Imtuvo skalės apšvietimas su 1,5 volto maitinimo šaltiniu. Šviesos diodų prijungimas iš baterijų

Ši grandinė yra dar viena populiarių keitiklių serija vienas baterija maitinamas LED esant 1,5 volto.

Šviesos diodo nuo 1,5 volto keitiklio veikimo aprašymas

Prijungus maitinimą per rezistorių R2, atsidaro tranzistorius T1. Be to, srovė, tekanti per rezistorių R3, atidaro tranzistorių T2 ir srovė pradeda tekėti per induktorių L1. Induktoriaus L1 srovė nuolat auga ir ją lemia akumuliatoriaus įtampa, pats induktyvumas, taip pat rezistoriaus R3 varžos vertė.

Kai srovė induktoryje pasiekia maksimumą, ji pakeičia savo kryptį ir dėl to keičiasi ir įtampos poliškumas. Šiuo metu tranzistorius T1 užsidaro per kondensatorių C1, po kurio seka tranzistorius T2. Srovė iš priešingo poliškumo ritės praeina per šviesos diodą, kuris užsidega. Po kurio laiko tranzistoriai T1 ir T2 įsijungia ir ciklas kartojasi dar kartą.

Keitiklis gali padidinti įtampą iki 10 voltų, kad visu ryškumu lengvai apšviestų net du ar tris diodus. Šviesos diodu tekančią srovę galima reguliuoti tam tikrose ribose keičiant rezistoriaus R3 varžą.

Šviesos diodo keitiklis sumontuotas ant vienpusės plokštės

Itin ryškių šviesos diodų (LED) prieinamumas ir palyginti žemos kainos leidžia juos naudoti įvairiuose mėgėjiškuose įrenginiuose. Pradedantieji radijo mėgėjai, pirmą kartą savo dizainuose naudojantys LED, dažnai susimąsto, kaip prijungti šviesos diodą prie akumuliatoriaus? Perskaitęs šią medžiagą, skaitytojas sužinos, kaip apšviesti šviesos diodą beveik iš bet kurios baterijos, kokias LED prijungimo schemas galima naudoti konkrečiu atveju, kaip apskaičiuoti grandinės elementus.

Kokias baterijas galima prijungti prie LED?

Iš esmės jūs galite tiesiog uždegti šviesos diodą iš bet kurios baterijos. Radijo mėgėjų ir profesionalų sukurtos elektroninės grandinės leidžia sėkmingai susidoroti su šia užduotimi. Kitas dalykas – kiek laiko grandinė nepertraukiamai veiks su konkrečiu LED (LED) ir konkrečia baterija ar baterijomis.

Norėdami įvertinti šį laiką, turėtumėte žinoti, kad viena iš pagrindinių bet kurio akumuliatoriaus savybių, nesvarbu, ar tai cheminis elementas, ar baterija, yra jo talpa. Baterijos talpa – C išreiškiama ampervalandėmis. Pavyzdžiui, įprastų AAA pirštų baterijų talpa, priklausomai nuo tipo ir gamintojo, gali būti nuo 0,5 iki 2,5 ampervalandžių. Savo ruožtu šviesos diodams būdinga darbinė srovė, kuri gali būti dešimtys ir šimtai miliamperų. Taigi galite apytiksliai apskaičiuoti, kiek laiko baterija veikia, naudodami formulę:

T= (C*U batas)/(U darbas vadovauja *Aš dirbu vadovauja)

Šioje formulėje skaitiklis yra darbas, kurį gali atlikti baterija, o vardiklis – šviesos diodo sunaudota galia. Formulėje neatsižvelgiama į konkrečios grandinės efektyvumą ir tai, kad visiškai išnaudoti visą akumuliatoriaus talpą yra itin problematiška.

Projektuodami baterijomis maitinamus įrenginius dažniausiai stengiamasi, kad jų srovės suvartojimas neviršytų 10 - 30% baterijos talpos. Vadovaudamiesi šiuo svarstymu ir aukščiau pateikta formule, galite įvertinti, kiek tam tikros talpos baterijų reikia tam tikram šviesos diodui maitinti.

