Отдавна исках да си направя миниатюрно и ярко фенерче, захранвано от един АА или ААА елемент. Дори има специален за такива цели. микросхеми, но имаме недостиг от тях + жабата ме накара да се замисля. В резултат на това се случи това чудо:

Свети много силно. Яркостта на сиянието почти не пада, ако свържете друг светодиод паралелно. Изобилието от части + лекота на сглобяване и конфигуриране ще ви позволи да повторите този дизайн без никакви проблеми.

Трансформаторът е навит на феритен пръстен. Взех пръстен от стара дънна платка. Много лесно се навива. Взимаме два проводника с еднаква дължина (използвах два проводника с различен цвят от мрежовия кабел). Сглобяваме ги и със сгънатата тел започваме да навиваме халката витка до витка. В резултат на това получаваме 4 жици, по две от всяка страна на пръстена. Взимаме една жица с различни цветове от всяка страна и ги завързваме заедно. Трябва да изглежда нещо подобно:

Страничен изглед:

Вместо транзистора BC547C можете да използвате нашия домашен KT315. С резистор R1 можете леко да регулирате яркостта на светлината. Платка за тази схема не е разработена, според мен не е от полза тук.

Въпреки широкия избор на LED фенерчета с различни дизайни в магазините, радиолюбителите разработват свои собствени версии на схеми за захранване на бели супер ярки светодиоди. По принцип задачата се свежда до това как да захраните светодиод само от една батерия или акумулатор и да проведете практически изследвания.

След получаване на положителен резултат веригата се разглобява, частите се поставят в кутия, експериментът е завършен и настъпва морално удовлетворение. Често изследванията спират дотук, но понякога опитът от сглобяването на конкретен модул върху макет се превръща в истински дизайн, направен според всички правила на изкуството. По-долу разглеждаме няколко прости схеми, разработени от радиолюбители.

В някои случаи е много трудно да се определи кой е авторът на схемата, тъй като една и съща схема се появява в различни сайтове и в различни статии. Често авторите на статии честно пишат, че тази статия е намерена в Интернет, но не е известно кой е публикувал тази диаграма за първи път. Много схеми са просто копирани от платките на същите китайски фенерчета.

Защо са необходими конвертори?

Работата е там, че директният спад на напрежението по правило е не по-малко от 2,4 ... 3,4 V, така че е просто невъзможно да запалите светодиод от една батерия с напрежение 1,5 V, а още повече от батерия с напрежение 1.2V. Тук има два изхода. Или използвайте батерия от три или повече галванични клетки, или изградете поне най-простата.

Именно преобразувателят ще ви позволи да захранвате фенерчето само с една батерия. Това решение намалява цената на захранването и освен това позволява по-пълно използване: много преобразуватели работят с дълбок разряд на батерията до 0,7 V! Използването на конвертор също ви позволява да намалите размера на фенерчето.

Веригата е блокиращ осцилатор. Това е една от класическите електронни схеми, така че ако е сглобена правилно и в добро състояние, тя започва да работи веднага. Основното нещо в тази схема е да навиете трансформатора Tr1 правилно и да не объркате фазирането на намотките.

Като сърцевина за трансформатора можете да използвате феритен пръстен от неизползваема платка. Достатъчно е да навиете няколко навивки изолиран проводник и да свържете намотките, както е показано на фигурата по-долу.

Трансформаторът може да бъде навит с намотаващ проводник като PEV или PEL с диаметър не повече от 0,3 mm, което ще ви позволи да поставите малко по-голям брой навивки на пръстена, поне 10...15, което ще донякъде подобряване на работата на веригата.

Намотките трябва да бъдат навити на два проводника, след което свържете краищата на намотките, както е показано на фигурата. Началото на намотките в диаграмата е показано с точка. Можете да използвате всеки n-p-n транзистор с ниска мощност: KT315, KT503 и други подобни. В днешно време е по-лесно да се намери вносен транзистор като BC547.

Ако нямате под ръка n-p-n транзистор, можете да използвате например KT361 или KT502. В този случай обаче ще трябва да промените поляритета на батерията.

Резисторът R1 е избран въз основа на най-добрия светодиоден блясък, въпреки че веригата работи дори ако просто бъде заменена с джъмпер. Горната диаграма е предназначена просто „за забавление“, за провеждане на експерименти. Така след осем часа непрекъсната работа на един светодиод, батерията пада от 1.5V на 1.42V. Можем да кажем, че почти никога не се разрежда.

