การส่องสว่างของสเกลเครื่องรับด้วยแหล่งจ่ายไฟ 1.5 โวลต์ การเชื่อมต่อ LED จากแบตเตอรี่

วงจรนี้เป็นอีกหนึ่งชุดของตัวแปลงที่นิยมสำหรับ LED ขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่หนึ่งก้อนที่ 1.5 โวลต์

คำอธิบายของการทำงานของตัวแปลงสำหรับ LED จาก 1.5 โวลต์

หลังจากเชื่อมต่อพลังงานผ่านตัวต้านทาน R2 ทรานซิสเตอร์ T1 จะเปิดขึ้น นอกจากนี้ กระแสที่ไหลผ่านตัวต้านทาน R3 จะเปิดทรานซิสเตอร์ T2 และกระแสเริ่มไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำ L1 กระแสของตัวเหนี่ยวนำ L1 นั้นเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ ตัวเหนี่ยวนำเอง และค่าความต้านทานของตัวต้านทาน R3

เมื่อกระแสในตัวเหนี่ยวนำถึงค่าสูงสุด มันจะกลับทิศทางและดังนั้น ขั้วของแรงดันไฟก็จะเปลี่ยนไปด้วย ในขณะนี้ ทรานซิสเตอร์ T1 ปิดผ่านตัวเก็บประจุ C1 ตามด้วยทรานซิสเตอร์ T2 กระแสจากขดลวดขั้วตรงข้ามไหลผ่าน LED ซึ่งติดสว่าง ผ่านไปครู่หนึ่ง ทรานซิสเตอร์ T1 และ T2 จะเปิดขึ้นและวงจรจะทำซ้ำอีกครั้ง

ตัวแปลงสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าได้ถึง 10 โวลต์ เพื่อให้สามารถส่องสว่างไดโอดสองหรือสามตัวได้อย่างง่ายดายที่ความสว่างเต็มที่ กระแสที่ไหลผ่าน LED สามารถควบคุมได้ภายในขอบเขตที่กำหนดโดยการเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทาน R3

คอนเวอร์เตอร์สำหรับ LED ประกอบอยู่บนบอร์ดด้านเดียว

ความพร้อมใช้งานและราคาค่อนข้างต่ำสำหรับไดโอดเปล่งแสง (LED) ที่มีความสว่างสูงทำให้สามารถใช้ในอุปกรณ์มือสมัครเล่นต่างๆ ผู้เริ่มต้นวิทยุสมัครเล่นที่ใช้ LED เป็นครั้งแรกในการออกแบบมักสงสัยว่าจะเชื่อมต่อ LED กับแบตเตอรี่อย่างไร? หลังจากอ่านเนื้อหานี้แล้ว ผู้อ่านจะได้เรียนรู้วิธีจุดไฟ LED จากแบตเตอรี่แทบทุกชนิด รูปแบบการเชื่อมต่อ LED แบบใดที่สามารถใช้ได้ในบางกรณี วิธีคำนวณองค์ประกอบวงจร

แบตเตอรี่ชนิดใดที่สามารถเชื่อมต่อกับ LED ได้?

โดยหลักการแล้ว คุณสามารถจุดไฟ LED จากแบตเตอรี่ใดก็ได้ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่พัฒนาโดยนักวิทยุสมัครเล่นและมืออาชีพทำให้สามารถรับมือกับงานนี้ได้สำเร็จ อีกสิ่งหนึ่งคือระยะเวลาที่วงจรจะทำงานอย่างต่อเนื่องกับ LED (LED) เฉพาะและแบตเตอรี่หรือแบตเตอรี่เฉพาะ

ในการประมาณเวลานี้ คุณควรรู้ว่าหนึ่งในคุณสมบัติหลักของแบตเตอรี่ใดๆ ไม่ว่าจะเป็นองค์ประกอบทางเคมีหรือแบตเตอรี่ คือความจุของแบตเตอรี่ ความจุของแบตเตอรี่ - C แสดงเป็นแอมแปร์-ชั่วโมง ตัวอย่างเช่น ความจุของแบตเตอรี่ขนาดนิ้ว AAA ทั่วไป ขึ้นอยู่กับประเภทและผู้ผลิต อาจอยู่ที่ 0.5 ถึง 2.5 แอมแปร์-ชั่วโมง ในทางกลับกัน ไดโอดเปล่งแสงมีลักษณะเป็นกระแสไฟฟ้าทำงาน ซึ่งสามารถมีค่าได้หลายสิบและหลายร้อยมิลลิแอมป์ ดังนั้น คุณสามารถคำนวณระยะเวลาที่แบตเตอรี่ใช้งานได้โดยประมาณโดยใช้สูตร:

T= (C*U บาท)/(U work led *I work led)

ในสูตรนี้ ตัวเศษคืองานที่แบตเตอรี่สามารถทำได้ และตัวส่วนคือพลังงานที่ใช้โดยไดโอดเปล่งแสง สูตรนี้ไม่ได้คำนึงถึงประสิทธิภาพของวงจรใดวงจรหนึ่งและความจริงที่ว่าการใช้ความจุของแบตเตอรี่จนเต็มเป็นปัญหาอย่างยิ่ง

เมื่อออกแบบอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ พวกเขามักจะพยายามให้แน่ใจว่าการบริโภคในปัจจุบันไม่เกิน 10 - 30% ของความจุของแบตเตอรี่ จากการพิจารณานี้และสูตรข้างต้น คุณสามารถประมาณจำนวนแบตเตอรี่ที่มีความจุที่กำหนดเพื่อจ่ายไฟให้กับ LED โดยเฉพาะ

วิธีเชื่อมต่อจากแบตเตอรี่ AA 1.5V

น่าเสียดายที่ไม่มีวิธีง่ายๆ ในการจ่ายไฟให้ LED ด้วยแบตเตอรี่ AA เพียงก้อนเดียว ความจริงก็คือแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของไดโอดเปล่งแสงมักจะเกิน 1.5 V สำหรับค่านี้ ค่านี้อยู่ในช่วง 3.2 - 3.4V ดังนั้น ในการจ่ายไฟ LED จากแบตเตอรี่หนึ่งก้อน คุณจะต้องประกอบตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า ด้านล่างนี้คือไดอะแกรมของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าอย่างง่ายบนทรานซิสเตอร์สองตัว ซึ่งคุณสามารถจ่ายไฟให้ LED สว่างมาก 1 - 2 ดวงที่มีกระแสไฟทำงาน 20 มิลลิแอมป์

คอนเวอร์เตอร์นี้เป็นออสซิลเลเตอร์แบบบล็อกที่ประกอบบนทรานซิสเตอร์ VT2, หม้อแปลง T1 และตัวต้านทาน R1 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบบล็อกจะสร้างพัลส์แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งพลังงานหลายเท่า Diode VD1 แก้ไขพัลส์เหล่านี้ ตัวเหนี่ยวนำ L1, ตัวเก็บประจุ C2 และ C3 เป็นองค์ประกอบของตัวกรองการปรับให้เรียบ

ทรานซิสเตอร์ VT1 ตัวต้านทาน R2 และซีเนอร์ไดโอด VD2 เป็นองค์ประกอบของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า เมื่อแรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเก็บประจุ C2 เกิน 3.3 V ซีเนอร์ไดโอดจะเปิดขึ้นและแรงดันตกคร่อมจะถูกสร้างขึ้นบนตัวต้านทาน R2 ในเวลาเดียวกันทรานซิสเตอร์ตัวแรกจะเปิดและล็อค VT2 ตัวสร้างการบล็อกจะหยุดทำงาน ดังนั้นแรงดันเอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์จึงมีความเสถียรที่ระดับ 3.3 V.

ในฐานะ VD1 ควรใช้ไดโอด Schottky ซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าตกต่ำในสถานะเปิด

Transformer T1 สามารถพันบนวงแหวนเฟอร์ไรท์เกรด 2000NN เส้นผ่านศูนย์กลางของวงแหวนสามารถอยู่ที่ 7 - 15 มม. คุณสามารถใช้วงแหวนจากคอนเวอร์เตอร์ของหลอดไฟประหยัดพลังงาน คอยล์กรองของอุปกรณ์จ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ ฯลฯ ได้ ขดลวดทำด้วยลวดเคลือบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.3 มม. แต่ละอัน 25 รอบ

โครงร่างนี้สามารถทำให้ง่ายขึ้นโดยไม่ลำบากโดยการกำจัดองค์ประกอบการรักษาเสถียรภาพ โดยหลักการแล้ว วงจรสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้โช้คและตัวเก็บประจุ C2 หรือ C3 ตัวใดตัวหนึ่ง แม้แต่นักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ก็สามารถประกอบวงจรอย่างง่ายด้วยมือของเขาเอง

วงจรยังดีเพราะจะทำงานต่อเนื่องจนกว่าแรงดันไฟของแหล่งจ่ายไฟจะลดลงเหลือ 0.8 V.