Kaip prijungti iš 1,5 V AA baterijos

Deja, nėra lengvo būdo maitinti šviesos diodą naudojant vieną AA bateriją. Faktas yra tas, kad šviesos diodų darbinė įtampa paprastai viršija 1,5 V. Šiai vertei ši vertė yra 3,2–3,4 V diapazone. Todėl, norėdami maitinti šviesos diodą iš vienos baterijos, turėsite surinkti įtampos keitiklį. Žemiau yra paprasto dviejų tranzistorių įtampos keitiklio, kuriuo galite maitinti 1–2 ypač ryškius šviesos diodus, kurių darbinė srovė yra 20 miliamperų, ​​schema.

Šis keitiklis yra blokuojantis osciliatorius, sumontuotas ant tranzistoriaus VT2, transformatoriaus T1 ir rezistoriaus R1. Blokuojantis generatorius generuoja įtampos impulsus, kelis kartus viršijančius maitinimo šaltinio įtampą. Diodas VD1 ištaiso šiuos impulsus. Induktorius L1, kondensatoriai C2 ir C3 yra išlyginamojo filtro elementai.

Tranzistorius VT1, rezistorius R2 ir zenerio diodas VD2 yra įtampos reguliatoriaus elementai. Kai kondensatoriaus C2 įtampa viršija 3,3 V, atsidaro zenerio diodas ir rezistoriuje R2 susidaro įtampos kritimas. Tuo pačiu metu atsidarys pirmasis tranzistorius ir užblokuos VT2, blokuojantis generatorius nustos veikti. Taigi keitiklio išėjimo įtampa stabilizuojama ties 3,3 V lygiu.

Kaip VD1, geriau naudoti Schottky diodus, kurių įtampos kritimas atviroje būsenoje yra žemas.

Transformatorius T1 gali būti suvyniotas ant 2000NN klasės ferito žiedo. Žiedo skersmuo gali būti 7 - 15 mm. Kaip šerdį galite naudoti žiedus iš energiją taupančių lempučių keitiklių, kompiuterių maitinimo šaltinių filtravimo ritinius ir kt. Apvijos pagamintos iš emaliuotos vielos, kurios skersmuo 0,3 mm, po 25 apsisukimus.

Šią schemą galima neskausmingai supaprastinti pašalinus stabilizavimo elementus. Iš esmės grandinė gali išsiversti be droselio ir vieno iš kondensatorių C2 arba C3. Net naujokas radijo mėgėjas gali surinkti supaprastintą grandinę savo rankomis.

Grandinė taip pat gera, nes ji veiks nuolat, kol maitinimo įtampa nukris iki 0,8 V.

Kaip prijungti iš 3V baterijos

Prie 3 V baterijos galite prijungti itin ryškų šviesos diodą nenaudodami jokių papildomų dalių. Kadangi šviesos diodo darbinė įtampa yra šiek tiek didesnė nei 3 V, šviesos diodas nešvies visu stipriu. Kartais tai netgi gali būti naudinga. Pavyzdžiui, naudojant kompiuterių pagrindinėse plokštėse naudojamą šviesos diodą su jungikliu ir 3 V disko bateriją (liaudiškai vadinamą planšete), galima pasigaminti nedidelį žibintuvėlio raktų pakabuką. Toks miniatiūrinis žibintuvėlis gali būti naudingas įvairiose situacijose.

Iš tokios baterijos - 3 voltų planšetės galite maitinti LED

Naudodami porą 1,5 V baterijų ir komercinį ar naminį keitiklį, kad maitintumėte vieną ar daugiau šviesos diodų, galite sukurti rimtesnį dizainą. Vieno iš šių keitiklių (stiprintuvų) schema parodyta paveikslėlyje.

Stiprintuvas, pagrįstas LM3410 lustu ir keliais priedais, turi šias charakteristikas:

• įėjimo įtampa 2,7 - 5,5 V.
• maksimali išėjimo srovė iki 2,4 A.
• prijungtų šviesos diodų skaičius nuo 1 iki 5.
• konvertavimo dažnis nuo 0,8 iki 1,6 MHz.

