Useita yksinkertaisia ​​LED-virtapiirejä. Kuinka sytyttää LED yhdestä akusta Diodi 1,5 akusta

En tiedä teistä, mutta paristojen järjetön käyttö masentaa minua nykymaailmassa. Ostamme 1,5 voltin esimerkiksi television kaukosäätimeksi. Se toimii ja miellyttää meitä kyvyllään vaihtaa kanavaa sohvalta poistumatta. Mutta ajan myötä toimintahäiriöt alkavat, painikkeita on painettava monta kertaa, jotta ainakin jokin toiminta saadaan aikaan, kaukosäädintä on pidettävä käsivarren etäisyydellä... Akku on tyhjä. Kuten aina, muutamme mitä tehdä. Mutta jos tarkistat sen jännitteen, se ei todennäköisesti ole nollassa. Oletetaan, että yksi voltti on jäljellä. Ja mihin se pitäisi laittaa? On sääli heittää se pois, mutta sitä ei ole missään käyttää; mitään järkevää ei voi käyttää.

Juuri tällaisen hirviömäisen energian tuhlauksen yhteydessä kokosin "joulevaras" -piirin muiden kuluttajien hylkäämien akkujen "jälkipolttamiseksi" LED-valolla. Sitä kutsutaan nimellä, koska se pystyy tyhjentämään akun lähes kokonaan ja viemään siltä viimeisen joulen energiaa. Ja yleisesti ottaen "Apokalypsin taskulamppu", joka toimii kaikenlaisissa roskissa, on erittäin hieno idea.
Mielenkiintoisin asia tässä laitteessa on itse asiassa se tosiasia, että LED toimii pienjännitevirtalähteestä. Tyypillisesti LED tarvitsee 2,5 - 4 volttia (väristä riippuen), jos jännite on pienempi, se ei yksinkertaisesti syty. Tämä piiri toimii tehostusmuuntimena ja sen lähtö on juuri sen jännitteen määrä, jonka LED tarvitsee.

Piiri on hyvin yksinkertainen, ja siinä on vähän yksityiskohtia. Kondensaattori ja diodi voidaan poistaa.


Laitteen sydän on muuntaja. Se on kiedottu ferriittirenkaaseen. Käytetyn PC:n emolevyn renkaat toimivat hyvin.


Otamme emaloidun kuparilangan (minun halkaisija on 0,3 tai jotain - ruosteinen paksuus), taita se puoliksi ja aloita käämitys renkaan ympärille.

Kaikkiaan tarvitaan 20 kierrosta. Tulevaisuuteen katsoen, piirin toisessa versiossa on 26 kierrosta (vaihtelun vuoksi).
Sen jälkeen päätetään keloista. Saamme kaksi lähtöä ylhäältä ja kaksi alareunasta. Poistamme niistä lakan millä tahansa tunnetulla menetelmällä - hiekkapaperilla, tulella, aspiriinilla. Käyttämällä yleismittarin valintatoimintoa löydämme nastojen yhdistelmän "yksi päällä, toinen alhaalla", kun se ei vinku - tämä on kahden kelan liitoskohta. Ne yhdistyvät vastavaiheessa, eli yhden loppu on toisen alkuun.


Käytin transistoria KT315G, mutta se on mahdollista toisella päätekirjaimella. Elektroniikkainsinööriystäväni, kun näytän hänelle uusimman kotitekoisen tuotteeni (tai jonkun muun Internetissä), kysyy heti, kuinka monta KT315:tä on sisällä. Jos niitä on vähemmän kuin yksi, laite on hyödytön ja sieluton; jos on yksi, mutta yhdessä muiden transistorien kanssa, niin kaikki lepää siinä; useissa KT315: ssä se on hyvä ja oikea; kaikki toiminnot tarjoaa yksi transistori tämä merkki - korkein luokka.
Piirin toisessa versiossa - KT361D. Vastaavasti LED-valon ja akun napaisuus kytkeytyy päälle.
Kantapiirin vastus on 1 kOhm.
Lämmin valkoinen LED keltaisella sävyllä. Markkinoille tulvineet kiinalaiset käsityöt ovat kaikki kylmän valkoista hehkua ja sinertävää. Minulla on LEDin alle juotettu 100 ohmin vastus. Se rajoittaa virtaa.



