Много от тях видяха миниатюрни джобни фенерчета, работещи от една 1.5-волтова батерия. Теоретично това напрежение не е достатъчно, за да се запали бял светодиод. Това означава, че в случая има скрито устройство, което увеличава напрежението до желаното ниво. Това устройство може да се направи със собствените си ръце за половин час, като се използват евтини и достъпни части. За това как да свържете LED към 1.5 V батерия във всички детайли ще разкажете тази статия.
Схема и принцип на неговата работа
Захранването на светодиода от 1.5V батерия е показано на фигурата.
Основните функционални елементи са едноетапен транзисторен усилвател и импулсен трансформатор, чрез които се постига дълбока положителна обратна връзка. Текущата база на транзистора е ограничена до резистора R1 и за да се оптимизират изходните параметри, диодът VD1 и кондензаторът C1 са определени, което ще обсъдим по-късно.
Схемата на захранване на светодиод от една батерия работи на принципа на блокиране-генератор. Образуването на импулса се извършва чрез отключване на транзистора и превключването му в режим на насищане с положителна обратна връзка. Извън наситеността се дължи на намаляване на тока на основата. Транзисторът е затворен и енергията на трансформатора се нулира. В резултат на това светодиодът мига за кратък период от време.
Сега, по-подробно, разгледайте работата на схемата, представена на фигурата. Известно е, че токът в индуктивността не може да се промени веднага.Първо, в момента на подаване на напрежение от батерията, транзисторът е в затворено състояние. Постепенното увеличаване на тока в колектора, а след това и в основната намотка, води до плавно отключване на транзистора. Това води до увеличаване на колекторния ток, който тече през намотката на колектора. Това увеличение на тока се трансформира в основна намотка и допълнително увеличава тока на основата.
В резултат на такъв лавиноподобен процес транзисторът включва насищане. В режим на насищане токът на колектора спира да нараства, което означава, че напрежението на намотката на основата ще стане нула. Това ще намали базовия ток и изхода на транзистора от насищане. Напрежението на основната намотка променя полярността, което допринася за почти моменталното затваряне на транзистора. В резултат на това цялата акумулирана енергия се насочва към товара. Светодиодът мига и преминава през себе си ток, който намалява от стойността на тока на колектора до нула. В този интервал от време в трансформатора има обратен блокиращ процес, който води до следващото отключване на транзистора. Тогава цикълът се повтаря.
Схемата работи с честота от няколко десетки килохерца. Следователно хиляди проблясъци в секунда се възприемат от човешкото око като постоянен блясък. Но веригата може да бъде усъвършенствана малко, премахване на текущия провал чрез LED до нула, и добавяне към него изглажда кондензатора и диода. Кондензаторът C1 е свързан паралелно към светодиода, следвайки полярността, а диодът VD1 е последователно в токовия поток. VD1 предотвратява разрежданетокондензатор на отворен транзистор.
Свързването на LED към батерия, съгласно тази схема, изисква спазване на едно правило: не е възможно да се включи сглобеното устройство без товар (може да изгори транзистора).
Изчисляване и подробности за монтажа
Всички радиокомпоненти, необходими за практическото прилагане, са евтини или са в наличност от радиолюбители. Изключение е трансформаторът, който ще трябва да работи малко.
Трансформаторът се прави ръчно с феритен пръстен, демонтиран с дефектна компактна флуоресцентна лампа или импулсно захранване. Външният диаметър на пръстена е около 10 mm с възможния толеранс от двете страни. За навиване се използват две едножилни кабели с еднаква дължина с напречно сечение 0,5 mm 2. Усуканата двойка е идеално подходяща за мрежова LAN връзка.
Двете жици (за предпочитане с различни цветове) се подреждат заедно и се навиват на пръстена, подреждането се обръща в кръг. Като цяло, тя трябва да бъде 20 завои. В същото време началото на кабелите идва от едната страна, а краищата - от другата. След това, началото на кабелите от същия цвят се свързват с края на жицата от друг цвят и се свързват към плюс на батерията. Двата останали края са свързани към колектора на транзистора и резистора.