Keitiklio išėjimo srovę galima reguliuoti keičiant matavimo rezistoriaus R1 varžą. Nepaisant to, kad iš techninės dokumentacijos matyti, kad mikroschema skirta prijungti 5 šviesos diodus, iš tikrųjų prie jos galima prijungti 6. Taip yra dėl to, kad maksimali lusto išėjimo įtampa yra 24 V. LM3410 taip pat leidžia šviesos diodams švyti (pritemdyti). Šiems tikslams naudojamas ketvirtasis mikroschemos (DIMM) išėjimas. Pritemdymas gali būti atliekamas pakeitus šio kaiščio įvesties srovę.

Kaip prijungti iš 9V Krona baterijos

„Krona“ yra gana mažos talpos ir nėra labai tinkama maitinti didelės galios šviesos diodus. Maksimali tokios baterijos srovė neturi viršyti 30 - 40 mA. Todėl prie jo geriau prijungti 3 nuosekliai sujungtus šviesos diodus, kurių darbinė srovė yra 20 mA. Jie, kaip ir jungiant prie 3 voltų akumuliatoriaus, nešvies visa jėga, bet kita vertus, baterija tarnaus ilgiau.

Krona akumuliatoriaus maitinimo schema

Vienoje medžiagoje sunku aprėpti įvairius būdus, kaip prijungti šviesos diodus prie skirtingos įtampos ir talpos baterijų. Mes bandėme kalbėti apie patikimiausius ir paprasčiausius dizainus. Tikimės, kad ši medžiaga bus naudinga ir pradedantiesiems, ir labiau patyrusiems radijo mėgėjams.

Jei kada nors norėsite maitinti šviesos diodą su viena baterija, anksčiau ar vėliau atsidursite grandinėje, vadinamoje Joule Thief – džaulių vagis.Ši grandinė tinka daugeliui: mažas dalių skaičius, galite naudoti išsikrovusį akumuliatorių, surinkta konstrukcija yra kompaktiška ir veiks iš akumuliatoriaus, kurio įtampa yra tik 0,6 V. Klasikinę šio įrenginio schemą galite rasti Vikipedijoje. Yra daug šios schemos variantų, bandoma ją optimizuoti. Parodysiu vieną iš šio dizaino variantų, kuris leis apšviesti du nuosekliai sujungtus 3 vatų šviesos diodus. Viskas buvo sukomplektuota greitai. Atsižvelgiant į droselio atsukimą atgal, tai užtruko 20 minučių.

Ko jums reikia surinkimui:

Lituoklis, litavimo ir laidų nedaug. Baterija 1,5 V ar mažesnė, tvirtos rankos.
Tranzistorius. Naudojau KT630,

jo maksimalus veikimo dažnis didelis, kolektoriaus srovė didesnė nei rekomenduojama standartinėse grandinėse. Iš esmės galite naudoti bet kurį NPN tranzistorių, kurio stiprinimas yra ne mažesnis kaip 150, pavyzdžiui, 2SC1815. Vienas 10 kΩ kintamasis rezistorius.

Vienas elektrolitinis kondensatorius 47uF prie 25V. Didesnis kondensatorius įkraunamas ilgiau ir sumažina švytėjimo ryškumą. Bet kuris diodas, kurio atvirkštinė įtampa ne mažesnė kaip 100 V, nes be apkrovos, kondensatorius kraunasi iki 30-45V.

Vienas 0,01uF kondensatorius. Du 3 vatų šviesos diodai, sujungti nuosekliai. Montuojamas ant radiatoriaus iš kompiuterio procesoriaus.

Vienos grupės stabilizavimo droselis iš kompiuterio PSU.

Galite naudoti bet kurį po ranka esantį ferito žiedą. Aš naudojau droselį iš PSU, nes taip buvo. Posūkių neskaičiavau, tiesiog suvyniojau visą laidą nuo žiedo (yra du skirtingų sekcijų laidai) ir vėl suvyniojau, dvišakiai.

Apvija, apvyniota mažesnio skerspjūvio viela, buvo įtraukta į tranzistoriaus bazinę grandinę. Atitinkamai, antroji apvija buvo įtraukta į kolektoriaus grandinę. Svarbu, kad vienos apvijos pradžia būtų prijungta prie kitos, kaip parodyta diagramoje. galite suvynioti apviją ant ferito strypo su čiaupu iš reikiamo skaičiaus apsisukimų arba apskritai padaryti ritę be šerdies.