Vau, se toimii. Erittäin voimakas taikuus.




Miniatyrisointityöt. Tämän piirin perusteella haluan todella rakentaa itselleni taskulampun, joka polttaa paristoja. Poistin vastuksen LEDin edestä, jotta se loistaa kirkkaammin.

LED sopii kaikille - se loistaa kirkkaasti, kestää pitkään ja kuluttaa vähän. Mutta valitettavasti mikään olemassa olevista laitteista ei voi toimia 1-1,5 V:n jännitteellä. Merkki-LEDit tarvitsevat vähintään 1,8-2 ja tehokkaat superkirkkaat vielä enemmän - 2,5-3,5 V. Kuitenkin, ulospääsy on olemassa tilanteesta eikä erityisen vaikeaa. Koska LEDit kuluttavat vähän, niiden virran saamiseksi riittää yksinkertaisen boost-muuntimen kokoaminen, mitä teemme tänään.

Alla esitetyn piirin avulla voit sytyttää melko tehokkaan (jopa 1 W) LEDin, jonka jännite on vain 0,7 - 2 V (yksi elementti tai akku), ja sitä voidaan käyttää valaistukseen pienjännitelaitteissa tai pienikokoisena. taskulamppu, joka toimii vain yhdellä paristolla tai akulla.

L1:nä on järkevää käyttää radiopuhelimen valmiita SMD-kuristimia, mutta voit tehdä sen itse. Tätä varten riittää, että kelataan renkaaseen 15 kierrosta PEV 0,2 -lankaa viallisesta energiansäästölampusta. Muuntimen ainoa suurikokoinen osa on tehokas KT805-transistori. Se voidaan korvata vastaavalla SMD-paketissa.

Laitteen asetukset edellyttävät kondensaattorin C1 kapasitanssin valintaa +-50 %:n sisällä LEDin maksimikirkkaudesta. Määritetyillä L1-parametreilla LEDin jännite voi nousta 3,8 V:iin. Piirin toimivuuden ansiosta vain 0,7 V:n tulojännitteellä tällainen taskulamppu pystyy tuottamaan lähes kaiken akun energian.

Toisella mallilla voidaan periaatteessa syöttää virtaa kaikkiin laitekomponentteihin, jotka vaativat 7-12 V:n jännitettä. Piirin kuormituskyky on tietysti pieni, mutta tällaisen muuntimen teho riittää virransyöttöön. esimerkiksi operaatiovahvistin. Alla olevassa kaaviossa kuormana käytetään kolmea korkean kirkkauden LEDiä, jotka puolestaan ​​voidaan asentaa taskulamppuun tai polkupyörän ajovaloon.

Muunnin saa virtaa yhdestä 1,5 V elementistä. Induktorin induktanssin tulee olla alueella 200-300 μH, siitä ja diodista D1 (Schottke-diodi) riippuu koko laitteen lähtöjännite ja hyötysuhde. Käytettäessä muuntajaa LED-valojen tehostamiseksi Zener-diodi D2 voidaan eliminoida, ja elektronisia komponentteja syötettäessä se voidaan valita tarvittavan stabilointijännitteen mukaan ja samalla nostaa tasoituskapasitanssia C1.

Ja vielä yksi malli, jota en ole henkilökohtaisesti testannut, mutta joka on kiehtova yksinkertaisuudessaan. Kehittäjän mukaan se on täysin kriittinen radioelementtien parametreille ja pystyy valaisemaan superkirkkaan LEDin yhdestä käytännössä "kuolleesta" elementistä, jonka jännite on 0,7 V

Transistori - mikä tahansa pienitehoinen pii (kirjoittaja käytti KT315), diodi - mikä tahansa pii, kondensaattori 47 μF x 6 V elektrolyytti, vastuksen R1-arvo - 1 Kom. Muuntaja on tehty emolevystä revittyyn ferriittirenkaaseen (ilmeisesti tehosuodatinpiiristä). Molemmat käämit sisältävät 20 kierrosta 0,2 emaloitua lankaa. Jos muuntaja ei käynnisty, vaihda toisen muuntajan käämin liittimet.

