Zvyšovací menič napätia pre 1W LED. Niekoľko jednoduchých napájacích obvodov LED. Aký stabilizátor použiť v aute

KONVERTOR PRE LED

Žiarovky boli nahradené LED diódami, ktoré ich v mnohých prípadoch úspešne nahrádzajú. Ale kvôli nelineárnej charakteristike prúd-napätie sa na napájanie osvetľovacích LED diód z batérie používajú rôzne meniče napätia. Ako viete, LED je napájaná napätím najmenej 2 V a v závislosti od typu až 3,5 V. Okrem toho je potrebný aspoň najjednoduchší stabilizátor prúdu, pretože v procese znižovania kapacity batérie, klesne aj jas LED. Preto jednoduchý napájací odpor z batérie so zvýšeným napätím bude fungovať horšie ako konvertor. Nižšie sú uvedené schémy jednoduchých prevodníkov, ktoré sú k dispozícii na montáž aj pre začiatočníkov.

Obvod je napájaný jednoprstovou batériou a je blokovacím generátorom. Na kolektore sa objavujú vysokonapäťové impulzy, ktoré sú usmernené Schottkyho diódou a nabíjajú kondenzátor. Transformátor T1 je navinutý ručne na prstencové jadro. Na tento účel sa odoberie feritový krúžok K10x6x4 a dve vinutia po 20 závitov sa navinú pomocou drôtu PEL 0,3. Vo všeobecnosti môže byť počet otáčok 6:10 a 10:10 a 10:15. Pre najlepšiu účinnosť a jas musia byť vybrané experimentálne. Pre rám je použité všetko, čo je.

Obvod používa tranzistor s nízkym výpadkom pre maximálnu účinnosť. Výstupný prúd je možné nastaviť pomocou odporu R1.

Ďalej vidíme trochu komplikovanú schému so stabilnejším generovaním. Prúdový odber 15 mA. Menič napätia je tiež vyrobený podľa schémy jednocyklového generátora s indukčnou spätnou väzbou na tranzistore a transformátore. Údaje o navíjaní sú rovnaké.

Ďalším vylepšením tohto prevodníka bol obvod z čínskej LED lampy:

Tu aj v iných obvodoch sa ako dióda používa Schottkyho dióda s malým úbytkom napätia (napokon, každý polvolt sa počíta). Používajú sa diódy IN5817, 1GWJ43, 1SS319, alebo v extrémnych prípadoch sovietska D311. Tieto diódy je možné odobrať z dosky regulátora výkonu nefunkčnej lítium-iónovej batérie z mobilného telefónu.Nasledujúce obvody prevodníka sú vyrobené na dvoch tranzistoroch a vyznačujú sa zvýšeným výstupným prúdom - až 25 mA. Správne zostavený menič nie je potrebné nastavovať, ak nie sú vinutia transformátora prehodené, v opačnom prípade ich prehoďte.

Transformátor je podobný, ale počet závitov vo vinutí je 40. Tranzistory stoja C2458 a C3279. Vďaka spätnej väzbe na tranzistore C2458 sa dosiahne jednoduchá stabilizácia prúdu a podľa toho aj jas LED.

Iná verzia prevodníka na dvoch tranzistoroch:

Tu nie je potrebné navíjať transformátor, pretože sa používa hotová tlmivka 300 - 1000 μH.

Posledný obvod prevodníka bol tiež nakreslený z čínskeho LED svietidla a po zložení funguje skvele.

Prvé zapnutie správne zostaveného zariadenia musí byť vykonané v testovacom režime, v ktorom je batéria napájaná cez 10 Ohmový odpor, aby sa tranzistory nezhoreli pri nesprávnom zapojení prívodov transformátora. Ak LED nesvieti, je potrebné prehodiť vývody primárneho alebo sekundárneho vinutia transformátora. Ak to nepomôže, skontrolujte funkčnosť všetkých prvkov a inštalácie.

Z osobnej skúsenosti si môžem všimnúť, že vo všetkých vyššie uvedených schémach sa často úspešne spúšťajú domáce tranzistory KT315 - KT3102. Počet vinutí transformátora by sa mal zvoliť podľa maximálneho jasu a účinnosti. Ako tlmivky sa používali hotové „všetko, čo prišlo pod ruku“ z rôznych zariadení. Neodporúča sa inštalovať najlacnejšie (0,1 W) 5mm LED diódy. Je lepšie si priplatiť a kúpiť 10 mm LED za 0,5 roka. Jas sa výrazne zvýši. Ešte lepšie výsledky budú po inštalácii špeciálneho

Ovládač pre LED diódy

Žiaľ, napriek ubezpečeniam výrobcov o životnosti, ktorá sa odhaduje na niekoľko desiatok tisíc hodín, LED lampy niekedy zlyhajú a oveľa skôr, než sa plánovalo. A dôvod často nie je v kvalite LED, ale s najväčšou pravdepodobnosťou v lakomosti výrobcov: aby sa ušetrili náklady na lampy, LED diódy v nich sú nútené pracovať v extrémnych podmienkach pri súčasných hodnotách. blízko maximálnej prípustnej hodnoty, čo má výrazný vplyv na rýchlosť degradácie kryštálov a fosforov, ako aj na spoľahlivosť lampy. A ak uvážime, že vzhľadom na malé rozmery svietidiel sa k vyššie uvedenému pridávajú aj nevyhovujúce podmienky chladenia pre LED, niet divu, že niekedy takéto svietidlá zlyhajú už po niekoľkých hodinách prevádzky.