Skirtingai nuo standartinės grandinės, čia apkrova yra prijungta tarp pagrindo ir kolektoriaus. Grandinės efektyvumas priklauso nuo kondensatoriaus, kuris yra prijungtas lygiagrečiai su apkrova. Tokia apkrovos perjungimo grandinė buvo sukurta bandant panaudoti OEMF, kuris atsiranda L2 ritėje.

Vaizdo įraše matyti, kad uždarius rezistorių R1, švytėjimo ryškumas didėja.

Šviesos diodai jau seniai išstūmė kaitrines lemputes beveik visose srityse. Tai suprantama: atsižvelgiant į energijos suvartojimą, šviesos diodas yra pranašesnis už lempų ryškumą.
Tačiau šviesos diodai taip pat turi nemažai trūkumų. Žinoma, nekalbėsime apie visas, bet aptarsime vieną. Tai yra aukšta pradinė galios riba - ji yra apie 1,8-2,2 volto. Žinoma, jūs negalite jo maitinti iš vienos baterijos ...
Norėdami pašalinti šį trūkumą, pagaminsime paprastą keitiklį, naudodami absoliutų minimumą dalių.
Šio keitiklio dėka prie vienos baterijos galite prijungti LED (arba kelis šviesos diodus) ir pasigaminti nedidelį žibintuvėlį.
Mums reikės:

• Šviesos diodas.
• 2N3904 arba BC547 silicio tranzistorius arba bet kuri kita n-p-n struktūra.
• Viela.
• Rezistorius 1 kOhm.
• Skambinkite širdeles arba ferito širdis.

Konverterio grandinė

Pateiksiu dvi diagramas. Viena žiedinio transformatoriaus apvyniojimui, kita – tiems, kurie neturi po ranka žiedo šerdies.

Tai paprasčiausias blokuojantis generatorius su laisvu sužadinimo dažniu. Idėja sena kaip pasaulis. Prietaisas turės didelį efektyvumą.

apvijos induktorius

Nepriklausomai nuo to, ar naudojate žiedinę, ar įprastą ferito šerdį, apvyniokite 10 kiekvienos apvijos apsisukimų. Jūsų induktorius yra tam pasiruošęs.

Generatoriaus patikrinimas

Surenkame pagal schemą ir tikriname. Generatorius turi veikti ir jo reguliuoti nereikia.
Jei staiga, naudojant tinkamus elementus, šviesos diodas neužsidega, pabandykite pakeisti vienos iš indukcinio transformatoriaus apvijų galus.
Dabar šviesos diodas yra labai ryškus, net jei baterija išsikrovusi. Apatinė viso įrenginio maitinimo riba dabar yra kažkur apie 0,6 volto.
Žiedinės šerdies transformatoriaus efektyvumas yra šiek tiek didesnis. Žinoma, nekritiškas, bet tiesiog nepamirškite.

Iš akumuliatoriaus, kurio įtampa yra 1,5 volto ir mažesnė, tai tiesiog nerealu. Taip yra dėl to, kad daugumos šviesos diodų įtampos kritimas viršija šį skaičių.

Kaip uždegti šviesos diodą iš 1,5 volto baterijos

Išeitis iš šios situacijos gali būti paprasto vieno tranzistoriaus ir induktyvumo naudojimas. Iš esmės tai yra savotiška. Grandinė yra paprastas blokuojantis generatorius, maitinamas 1,5 volto akumuliatoriaus, kuris, siurbdamas energiją induktoriuje, sukuria pakankamai galingus impulsus. Grandinė paprasta ir surenkama vos per 10 minučių.

Droselis T1 pagamintas ant ferito žiedo, kurio skersmuo yra 7 milimetrai (jo matmenys yra K7x4x3). Apvijoje yra 21 apsisukimas, pagamintas iš dvigubai sulankstytos emaliuotos varinės vielos PEV, kurios skersmuo 0,35 milimetro.

Apvijos pabaigoje vieno laido galas turi būti sujungtas su kito laido pradžia. Rezultatas yra čiaupas nuo apvijos centro. Pasirinkę atsparumą, galite pasiekti geresnę šviesos srautą.