Molemmat käämit T1 sisältävät 35 kierrosta, I - langan halkaisija 0,15, II - 0,32. LED-piirien virtaa rajoittavat vastukset voidaan poistaa.

Perustuu materiaaliin ja sponsorimme esxema.ru luvalla

Huolimatta kauppojen laajasta valikoimasta erilaisia ​​​​muotoisia LED-taskulamppuja, radioamatöörit kehittävät omia versioitaan piireistä valkoisten superkirkkaiden LEDien virransyöttöön. Pohjimmiltaan tehtävänä on LED-virran saaminen yhdestä paristosta tai akusta ja käytännön tutkimusten tekeminen.

Kun positiivinen tulos on saatu, piiri puretaan, osat laitetaan laatikkoon, koe saatetaan päätökseen ja moraalinen tyytyväisyys alkaa. Usein tutkimus pysähtyy tähän, mutta joskus kokemus tietyn yksikön kokoamisesta leipälaudalle muuttuu todelliseksi suunnitteluksi, joka on tehty kaikkien taiteen sääntöjen mukaan. Alla tarkastellaan useita yksinkertaisia ​​radioamatöörien kehittämiä piirejä.

Joissakin tapauksissa on erittäin vaikea määrittää, kuka on järjestelmän kirjoittaja, koska sama järjestelmä esiintyy eri sivustoilla ja eri artikkeleissa. Usein artikkelien kirjoittajat kirjoittavat rehellisesti, että tämä artikkeli löytyi Internetistä, mutta ei tiedetä, kuka julkaisi tämän kaavion ensimmäistä kertaa. Monet piirit on yksinkertaisesti kopioitu samojen kiinalaisten taskulamppujen levyiltä.

Miksi muuntajia tarvitaan?

Asia on siinä, että suora jännitehäviö on pääsääntöisesti vähintään 2,4...3,4V, joten on yksinkertaisesti mahdotonta sytyttää LEDiä yhdestä 1,5 V:n jännitteestä ja vielä enemmän akusta. 1,2V jännitteellä. Tästä on kaksi ulospääsyä. Käytä joko kolmen tai useamman galvaanisen kennon akkua tai rakenna ainakin yksinkertaisin.

Se on muuntaja, jonka avulla voit käyttää taskulamppua yhdellä paristolla. Tämä ratkaisu vähentää virtalähteiden kustannuksia ja mahdollistaa lisäksi täyden käytön: monet muuntimet toimivat jopa 0,7 V:n akun syväpurkauksella! Muuntimen avulla voit myös pienentää taskulampun kokoa.

Piiri on estävä oskillaattori. Tämä on yksi klassisista elektronisista piireistä, joten oikein koottuna ja hyvässä toimintakunnossa se alkaa toimia heti. Tärkeintä tässä piirissä on kelata muuntaja Tr1 oikein ja olla sekoittamatta käämien vaiheistusta.

Muuntajan ytimenä voit käyttää ferriittirengasta käyttökelvottomasta levystä. Riittää, kun kelataan useita eristetyn johdon kierroksia ja kytketään käämit alla olevan kuvan mukaisesti.

Muuntaja voidaan kääriä käämilangalla, kuten PEV tai PEL, jonka halkaisija on enintään 0,3 mm, jolloin renkaaseen voidaan tehdä hieman enemmän kierroksia, vähintään 10...15, mikä tekee jonkin verran parantaa piirin toimintaa.

Käämit tulee kääriä kahdeksi johtimeksi ja sitten yhdistää käämien päät kuvan osoittamalla tavalla. Kaavion käämien alku on merkitty pisteellä. Voit käyttää mitä tahansa pienitehoista n-p-n-transistoria: KT315, KT503 ja vastaavat. Nykyään on helpompi löytää tuotu transistori, kuten BC547.

Jos sinulla ei ole n-p-n-transistoria käsillä, voit käyttää esimerkiksi KT361:tä tai KT502:ta. Tässä tapauksessa sinun on kuitenkin muutettava akun napaisuutta.