Analýza porúch vyhorených svietidiel ukazuje, že v 90% prípadov jedna z LED zlyhá, zatiaľ čo vodič spravidla zostáva prevádzkyschopný. Oprava takýchto svietidiel nie je náročná, ale bez prijatia opatrení na zníženie prúdu cez zostávajúce LED je často zbytočná: po chvíli lampa opäť zlyhá. Uvažujme o možnosti obnovenia 7W elektroštandardnej lampy. Jeho vzhľad a pohľad na dosku ovládača zo strany tlačených vodičov je uvedený na webovej stránke Radiochip. Najprv by ste mali nájsť vypálenú LED akýmkoľvek spôsobom a zavrieť ju prepojkou. Ďalej musíte znížiť prúd cez LED diódy. Na riadenie prúdu sa používa snímač pozostávajúci z dvoch paralelne zapojených odporov SMD (zakrúžkovaných na obr. 1 červeným krúžkom).

Na zníženie prúdu je potrebné ich odspájkovať a namiesto ktoréhokoľvek z nich prispájkovať nový s odporom 2 ohmy. Po takejto oprave sa výkon a svetelný výkon lampy trochu zníži, ale bude môcť pracovať dlhú dobu. Vyššie uvedené je plne použiteľné pre podobné žiarovky s výkonom 15 W (obr. 2). Na ich doske, aby ste znížili prúd cez LED diódy, musíte spájkovať jeden z 5,6 ohmových odporov (tiež zakrúžkovaných červenou farbou). Ale niekedy nie je možné obnoviť lampu kvôli poruche ovládača. V tomto prípade môžu byť LED napájané z iného zdroja.

Nižšie je možnosť pripojenia dosky LED svietidiel s výkonom 5 alebo 7 W k dvanásťvoltovému zdroju (napríklad autobatérii). V závislosti od menovitého výkonu je v týchto svietidlách inštalovaných 12 alebo 16 LED diód. Takáto lampa môže byť užitočná pre núdzovú alebo automobilovú lampu. Keďže LED diódy sú na doske zapojené do série a nechcel som meniť schému zapojenia prerezávaním tlačených vodičov a inštaláciou drôtených prepojok, bolo rozhodnuté vyrobiť konvertor, ktorý zvýši napätie batérie na úroveň potrebnú pre LED diódy svietia normálnym jasom (v tomto prípade do 35 alebo 48 V).

Schéma jednoduchého meniča zostaveného z široko používaných a lacných dielov je znázornená na obr. 3 Hlavný oscilátor pracujúci na frekvencii asi 25 kHz je postavený na Schmittovom spúšťači DD 1.1 podľa typickej schémy. Paralelne zapojené prvky DD1.2-DD1.6 invertujú signál generátora a zvyšujú jeho zaťažiteľnosť, čím poskytujú rýchle nabíjanie a vybíjanie kapacity tranzistora VT2 s efektom poľa. Mikroobvod je napájaný zdrojom energie lampy cez lineárny regulátor napätia 0A1, zapojený podľa typického obvodu. Prúdovým snímačom je odpor R5.
Stabilizačný obvod funguje nasledovne.

Ak je prúd cez LED viac ako je potrebné. tranzistor VT1 sa otvorí a posunie vstup Schmittovej spúšte DD1.1 s odporom R1. V tomto prípade je trvanie riadiacich impulzov aplikovaných na bránu tranzistora VT2 s efektom poľa. klesá a trvanie prestávok medzi nimi sa naopak zvyšuje. V dôsledku toho sa prúd cez LED diódy znižuje. Stabilizácia prúdu sa vykonáva v rozsahu vstupného napätia od 9 do 15 V, čo je dosť pre batériu a auto lampu. Rezistor R3 slúži na vybitie kondenzátora C4 po vypnutí meniča (bez neho by bolo po vypnutí napájania dlho pozorované slabé žiarenie LED).

Všetky časti zariadenia sú umiestnené na doske plošných spojov (obr. 4), vyrobenej z jednostranne laminovaného sklolaminátu. Tranzistor VT2 nepotrebuje chladič, ak sa však počas prevádzky jeho puzdro citeľne zahrieva, je možné okrem kontaktnej podložky na doske použitej ako chladič, ku ktorej je prispájkovaný výstup jeho odvádzača, opatriť ho malým chladičom v tvare U vyrobeným zo splošteného kusu medených drôtov s prierezom 2,5 mm2 a dĺžkou 20 mm. Môžete ho prispájkovať na vyznačené miesto na doske (vedľa tranzistora), ako aj na teplovodnú prírubu samotného tranzistora.

