Vă aduc în atenție un circuit de lanternă LED care este ușor de repetat, dar are caracteristici bune și, de asemenea, nu necesită microcircuite sau alte componente greu de găsit.

Circuitul este un stabilizator step-up convențional - booster. O caracteristică specială este oscilatorul principal, nu am putut găsi un analog, de fapt, este un hibrid între un multivibrator și un multivibrator cu o sarcină activă.

Rezultatul este un generator capabil să funcționeze într-o gamă largă de tensiuni de alimentare, începând de la 1V, având o rezistență scăzută de ieșire și, ca urmare, capabil să furnizeze un curent semnificativ la sarcină (curentul care curge este limitat de curentul maxim al colectorului VT4 ). În plus, este economic - consumul de curent este de aproximativ 2,5 mA și are un semnal de ieșire dreptunghiular neted, cu margini scurte. Figura nr. 1 prezintă schema versiunii originale nu prevede stabilizarea curentului prin LED-uri. Frecvența de generare este de aproximativ 45 kHz, eficiența este de aproximativ 80%, curentul de sarcină este reglat prin selectarea R2.

Constructie si detalii: circuitul este conceput pentru radioamatorii începători, s-a dovedit a fi absolut nepretențios pentru detalii, orice tranzistor de medie sau înaltă frecvență, cu un câștig de cel puțin 100, poate fi utilizat ca inductor poate avea orice design, inductanța nu este critică și poate avea o răspândire semnificativă. În versiunea autorului, au fost folosite două modele. Primul este pe un miez SB 14 din ferită de 2000NM cu un spațiu de 0,2 mm, sârmă cu diametrul de 0,25 mm. până la umplerea cadrului. Al doilea este pe o tijă de ferită de 2000NM cu un diametru de 2 mm și o lungime de 30 mm, înfășurată în trei straturi cu același fir, lungimea de înfășurare de aproximativ 2 cm, fiecare strat a fost atașat folosind „superglue”. Când fabricați sau selectați un inductor finit, trebuie să acordați atenție rezistenței înfășurării, cu cât este mai mică, cu atât mai bine. Ca VT3, este recomandabil să alegeți tranzistori cheie cu o tensiune de saturație scăzută, deși convertorul funcționează cu orice tranzistor, dar suferă de eficiență. Am instalat prima diodă de impuls care a apărut - KD522, dacă aveți un Schottky de dimensiuni mici, este și mai bine. Condensatorul C3 este ceramic, dacă este posibil să îl creșteți la 1 µF, este recomandabil să îl instalați - nu va strica. Câteva cuvinte despre R6, desigur, strica puțin eficiența, dar vă permite să reduceți curentul de supratensă prin LED-uri, dacă nu vă deranjează, îl puteți elimina.

Setare: După asamblare, dispozitivul, dacă instalarea este finalizată fără erori, începe să funcționeze imediat, dar curentul de sarcină trebuie verificat și reglat. Reglarea constă în modificarea rezistenței rezistenței R2. Reglarea se face la tensiunea de alimentare maxima posibila, pe masura ce Upit scade. curent și, în consecință, luminozitatea LED-urilor va scădea.

Figura nr. 2 prezintă un circuit cu stabilizarea curentului de ieșire pentru aceasta, un tranzistor suplimentar este introdus în circuit, iar ratingul R6 este crescut. Proiectarea și funcționarea circuitului sunt similare cu cele descrise mai sus. Setarea are caracteristici asociate cu prezența unui circuit de stabilizare. În primul rând, dezactivând stabilizarea curentului, de exemplu, fără lipire în VT5, la minim Upit setăm, așa cum este descris mai sus, curentul nominal al LED-urilor. Apoi, având activată stabilizarea, la maxim Upit o setăm din nou, dar selectând R6.

Desigur, o astfel de stabilizare nu poate fi numită precizie, dar pentru acest dispozitiv este destul de suficientă. În realitate, circuitul a funcționat în intervalul 2,0 - 2,6 V; 2,5 – 3,6 V. în acest caz, curentul de sarcină a variat între 3-4 mA.

În concluzie, observ că acest circuit are o rezervă semnificativă de curent de ieșire fără a modifica valorile nominale ale părților principale, astfel încât la configurarea sarcinii, curentul a ajuns uneori la 80 mA. Prin urmare, este recomandabil să efectuați configurarea fără LED-uri, înlocuindu-le cu o sarcină echivalentă.

Lista radioelementelor

Desemnare	Tip	Denumirea	Cantitate	Notă	Blocnotesul meu
	Schema nr. 1
VT1, VT2	Tranzistor bipolar	KT315A	2		La blocnotes
VT3	Tranzistor bipolar	KT630A	1		La blocnotes
VT4	Tranzistor bipolar	KT361A	1		La blocnotes
VD1	Dioda	KD522A	1		La blocnotes
C1, C2	Condensator	2,2 nF	2		La blocnotes
C3	Condensator	200 nF	1		La blocnotes
R1	Rezistor	5,1 kOhmi	1		La blocnotes
R2	Rezistor	13 kOhm	1	Selecţie	La blocnotes
R3	Rezistor	15 kOhm	1		La blocnotes
R4	Rezistor	10 kOhm	1		La blocnotes
R5	Rezistor	240 ohmi	1		La blocnotes
R6	Rezistor	10 ohmi	1	Selecţie	La blocnotes
L1	Inductor	200 uH	1		La blocnotes
HL1-HL3	Dioda electro luminiscenta		3		La blocnotes
	Schema nr. 2
VT1, VT2, VT5	Tranzistor bipolar	KT315A	3		La blocnotes
VT3	Tranzistor bipolar	KT630A	1		La blocnotes
VT4	Tranzistor bipolar	KT361A	1		La blocnotes
VD1	Dioda	KD522A	1		La blocnotes
C1, C2	Condensator	2,2 nF	2		La blocnotes
C3	Condensator	200 nF	1		La blocnotes
R1	Rezistor	5,1 kOhmi	1		La blocnotes
R2	Rezistor	15 kOhm	1	Selecţie

CONVERTOR PENTRU LED

Lămpile incandescente au fost înlocuite cu LED-uri, care în multe cazuri le înlocuiesc cu succes. Dar datorită caracteristicii neliniare curent-tensiune, diferite convertoare de tensiune sunt utilizate pentru a alimenta LED-urile de iluminat dintr-o baterie. După cum știți, un LED este alimentat de o tensiune de cel puțin 2 V, iar în funcție de tip, până la 3,5 V. În plus, este nevoie de cel puțin un stabilizator de curent simplu, deoarece pe măsură ce capacitatea bateriei scade, luminozitatea scade si LED-ul. Prin urmare, un simplu rezistor de putere, dintr-o baterie cu o tensiune crescută, va funcționa mai rău decât un convertor. Mai jos sunt diagrame ale convertoarelor simple care pot fi asamblate chiar și de către începători.

Circuitul este alimentat de o baterie AA și este un generator de blocare. Pe colector apar impulsuri de înaltă tensiune, sunt rectificate de o diodă Schottky și încarcă condensatorul. Transformatorul T1 este înfășurat manual pe un miez inel. Pentru a face acest lucru, luați un inel de ferită K10x6x4 și înfășurați două înfășurări de 20 de spire cu fir PEL 0,3. În general, numărul de ture poate fi 6:10, 10:10 sau 10:15. Pentru cea mai bună eficiență și luminozitate, acestea trebuie selectate experimental. Tot ce este disponibil este folosit pentru cadru.

Circuitul folosește un tranzistor cu pierderi reduse pentru a obține o eficiență maximă. Curentul de ieșire poate fi reglat prin rezistența R1.

În continuare vedem o schemă oarecum complicată cu o generație mai stabilă. Consum de curent 15 mA. Convertorul de tensiune este realizat și după circuitul unui generator cu un singur ciclu cu feedback inductiv pe un tranzistor și transformator. Datele de înfășurare sunt aceleași.

Următoarea modernizare a acestui convertor a fost un circuit de la o lanternă LED chinezească:

Aici și în alte circuite, o diodă Schottky cu o cădere scăzută de tensiune este folosită ca diodă (la urma urmei, fiecare jumătate de volt contează). Diodele folosite sunt IN5817, 1GWJ43, 1SS319 sau, în ultimă instanță, D311 sovietic. Aceste diode pot fi preluate de pe placa de control de putere a unei baterii litiu-ion care nu funcționează de la un telefon mobil.Următoarele circuite convertoare sunt realizate pe două tranzistoare și se caracterizează printr-un curent de ieșire crescut - până la 25 mA. Un convertor asamblat corect nu necesită reglare decât dacă înfășurările transformatorului sunt inversate;

Transformatorul folosit este similar, dar numărul de spire în înfășurări este de 40. Tranzistoarele costă C2458 și C3279. Datorită feedback-ului asupra tranzistorului C2458, se obține o simplă stabilizare a curentului și, în consecință, luminozitatea LED-ului.

