Стабилизатор тока светодиодного фонаря: Схемы стабилизаторов тока для светодиодов на транзисторах и микросхемах

Делаем фонарик на светодиодах своими руками (часть 1) - 16 Июня 2014

Делаем фонарик на светодиодах своими руками (часть 1)
 
Светодиодный фонарик с 3-х вольтовым конвертором для светодиода 0.3-1.5V 0.3-1.5V LED FlashLight

Обычно, для работы синего или белого светодиода требуется 3 - 3,5v, данная схема позволяет запитать синий или белый светодиод низким напряжением от одной пальчиковой батарейки.
 
Детали:
Светодиод
Ферритовое кольцо (диаметром ~10 мм)
Провод для намотки (20 см)
Резистор на 1кОм
N-P-N транзистор
Батарейка
 
 

Параметры используемого трансформатора:
Обмотка, идущая на светодиод, имеет ~45 витков, намотанных проводом 0.25мм.
Обмотка, идущая на базу транзистора, имеет ~30 витков провода 0.1мм.
Базовый резистор в этом случае имеет сопротивление около 2К.
Вместо R1 желательно поставить подстроечный резистор, и добиться тока через диод ~22мА, при свежей батарейке измерить его сопротивление, заменив потом его постоянным резистором полученного номинала.

Собранная схема обязана работать сразу.
Возможны только 2 причины, по которым схема работать не будет.
1. перепутаны концы обмотки.
2. слишком мало витков базовой обмотки.
Генерация исчезает, при количестве витков <15.

Куски проводов сложить вместе и намотать на кольцо.
Соединить между собой два конца разных проводов.
Схему можно расположить внутри подходящего корпуса.
Внедрение такой схемы в фонарь, работающий от 3V существенно продлевает, продолжительность его работы от одного комплекта батареек.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


Вариант исполнения фонаря от одной батарейки 1,5в.

Транзистор и сопротивление помещаются внутрь ферритового кольца

 
 
Белый светодиод работает от севшей батарейки ААА
 


Вариант модернизации «фонарик – ручка»

Возбуждение изображенного на схеме блокинг-генератора достигается трансформаторной связью на Т1.

Импульсы напряжения, возникающие в правой (по схеме) обмотке складываются с напряжением источника питания и поступают на светодиод VD1. Конечно, можно было бы исключить конденсатор и резистор в цепи базы транзистора, но тогда возможен выход из строя VT1 и VD1 при использовании фирменных батарей с низким внутренним сопротивлением. Резистор задает режим работы транзистора, а конденсатор пропускает ВЧ составляющую.

В схеме использовался транзистор КТ315 (как самый дешевый, но можно и любой другой с граничной частотой от 200 МГц), сверхяркий светодиод. Для изготовления трансформатора потребуется кольцо из феррита (ориентировочный размер 10х6х3 и проницаемостью около 1000 HH). Диаметр проволоки около 0,2-0,3 мм. На кольцо наматываются две катушки по 20 витков в каждой.
Если нет кольца, то можно использовать аналогичный по объему и материалу цилиндр. Только придется мотать уже 60-100 витков для каждой из катушек.
Важный момент: мотать катушки нужно в разные стороны.

Фотографии фонарика:
выключатель находится в кнопке «авторучки», а серый металлический цилиндр проводит ток.


 

По типоразмеру батарейки делаем цилиндр.

Его можно изготовить из бумаги, или использовать отрезок любой жесткой трубки.
Проделываем отверстия по краям цилиндра, обматываем его залуженным проводом, пропускаем в отверстия концы проволоки. Фиксируем оба конца, но оставляем с одного из концов кусок проводника: чтобы можно было подсоединить преобразователь к спирали.
Кольцо из феррита не влезло бы в фонарь, поэтому использовался цилиндр из аналогичного материала.

 
Цилиндр из катушки индуктивности от старого телевизора.
Первая катушка - около 60 витков.
Потом вторая, мотается в обратную сторону опять 60 или около того. Витки скрепляются клеем.

Собираем преобразователь:

Все располагается внутри нашего корпуса: Распаиваем транзистор, конденсатор резистор, подпаиваем спираль на цилиндре, и катушку. Ток в обмотках катушки должен идти в разные стороны! То есть если вы мотали все обмотки в одну сторону, то поменяйте местами выводы одной из них, иначе генерация не возникнет.

Получилось следующее:


Все вставляем вовнутрь, а в качестве боковых заглушек и контактов используем гайки.
К одной из гаек подпаиваем выводы катушки, а к другой эмиттер VT1. Приклеиваем. маркируем выводы: там, где у нас будет вывод от катушек ставим « - », где вывод от транзистора с катушкой ставим «+» (чтобы было все как в батарейке).

Теперь следует изготовить «ламподиод».

Внимание: на цоколе должен быть минус светодиода.

Сборка:
Как понятно из рисунка, преобразователь представляет собой «заменитель» второй батарейки. Но в отличие от нее, он имеет три точки контакта: с плюсом батарейки, с плюсом светодиода, и общим корпусом (через спираль).

Его местоположение в батарейном отсеке является определенным: он должен контактировать с плюсом светодиода.
 


Современный фонарик c режимом эксплуатации светодиода питанием постоянным стабилизированным током.

Схема стабилизатора тока работает следующим образом:
При подаче питания на схему транзисторы Т1 и Т2 заперты, Т3 открыт, потому как на его затвор подано отпирающее напряжение через резистор R3 .

Благодаря наличию в цепи светодиода катушки индуктивности L1 ток нарастает плавно. По мере возрастания тока в цепи светодиода возрастает падение напряжения на цепочке R5- R4, как только оно достигнет примерно 0,4V, откроется транзистор Т2, а вслед за ним и Т1, который в свою очередь закроет токовый ключ Т3. Нарастание тока прекращается, в катушке индуктивности возникает ток самоиндукции, который через диод D1 начинает протекать через светодиод и цепочку резисторов R5- R4. Как только ток уменьшиться ниже определенного порога, транзисторы Т1 и Т2 закроются, Т3 -- откроется, что приведет к новому циклу накопления энергии в катушке индуктивности. В нормальном режиме колебательный процесс происходит на частоте порядка десятков килогерц.

О деталях:
Вместо транзистора IRF510 можно применить IRF530, или любой n-канальный полевой ключевой транзистор на ток более 3А и напряжение более 30 В.
Диод D1 должен быть обязательно с барьером Шоттки на ток более 1А, если поставить обычный даже высокочастотный типа КД212, КПД снизится до 75-80%.


Катушка индуктивности самодельная, мотают ее проводом не тоньше 0,6 мм, лучше - жгутом из нескольких более тонких проводов. Около 20-30 витков провода на броневой сердечник Б16-Б18 обязательно с немагнитным зазором 0,1-0,2 мм или близкий из феррита 2000НМ. При возможности толщину немагнитного зазора подбирают экспериментально по максимальному КПД устройства. Неплохие результаты можно получить с ферритами от импортных катушек индуктивности, устанавливаемых в импульсных блоках питания, а также в энергосберегающих лампах. Такие сердечники имеют вид катушки для ниток, не требуют каркаса и немагнитного зазора. Очень хорошо работают катушки на тороидальных сердечниках из прессованного железного порошка, которые можно найти в компьютерных блоках питания (на них намотаны катушки индуктивности выходных фильтров). Немагнитный зазор в таких сердечниках равномерно распределен в объеме благодаря технологии производства.
Эту же схему стабилизатора можно использовать и совместно с другими аккумуляторами и батареями гальванических элементов напряжением 9 или 12 вольт без какого-либо изменения схемы или номиналов элементов.
Чем выше будет напряжение питания, тем меньший ток будет потреблять фонарик от источника, его КПД будет оставаться неизменным. Рабочий ток стабилизации задают резисторы R4 и R5.
При необходимости ток может быть увеличен до 1А без применения теплооотводов на деталях, только подбором сопротивления задающих резисторов.
Зарядное устройство для аккумулятора можно оставить «родное» или собрать по любой из известных схем или вообще применить внешнее для уменьшения веса фонаря.
 


Самодельный фонарик на светодиодах
 
Основа - фонарик «VARTA» с питанием от двух батареек типа АА:
Поскольку диоды имеют сильно нелинейную ВАХ необходимо оснастить фонарь схемой для работы на светодиоды, которая обеспечит постоянную яркость свечения по мере разряда батареи и сохранит работоспособность при возможно более низком напряжении питания.
Основа стабилизатора напряжения, это микромощный повышающий DC/DC конвертор MAX756.
По заявленным характеристикам он работает при снижении входного напряжения до 0.

7В.
 
Схема включения - типовая:

 
Монтаж выполнен навесным способом.
Электролитические конденсаторы - танталовые ЧИП. Они имеют низкое последовательное сопротивление, что несколько улучшает КПД. Диод Шоттки - SM5818. Дроссели пришлось соединить два в параллель, т.к. не оказалось подходящего номинала. Конденсатор С2 - К10-17б. Светодиоды - сверхяркие белые L-53PWC «Kingbright».
Как видно на рисунке, вся схема легко уместилась в пустом пространстве светоизлучающего узла.

Выходное напряжение стабилизатора в данной схеме включения равно 3.3V. Поскольку падение напряжения на диодах в номинальном диапазоне токов (15-30мА) составляет около 3.1V, то лишние 200мV пришлось гасить на резисторе, включенном последовательно с выходом.
Кроме этого, небольшой последовательный резистор улучшает линейность нагрузки и стабильность схемы. Связано это с тем, что диод имеет отрицательный ТКС, и при разогреве его прямое падение напряжения уменьшается, что приводит к резкому росту тока через диод, при питании его от источника напряжения.

Разравнивать токи через параллельно включенные диоды не пришлось - различия яркости на глаз не наблюдалось. Тем более, что диоды были одного типа и взяты из одной коробки.
Теперь о конструкции светоизлучателя. Как видно на фотографиях, светодиоды в схеме не запаяны намертво, а являются съемной частью конструкции.
 
Потрошится родная лампочка, и во фланце с 4-х сторон делаются 4 пропила (один там уже был). 4 светодиода располагаются симметрично по кругу. Плюсовые выводы (по схеме) припаиваются на цоколь возле пропилов, а минусовые вставляются изнутри в центральное отверстие цоколя, обрезаются и тоже пропаиваются. «Ламподиод», вставляется на место обычной лампочки накаливания.

Тестирование:
Стабилизация выходного напряжения (3.3V) продолжалась вплоть до снижения напряжения питания до ~1.2V. Ток нагрузки при этом составлял около 100мА (~ по 25мА на диод). Затем выходное напряжение начало плавно снижаться. Схема перешла в другой режим работы, при котором она уже не стабилизирует, а выдает на выход все, что может.

В таком режиме она проработала до напряжения питания 0.5V! Выходное напряжение при этом упало до 2.7В, а ток со 100мА до 8мА.

Немного о КПД.
КПД схемы около 63% при свежих батарейках. Дело в том, что миниатюрные дроссели, использованные в схеме, имеют чрезвычайно высокое омическое сопротивление - около 1.5ом
Решение кольцо из µ-пермаллоя с проницаемостью порядка 50.
40 витков провода ПЭВ-0.25, в один слой - получилось около 80мкГ. Активное сопротивление около 0.2 Ом, а ток насыщения по расчетам - более 3А. Выходной и входной электролит меняем на 100мкФ, хотя без ущерба для КПД можно уменьшить и до 47мкФ.
 


Схема светодиодного фонаря на DC/DC конверторе фирмы Analog Device - ADP1110.

Стандартная типовая схема включения ADP1110.
Данная микросхема-конвертер, согласно спецификации фирмы-производителя, выпускается в 8 вариантах:
 

Модель Выходное напряжение
ADP1110AN Регулируемое
ADP1110AR Регулируемое
ADP1110AN-3. 3 3.3 V
ADP1110AR-3.3 3.3 V
ADP1110AN-5 5 V
ADP1110AR-5 5 V
ADP1110AN-12 12 V
ADP1110AR-12 12 V

 
Микросхемы с индексами «N» и «R» отличаются только типом корпуса: R компактнее.
Если вы купили чип с индексом -3.3, можете пропускать следующий абзац и переходить к пункту «Детали».
Если нет - представляю вашему вниманию еще одну схему:


В ней добавлены две детали, позволяющие получить на выходе требуемые 3,3 вольта для питания светодиодов.
Схему можно улучшить, приняв во внимание, что для работы светодиодам нужен источник тока, а не напряжения. Изменения  в схеме, что бы она выдавала 60мА (по 20 на каждый диод), а напряжение диоды нам выставят автоматически, те самые 3.3-3.9V.

резистор R1 служит для измерения тока. Преобразователь так устроен, что когда напряжение на выводе FB (Feed Back) превысит 0. 22V, он закончит повышать напряжение и ток, значит номинал сопротивления R1 легко рассчитать R1 = 0.22В/Iн, в нашем случаи 3.6Ом. Такая схема помогает стабилизировать ток, и автоматически выбрать необходимое напряжение. К сожалению, на этом сопротивлении будет падать напряжение, что приведет к снижению КПД, однако, практика показала, что оно меньше чем превышение, которое мы выбрали в первом случаи. Я измерял выходное напряжение, и оно составило 3.4 - 3.6В. Параметры диодов в таком включении также должны быть по возможности одинаковыми, иначе суммарный ток в 60мА, распределился между ними не поровну, и мы опять, получим разную светимость.