Vzhľad hotového uzla je znázornený na obr. 5. Prídavný chladič je vyrobený z hliníkového plechu pre LED panel a jeho vzhľad je znázornený aj na tomto obrázku. Pár slov o detailoch. Okrem toho, čo je uvedené v schéme, môže byť ako VT1 použitý akýkoľvek nízkovýkonový tranzistor štruktúry p-r-p pre povrchovú montáž. Tranzistor s efektom poľa (VT2) - akýkoľvek s odberovým prúdom najmenej 2 A a napätím zdroja kolektora najmenej 80 V, určený na riadenie logických úrovní. Možná náhrada za mikroobvod 74NST14 (DD1) je zo série 74NS14 alebo 74AC14. Namiesto diódy RGP10J (VD1) môžete použiť 1N4007, ktorá sa však bude citeľne zahrievať a účinnosť sa zníži. Diódy série KD226 pracujú prakticky bez zahrievania. Škrtiaca klapka L1 - priemyselná výroba vo valcovom tele, jej typ je neznámy a vzhľad je znázornený na obr. 5 (čierny valec v ľavom dolnom rohu dosky).

Ak nemôžete nájsť integrovaný stabilizátor pre 5 V verzie SMD, 8 napájací obvod mikroobvodu DD1, môžete na zenerovú diódu vložiť parametrický stabilizátor. Môžete ho umiestniť a predradný odpor s odporom 1 kOhm na sedlo mikroobvodu.
Zariadenie zostavené z opraviteľných častí prakticky nevyžaduje nastavenie. Pri prvom zapnutí meniča je vhodné ho napájať z laboratórnej jednotky s nastaviteľným výstupným napätím, postupne ho zvyšovať od 5 V. Ak LED nesvietia, skontrolujte polaritu ich zapojenia, použiteľnosť dielov.

Pri použití náhradných mikroobvodov namiesto tých, ktoré sú uvedené v diagrame (DD1), môže byť potrebné zvoliť kondenzátor C1 alebo induktor L1 pre maximálnu účinnosť. Môže byť potrebné zvoliť odpor R5 na získanie prúdu cez LED 100 mA. Ak požadovaný rezistor nie je k dispozícii medzi dostupnými, môžete nainštalovať R5 s mierne vyšším odporom a zvoliť dodatočný odpor R5 pripojený paralelne k nemu (zobrazené prerušovanými čiarami na schéme), na doske je preň miesto .

Ďalej by ste mali skontrolovať interval znakov vstupného napätia, pri ktorom je prúd stabilizovaný cez LED diódy. Môžete sa pokúsiť zvýšiť účinnosť meniča výberom indukčnosti tlmivky L1. Pri nastavovaní je potrebné pamätať na to, že otvorený obvod LED môže viesť k poruche tranzistora s efektom poľa, takže musíte byť veľmi opatrní. Nakoniec by mala byť doska prevodníka pokrytá dvoma vrstvami laku XB-784, ktorý ju ochráni pred vlhkosťou. Pri prevádzke takejto lampy nezabudnite, že pri jej pripájaní k zdroju napájania je potrebné dodržať polaritu.

Baterka na zdroji energie

Baterka na zdroji prúdu, s automatickým vyrovnávaním prúdu v LED, aby LED mohli byť s ľubovoľným rozptylom parametrov (LED VD2 nastavuje prúd, ktorý opakujú tranzistory VT2, VT3, takže prúdy vo vetvách budú napr. rovnaké)
Tranzistory by samozrejme mali byť tiež rovnaké, ale rozptyl ich parametrov nie je taký kritický, takže môžete použiť buď diskrétne tranzistory, alebo ak nájdete tri integrované tranzistory v jednom balení, ich parametre sú čo najbližšie. Pohrajte sa s umiestnením LED, treba zvoliť pár LED-tranzistorov, aby výstupné napätie bolo minimálne, tým sa zvýši účinnosť.
Zavedením tranzistorov sa jas vyrovnal, no majú na sebe odpor a úbytky napätia, čo núti menič zvýšiť výstupnú úroveň na 4V, pre zníženie úbytku napätia na tranzistoroch môžete navrhnúť obvod na obr. toto je upravené prúdové zrkadlo, namiesto referenčného napätia Ube = 0,7 V v obvode na obr. 3 môžete použiť zdroj 0,22 V zabudovaný v prevodníku a udržiavať ho v kolektore VT1 pomocou op-amp, tiež zabudovaný v prevodníku.

Ryža. 4.Svietidlo na napájacom zdroji s automatickým vyrovnávaním prúdu v LED diódach a so zvýšenou účinnosťou

Pretože výstup operačného zosilňovača je typu „otvorený kolektor“, musí byť „vytiahnutý“ k napájaciemu zdroju, ktorý tvorí rezistor R2. Rezistory R3, R4 fungujú ako delič napätia v bode V2 o 2, takže operačný zosilňovač bude udržiavať napätie 0,22 * 2 = 0,44 V v bode V2, čo je o 0,3 V menej ako v predchádzajúcom prípade. Nie je možné vziať delič ešte menej, aby sa znížilo napätie v bode V2. bipolárny tranzistor má odpor Rke a počas prevádzky na ňom klesne napätie Uke, aby tranzistor správne fungoval V2-V1 musí byť väčší ako Uke, pre náš prípad stačí 0,22V. Bipolárne tranzistory však môžu byť nahradené tranzistormi s efektom poľa, v ktorých je odpor medzi kolektorom a zdrojom oveľa menší, čo umožní znížiť delič, takže rozdiel V2-V1 je úplne zanedbateľný.