За да проучите товароносимостта на веригата, можете да опитате да свържете още няколко светодиода паралелно. Например, с четири светодиода веригата продължава да работи доста стабилно, с шест светодиода транзисторът започва да се нагрява, с осем светодиода яркостта пада забележимо и транзисторът се нагрява много. Но схемата продължава да работи. Но това е само за научни изследвания, тъй като транзисторът няма да работи дълго време в този режим.

Ако планирате да създадете просто фенерче на базата на тази схема, ще трябва да добавите още няколко части, които ще осигурят по-ярка светлина на светодиода.

Лесно е да се види, че в тази схема светодиодът се захранва не от пулсиращ, а от постоянен ток. Естествено, в този случай яркостта на сиянието ще бъде малко по-висока и нивото на пулсации на излъчваната светлина ще бъде много по-малко. Всеки високочестотен диод, например KD521 (), ще бъде подходящ като диод.

Преобразуватели с дросел

Друга най-проста диаграма е показана на фигурата по-долу. Тя е малко по-сложна от схемата на фигура 1, съдържа 2 транзистора, но вместо трансформатор с две намотки има само индуктор L1. Такъв дросел може да се навие на пръстен от същата енергоспестяваща лампа, за което ще трябва да навиете само 15 оборота намотаващ проводник с диаметър 0,3...0,5 mm.

С определената настройка на индуктора на светодиода можете да получите напрежение до 3,8 V (спадът на напрежението в посока на 5730 LED е 3,4 V), което е достатъчно за захранване на 1 W светодиод. Настройката на веригата включва избор на капацитет на кондензатор C1 в диапазона от ±50% от максималната яркост на светодиода. Веригата е работоспособна, когато захранващото напрежение е намалено до 0,7V, което осигурява максимално използване на капацитета на батерията.

Ако разглежданата схема е допълнена с токоизправител на диод D1, филтър на кондензатор C1 и ценеров диод D2, ще получите захранване с ниска мощност, което може да се използва за захранване на операционни усилватели или други електронни компоненти. В този случай индуктивността на индуктора се избира в диапазона 200...350 μH, диод D1 с бариера на Шотки, ценеров диод D2 се избира според напрежението на захранваната верига.

При успешна комбинация от обстоятелства, като използвате такъв преобразувател, можете да получите изходно напрежение от 7...12V. Ако планирате да използвате преобразувателя за захранване само на светодиоди, ценеровият диод D2 може да бъде изключен от веригата.

Всички разглеждани вериги са най-простите източници на напрежение: ограничаването на тока през светодиода се извършва почти по същия начин, както се прави в различни ключодържатели или в запалки със светодиоди.

Светодиодът, чрез бутона за захранване, без ограничаващ резистор, се захранва от 3...4 малки дискови батерии, чието вътрешно съпротивление ограничава тока през светодиода до безопасно ниво.

Вериги за обратна връзка по ток

Но светодиодът в крайна сметка е текущо устройство. Не е за нищо, че документацията за светодиоди показва постоянен ток. Следователно истинските светодиодни захранващи вериги съдържат обратна връзка по ток: след като токът през светодиода достигне определена стойност, изходният етап се изключва от захранването.

Стабилизаторите на напрежение работят точно по същия начин, само че има обратна връзка по напрежение. По-долу е схема за захранване на светодиоди с обратна връзка по ток.

При по-внимателно разглеждане можете да видите, че основата на веригата е същият блокиращ осцилатор, сглобен на транзистор VT2. Транзисторът VT1 е управляващият във веригата за обратна връзка. Обратната връзка в тази схема работи по следния начин.

Светодиодите се захранват от напрежение, което се натрупва в електролитен кондензатор. Кондензаторът се зарежда през диод с импулсно напрежение от колектора на транзистора VT2. Изправеното напрежение се използва за захранване на светодиодите.

Токът през светодиодите преминава по следния път: положителната плоча на кондензатора, светодиодите с ограничителни резистори, резистора за обратна връзка по тока (сензор) Roc, отрицателната плоча на електролитния кондензатор.

В този случай се създава спад на напрежението Uoc=I*Roc през резистора за обратна връзка, където I е токът през светодиодите. С увеличаването на напрежението (в края на краищата генераторът работи и зарежда кондензатора), токът през светодиодите се увеличава и следователно напрежението в резистора за обратна връзка Roc се увеличава.