O altă versiune a convertorului cu doi tranzistori:

Nu este nevoie să înfășurați transformatorul aici, deoarece este utilizat un inductor gata făcut de 300 - 1000 μH.

Ultimul circuit convertor a fost, de asemenea, copiat dintr-o lampă LED chinezească și funcționează excelent atunci când este asamblat.

Prima pornire a unui dispozitiv asamblat corect trebuie efectuată în modul de testare, în care energia din baterie este furnizată printr-un rezistor de 10 ohmi, astfel încât tranzistoarele să nu se ardă dacă bornele transformatorului sunt conectate incorect. Dacă LED-ul nu se aprinde, este necesar să schimbați bornele înfășurării primare sau secundare a transformatorului. Dacă acest lucru nu ajută, verificați funcționalitatea tuturor elementelor și a instalării.

Din experiența personală, pot observa că în toate circuitele de mai sus, tranzistoarele interne KT315 - KT3102 sunt adesea lansate cu succes. Numărul de înfășurări ale transformatorului trebuie selectat pentru luminozitate și eficiență maximă. „Tot ce a venit la îndemână” gata făcut din diverse echipamente a fost folosit ca sufocare. Nu este recomandat să instalați cele mai ieftine (0,1 W) LED-uri de 5 mm. Este mai bine să plătiți suplimentar și să cumpărați un LED de 10 mm cu 0,5 euro. Luminozitatea va crește semnificativ. Rezultate și mai bune vor fi obținute după instalarea specială

Să luăm în considerare produsele LED, variind de la vechi de 5 mm până la LED-uri super-luminoase de mare putere a căror putere ajunge la 10 W.

Pentru a alege lanterna „potrivită” pentru nevoile dvs., trebuie să înțelegeți ce fel de lanterne cu LED există și caracteristicile acestora.

Ce diode sunt folosite la lanterne?

Luminile LED de mare putere au început cu dispozitive cu senzori de 5 mm.

Lanternele LED cu design complet diferite, de la buzunar la camping, au devenit larg răspândite la mijlocul anilor 2000. Prețul lor a scăzut considerabil, iar luminozitatea și durata de viață lungă a unei singure încărcări a bateriei și-au jucat rolul.

LED-urile ultra-luminoase albe de 5 mm consumă 20 până la 50 mA de curent, cu o cădere de tensiune de 3,2-3,4 volți. Intensitate luminoasă – 800 mcd.

Se comportă foarte bine în lanternele miniaturale cu breloc. Dimensiunea mică vă permite să purtați această lanternă cu dvs. Acestea sunt alimentate fie de baterii „mini-pen”, fie de mai multe „tablete” rotunde. Adesea folosit la brichetele lanternei.

Acestea sunt tipurile de LED-uri care au fost instalate în felinarele chinezești de mulți ani, dar viața lor se apropie treptat de sfârșit.

În luminile de căutare cu o dimensiune mare a reflectorului, este posibil să se monteze zeci de astfel de diode, dar astfel de soluții trec treptat în fundal, iar alegerea cumpărătorilor este în favoarea lanternelor cu LED-uri puternice de tip Cree.

Lumină de căutare cu LED-uri de 5 mm

Aceste lanterne funcționează cu baterii AA, AAA sau baterii reîncărcabile. Sunt ieftine și inferioare atât ca luminozitate, cât și ca calitate, față de lanternele moderne cu cristale mai puternice, dar mai multe despre asta mai jos.

În dezvoltarea în continuare a lanternelor, producătorii au trecut prin multe opțiuni, dar piața produselor de calitate este ocupată de lanterne cu matrice puternice sau LED-uri discrete.

Ce fel de LED-uri sunt folosite la lanternele de mare putere?

Lanterne puternice înseamnă lanterne moderne de diferite tipuri, de la cele de mărimea unui deget până la lumini uriașe de căutare.

În astfel de produse, marca Cree este relevantă în 2017. Acesta este numele unei companii americane. Produsele sale sunt considerate una dintre cele mai avansate în domeniul tehnologiei LED. O alternativă este LED-ul de la producătorul Luminus.

Astfel de lucruri sunt semnificativ superioare LED-urilor de la felinarele chinezești.

Ce LED-uri Cree sunt cel mai frecvent instalate în lanterne?

Modelele sunt numite formate din trei sau patru caractere, separate printr-o cratimă. Deci diode Cree XR-E, XR-G, XM-L, XP-E. Modelele XP-E2, G2 sunt cel mai des folosite pentru lanterne mici, în timp ce XM-L și L2 sunt foarte versatile.

Ele sunt folosite începând de la așa-numitele. Lanternele EDC (transport zilnic) variază de la lanterne mici, mai mici decât palma mâinii, până la lanterne mari și serioase de căutare.

Să ne uităm la caracteristicile LED-urilor de mare putere pentru lanterne.

Nume	Cree XM-L T6	Cree XM-L2	Cree XP-G2	Cree XR-E
Fotografie
U, V	2,9	2,85	2,8	3,3
Sunt o	700	700	350	350
P, W	2	2	1	1
Temperatura de funcționare, °C
Flux luminos, Lm	280	320	145	100
Unghiul de iluminare, °	125	125	115	90
Indicele de redare a culorii, Ra	80-90	70-90	80-90	70-90

Principala caracteristică a LED-urilor pentru lanterne este fluxul luminos. Luminozitatea lanternei și cantitatea de lumină pe care o poate furniza sursa depind de aceasta. LED-uri diferite, care consumă aceeași cantitate de energie, pot diferi semnificativ în luminozitate.

Să ne uităm la caracteristicile LED-urilor din lanternele cu reflectoare mari :

Nume
Fotografie
U, V	5,7; 8,55; 34,2;	6; 12;	3,6	3,5
Sunt o	1100; 735; 185;	2500; 1250	5000	9000...13500
P, W	6,3	8,5	18	20...40
Temperatura de funcționare, °C
Flux luminos, Lm	440	510	1250	2000...2500
Unghiul de iluminare, °	115	120	100	90
Indicele de redare a culorii, Ra		70-90	80-90	80-90

Vânzătorii nu indică adesea numele complet al diodei, tipul și caracteristicile acesteia, ci un marcaj alfanumeric abreviat, ușor diferit:

Pentru XM-L: T5; T6; U2;
XP-G: R4; R5; S2;
XP-E: Q5; R2; R;
pentru XR-E: P4; Q3; Q5; R.

Lanterna poate fi numită „Laternă EDC T6”, există informații mai mult decât suficiente într-o asemenea concizie.

Reparatie lanterne

Din păcate, prețul unor astfel de lanterne este destul de mare, la fel ca și diodele în sine. Și nu este întotdeauna posibil să achiziționați o lanternă nouă în cazul unei avarii. Să ne dăm seama cum să schimbăm LED-ul într-o lanternă.

Pentru a repara o lanternă, aveți nevoie de un set minim de instrumente:

Ciocan de lipit;
flux;
lipire;
şurubelniţă;
multimetrul

Pentru a ajunge la sursa de lumină trebuie să deșurubați capul lanternei, acesta este de obicei atașat la o conexiune filetată.

În modul de testare a diodei sau de măsurare a rezistenței, verificați dacă LED-ul funcționează corect. Pentru a face acest lucru, atingeți sondele negre și roșii de bornele LED, mai întâi într-o singură poziție, apoi schimbați-le pe cele roșii și negre.

Dacă dioda funcționează corect, atunci într-una dintre poziții va exista rezistență scăzută, iar în cealaltă - ridicată. În acest fel, determinați că dioda funcționează și conduce curentul într-o singură direcție. Dioda poate emite lumină slabă în timpul testării.

În caz contrar, va exista un scurtcircuit sau o rezistență mare (deschisă) în ambele poziții. Apoi trebuie să înlocuiți dioda din lanternă.

Acum trebuie să dezlipiți LED-ul de la lanternă și, respectând polaritatea, să lipiți unul nou. Aveți grijă când alegeți un LED, luați în considerare consumul de curent și tensiunea pentru care este proiectat.

Dacă neglijezi acești parametri, în cel mai bun caz lanterna se va usca rapid, în cel mai rău caz șoferul va eșua.

