Osvetlenie stupnice prijímača s napájaním 1,5 V. Pripojenie LED z batérií

Tento obvod je ďalším z radu populárnych meničov pre jedna LED napájaná z batérie pri 1,5 voltu.

Popis činnosti prevodníka pre LED od 1,5 voltu

Po pripojení napájania cez odpor R2 sa otvorí tranzistor T1. Ďalej prúd pretekajúci cez odpor R3 otvorí tranzistor T2 a prúd začne pretekať cez induktor L1. Prúd tlmivky L1 neustále rastie a je určený napätím batérie, samotnej tlmivky, ako aj hodnotou odporu rezistora R3.

Keď prúd v induktore dosiahne maximum, obráti svoj smer a následne sa zmení aj polarita napätia. V tomto momente sa cez kondenzátor C1 uzavrie tranzistor T1 a za ním tranzistor T2. Prúd z cievky s opačnou polaritou prechádza cez LED, ktorá sa rozsvieti. Po chvíli sa zapnú tranzistory T1 a T2 a cyklus sa znova opakuje.

Prevodník je schopný zvýšiť napätie až na 10 voltov, takže bez problémov rozsvieti aj dve alebo tri diódy na plný jas. Prúd pretekajúci LED je možné v určitých medziach regulovať zmenou odporu odporu R3.

Prevodník pre LED je namontovaný na jednostrannej doske

Dostupnosť a relatívne nízke ceny superjasných svetelných diód (LED) umožňujú ich použitie v rôznych amatérskych zariadeniach. Začínajúci rádioamatéri, ktorí prvýkrát používajú LED vo svojich návrhoch, sa často pýtajú, ako pripojiť LED k batérii? Po prečítaní tohto materiálu sa čitateľ naučí, ako rozsvietiť LED z takmer akejkoľvek batérie, aké schémy pripojenia LED možno použiť v konkrétnom prípade, ako vypočítať prvky obvodu.

Aké batérie je možné pripojiť k LED?

LED diódu v princípe jednoducho rozsvietite z akejkoľvek batérie. Elektronické obvody vyvinuté rádioamatérmi a profesionálmi umožňujú úspešne zvládnuť túto úlohu. Ďalšou vecou je, ako dlho bude obvod nepretržite pracovať s konkrétnou LED (LED) a konkrétnou batériou alebo batériami.

Aby ste odhadli tento čas, mali by ste vedieť, že jednou z hlavných charakteristík každej batérie, či už ide o chemický prvok alebo batériu, je jej kapacita. Kapacita batérie - C je vyjadrená v ampérhodinách. Napríklad kapacita bežných AAA prstových batérií môže byť v závislosti od typu a výrobcu od 0,5 do 2,5 ampérhodín. Svetelné diódy sa zase vyznačujú pracovným prúdom, ktorý môže byť desiatky a stovky miliampérov. Takto môžete približne vypočítať, ako dlho vydrží batéria, pomocou vzorca:

T= (C*U baht)/(U vedená práca *Ja pracujem pod vedením)

V tomto vzorci je čitateľom práca, ktorú môže batéria vykonať, a menovateľom je energia spotrebovaná diódou vyžarujúcou svetlo. Vzorec nezohľadňuje účinnosť konkrétneho obvodu a skutočnosť, že je mimoriadne problematické plne využiť celú kapacitu batérie.

Pri navrhovaní zariadení na batérie sa väčšinou snažia zabezpečiť, aby ich aktuálny odber nepresiahol 10 - 30 % kapacity batérie. Na základe tejto úvahy a vyššie uvedeného vzorca môžete odhadnúť, koľko batérií danej kapacity je potrebných na napájanie konkrétnej LED.

Ako sa pripojiť z 1,5V AA batérie

Bohužiaľ neexistuje jednoduchý spôsob, ako napájať LED diódu jednou AA batériou. Faktom je, že prevádzkové napätie svetelných diód zvyčajne presahuje 1,5 V. Pre túto hodnotu leží táto hodnota v rozmedzí 3,2 - 3,4 V. Preto na napájanie LED z jednej batérie budete musieť zostaviť menič napätia. Nižšie je schéma jednoduchého meniča napätia s dvoma tranzistormi, pomocou ktorého môžete napájať 1 - 2 super jasné LED diódy s pracovným prúdom 20 miliampérov.

Tento prevodník je blokovací oscilátor zostavený na tranzistore VT2, transformátore T1 a rezistore R1. Blokovací generátor generuje napäťové impulzy, ktoré sú niekoľkonásobne vyššie ako napätie napájacieho zdroja. Dióda VD1 tieto impulzy usmerňuje. Induktor L1, kondenzátory C2 a C3 sú prvky vyhladzovacieho filtra.

Tranzistor VT1, odpor R2 a zenerova dióda VD2 sú prvky regulátora napätia. Keď napätie na kondenzátore C2 presiahne 3,3 V, zenerova dióda sa otvorí a na rezistore R2 sa vytvorí pokles napätia. Súčasne sa prvý tranzistor otvorí a uzamkne VT2, blokovací generátor prestane fungovať. Takto je výstupné napätie meniča stabilizované na úrovni 3,3 V.