Когато Uoc достигне 0,6 V, транзисторът VT1 се отваря, затваряйки връзката база-емитер на транзистора VT2. Транзисторът VT2 се затваря, блокиращият генератор спира и спира да зарежда електролитния кондензатор. Под въздействието на натоварване кондензаторът се разрежда и напрежението върху кондензатора пада.

Намаляването на напрежението на кондензатора води до намаляване на тока през светодиодите и в резултат на това до намаляване на напрежението на обратната връзка Uoc. Следователно транзисторът VT1 се затваря и не пречи на работата на блокиращия генератор. Генераторът стартира и целият цикъл се повтаря отново и отново.

Чрез промяна на съпротивлението на резистора за обратна връзка можете да променяте тока през светодиодите в широк диапазон. Такива схеми се наричат ​​стабилизатори на импулсен ток.

Интегрални токови стабилизатори

Понастоящем токовите стабилизатори за светодиоди се произвеждат в интегрирана версия. Примерите включват специализирани микросхеми ZXLD381, ZXSC300. Веригите, показани по-долу, са взети от листа с данни на тези чипове.

Фигурата показва дизайна на чипа ZXLD381. Съдържа PWM генератор (Pulse Control), токов сензор (Rsense) и изходен транзистор. Има само две висящи части. Това са LED и индуктор L1. Типична схема на свързване е показана на следващата фигура. Микросхемата се произвежда в пакет SOT23. Генериращата честота от 350KHz се задава от вътрешни кондензатори и не може да се променя. Ефективността на устройството е 85%, стартирането под товар е възможно дори при захранващо напрежение от 0,8 V.

Предаващото напрежение на светодиода трябва да бъде не повече от 3,5 V, както е посочено в долния ред под фигурата. Токът през светодиода се управлява чрез промяна на индуктивността на индуктора, както е показано в таблицата от дясната страна на фигурата. Средната колона показва пиковия ток, последната колона показва средния ток през светодиода. За да се намали нивото на пулсациите и да се увеличи яркостта на сиянието, е възможно да се използва токоизправител с филтър.

Тук използваме светодиод с изправено напрежение от 3,5 V, високочестотен диод D1 с бариера на Шотки и кондензатор C1, за предпочитане с ниско еквивалентно серийно съпротивление (нисък ESR). Тези изисквания са необходими, за да се повиши общата ефективност на устройството, като диодът и кондензаторът се нагряват възможно най-малко. Изходният ток се избира чрез избор на индуктивност на индуктора в зависимост от мощността на светодиода.

Различава се от ZXLD381 по това, че няма вътрешен изходен транзистор и резистор за сензор за ток. Това решение ви позволява значително да увеличите изходния ток на устройството и следователно да използвате светодиод с по-висока мощност.

Като датчик за ток се използва външен резистор R1, чрез промяна на стойността на който можете да зададете необходимия ток в зависимост от вида на светодиода. Този резистор се изчислява с помощта на формулите, дадени в листа с данни за чипа ZXSC300. Няма да представяме тези формули тук; ако е необходимо, лесно е да намерите лист с данни и да потърсите формулите от там. Изходният ток е ограничен само от параметрите на изходния транзистор.

Когато включите всички описани вериги за първи път, препоръчително е да свържете батерията през резистор 10 Ohm. Това ще помогне да се избегне смъртта на транзистора, ако например намотките на трансформатора са свързани неправилно. Ако светодиодът свети с този резистор, тогава резисторът може да бъде премахнат и могат да се направят допълнителни настройки.

Борис Аладишкин

От батерия с напрежение 1,5 волта или по-ниско, това просто не е реалистично. Това се дължи на факта, че повечето светодиоди имат спад на напрежението, надвишаващ тази цифра.

Как да запалите светодиод от батерия от 1,5 волта

Изход от тази ситуация може да бъде използването на обикновен транзистор и индуктивност. По същество тя е особена. Веригата е прост блокиращ генератор, захранван от 1,5 волтова батерия, генерираща доста мощни импулси в резултат на изпомпване на енергия в индуктора. Веригата е проста и се сглобява буквално за 10 минути.

Индукторът T1 е направен върху феритен пръстен с диаметър 7 милиметра (размерите му са K7x4x3). Намотката съдържа 21 навивки, изработени от двойно прегъната емайлирана PEV медна жица с диаметър 0,35 милиметра.