Детали
1. Дроссель подойдет любой от 20 до 100 микрогенри с маленьким (меньше 0.4 Ома) сопротивлением. На схеме указано 47 мкГн. Его можно сделать самому - намотать около 40 витков провода ПЭВ-0.25 на кольце из µ-пермаллоя с проницаемостью порядка 50, типоразмера 10х4х5.
2. Диод Шоттки. 1N5818, 1N5819, 1N4148 или аналогичные. Analog Device НЕ РЕКОМЕНДУЕТ использовать 1N4001
3. Конденсаторы. 47-100 микрофарад на 6-10 вольт. Рекомендуется использовать танталовые.
4. Резисторы. Мощностью 0,125 ватта сопротивлением 2 Ома, возможно 300 ком и 2,2 ком.
5. Светодиоды. L-53PWC - 4 штуки.
 


Светодиодный фонарь
Преобразователь напряжения для питания светодиода DFL-OSPW5111Р белого свечения с яркостью 30 Кд при токе 80 мА и шириной диаграммы направленности излучения около 12°.
 
   
Ток, потребляемый от батареи напряжением 2,41V, - 143мА; при этом через светодиод протекает ток около 70 мА при напряжении на нем 4,17 В. Преобразователь работает на частоте 13 кГц, электрический КПД составляет около 0,85.
Трансформатор Т1 намотан на кольцевом магнитопроводе типоразмера К10x6x3 из феррита 2000НМ.

Первичную и вторичную обмотки трансформатора наматывают одновременно (т. е. в четыре провода).
Первичная обмотка содержит - 2x41 витка провода ПЭВ-2 0,19,
Вторичная обмотка содержит - 2x44 витка провода ПЭВ-2 0,16.
После намотки выводы обмоток соединяют в соответствии со схемой.

Транзисторы КТ529А структуры p-n-p можно заменить на КТ530А структуры n-p-n, в этом случае необходимо изменить полярность подключения батареи GB1 и светодиода HL1.
Детали размещают на рефлекторе, используя навесной монтаж. Обратите внимание на то, чтобы был исключён контакт деталей с жестяной пластиной фонаря, подводящей «минус» батареи GB1. Транзисторы скрепляют между собой хомутом из тонкой латуни, который обеспечивает необходимый отвод тепла, и затем приклеивают к рефлектору. Светодиод размещают взамен лампы накаливания так, чтобы он выступал на 0,5... 1 мм из гнезда для её установки. Это улучшает отвод тепла от светодиода и упрощает его монтаж.
При первом включении питание от батареи подают через резистор сопротивлением 18...24 Ом чтобы не вывести из строя транзисторы при неправильном подключении выводов трансформатора Т1. Если светодиод не светит, необходимо поменять местами крайние выводы первичной или вторичной обмотки трансформатора. Если и это не приводит к успеху, проверяют исправность всех элементов и правильность монтажа.
 


Преобразователь напряжения для питания светодиодного фонаря промышленного образца.

 


Преобразователь напряжения для питания светодиодного фонаря
Схема взята из руководства фирмы Zetex по применению микросхем ZXSC310.
ZXSC310 - микросхема драйвера светодиодов.
FMMT 617 или FMMT 618.
Диод Шоттки - практически любой марки.
Конденсаторы C1 = 2.2 мкФ и C2 = 10 мкФ для поверхностного монтажа, 2.2 мкФ величина, рекомендованная производителем, а С2 можно поставить примерно от 1 до 10 мкФ
 
Катушка индуктивности 68 микрогенри на 0.4 А

Индуктивность и резистор устанавливают с одной стороны платы (где нет печати), все остальные детали - с другой. Единственную хитрость представляет изготовление резистора на 150 миллиом. Его можно сделать из железной проволоки 0.1 мм, которую можно добыть, расплетая тросик. Проволочку следует отжечь на зажигалке, тщательно протереть мелкой шкуркой, облудить концы и кусочек длиной около 3 см припаять в отверстия на плате. Далее в процессе настройки надо, измеряя ток через диоды, двигать проволочку, одновременно разогревая паяльником место ее припаивания к плате.

Таким образом, получается нечто вроде реостата. Добившись тока в 20 мА, паяльник убирают, а ненужный кусок проволочки обрезают. У автора вышла длина примерно 1 см.
 


Фонарик на источнике тока

Рис. 3. Фонарик на источнике тока, с автоматическим выравниванием тока в светодиодах, так что светодиоды могут быть c любым разбросом параметров (светодиод VD2 задает ток, который повторяют транзисторы VT2, VT3, таким образом, токи в ветвях будут одинаковыми)
Транзисторы конечно тоже должны быть одинаковыми, но разброс их параметров не так критичен, поэтому можно взять либо дискретные транзисторы, либо если сможете найти, три интегральных транзистора в одном корпусе, у них параметры максимально одинаковые. Проиграйтесь с размещением светодиодов, нужно подобрать пару светодиод-транзистор так что бы выходное напряжение было минимально, это повысит КПД.
Введение транзисторов выровняло яркость, однако они имеют сопротивление и на них падает напряжение, что вынуждает преобразователь повышать уровень выходного до 4В, для снижения падения напряжения на транзисторах можно предложить схему на рис.4, это модифицированное токовое зеркало, вместо опорного напряжения Uбэ=0.7В в схеме на рис.3 можно воспользоваться встроенным в преобразователем источником 0.22В, и поддерживать его в коллекторе VT1 при помощи операционика, также встроенным в преобразователь.


Рис. 4. Фонарик на источнике тока, с автоматическим выравниванием тока в светодиодах, и с улучшенным КПД

Т.к. выход операционника имеет тип «открытый коллектор» его необходимо «подтянуть» к питанию, что делает резистор R2. Сопротивления R3, R4 выполняют функции делителя напряжения в точке V2 на 2, таким образом операционник поддержит в точке V2 напряжение 0. 22*2 = 0.44В, что меньше чем в предыдущем случаи на 0.3В. Брать делитель еще меньше, чтобы понизить напряжение в точке V2, нельзя т.к. биполярный транзистор имеет сопротивление Rкэ и при работе на нем будет падать напряжение Uкэ, чтобы транзистор правильно работал V2-V1 должно быть больше Uкэ, для нашего случая 0.22В вполне достаточно. Однако биполярные транзисторы можно заменить полевыми, в которых сопротивление сток исток гораздо меньше, это даст возможность уменьшить делитель, так чтобы, сделать разность V2-V1 совсем незначительной.

Дроссель. Дроссель нужно брать с минимальным сопротивлением, особое внимание следует уделить максимальному допустимому току он должен быть порядка 400 -1000 мА.
Номинал не играет такой роли как максимальный ток, поэтому Analog Devices рекомендует, что-то между 33 и 180мкГн. В данном случаи, теоретически, если не обращать внимание на габариты, то чем больше индуктивность, тем лучше по всем показателем. Однако на практике это не совсем так, т. к. мы имеем не идеальную катушку, она имеет активное сопротивление и не линейна, кроме того, ключевой транзистор при низких напряжениях уже не выдаст 1.5А. Поэтому лучше попробовать несколько катушек разного типа, конструкции и разного номинала, что бы выбрать катушку, при которой самый высокий КПД, и самое маленькое минимальное входное напряжение, т.е. катушку, с которой фонарик будет светиться максимально долго.

Конденсаторы. C1 может быть любым. С2 лучше взять танталовым т.к. у него маленькое сопротивление это повышает КПД.

Диод Шотки. Любой на ток до 1А, желательно с минимальным сопротивлением и минимальным падением напряжения.

Транзисторы. Любые с током коллектора до 30 мА, коэф. усиления тока порядка 80 с частотой до 100Мгц, КТ318 подойдет.

Светодиоды. Можно белые NSPW500BS со свечением в 8000мКд от Power Light Systems .

Преобразователь напряжения ADP1110, или его замену ADP1073, для его использования схему на рис. 3 нужно будет изменить, взять дроссель 760мкГ, а R1 = 0.212/60мА = 3.5Ом.
 


Фонарь на ADP3000-ADJ

Параметры:
Питание 2.8 - 10 В, КПД ок. 75%, два режима яркости - полный и половина.
Ток через диоды 27 мА, в режиме половинной яркости - 13 мА.
В схеме для получения высокого КПД желательно использовать чип-компоненты.
Правильно собранная схема в настройке не нуждается.
Недостатком схемы является высокое (1,25V) напряжение на входе FB (вывод 8).
В настоящее время выпускаются DC/DC конвертеры с напряжением FB около 0,3V, в частности, фирмы Maxim, на которых реально достичь КПД выше 85%.

 
Схема фонаря на Кр1446ПН1.

Резисторы R1 и R2 - датчик тока. Операционный усилитель U2B - усиливает напряжение, снимаемое с датчика тока. Коэффициент усиления = R4 / R3 + 1 и составляет примерно 19. Требуется такой коэффициент усиления, чтобы при токе через резисторы R1 и R2 60 мА напряжение на выходе открыло транзистор Q1. Изменяя эти резисторы, можно устанавливать другие значения тока стабилизации.
       В принципе операционный усилитель можно и не ставить. Просто вместо R1 и R2 ставится один резистор 10 Ом, с него сигнал через резистор 1кОм подаётся на базу транзистора и всё. Но. Это приведёт к уменьшению КПД. На резисторе 10 Ом при токе 60 мА напрасно рассеивается 0.6 Вольта - 36 мВт. В случае применения операционного усилителя потери составят:
   на резисторе 0.5 Ома при токе 60 мА = 1.8 мВт   +   потребление самого ОУ 0.02 мА пусть при 4-х Вольтах = 0.08 мВт
   =    1.88 мВт - существенно меньше, чем 36 мВт.        
 
О компонентах.

      На месте КР1446УД2 может работать любой малопотребляющий ОУ с низким минимальным значением напряжения питания, лучше подошёл бы OP193FS, но он достаточно дорогой. Транзистор в корпусе SOT23. Полярный конденсатор поменьше - типа SS на 10 Вольт. Индуктивность CW68 100мкГн на ток 710 мА. Хотя ток отсечки у преобразователя 1 А, она работает нормально. С ней получился наилучший КПД. Светодиоды я подбирал по наиболее одинаковому падению напряжения при токе 20 мА. Собран фонарик в корпусе для двух батарей AA. Место под батареи я укоротил под размер батарей AAA, а в освободившемся пространстве навесным монтажом собрал эту схему. Хорошо подойдёт корпус для трёх батарей AA. Ставить нужно будет только две, а на месте третьей разместить схему.

        КПД получившегося устройства.
Входные   U     I      P    Выходные   U     I      P     КПД
        Вольт   мА    мВт            Вольт   мА    мВт     %
        3.03    90    273            3.53    62    219     80
        1.78   180    320            3.53    62    219     68
        1.28   290    371            3.53    62    219     59
 


Замена лампочки фонарика  “Жучёк” на модуль фирмы  Luxeon Lumiled LXHL-NW98. 
Получаем ослепительно яркий фонарик,  с очень легким жимом  (по сравнению с лампочкой).
 
  
Схема переделки и параметры модуля.
 

Источники:
http://pro-radio.ru/
http://radiokot.ru/
http://radio-hobby.org/

фонарик на светодиодах


Делаем фонарик на светодиодах своими руками

 


Светодиодный фонарик с 3-х вольтовым конвертором для светодиода 0.3-1.5V 0.3-1.5V LED FlashLight

Обычно, для работы синего или белого светодиода требуется 3 - 3,5v, данная схема позволяет запитать синий или белый светодиод низким напряжением от одной пальчиковой батарейки. Normally, if you want to light up a blue or white LED you need to provide it with 3 - 3.5 V, like from a 3 V lithium coin cell.

 


Детали:
Светодиод
Ферритовое кольцо (диаметром ~10 мм)
Провод для намотки (20 см)
Резистор на 1кОм
N-P-N транзистор
Батарейка

 

 

Параметры используемого трансформатора:
Обмотка, идущая на светодиод, имеет ~45 витков, намотанных проводом 0. 25мм.
Обмотка, идущая на базу транзистора, имеет ~30 витков провода 0.1мм.
Базовый резистор в этом случае имеет сопротивление около 2К.
Вместо R1 желательно поставить подстроечный резистор, и добиться тока через диод ~22мА, при свежей батарейке измерить его сопротивление, заменив потом его постоянным резистором полученного номинала.

Собранная схема обязана работать сразу.
Возможны только 2 причины, по которым схема работать не будет.
1. перепутаны концы обмотки.
2. слишком мало витков базовой обмотки.
Генерация исчезает, при количестве витков <15.

Куски проводов сложить вместе и намотать на кольцо.
Соединить между собой два конца разных проводов.
Схему можно расположить внутри подходящего корпуса.
Внедрение такой схемы в фонарь, работающий от 3V существенно продлевает, продолжительность его работы от одного комплекта батареек.