Plyn.Tlmivka sa musí odoberať s minimálnym odporom, osobitná pozornosť by sa mala venovať maximálnemu prípustnému prúdu, mal by byť rádovo 400 - 1000 mA.
Hodnotenie nezáleží ani tak na maximálnom prúde, takže Analog Devices odporúča niečo medzi 33 a 180uH. V tomto prípade, teoreticky, ak nevenujete pozornosť rozmerom, potom čím väčšia indukčnosť, tým lepšie vo všetkých ohľadoch. V praxi to však nie je úplne pravda, pretože. my mame neidealnu cievku, ma aktivny odpor a nie je linearna, navyse klucovy tranzistor pri nizkom napati uz nevyda 1,5A. Preto je lepšie vyskúšať viacero cievok rôznych typov, prevedení a rôznych hodnotení, aby ste si vybrali cievku s najvyššou účinnosťou a najmenším minimálnym vstupným napätím, t.j. cievka, s ktorou bude baterka svietiť čo najdlhšie.

Kondenzátory.C1 môže byť čokoľvek. C2 je lepšie užívať tantal, pretože. má malý odpor, čo zvyšuje účinnosť.

Schottkyho dióda.Akékoľvek pre prúd do 1A, najlepšie s minimálnym odporom a minimálnym úbytkom napätia.

Tranzistory.Akékoľvek s kolektorovým prúdom do 30 mA, koeficient prúdové zosilnenie rádovo 80 s frekvenciou do 100 MHz, vhodný je KT318.

LED diódy.Môžete bieliť NSPW500BS so žiarou 8000 mCd z Power Light Systems.

Napäťový transformátorADP1110 alebo jeho náhrada ADP1073, aby ste ho mohli použiť, bude potrebné zmeniť obvod na obr. 3, použiť tlmivku 760μG a R1 = 0,212 / 60 mA = 3,5 Ω.

Lucerna na ADP3000-ADJ

Parametre:
Napájanie 2,8 - 10 V, účinnosť cca. 75 %, dva režimy jasu – plný a polovičný.
Prúd cez diódy je 27 mA, v režime polovičného jasu - 13 mA.
Aby sa dosiahla vysoká účinnosť, je žiaduce použiť v obvode čipové komponenty.
Správne zostavený obvod nie je potrebné konfigurovať.
Nevýhodou obvodu je vysoké (1,25V) napätie na vstupe FB (pin 8).
V súčasnosti vyrába najmä Maxim DC/DC meniče s napätím FB cca 0,3V, na ktorých je reálne dosiahnuť účinnosť nad 85%.

Schéma svietidla na Kr1446PN1.

Rezistory R1 a R2 - prúdový snímač. Operačný zosilňovač U2B - zosilňuje napätie odoberané z prúdového snímača. Zosilnenie = R4 / R3 + 1 a je približne 19. Je potrebné zosilnenie také, že pri prúde cez odpory R1 a R2 60 mA výstupné napätie otvorí tranzistor Q1. Zmenou týchto odporov môžete nastaviť ďalšie hodnoty stabilizačného prúdu.
Operačný zosilňovač možno v zásade vynechať. Ide len o to, že namiesto R1 a R2 je umiestnený jeden 10 Ohm rezistor, z ktorého je signál cez 1kOhm rezistor privádzaný na bázu tranzistora a je to. Ale. To povedie k zníženiu účinnosti. Na 10 ohmovom odpore pri prúde 60 mA sa 0,6 voltu - 36 mW márne stráca. V prípade použitia operačného zosilňovača budú straty:
na rezistore 0,5 Ohm pri prúde 60 mA = 1,8 mW + spotreba samotného op-amp je 0,02 mA, nech pri 4 Volt = 0,08 mW.
= 1,88 mW - výrazne menej ako 36 mW.

O komponentoch.

Namiesto KR1446UD2 môže fungovať akýkoľvek nízkovýkonový operačný zosilňovač s nízkym minimálnym napájacím napätím, OP193FS by bol lepší, ale je dosť drahý. Tranzistor v puzdre SOT23. Polárny kondenzátor je menší - typ SS na 10 Voltov. Indukčnosť CW68 100uH pre 710mA. Aj keď je vypínací prúd meniča 1 A, funguje normálne. Má najlepšiu účinnosť. LED som vybral pre najidentickejší pokles napätia pri prúde 20 mA. Zložená baterka v puzdre na dve AA batérie. Miesto pre batérie som skrátil na veľkosť AAA batérií a na uvoľnenom mieste som tento obvod zmontoval povrchovou montážou. Dobre poslúži puzdro na tri AA batérie. Budete musieť nainštalovať iba dva a umiestniť schému na miesto tretieho.