След завършване на навиването, краят на един от проводниците трябва да бъде свързан към началото на другия проводник. Резултатът е кран от центъра на намотката. Като изберете съпротивлението, можете да постигнете по-добра светлинна мощност.

Светодиодите отдавна са заменили крушките с нажежаема жичка в почти всички области. Това е разбираемо: светодиодите са по-ярки от лампите, като се има предвид тяхната консумация на енергия.
Но светодиодите имат и редица недостатъци. Разбира се, няма да говорим за всички, но ще обсъдим един. Това е висок начален праг на мощност - той е около 1,8-2,2 волта. Естествено, не можете да го захранвате от една батерия...
За да преодолеем този недостатък, ще изградим прост конвертор, използвайки абсолютен минимум части.
Благодарение на този преобразувател можете да свържете светодиод (или няколко светодиода) към една батерия и да направите малко фенерче.
Ще ни трябва:

• Светодиод.
• 2N3904 или BC547 силициев транзистор или друга n-p-n структура.
• Тел.
• Резистор 1 kOhm.
• Пръстенови сърцевини или феритни сърцевини.

Конверторна схема

Ще ви дам две диаграми. Едната за навиване на пръстеновиден трансформатор, другата за тези, които нямат пръстеновидна сърцевина под ръка.

Това е най-простият блокиращ генератор, със свободна честота на възбуждане. Идеята е стара като времето. Устройството ще има висока ефективност.

Навиване на индуктора

Независимо дали използвате пръстеновидна сърцевина или обикновена феритна сърцевина, навийте 10 оборота на всяка намотка. Вашият индуктор е готов за това.

Проверка на генератора

Сглобяваме по схемата и проверяваме. Генераторът трябва да работи и не се нуждае от настройка.
Ако изведнъж, въпреки че елементите работят правилно, светодиодът не свети, опитайте да смените краищата на една от намотките на индукционния трансформатор.
Сега светодиодът свети много ярко дори при изтощена батерия. Долната граница на захранването за цялото устройство сега е някъде около 0,6 волта.
Ефективността на трансформатор с пръстеновидно ядро ​​е малко по-висока. Не е критично, разбира се, но просто го имайте предвид.

Наличието и сравнително ниските цени на ултра ярките светодиоди (LED) позволяват използването им в различни любителски устройства. Начинаещите радиолюбители, които за първи път използват светодиоди в дизайна си, често се чудят как да свържат светодиод към батерия? След като прочетете този материал, читателят ще научи как да запали светодиод от почти всяка батерия, какви схеми на свързване на светодиоди могат да се използват в този или онзи случай, как да се изчислят елементите на веригата.

Към какви батерии може да се свърже светодиодът?

По принцип можете просто да запалите светодиода, като използвате всяка батерия. Електронните схеми, разработени от радиолюбители и професионалисти, позволяват успешното справяне с тази задача. Друго нещо е колко дълго веригата ще работи непрекъснато с определен светодиод (светодиоди) и конкретна батерия или батерии.

За да изчислите това време, трябва да знаете, че една от основните характеристики на всяка батерия, независимо дали е химическа клетка или батерия, е капацитетът. Капацитет на батерията – C се изразява в амперчасове. Например, капацитетът на обикновените AAA AA батерии, в зависимост от типа и производителя, може да варира от 0,5 до 2,5 амперчаса. От своя страна диодите, излъчващи светлина, се характеризират с работен ток, който може да бъде десетки и стотици милиампери. По този начин можете приблизително да изчислите колко дълго ще издържи батерията, като използвате формулата:

T= (C*U baht)/(U работно ръководство *I работно ръководство)

В тази формула числителят е работата, която батерията може да извърши, а знаменателят е мощността, консумирана от светодиода. Формулата не отчита ефективността на конкретната схема и факта, че е изключително проблематично да се използва напълно целият капацитет на батерията.

Когато проектират устройства, захранвани от батерии, те обикновено се опитват да гарантират, че текущата им консумация не надвишава 10–30% от капацитета на батерията. Водени от това съображение и горната формула, можете да прецените колко батерии с даден капацитет са необходими за захранване на конкретен светодиод.

Как да се свържете от AA 1.5V AA батерия

За съжаление, няма лесен начин за захранване на светодиод от една AA батерия. Факт е, че работното напрежение на светодиодите обикновено надвишава 1,5 V. За тази стойност е в диапазона от 3,2 - 3,4 V. Следователно, за да захранвате светодиода от една батерия, ще трябва да сглобите преобразувател на напрежение. По-долу е дадена диаграма на прост преобразувател на напрежение с два транзистора, който може да се използва за захранване на 1 – 2 супер ярки светодиода с работен ток от 20 милиампера.