Ako VD1 je lepšie použiť Schottkyho diódy, ktoré majú nízky pokles napätia v otvorenom stave.

Transformátor T1 je možné navinúť na feritový krúžok triedy 2000NN. Priemer prsteňa môže byť 7 - 15 mm. Ako jadro môžete použiť krúžky z meničov energeticky úsporných žiaroviek, filtračné cievky počítačových zdrojov a pod. Vinutia sú vyrobené zo smaltovaného drôtu s priemerom 0,3 mm, každé 25 závitov.

Túto schému je možné bezbolestne zjednodušiť vyradením stabilizačných prvkov. V zásade sa obvod zaobíde bez tlmivky a jedného z kondenzátorov C2 alebo C3. Dokonca aj nováčik rádioamatér môže zostaviť zjednodušený obvod vlastnými rukami.

Obvod je tiež dobrý, pretože bude pracovať nepretržite, kým napájacie napätie neklesne na 0,8 V.

Ako sa pripojiť z 3V batérie

Super jasnú LED diódu môžete pripojiť k 3V batérii bez použitia ďalších dielov. Keďže prevádzkové napätie LED je o niečo viac ako 3 V, LED nebude svietiť v plnej sile. Niekedy to môže byť dokonca užitočné. Napríklad pomocou LED s vypínačom a 3 V diskovej batérie (ľudovo nazývanej tablet) používanej v základných doskách počítačov si môžete vyrobiť malú kľúčenku na baterku. Takáto miniatúrna baterka môže byť užitočná v rôznych situáciách.

Z takejto batérie - 3 Voltových tabliet môžete napájať LED

Pomocou niekoľkých 1,5 V batérií a komerčného alebo domáceho konvertora na napájanie jednej alebo viacerých LED diód môžete vytvoriť serióznejší dizajn. Schéma jedného z týchto meničov (zosilňovačov) je znázornená na obrázku.

Zosilňovač založený na čipe LM3410 a niekoľkých prílohách má nasledujúce vlastnosti:

• vstupné napätie 2,7 - 5,5 V.
• maximálny výstupný prúd až 2,4 A.
• počet pripojených LED od 1 do 5.
• frekvencia konverzie od 0,8 do 1,6 MHz.

Výstupný prúd prevodníka je možné upraviť zmenou odporu meracieho odporu R1. Napriek tomu, že z technickej dokumentácie vyplýva, že mikroobvod je určený na pripojenie 5 LED diód, v skutočnosti ich možno k nemu pripojiť 6. Je to spôsobené tým, že maximálne výstupné napätie čipu je 24 V. LM3410 tiež umožňuje LED diódam svietiť (stmievať). Na tieto účely sa používa štvrtý výstup mikroobvodu (DIMM). Stmievanie je možné vykonať zmenou vstupného prúdu tohto kolíka.

Ako sa pripojiť z 9V batérie Krona

"Krona" má relatívne malú kapacitu a nie je príliš vhodná na napájanie vysokovýkonných LED diód. Maximálny prúd takejto batérie by nemal presiahnuť 30 - 40 mA. Preto je lepšie k nemu pripojiť 3 sériovo zapojené svetelné diódy s prevádzkovým prúdom 20 mA. Tie, rovnako ako v prípade pripojenia na 3 voltovú batériu, nebudú svietiť v plnej sile, no na druhej strane batéria vydrží dlhšie.

Schéma napájania batérie Krona

V jednom materiáli je ťažké pokryť všetky rôzne spôsoby pripojenia LED diód k batériám s rôznym napätím a kapacitou. Snažili sme sa hovoriť o najspoľahlivejších a najjednoduchších dizajnoch. Dúfame, že tento materiál bude užitočný pre začiatočníkov aj skúsenejších rádioamatérov.

Ak by ste niekedy chceli napájať LED diódu jednou batériou, skôr či neskôr natrafíte na obvod tzv Joule Thief - zlodej joulov. Tento obvod je dobrý pre mnohých: malý počet častí, môžete použiť vybitú batériu, zostavený dizajn je kompaktný a bude fungovať z batérie s napätím iba 0,6 V. Klasickú schému tohto zariadenia nájdete na Wikipédii. Existuje veľa variantov tejto schémy, pokusov o jej optimalizáciu. Ukážem vám jeden z variantov tohto dizajnu, ktorý vám umožní rozsvietiť dve 3-wattové LED diódy zapojené do série. Všetko sa dalo rýchlo dokopy. Ak vezmeme do úvahy pretáčanie plynu, trvalo to 20 minút.

Čo potrebujete na montáž:

Spájkovačka, nie veľa spájky a drôtov. Batéria 1,5V alebo menej, pevné ruky.
Tranzistor. Použil som KT630,

jeho maximálna pracovná frekvencia je veľká, kolektorový prúd je vyšší ako odporúčaný v štandardných obvodoch. V zásade môžete použiť akýkoľvek tranzistor NPN so ziskom najmenej 150, napríklad 2SC1815. Jeden premenlivý odpor 10 kΩ.