Účinnosť výsledného zariadenia.
Vstup U I P Výstup U I P Účinnosť
Napätie mA mW Napätie mA mW %
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

Výmena žiarovky baterky "Zhuchok" s modulom spoločnostiLuxionLumiledLXHL-NW 98.
Získame oslnivo jasnú baterku s veľmi ľahkým stlačením (v porovnaní so žiarovkou).

Schéma modifikácie a parametre modulu.

StepUP DC-DC konvertory ADP1110 od Analog devices.

Napájanie: 1 alebo 2 batérie 1,5V prevádzkyschopnosť sa udržiava do Uin.=0,9V
spotreba:
*s otvoreným spínačom S1 = 300 mA
*pri zatvorenom spínači S1 = 110mA

LED elektronická baterka
Napájané iba jednou AA alebo AAA AA batériou na mikroobvode (KR1446PN1), ktorý je úplným analógom mikroobvodu MAX756 (MAX731) a má takmer identické vlastnosti.

Ako základ je braná baterka, v ktorej sú ako zdroj energie použité dve AA batérie (akumulátory).
Doska konvertora je umiestnená v lampe namiesto druhej batérie. Na jednom konci dosky je prispájkovaný kontakt z pocínovaného plechu na napájanie obvodu a na druhom konci LED. Kruh rovnakého cínu je umiestnený na záveroch LED. Priemer kruhu by mal byť o niečo väčší ako priemer základne reflektora (o 0,2-0,5 mm), do ktorého je vložená kazeta. Jeden z vývodov diódy (záporný) je prispájkovaný k hrnčeku, druhý (kladný) prechádza a je izolovaný kusom PVC alebo fluoroplastovej hadičky. Účel kruhu je dvojaký. Poskytuje konštrukcii potrebnú tuhosť a zároveň slúži na uzavretie záporného kontaktu obvodu. Z lampy sa vopred vyberie lampa s kazetou a namiesto nej sa umiestni obvod s LED. Pred inštaláciou na dosku sa vodiče LED skrátia tak, aby sa zabezpečilo tesné uloženie „na mieste“ bez vôle. Zvyčajne sa dĺžka vodičov (okrem spájkovania na dosku) rovná dĺžke vyčnievajúcej časti úplne naskrutkovanej základne lampy.
Schéma zapojenia dosky a batérie je znázornená na obr. 9.2.
Ďalej sa lampa zostaví a skontroluje sa jej výkon. Ak je obvod správne zostavený, nie sú potrebné žiadne nastavenia.

Konštrukcia využíva štandardné inštalačné prvky: kondenzátory typu K50-35, tlmivky EC-24 s indukčnosťou 18-22 μH, LED so svietivosťou 5-10 cd s priemerom 5 alebo 10 mm. Samozrejme je možné použiť aj iné LED s napájacím napätím 2,4-5 V. Obvod má dostatočnú výkonovú rezervu a umožňuje napájať aj LED so svietivosťou až 25 cd!

Na niektorých výsledkoch testov tohto dizajnu.
Takto upravený lampáš fungoval s „čerstvou“ batériou bez prerušenia, v zapnutom stave, viac ako 20 hodín! Pre porovnanie, rovnaká baterka v „štandardnej“ konfigurácii (teda s lampou a dvomi „čerstvými“ batériami z rovnakej šarže) fungovala len 4 hodiny.
A ešte jeden dôležitý bod. Ak sú v tomto dizajne použité nabíjateľné batérie, je ľahké sledovať stav ich úrovne vybitia. Faktom je, že prevodník na čipe KR1446PN1 začína stabilne pri vstupnom napätí 0,8-0,9 V. A žiara LED diód je stále jasná, kým napätie na batérii nedosiahne túto kritickú hranicu. Lampa bude pri tomto napätí samozrejme stále horieť, ale len ťažko sa o nej dá hovoriť ako o skutočnom zdroji svetla.

Ryža. 9.2Obrázok 9.3

Doska plošných spojov zariadenia je znázornená na obr. 9.3, a umiestnenie prvkov - na obr. 9.4.

Zapnutie a vypnutie baterky jedným tlačidlom

Obvod je zostavený na čipe CD4013 D-trigger a tranzistore s efektom poľa IRF630 v režime "vypnuté". prúdový odber obvodu je prakticky 0. Pre stabilnú prevádzku D-klopného obvodu je na vstup mikroobvodu pripojený filtračný odpor a kondenzátor, ich funkciou je eliminovať odskok kontaktu. Nepoužité kolíky mikroobvodu je lepšie nikde nepripájať. Mikroobvod pracuje od 2 do 12 voltov, ako vypínač je možné použiť akýkoľvek výkonný tranzistor s efektom poľa, pretože. odpor kolektora-zdroja tranzistora s efektom poľa je zanedbateľný a nezaťažuje výstup mikroobvodu.