 


 


 


 


 


 


 


 


 


Вариант исполнения фонаря от одной батарейки 1,5в.

Транзистор и сопротивление помещаются внутрь ферритового кольца

 
 
Белый светодиод работает от севшей батарейки ААА


Вариант модернизации «фонарик – ручка»

Возбуждение изображенного на схеме блокинг-генератора достигается трансформаторной связью на Т1. Импульсы напряжения, возникающие в правой (по схеме) обмотке складываются с напряжением источника питания и поступают на светодиод VD1. Конечно, можно было бы исключить конденсатор и резистор в цепи базы транзистора, но тогда возможен выход из строя VT1 и VD1 при использовании фирменных батарей с низким внутренним сопротивлением. Резистор задает режим работы транзистора, а конденсатор пропускает ВЧ составляющую.

В схеме использовался транзистор КТ315 (как самый дешевый, но можно и любой другой с граничной частотой от 200 МГц), сверхяркий светодиод. Для изготовления трансформатора потребуется кольцо из феррита (ориентировочный размер 10х6х3 и проницаемостью около 1000 HH). Диаметр проволоки около 0,2-0,3 мм. На кольцо наматываются две катушки по 20 витков в каждой.
Если нет кольца, то можно использовать аналогичный по объему и материалу цилиндр. Только придется мотать уже 60-100 витков для каждой из катушек.
Важный момент: мотать катушки нужно в разные стороны.

Фотографии фонарика:
выключатель находится в кнопке «авторучки», а серый металлический цилиндр проводит ток.

 


По типоразмеру батарейки делаем цилиндр.

Его можно изготовить из бумаги, или использовать отрезок любой жесткой трубки.
Проделываем отверстия по краям цилиндра, обматываем его залуженным проводом, пропускаем в отверстия концы проволоки. Фиксируем оба конца, но оставляем с одного из концов кусок проводника: чтобы можно было подсоединить преобразователь к спирали.
Кольцо из феррита не влезло бы в фонарь, поэтому использовался цилиндр из аналогичного материала.

 
Цилиндр из катушки индуктивности от старого телевизора.
Первая катушка - около 60 витков.
Потом вторая, мотается в обратную сторону опять 60 или около того. Витки скрепляются клеем.

Собираем преобразователь:

Все располагается внутри нашего корпуса: Распаиваем транзистор, конденсатор резистор, подпаиваем спираль на цилиндре, и катушку. Ток в обмотках катушки должен идти в разные стороны! То есть если вы мотали все обмотки в одну сторону, то поменяйте местами выводы одной из них, иначе генерация не возникнет.

Получилось следующее:


Все вставляем вовнутрь, а в качестве боковых заглушек и контактов используем гайки.
К одной из гаек подпаиваем выводы катушки, а к другой эмиттер VT1. Приклеиваем. маркируем выводы: там, где у нас будет вывод от катушек ставим « - », где вывод от транзистора с катушкой ставим «+» (чтобы было все как в батарейке).

Теперь следует изготовить «ламподиод».

Внимание: на цоколе должен быть минус светодиода.

Сборка:
Как понятно из рисунка, преобразователь представляет собой «заменитель» второй батарейки. Но в отличие от нее, он имеет три точки контакта: с плюсом батарейки, с плюсом светодиода, и общим корпусом (через спираль).

Его местоположение в батарейном отсеке является определенным: он должен контактировать с плюсом светодиода.


Современный фонарик c режимом эксплуатации светодиода питанием постоянным стабилизированным током.

Схема стабилизатора тока работает следующим образом:
При подаче питания на схему транзисторы Т1 и Т2 заперты, Т3 открыт, потому как на его затвор подано отпирающее напряжение через резистор R3 . Благодаря наличию в цепи светодиода катушки индуктивности L1 ток нарастает плавно. По мере возрастания тока в цепи светодиода возрастает падение напряжения на цепочке R5- R4, как только оно достигнет примерно 0,4V, откроется транзистор Т2, а вслед за ним и Т1, который в свою очередь закроет токовый ключ Т3. Нарастание тока прекращается, в катушке индуктивности возникает ток самоиндукции, который через диод D1 начинает протекать через светодиод и цепочку резисторов R5- R4. Как только ток уменьшиться ниже определенного порога, транзисторы Т1 и Т2 закроются, Т3 -- откроется, что приведет к новому циклу накопления энергии в катушке индуктивности. В нормальном режиме колебательный процесс происходит на частоте порядка десятков килогерц.

О деталях:
Вместо транзистора IRF510 можно применить IRF530, или любой n-канальный полевой ключевой транзистор на ток более 3А и напряжение более 30 В.
Диод D1 должен быть обязательно с барьером Шоттки на ток более 1А, если поставить обычный даже высокочастотный типа КД212, КПД снизится до 75-80%.
Катушка индуктивности самодельная, мотают ее проводом не тоньше 0,6 мм, лучше - жгутом из нескольких более тонких проводов. Около 20-30 витков провода на броневой сердечник Б16-Б18 обязательно с немагнитным зазором 0,1-0,2 мм или близкий из феррита 2000НМ. При возможности толщину немагнитного зазора подбирают экспериментально по максимальному КПД устройства. Неплохие результаты можно получить с ферритами от импортных катушек индуктивности, устанавливаемых в импульсных блоках питания, а также в энергосберегающих лампах. Такие сердечники имеют вид катушки для ниток, не требуют каркаса и немагнитного зазора. Очень хорошо работают катушки на тороидальных сердечниках из прессованного железного порошка, которые можно найти в компьютерных блоках питания (на них намотаны катушки индуктивности выходных фильтров). Немагнитный зазор в таких сердечниках равномерно распределен в объеме благодаря технологии производства.
Эту же схему стабилизатора можно использовать и совместно с другими аккумуляторами и батареями гальванических элементов напряжением 9 или 12 вольт без какого-либо изменения схемы или номиналов элементов. Чем выше будет напряжение питания, тем меньший ток будет потреблять фонарик от источника, его КПД будет оставаться неизменным. Рабочий ток стабилизации задают резисторы R4 и R5.
При необходимости ток может быть увеличен до 1А без применения теплооотводов на деталях, только подбором сопротивления задающих резисторов.
Зарядное устройство для аккумулятора можно оставить «родное» или собрать по любой из известных схем или вообще применить внешнее для уменьшения веса фонаря.


Светодиодный фонарь из калькулятора Б3-30

В основу преобразователя взята схема калькулятора Б3-30, в импульсном источнике питания которого используется трансформатор толщиной всего 5 мм, имеющий две обмотки. Использование импульсного трансформатора от старого калькулятора позволило создать экономичный светодиодный фонарь.

В результате получилась очень простая схема.

Преобразователь напряжения выполнен по схеме однотактного генератора с индуктивной обратной связью на транзисторе VT1 и трансформаторе Т1. Импульсное напряжение с обмотки 1-2 (по принципиальной схеме калькулятора Б3-30) выпрямляется диодом VD1 и подается на сверхъяркий светодиод HL1. Конденсатор С3 фильтр. За основу конструкции взят фонарь китайского производства рассчитанного на установку двух элементов питания типа АА. Преобразователь монтируется на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм рис.2 размерами, заменяющими один элемент питания и вставляемой в фонарь вместо него. К торцу платы обозначенной знаком «+» припаивается контакт, изготовленный из двухсторонне фольгированного стеклотекстолита диаметром 15мм, обе стороны соединяются перемычкой и облуживаются припоем.
После установки на плату всех деталей торцевой контакт «+» и трансформатор Т1 заливаются термоклеем для увеличения прочности. Вариант компоновки фонаря показан на рис.3 и в конкретном случае зависит от типа используемого фонаря. В моем случае никакой доработки фонаря не потребовалось, отражатель имеет контактное кольцо, к которому подпаивается минусовой вывод печатной платы, а сама плата крепится к отражателю с помощью термоклея. Печатная плата в сборе с отражателем вставляется вместо одного элемента питания и зажимается крышкой.

 


В преобразователе напряжения использованы малогабаритные детали. Резисторы типа МЛТ-0,125, конденсаторы С1 и С3 импортные, высотой до 5 мм. Диод VD1 типа 1N5817 с барьером Шотки, при его отсутствии можно использовать любой выпрямительный диод, подходящий по параметрам, желательно германиевый ввиду более малого падения напряжения на нем. Правильно собранный преобразователь в налаживании не нуждается, если не перепутаны обмотки трансформатора, в противном случае поменяйте их местами. При отсутствии вышеуказанного трансформатора его можно изготовить самостоятельно. Намотка производится на ферритовое кольцо типоразмера К10*6*3 магнитной проницаемостью 1000-2000. Обе обмотки наматываются проводом ПЭВ2 диаметром от 0,31 до 0,44 мм. Первичная обмотка имеет 6 витков, вторичная 10 витков. После установки такого трансформатора на плату и проверки работоспособности его следует закрепить на ней с помощью термоклея.
Испытания фонаря с элементом питания типа АА представлены в таблице 1.
При испытании использовалась самая дешевая батарейка типа АА стоимостью всего 3 р. Начальное напряжение под нагрузкой составило 1,28 В. На выходе преобразователя напряжение, измеренное на сверхярком светодиоде 2,83 В. Марка светодиода неизвестна, диаметр 10 мм. Общий потребляемый ток 14 mА. Суммарное время работы фонаря составило 20 часов непрерывной работы.
При снижении напряжения на элементе питания ниже 1V яркость заметно падает.

 

Время, ч V батареи, В V преобр., В
0 1,28 2,83
2 1,22 2,83
4 1,21 2,83
6 1,20 2,83
8 1,18 2,83
10 1,18 2.83
12 1,16 2.82
14 1,12 2.81
16 1,11 2.81
18 1,11 2.81
20 1,10 2.80


Самодельный фонарик на светодиодах
 
Основа - фонарик «VARTA» с питанием от двух батареек типа АА:
Поскольку диоды имеют сильно нелинейную ВАХ необходимо оснастить фонарь схемой для работы на светодиоды, которая обеспечит постоянную яркость свечения по мере разряда батареи и сохранит работоспособность при возможно более низком напряжении питания.
Основа стабилизатора напряжения, это микромощный повышающий DC/DC конвертор MAX756.
По заявленным характеристикам он работает при снижении входного напряжения до 0.7В.

 


Схема включения - типовая:

 


Монтаж выполнен навесным способом.
Электролитические конденсаторы - танталовые ЧИП. Они имеют низкое последовательное сопротивление, что несколько улучшает КПД. Диод Шоттки - SM5818. Дроссели пришлось соединить два в параллель, т.к. не оказалось подходящего номинала. Конденсатор С2 - К10-17б. Светодиоды - сверхяркие белые L-53PWC «Kingbright».
Как видно на рисунке, вся схема легко уместилась в пустом пространстве светоизлучающего узла.

Выходное напряжение стабилизатора в данной схеме включения равно 3.3V. Поскольку падение напряжения на диодах в номинальном диапазоне токов (15-30мА) составляет около 3.1V, то лишние 200мV пришлось гасить на резисторе, включенном последовательно с выходом.
Кроме этого, небольшой последовательный резистор улучшает линейность нагрузки и стабильность схемы. Связано это с тем, что диод имеет отрицательный ТКС, и при разогреве его прямое падение напряжения уменьшается, что приводит к резкому росту тока через диод, при питании его от источника напряжения. Разравнивать токи через параллельно включенные диоды не пришлось - различия яркости на глаз не наблюдалось. Тем более, что диоды были одного типа и взяты из одной коробки.
Теперь о конструкции светоизлучателя. Как видно на фотографиях, светодиоды в схеме не запаяны намертво, а являются съемной частью конструкции.

 


Потрошится родная лампочка, и во фланце с 4-х сторон делаются 4 пропила (один там уже был). 4 светодиода располагаются симметрично по кругу. Плюсовые выводы (по схеме) припаиваются на цоколь возле пропилов, а минусовые вставляются изнутри в центральное отверстие цоколя, обрезаются и тоже пропаиваются. «Ламподиод», вставляется на место обычной лампочки накаливания.

Тестирование:
Стабилизация выходного напряжения (3.3V) продолжалась вплоть до снижения напряжения питания до ~1.2V. Ток нагрузки при этом составлял около 100мА (~ по 25мА на диод). Затем выходное напряжение начало плавно снижаться. Схема перешла в другой режим работы, при котором она уже не стабилизирует, а выдает на выход все, что может. В таком режиме она проработала до напряжения питания 0.5V! Выходное напряжение при этом упало до 2.7В, а ток со 100мА до 8мА.

Немного о КПД.
КПД схемы около 63% при свежих батарейках. Дело в том, что миниатюрные дроссели, использованные в схеме, имеют чрезвычайно высокое омическое сопротивление - около 1.5ом
Решение кольцо из µ-пермаллоя с проницаемостью порядка 50.
40 витков провода ПЭВ-0.25, в один слой - получилось около 80мкГ. Активное сопротивление около 0.2 Ом, а ток насыщения по расчетам - более 3А. Выходной и входной электролит меняем на 100мкФ, хотя без ущерба для КПД можно уменьшить и до 47мкФ.