Un driver este un dispozitiv pentru alimentarea unui LED cu curent stabilizat din diferite surse. Driverele sunt fabricate industrial pentru alimentarea cu energie dintr-o rețea de 220 volți, dintr-o rețea electrică auto - 12-14,7 volți, din baterii Li-ion, de exemplu, dimensiunea 18650. Cele mai puternice lanterne sunt echipate cu șofer.

Creșterea puterii lanternei

Dacă nu sunteți mulțumit de luminozitatea lanternei sau v-ați dat seama cum să înlocuiți LED-ul într-o lanternă și doriți să-l actualizați, înainte de a cumpăra modele grele, studiați principiile de bază ale funcționării LED-urilor și limitările în funcționarea acestora .

Matricelor de diode nu le place supraîncălzirea - acesta este postulatul principal! Iar înlocuirea LED-ului dintr-o lanternă cu una mai puternică poate duce la această situație. Acordați atenție modelelor în care sunt instalate diode mai puternice și comparați-le cu ale dvs., dacă sunt similare ca dimensiune și design, schimbați-le.

Dacă lanterna este mai mică, va fi necesară o răcire suplimentară. Am scris mai multe despre fabricarea caloriferelor cu propriile noastre mâini.

Dacă încercați să instalați un astfel de gigant precum Cree MK-R într-o lanternă miniaturală cu breloc, va eșua rapid din cauza supraîncălzirii și va fi o risipă de bani. O ușoară creștere a puterii (câțiva wați) este acceptabilă fără a actualiza lanterna în sine.

În caz contrar, procesul de înlocuire a mărcii de LED într-o lanternă cu una mai puternică este descris mai sus.

Lumini de poliție

Lanterna LED Politie cu soc

Astfel de felinare strălucesc puternic și pot acționa ca un mijloc de autoapărare. Cu toate acestea, au probleme și cu LED-urile.

Cum să înlocuiți LED-ul într-o lanternă de poliție

Gama largă de modele este foarte greu de acoperit într-un singur articol, dar se pot da recomandări generale pentru reparații.

Când reparați o lanternă cu un pistol paralizant, aveți grijă, de preferință folosiți mănuși de cauciuc pentru a evita șocurile electrice.
Lanternele cu protecție împotriva prafului și umezelii sunt asamblate pe un număr mare de șuruburi. Ele diferă ca lungime, așa că notează-te de unde ai deșurubat cutare sau cutare șurub.
Sistemul optic al lanternei Police vă permite să reglați diametrul spotului luminos. La dezasamblarea corpului, faceți semne pe poziția în care se aflau piesele înainte de îndepărtare, altfel va fi dificil să puneți unitatea cu lentila înapoi.

Înlocuirea LED-ului, a unității convertorului de tensiune, a driverului și a bateriei este posibilă folosind un kit de lipit standard.

Ce fel de LED-uri sunt folosite la felinarele chinezești?

Multe produse sunt acum achiziționate de pe Aliexpress, unde puteți găsi atât produse originale, cât și copii chinezești care nu corespund descrierii menționate. Prețul pentru astfel de dispozitive este comparabil cu prețul originalului.

Într-o lanternă care pretinde un LED Cree, s-ar putea să nu fie acolo, în cel mai bun caz, va exista o diodă de un tip sincer diferit, în cel mai rău caz, una care va fi greu de distins de originalul ca aspect.

Ce ar putea presupune asta? LED-urile ieftine sunt realizate în condiții low-tech și nu produc puterea declarată. Au randament redus, motiv pentru care au incalzire crescuta a carcasei si a cristalului. După cum sa spus deja, supraîncălzirea este cel mai rău inamic pentru dispozitivele LED.

Acest lucru se întâmplă deoarece, atunci când este încălzit, curentul prin semiconductor crește, în urma căruia încălzirea devine și mai puternică, puterea este eliberată și mai mult, iar această avalanșă duce la defectarea sau spargerea LED-ului.

Dacă încercați și petreceți timp căutând informații, puteți determina originalitatea produsului.

Comparați originalul și cel fals

LatticeBright este un producător chinez de LED-uri care face produse foarte asemănătoare cu Cree, probabil o coincidență a gândirii de design (sarcasm).

Comparație dintre copia chineză și originalul Cree

Pe substraturi aceste clone arată așa. Puteți observa varietatea de forme ale substraturilor LED produse în China.

Detectarea contrafacerii prin substrat LED

Contrafacerile sunt realizate destul de abil; mulți vânzători nu indică această „brandă” în descrierea produsului și unde sunt fabricate LED-urile pentru lanterne. Calitatea unor astfel de diode nu este cea mai proastă dintre gunoiul chinezesc, dar este, de asemenea, departe de originală.

Instalarea unui LED în locul unei lămpi cu incandescență

Mulți oameni au curse de cai sau lămpi cu incandescență care adună praful în lucrurile vechi și îl puteți transforma cu ușurință în LED. Pentru aceasta, există fie soluții gata făcute, fie cele de casă.

Folosind un bec spart și LED-uri, cu puțină ingeniozitate și lipire, puteți face un înlocuitor grozav.

În acest caz, este necesar un butoi de fier pentru a îmbunătăți îndepărtarea căldurii de la LED. Apoi, trebuie să lipiți toate piesele între ele și să le fixați cu lipici.

La asamblare, aveți grijă - evitați scurtcircuitarea cablurilor, lipiciul fierbinte sau tubul termocontractabil va ajuta în acest sens. Contactul central al lămpii trebuie dezlipit - se va forma o gaură. Treceți cablul rezistenței prin el.

Apoi, trebuie să lipiți cablul liber al LED-ului la bază, iar rezistența la contactul central. Pentru o tensiune de 12 volți ai nevoie de un rezistor de 500 Ohm, pentru o tensiune de 5 V – 50-100 Ohmi, pentru alimentare de la o baterie Li-ion 3.7V – 10-25 Ohmi.

Cum se face o lampă LED dintr-o lampă cu incandescență

Selectarea unui LED pentru o lanternă este mult mai dificilă decât înlocuirea lui. Este necesar să se țină cont de o mulțime de parametri: de la luminozitate și unghiul de dispersie până la încălzirea carcasei.

În plus, nu trebuie să uităm de sursa de alimentare pentru diode. Dacă stăpânești tot ceea ce este descris mai sus, dispozitivele tale vor străluci mult timp și de înaltă calitate!

Lanterna LED.

http://ua1zh. *****/led_driver/led_driver. htm

A venit toamna, afară e deja întuneric și încă nu sunt becuri la intrare. L-am înșurubat... A doua zi - nu din nou. Da, acestea sunt realitățile vieții noastre... Am cumpărat o lanternă pentru soția mea, dar s-a dovedit a fi prea mare pentru poșeta ei. A trebuit să o fac eu. Schema nu se pretinde a fi originală, dar poate că va funcționa pentru cineva - judecând după forumurile de pe Internet, interesul pentru o astfel de tehnologie nu scade. Prevăd posibile întrebări - „Nu este mai ușor să iei un cip gata făcut ca ADP1110 și să nu te deranjezi?” Da, desigur, este mult mai ușor
Dar costul acestui cip în Chip&Dip este de 120 de ruble, comanda minimă este de 10 buc, iar timpul de execuție este de o lună. Fabricarea acestui design mi-a luat exact 1 oră și 12 minute, inclusiv timpul pentru prototipare, cu un cost de 8 ruble per LED. Un radioamator care se respectă va găsi întotdeauna restul în coșul de gunoi.

De fapt, întreaga schemă:

HSincer, voi jura dacă cineva va întreba - pe ce principiu funcționează toate astea?

Și te voi certa și mai multDa, dacă cer un sigiliu...

Mai jos este un exemplu de design practic. Pentru caz, a fost luată o cutie potrivită dintr-un fel de parfum. Dacă doriți, puteți face lanterna și mai compactă - totul este determinat de carcasa folosită. Acum mă gândesc să pun o lanternă în corp de la un marker gros.

Un pic despre detalii: am luat tranzistorul KT645. Acesta tocmai a venit la îndemână. Puteți experimenta cu selectarea VT1 dacă aveți timp și, prin urmare, crește ușor eficiența, dar este puțin probabil să puteți obține o diferență radicală cu tranzistorul utilizat. Transformatorul este înfășurat pe un inel de ferită adecvat, cu permeabilitate ridicată, cu un diametru de 10 mm și conține 2x20 spire de sârmă PEL-0.31. Înfășurările sunt înfășurate cu două fire deodată, este posibil fără răsucire - acesta nu este un ShTTL... Diodă redresoare - orice Schottky, condensatori - SMD de tantal pentru o tensiune de 6 volți. LED - orice alb super-luminos cu o tensiune de 3-4 volți. Când se folosește o baterie cu o tensiune nominală de 1,2 volți ca baterie, curentul prin LED-ul pe care l-am avut era de 18 mA, iar când se folosește o baterie uscată cu o tensiune nominală de 1,5 volți, acesta a fost de 22 mA, ceea ce oferă putere maximă de lumină. . În general, dispozitivul a consumat aproximativ 30-35mA. Având în vedere utilizarea ocazională a lanternei, bateria poate dura un an.