Vastus R1 valitaan parhaan LED-hehkun perusteella, vaikka piiri toimii, vaikka se yksinkertaisesti korvattaisiin hyppyjohdolla. Yllä oleva kaavio on tarkoitettu yksinkertaisesti "hupiksi", kokeiden suorittamiseen. Joten kahdeksan tunnin jatkuvan käytön jälkeen yhdellä LEDillä akun varaus putoaa 1,5 V:sta 1,42 V:iin. Voimme sanoa, että se ei lähes koskaan purkaudu.

Piirin kuormituskyvyn tutkimiseksi voit yrittää kytkeä useita muita LEDejä rinnakkain. Esimerkiksi neljällä LEDillä piiri jatkaa toimintaansa melko vakaasti, kuudella LEDillä transistori alkaa lämmetä, kahdeksalla LEDillä kirkkaus laskee huomattavasti ja transistori kuumenee hyvin. Mutta järjestelmä toimii edelleen. Mutta tämä on vain tieteellistä tutkimusta varten, koska transistori ei toimi pitkään tässä tilassa.

Jos aiot luoda yksinkertaisen taskulampun tämän piirin perusteella, sinun on lisättävä vielä pari osaa, jotka varmistavat LEDin kirkkaamman hehkun.

On helppo nähdä, että tässä piirissä LED ei saa virtaa sykkivästä, vaan tasavirrasta. Luonnollisesti tässä tapauksessa hehkun kirkkaus on hieman korkeampi ja säteilevän valon pulsaatiotaso on paljon pienempi. Mikä tahansa suurtaajuusdiodi, esimerkiksi KD521 (), sopii diodiksi.

Muuntimet kuristimella

Toinen yksinkertaisin kaavio on esitetty alla olevassa kuvassa. Se on hieman monimutkaisempi kuin kuvan 1 piiri, siinä on 2 transistoria, mutta kaksikäämiisen muuntajan sijaan siinä on vain kela L1. Tällainen kuristin voidaan kääriä saman energiansäästölampun renkaaseen, jota varten tarvitset vain 15 kierrosta käämityslankaa, jonka halkaisija on 0,3...0,5 mm.

LEDin määritetyllä kela-asetuksella saat jännitteen jopa 3,8 V (5730 LED:n jännitehäviö eteenpäin on 3,4 V), mikä riittää 1 W LEDin virtalähteeksi. Piirin asettaminen edellyttää kondensaattorin C1 kapasitanssin valintaa alueella ±50 % LEDin maksimikirkkaudesta. Piiri on toiminnassa, kun syöttöjännite lasketaan 0,7 V:iin, mikä varmistaa akun kapasiteetin maksimaalisen käytön.

Jos tarkasteltavaa piiriä täydennetään tasasuuntaajalla diodissa D1, suodattimella kondensaattorissa C1 ja zener-diodilla D2, saat pienitehoisen virtalähteen, jota voidaan käyttää operaatiovahvistinpiireihin tai muihin elektronisiin komponentteihin. Tässä tapauksessa induktorin induktanssi valitaan alueella 200...350 μH, diodi D1 Schottky-sululla, zener-diodi D2 valitaan syötettävän piirin jännitteen mukaan.

Onnistuneella olosuhteiden yhdistelmällä tällaisella muuntimella saadaan ulostulojännite 7...12V. Jos aiot käyttää muuntajaa vain LEDien virransyöttöön, zener-diodi D2 voidaan jättää piirin ulkopuolelle.

Kaikki tarkasteltavat piirit ovat yksinkertaisimpia jännitelähteitä: LEDin läpi kulkevan virran rajoittaminen tapahtuu samalla tavalla kuin erilaisissa avaimenperäissä tai LED-sytyttimissä.

LED, virtapainikkeen kautta, ilman rajoittavaa vastusta, saa virtaa 3...4 pienestä levyparistosta, joiden sisäinen resistanssi rajoittaa LEDin läpi kulkevan virran turvalliselle tasolle.

Nykyiset palautepiirit

Mutta LED on loppujen lopuksi nykyinen laite. Ei ole turhaa, että LED-dokumentaatiossa ilmoitetaan tasavirta. Siksi todelliset LED-virtapiirit sisältävät virran takaisinkytkennän: kun LEDin läpi kulkeva virta saavuttaa tietyn arvon, pääteaste irrotetaan virtalähteestä.