Схема светодиодного фонаря на DC/DC конверторе фирмы Analog Device - ADP1110.

Стандартная типовая схема включения ADP1110.
Данная микросхема-конвертер, согласно спецификации фирмы-производителя, выпускается в 8 вариантах:

Модель Выходное напряжение
ADP1110AN Регулируемое
ADP1110AR Регулируемое
ADP1110AN-3.3 3.3 V
ADP1110AR-3.3 3.3 V
ADP1110AN-5 5 V
ADP1110AR-5 5 V
ADP1110AN-12 12 V
ADP1110AR-12 12 V

 


Микросхемы с индексами «N» и «R» отличаются только типом корпуса: R компактнее.
Если вы купили чип с индексом -3.3, можете пропускать следующий абзац и переходить к пункту «Детали».
Если нет - представляю вашему вниманию еще одну схему:


В ней добавлены две детали, позволяющие получить на выходе требуемые 3,3 вольта для питания светодиодов.
Схему можно улучшить, приняв во внимание, что для работы светодиодам нужен источник тока, а не напряжения. Изменения  в схеме, что бы она выдавала 60мА (по 20 на каждый диод), а напряжение диоды нам выставят автоматически, те самые 3.3-3.9V.

резистор R1 служит для измерения тока. Преобразователь так устроен, что когда напряжение на выводе FB (Feed Back) превысит 0.22V, он закончит повышать напряжение и ток, значит номинал сопротивления R1 легко рассчитать R1 = 0.22В/Iн, в нашем случаи 3.6Ом. Такая схема помогает стабилизировать ток, и автоматически выбрать необходимое напряжение. К сожалению, на этом сопротивлении будет падать напряжение, что приведет к снижению КПД, однако, практика показала, что оно меньше чем превышение, которое мы выбрали в первом случаи. Я измерял выходное напряжение, и оно составило 3.4 - 3.6В. Параметры диодов в таком включении также должны быть по возможности одинаковыми, иначе суммарный ток в 60мА, распределился между ними не поровну, и мы опять, получим разную светимость.

Детали

1. Дроссель подойдет любой от 20 до 100 микрогенри с маленьким (меньше 0.4 Ома) сопротивлением. На схеме указано 47 мкГн. Его можно сделать самому - намотать около 40 витков провода ПЭВ-0.25 на кольце из µ-пермаллоя с проницаемостью порядка 50, типоразмера 10х4х5.
2. Диод Шоттки. 1N5818, 1N5819, 1N4148 или аналогичные. Analog Device НЕ РЕКОМЕНДУЕТ использовать 1N4001
3. Конденсаторы. 47-100 микрофарад на 6-10 вольт. Рекомендуется использовать танталовые.
4. Резисторы. Мощностью 0,125 ватта сопротивлением 2 Ома, возможно 300 ком и 2,2 ком.
5. Светодиоды. L-53PWC - 4 штуки.


Светодиодный фонарь
Преобразователь напряжения для питания светодиода DFL-OSPW5111Р белого свечения с яркостью 30 Кд при токе 80 мА и шириной диаграммы направленности излучения около 12°.

 


   
Ток, потребляемый от батареи напряжением 2,41V, - 143мА; при этом через светодиод протекает ток около 70 мА при напряжении на нем 4,17 В. Преобразователь работает на частоте 13 кГц, электрический КПД составляет около 0,85.
Трансформатор Т1 намотан на кольцевом магнитопроводе типоразмера К10x6x3 из феррита 2000НМ.

Первичную и вторичную обмотки трансформатора наматывают одновременно (т. е. в четыре провода).
Первичная обмотка содержит - 2x41 витка провода ПЭВ-2 0,19,
Вторичная обмотка содержит - 2x44 витка провода ПЭВ-2 0,16.
После намотки выводы обмоток соединяют в соответствии со схемой.

Транзисторы КТ529А структуры p-n-p можно заменить на КТ530А структуры n-p-n, в этом случае необходимо изменить полярность подключения батареи GB1 и светодиода HL1.
Детали размещают на рефлекторе, используя навесной монтаж. Обратите внимание на то, чтобы был исключён контакт деталей с жестяной пластиной фонаря, подводящей «минус» батареи GB1. Транзисторы скрепляют между собой хомутом из тонкой латуни, который обеспечивает необходимый отвод тепла, и затем приклеивают к рефлектору. Светодиод размещают взамен лампы накаливания так, чтобы он выступал на 0,5... 1 мм из гнезда для её установки. Это улучшает отвод тепла от светодиода и упрощает его монтаж.
При первом включении питание от батареи подают через резистор сопротивлением 18...24 Ом чтобы не вывести из строя транзисторы при неправильном подключении выводов трансформатора Т1. Если светодиод не светит, необходимо поменять местами крайние выводы первичной или вторичной обмотки трансформатора. Если и это не приводит к успеху, проверяют исправность всех элементов и правильность монтажа.


Преобразователь напряжения для питания светодиодного фонаря промышленного образца.

Преобразователь напряжения для питания светодиодного фонаря
Схема взята из руководства фирмы Zetex по применению микросхем ZXSC310.
ZXSC310 - микросхема драйвера светодиодов.
FMMT 617 или FMMT 618.
Диод Шоттки - практически любой марки.
Конденсаторы C1 = 2.2 мкФ и C2 = 10 мкФ для поверхностного монтажа, 2.2 мкФ величина, рекомендованная производителем, а С2 можно поставить примерно от 1 до 10 мкФ

 


Катушка индуктивности 68 микрогенри на 0.4 А

Индуктивность и резистор устанавливают с одной стороны платы (где нет печати), все остальные детали - с другой. Единственную хитрость представляет изготовление резистора на 150 миллиом. Его можно сделать из железной проволоки 0.1 мм, которую можно добыть, расплетая тросик. Проволочку следует отжечь на зажигалке, тщательно протереть мелкой шкуркой, облудить концы и кусочек длиной около 3 см припаять в отверстия на плате. Далее в процессе настройки надо, измеряя ток через диоды, двигать проволочку, одновременно разогревая паяльником место ее припаивания к плате.

Таким образом, получается нечто вроде реостата. Добившись тока в 20 мА, паяльник убирают, а ненужный кусок проволочки обрезают. У автора вышла длина примерно 1 см.


Фонарик на источнике тока

Рис. 3. Фонарик на источнике тока, с автоматическим выравниванием тока в светодиодах, так что светодиоды могут быть c любым разбросом параметров (светодиод VD2 задает ток, который повторяют транзисторы VT2, VT3, таким образом, токи в ветвях будут одинаковыми)
Транзисторы конечно тоже должны быть одинаковыми, но разброс их параметров не так критичен, поэтому можно взять либо дискретные транзисторы, либо если сможете найти, три интегральных транзистора в одном корпусе, у них параметры максимально одинаковые. Проиграйтесь с размещением светодиодов, нужно подобрать пару светодиод-транзистор так что бы выходное напряжение было минимально, это повысит КПД.
Введение транзисторов выровняло яркость, однако они имеют сопротивление и на них падает напряжение, что вынуждает преобразователь повышать уровень выходного до 4В, для снижения падения напряжения на транзисторах можно предложить схему на рис.4, это модифицированное токовое зеркало, вместо опорного напряжения Uбэ=0.7В в схеме на рис.3 можно воспользоваться встроенным в преобразователем источником 0.22В, и поддерживать его в коллекторе VT1 при помощи операционика, также встроенным в преобразователь.


Рис. 4. Фонарик на источнике тока, с автоматическим выравниванием тока в светодиодах, и с улучшенным КПД

Т.к. выход операционника имеет тип «открытый коллектор» его необходимо «подтянуть» к питанию, что делает резистор R2. Сопротивления R3, R4 выполняют функции делителя напряжения в точке V2 на 2, таким образом операционник поддержит в точке V2 напряжение 0.22*2 = 0.44В, что меньше чем в предыдущем случаи на 0.3В. Брать делитель еще меньше, чтобы понизить напряжение в точке V2, нельзя т.к. биполярный транзистор имеет сопротивление Rкэ и при работе на нем будет падать напряжение Uкэ, чтобы транзистор правильно работал V2-V1 должно быть больше Uкэ, для нашего случая 0.22В вполне достаточно. Однако биполярные транзисторы можно заменить полевыми, в которых сопротивление сток исток гораздо меньше, это даст возможность уменьшить делитель, так чтобы, сделать разность V2-V1 совсем незначительной.

Дроссель. Дроссель нужно брать с минимальным сопротивлением, особое внимание следует уделить максимальному допустимому току он должен быть порядка 400 -1000 мА.
Номинал не играет такой роли как максимальный ток, поэтому Analog Devices рекомендует, что-то между 33 и 180мкГн. В данном случаи, теоретически, если не обращать внимание на габариты, то чем больше индуктивность, тем лучше по всем показателем. Однако на практике это не совсем так, т.к. мы имеем не идеальную катушку, она имеет активное сопротивление и не линейна, кроме того, ключевой транзистор при низких напряжениях уже не выдаст 1.5А. Поэтому лучше попробовать несколько катушек разного типа, конструкции и разного номинала, что бы выбрать катушку, при которой самый высокий КПД, и самое маленькое минимальное входное напряжение, т.е. катушку, с которой фонарик будет светиться максимально долго.

Конденсаторы.
C1 может быть любым. С2 лучше взять танталовым т.к. у него маленькое сопротивление это повышает КПД.

Диод Шотки.
Любой на ток до 1А, желательно с минимальным сопротивлением и минимальным падением напряжения.

Транзисторы.
Любые с током коллектора до 30 мА, коэф. усиления тока порядка 80 с частотой до 100Мгц, КТ318 подойдет.

Светодиоды.
Можно белые NSPW500BS со свечением в 8000мКд от Power Light Systems .

Преобразователь напряжения
ADP1110, или его замену ADP1073, для его использования схему на рис.3 нужно будет изменить, взять дроссель 760мкГ, а R1 = 0.212/60мА = 3.5Ом.


Фонарь на ADP3000-ADJ

Параметры:
Питание 2.8 - 10 В, КПД ок. 75%, два режима яркости - полный и половина.
Ток через диоды 27 мА, в режиме половинной яркости - 13 мА.
В схеме для получения высокого КПД желательно использовать чип-компоненты.
Правильно собранная схема в настройке не нуждается.
Недостатком схемы является высокое (1,25V) напряжение на входе FB (вывод 8).
В настоящее время выпускаются DC/DC конвертеры с напряжением FB около 0,3V, в частности, фирмы Maxim, на которых реально достичь КПД выше 85%.

 
Схема фонаря на Кр1446ПН1.

Резисторы R1 и R2 - датчик тока. Операционный усилитель U2B - усиливает напряжение, снимаемое с датчика тока. Коэффициент усиления = R4 / R3 + 1 и составляет примерно 19. Требуется такой коэффициент усиления, чтобы при токе через резисторы R1 и R2 60 мА напряжение на выходе открыло транзистор Q1. Изменяя эти резисторы, можно устанавливать другие значения тока стабилизации.
       В принципе операционный усилитель можно и не ставить. Просто вместо R1 и R2 ставится один резистор 10 Ом, с него сигнал через резистор 1кОм подаётся на базу транзистора и всё. Но. Это приведёт к уменьшению КПД. На резисторе 10 Ом при токе 60 мА напрасно рассеивается 0.6 Вольта - 36 мВт. В случае применения операционного усилителя потери составят:
   на резисторе 0.5 Ома при токе 60 мА = 1.8 мВт   +   потребление самого ОУ 0.02 мА пусть при 4-х Вольтах = 0.08 мВт
   =    1.88 мВт - существенно меньше, чем 36 мВт.        

 


О компонентах.

      На месте КР1446УД2 может работать любой малопотребляющий ОУ с низким минимальным значением напряжения питания, лучше подошёл бы OP193FS, но он достаточно дорогой. Транзистор в корпусе SOT23. Полярный конденсатор поменьше - типа SS на 10 Вольт. Индуктивность CW68 100мкГн на ток 710 мА. Хотя ток отсечки у преобразователя 1 А, она работает нормально. С ней получился наилучший КПД. Светодиоды я подбирал по наиболее одинаковому падению напряжения при токе 20 мА. Собран фонарик в корпусе для двух батарей AA. Место под батареи я укоротил под размер батарей AAA, а в освободившемся пространстве навесным монтажом собрал эту схему. Хорошо подойдёт корпус для трёх батарей AA. Ставить нужно будет только две, а на месте третьей разместить схему.

        КПД получившегося устройства.
Входные   U     I      P    Выходные   U     I      P     КПД
        Вольт   мА    мВт            Вольт   мА    мВт     %
        3.03    90    273            3.53    62    219     80
        1.78   180    320            3.53    62    219     68
        1.28   290    371            3.53    62    219     59

 


Замена лампочки фонарика  “Жучёк” на модуль фирмы  Luxeon Lumiled LXHL-NW98. 
Получаем ослепительно яркий фонарик,  с очень легким жимом  (по сравнению с лампочкой).
 