Този преобразувател е блокиращ осцилатор, сглобен на транзистор VT2, трансформатор T1 и резистор R1. Блокиращият генератор произвежда импулси на напрежение, които са няколко пъти по-високи от напрежението на източника на захранване. Диодът VD1 коригира тези импулси. Индуктор L1, кондензатори C2 и C3 са елементи на филтъра против нагласяне.

Транзистор VT1, резистор R2 и ценеров диод VD2 са елементи на стабилизатор на напрежение. Когато напрежението на кондензатор C2 надвиши 3,3 V, ценеровият диод се отваря и се създава спад на напрежението на резистора R2. В същото време първият транзистор ще се отвори и заключи VT2, блокиращият генератор ще спре да работи. Това осигурява стабилизиране на изходното напрежение на преобразувателя при 3,3 V.

Като VD1 е по-добре да използвате диоди на Шотки, които имат нисък спад на напрежението в отворено състояние.

Трансформатор T1 може да бъде навит на феритен пръстен от клас 2000NN. Диаметърът на пръстена може да бъде 7 – 15 мм. Като сърцевина можете да използвате пръстени от преобразуватели на енергоспестяващи крушки, филтърни намотки на компютърни захранвания и др. Намотките са направени от емайлиран проводник с диаметър 0,3 mm, 25 оборота всяка.

Тази схема може да бъде безболезнено опростена чрез елиминиране на стабилизиращите елементи. По принцип веригата може да направи без дросел и един от кондензаторите C2 или C3. Дори начинаещ радиолюбител може да сглоби опростена схема със собствените си ръце.

Веригата също е добра, защото ще работи непрекъснато, докато захранващото напрежение падне до 0,8 V.

Как да свържете 3V батерии

Можете да свържете суперярък светодиод към 3V батерия, без да използвате допълнителни части. Тъй като работното напрежение на светодиода е малко по-високо от 3 V, светодиодът няма да свети с пълна сила. Понякога дори може да бъде полезно. Например, използвайки светодиод с превключвател и 3 V дискова батерия (популярно наричана таблет), използвана в компютърните дънни платки, можете да направите малък ключодържател за фенерче. Това миниатюрно фенерче може да бъде полезно в различни ситуации.

От такава батерия - 3 волтови таблети можете да захранвате светодиод

Използвайки чифт батерии от 1,5 V и закупен или домашен преобразувател за захранване на един или повече светодиоди, можете да направите по-сериозен дизайн. Диаграмата на един от тези преобразуватели (бустери) е показана на фигурата.

Бустерът, базиран на чипа LM3410 и няколко приставки, има следните характеристики:

• входно напрежение 2.7 – 5.5 V.
• максимален изходен ток до 2,4 A.
• брой свързани светодиоди от 1 до 5.
• честота на преобразуване от 0,8 до 1,6 MHz.

Изходният ток на преобразувателя може да се регулира чрез промяна на съпротивлението на измервателния резистор R1. Въпреки факта, че от техническата документация следва, че микросхемата е предназначена за свързване на 5 светодиода, всъщност можете да свържете към нея 6. Това се дължи на факта, че максималното изходно напрежение на чипа е 24 V. LM3410 също позволява на светодиодите да светят (затъмняване). За тези цели се използва четвъртият щифт на чипа (DIMM). Затъмняването може да се извърши чрез промяна на входния ток на този щифт.

Как да свържете 9V батерии Krona

"Krona" има сравнително малък капацитет и не е много подходящ за захранване на светодиоди с висока мощност. Максималният ток на такава батерия не трябва да надвишава 30 - 40 mA. Следователно към него е по-добре да свържете 3 последователно свързани светодиода с работен ток 20 mA. Те, както и в случай на свързване към 3-волтова батерия, няма да светят при пълна мощност, но батерията ще издържи по-дълго.

Верига за захранване на батерията Krona

Трудно е да се обхване в един материал цялото разнообразие от начини за свързване на светодиоди към батерии с различно напрежение и капацитет. Опитахме се да говорим за най-надеждните и прости дизайни. Надяваме се, че този материал ще бъде полезен както за начинаещи, така и за по-опитни радиолюбители.