Транзисторът се избира въз основа на максималния ток на колектора с двоен резерв, за да се избегне прегряването. В този случай KT315B или KT3102A ще се поберат. Вместо това можете да инсталирате импортирания BC547A с параметрите:
- максимален токколектор - 100 mA;
- максимално напрежение на колектора-емитер - 45V;
- усилването h21E - 100-220.
Препоръчително е да се избере транзистор със стойност h21E, близка до 100.
Като се постави на най-големия работен ток на колектора 25 mA, може да се изчисли тока на основата: IB = IK /h21E = 25/100 = 0,25 mA.
Теоретично съпротивлението на резистора R1 може да се изчисли по формулата: R1 = (UBAT-UBE) /ib = (1,5-0,6) /0,00025 = 3600 ома.
На практика обаче е достатъчен резистор с номинална стойност от 1 kOm, тъй като в изчислението не се взимат входно съпротивление на източника на енергия и високочестотния режим на работа и тока на намагнитване, който е баластният компонент на колекторния ток. Също така, трябва да се има предвид, че тъй като EMC батерията е понижена, резистор с по-малко съпротивление ще бъде по-ефективен. При резистор 1kΩ-0,125W ± 5% амплитудната стойност на тока на светодиода не надвишава 26 mA.
Схемата може да се захранва не само от 1.5V батерия, но и от батерия с 1.2V пръст.
В този случай диодът VD1 трябва да има малък спад на напрежението в отворено състояние. За тази цел са подходящи диоди Шотки от тип 1N5817-1N5819, при които спадът на напрежението на малките токове е 0.2-0.4V. Кондензатор С1 - електролитен на 10 μF-6,3. Този капацитет е достатъчен, за да изглади пулсациите на тока върху светодиода.
По време на работа батерията губи капацитета си и напрежението на изходите му намалява. Светодиодът ще продължи да свети, докато се изпълни условието: UBAT & gt; UBE (средно 0.6). По този начин схемата на захранване на LED от една батерия позволява максимална ефективностизползвайте мигаща батерия.
Печатна платка
Печатната платка на най-простия блокиращ генератор може да бъде изтеглена тук. Тази едностранена платка е с размер 10 на 20 мм, която лесно се поставя в случай на фенерче. Завършената дъска с части и проводници към светодиода е желателно да се постави в термодуктер и да се постави до батерията. Ако приложите smd транзистор и резистор, като изключите диода с кондензатор, можете да направите дъската още по-малка за най-малкия фенер.
Следкланичен
Конструктивното решение на схемата се разглежда ефективно при включването на 1-3 светодиода от всякакъв цвят с максимален ток до 30 mA. За да се захрани по-мощен светодиод от една батерия, ще са необходими някои настройки. В дадена схема е възможно да се намали съпротивлението на резистора, като по този начин се увеличи амплитудата на тока на колектора (но не надвишава максималната стойност на паспорта).
За да се свърже LED 1W, всички електрически схеми трябва да бъдат заменени с по-мощен: по-голям трансформатор с ток на колектора най-малко 500 mA. Когато регулирате веригата за фенер на една батерия, трябва да използвате осцилоскоп, за да наблюдавате тока на светодиода.
В интернет можете да намерите много схеми за свързване на светодиод към батерия. В този случай авторите не се колебаят да покажат снимка на своите измервания, където токът в товара надвишава допустимата стойност за светодиода с ниска мощност (30 mA). Защо не свети LED? Факт е, че повечето от тяхМултиметърът измерва променливо напрежение и ток само в диапазона 40-400 Hz и това е посочено в ръководството. Но много радиолюбители не знаят този нюанс. Естествено, мултиметърът не може да измерва тока на светодиода, пулсиращ с честота десетки kHz, и показва случайно число на екрана.
