειρά από μειονεκτήματα. Φυσικά, δεν θα μιλήσουμε για όλα αυτά, αλλά θα συζητήσουμε για ένα. Αυτό είναι ένα υψηλό όριο αρχικής ισχύος - είναι περίπου 1,8-2,2 βολτ. Φυσικά, δεν μπορείτε να το τροφοδοτήσετε από μία μπαταρία ...
Για να ξεπεράσουμε αυτό το μειονέκτημα, θα κατασκευάσουμε έναν απλό μορφοτροπέα χρησιμοποιώντας το απόλυτο ελάχιστο εξαρτημάτων.
Χάρη σε αυτόν τον μετατροπέα, μπορείτε να συνδέσετε ένα LED (ή πολλά LED) σε μία μπαταρία και να φτιάξετε έναν μικρό φακό.
Θα χρειαστούμε:

• Δίοδος εκπομπής φωτός.
• 2N3904 ή BC547 τρανζίστορ πυριτίου, ή οποιαδήποτε άλλη δομή n-p-n.
• Σύρμα.
• Αντίσταση 1 kOhm.
• Καρδιές δαχτυλιδιών ή καρδιές φερρίτη.

Κύκλωμα μετατροπέα

Θα σας δώσω δύο διαγράμματα. Το ένα για την περιέλιξη ενός μετασχηματιστή δακτυλίου, το άλλο για όσους δεν έχουν πυρήνα δακτυλίου στο χέρι.

Αυτή είναι η απλούστερη γεννήτρια αποκλεισμού, με ελεύθερη συχνότητα διέγερσης. Η ιδέα είναι τόσο παλιά όσο ο κόσμος. Η συσκευή θα έχει υψηλή απόδοση.

πηνίο περιέλιξης

Ανεξάρτητα από το αν χρησιμοποιείτε πυρήνα δακτυλίου ή κανονικό πυρήνα φερρίτη, τυλίξτε 10 στροφές κάθε περιέλιξης. Το πηνίο σας είναι έτοιμο για αυτό.

Έλεγχος γεννήτριας

Συλλέγουμε σύμφωνα με το σχέδιο και ελέγχουμε. Η γεννήτρια πρέπει να λειτουργεί και δεν χρειάζεται ρύθμιση.
Εάν ξαφνικά, με επισκευάσιμα στοιχεία, το LED δεν ανάβει, δοκιμάστε να αλλάξετε τα άκρα μιας από τις περιελίξεις του μετασχηματιστή επαγωγής.
Τώρα η λυχνία LED είναι πολύ φωτεινή, ακόμη και με μια νεκρή μπαταρία. Το κατώτερο όριο της τροφοδοσίας ολόκληρης της συσκευής είναι πλέον κάπου στα 0,6 βολτ.
Η απόδοση του μετασχηματιστή στον πυρήνα του δακτυλίου είναι ελαφρώς μεγαλύτερη. Όχι επικριτικό φυσικά, αλλά απλά να έχετε κατά νου.

Από μπαταρία με τάση 1,5 βολτ και κάτω, απλά δεν είναι ρεαλιστικό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το μεγαλύτερο μέρος των LED έχουν πτώση τάσης που υπερβαίνει αυτό το ποσοστό.

Πώς να ανάψετε ένα LED από μια μπαταρία 1,5 volt

Η διέξοδος από αυτή την κατάσταση μπορεί να είναι η χρήση ενός απλού τρανζίστορ και επαγωγής. Στην ουσία είναι ιδιόρρυθμο. Το κύκλωμα είναι ένας απλός ταλαντωτής μπλοκαρίσματος, που τροφοδοτείται από μια μπαταρία 1,5 volt, η οποία παράγει αρκετά ισχυρούς παλμούς ως αποτέλεσμα της άντλησης ενέργειας στον επαγωγέα. Το κύκλωμα είναι απλό και συναρμολογείται σε μόλις 10 λεπτά.

Το Choke T1 κατασκευάζεται σε δακτύλιο φερρίτη με διάμετρο 7 χιλιοστών (οι διαστάσεις του είναι K7x4x3). Η περιέλιξη περιέχει 21 στροφές, κατασκευασμένες από διπλό διπλωμένο εμαγιέ χάλκινο σύρμα PEV με διάμετρο 0,35 χιλιοστά.

Στο τέλος της περιέλιξης, το άκρο ενός από τα καλώδια πρέπει να συνδεθεί με την αρχή του άλλου σύρματος. Το αποτέλεσμα είναι μια βρύση από το κέντρο της περιέλιξης. Επιλέγοντας την αντίσταση, μπορείτε να επιτύχετε καλύτερη απόδοση φωτός.