Jännitteen stabilisaattorit toimivat täsmälleen samalla tavalla, vain jännitteen takaisinkytkentä on olemassa. Alla on piiri LEDien virransyöttöä varten virran takaisinkytkennällä.

Tarkemmin tarkasteltuna voit nähdä, että piirin perustana on sama estooskillaattori, joka on koottu transistorille VT2. Transistori VT1 on takaisinkytkentäpiirin ohjausyksikkö. Palaute tässä järjestelmässä toimii seuraavasti.

LEDit saavat virtansa jännitteestä, joka kerääntyy elektrolyyttikondensaattoriin. Kondensaattori ladataan diodin kautta pulssijännitteellä transistorin VT2 kollektorista. Tasasuunnattua jännitettä käytetään LEDien virtalähteenä.

LEDien läpi kulkeva virta kulkee seuraavaa reittiä: kondensaattorin positiivinen levy, LEDit rajoittavilla vastuksilla, virran takaisinkytkentävastus (anturi) Roc, elektrolyyttikondensaattorin negatiivinen levy.

Tässä tapauksessa takaisinkytkentävastuksen yli syntyy jännitehäviö Uoc=I*Roc, missä I on LEDien läpi kulkeva virta. Kun jännite kasvaa (generaattori loppujen lopuksi toimii ja lataa kondensaattoria), LED-valojen läpi kulkeva virta kasvaa, ja sen seurauksena takaisinkytkentävastuksen Roc jännite kasvaa.

Kun Uoc saavuttaa 0,6 V, transistori VT1 avautuu ja sulkee transistorin VT2 kanta-emitteriliitoksen. Transistori VT2 sulkeutuu, estogeneraattori pysähtyy ja lopettaa elektrolyyttikondensaattorin lataamisen. Kuorman vaikutuksesta kondensaattori purkautuu ja kondensaattorin yli oleva jännite laskee.

Kondensaattorin jännitteen alentaminen johtaa LEDien läpi kulkevan virran laskuun ja sen seurauksena takaisinkytkentäjännitteen Uoc laskuun. Siksi transistori VT1 sulkeutuu eikä häiritse estogeneraattorin toimintaa. Generaattori käynnistyy ja koko sykli toistuu uudestaan ​​​​ja uudestaan.

Muuttamalla takaisinkytkentävastuksen resistanssia voit vaihdella virtaa LEDien kautta laajalla alueella. Tällaisia ​​piirejä kutsutaan pulssivirran stabilaattoreiksi.

Integroidut virran stabilisaattorit

Tällä hetkellä LEDien nykyiset stabilisaattorit valmistetaan integroituna versiona. Esimerkkejä ovat erikoistuneet mikropiirit ZXLD381, ZXSC300. Alla näkyvät piirit on otettu näiden sirujen tietotaulukosta.

Kuvassa näkyy ZXLD381-sirun suunnittelu. Se sisältää PWM-generaattorin (Pulse Control), virtaanturin (Rsense) ja lähtötransistorin. On vain kaksi roikkuvaa osaa. Nämä ovat LED ja kela L1. Tyypillinen kytkentäkaavio on esitetty seuraavassa kuvassa. Mikropiiri on valmistettu SOT23-paketissa. 350 kHz:n generointitaajuus on asetettu sisäisillä kondensaattoreilla, sitä ei voi muuttaa. Laitteen hyötysuhde on 85 %, käynnistys kuormituksella on mahdollista jopa 0,8V syöttöjännitteellä.

LEDin myötäjännite ei saa olla yli 3,5 V, kuten kuvan alarivillä on osoitettu. LEDin läpi kulkevaa virtaa ohjataan muuttamalla induktorin induktanssia kuvan oikealla puolella olevan taulukon mukaisesti. Keskimmäinen sarake näyttää huippuvirran, viimeinen sarake näyttää keskimääräisen virran LEDin läpi. Aaltoilutason vähentämiseksi ja hehkun kirkkauden lisäämiseksi on mahdollista käyttää suodattimella varustettua tasasuuntaajaa.

Tässä käytetään LEDiä, jonka myötäjännite on 3,5 V, korkeataajuista diodia D1 Schottky-sululla ja kondensaattoria C1, jolla on mielellään pieni ekvivalenttisarjavastus (matala ESR). Nämä vaatimukset ovat välttämättömiä laitteen yleisen tehokkuuden lisäämiseksi, lämmittäen diodia ja kondensaattoria mahdollisimman vähän. Lähtövirta valitaan valitsemalla induktorin induktanssi LEDin tehon mukaan.