Când tensiunea bateriei este aplicată circuitului, căderea de tensiune pe rezistorul R1 în serie cu LED-ul de înaltă luminozitate este de 0 V. Prin urmare, tranzistorul Q2 este oprit și tranzistorul Q1 este în saturație. Starea saturată a lui Q1 pornește MOSFET-ul, furnizând astfel tensiunea bateriei LED-ului prin inductanță. Pe măsură ce curentul care trece prin rezistorul R1 crește, acesta pornește tranzistorul Q2 și oprește tranzistorul Q1 și, prin urmare, tranzistorul MOSFET. În timpul stării oprite a MOSFET-ului, inductanța continuă să furnizeze energie LED-ului prin dioda Schottky D2. LED-ul HB este un LED alb Lumiled de 1 W. Rezistorul R1 ajută la controlul luminozității LED-ului. Creșterea valorii rezistorului R1 reduce luminozitatea strălucirii. http://www. *****/shem/schematics. html? di=55155

Realizarea unei lanterne moderne

http://www. *****/schemes/contribute/constr/light2.shtml

Orez. 1. Schema schematică a stabilizatorului de curent

Folosind circuitul stabilizator al curentului de impuls (Fig. 1), cunoscut de mult în cercurile radioamatorilor, folosind componente radio moderne la prețuri accesibile, puteți asambla o lanternă LED foarte bună.

Pentru modificare și modificare, autorul a achiziționat o lanternă mongrel cu o baterie de 6 V 4 Ah, un „reflector” pe o lampă de 4,8 V 0,75 A și o sursă de lumină difuză pe un LDS de 4 W. Becul cu incandescență „original” a devenit aproape imediat negru din cauza funcționării la o tensiune prea mare și s-a defectat după câteva ore de funcționare. O încărcare completă a bateriei a fost suficientă pentru 4-4,5 ore de funcționare. Pornirea LDS a încărcat în general bateria cu un curent de aproximativ 2,5 A, ceea ce a dus la descărcarea acesteia după 1-1,5 ore.

Pentru a îmbunătăți lanterna, pe piața radio au fost achiziționate LED-uri albe de marcă necunoscută: unul cu o divergență a fasciculului de 30o și un curent de funcționare de 100 mA pentru „reflector”, precum și o duzină de LED-uri mate cu un curent de funcționare de 100 mA. 20 mA pentru a înlocui LDS. Conform schemei (Fig. 1), a fost asamblat un generator de curent stabil cu o eficiență de aproximativ 90%. Circuitul stabilizatorului a făcut posibilă utilizarea unui comutator standard pentru a comuta LED-urile. LED-ul2 indicat în diagramă este o baterie de 10 paralel conectate LED-uri albe identice, fiecare nominalizat pentru un curent de 20 mA. Conectarea în paralel a LED-urilor nu pare pe deplin recomandată din cauza neliniarității și abruptului caracteristicilor lor curent-tensiune, dar experiența a arătat că răspândirea parametrilor LED-urilor este atât de mică încât chiar și cu o astfel de conexiune curenții lor de funcționare sunt aproape la fel. Ceea ce este important este identitatea completă a LED-urilor, dacă este posibil, acestea ar trebui achiziționate „din același ambalaj din fabrică”.

După modificare, „reflectorul” a devenit, desigur, puțin mai slab, dar a fost destul de suficient, modul de lumină difuză nu s-a schimbat vizual. Dar acum, datorită eficienței ridicate a stabilizatorului de curent, atunci când utilizați modul direcțional, un curent de 70 mA este consumat din baterie, iar în modul difuz, mA, adică lanterna poate funcționa fără reîncărcare timp de aproximativ 50 mA. sau, respectiv, 25 de ore. Luminozitatea nu depinde de gradul de descărcare al bateriei datorită stabilizării curentului.

Circuitul stabilizator de curent funcționează după cum urmează: atunci când circuitul este alimentat, tranzistoarele T1 și T2 sunt blocate, T3 este deschis, deoarece o tensiune de deblocare este aplicată la poarta sa prin rezistorul R3. Datorită prezenței inductorului L1 în circuitul LED, curentul crește fără probleme. Pe măsură ce curentul din circuitul LED crește, căderea de tensiune pe lanțul R5-R4 crește de îndată ce atinge aproximativ 0,4 V, tranzistorul T2 se va deschide, urmat de T1, care la rândul său va închide comutatorul de curent T3; Creșterea curentului se oprește, în inductor apare un curent de autoinducție, care începe să curgă prin dioda D1 prin LED și un lanț de rezistențe R5-R4. De îndată ce curentul scade sub un anumit prag, tranzistoarele T1 și T2 se vor închide, T3 se va deschide, ceea ce va duce la un nou ciclu de acumulare de energie în inductor. În modul normal, procesul oscilator are loc la o frecvență de ordinul zecilor de kiloherți.

Despre detalii: nu există cerințe speciale pentru piese, puteți utiliza rezistențe și condensatoare de dimensiuni mici; În loc de tranzistorul IRF510, puteți utiliza IRF530 sau orice tranzistor de comutare cu efect de câmp cu canal n cu un curent mai mare de 3 A și o tensiune mai mare de 30 V. Dioda D1 trebuie să fie cu o barieră Schottky pentru un curent de mai mult de 1 A dacă instalați chiar și un tip KD212 de înaltă frecvență, eficiența va scădea până la 75-80%. Inductorul poate fi făcut în casă; este înfășurat cu un fir nu mai subțire de 0,6 mm sau mai bine - un pachet de mai multe fire mai subțiri. Sunt necesare aproximativ 20-30 de spire de sârmă per miez de armătură B16-B18 cu un spațiu nemagnetic de 0,1-0,2 mm sau aproape de ferită de 2000NM. Dacă este posibil, grosimea golului nemagnetic este selectată experimental în funcție de eficiența maximă a dispozitivului. Rezultate bune pot fi obținute cu ferite din inductoare importate instalate în sursele de alimentare cu comutație și, de asemenea, în lămpile de economisire a energiei. Astfel de miezuri au aspectul unei bobine de fir și nu necesită un cadru sau un spațiu nemagnetic. Bobinele pe miezuri toroidale din pulbere de fier presat, care pot fi găsite în sursele de alimentare ale computerelor (inductoarele filtrului de ieșire sunt înfășurate pe ele), funcționează foarte bine. Intervalul nemagnetic din astfel de miezuri este distribuit uniform pe tot volumul datorită tehnologiei de producție.

Același circuit stabilizator poate fi utilizat împreună cu alte baterii și baterii cu celule galvanice cu o tensiune de 9 sau 12 volți fără nicio modificare a circuitului sau a valorii celulelor. Cu cât tensiunea de alimentare este mai mare, cu atât lanterna va consuma mai puțin curent de la sursă, eficiența acesteia va rămâne neschimbată. Curentul de stabilizare de funcționare este stabilit de rezistențele R4 și R5. Dacă este necesar, curentul poate fi crescut la 1 A fără utilizarea radiatoarelor pe piese, doar prin selectarea rezistenței rezistențelor de setare.

Încărcătorul de baterie poate fi lăsat „original” sau asamblat după oricare dintre schemele cunoscute, sau chiar folosit extern pentru a reduce greutatea lanternei.

Dispozitivul este asamblat prin instalarea suspendată în cavitățile libere ale corpului lanternei și umplut cu adeziv termofuzibil pentru etanșare.

De asemenea, este o idee bună să adăugați un nou dispozitiv la lanternă: un indicator de încărcare a bateriei (Fig. 2).

Orez. 2. Schema schematică a indicatorului nivelului de încărcare a bateriei.