  
Схема переделки и параметры модуля.

 


Преобразователи StepUP DC-DC конверторы ADP1110 фирма Analog devices.

  

Питание: 1 или 2 батарейки 1,5в работоспособность сохраняется до Uвход.=0,9в
Потребление:
*при разомкнутом переключателе S1 = 300mA
*при замкнутом переключателе S1 = 110mA


Светодиодный электронный фонарь
С питанием всего от одной пальчи­ковой батареи типоразмера АА или AAA на микросхеме (КР1446ПН1), которая является полным аналогом микросхемы МАХ756 (МАХ731) и имеет практиче­ски идентичные характеристики.

За основу взят фо­нарь, в котором в качестве источника питания используются две паль­чиковые батарейки (аккумуляторы) типоразмера АА.
Плата преобразователя помещается в фонарь вместо второго эле­мента питания. С одного торца платы припаян контакт из луженой же­сти для питания схемы, а с другого - светодиод. На выводы светодиода надет кружок из той же жести. Диаметр кружка должен быть чуть боль­ше диаметра цоколя отражателя (на 0,2-0,5 мм), в который вставля­ется патрон. Один из выводов диода (минусовой) припаян к кружку, второй (плюсовой) проходит насквозь и изолирован кусочком трубоч­ки из ПВХ или фторопласта. Назначение кружка - двойное. Он обе­спечивает конструкции необходимую жесткость и одновременно слу­жит для замыкания минусового контакта схемы. Из фонаря заранее удаляют лампу с патроном и помещают вместо нее схему со светодиодом. Выводы светодиода перед установкой на плату укорачивают та­ким образом, чтобы обеспечивалась плотная, без люфта, посадка «по месту». Обычно длина выводов (без учета пайки на плату) равна длине выступающей части полностью вкрученного цоколя лампы.
Схема соединения платы и аккумулятора приведена на рис. 9.2.
Далее фонарь собирают и проверяют его работоспособность. Если схема собрана правильно, то никаких настроек не требуется.

В конструкции применены, стандарт­ные установочные элементы: конденсаторы типа К50-35, дроссели ЕС-24 индуктивностью 18-22 мкГн, светодиоды яркостью 5-10 кд диаметром 5 или 10 мм. Разумеется, возможно, применение и других светодиодов с напряжением питания 2,4-5 В. Схема имеет достаточный запас по мощности и позволяет пи­тать даже светодиоды с яркостью до 25 кд!

О некоторых результатах испытаний данной конструкции.
Доработанный таким образом фонарь проработал со «свежей» ба­тарейкой без перерыва, во включенном состоянии, более 20 часов! Для сравнения - тот же фонарь в «стандартной» комплектации (то есть с лампой и двумя «свежими» батарейками из той же партии) рабо­тал всего 4 часа.
И еще один важный момент. Если применять в данной конструкции перезаряжаемые аккумуляторы, то легко следить за состоянием уров­ня их разрядки. Дело в том, что преобразователь на микросхеме КР1446ПН1 стабильно запускается при входном напряжении 0,8-0,9 В. И свечение светодиодов стабильно яркое, пока напряжение на аккуму­ляторе не достигло этого критического порога. Лампа гореть при таком напряжении, конечно, еще будет, но вряд ли можно говорить о ней как о реальном источнике света.

Рис. 9.2                                                                    Рис 9.3


Печатная плата устройства приведена на рис. 9.3, а расположение элементов - на рис. 9.4.


Включение и выключение фонаря одной кнопкой

 



Схема собрана на микросхеме D-триггера CD4013 и полевом транзисторе IRF630 в режиме "выкл." ток потребления схемы - практически 0. Для стабильной работы D-триггера на входе микросхемы подключен фильтр резистор и конденсатор их функция- устранение контактного дребезга. Не используемые выводы микросхемы лучше никуда не подключать. Микросхема работает от 2 до 12 вольт, в качестве силового ключа можно использовать любой мощный полевой транзистор, т.к. сопротивление сток-исток у полевого транзистора ничтожно мало и не нагружает выход микросхемы.

 


CD4013A в корпусе SO-14, аналог К561ТМ2, 564ТМ2

 


Простые схемы генератора.
Позволяют питать светодиод с напряжением загорания 2-3V от 1-1,5V. Короткие импульсы повышенного потенциала отпирают p-n переход. КПД конечно понижается, но это устройство позволяет "выжать" из автономного источника питания почти весь его ресурс.
Проволока 0,1 мм - 100-300 витков с отводом от середины, намотанные на тороидальное колечко.

 


 


Светодиодный фонарь с регулируемой яркостью и режимом "Маяк"

Питание микросхемы — генератора с регулируемой скважностью (К561ЛЕ5 или 564ЛЕ5) которая управляет электронным ключом, в предлагаемом устройстве осуществляется от повышающего преобразователя напряжения, что позволяет питать фонарь от одного гальванического элемента 1,5.
Преобразователь выполнен на транзисторах VT1, VT2 по схеме трансформаторного автогенератора с положительной обратной связью по току.
Схема генератора с регулируемой скважностью на упомянутой выше микросхеме К561ЛЕ5 немного изменена с целью улучшения линейности регулирования тока.
Минимальный потребляемый ток фонаря с шестью параллельно включенными суперяркими светодиодами L-53MWC фирмы Kingbnght белого свечения равен 2.3 мА Зависимость потребляемого тока от числа светодиодов — прямо пропорциональная.
Режим "Маяк", когда светодиоды с невысокой частотой ярко вспыхивают и затем гаснут, реализуется при установке   регулятора   яркости на максимум и повторном включении фонаря. Желаемую частоту световых вспышек регулируют подбором конденсатора СЗ.
Работоспособность фонаря сохраняется при понижении напряжения до 1.1v хотя при этом значительно уменьшается яркость
В качестве электронного ключа применен полевой транзистор с изолированным затвором КП501А (КР1014КТ1В). По цепи управления он хорошо согласуется с микросхемой К561ЛЕ5. Транзистор КП501А имеет следующие предельные параметры, напряжение сток-исток — 240 В; напряжение затвор—исток — 20 В. ток стока — 0.18 А; мощность — 0.5 Вт
Допустимо параллельное включение транзисторов желательно из одной партии. Возможная замена — КП504 с любым буквенным индексом. Для полевых транзисторов IRF540 напряжение питания микросхемы DD1. вырабатываемое преобразователем, должно быть повышено до 10 В
В фонаре с шестью параллельно включенными светодиодами L-53MWC потребляемый ток примерно равен 120 мА при подключении параллельно VT3 второго транзистора — 140 мА
Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце 2000НМ К10- 6'4.5. Обмотки намотаны в два провода, причем конец первой обмотки соединяют с началом второй обмотки. Первичная обмотка содержит 2-10 витков, вторичная — 2*20 витков Диаметр провода — 0.37 мм. марка — ПЭВ-2. Дроссель намотан на таком же магнитопроводе без зазора тем же проводом в один слой, число витков — 38. Индуктивность дросселя     860 мкГн



 



 


 



Схема преобразователя для светодиода от 0,4 до 3V - работающая от одной батарейки AAA. Этот фонарь повышает входное напряжение до нужного простым конвертером DC-DC.

 

 



Выходное напряжение составляет приблизительно 7 вт (зависит от напряжения установленного диода LEDs).

Building the LED Head Lamp

 


Что касается трансформатора в конвертере DC-DC. Вы должны его сделать самостоятельно. Изображение показывает, как собрать трансформатор.

Ещё вариант преобразователей для светодиодов _http://belza.cz/ledlight/ledm.htm


 


Фонарь на свинцово-кислотном герметичном аккумуляторе с зарядным устройством.

Свинцово кислотные герметичные аккумуляторные батареи самые дешевые в настоящее время. Электролит в них находится в виде геля, поэтому аккумуляторы допускают работу в любом пространственном положении и не производят никаких вредных испарений. Им свойственна большая долговечность, если не допускать глубокого разряда. Теоретически они не боятся перезаряда, однако злоупотреблять этим не следует. Подзарядку аккумуляторных батарей можно производить в любое время, не дожидаясь их полной разрядки.
Свинцово-кислотные герметичные аккумуляторные батареи подходят для применения в переносных фонарях, используемых в домашнем хозяйстве, на дачных участках, на производстве.

Рис.1. Схема электрического фонаря

Электрическая принципиальная схема фонаря с зарядным устройством для 6-вольтового аккумулятора, позволяющая простым способом не допустить глубокий разряд аккумулятора и, таким образом, увеличить его срок службы, показана на рисунке. Он содержит заводской или самодельный трансформаторный блок питания и зарядно-коммутационное устройство, смонтированное в корпусе фонаря.
В авторском варианте в качестве трансформаторного блока применен стандартный блок, предназначенный для питания модемов. Выходное переменное напряжение блока 12 или 15 В, ток нагрузки – 1 А. Встречаются такие блоки и с встроенными выпрямителями. Они также подходят для этой цели.
Переменное напряжение с трансформаторного блока поступает на зарядно-коммутационное устройство, содержащее вилку для подключения зарядного устройства X2, диодный мостик VD1, стабилизатор тока (DA1, R1, HL1), аккумулятор GB, тумблер S1, кнопку экстренного включения S2, лампу накаливания HL2. Каждый раз при включении тумблера S1 напряжение аккумулятора поступает на реле К1, его контакты К1.1 замыкаются, подавая ток в базу транзистора VТ1. Транзистор включается, пропуская ток через лампу HL2. Выключают фонарь переключением тумблера S1 в первоначальное положение, в котором аккумулятор отключен от обмотки реле К1.
Допустимое напряжение разряда аккумулятора выбрано на уровне 4,5 В. Оно определяется напряжением включения реле К1. Изменять допустимое значение напряжения разряда можно с помощью резистора R2. С увеличением номинала резистора допустимое напряжение разряда увеличивается, и наоборот. Если напряжение аккумулятора ниже 4,5 В, то реле не включится, следовательно, не будет подано напряжение на базу транзистора VТ1, включающего лампу HL2. Это значит, что аккумулятор нуждается в зарядке. При напряжении 4,5 В освещенность, создаваемая фонарем, неплохая. В случае экстренной необходимости можно включить фонарь при пониженном напряжении кнопкой S2, при условии предварительного включения тумблера S1.
На вход зарядно-коммутационного устройства можно подавать и постоянное напряжение, не обращая внимание на полярность стыкуемых устройств.
Для перевода фонаря в режим заряда необходимо состыковать розетку Х1 трансформаторного блока с вилкой Х2, расположенной на корпусе фонаря, а затем включить вилку (на рисунке не показана) трансформаторного блока в сеть 220 В.
В приведенном варианте применен аккумулятор емкостью 4,2 Ач. Следовательно, его можно заряжать током 0,42 А. Заряд аккумулятора производится постоянным током. Стабилизатор тока содержит всего три детали: интегральный стабилизатор напряжения DA1 типа КР142ЕН5А либо импортный 7805, светодиод HL1 и резистор R1. Светодиод, кроме работы в стабилизаторе тока, выполняет также функцию индикатора режима заряда аккумулятора.
Настройка электрической схемы фонаря сводится к регулировке тока заряда аккумулятора. Зарядный ток (в амперах) обычно выбирают в десять раз меньше численного значения емкости аккумулятора (в ампер-часах).
Для настройки лучше всего собрать схему стабилизатора тока отдельно. Вместо аккумуляторной нагрузки к точке соединения катода светодиода и резистора R1 подключить амперметр на ток 2…5 А. Подбором резистора R1 установить по амперметру вычисленный ток заряда.
Реле К1 – герконовое РЭС64, паспорт РС4.569.724. Лампа HL2 потребляет ток примерно 1А.
Транзистор КТ829 можно применить с любым буквенным индексом. Эти транзисторы являются составными и имеют высокий коэффициент усиления по току – 750. Это следует учитывать в случае замены.
В авторском варианте микросхема DA1 установлена на стандартном ребристом радиаторе размерами 40х50х30 мм. Резистор R1 состоит из двух последовательно соединенных проволочных резисторов мощностью 12 Вт.

 


Схемы:

 


РЕМОНТ СВЕТОДИОДНОГО ФОНАРИКА

Номиналы деталей (С, D, R)
C = 1 мкФ. R1 = 470 кОм. R2 = 22 кОм.
1Д, 2Д - КД105А (допустимое напряжение 400V предельный ток 300 mA.)
Обеспечивает:
зарядный ток = 65 - 70mA.
напряжение = 3,6V.

 

 

 

 

 

 

 

 

LED-Treiber PR4401 SOT23



Siehe auch:Elektor-Praxistipp High Power LEDsLernpaket LEDs von Fran
Модернизация фонарика (альтернативная версия).

Вариант модернизации:
1. Более яркое свечение светодиода, чем при применении преобразователя из статьи (Модернизация фонарика.).
2. Возможность отрегулировать свечение светодиода подбором емкости конденсатора или ограничительного резистора.
3. Возможность питания до 3-4 светодиодов. Если конечно это вам нужно.