วิธีเชื่อมต่อจากแบตเตอรี่ 3V

คุณสามารถเชื่อมต่อ LED ที่สว่างเป็นพิเศษกับแบตเตอรี่ 3V ได้โดยไม่ต้องใช้ชิ้นส่วนเพิ่มเติม เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของ LED มากกว่า 3 V เล็กน้อย ไฟ LED จะไม่ส่องแสงเต็มที่ บางครั้งก็สามารถช่วยได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น การใช้ LED พร้อมสวิตช์และแบตเตอรี่ดิสก์ 3 V (ที่เรียกกันว่าแท็บเล็ต) ที่ใช้ในเมนบอร์ดคอมพิวเตอร์ คุณสามารถสร้างพวงกุญแจไฟฉายขนาดเล็กได้ ไฟฉายขนาดเล็กดังกล่าวมีประโยชน์ในสถานการณ์ต่างๆ

จากแบตเตอรี่ดังกล่าว - แท็บเล็ต 3 โวลต์คุณสามารถจ่ายไฟ LED ได้

การใช้แบตเตอรี่ 1.5 V สองสามก้อนและตัวแปลงเชิงพาณิชย์หรือแบบโฮมเมดเพื่อจ่ายไฟให้กับ LED หนึ่งดวงขึ้นไป คุณสามารถออกแบบการออกแบบที่จริงจังยิ่งขึ้นได้ ไดอะแกรมของตัวแปลงเหล่านี้ (บูสเตอร์) ตัวใดตัวหนึ่งแสดงอยู่ในรูป

บูสเตอร์ที่ใช้ชิป LM3410 และสิ่งที่แนบมาหลายอย่างมีลักษณะดังต่อไปนี้:

• แรงดันไฟขาเข้า 2.7 - 5.5 V.
• กระแสไฟขาออกสูงสุด 2.4 A.
• จำนวนไฟ LED ที่เชื่อมต่อตั้งแต่ 1 ถึง 5
• ความถี่การแปลงจาก 0.8 ถึง 1.6 MHz

กระแสไฟขาออกของคอนเวอร์เตอร์สามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทานการวัด R1 แม้ว่าจะเป็นไปตามเอกสารทางเทคนิคที่ว่าไมโครเซอร์กิตถูกออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อไฟ LED 5 ดวง แต่ในความเป็นจริงแล้วสามารถเชื่อมต่อกับ 6 ดวงได้ เนื่องจากแรงดันเอาต์พุตสูงสุดของชิปคือ 24 V. LM3410 ยังช่วยให้ไฟ LED เรืองแสง (ลดแสง) เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ จะใช้เอาต์พุตที่สี่ของไมโครเซอร์กิต (DIMM) การหรี่แสงสามารถทำได้โดยเปลี่ยนกระแสอินพุตของพินนี้

วิธีเชื่อมต่อจากแบตเตอรี่โครน่า 9V

"Krona" มีความจุค่อนข้างน้อยและไม่เหมาะสำหรับการจ่ายไฟให้กับ LED กำลังสูง กระแสสูงสุดของแบตเตอรี่ดังกล่าวไม่ควรเกิน 30 - 40 mA ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะเชื่อมต่อไดโอดเปล่งแสง 3 ตัวที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมด้วยกระแสไฟทำงาน 20 mA เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ 3 โวลต์จะไม่ส่องแสงเต็มที่ แต่ในทางกลับกันแบตเตอรี่จะมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

โครงการพลังงานแบตเตอรี่โครน่า

ในวัสดุชิ้นเดียว เป็นการยากที่จะครอบคลุมวิธีต่างๆ ในการเชื่อมต่อ LED กับแบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้าและความจุต่างกัน เราพยายามพูดถึงการออกแบบที่น่าเชื่อถือและเรียบง่ายที่สุด เราหวังว่าเนื้อหานี้จะเป็นประโยชน์สำหรับทั้งผู้เริ่มต้นและนักวิทยุสมัครเล่นที่มีประสบการณ์มากขึ้น