Dispozitivul este în esență un voltmetru cu o scară LED discretă. Acest voltmetru are două moduri de funcționare: în primul, estimează tensiunea de pe acumulatorul care se descarcă, iar în al doilea, tensiunea de pe baterie care se încarcă. Prin urmare, pentru a evalua corect gradul de încărcare, au fost selectate diferite game de tensiune pentru aceste moduri de funcționare. În modul de descărcare, bateria poate fi considerată complet încărcată atunci când tensiunea de pe ea este de 6,3 V, când este complet descărcată, tensiunea va scădea la 5,9 V. În procesul de încărcare, tensiunile sunt diferite, o baterie este considerată complet încărcat dacă tensiunea la bornele este de 7, 4 V. În legătură cu aceasta, a fost dezvoltat un algoritm pentru funcționarea indicatorului: dacă încărcătorul nu este conectat, adică la borna „+ Charge” nu există tensiune, cristalele „portocalii” ale LED-urilor în două culori sunt dezactivate și tranzistorul T1 este blocat. DA1 generează tensiunea de referință determinată de rezistența R8. Tensiunea de referință este furnizată unei linii de comparatoare OP1.1 - OP1.4, pe care este implementat voltmetrul în sine. Pentru a vedea cât de multă încărcare a rămas în baterie, trebuie să apăsați butonul S1. În acest caz, tensiunea de alimentare va fi furnizată întregului circuit și, în funcție de tensiunea bateriei, se va aprinde un anumit număr de LED-uri verzi. Când este complet încărcată, întreaga coloană de 5 LED-uri verzi se va aprinde când este complet descărcată, doar unul, cel mai jos LED, se va aprinde; Dacă este necesar, tensiunea este reglată prin selectarea rezistenței rezistenței R8. Dacă încărcătorul este pornit, prin terminalul „+ Încărcare”. iar dioda D1 furnizează tensiune circuitului, inclusiv părțile „portocalii” ale LED-urilor. În plus, T1 deschide și conectează rezistența R9 în paralel cu rezistența R8, ca urmare a creșterii tensiunii de referință generată de DA1, ceea ce duce la o modificare a pragurilor de răspuns ale comparatoarelor - voltmetrul este reglat la o tensiune mai mare. În acest mod, tot timpul în care bateria se încarcă, indicatorul afișează procesul de încărcare și cu o coloană de LED-uri strălucitoare, doar că de această dată coloana este portocalie.

Lanterna LED de casa

Articolul este dedicat turiștilor radioamatori și tuturor celor care s-au confruntat într-un fel sau altul cu problema unei surse de iluminat economice (de exemplu, un cort pe timp de noapte). Deși lanternele LED nu au surprins pe nimeni în ultima vreme, voi împărtăși în continuare experiența mea în realizarea unui astfel de dispozitiv și voi încerca să răspund și la întrebările celor care vor să repete designul.

Notă: Articolul este destinat radioamatorilor „avansați” care cunosc bine legea lui Ohm și au ținut un fier de lipit în mâini.

Baza a fost o lanternă achiziționată „VARTA” alimentată cu două baterii AA:

https://pandia.ru/text/78/440/images/image006_50.jpg" width="600" height="277 src=">

Iată cum arată diagrama asamblată:

Punctele de referință sunt picioarele cipului DIP.

Câteva explicații la diagramă: Condensatoare electrolitice - CHIP de tantal. Au rezistență în serie scăzută, ceea ce îmbunătățește ușor eficiența. Dioda Schottky - SM5818. Choke-urile trebuiau conectate în paralel, deoarece nu exista un rating adecvat. Condensator C2 - K10-17b. LED-uri - alb super strălucitor L-53PWC "Kingbright". După cum se poate observa în figură, întregul circuit se potrivește cu ușurință în spațiul gol al unității care emiță lumină.
Tensiunea de ieșire a stabilizatorului în acest circuit de conectare este de 3,3 V. Deoarece căderea de tensiune pe diode în intervalul de curent nominal (15-30mA) este de aproximativ 3,1 V, cei 200 mV în plus au trebuit să fie semănați pe un rezistor conectat în serie cu ieșirea. În plus, un rezistor de serie mică îmbunătățește liniaritatea sarcinii și stabilitatea circuitului. Acest lucru se datorează faptului că dioda are un TCR negativ, iar atunci când este încălzită, căderea sa de tensiune directă scade, ceea ce duce la o creștere bruscă a curentului prin diodă atunci când este alimentată de la o sursă de tensiune. Nu a fost nevoie de egalizarea curenților prin diode conectate în paralel - nu au fost observate diferențe de luminozitate cu ochii. Mai mult, diodele erau de același tip și luate din aceeași cutie.
Acum despre designul emițătorului de lumină. Poate acesta este cel mai interesant detaliu. După cum puteți vedea în fotografii, LED-urile din circuit nu sunt etanșate, ci sunt o parte detașabilă a structurii. Am decis să fac asta pentru a nu strica lanterna și, dacă este necesar, aș putea introduce un bec obișnuit în ea. Ca urmare a multor gândiri despre uciderea a două păsări dintr-o singură piatră, s-a născut acest design:

Cred că aici nu este nevoie de o explicație specială. Becul original de la aceeași lanternă este eviscerat, se fac 4 tăieturi în flanșă pe 4 părți (una era deja acolo). 4 LED-uri sunt dispuse simetric intr-un cerc cu ceva splay pentru un unghi de acoperire mai mare (a trebuit sa le pilez putin la baza). Terminalele pozitive (după cum s-a dovedit conform diagramei) sunt lipite pe bază lângă tăieturi, iar bornele negative sunt introduse din interior în orificiul central al bazei, tăiate și, de asemenea, lipite. Rezultatul este o „lampodiodă” care ia locul unui bec incandescent obișnuit.

Și, în sfârșit, despre rezultatele testelor. Bateriile pe jumătate descărcate au fost luate pentru testare pentru a le aduce rapid la linia de sosire și a înțelege de ce este capabilă lanterna nou făcută. Au fost măsurate tensiunea bateriei, tensiunea de sarcină și curentul de sarcină. Executarea a început cu o tensiune a bateriei de 2,5V, la care LED-urile nu se mai aprind direct. Stabilizarea tensiunii de ieșire (3,3V) a continuat până când tensiunea de alimentare a fost redusă la ~1,2V. Curentul de sarcină a fost de aproximativ 100 mA (~ 25 mA per diodă). Apoi tensiunea de ieșire a început să scadă ușor. Circuitul a trecut într-un alt mod de funcționare, în care nu se mai stabilizează, ci scoate tot ce poate. În acest mod, a funcționat până la o tensiune de alimentare de 0,5V! Tensiunea de ieșire a scăzut la 2,7 V, iar curentul de la 100 mA la 8 mA. Diodele erau încă aprinse, dar luminozitatea lor era suficientă doar pentru a ilumina gaura cheii din intrarea întunecată. După aceasta, bateriile practic au încetat să se mai descarce, deoarece circuitul a încetat să mai consume curent. După ce am mai rulat circuitul în acest mod timp de încă 10 minute, m-am plictisit și l-am oprit, pentru că alergarea în continuare nu mai prezenta niciun interes.

Luminozitatea strălucirii a fost comparată cu un bec convențional cu incandescență la același consum de energie. În lanternă a fost introdus un bec de 1V 0.068A, care la o tensiune de 3.1V consuma aproximativ același curent ca și LED-urile (aproximativ 100mA). Rezultatul este clar în favoarea LED-urilor.

Partea a II-a. Câteva despre eficiență sau „Nu există limită pentru perfecțiune”.

A trecut mai bine de o lună de când mi-am asamblat primul circuit pentru a alimenta o lanternă LED și am scris despre asta în articolul de mai sus. Spre surprinderea mea, subiectul s-a dovedit a fi foarte popular, judecând după numărul de recenzii și vizite pe site. De atunci am dobândit o oarecare înțelegere a subiectului :), și am considerat că este de datoria mea să iau subiectul mai în serios și să fac cercetări mai amănunțite. Această idee mi-a fost adusă și de comunicarea cu oameni care au rezolvat probleme similare. Aș dori să vă spun despre câteva rezultate noi.

În primul rând, ar fi trebuit să măsoare imediat eficiența circuitului, care s-a dovedit a fi suspect de scăzut (aproximativ 63% cu baterii noi). În al doilea rând, am înțeles motivul principal pentru o astfel de eficiență scăzută. Cert este că acele choke miniaturale pe care le-am folosit în circuit au o rezistență ohmică extrem de mare - aproximativ 1,5 ohmi. Nu se putea vorbi despre economisirea energiei electrice cu astfel de pierderi. În al treilea rând, am descoperit că cantitatea de inductanță și capacitatea de ieșire afectează și eficiența, deși nu la fel de vizibil.

