Sesetengah skim kuasa LED mudah

Walaupun banyak pilihan di kedai-kedai senter LED pelbagai reka bentuk, hams sedang mengembangkan pilihan mereka sendiri untuk menyalakan LED super terang putih. Pada asasnya, tugas itu berakar kepada bagaimana untuk menggerakkan LED dari hanya satu bateri atau penumpuk, untuk menjalankan penyelidikan praktikal.

Selepas keputusan positif diperoleh, skema itu dibongkar, butiran dimasukkan ke dalam kotak, eksperimen selesai, kepuasan moral berlaku. Selalunya, kajian berhenti pada ini, tetapi kadang-kadang pengalaman memasang pemasangan tertentu pada papan roti masuk ke dalam reka bentuk yang sebenar, dibuat mengikut semua peraturan seni. Berikut adalah beberapa litar mudah yang dibangunkan oleh pengendali radio ham.

Dalam sesetengah kes, sangat sukar untuk menubuhkan siapa yang menjadi skim pengarang, kerana skema yang sama muncul di laman web yang berbeza dan dalam artikel yang berbeza. Selalunya, penulis artikel jujur ​​menulis bahawa artikel ini ditemui di Internet, tetapi yang menerbitkan skim ini untuk kali pertama tidak diketahui. Ramai skim hanya disalin dari papan lampu tanglung Cina yang sama.

Penulis artikel yang anda baca tidak menuntut sebagai pengarang litar baik; ini hanyalah pilihan kecil litar pada topik "LED".

Kenapa kita perlukan penukar

Masalahnya adalah bahawa penurunan voltan langsung LEDsebagai peraturan, tidak kurang dari 2.4 ... 3.4V, jadi dari satu bateri dengan voltan 1.5V, dan lebih banyak lagi bateri dengan voltan 1.2V, adalah mustahil untuk menyalakan LED. Terdapat dua cara keluar. Sama ada menggunakan bateri tiga atau lebih sel galvanik, atau membina sekurang-kurangnya yang paling mudah Penukar DC-DC.

Ia adalah penukar yang akan membolehkan anda menyalakan lampu suluh dengan hanya satu bateri. Penyelesaian ini mengurangkan kos pembekalan kuasa, dan di samping itu, anda dapat menggunakan sepenuhnya sepenuhnya caj sel galvanik: banyak penyongsang bekerja dengan pelepasan bateri yang mendalam sehingga 0.7V! Menggunakan penukar juga mengurangkan saiz lampu suluh.

Litar paling mudah untuk menyalakan lampu LED

Litar adalah penjana penghalang. Ini adalah salah satu litar elektronik klasik, oleh itu, dengan pemasangan dan bahagian-bahagian yang boleh digunakan, ia mula berfungsi dengan serta-merta. Perkara utama dalam litar ini ialah dengan betul mengetepikan Tr1 pengubah dengan betul, tidak mengelirukan penggiliran lilitan.

Sebagai teras bagi pengubah, anda boleh menggunakan cincin ferit dari papan yang tidak dapat digunakan lampu pendarfluor tenaga. Ia cukup untuk menghidupkan beberapa lilitan wayar terlindung dan menyambungkan lilitan seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah.

Pengubah boleh dilaraskan dengan jenis PEV atau PEL jenis penggulungan wayar dengan diameter tidak lebih daripada 0.3 mm, yang akan membolehkan meletakkan sedikit lebih banyak, sekurang-kurangnya 10 ... 15, di gelang, yang sedikit akan meningkatkan operasi litar.

Pengaliran harus dilukai dalam dua wayar, kemudian hubungkan hujung lilitan, seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Permulaan gegelung dalam rajah ditunjukkan oleh titik. Sebagai a transistor anda boleh menggunakan konduktiviti n-p-n transistor kuasa rendah: KT315, KT503 dan sebagainya. Sekarang lebih mudah untuk mencari transistor yang diimport, seperti BC547.

Jika transistor struktur n-p-n tidak ada, maka anda boleh memohon transistor kekonduksian pnpcontohnya KT361 atau KT502. Walau bagaimanapun, dalam kes ini, anda perlu menukar kekutuban bateri.

Resistor R1 dipilih mengikut cahaya LED yang terbaik, walaupun litar berfungsi walaupun digantikan hanya dengan pelompat. Skim di atas hanya bertujuan untuk jiwa, untuk menjalankan eksperimen. Jadi selepas lapan jam operasi berterusan pada satu LED, bateri dari 1.5V "duduk" ke 1.42V. Kita boleh mengatakan bahawa ia hampir tidak dilepaskan.