Схема и правила намотки трансформатора:

О трансформаторе.
Мотаем его на ферритовом кольце диаметром 7мм и длиной 11мм (можно взять любое другое ферритовое кольцо). Феррит берем целый, не раскалывая его. Провод берем любой, какой влезет на ваш феррит до заполнения. Количество витков 20. Мотаем сразу двумя проводами, свитыми в жгут. Затем начало одной обмотки соединяем с концом другой обмотки. (не перепутайте, а то работать не будет). Начало обмоток на схеме показано точками.
Транзистор VT1 2SC945 можно заменить на любой транзистор этой структуры, например КТ315. D1 1N5819 - любой диод Шоттки такого типа, С1 - 47мф х 16В (можно и на 6В), R1 - 1Ком, R2 - 100 Ом (можно не ставить). С1 и R2 регулируют яркость и ток светодиода.
Не перепутайте плюс и минус при подключении светодиода. При неверном подключении светодиод сгорит! Помните об этом!
Если все сделано правильно преобразователь начинает работать сразу. Не включайте его без нагрузки (светодиода) иначе конденсатор может выти из строя. На холостом ходу преобразователь дает до 60В!
Теперь поговорим о конструировании каркаса преобразователя.

Нам понадобится:
1. Мерная часть шприца на 5мл (каркас для преобразователя).
2. Алюминиевая плечевая часть тюбика (от зубной пасты, крема и т.д) вместе с резьбой и крышечкой (это будет общий минус).
3. Пружина от автоматической шариковой авторучки (плюс, идущий к светодиоду) и маленький кусочек изоляции для пружины.
4. Шуруп с шайбой или подходящая пружина (плюс, идущий к батарейке).
5. Парафин для заливания всего преобразователя (не обязательно).

Берём мерную часть шприца на 5мл, обрезаем с одной стороны конус для одевания иглы, с другой стороны срезаем плечи. Делаем заготовку похожую на ровную трубочку с дном. Вставляем преобразователь внутрь шприца. Плюсовой вывод для батарейки выводим в отверстие для иглы и вкручиваем туда же шуруп-саморез с шайбой. В центр плотно вставляем пружину от авторучки в изоляции (это плюс идущий к светодиоду). Минус крепим к плечевой части с помощью завинчивающей крышки просто зажав провод крышкой. (Внешний вид типа спутниковой тарелки). Теперь припаиваем выводы этой так называемой тарелки к выходу преобразователя и плотно вставляем в шприц. Вот и всё. Хотя можно всё это ещё залить парафином для надёжности. Я этого делать не стал просто для того чтобы показать внутренности преобразователя.

Если всей длины преобразователя не хватает до плюса батарейки, просто поставьте металлическую втулку или подходящую по длине пружину.



Светодиодный осветительный LED-фонарь на замечательном белом светодиоде Luxeon LXHL-NWE8 он примечателен своей яркостью - 500000mcd, а также потребляемым током - 350 mA. На фотографии с деталями он находится справа вверху.
Справа внизу - ParaLight EP2012-150BW1, но он явно уступает по параметрам люксеону.

Схема включения срисована из даташита с подбором параметров деталей опытным путем.

Все детали SMD - потому что занимают меньше места - раз, надоело сверлить дырки в платах - два... Конденсаторы C2C3 танталовые, для уменьшения паразитной индуктивности и увеличения общего КПД схемы.

 


Плата фонарика в DipTrace
Вся конструкция собрана в виде моноблока: детали с одной стороны, светодиод - с другой. Токоограничительный резистор R1 нужен для ограничения рабочего тока через светодиод и уменьшения общего энергопотребления схемы. Дроссель L1 - 40...50 витков медного провода на кольце диаметром 12 мм. из мю-пермаллоя.

 

 


При напряжении питания от 1,5 до 3 Вольт КПД преобразователя примерно равен 70%, что в общем не так уж и плохо. При понижении U питания менее 1 вольта микросхема уже не может выдать нормальное выходное напряжение и дает просто "все, что может" высасывая батарейку почти до 0,3 Вольта, после чего схема перестает работать.



Как из 1,5 сделать 5?
Как от 1,5 вольтовой батарейки запитать микроконтроллер, как засветить белый светодиод? Оказывается очень просто, в очередной раз постарались товарищи из фирмы MAXIM, изобрели вот такое чудо - MAX1674 (MAX1676).

Это повышающий индуктивный преобразовать со встроенным синхронным выпрямителем, позволяющим повысить эффективность, компактность схемы, избавиться от назойливых для таких схем диодов шоттки, так же повысить простоту изготовления. Характеристики преобразователя смотрим здесь:

Рабочее напряжение, В 0,7...5,5
КПД (при Iнагр.=120мА), % 94
Выходное напряжение, В 3,3/5
Номинальный выходной ток, мА 300
Ограничение выходного тока, А 1
Ток холостого хода, мА 0,1
Диапазон рабочих температур, °С -40...+85
Смотрим схему:

Чтобы получить выходной ток в 300мА указанный фирмой, нужно очень постараться. Если детально разобраться, то получим такую картинку - во первых учтём мощность на выходе преобразователя. Допустим берём 300мА при 5-ти вольтах и того имеем 1,5Вт, не будет учитывать потери и представим что КПД преобразователя 100%, значит от батарейки конвертор тоже потребит 1,5Вт, при 1,5В питания получится не много не мало 1А. А такой ток выдаст не каждая батарейка, к тому же под нагрузкой, это напряжение сразу же просядет. Это первый фактор. Второй - для нормальной работы преобразователя нужен дроссель с большим током насыщения, который быть больше импульсного тока внутреннего MOSFET транзистора, а значит всё это приведёт к немалыми габаритам индуктивности, а значит берем то, что реально нужно:
Номинальный выходной ток, не менее, мА Индуктивность дросселя, мкГн
300 47
120 22
70 10

Некоторые особенности включения микросхемы. Если вход FB соединен с общим проводом, выходное напряжение соответствует +5 В. Если этот вход соединить с выходом OUT, на нем установится выходное напряжение +3,3 В. Если же между выходом OUT и общим проводом включить делитель, его среднюю точку соединить с выводом FB, то на выходе преобразователя можно установить напряжение в диапазоне от 3,3 до 5 В. Плату следует разводить согласно рекомендациям фирмы-изготовителя, длину проводников выполнять минимальной, ширину максимальной. Среди возможного разнообразия дросселей следует выбрать с минимальным сопротивлением обмотки.
Во время экспериментов с "черновым" вариантом (фото), наибольший КПД наблюдался в районе 120мА. Преобразователь как к источнику напряжения был подключён к 4-м запараллелиным ионисторам, по 1 фараду каждый. Что дало возможность в ускоренном снижении входного напряжения следить за работой микросхемы. На удивление микросхема сохраняла работоспособность вплоть до 0,5В, правда, ток снимаемый с выхода был менее одного миллиампера.


Рекомендуемые дроссели из DataSheet-а производителя:

 

Производитель, тип индуктивности Индуктивность, мкГн Сопротивление обмотки, Ом Пиковый ток, А Высота, мм
Coilcraft DT1608C-103 10 0,095 0,7 2,92
Coilcraft DT1608C-153 15 0,200 0,9 2,92
Coilcraft DT1608C-223 22 0,320 0,7 2,92
Coiltronics UP1B-100 10 0,111 1,9 5,0
Coiltronics UP1B-150 15 0,175 1,5 5,0
Coiltronics UP1B-223 22 0,254 1,2 5,0
Murata LQh5N100 10 0,560 0,4 2,6
Murata LQh5N220 22 0,560 0,4 2,6
Sumida CD43-8R2 8,2 0,132 1,26 3,2
Sumida CD43-100 10 0,182 1,15 3,2
Sumida CD54-100 10 0,100 1,44 4,5
Sumida CD54-180 18 0,150 1,23 4,5
Sumida CD54-220 22 0,180 1,11 4,5

 


Как конечный результат экспериментов с данной микросхемой хочется отметить действительно высокий КПД построенного преобразователя, высокая нагрузочная способность, компактность собранной схемы. На фото данная схема "трудится" на светодиод Luxeon. Светодиод подключен без резистора. Схема питается от 1,5-вольтовой батарейке Kodak

 



Здесь можно посмотреть к чему привёли результаты эксперимента.

 


Предложенная Вашему вниманию схема, была использована для питания светодиодного фонарика, подзарядки мобильного телефона от двух металлгидритных аккумуляторов, при создании микроконтроллерного устройства, радиомикрофона. В каждом случае работа схемы была безупречной. Список, где можно использовать MAX1674 можно ещё долго продолжать.

 


Самый простой способ получить более-менее стабильный ток через светодиод — включить его в цепь нестабилизированного питания через резистор. Надо учитывать, что питающее напряжение должно быть как минимум в два раза больше  рабочего напряжения светодиода. Ток через светодиод рассчитывается по формуле:
         I led = (Uмакс.пит - U раб. диода) : R1

 


Эта схема чрезвычайно проста и во многих случаях является оправданной, но применять ее следует там, где нет нужды экономить электричество, и нет высоких требований к надежности.
Более стабильные схемы,   - на основе линейных стабилизаторов:

В качестве стабилизаторов лучше выбирать регулируемые, или на фиксированное напряжение, но оно должно быть как можно ближе к напряжению на светодиоде или цепочке последовательно соединенных светодиодов.
Очень  хорошо подходят стабилизаторы типа LM 317. 
ный немецкий текст:iel war es, mit nur einer NiCd-Zelle (AAA, 250mAh) eine der neuen ultrahellen LEDs mit 5600mCd zu betreiben. Diese LEDs benötigen 3,6V/20mA. Ich habe Ihre Schaltung zunächst unverändert übernommen, als Induktivität hatte ich allerdings nur eine mit 1,4mH zur Hand. Die Schaltung lief auf Anhieb! Allerdings ließ die Leuchtstärke doch noch zu wünschen übrig. Mehr zufällig stellte ich fest, dass die LED extrem heller wurde, wenn ich ein Spannungsmessgerät parallel zur LED schaltete!??? Tatsächlich waren es nur die Messschnüre, bzw. deren Kapazität, die den Effekt bewirkten. Mit einem Oszilloskop konnte ich dann feststellen, dass in dem Moment die Frequenz stark anstieg. Hm, also habe ich den 100nF-Kondensator gegen einen 4,7nF Typ ausgetauscht und schon war die Helligkeit wie gewünscht. Anschließend habe ich dann nur noch durch Ausprobieren die beste Spule aus meiner Sammlung gesucht... Das beste Ergebnis hatte ich mit einem alten Sperrkreis für den 19KHz Pilotton (UKW), aus dem ich die Kreiskapazität entfernt habe. Und hier ist sie nun, die Mini-Taschenlampe:

Источники:
http://pro-radio.ru/
http://radiokot.ru/
http://radio-hobby.org/

Вернутся

Повышающий преобразователь для светодиодного фонарика из КЛЛ

В наш век прогресса и разнообразных нанотехнологий довольно многие уже используют для освещения дома «энергосберегающие лампочки» (которые на самом деле правильно называть «КЛЛ со встроенным ПРА»). Вроде таких:



Как ни странно, оные чудо-приборы будущего тоже иногда ломаются. В этом случае большинство людей просто утилизирует их вместе с остальным мусором, совершенно не подозревая, что такая лампочка, даже отслужившая свое, еще может принести существенную пользу. Например, в ней есть почти все, что нужно, чтобы собрать простой светодиодный фонарик, работающий от одной полуторавольтовой батарейки.

Для начала давайте посмотрим, что же собственно мы будем собирать:

Сия схема служит для того, чтобы повысить полтора вольта, выдаваемые батарейкой, до рабочего напряжения белого светодиода (около трех вольт, ток ограничивается за счет свойств катушки-обмотки). Она является вариацией давно известного преобразователя на блокинг-генераторе. Сразу скажу, что достоинство у приведенного варианта только одно – простота. Он пригоден исключительно для питания «обычных» белых светодиодов с рабочим током в районе 20 мА, да и то в режиме сомнительной оптимальности. Проистекает это оттого, что параметры подобной схемы зависят от кучи разных факторов (температуры в том числе), и практически не поддаются точному расчету – чистая эмпирика. Впрочем, схема обладает отличной повторяемостью, и вполне подойдет для того, чтобы развлечься долгим вечером или экстренно собрать фонарик в полевых условиях. Кроме того, существуют более пристойные ее модификации (ссылки на различные варианты даны ниже).

Несколько слов о том, как она работает. Изначально транзистор открывается током, протекающим через вторичную обмотку трансформатора T1 и резистор. Вследствие этого через открытый транзистор и первичную обмотку также начинает протекать нарастающий ток. Нарастающий ток порождает в сердечнике усиливающееся магнитное поле, которое в полном соответсвии с уравнениями Максвелла приводит к возникновению напряжения на вторичной обмотке. Однако вторичная обмотка включена навстречу первичной (точки рядом с обмотками обозначают их условное начало), потому возникающее на ней напряжение оказывается противонаправленным напряжению на участке база-эмиттер, и начинает компенсировать последнее, закрывая транзистор. Транзистор закрывается. Однако катушки обладают значительной индуктивностью, и потому ток в них не может прекратиться сразу. Через закрытый транзистор он течь не может. Но параллельно ему подключен светодиод, через который и протекает ток в этом случае. Катушка является в этот момент источником тока, а светодиод кроме всего прочего работает как стабистор, ограничивая напряжение на себе и транзисторе – без него выходное напряжение может достигать десятков вольт. Светодиод светится, энергия, запасенная в катушке, расходуется, поле в сердечнике убывает, а вместе с ним уменьшается напряжение на вторичной обмотке. В какой-то момент оно уменьшается настолько, что больше не компенсирует напряжение, приложенное к базе. Транзистор открывается, и все повторяется сначала.