CD4013A v balení SO-14, analóg ku K561TM2, 564TM2

Jednoduché obvody generátora.
Nechajte LED napájať zapaľovacím napätím 2-3V od 1-1,5V. Krátke impulzy zvýšeného potenciálu otvárajú p-n prechod. Účinnosť samozrejme klesá, ale toto zariadenie vám umožňuje „vytlačiť“ takmer všetky jeho zdroje z autonómneho zdroja energie.
Drôt 0,1 mm - 100-300 otáčok s kohútikom od stredu, navinutý na toroidnom krúžku.

Stmievateľná LED baterka s režimom majáku

Napájanie mikroobvodu - generátor s nastaviteľným pracovným cyklom (K561LE5 alebo 564LE5), ktorý ovláda elektronický kľúč, sa v navrhovanom zariadení vykonáva zo stupňovitého meniča napätia, ktorý vám umožňuje napájať lampu z jedného galvanického zariadenia. bunka 1.5.
Prevodník je vyrobený na tranzistoroch VT1, VT2 podľa obvodu oscilátora transformátora s kladnou prúdovou spätnou väzbou.
Obvod oscilátora s nastaviteľným pracovným cyklom na vyššie uvedenom čipe K561LE5 bol mierne upravený, aby sa zlepšila linearita regulácie prúdu.
Minimálny odber prúdu baterky so šiestimi paralelne zapojenými supersvietivými bielymi LED L-53MWC od Kingbnght je 2,3 mA.Závislosť odberu prúdu od počtu LED je priamo úmerná.
Režim „Beacon“, kedy LED diódy jasne blikajú nízkou frekvenciou a následne zhasnú, sa realizuje pri nastavení regulácie jasu na maximum a opätovnom zapnutí baterky. Požadovaná frekvencia svetelných zábleskov je regulovaná voľbou kondenzátora C3.
Baterka zostáva funkčná, keď napätie klesne na 1,1 V, aj keď jas je výrazne znížený.
Ako elektronický kľúč bol použitý izolovaný hradlový tranzistor KP501A (KR1014KT1V). Pokiaľ ide o riadiaci obvod, je v dobrej zhode s mikroobvodom K561LE5. Tranzistor KP501A má nasledujúce obmedzujúce parametre, napätie drain-source je 240 V; napätie brány-zdroj - 20 V. odtokový prúd - 0,18 A; výkon - 0,5W
Tranzistory je dovolené zapájať paralelne, najlepšie z rovnakej šarže. Možná náhrada - KP504 s ľubovoľným písmenovým indexom. Pre tranzistory s efektom poľa IRF540 napájacie napätie DD1. generované meničom sa musí zvýšiť na 10 V
V lampe so šiestimi paralelne zapojenými LED L-53MWC je spotreba prúdu približne rovná 120 mA, keď je druhý tranzistor pripojený paralelne k VT3 - 140 mA
Transformátor T1 je navinutý na feritovom krúžku 2000NM K10-6 "4,5. Vinutia sú navinuté v dvoch vodičoch a koniec prvého vinutia je spojený so začiatkom druhého vinutia. Primárne vinutie obsahuje 2-10 závitov, sekundárny - 2 * 20 závitov Priemer drôtu - 0,37 mm.značka - PEV-2. Tlmivka je navinutá na rovnakom magnetickom obvode bez medzery s rovnakým drôtom v jednej vrstve, počet závitov je 38. Indukčnosť tlmivky je 860 μH

Raz som na internete narazil na celkom jednoduchý obvod prevodníka na napájanie LED diód z jednej batérie typu AA. Po montáži som bol naštvaný, pretože okruh sa ukázal ako nefunkčný. Za pol hodinu bol obvod uvedený do funkčného stavu, menovité hodnoty rádiových komponentov boli zmenené a nadbytočné časti boli odstránené, čím sa získal dostatočne kvalitný konvertor, ktorý je schopný napájať LED diódy. výkon až 1 watt.

Samotný obvod pozostáva zo 4 častí a tlmivky. Našťastie sa našla hotová SMD tlmivka (spájkovaná z dosky rádiotelefónu), no vyrobiť ju tiež nie je problém. Tlmivka môže byť vyrobená na prstenci zo žiariviek (dostupné na všetkých energeticky úsporných doskách), obsahuje 15 závitov drôtu 0,15 - 0,2 mm.

Bohužiaľ som nenašiel priamy vodivý tranzistor v prevedení smd a bol použitý výkonný bipolárny tranzistor série KT818, ale pre kompaktnosť dôrazne odporúčam použiť tranzistory smd. Druhý tranzistor reverznej vodivosti urobí doslova každý, napríklad známy KT315.

1 kiloohmový základný odpor je tiež žiaduce použiť vo verzii smd.
1000 pikofaradový kondenzátor nie je kritický, môžete sa odchýliť o 50% jedným alebo druhým smerom (mne to fungovalo aj s kondenzátorom 0,1 mikrofarad, ale LED bude svietiť slabšie).