หากคุณต้องการจ่ายไฟให้กับ LED ด้วยแบตเตอรี่เพียงก้อนเดียว ไม่ช้าก็เร็ว คุณจะสะดุดกับวงจรที่เรียกว่า Joule Thief - โจรจูลวงจรนี้เหมาะสำหรับหลาย ๆ คน: ชิ้นส่วนจำนวนน้อย คุณสามารถใช้แบตเตอรี่ที่ตายแล้ว การออกแบบที่ประกอบขึ้นมีขนาดกะทัดรัดและจะทำงานจากแบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้าเพียง 0.6V เท่านั้น รูปแบบคลาสสิกของอุปกรณ์นี้สามารถพบได้ในวิกิพีเดีย โครงการนี้มีหลายรูปแบบพยายามปรับให้เหมาะสม ฉันจะแสดงให้คุณเห็นหนึ่งในตัวแปรของการออกแบบนี้ ซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถจุดไฟ LED 3 วัตต์สองดวงที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม ทุกอย่างถูกรวบรวมอย่างรวดเร็ว โดยคำนึงถึงการกรอกลับของคันเร่ง ใช้เวลา 20 นาที

สิ่งที่จำเป็นสำหรับการประกอบ:

หัวแร้งบัดกรีและสายไฟไม่มากนัก แบตเตอรี 1.5V หรือน้อยกว่า มือแน่น
ทรานซิสเตอร์. ผมใช้ KT630

ความถี่ในการทำงานสูงสุดมีขนาดใหญ่ กระแสสะสมสูงกว่าที่แนะนำในวงจรมาตรฐาน โดยหลักการแล้ว คุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ NPN ใดก็ได้ที่มีอัตราขยายอย่างน้อย 150 เช่น 2SC1815 ตัวต้านทานปรับค่าได้ 10 kΩ หนึ่งตัว

ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าหนึ่งตัว 47uF ที่ 25V ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ใช้เวลาในการชาร์จนานขึ้นและลดความสว่างของการเรืองแสง ไดโอดตัวใดตัวหนึ่งที่มีแรงดันย้อนกลับอย่างน้อย 100 V เพราะ โดยไม่ต้องโหลดตัวเก็บประจุจะชาร์จได้ถึง 30-45V

ตัวเก็บประจุ 0.01uF หนึ่งตัว ไฟ LED 3 วัตต์ 2 ดวงเชื่อมต่อแบบอนุกรม ติดตั้งบนหม้อน้ำจากโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์

เสถียรภาพกลุ่มหนึ่งสำลักจาก PSU ของคอมพิวเตอร์

คุณสามารถใช้แหวนเฟอร์ไรต์ที่อยู่ในมือได้ ฉันใช้โช้คจาก PSU เพียงเพราะมันเป็น ฉันไม่ได้นับจำนวนรอบ ฉันแค่พันลวดทั้งหมดออกจากวงแหวน

ขดลวดที่พันด้วยลวดที่มีหน้าตัดเล็กกว่านั้นรวมอยู่ในวงจรฐานของทรานซิสเตอร์ ดังนั้นขดลวดที่สองจึงรวมอยู่ในวงจรสะสม สิ่งสำคัญคือจุดเริ่มต้นของขดลวดอันหนึ่งเชื่อมต่อกับปลายอีกด้านหนึ่ง ดังแสดงในแผนภาพ คุณสามารถม้วนขดลวดบนแกนเฟอร์ไรต์ด้วยการแตะจากจำนวนรอบที่ต้องการหรือโดยทั่วไปแล้วสร้างขดลวดที่ไม่มีแกน

โหลดเชื่อมต่อระหว่างฐานและตัวสะสมไม่เหมือนกับวงจรมาตรฐาน ประสิทธิภาพของวงจรขึ้นอยู่กับตัวเก็บประจุซึ่งต่อขนานกับโหลด วงจรสวิตชิ่งโหลดดังกล่าวทำขึ้นเพื่อพยายามใช้ OEMF ที่เกิดขึ้นในคอยล์ L2