Схема может быть собрана из практически любых деталей на любой коленке, и с вероятностью 98% будет работоспособна.

А теперь собственно о том, как сделать вышеописанное из энергосберегайки.

Расковыриваем корпус. Отверткой аккуратно разделяем его на две половинки, чтобы достать схему балласта, из которой добывается большинство необходимого.

Откусываем бокорезами провода, и достаем балласт:

В нем нас интересует дроссель (с него будем сматывать провод для обмоток), ферритовое колечко (на нем будем мотать трансформатор) и транзистор.

К сожалению, в этом экземпляре балласта я не смог обнаружить необходимого резистора (0.3 – 1K), потому взял подходящий экземпляр из закромов. Хотя в полевых условиях можно попытаться набрать подходящий номинал из имеющихся в балласте.

Светодиод берем там же, в хламе. Самый обычный 10мм белый светодиод:

Собираем все в кучку, дабы полюбоваться:

Теперь надо намотать трансформатор. Для этого освобождаем кольцо от тех обмоток, что на нем уже есть, разламываем дроссель пассатижами (у меня он был склеен компаундом, так что культурно разобрать не представлялось возможным), и добываем из него провод:

На кольцо надо намотать примерно по 25 витков провода для каждой обмотки. Для удобства целесообразно вести намотку так: сматываем с дросселя примерно восемьдесят сантиметров провода (отмерить можно даже без линейки – по длине примерно как четыре листа А4 в высоту; а чтобы дроссель при разматывании не колол пальцы, можно загнуть его ножки пассатижами), складываем провод пополам и наматываем обмотку прямо в два провода. После чего обрезаем концы проволоки до удобной длины, и получаем сразу две одинаковые обмотки.

При намотке я не особо старался запомнить, какие выводы какой обмотке принадлежат, и потому после прозвонил их тестером.

Транзистор имеет смысл проверить, ибо взят он из неисправной лампы, и потому, возможно, неработоспособен. Я проверил, и обнаружил, что так оно и есть. Потому я взял еще один балласт и выпаял другой транзистор из него.

Это оказался могучий MJE13003. Проверил – рабочий.

Выдержки из нагугленного даташита на него:

Поскольку, как я уже говорил, эта схема может быть собрана из чего угодно, как угодно и где угодно, в даташите нас интересует прежде всего распиновка. Остальные параметры и так имеют огромнейший запас.

Ну вот, все есть:

Собираем по схеме:

Обмотки абсолютно равноценны, потому разницы, какую включать в коллектор, а какую – в цепь базы, нет. Если же после сборки генератор не заработает, это значит, что надо поменять местами выводы одной из обмоток, и он наверняка запустится. Но я попал с первого раза.

Ну вот, работает!

Как я уже говорил, эта схема сильно упрощена. Если же хочется чего-то в том же духе, но более стабильного и правильного, то стоит обратить внимание на следующие схемы (в порядке возрастания «правильности»):

Совсем плохо:

radiokot.ru/circuit/power/converter/13/

Чуть лучше:

radiokot.ru/lab/analog/22/
radiokot.ru/lab/analog/24/
elm-chan.org/works/led1/report_e.html

Совсем пристойно, даже с явной стабилизацией тока:

elm-chan.org/works/led2/report.html

Вот и все. В заключение хочу повторить, что все перечисленные схемы в силу упомянутых в начале недостатков пригодны лишь для построения небольших «несерьезных» фонариков выходного дня, либо когда в полевых условиях нужно экстренно собрать что-то светящееся. Для мощных светодиодов они не подходят категорически.

Как выбрать светодиодный фонарик?

Светодиодный фонарик - это новый тип фонарика со светодиодом (светоизлучающим диодом) в качестве источника света. Благодаря высокой яркости, низкому энергопотреблению, долгому сроку службы и небольшому размеру светодиоды являются идеальным выбором для портативного освещения. Хотя популярность мобильных телефонов в настоящее время становится все выше и выше, если вы хотите их осветить, вы можете просто включить их напрямую, но функция освещения мобильных телефонов быстро потребляет электричество, и их неудобно использовать в каких-то специальных среды.Поэтому фонарик по-прежнему остается одним из необходимых занятий на свежем воздухе. Однако как выбрать фонарик? Я познакомлю вас с советами по выбору светодиодных фонарей и преимуществами светодиодных фонарей.


Советы по покупке светодиодных фонарей:

Ниже приведены несколько советов по покупке хорошего светодиодного фонарика :


1. Обратите внимание на лампочку

● Обратите внимание на количество лампочек.

Количество должно быть умеренным. Количество бытовых светодиодных фонарей лучше не превышать 12. Батарейки лучше использовать на 2–3 секции. Было бы немного расточительно, если бы он был больше. Использование для других особых нужд может быть определено в соответствии с потребностями. Конечно, количество мощных светодиодных фонарей обычно не может достигать 12.

● Обратите внимание на яркость

Хороший светодиодный фонарик имеет высокую яркость и низкую скорость затухания.

● Обратите внимание на лампочки.

Когда светодиодный фонарик погашен, невооруженным глазом трудно отличить хорошее от плохого. Консистенцию лампочки можно увидеть, когда горит светодиодный фонарик.

● Обратите внимание на диафрагму.

Хороший светодиодный фонарик диафрагма представляет собой равномерный круг. Световое пятно плохого светодиодного фонаря делится на желтый и синий неравномерное распределение. Поверхность концентрирования шариков должна быть максимально сконцентрирована.В отличие от обычных фонарей, у таких фонарей есть возможность регулировки фокусного расстояния, поэтому при их выборе и покупке не стоит обращать внимание на астигматизм.


2. Обратите внимание на внутреннюю структуру

● Обратите внимание на сварку.

Сварка хорошая. Каждое биполярное тело соединено с печатной платой сваркой. Если виртуальный сварочный контакт плохой, это может привести к потере яркости валиков или повлиять на общее использование.Каждое биполярное тело соединено с печатной платой сваркой. Если виртуальный сварочный контакт плохой, это может привести к потере яркости валиков или повлиять на общее использование.

● Обратите внимание на аккумулятор.

Есть два типа светодиодных фонарей: обычная батарея и литиевая батарея. Несмотря на то, что литиевая батарея является перезаряжаемой батареей, срок ее службы невелик, около 2 лет, а срок службы светодиодов - около 10 лет, что можно выбрать в зависимости от реальной ситуации.


3.Обратите внимание на внешнюю структуру

● Обратите внимание на водонепроницаемость.

Хороший светодиодный фонарик обладает водонепроницаемостью, хорошими сейсмическими характеристиками, то есть устойчивостью к падению. Поскольку он относится к электронным продуктам, перед светодиодным фонариком есть печатная плата. Как только вода попадает, легко короткое замыкание и повреждение.

● Обратите внимание на внешний вид.

Вы можете выбрать светодиодный фонарик в корпусе из алюминиевого сплава.

● Обратите внимание на форму.

Вы можете выбрать подходящий размер и форму светодиодного фонарика в зависимости от конкретного случая и цели использования.


Какие преимущества у светодиодного фонарика?

1. Срок службы светодиодных фонарей составляет более 5–100 000 часов, что в 5–10 раз больше, чем у традиционных вольфрамовых ламп накаливания.

2. Светодиодный фонарик имеет низкое тепловыделение, отсутствие повреждений патрона и высокую безопасность.

3. Светодиодный фонарик отличается высокой скоростью отклика, ударопрочностью, хорошей атмосферостойкостью, небольшими размерами и легкостью.

4. Светодиодный фонарик экономит электроэнергию, имеет низкое энергопотребление и экологически чистый материал.

5. Скорость реакции светодиодного фонарика составляет всего 1 мкс (микросекунда), а безопасность можно повысить без нагрева лампы.

6. Низковольтный привод светодиодного фонаря (напряжение 1,8-4,0В) безопасен.

Светодиодный свет

Светодиодный светильник

Общие

Мне нравятся светодиодные фонарики, потому что они дают постоянный световой поток до полной разрядки батарей.Мой план состоял в том, чтобы использовать небольшую батарею и быстро ее разрядить. Я хотел обычную батарею, чтобы у меня была под рукой замена. Запрещается использовать батареи типа C, 9-вольтные батареи, литиевые батареи и т.п. Я хотел, чтобы фонарик был приземистым, чтобы я мог держать его во рту, бросать в карман и класть на поверхность лучом вверх. Я хотел построить его примерно за 15 долларов, что было примерно в 4 раза меньше, чем они продавали, когда я начинал проект.

Что случилось

Цены упали.Когда стоимость Dorcy 41-4262 снизилась до 20 долларов, а литиевых батарей до 1,50 доллара, создавать собственный фонарик не имело смысла. Итак, я купил Dorcy и опубликовал страницу со ссылками: что я купил, как он работает, а также коллекцию ссылок на светодиодные схемы, которые я собрал до того, как решил купить.

Потом стали появляться довольно прилично выглядящие многосветные фонарики. Я купил один и обнаружил, что он хорошо выглядит и работает, но у меня были проблемы с постоянным световым потоком. У меня не было времени играть со схемой, поэтому я просто использовал ее.

Когда цена 9-светодиодного фонарика упала до 4,50 долларов, включая доставку, пришло время играть. По такой цене, примерно по цене журнала в газетном киоске, неудавшийся проект одноразовый.

Дорси 41-4262

Этот фонарик соответствовал одному из критериев моего дизайна; Я могу бросить это в карман. Он слишком тяжел, чтобы держать его во рту, но я справляюсь лучше, чем с Maglite. Он излучает хороший луч пятна и хорош для поиска вещей в труднодоступных местах. Вы можете сбалансировать его так, чтобы он направил свет вверх, но маленькая резиновая крышка переключателя на конце не совсем опускается ниже металлической поверхности, и фонарик не устойчиво направлен вверх.Я все еще использую свою первую батарею, поэтому я не могу комментировать световой поток, когда батарея разряжается. Так почему я в целом доволен этим?

Посмотрите этот обзор. Это очень хорошо отражает мои чувства. Фонарь - это хорошо сконструированный, хорошо работающий фонарик по хорошей цене.

Во втором обзоре приводятся числовые детали, а также делается вывод о том, что это хороший исполнитель. Во втором обзоре говорится, что фонарик не регулируется, что, на мой взгляд, немного вводит в заблуждение.Конечно, преобразователь постоянного тока в постоянный не является настоящим регулятором, но он поддерживает светоотдачу выше 50% от максимальной, пока напряжение батареи не упадет до 2,5 вольт. При 2,5 В литиевая батарея достигла кривой спада напряжения и ОЧЕНЬ быстро падает до нуля.

Безымянная сделка в Хамфесте

Этот фонарик появлялся на барахолках и в торговых точках ebay. Он стоил 1,30 доллара США партиями по 200 штук у оптовиков. Был рассмотрен один, проданный под брендом Muyan, и обзор довольно точен.Бренд Wolf, продаваемый Advancedmart (там больше не продается), также был рассмотрен, и если вы посмотрите отзывы, вы увидите, что это тот же фонарик. Тот, который я купил, был у продавца в Хамфесте. Я заплатил 6,99 доллара. Я видел их от 5,99 доллара (плюс доставка) до 21,99 доллара, такой же фонарик.

Итак, как это сравнить? Сложен хорошо. У него нет зубцов в корпусе Dorcy, которые не дают ему скатываться. Он использует три элемента AAA вместо литиевой батареи CR123. Он немного больше, чем Дорси.Его нельзя ставить на стол и направлять вверх. В нем нет электронного преобразователя или регулятора постоянного тока. Фактически, он полагается на внутреннее сопротивление батарей для ограничения тока и даже не имеет резистора. С такой аранжировкой, наверное, долго не проживет. Светлый цвет немного синее. У него красивый узор прожектора вместо более сфокусированного луча от Дорси. Я использую оба фонарика в зависимости от того, хочу ли я осветить большую или небольшую площадь.

По цене 6 долларов США.99 Я бы купил его как футляр для светодиодного фонарика Luxeon, если бы я все еще хотел его построить. Я мог бы добавить преобразователь постоянного тока в постоянный, чтобы светоотдача оставалась более постоянной, и чтобы продлить срок службы светодиодов. Сейчас я просто буду использовать его, как есть.