Untuk mempelajari kapasiti beban litar, anda boleh cuba menghubungkan beberapa lagi LED secara selari. Sebagai contoh, dengan empat LED, litar terus berfungsi dengan agak stabil, dengan enam LED transistor mula panas, dengan lapan LED kecerahan berkurangan dengan nyata, transistor memanas dengan sangat kuat. Tetapi skim itu, bagaimanapun, terus berfungsi. Tetapi ini hanya dalam penyelidikan saintifik, kerana transistor dalam mod ini tidak akan berfungsi untuk masa yang lama.

Penukar dengan penerus

Jika anda bercadang untuk membuat lampu suluh mudah berdasarkan skema ini, anda perlu menambah beberapa butiran lanjut, yang akan memberikan cahaya yang lebih cerah dari LED.

Adalah mudah untuk melihat bahawa dalam litar ini LED dikuasakan bukan dengan denyut, tetapi dengan arus terus. Sememangnya, dalam kes ini, kecerahan cahaya akan sedikit lebih tinggi, dan tahap denyutan cahaya yang dipancarkan akan menjadi kurang. Sebagai diod, mana-mana frekuensi tinggi, sebagai contoh, KD521 (prinsip operasi diod semikonduktor).

Penukar choke

Satu lagi rajah paling mudah ditunjukkan dalam gambar di bawah. Ia agak rumit daripada rajah dalam angka itu. 1, mengandungi 2 transistor, tetapi bukan pengubah dengan dua belitan, ia hanya mempunyai induktor L1. Seperti yang tercekik boleh luka pada cincin semua dari lampu penjimatan tenaga yang sama, yang mana anda perlu menghidupkan hanya 15 pusingan dawai penggulungan dengan diameter 0.3 ... 0.5 mm.

Dengan parameter pendikit yang ditunjukkan pada LED, adalah mungkin untuk mendapatkan voltan sehingga 3.8 V (penurunan voltan terus pada 5730 3.4V LED), yang cukup untuk kuasa LED 1W. Persediaan litar terdiri daripada memilih kapasitor C1 dalam lingkungan ± 50% mengikut kecerahan maksimum LED. Litar ini akan beroperasi apabila voltan bekalan dikurangkan kepada 0.7V, yang memastikan penggunaan maksimum kapasiti bateri.

Sekiranya kita menambah litar yang dipertimbangkan dengan penerus pada diod D1, penapis pada kapasitor C1, dan diod zener D2, kita mendapatkan bekalan kuasa kuasa rendah yang boleh digunakan untuk litar kuasa pada op amp atau komponen elektronik lain. Dalam kes ini, induktansi induktor dipilih dalam 200 ... 350 μH, diod D1 dengan penghalang Schottky, diod zener D2 dipilih mengikut voltan litar yang dibekalkan.

Dengan kombinasi keadaan yang baik, menggunakan penukar seperti itu, anda boleh mendapatkan voltan 7 ... 12 V pada output. Sekiranya anda merancang untuk menggunakan penukar kuasa hanya LED, Zener diode D2 boleh dikecualikan dari litar.

Semua litar yang dipertimbangkan adalah sumber voltan paling mudah: batasan semasa melalui LED dijalankan kira-kira dengan cara yang sama seperti dalam pelbagai kunci utama atau dalam pemetik api dengan LED.

LED menerusi butang kuasa, tanpa sebarang penghalang, dikuasakan oleh 3 ... 4 bateri cakera kecil, yang rintangan dalaman mengehadkan arus melalui LED ke tahap yang selamat.

Litar maklum balas semasa

Dan LED adalah, bagaimanapun, peranti semasa. Ia bukan untuk apa-apa bahawa arus terus ditunjukkan dalam dokumentasi untuk LED. Oleh itu, skim ini untuk menggerakkan LED mengandungi maklum balas semasa: sebaik sahaja arus melalui LED mencapai nilai tertentu, peringkat keluaran diputuskan dari sumber kuasa.

Penstabil voltan juga berfungsi dengan tepat, hanya terdapat maklum balas voltan. Berikut adalah gambarajah untuk menyalakan LED maklum balas semasa.

Pemeriksaan yang teliti menunjukkan bahawa asas litar adalah penjana penghalang yang sama dipasang pada transistor VT2. Transistor VT1 adalah kawalan dalam litar umpan balik. Maklum balas dalam litar ini berfungsi seperti berikut.

LED dikuasakan oleh voltan yang membina kapasitor elektrolitik. Kapasitor dibebankan melalui diod oleh voltan nadi dari pengumpul transistor VT2. Voltan yang disahkan digunakan untuk kuasa LED.