Cumva, nu am vrut să folosesc un șoc de tip DM din cauza dimensiunilor sale mari, așa că am decis să fac singur șocul. Ideea este simplă - aveți nevoie de un sufoc cu viteză joasă, înfășurat cu un fir relativ gros și, în același timp, destul de compact. Soluția ideală s-a dovedit a fi un inel din µ-permalloy cu o permeabilitate de aproximativ 50. Există șocuri gata făcute la vânzare pe astfel de inele, utilizate pe scară largă în toate tipurile de surse de alimentare cu comutație. Am avut la dispoziție un astfel de șoc de 10 μG, care are 15 spire pe inelul K10x4x5. Nu a fost nicio problemă la derularea acestuia. Inductanța a trebuit să fie selectată pe baza măsurării eficienței. În intervalul 40-90 µG modificările au fost foarte nesemnificative, mai puțin de 40 - mai vizibile, iar la 10 µG au devenit foarte rele. Nu l-am ridicat peste 90 μH, pentru că rezistența ohmică a crescut, iar firul mai gros a „umflat” dimensiunile. Până la urmă, mai mult din motive estetice, m-am așezat pe 40 de spire de sârmă PEV-0,25, deoarece s-au întins uniform într-un singur strat și rezultatul a fost de aproximativ 80 μG. Rezistența activă s-a dovedit a fi de aproximativ 0,2 ohmi, iar curentul de saturație, conform calculelor, a fost mai mare de 3A, ceea ce este suficient pentru ochi... Am înlocuit electrolitul de ieșire (și în același timp de intrare) cu 100. μF, deși fără a compromite eficiența poate fi redusă la 47 μF. Drept urmare, designul a suferit unele modificări, care, totuși, nu l-au împiedicat să-și mențină compactitatea:

Lucrări de laborator" href="/text/category/laboratornie_raboti/" rel="bookmark">muncă de laborator și a notat principalele caracteristici ale schemei:

	1. Dependența tensiunii de ieșire măsurată pe condensatorul C3 de intrare. Am mai luat această caracteristică și pot spune că înlocuirea accelerației cu una mai bună a dat un platou mai orizontal și o pauză bruscă.
	2. A fost, de asemenea, interesant de urmărit modificarea consumului de curent pe măsură ce bateriile s-au descărcat. „Negativitatea” rezistenței de intrare, tipică stabilizatorilor cheie, este clar vizibilă. Consumul de vârf a avut loc într-un punct apropiat de tensiunea de referință a microcircuitului. O scădere suplimentară a tensiunii a dus la o scădere a suportului și, prin urmare, a tensiunii de ieșire. Scăderea bruscă a consumului de curent din partea stângă a graficului este cauzată de neliniaritatea caracteristicilor I-V ale diodelor.
	3. Și în sfârșit, eficiența promisă. Aici a fost măsurat prin efectul final, adică prin disiparea puterii pe LED-uri. (5 procente sunt pierdute pe rezistența la balast). Producătorii de cipuri nu au mințit - cu un design corect, acesta oferă 87%. Adevărat, acest lucru este doar cu baterii noi. Pe măsură ce consumul de curent crește, eficiența scade în mod natural. Într-un punct extrem, scade în general la nivelul unei locomotive cu abur. O creștere a eficienței cu o scădere suplimentară a tensiunii nu are valoare practică, deoarece lanterna este deja „pe ultimele picioare” și strălucește foarte slab.

Privind toate aceste caracteristici, putem spune că lanterna strălucește cu încredere atunci când tensiunea de alimentare scade la 1V fără o scădere vizibilă a luminozității, adică circuitul gestionează de fapt o cădere de tensiune de trei ori. Este puțin probabil ca un bec incandescent obișnuit cu o astfel de descărcare a bateriilor să fie potrivit pentru iluminare.

Dacă ceva rămâne neclar pentru cineva, scrie. Voi răspunde prin scrisoare și/sau voi adăuga la acest articol.

Vladimir Rashchenko, e-mail: rashenko (la) inp. nsk. su

mai 2003.

Velofara - ce urmează?

Asa de, primul far construit, testat și testat. Care sunt direcțiile promițătoare viitoare pentru fabricarea farurilor cu LED-uri? Prima etapă va fi probabil o creștere suplimentară a capacității. Plănuiesc să construiesc un far cu 10 diode cu un mod de funcționare comutabil 5/10. Ei bine, îmbunătățirea în continuare a calității necesită utilizarea unor componente microelectronice complexe. De exemplu, mi se pare că ar fi bine să scapi de rezistențele de stingere/egalizare - până la urmă, 30-40% din energie se pierde pe ele. Și mi-ar plăcea să am stabilizare de curent prin LED-uri, indiferent de nivelul de descărcare al sursei. Cea mai bună opțiune ar fi pornirea secvențială a întregului lanț de LED-uri cu stabilizare curentă. Și pentru a nu crește numărul de baterii în serie, acest circuit trebuie să crească și tensiunea de la 3 sau 4,5 V la 20-25 V. Acestea sunt, ca să spunem așa, specificații pentru dezvoltarea unui „far ideal”.
S-a dovedit că circuitele integrate specializate sunt produse special pentru a rezolva astfel de probleme. Domeniul lor de aplicare este controlul LED-urilor de iluminare de fundal ale monitoarelor LCD pentru dispozitive mobile - laptopuri. telefoane mobile etc. Dima m-a adus la aceste informații gdt (la) *****- MULȚUMESC!

În special, o linie de circuite integrate pentru diverse scopuri pentru controlul LED-urilor este produsă de Maxim (Maxim Integrated Products, Inc), pe al cărui site web ( http://www.) a fost găsit articolul „Solutions for Driving White LEDs” (23 apr. 2002). Unele dintre aceste „soluții” sunt grozave pentru luminile pentru biciclete:

https://pandia.ru/text/78/440/images/image015_32.gif" width="391" height="331 src=">

Opțiunea 1. Cip MAX1848, controlând un lanț de 3 LED-uri.

https://pandia.ru/text/78/440/images/image017_27.gif" width="477" height="342 src=">

Opțiunea 3: O altă schemă pentru pornirea feedback-ului este posibilă - de la un divizor de tensiune.

https://pandia.ru/text/78/440/images/image019_21.gif" width="534" height="260 src=">

Opțiunea 5. Putere maximă, șiruri LED multiple, cip MAX1698

oglindă curentă", cip MAX1916.

https://pandia.ru/text/78/440/images/image022_17.gif" width="464" height="184 src=">

Opțiunea 8. Cip MAX1759.

https://pandia.ru/text/78/440/images/image024_12.gif" width="496" height="194 src=">

Opțiunea 10. Cipul MAX619 - poate. cea mai simplă schemă de conectare. Funcționare când tensiunea de intrare scade la 2 V. Încărcați 50 mA la Uin>3 V.

https://pandia.ru/text/78/440/images/image026_15.gif" width="499" height="233 src=">

Opțiunea 12. Se zvonește că cipul ADP1110 este mai comun decât MAX-urile, funcționează începând de la Uin = 1,15 V ( !!! doar o baterie!!!) Uout. pana la 12 V

https://pandia.ru/text/78/440/images/image028_15.gif" width="446" height="187 src=">

Opțiunea 14. Microcircuit LTC1044 - o schemă de conectare foarte simplă, Uin = de la 1,5 la 9 V; Uout = până la 9 V; încărcare până la 200 mA (dar, totuși, tipic 60 mA)

După cum puteți vedea, toate acestea arată foarte tentante :-) Tot ce rămâne este să găsiți aceste microcircuite ieftin undeva....

Ura! S-a găsit ADP1rub. cu TVA) Construim un nou far puternic!

10 LED-uri, comutabile 6\10, cinci lanțuri de două.

MAX1848 Convertor step-up cu LED alb la SOT23

MAX1916 Sursă de polarizare LED triplu alb cu curent constant, cu abandon scăzut

Afișați drivere și afișare Power Application Note și tutoriale

Pompă de încărcare versus convertizor de creștere a inductorului pentru iluminarea de fundal cu LED alb

Regulatorul pentru pompa de încărcare Buck/Boost alimentează LED-urile albe de la o intrare largă de 1,6 V la 5,5 V

CI analogice pentru sisteme 3V

Pe site-ul Rainbow Tech: Maxim: dispozitive de conversie DC-DC(masă rotativă)

Pe site-ul Premier Electric: Regulatoare de impuls și controlere pentru alimentare fără galvanică. schimburi(masă rotativă)

Pe site-ul Averon - microcircuite pentru surse de alimentare(Dispozitive analogice) - tabel rezumativ

Alimentarea LED-urilor folosind ZXSC300

Davidenko Yuri. Lugansk
Adresa de e-mail -
david_ukr (la) ***** (înlocuiește (la) cu @)

Fezabilitatea utilizării LED-urilor în lanterne, lumini pentru biciclete și dispozitive de iluminat local și de urgență astăzi este fără îndoială. Puterea luminii și puterea LED-urilor sunt în creștere, iar prețurile acestora sunt în scădere. Sunt din ce in ce mai multe surse de lumina care folosesc LED-uri albe in locul obisnuitei lampi incandescente si nu este greu sa le cumperi. Magazinele și piețele sunt pline cu produse LED fabricate în China. Dar calitatea acestor produse lasa mult de dorit. Prin urmare, este necesar să se modernizeze sursele de lumină LED accesibile (preț în principal). Da, și înlocuirea lămpilor incandescente cu LED-uri în lanterne de înaltă calitate fabricate sovietic are, de asemenea, sens. Sper că următoarele informații nu vor fi de prisos.