Se eroaa ZXLD381:stä siinä, että siinä ei ole sisäistä lähtötransistoria eikä virta-anturin vastusta. Tämän ratkaisun avulla voit lisätä merkittävästi laitteen lähtövirtaa ja käyttää siksi tehokkaampaa LED-valoa.

Virta-anturina käytetään ulkoista vastusta R1, jonka arvoa muuttamalla voidaan asettaa tarvittava virta LEDin tyypistä riippuen. Tämä vastus lasketaan käyttämällä kaavoja, jotka on annettu ZXSC300-sirun teknisissä tiedoissa. Emme esitä näitä kaavoja tässä, vaan tarvittaessa on helppo löytää tietolomake ja etsiä kaavat sieltä. Lähtövirtaa rajoittavat vain lähtötransistorin parametrit.

Kun kytket kaikki kuvatut piirit päälle ensimmäistä kertaa, on suositeltavaa kytkeä akku 10 ohmin vastuksen kautta. Tämä auttaa välttämään transistorin kuoleman, jos esimerkiksi muuntajan käämit on kytketty väärin. Jos LED syttyy tämän vastuksen kanssa, vastus voidaan poistaa ja lisäsäätöjä voidaan tehdä.

Boris Aladyshkin

Akusta, jonka jännite on 1,5 volttia tai vähemmän, se ei yksinkertaisesti ole realistista. Tämä johtuu siitä, että useimpien LEDien jännitehäviö ylittää tämän luvun.

Kuinka sytyttää LED 1,5 voltin akusta

Pääsy tästä tilanteesta voi olla yksinkertaisen yhden transistorin ja induktanssin käyttö. Pohjimmiltaan se on erikoinen. Piiri on yksinkertainen estogeneraattori, joka saa virtansa 1,5 voltin akusta ja tuottaa melko voimakkaita pulsseja pumppaamalla energiaa kelaan. Piiri on yksinkertainen ja se voidaan koota kirjaimellisesti 10 minuutissa.

T1-induktori on valmistettu ferriittirenkaasta, jonka halkaisija on 7 millimetriä (sen mitat ovat K7x4x3). Käämissä on 21 kierrosta, jotka on valmistettu kaksinkertaisesti taitetusta emaloidusta PEV-kuparilangasta, jonka halkaisija on 0,35 mm.

Kun käämitys on valmis, yhden johdon pää on kytkettävä toisen johdon alkuun. Tuloksena on hana käämin keskeltä. Valitsemalla vastuksen voit saavuttaa paremman valotehon.

Tämä piiri on toinen suosittujen muuntimien sarjasta LED toimii yhdellä paristolla 1,5 voltilla.

LED-muuntimen toiminnan kuvaus 1,5 voltista

Kun jännite on kytketty vastuksen R2 kautta, transistori T1 avautuu. Seuraavaksi vastuksen R3 läpi kulkeva virta avaa transistorin T2 ja virta alkaa kulkea kelan L1 läpi. Induktorin L1 virta kasvaa jatkuvasti ja sen määrää akun jännite, itse kela sekä vastuksen R3 resistanssiarvo.

Kun induktorin virta saavuttaa maksiminsa, se muuttaa suuntansa päinvastaiseksi ja siten myös jännitteen napaisuus muuttuu. Tällä hetkellä kondensaattori C1 sulkee transistorin T1 ja sen jälkeen transistorin T2. Vastakkaisen napaisuuden kelasta tuleva virta kulkee LEDin läpi, joka syttyy. Jonkin ajan kuluttua transistori T1 ja T2 kytkeytyvät päälle ja sykli toistuu uudelleen.

Muuntaja pystyy nostamaan jännitteen 10 volttiin, joten se voi helposti sytyttää jopa kaksi tai kolme diodia täydellä kirkkaudella. LEDin läpi kulkevaa virtaa voidaan säätää tietyissä rajoissa muuttamalla vastuksen R3 resistanssia.

LED-muunnin on koottu yksipuoliselle levylle