Arus melalui LED mengikuti jalan berikut: kapasitor, LED dengan perintang had, perintang maklum balas semasa (sensor) Roc, dikurangkan kapasitor elektrolitik.

Dalam kes ini, satu drop voltan Uoc = I * Roc dicipta pada perintang maklum balas, di mana saya adalah arus melalui LED. Dengan peningkatan voltan pada kapasitor elektrolitik (penjana, bagaimanapun, kerja-kerja dan caj kapasitor), arus melalui peningkatan LED, dan, akibatnya, voltan merentasi rintang maklum balas Roc juga bertambah.

Apabila Uoc mencapai 0.6V, transistor VT1 dibuka, menutup persimpangan asas pemancar transistor VT2. Transistor VT2 ditutup, penjana penghalang berhenti, dan berhenti mengecas kapasitor elektrolitik. Di bawah pengaruh beban, pelincir kapasitor, voltan merentasi kapasitor jatuh.

Pengurangan voltan merentasi kapasitor menyebabkan penurunan arus melalui LED, dan, akibatnya, pengurangan voltan maklum balas Uoc. Oleh itu, transistor VT1 ditutup dan tidak mengganggu operasi penjana penyekat. Penjana bermula dan kitaran keseluruhan berulang-ulang berulang.

Dengan mengubah rintangan resistor maklum balas, adalah mungkin untuk mengubah arus secara meluas melalui LED. Litar sedemikian dinamakan penstabil semasa.

Pengawal Semasa Bersepadu

Pada masa ini, penstabil semasa untuk LED boleh didapati dalam reka bentuk bersepadu. Sebagai contoh, mikrosirkuit khusus ZXLD381, ZXSC300 boleh dinamakan. Gambar rajah yang ditunjukkan di bawah diambil dari helaian data mikrosirkuit ini.

Angka ini menunjukkan cip peranti ZXLD381. Ia mengandungi penjana PWM (Kawalan Pulse), sensor semasa (Rsense) dan transistor output. Terdapat hanya dua lampiran. Ini adalah LED LED dan induktor L1. Rajah pendawaian biasa ditunjukkan dalam angka berikut. Cip boleh didapati dalam pakej SOT23. Kekerapan generasi 350KHz ditetapkan oleh kapasitor dalaman, adalah mustahil untuk mengubahnya. Kecekapan peranti adalah 85%, bermula di bawah beban sudah mungkin dengan voltan bekalan 0.8V.

Voltan ke hadapan LED mestilah tidak lebih dari 3.5V, seperti yang ditunjukkan dalam garisan bawah di bawah angka. Arus melalui LED dikawal dengan mengubah induktans induktor, seperti ditunjukkan dalam jadual di sebelah kanan angka. Di lorong tengah, arus puncak ditunjukkan, dalam lajur terakhir, arus purata melalui LED. Untuk mengurangkan tahap riak dan meningkatkan kecerahan cahaya, adalah mungkin untuk menggunakan penerus dengan penapis.

Satu LED dengan voltan langsung 3.5 V digunakan di sini, diod frekuensi tinggi D1 dengan penghalang Schottky, kapasitor C1, sebaik-baiknya dengan rintangan siri bersamaan rendah (rendah ESR). Keperluan ini diperlukan untuk meningkatkan kecekapan keseluruhan peranti, untuk memanaskan dioda dan kapasitor sesedikit mungkin. Arus output dipilih dengan memilih induktansi induktor bergantung pada kuasa LED.

Chip ZXSC300

Ia berbeza dari ZXLD381 kerana ia tidak mempunyai transistor keluaran dalaman dan sensor resistor semasa. Penyelesaian ini membolehkan anda untuk meningkatkan arus keluaran peranti dengan ketara, dan oleh itu memohon LED kuasa yang lebih besar.

Perintang luar R1 digunakan sebagai sensor semasa, dengan menukar nilai yang mungkin untuk menetapkan arus yang diperlukan bergantung pada jenis LED. Pengiraan perintang ini dilakukan mengikut formula yang diberikan dalam lembaran data pada cip ZXSC300. Kami tidak akan memberikan formula ini di sini, jika perlu, mudah untuk mencari datasheet dan formula mata-mata dari sana. Arus keluaran hanya terhad oleh parameter transistor output.

Apabila anda menghidupkan semua litar yang dijelaskan buat kali pertama, disarankan untuk menyambungkan bateri melalui perintang 10Ω. Ini akan membantu untuk mengelakkan kematian transistor jika, misalnya, lilitan transformer tidak disambungkan dengan salah. Jika LED menyala dengan perintang ini, maka perintang boleh dikeluarkan dan tetapan selanjutnya dibuat.

Boris Aladyshkin