Descărcați articolul în format PDF

După cum se știe, un LED are o caracteristică curent-tensiune neliniară cu un „toc” caracteristic în secțiunea inițială.

Orez. 1 Caracteristicile volt-amperi ale unui LED alb.

După cum putem vedea, LED-ul începe să strălucească dacă i se aplică o tensiune mai mare de 2,7 V Când este alimentat de o baterie galvanică sau reîncărcabilă, a cărei tensiune scade treptat în timpul funcționării, luminozitatea radiației va varia foarte mult. Pentru a evita acest lucru, este necesar să alimentați LED-ul cu un curent stabilizat. Iar curentul trebuie evaluat pentru acest tip de LED. De obicei, pentru LED-urile standard de 5 mm are o medie de 20 mA.

Din acest motiv, este necesar să se utilizeze stabilizatori electronici de curent, care limitează și stabilizează curentul care circulă prin LED. Este adesea necesară alimentarea unui LED de la una sau două baterii cu o tensiune de 1,2 - 2,5 V. Pentru aceasta, se folosesc convertoare de tensiune crescătoare. Deoarece orice LED este în esență un dispozitiv de curent, din punct de vedere al eficienței energetice este avantajos să se asigure controlul direct al curentului care circulă prin el. Acest lucru elimină pierderile care apar pe rezistorul de balast (limitator de curent).

Una dintre opțiunile optime pentru alimentarea diferitelor LED-uri din surse de curent autonome de joasă tensiune 1-5 volți este utilizarea unui microcircuit specializat ZXSC300 de la ZETEX. ZXSC300 este un convertor de amplificare DC-DC pulsat (inductiv) cu modulare a frecvenței impulsurilor.

Să ne uităm la principiul de funcționare al ZXSC300.

Pe imagine Fig.2 arată una dintre schemele tipice pentru alimentarea unui LED alb cu curent pulsat folosind ZXSC300. Modul de alimentare în impulsuri a LED-ului vă permite să utilizați cât mai eficient energia disponibilă în baterie sau acumulator.

În plus față de microcircuitul ZXSC300 în sine, convertorul conține: o baterie de 1,5 V, o bobină de stocare L1, un comutator de alimentare - tranzistorul VT1, un senzor de curent - R1.

Convertorul funcționează în modul său tradițional. De ceva timp, datorită impulsului care vine de la generatorul G (prin driver), tranzistorul VT1 este deschis și curentul prin inductorul L1 crește liniar. Procesul durează până când scăderea tensiunii la senzorul de curent - rezistorul de rezistență scăzută R1 atinge 19 mV. Această tensiune este suficientă pentru a comuta comparatorul (a cărui a doua intrare este furnizată cu o tensiune de referință mică de la divizor). Tensiunea de ieșire de la comparator este furnizată generatorului, drept urmare întrerupătorul de alimentare VT1 se închide și energia acumulată în inductorul L1 intră în LED-ul VD1. Apoi procesul se repetă. Astfel, porțiuni fixe de energie sunt furnizate LED-ului de la sursa primară de alimentare, pe care o transformă în lumină.

Gestionarea energiei are loc folosind modulația de frecvență a impulsurilor PFM (PFM Pulse Frequency Modulation). Principiul PFM este că frecvența se modifică, dar durata pulsului sau pauzei, respectiv, starea deschisă (On-Time) și închis (Off-Time) a cheii rămâne constantă. În cazul nostru, timpul de oprire rămâne neschimbat, adică durata impulsului la care tranzistorul extern VT1 este în stare închis. Pentru controlerul ZXSC300, Toff este de 1,7 µs.

Acest timp este suficient pentru a transfera energia acumulată de la inductor la LED. Durata impulsului Ton, în care VT1 este deschis, este determinată de valoarea rezistenței de măsurare a curentului R1, de tensiunea de intrare și de diferența dintre tensiunea de intrare și de ieșire, precum și de energia care se acumulează în inductorul L1. depinde de valoarea sa. Este considerat optim atunci când perioada totală T este de 5 µs (Toff + Ton). Frecvența de funcționare corespunzătoare este F=1/5μs =200 kHz.

Cu valorile nominale ale elementelor indicate în diagrama din Fig. 2, oscilograma impulsurilor de tensiune de pe LED arată ca

Fig.3 tipul de impulsuri de tensiune pe LED. (grilă 1V/div, 1μs/div)

Mai multe detalii despre piesele folosite.

Tranzistor VT1 - FMMT617, tranzistor n-p-n cu o tensiune de saturație colector-emițător garantată de cel mult 100 mV la un curent de colector de 1 A. Capabil să reziste la curent pulsat de colector de până la 12 A (constante 3 A), tensiune colector-emițător 18 V, coeficient de transmisie curent 150...240. Caracteristicile dinamice ale tranzistorului: timp de pornire/oprire 120/160 ns, f = 120 MHz, capacitate de ieșire 30 pF.

FMMT617 este cel mai bun dispozitiv de comutare care poate fi utilizat cu ZXSC300. Vă permite să obțineți o eficiență ridicată de conversie cu o tensiune de intrare mai mică de un volt.

Sufocator de stocare L1.

Atât inductorul de putere SMD industrial, cât și cel de casă pot fi folosiți ca sufocă de stocare. Choke L1 trebuie să reziste la curentul maxim al comutatorului de alimentare VT1 fără a satura circuitul magnetic. Rezistența activă a înfășurării inductorului nu trebuie să depășească 0,1 Ohm, altfel eficiența convertorului va scădea vizibil. Miezurile magnetice inelare (K10x4x5) de la filtrul de putere folosite la vechile plăci de bază ale computerelor sunt potrivite ca miez pentru înfășurare automată. Astăzi, hardware-ul de calculator folosit poate fi achiziționat la prețuri avantajoase pe orice piață de radio. Iar hardware-ul este o sursă inepuizabilă de diverse piese pentru radioamatorii. Când vă înfășurați, veți avea nevoie de un contor de inductanță pentru control.

Rezistorul de măsurare a curentului R1. Rezistorul de joasă rezistență R1 47 mOhm se obține prin conectarea în paralel a două rezistențe SMD de dimensiune standard 1206, de 0,1 Ohm fiecare.

LED VD1.

LED alb VD1 cu un curent nominal de funcționare de 150 mA. Designul autorului folosește două LED-uri cu patru cristale conectate în paralel. Curentul nominal al unuia dintre ele este de 100 mA, celălalt de 60 mA. Curentul de funcționare al LED-ului este determinat prin trecerea unui curent continuu stabilizat prin acesta și monitorizarea temperaturii terminalului catod (negativ), care este un radiator și elimină căldura din cristal.

La curentul nominal de funcționare, temperatura radiatorului nu trebuie să depășească grade. În loc de un LED VD1, puteți utiliza și opt LED-uri standard de 5 mm conectate în paralel cu un curent de 20 mA.

Aspectul dispozitivului

Orez. 4a.

Orez. 4b.

Arată în Fig. 5

Orez. 5(dimensiune 14 pe 17 mm).

Când se dezvoltă plăci pentru astfel de dispozitive, este necesar să se depună eforturi pentru a obține valorile minime ale capacității și inductanței conductorului care conectează K VT1 cu bobina de stocare și LED, precum și pentru inductanța minimă și rezistența activă a intrării și ieșirii. circuite și firul comun. Rezistența contactelor și a firelor prin care este furnizată tensiunea de alimentare ar trebui să fie, de asemenea, minimă.