Pre demonštráciu bol obvod zostavený na doske. Spotreba prúdu je 35 - 40 mA, ale prudko sa zvyšuje, ak sú LED napájané 1 wattom, obvod neumožňuje viac, pretože maximálny výstupný prúd v špičke je 300 mA.

Obvod začína od napätia 0,7 voltu. Maximálne napájacie napätie nie je väčšie ako 2,5 voltu, ak použijete viac, okruh jednoducho nebude fungovať. Výstupné napätie je 3,8 V pri špecifikovaných parametroch induktora.

Zoznam rádiových prvkov

Označenie	Typ	Denominácia	Množstvo	Môj poznámkový blok
	bipolárny tranzistor	KT315A	1	Do poznámkového bloku
	bipolárny tranzistor	KT818A	1	Do poznámkového bloku
C1	Kondenzátor	1 nF	1	Do poznámkového bloku
	Rezistor	1 kOhm	1	Do poznámkového bloku
L1	Induktor		1	Do poznámkového bloku
HL1	Dióda vyžarujúca svetlo		1

Bezpochyby sú LED diódy zďaleka najhospodárnejšími a najodolnejšími svetelnými zdrojmi. Nové zariadenia tejto triedy, ktoré sa objavili v posledných rokoch, urobili akúsi revolúciu v oblasti osvetlenia a osvetlenia. V každodennom živote sa rozšírili LED žiarovky, ktoré spolu s kompaktnými žiarivkami (CFL) nahradili nehospodárne žiarovky a žiarovky s krátkou životnosťou a dnes čoraz viac nahrádzajú kompaktné žiarivky. Žiaľ, napriek ubezpečeniam výrobcov o životnosti, ktorá sa odhaduje na niekoľko desiatok tisíc hodín, LED lampy niekedy zlyhajú a oveľa skôr, než sa plánovalo. A dôvod často nie je v kvalite LED, ale s najväčšou pravdepodobnosťou v lakomosti výrobcov: aby sa ušetrili náklady na lampy, LED diódy v nich sú nútené pracovať v extrémnych podmienkach pri súčasných hodnotách. blízko maximálnej prípustnej hodnoty, čo má výrazný vplyv na rýchlosť degradácie kryštálov a fosforov, ako aj na spoľahlivosť lampy. A ak uvážime, že vzhľadom na malé rozmery svietidiel sa k vyššie uvedenému pridávajú aj nevyhovujúce podmienky chladenia pre LED, niet divu, že niekedy takéto svietidlá zlyhajú už po niekoľkých hodinách prevádzky.

Uvažujme o možnosti obnovenia 7W elektroštandardnej lampy. Jeho vzhľad a pohľad na dosku ovládača zo strany tlačených vodičov je znázornený na obr. 1. Najprv by ste mali nájsť vypálenú LED akýmkoľvek spôsobom a zatvoriť ju prepojkou. Ďalej musíte znížiť prúd cez LED diódy. Na riadenie prúdu sa používa snímač pozostávajúci z dvoch paralelne zapojených odporov SMD (zakrúžkovaných na obr. 1 červeným krúžkom). Na zníženie prúdu je potrebné ich odspájkovať a namiesto ktoréhokoľvek z nich prispájkovať nový s odporom 2 ohmy. Po takejto oprave sa výkon a svetelný výkon lampy trochu zníži, ale bude môcť pracovať dlhú dobu. Vyššie uvedené je plne použiteľné pre podobné žiarovky s výkonom 15 W (obr. 2). Na ich doske, aby ste znížili prúd cez LED diódy, musíte spájkovať jeden z 5,6 ohmových odporov (tiež zakrúžkovaných červenou farbou).

Ryža. 1. Elektroštandardné svietidlo

Ryža. 2. Elektroštandardné svietidlo

Ale niekedy nie je možné obnoviť lampu kvôli poruche ovládača. V tomto prípade môžu byť LED napájané z iného zdroja. Nižšie je možnosť pripojenia dosky LED svietidiel s výkonom 5 alebo 7 W k dvanásťvoltovému zdroju (napríklad autobatérii). V závislosti od menovitého výkonu je v týchto svietidlách inštalovaných 12 alebo 16 LED diód. Takáto lampa môže byť užitočná pre núdzovú alebo automobilovú lampu. Keďže LED diódy sú na doske zapojené do série a nechceli sme meniť schému zapojenia prerezávaním tlačených vodičov a inštaláciou drôtených prepojok, bolo rozhodnuté vyrobiť konvertor, ktorý zvýši napätie batérie na úroveň potrebnú pre LED diódy svietia normálnym jasom (v tomto prípade do 35, resp. 48 V). ).

Schéma jednoduchého meniča, zostaveného zo široko používaných a lacných dielov, je znázornená na obr. 3. Hlavný oscilátor pracujúci na frekvencii asi 25 kHz je postavený na Schmittovom spúšťači DD1.1 podľa typickej schémy. Prvky DD1.2-DD1.6 zapojené paralelne invertujú signál generátora a zvyšujú jeho zaťažiteľnosť, čím poskytujú rýchle nabíjanie a vybíjanie kapacity tranzistora VT2 s efektom poľa. Mikroobvod je napájaný zdrojom energie lampy cez lineárny regulátor napätia DA1, ktorý je súčasťou typického obvodu. Prúdovým snímačom je odpor R5.

Ryža. 3. Schéma jednoduchého meniča

Stabilizačný obvod funguje nasledovne. Ak prúd cez LED diódy presiahne požadovanú hodnotu, tranzistor VT1 sa otvorí, čím sa posunie vstup Schmittovej spúšte DD1.1 s odporom R1. V tomto prípade sa trvanie riadiacich impulzov aplikovaných na bránu tranzistora VT2 s efektom poľa skracuje a trvanie prestávok medzi nimi sa naopak zvyšuje. V dôsledku toho sa prúd cez LED diódy znižuje. Stabilizácia prúdu sa vykonáva v rozsahu vstupného napätia od 9 do 15 V, čo je dosť pre batériu a auto lampu. Rezistor R3 slúži na vybitie kondenzátora C4 po vypnutí meniča (bez neho by bolo po vypnutí napájania dlho pozorované slabé žiarenie LED).

Všetky časti zariadenia sú umiestnené na doske plošných spojov (obr. 4), vyrobenej z jednostranne laminovaného sklolaminátu. Tranzistor VT2 nepotrebuje chladič, ak sa však počas prevádzky jeho puzdro citeľne zahrieva, je možné okrem kontaktnej podložky na doske použitej ako chladič, ku ktorej je prispájkovaný výstup jeho odvádzača, opatriť ho malým chladičom v tvare U vyrobeným zo splošteného kusu medených drôtov s prierezom 2,5 mm 2 a dĺžkou 20 mm. Môžete ho prispájkovať na vyznačené miesto na doske (vedľa tranzistora), ako aj na teplovodnú prírubu samotného tranzistora. Vzhľad hotového uzla je znázornený na obr. 5. Prídavný chladič je vyrobený z hliníkového plechu pre LED panel a jeho vzhľad je znázornený aj na tomto obrázku.

Ryža. 4. Doska plošných spojov a súčiastky na nej

Ryža. 5. Vzhľad hotovej jednotky

Pár slov o detailoch. Okrem toho, čo je uvedené v diagrame, môže byť ako VT1 použitý akýkoľvek n-p-n povrchový tranzistor s nízkym výkonom. Tranzistor s efektom poľa (VT2) - akýkoľvek s odberovým prúdom najmenej 2 A a napätím zdroja kolektora najmenej 80 V, určený na riadenie logických úrovní. Možná náhrada za mikroobvod 74NST14 (DD1) je zo série 74NS14 alebo 74AC14. Namiesto diódy RGP10J (VD1) môžete použiť 1N4007, ktorá sa však bude citeľne zahrievať a účinnosť sa zníži. Diódy série KD226 pracujú prakticky bez zahrievania. Škrtiaca klapka L1 - priemyselná výroba vo valcovom tele, jej typ je neznámy a vzhľad je znázornený na obr. 5 (čierny valec v ľavom dolnom rohu dosky).

Ak nie je možné nájsť integrálny stabilizátor pre 5 V verzie SMD, je možné do výkonového obvodu mikroobvodu DD1 zabudovať parametrický stabilizátor na zenerovej dióde. Môžete ho umiestniť a predradný odpor s odporom 1 kOhm na sedlo mikroobvodu.

Zariadenie zostavené z opraviteľných častí prakticky nevyžaduje nastavenie. Pri prvom zapnutí meniča je vhodné ho napájať z laboratórnej jednotky s nastaviteľným výstupným napätím, postupne ho zvyšovať od 5 V. Ak LED nesvietia, skontrolujte polaritu ich zapojenia, použiteľnosť dielov.

Pri použití náhradných mikroobvodov namiesto tých, ktoré sú uvedené v diagrame (DD1), môže byť potrebné zvoliť kondenzátor C1 alebo induktor L1 pre maximálnu účinnosť. Môže byť potrebné zvoliť odpor R5 na získanie prúdu cez LED 100 mA. Ak požadovaný rezistor nie je k dispozícii medzi dostupnými, môžete nainštalovať R5 s mierne vyšším odporom a zvoliť dodatočný odpor R5 "zapojený paralelne k nemu (zobrazené prerušovanými čiarami v schéme), miesto preň na doske je poskytnuté.

Ďalej by ste mali skontrolovať rozsah hodnôt vstupného napätia, pri ktorom sa vykonáva stabilizácia prúdu cez LED. Môžete sa pokúsiť zvýšiť účinnosť meniča výberom indukčnosti tlmivky L1. Pri nastavovaní je potrebné pamätať na to, že otvorený obvod LED môže viesť k poruche tranzistora s efektom poľa, takže musíte byť veľmi opatrní.

Nakoniec by mala byť doska prevodníka pokrytá dvoma vrstvami laku XB-784, ktorý ju ochráni pred vlhkosťou. Pri prevádzke takejto lampy nezabudnite, že pri jej pripájaní k zdroju napájania je potrebné dodržať polaritu.