วิดีโอแสดงให้เห็นว่าเมื่อปิดตัวต้านทาน R1 ความสว่างของแสงจะเพิ่มขึ้น

ไฟ LED มีหลอดไส้ยาวแทนที่ในเกือบทุกพื้นที่ เป็นเรื่องที่เข้าใจได้: LED มีความสว่างเหนือกว่าหลอดไฟ เนื่องจากสิ้นเปลืองพลังงาน
แต่ไฟ LED ก็มีข้อเสียหลายประการเช่นกัน แน่นอน เราจะไม่พูดถึงพวกเขาทั้งหมด แต่เราจะพูดถึงเรื่องหนึ่ง นี่เป็นเกณฑ์กำลังเริ่มต้นที่สูง - ประมาณ 1.8-2.2 โวลต์ โดยธรรมชาติแล้วคุณไม่สามารถใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ก้อนเดียว ...
เพื่อเอาชนะข้อบกพร่องนี้ เราจะสร้างทรานสดิวเซอร์อย่างง่ายโดยใช้ชิ้นส่วนขั้นต่ำสุด
ด้วยตัวแปลงนี้ คุณสามารถเชื่อมต่อ LED (หรือไฟ LED หลายดวง) กับแบตเตอรี่ก้อนเดียวและสร้างไฟฉายขนาดเล็กได้
เราต้องการ:

• ไดโอดเปล่งแสง
• ทรานซิสเตอร์ซิลิกอน 2N3904 หรือ BC547 หรือโครงสร้าง n-p-n อื่นๆ
• ลวด.
• ตัวต้านทาน 1 kOhm.
• หัวใจแหวนหรือหัวใจเฟอร์ไรต์

วงจรคอนเวอร์เตอร์

ฉันจะให้คุณสองไดอะแกรม อันหนึ่งสำหรับพันหม้อแปลงริง อีกอันสำหรับผู้ที่ไม่มีแกนวงแหวนอยู่ในมือ

นี่คือตัวสร้างการบล็อกที่ง่ายที่สุดพร้อมความถี่กระตุ้นฟรี ความคิดนั้นเก่าแก่เท่าโลก อุปกรณ์จะมีประสิทธิภาพสูง

ตัวเหนี่ยวนำที่คดเคี้ยว

ไม่ว่าคุณจะใช้แกนแหวนหรือแกนเฟอร์ไรท์ทั่วไป ให้หมุน 10 รอบของขดลวดแต่ละอัน ตัวเหนี่ยวนำของคุณพร้อมสำหรับสิ่งนี้

ตรวจสอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เรารวบรวมตามโครงการและตรวจสอบ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าควรทำงานและไม่จำเป็นต้องปรับแต่ง
หากทันใดนั้นด้วยองค์ประกอบที่ใช้งานได้ ไฟ LED ไม่สว่างขึ้น ให้ลองเปลี่ยนปลายของหนึ่งในขดลวดของหม้อแปลงเหนี่ยวนำ
ตอนนี้ไฟ LED สว่างมาก แม้ว่าแบตเตอรี่จะหมด ขีดจำกัดล่างของแหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์ทั้งหมดอยู่ที่ประมาณ 0.6 โวลต์
ประสิทธิภาพของหม้อแปลงบนแกนวงแหวนนั้นใหญ่ขึ้นเล็กน้อย แน่นอนว่าไม่ใช่วิพากษ์วิจารณ์ แต่แค่จำไว้

จากแบตเตอรีที่มีแรงดันไฟ 1.5 โวลท์หรือต่ำกว่านั้น ถือว่าไม่สมจริงเลย นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่า LED จำนวนมากมีแรงดันตกคร่อมเกินรูปนี้

วิธีการจุดไฟ LED จากแบตเตอรี่ 1.5 โวลต์

ทางออกของสถานการณ์นี้คือการใช้ทรานซิสเตอร์และการเหนี่ยวนำอย่างง่าย ในสาระสำคัญมันเป็นเรื่องแปลก วงจรนี้เป็นออสซิลเลเตอร์แบบบล็อกง่ายๆ ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 1.5 โวลต์ ซึ่งสร้างพัลส์ที่มีพลังเพียงพออันเป็นผลมาจากการสูบฉีดพลังงานในตัวเหนี่ยวนำ วงจรนี้ง่ายและประกอบในเวลาเพียง 10 นาที

Choke T1 ทำจากวงแหวนเฟอร์ไรท์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 มิลลิเมตร (ขนาด K7x4x3) ขดลวดมี 21 รอบทำจากลวดทองแดงเคลือบ PEV เคลือบสองชั้นขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.35 มม.

ในตอนท้ายของการม้วนปลายของสายหนึ่งจะต้องเชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของสายอื่น ผลที่ได้คือการต๊าปจากศูนย์กลางของขดลวด เมื่อเลือกความต้านทานแล้ว คุณก็จะได้แสงสว่างที่ดีกว่า