În diagramele următoare Fig. 6 și fig. Figura 7 prezintă o metodă de alimentare cu LED-uri de tip Luxeon de mare putere cu un curent nominal de funcționare de 350 mA

Orez. 6 Metoda de alimentare pentru LED-uri Luxeon de mare putere

Orez. 7 Metoda de alimentare a LED-urilor de mare putere de tip Luxeon - ZXSC300 este alimentată de la tensiunea de ieșire.

Spre deosebire de circuitul discutat anterior, aici LED-ul este alimentat nu pulsat, ci curent continuu. Acest lucru facilitează controlul curentului de funcționare al LED-ului și eficiența întregului dispozitiv. Caracteristica convertorului din fig. 7 este că ZXSC300 este alimentat de tensiunea de ieșire. Acest lucru permite ca ZXSC300 să funcționeze (după pornire) când tensiunea de intrare scade la 0,5 V. Dioda VD1 este o diodă Schottky proiectată pentru un curent de 2A. Condensatoarele C1 și C3 sunt SMD ceramice, C2 și C3 sunt SMD de tantal. Numărul de LED-uri conectate în serie.

Rezistența rezistenței de măsurare a curentului, mOhm.

Inductanța bobinei de stocare, μH.

Astăzi, au devenit disponibile pentru utilizare leduri puternice de 3 - 5 W de la diverși producători (atât celebri, cât și nu atât de faimoși).

Și în acest caz, utilizarea lui ZXSC300 face posibilă rezolvarea cu ușurință a problemei alimentării eficiente a LED-urilor cu un curent de funcționare de 1 A sau mai mult.

Este convenabil să utilizați un MOSFET de putere cu canale n (funcționând de la 3 V) ca comutator de alimentare în acest circuit, puteți utiliza și un ansamblu din seria MOSFET FETKY (cu o diodă Schottky într-un pachet SO-8);

Cu ZXSC300 și câteva LED-uri, puteți insufla cu ușurință o nouă viață vechii dvs. lanterne. Lanterna cu baterie FAR-3 a fost modernizată.

Fig.11

S-au folosit LED-uri cu 4 cristale cu un curent nominal de 100 mA - 6 buc. Conectat în serie prin 3. Pentru controlul fluxului luminos, se folosesc două convertoare pe ZXSC300, cu pornire/oprire independentă. Fiecare convertor funcționează pe propriul său LED triplu.

Fig.12

Plăcile convertoare sunt realizate din fibră de sticlă cu două fețe, a doua parte este conectată la sursa de alimentare minus.

Fig.13

Fig.14

Lanterna FAR-3 folosește trei baterii sigilate NKGK-11D (KCSL 11) drept baterii. Tensiunea nominală a acestei baterii este de 3,6 V. Tensiunea finală a unei baterii descărcate este de 3 V (1 V per celulă). Descărcarea suplimentară este nedorită, deoarece va scurta durata de viață a bateriei. Și descărcarea suplimentară este posibilă - convertoarele de pe ZXSC300 funcționează, după cum ne amintim, până la 0,9 V.

Prin urmare, pentru a controla tensiunea bateriei, a fost proiectat un dispozitiv, al cărui circuit este prezentat în Fig. 15.

Fig.15

Acest dispozitiv folosește componente ieftine, ușor disponibile. DA1 - LM393 este un comparator dual binecunoscut. Se obține o tensiune de referință de 2,5 V utilizând TL431 (analogic KR142EN19). Tensiunea de răspuns a comparatorului DA1.1, aproximativ 3 V, este stabilită de divizorul R2 - R3 (selectarea acestor elemente poate fi necesară pentru o funcționare precisă). Când tensiunea bateriei GB1 scade la 3 V, LED-ul roșu HL1 se aprinde, dacă tensiunea este mai mare de 3 V, atunci HL1 se stinge și LED-ul verde HL2 se aprinde. Rezistorul R4 determină histerezisul comparatorului.

Placa de circuit de control este prezentată în Orez. 16 ( dimensiune 34 pe 20 mm).

Dacă întâmpinați dificultăți la achiziționarea microcircuitului ZXSC300, tranzistorului FMMT617 sau rezistențelor SMD cu rezistență scăzută 0,1 Ohm, puteți contacta autorul prin e-mail david_ukr (at) *****

Puteți achiziționa următoarele componente (livrare prin poștă)

Elemente	Cantitate	Preț, $	Preț, UAH
Chip ZXSC 300 + tranzistor FMMT 617
Rezistor 0,1 Ohm SMD dimensiune 0805
Placa de circuit imprimat Fig. 8

Descărcați articolul în format PDF

Descărcați articolul în format DjVU

Fă-ți propria lanternă LED

Ca multor radioamatori, îmi place să modific, să schimb, să îmbunătățesc ceva. În acest articol vom vorbi despre actualizarea unei lanterne care a fost cumpărată acum 1,5 ani la preț ieftin. În plus - nu este mare, strălucește puternic, este confortabil de ținut în mână. Dar nu m-am bucurat mult timp. După șase luni de funcționare, s-a dovedit că era prea lacom. Mai mult, bateriile s-au epuizat uneori în cel mai inoportun moment. După o altă operațiune de înlocuire a bateriilor AAA, 6 LED-uri s-au defectat brusc (sunt 14 instalate în total). Am decis sa verific consumul de curent, s-a dovedit a fi cam 550 mA! Nu este prea mult pentru un astfel de „bebe”? Tensiunea totală a 3 baterii noi a fost de 4,5 V. Deoarece era imposibil de determinat, am decis să le testez, ca să zic așa.

În timpul testului, s-a dovedit că la o tensiune de 3v pornită, curentul era egal cu 25mA, iar la 3.5v LED-ul s-a defectat! Iar sursa de alimentare, remarc din nou, era de 4,5v! S-a hotărât să reluez LED-urile la LED-urile pe care le aveam la acel moment, LED-uri FYL-5014UWC1C-UWW (luminozitatea conform documentației era de 15.000 mcd, la o tensiune de 2,8-3,2v, și un curent de 20 mA), și adăugați un stabilizator liniar. Dintre microcircuitele pe care le aveam cu tensiune de ieșire reglabilă, au existat doar seriile kr142en12a, kr142en22, LM317 și LP2951. Alegerea a căzut asupra acestuia din urmă. Deoarece acest microcircuit este pentru montare la suprafață, nu au fost probleme cu fabricarea plăcii și instalarea, în comparație cu Kr142en12a, pur și simplu nu există unde să-l introducă, în spațiul limitat al lanternei. Planificat - gata! Deoarece LP2951 este un stabilizator de microputere (curent până la 100mA), a trebuit să experimentez. Rezultatul a fost un stabilizator, a cărui diagramă este dată în text:

Toate piesele sunt montate pe suprafata. Tensiunea de ieșire a fost selectată +2,9v, din motive de economie, fiabilitate și evitarea supraîncărcării microcircuitului și creșterea duratei de viață a LED-urilor. Tensiunea poate fi schimbată în orice direcție, calculându-l folosind formula: Uout=Uref(1+R1/R2), cu Uref=1,2v, unde R1 și R2 sunt în kilo-ohmi.

Consumul de curent din pachetul de baterii (3 bucăți AAA de 1,5 V fiecare, sau 3 baterii AAA de 1,2 V fiecare) nu depășește 60 mA. Acesta nu mai este 550mA, ca în versiunea originală! Deoarece nu am avut R2 = 3,3k, în designul meu este format din 2 rezistențe lipite paralele cu o valoare nominală de 10k și 5,6k, care, ținând cont de răspândirea rezistenței, au dat 3,3k. Placa de circuit imprimat este realizată din fibră de sticlă subțire pe o singură față. Orice lanternă poate fi echipată cu o soluție similară, totul depinde de tipul de stabilizatori utilizați. În consecință, pentru mai multe, trebuie să adăugați un amplificator de curent pe un tranzistor la acest circuit sau să utilizați un stabilizator mai puternic.

Lanterna dezasamblata: bloc LED cu reflector si placa stabilizatoare. Butonul de pornire este situat la capătul mânerului și este conectat la corp printr-un contact. În concluzie, remarc că la un an de la reluare, costul înlocuirii bateriilor a scăzut la zero. După modificare, în lanternă au fost introduse baterii NI-MH AAA cu o capacitate de 1000mA. LED-urile servesc ca indicator de descărcare. Când bateriile sunt descărcate la 3v, ceea ce corespunde la 1v pe element, luminozitatea LED-urilor scade considerabil. În acest caz, ar trebui să înlocuiți bateriile sau să încărcați bateriile, ceea ce o fac folosind un încărcător de descărcare de casă cu tensiune și curent reglabil, despre care voi discuta într-unul din articolele următoare. Succes tuturor, INVERTOR a fost cu voi.