Модифицированный проект с 9 светодиодами, версия зарядного насоса для 3 ячеек AAA

Цены продолжают снижаться: $ 8,99 за два , включая доставку, от SurplusComputers. Качество корпуса хорошее. но передняя светодиодная сборка была запрессована вместо резьбовой части, которую можно было разобрать.Не так хорошо, как безымянная сделка в Хамфесте. Это было всего 4,50 доллара. Я видел один сегодня, 16 января 2006 года, продаваемый по 2,88 доллара за штуку в количестве двух штук на DealExtreme.

Цепь: Зарядный насос похоронен в пластмассовом съемном держателе с тремя батареями. Когда держатель вставлен, все соединения входят в контакт. Переключатель задней крышки подает только сигнал отключения заземления, но не заземления питания.

Нагнетательный насос - это Maxim MAX1577Y. Это компактный элемент размером 3 мм x 3 мм, устанавливаемый на поверхность. Он может поставить 1.1 ампер от 2,7 до 5,5 вольт на входе; Я хотел всего 180 миллиампер при 2,7-4,5. У меня есть набор конденсаторов на 2,2 мкФ для поверхностного монтажа, которые я мог бы использовать для конденсаторов 4 мкФ, 2,2 мкФ и 10 мкФ, рекомендованных Maxim. Так что еще нужно. Контактная плата для держателя батареи, печатная плата и самодельный резистор измерения тока 0,333 Ом?

А ТЕКУЩИЙ РЕЗИСТОР 0,333 ОМ! КАК ИЗГОТОВИТЬ ТЕКУЩИЙ РЕЗИСТОР НА 0,333 ОМ? Успокойтесь, успокойтесь. Это не так уж сложно.Нихромовая проволока? Может провод пары? Привет! Omega использует нихром-никелевую проволоку в проводе термопар типа K. При диаметре 0,095 дюйма это хороший размер. Его три фута измеряют 11,8 Ом; то есть 0,328 Ом на дюйм. Достаточно близко: 0,328 Ом должны установить ограничение по току 183 мА. Просто намотайте провод на небольшой резистор и припаяйте концы. Нихрома паять нельзя! Нет? Попробуйте немного флюса для сантехников, в котором есть хлорид цинка. Нет проблем, дружище. Просто убедитесь, что вы удалили весь флюс после его пайки.Протрите его, очистите растворителем, затем нейтрализуйте водным раствором пищевой соды.

В зарядном насосе используется очень маленькая печатная плата, поэтому я использовал очень простой процесс травления платы с лентой в качестве резиста для травления. Единственным недостатком этого простого процесса является то, что он требует довольно широкоугольного микроскопа с 30-кратным увеличением.

Сначала я сделал макет платы с помощью DesignCAD и распечатал макет на лазерном принтере. Ширина линии была около 0.5 мм. Я измерил положение пэдов, в котором будет двигаться MAX 1577Y, чтобы при необходимости отрегулировать их положение и размер.

Кусок двусторонней печатной платы был покрыт скотчем марки Magic Tape и плотно притерт к плате. Затем плата была приклеена к обратной стороне распечатанного листа макета. Затем я использовал новое острое лезвие ножа Exacto, чтобы вырезать линии из распечатанного макета, убедившись, что я также разрезал ленту ниже. Последними шагами было снятие обрезков ленты с доски и протравливание.

Я залудил травленую плату с помощью паяльной пасты, но нанесение ее вручную дало мне очень неровную поверхность. Итак, я использовал фитиль для припоя, чтобы удалить все, что мог, и поверхность осталась довольно ровной. Однако в паяльной пасте использовался водорастворимый флюс, который легко очищался спиртом, в то время как флюс для фитиля был не таким простым. Я рекомендую избегать очистки фитиля припоя. Паять MAX1577Y было настоящим испытанием. Я решил сначала надеть его, а затем вернуться и добавить другие компоненты.Я использовал очень маленькие точки паяльной пасты, а затем поместил микросхему на плату. Оплавление припоя осуществлялось с помощью термофена Weller 6966C. Все это было сделано под микроскопом. Дополнительная паяльная паста была добавлена ​​на краю контактных площадок микросхемы, когда были добавлены оставшиеся конденсаторы и резисторы, а затем было выполнено второе оплавление.

Пришлось переделать батарейный отсек, чтобы в него утопить плату зарядного насоса, и добавить контактное кольцо на массу светодиода.

Контактное кольцо представляет собой кусок печатной платы, вырезанный в виде кольца и приклеенный к переднему концу держателя батареи.Он контактирует с припаянными отрицательными выводами светодиодов на монтажной плате светодиодов фонарика. Посредством этого соединения через корпус к переключателю задней крышки подается заземление для включения и выключения нагнетательного насоса.

Одна из трех опор держателя аккумуляторной батареи была выдолблена для крепления печатной платы зарядного насоса. Компонентная сторона платы утоплена в стойке задней стороной платы к корпусу. Тепло от MAX 1577Y передается на заднюю часть фольги и корпус по двум проводам теплопередачи, припаянным к печатной плате.

Как вы можете видеть на схематической диаграмме ниже, все светодиоды подключены параллельно без последовательных резисторов. Так устроен фонарик. Светодиоды Vf должны быть примерно одинаковыми, иначе они, скорее всего, погибли бы по одному, когда я впервые вставил батарейки в фонарик. Однако с зарядным насосом, поддерживающим ток на уровне 180 мА, ток через отдельные светодиоды должен составлять от 10 до 40 мА, если мне повезет.Я надеюсь, что Vf будет примерно одинаковым, и ток отдельных светодиодов

Устранение неисправностей - Flashlight Wiki

Итак, вы только что купили новый свет, и он не работает. Вот несколько страниц, которые могут помочь вам в устранении неисправностей. Надеюсь, это будет что-то простое. По крайней мере, эти руководства могут помочь вам определить, в чем проблема.

Прохождение

Don's Budget Light

CandlePowerForums руководство

Устранение основных неисправностей сводится к:

Попадает ли электричество на светодиод или лампочку?

Батареи

Первый и самый простой тест.Батарейки там есть? Это кажется довольно простым, но вы должны проверить.

Если они перезаряжаемые, заряжены ли батареи? Здесь помогает вольтметр, самые дешевые для такого рода вещей ничуть не хуже самых дорогих.

Работают ли батареи в другом устройстве с аналогичным потреблением тока? Помните, что яркий свет AA может легко вытащить 2 ампера из элемента - щелочи не продержатся долго при таком использовании.

Коммутатор

Хвост фонарик, показывающий стопорное кольцо с углублениями.Конец фонарика со снятым хвостом, показывающий отрицательный конец батареи. У большинства фонарей есть щелкающий хвост, который вы можете открутить и обнажить батарею в трубке и корпусе фонаря. Снимите выключатель и с помощью провода или чего-нибудь из металла подключите отрицательный полюс батареи к корпусу фонаря. Для этого пригодится скрепка. Убедитесь, что вы нашли металлическую деталь, большинство металлических покрытий и анодирования не проводят электричество.

Если загорается, проблема в переключателе. Вот отличное руководство по использованию вольтметра для проверки фонарей.

Не вдаваясь слишком вовлечены, одна общая проблема с переключателем хвоста является то, что стопорное кольцо не завинчивают плотно. На кольце обычно есть ямки, и можно использовать тонкие плоскогубцы, чтобы плотно прикрутить кольцо. Не слишком туго, просто не должно болтаться.

Если у вас есть амперметр, вы можете прикоснуться одним щупом к оголенному металлу лампы, а другим - к концу батареи. Если питание не передается, проблема не в переключателе. Если передается много энергии, но нет света, это короткое замыкание.Это очень опасный , потому что короткое замыкание батареи может вызвать ее перегрев, вентиляцию или взрыв.

Голова

Если он по-прежнему не загорается, пора исследовать головную часть. Батареи касаются положительного контакта? Батареи могут быть немного короче или длиннее, чем должны быть.

Иногда цепь выключателя замыкается корпусной трубкой, плотно прикрученной к приводу в головке фонаря. Конец трубки корпуса будет из чистого металла (если резьба будет из чистого металла, это не так уж важно).Убедитесь, что конец основной трубки чистый.

Если мощность достигает головы, она все равно должна достигать драйвера, и иногда между внешним кольцом, удерживающим драйвер, и самим драйвером есть зазор. В большинстве китайских фонарей есть капля припоя, которая перекрывает этот зазор, но он может не обеспечивать хороший контакт или отсутствовать. Хороший пример: плохая пайка. Если у вас есть паяльник, небольшая капля припоя решит эту проблему.

Если эти меры не помогут, все усложняется.Если вы удалите все проблемные точки контакта и приставите головку аккумулятора к положительному контакту в голове, а затем подключите хвост к внешнему катку на водителе, а свет все равно не загорится, то водитель может быть мертв (единственный способ исправить это с помощью нового драйвера), или светодиод может перегореть (маловероятно, если он не выглядит коричневым, а не желтым). Или может быть плохое паяное соединение либо со звездой, к которой прикреплен светодиод, либо с выводами, которые подключаются к плате драйвера.

Мерцание

Мерцание почти всегда вызвано ненадежным соединением. Может быть, задний переключатель прикручен неплотно. Или это могут быть грязные темы. Используйте мягкую ткань, чтобы очистить нити, особенно голые нити, которые могут использоваться для передачи электричества от одной части света к другой.

Не горит

Возможно где-то неплотное соединение. Также может быть, что светодиод установлен неправильно и тепло, выделяемое светодиодом, не может рассеиваться.Если светодиод не закреплен, вам необходимо очистить нижнюю часть платы светодиодов и использовать термоклей, чтобы прикрепить светодиод к таблетке. Также это могут быть слабые батареи, поскольку у некоторых фонарей есть защита от низкого заряда батареи.

Простой светодиодный фонарик - RattleGen

LabdeSyn разработал очень простой в изготовлении светодиодный фонарик под названием RattleGen имеет только одну движущуюся часть, рычаг, который вы многократно сжимайте. Простота конструкции частично объясняется его умное использование готового реле.

Простой светодиодный фонарик RattleGen.
Получившийся свет.

Хотя он не освещает комнату, он использует очень простую схему, которая в основном тот же самый, который часто используется для включения переменного тока от трансформатора, в постоянный ток - это схема, состоящая из двухполупериодного мостового выпрямителя и сглаживающий конденсатор.Например, это тот же самый Источник питания 24 В постоянного тока. И другие изготовление одного из них - очень полезное обучающее упражнение. Ниже приводится подробный отчет LabdeSyn. Наша благодарность ему за поделитесь этим с нами.


Почти 200 лет назад Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукция. Изменяющееся магнитное поле создает в катушке электрическое поле. Сегодня есть простой способ получить электричество от реле и сильного магнит.

Я называю этот кинетический генератор RattleGen, потому что при быстром нажатии на рычаг реле ( только движущаяся часть!) издает дребезжащий звук. Этот электрогенератор почти твердотельный и производит достаточно энергии для питания светодиода. По сравнению с 100 лет фонарику dyna на основе вращающегося генератора RattleGen Соковыжималка практически неразрушима из-за небольшого количества механических частей. Этот проект является частью продолжающегося расследования для малых предприятий, безбатарейный сбор энергии.

Схема

Печатная плата.
Схема и форма выходного сигнала.

Электронная схема очень проста, как вы можете видеть здесь. Я использую резистор для уменьшения тока светодиода.

Почему я называю это улучшенным RattleGen? Ну проводим эксперименты с реле и магнитом в начале 2013 года я обнаружил на своем осциллографе экран полезное напряжение. К катушке реле был приложен керамический магнит. Нажатие контактный рычаг создавал энергию, как вы можете видеть на видео. Чуть позже я на контактный рычаг реле поместил сильный неодимовый магнит. Как в результате, напряжение на экране стало в 2 раза выше.Затем я взял небольшое реле; пиковое выходное напряжение катушки реле было 35 вольт, без нагрузки. После мостового выпрямителя пики напряжения сглаживаются конденсатор. Для проверки небольшого генератора я использую сверхъяркий светодиод. Взять уход; в зависимости от железа катушки реле более сильный магнит не дать больше потока, это из-за насыщенности. Если вы увеличите разрыв между контактным рычагом и катушкой реле выходной сигнал будет увеличен. Магнит действует также как пружина растяжения.Рычаг отскакивает назад после нажатие. Это снова экономит одну механическую деталь. Прежде чем загорится светодиод необходимо несколько раз нажать на контактный рычаг. Это потому, что конденсатор на 1000 мкФ, 16 вольт должен зарядить первым.

Некоторые примечания

Свет, который производится.

Позже я опубликую данные испытаний в энергетическом блоге моего веб-сайта.Больше необходимы эксперименты по оптимизации деталей; результаты уже многообещающий. Этот комбайн кинетической энергии может конкурировать с выход существующие пьезогенераторы и намного дешевле. Скоро будет больше приложений следуйте, используя RattleGen в качестве отправной точки. Я также намерен люди в развивающихся странах могут легко построить этот сжатый фонарик. И не забывайте о молодых мастерах. Помимо удовольствия от создания этого проекта, это показывает им также один из основных принципов и потребностей нашего настоящего цивилизация; электричество и свет.


У вас есть проект, которым вы тоже хотели бы поделиться на rimstar.org? Добро пожаловать. Нажмите подробности здесь.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *