Схема за включване на светодиода от 1,5 волта. Няколко прости светодиодни захранващи вериги. Вериги за обратна връзка по ток

Така че имаме радиоприемник Panasonic RF-800UEE-K, в интернет има много информация за всичките му предимства и недостатъци. От плюсовете отбелязвам много добро качество на тунера, дървена (шперплат) кутия, прилично качество на звука за този сегмент от приемници. Разглобява се много лесно, без ключалки, пет винта на задния панел и още два винта закрепват предния панел към корпуса от шперплат.

От недостатъците може да се отбележи монозвук, липса на нормален бас. Но има вход и изход, на който му липсва бас, може да го свърже с външни високоговорители.

Приемникът е толкова успешен, че за да не влезе в класа на мултимедийните центрове с това устройство, производителят отряза част от функционалността на MP3 плейъра и не инсталира подсветката на скалата на приемника, въпреки че съдейки по конфигурацията на предната част панел, трябваше да е там. Корпусът е слепен от пресован дървен чипс и е доста разхлабен, но това лесно се поправя.

Залепваме всички шевове с дърводелски PVA с "пързалка" до пълно изсъхване.

След това импрегнираме краищата и вътрешността с полиуретанов лак, той се абсорбира много добре, така че ще трябва да нанесете три или четири обилни слоя.

След изсъхване тялото се разтяга и ще започне да "звучи" като предната дъска на китара :-)

Измерваме седалката за монтиране на светлината, в нашия случай това е гнездо с дължина 90 и ширина 7 мм.

Нарязваме фолиото текстолит на панели с желания размер.

Приемника се захранва от 6V, за осветление искам да пробвам оранжеви и жълти светодиоди с право напрежение 2.1V. Ще ги сложа по двойки, излишното напрежение с такава верига ще бъде 1.8V, ще го утаим на резистор. Стойността на резистора се изчислява съгласно закона на Ом R=U/I. В нашия случай, U=1.8 V, и ток I=20 mA (максимално допустимият ток напред за този тип LED), се оказва, че с R=90 Ohm всичко трябва да работи, но ние ще отидем по-далеч и ще ограничим ток до 10-9mA, докато няма значително намаляване на яркостта. Получаваме R \u003d 220 Ohm. Изчислението може да се направи чрез връзката в долната част на тази публикация.

Събирам две ленти с жълт и оранжев цвят на различни видове светодиоди. За да не ограждам сополи, използвам едната страна на фалшивия текстолит като минус, а другата като плюс.

По-интензивен блясък беше даден от оранжевите SMD светодиоди.

Този бар влезе в действие. Залепвам го върху двустранна лента, докато светодиодите светят строго в края на скалата, там има технологична празнина.

Магическа скала.

Плюс изход към копчето за захранване (контрол на силата на звука)

Минус на централното ядро ​​на захранващия конектор. С тази схема на превключване подсветката ще работи само когато работи от външно захранване, в режим на батерия няма да свети, спестявайки батерии. Мисля, че производителят специално развърза две захранващи вериги чрез диод.

Не знам за вас, но в съвременния свят нерационалното използване на батерии ме депресира. Купуваме волт и половина за дистанционното на телевизора например. Работи и ни радва с възможността си да превключва каналите, без да става от дивана. Но с течение на времето започват повреди, бутоните трябва да се натискат многократно, за да се постигнат поне някои действия, дистанционното управление вече трябва да се държи на една ръка разстояние ... Батерията е изтощена. Както винаги, променяме какво да правим. Но ако проверите напрежението в него, тогава е малко вероятно да е на нула. Да кажем, че остава един волт. И къде да го сложа? Жалко е да го изхвърлите, но няма къде да го използвате, не можете да захранвате нищо разумно.

Именно във връзка с такава чудовищна загуба на енергия сглобих верига „крадец на джаули“, за да „изгоря“ батерии, отхвърлени от други потребители, използващи светодиод. Нарича се така, защото е в състояние почти напълно да изтощи батерията, лишавайки я от последния джаул енергия. И като цяло "фенерчето на Апокалипсиса", което работи на всеки боклук, е много яка идея.
Най-забавното в това устройство всъщност е самият факт, че светодиодът се захранва от източник с ниско напрежение. Обикновено светодиодът се нуждае от 2,5 - 4 волта (в зависимост от цвета), ако напрежението е по-ниско, тогава просто няма да се включи. Тази схема работи като усилващ преобразувател и нейният изход е точно толкова напрежение, колкото се нуждае светодиодът.

Веригата е много проста, с минимум подробности. Кондензаторът и диодът могат да бъдат пропуснати.


Сърцето на устройството е трансформаторът. Навит е на феритен пръстен. Пръстените от използвана дънна платка на компютър са много подходящи.


Взимаме емайлирана медна тел (моята е с диаметър 0,3 или нещо подобно - ръждясал шублер), сгъваме я наполовина и започваме да я навиваме около пръстена.

Необходими са общо 20 завъртания. Гледайки напред - във втората версия на веригата има 26 завъртания (за промяна).
След като решим намотките. Получаваме два изхода отгоре и два отдолу. Ние ги почистваме от лак по всеки известен метод - шкурка, огън, аспирин. Използвайки функцията за набиране в мултиметъра, намираме комбинацията от щифтове „един отгоре-един отдолу“, когато не издава звуков сигнал - това ще бъде кръстовището на две намотки. Те са свързани в противофаза, тоест края на едното - с началото на другото.


Използвах транзистора KT315G, но може и с друга крайна буква. Моят приятел, инженер по електроника, когато му покажа следващия си домашен продукт (или някой друг в Интернет), веднага пита колко има вътре в KT315. Ако е по-малко от едно - устройството е безполезно и бездушно, ако е едно, но заедно с други транзистори - тогава всичко почива на него, на няколко KT315 - добро и правилно, цялата функционалност се осигурява от един транзистор от тази марка - най-високият клас.
Във втората версия на схемата - KT361D. Съответно полярността на включване на светодиода и батерията се променя.
Резисторът в основната верига е 1 kOhm.
Топло бял светодиод с жълт нюанс. В китайските занаяти, които са наводнили пазара, няма изключения от студен бял блясък, те имат синкав оттенък. Резистор от 100 ома е запоен под моя светодиод. Ограничава тока.



Уау, работи. Много силно заклинание.




работа по миниатюризация. Въз основа на такава схема наистина искам да сглобя фенерче-батерия за изгаряне. Резисторът пред светодиода беше премахнат, за да свети по-силно.

Тази схема е още една от поредицата популярни преобразуватели за един светодиод, захранван с батериина 1,5 волта.

Описание на работата на преобразувателя за светодиод от 1,5 волта

След свързване на захранването през резистора R2, транзисторът T1 се отваря. Освен това токът, протичащ през резистора R3, отваря транзистора T2 и токът започва да тече през индуктора L1. Токът на индуктора L1 непрекъснато нараства и се определя от напрежението на батерията, самия индуктор, както и стойността на съпротивлението на резистора R3.

Когато токът в индуктора достигне своя максимум, той обръща посоката си и следователно полярността на напрежението също се променя. В този момент транзисторът Т1 се затваря през кондензатора С1, последван от транзистора Т2. Токът от намотката с противоположна полярност преминава през светодиода, който свети. След известно време транзисторите Т1 и Т2 се включват и цикълът се повтаря отново.

Преобразувателят може да увеличи напрежението до 10 волта, така че лесно да запали дори два или три диода на пълна яркост. Токът, протичащ през светодиода, може да се регулира в определени граници чрез промяна на съпротивлението на резистора R3.

Конверторът за светодиода е сглобен на едностранна платка

Ако някога искате да захранвате светодиод с една батерия, рано или късно ще се натъкнете на схема, наречена Joule Thief - крадец на джаули.Тази схема е добра за много: малък брой части, можете да използвате изтощена батерия, сглобеният дизайн е компактен и ще работи от батерия с напрежение само 0,6 V. Класическата схема на това устройство може да се намери в Wikipedia. Има много варианти на тази схема, опити за нейното оптимизиране. Ще ви покажа един от вариантите на този дизайн, който ще ви позволи да запалите два 3-ватови светодиода, свързани последователно. Всичко беше сглобено бързо. Отчитайки обратното навиване на газта, отне 20 минути.

Какво ви трябва за сглобяване:

Поялник, без много спойка и жици. Батерия 1,5 V или по-малко, твърди ръце.
Транзистор. Използвах KT630,

неговата максимална работна честота е голяма, колекторният ток е по-висок от препоръчвания в стандартните вериги. По принцип можете да използвате всеки NPN транзистор с коефициент на усилване най-малко 150, например 2SC1815. Един променлив резистор 10 kΩ.

Един електролитен кондензатор 47uF при 25V. По-големият кондензатор отнема повече време за зареждане и намалява яркостта на сиянието. Всеки един диод с обратно напрежение най-малко 100 V, защото без товар, кондензаторът се зарежда до 30-45V.

Един кондензатор 0.01uF. Два 3-ватови светодиода, свързани последователно. Монтира се на радиатор от компютърен процесор.

Един групов стабилизиращ дросел от компютърно захранване.

Можете да използвате всеки феритен пръстен, който е под ръка. Използвах дросела от PSU, просто защото беше. Не преброих броя на завоите, просто навих целия проводник от пръстена (има два проводника с различни секции) и го навих отново, бифилярно.

Намотката, навита с тел с по-малко напречно сечение, беше включена в основната верига на транзистора. Съответно втората намотка беше включена в колекторната верига. Важно е началото на едната намотка да е свързано с края на другата, както е показано на диаграмата. можете да навиете намотка на феритен прът с кран от необходимия брой завъртания или като цяло да направите намотка без сърцевина.

За разлика от стандартната схема, тук товарът е свързан между основата и колектора. Ефективността на веригата зависи от кондензатора, който е свързан паралелно с товара. Такава верига за превключване на товара е направена в опит да се използва OEMF, който се появява в бобината L2.

Видеото показва, че когато резисторът R1 е затворен, яркостта на сиянието се увеличава.

Въпреки богатия избор на LED фенерчета с различни дизайни в магазините, радиолюбителите разработват свои собствени схеми за захранване на бели супер ярки светодиоди. Основно задачата се свежда до това как да захранваме светодиода само с една батерия или акумулатор, да провеждаме практически изследвания.

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

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

Защо са необходими конвертори

Работата е там, че директният спад на напрежението, като правило, е не по-малък от 2,4 ... 3,4 V, следователно е просто невъзможно да запалите светодиода от една батерия с напрежение 1,5 V и още повече от батерия с напрежение 1.2V. Има два изхода. Или използвайте батерия от три или повече галванични клетки, или изградете поне най-простата.

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

Веригата е блокиращ генератор. Това е една от класическите електронни схеми, така че с правилно сглобяване и ремонтируеми части, тя започва да работи веднага. Основното нещо в тази схема е да навиете трансформатора Tr1 правилно, да не объркате фазирането на намотките.

Като сърцевина за трансформатор можете да използвате феритен пръстен от дъска от лоша. Достатъчно е да навиете няколко оборота изолиран проводник и да свържете намотките, както е показано на фигурата по-долу.

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

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

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

Резисторът R1 се избира според най-добрата светлина на светодиода, въпреки че веригата работи дори ако се смени просто с джъмпер. Горната схема е предназначена просто "за душата", за експерименти. Така след осем часа непрекъсната работа на един светодиод, батерията от 1.5V "сяда" на 1.42V. Можем да кажем, че почти не се разрежда.

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

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

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

Дроселни преобразуватели

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

С определената настройка на дросела светодиодът може да достигне до 3,8 V (спадът на напрежението в посока на 5730 LED е 3,4 V), което е достатъчно за захранване на 1 W светодиод. Регулирането на веригата се състои в избиране на капацитета на кондензатора C1 в диапазона от ± 50% според максималната яркост на светодиода. Веригата е работоспособна, когато захранващото напрежение падне до 0,7V, което осигурява максимално използване на капацитета на батерията.

Ако разглежданата схема е допълнена с токоизправител на диод D1, филтър на кондензатор C1 и ценеров диод D2, получавате захранване с ниска мощност, което може да се използва за захранване на вериги на операционен усилвател или други електронни компоненти. В този случай индуктивността на индуктора се избира в рамките на 200 ... 350 μH, диодът D1 с бариера на Шотки, ценеровият диод D2 се избира според напрежението на захранваната верига.

При успешна комбинация от обстоятелства, използвайки такъв преобразувател, можете да получите напрежение от 7 ... 12V на изхода. Ако възнамерявате да използвате преобразувателя за захранване само на светодиодите, ценеровият диод D2 може да бъде изключен от веригата.

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

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

Вериги за обратна връзка по ток

И светодиодът в крайна сметка е устройство за ток. Не е за нищо, че постоянният ток е посочен в документацията за светодиоди. Следователно реалните схеми за захранване на светодиоди съдържат обратна връзка по ток: веднага щом токът през светодиода достигне определена стойност, изходният етап се изключва от захранването.

Стабилизаторите на напрежение също работят по същия начин, само че има обратна връзка по напрежение. Схемата за захранване на светодиоди с обратна връзка по ток е показана по-долу.

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

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

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

В този случай се създава спад на напрежението на резистора за обратна връзка Uoc=I*Roc, където I е токът през светодиодите. Тъй като напрежението се увеличава (генераторът все още работи и зарежда кондензатора), токът през светодиодите се увеличава и, следователно, напрежението през резистора за обратна връзка Roc също се увеличава.

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

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

Чрез промяна на съпротивлението на резистора за обратна връзка е възможно да се промени токът през светодиодите в широк диапазон. Такива вериги се наричат ​​стабилизатори на превключващ ток.

Интегрирани токови стабилизатори

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

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

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

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

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

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

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

Борис Аладишкин