Jeden elektrolytický kondenzátor 47uF pri 25V. Väčší kondenzátor sa nabíja dlhšie a znižuje jas žiary. Každá jedna dióda so spätným napätím najmenej 100 V, pretože bez záťaže sa kondenzátor nabíja až na 30-45V.

Jeden 0,01uF kondenzátor. Dve 3 wattové LED diódy zapojené do série. Namontované na radiátore z počítačového procesora.

Jedna skupinová stabilizačná tlmivka z počítačového PSU.

Môžete použiť akýkoľvek feritový krúžok, ktorý máte po ruke. Použil som sýtič z PSU, jednoducho preto, že bol. Nerátal som počet závitov, len som navinul celý drôt z krúžku (sú tam dva drôty rôznych častí) a znova ho namotal bifilárne.

Vinutie navinuté drôtom menšieho prierezu bolo zaradené do základného obvodu tranzistora. V súlade s tým bolo druhé vinutie zahrnuté do kolektorového okruhu. Je dôležité, aby bol začiatok jedného vinutia pripojený ku koncu druhého, ako je znázornené na obrázku. navinutie na feritovú tyč môžete navinúť kohútikom z požadovaného počtu závitov alebo vo všeobecnosti vyrobiť cievku bez jadra.

Na rozdiel od štandardného obvodu je tu záťaž pripojená medzi základňu a kolektor. Účinnosť obvodu závisí od kondenzátora, ktorý je zapojený paralelne so záťažou. Takýto obvod spínania záťaže bol vyrobený v snahe použiť OEMF, ktorý sa vyskytuje v cievke L2.

Video ukazuje, že keď je rezistor R1 zatvorený, jas žiary sa zvyšuje.

LED diódy už dávno nahradili žiarovky takmer vo všetkých oblastiach. Je to pochopiteľné: LED má lepší jas ako lampy, vzhľadom na svoju spotrebu energie.
Ale LED diódy majú aj množstvo nevýhod. Samozrejme, nebudeme hovoriť o všetkých, ale budeme diskutovať o jednom. Toto je vysoký počiatočný prah výkonu - je to asi 1,8-2,2 voltov. Prirodzene, nemôžete ho napájať z jednej batérie ...
Aby sme tento nedostatok prekonali, postavíme jednoduchý prevodník s použitím absolútneho minima dielov.
Vďaka tomuto prevodníku môžete pripojiť LED (alebo niekoľko LED) na jednu batériu a vyrobiť si malú baterku.
Budeme potrebovať:

• Dióda vyžarujúca svetlo.
• 2N3904 alebo BC547 kremíkový tranzistor, alebo akákoľvek iná n-p-n štruktúra.
• Drôt.
• Rezistor 1 kOhm.
• Prstencové srdce alebo feritové srdce.

Obvod meniča

Dám vám dva diagramy. Jeden na navíjanie prstencového transformátora, druhý pre tých, ktorí nemajú po ruke prstencové jadro.

Toto je najjednoduchší blokovací generátor s voľnou budiacou frekvenciou. Myšlienka je stará ako svet. Zariadenie bude mať vysokú účinnosť.

tlmivka vinutia

Bez ohľadu na to, či používate kruhové jadro alebo bežné feritové jadro, naviňte 10 otáčok každého vinutia. Váš induktor je na to pripravený.

Kontrola generátora

Zhromažďujeme podľa schémy a kontrolujeme. Generátor by mal fungovať a nie je potrebné ho nastavovať.
Ak sa náhle s funkčnými prvkami LED nerozsvieti, skúste zmeniť konce jedného z vinutí indukčného transformátora.
Teraz je LED veľmi jasná, dokonca aj pri vybitej batérii. Spodná hranica napájania celého zariadenia je teraz niekde okolo 0,6 voltu.
Účinnosť transformátora na prstencovom jadre je o niečo väčšia. Samozrejme, nie kritické, ale majte na pamäti.

Od batérie s napätím 1,5 voltu a nižším to jednoducho nie je reálne. Je to spôsobené tým, že väčšina LED diód má pokles napätia presahujúci túto hodnotu.

Ako rozsvietiť LED z 1,5 V batérie

Východiskom z tejto situácie môže byť použitie jednoduchého tranzistora a indukčnosti. Vo svojej podstate je to zvláštne. Obvod je jednoduchý blokovací oscilátor, napájaný 1,5 V batériou, ktorá vytvára dostatočne silné impulzy ako výsledok čerpania energie v induktore. Okruh je jednoduchý a zostavený len za 10 minút.

Tlmivka T1 je vyrobená na feritovom krúžku s priemerom 7 milimetrov (jeho rozmery sú K7x4x3). Vinutie obsahuje 21 závitov, vyrobené z dvakrát preloženého smaltovaného medeného drôtu PEV s priemerom 0,35 milimetra.

Na konci vinutia musí byť koniec jedného z drôtov pripojený k začiatku druhého drôtu. Výsledkom je kohútik zo stredu vinutia. Výberom odporu môžete dosiahnuť lepší svetelný výkon.