Многи су видели минијатурне џепне светиљке које раде од једне 1,5-волтне батерије. Теоретски, овај напон није довољан да би се упалио бијели ЛЕД. То значи да испод кућишта постоји скривени уређај који повећава напон на жељени ниво. Овај уређај се може обавити својим рукама пола сата, користећи јефтине и приступачне дијелове. О томе како спојити ЛЕД на 1,5 В батерију у свим детаљима рећи ће овај чланак.
Шема и принцип њеног рада
Напајање ЛЕД диоде од 1.5В батерије је приказано на слици.
Главни функционални елементи су једнофазни транзисторски појачавач и импулсни трансформатор, кроз који се постиже дубока позитивна повратна спрега. Транзисторска базна струја је ограничена на Р1 отпорник, а за оптимизацију излазних параметара постављена је ВД1 диода и Ц1 кондензатор, о чему ћемо касније говорити.
Схема напајања свјетлосне диоде из једне батерије ради на принципу блокирања-генератора. Формирање пулса се врши откључавањем транзистора и пребацивањем у режим засићења помоћу позитивних повратних информација. Засићење је резултат смањења струје базе. Транзистор је затворен, а енергија трансформатора се ресетује на оптерећење. Као резултат, ЛЕД трепери кратко време.
Сада, детаљније, размотрите рад схеме приказан на слици. Познато је да се струја у завојници индуктивности не може тренутно променити.Прво, у тренутку напајања из акумулатора, транзистор је у затвореном стању. Постепено повећање струје у колектору, а затим у основном намоту, доводи до глатког откључавања транзистора. То доводи до повећања струје колектора, која тече кроз намотај колектора. Ово повећање струје претвара се у основни намот и додатно повећава струју базе.
Као резултат оваквог процеса лавине, транзистор укључује засићење. У режиму засићења струја колектора престаје да расте, што значи да ће напон на намоту базе постати нула. Ово ће смањити базну струју и излаз транзистора од засићења. Напон на намоту базе мења поларитет, што доприноси скоро тренутном затварању транзистора. Као резултат, сва акумулирана енергија је усмјерена на оптерећење. ЛЕД трепери и пролази кроз себе струју која се смањује од вредности струје колектора до нуле. У овом временском интервалу у трансформатору постоји процес обрнутог блокирања, што доводи до сљедећег откључавања транзистора. Тада се циклус понавља.
Шема ради на фреквенцији од неколико десетина килохерца. Према томе, људско око доживљава хиљаде бљескова у секунди као трајни сјај. Али круг се може мало побољшати, елиминишући тренутни неуспех кроз ЛЕД на нулу, и додајући га заглађује кондензатор и диоду. Кондензатор Ц1 је паралелно прикључен на ЛЕД, пратећи поларитет, а ВД1 диода је у низу, у струјном кругу протока. ВД1 спречава пражњењекондензатор на отвореном транзистору.
Прикључивање ЛЕД диоде на батерију, према овом кругу, захтијева придржавање једног правила: немогуће је укључити монтирани уређај без оптерећења (може запалити транзистор).
Детаљи рачунања и монтаже
Све радио компоненте неопходне за практичну примену су јефтине или су на залихи радио аматера. Изузетак је трансформатор, који ће морати мало да ради.
Трансформатор се прави ручно са феритним прстеном растављеним са неисправним компактним флуоресцентним лампама или пулсним напајањем. Спољни пречник прстена је око 10 мм са могућом толеранцијом на обе стране. За намотавање се користе двије једножилне жице исте дужине са попречним пресјеком од 0,5 мм 2. Увијена парица је идеална за мрежну ЛАН везу.
Обе жице (пожељно различитих боја) се слажу заједно и намотавају на прстен, слагање се окреће у круг. У принципу, требало би да буде 20 окрета. У исто вријеме почетак жица долази с једне стране, а крајеви - с друге стране. Након тога, почетак жица исте боје повезује се са крајем жице друге боје и повезује их на плус батерије. Два преостала краја повезана су са колектором транзистора и отпорника.
Транзистор се бира на основу максималне струје колектора са двоструком резервом да би се избегло прегревање. У овом случају, КТ315Б или КТ3102А ће стати. Уместо тога, можете да инсталирате увезени БЦ547А са параметрима:
- максимална струјаколектор - 100 мА;
- максимални напон колектора-емитера - 45В;
- добитак х21Е - 100-220.
Препоручује се да се изабере транзистор чија је вредност х21Е близу 100.
Постављањем на највећу радну струју колектора 25 мА, може се израчунати струја базе: ИБ = ИК /х21Е = 25/100 = 0,25 мА.
Теоретски, отпор отпорника Р1 може се израчунати по формули: Р1 = (УБАТ-УБЕ) /иб = (1,5-0,6) /0,00025 = 3600 охма.
Међутим, у пракси је довољан отпорник номиналне вриједности 1 кОм, јер се улазна импеданција извора напајања и високофреквентни начин рада и струја магнетизације, која је баластна компонента струје колектора, не узимају у обзир у прорачуну. Такође, треба имати у виду да ће ЕМЦ батерија бити спуштена, а отпорник са мање отпора ће бити ефикаснији. Са отпорником 1кΩ-0,125В ± 5%, амплитудна вредност струје ЛЕД не прелази 26 мА.
Схему може напајати не само батерија од 1,5 В, већ и батерија од 1,2 В.
Диод ВД1 у овом случају треба да има мали пад напона у отвореном стању. У ту сврху погодне су Сцхоттки диоде типа 1Н5817-1Н5819, у којима је пад напона на малим струјама 0.2-0.4В. Кондензатор Ц1 - електролитички на 10 μФ-6,3. Овај капацитет је довољан да угаси пулсирање струје на ЛЕД-у.
Током рада, батерија губи капацитет, а напон на излазима се смањује. ЛЕД ће наставити да светли док се не испуни услов: УБАТ & гт; УБЕ (просечно 0,6). Тако, схема напајања ЛЕД диоде из једне батерије омогућава максималну ефикасносткористите батерију која трепери.
Штампана плоча
Тискана плочица најједноставнијег генератора за блокирање може се преузети овде. Ова једнострана плоча је величине 10 к 20 мм, која се лако поставља у случају бљескалице. Готова плоча са дијеловима и жицама на ЛЕД је пожељно да се стави у термо-боцу и постави поред батерије. Ако примените смд транзистор и отпорник, тако што ћете искључити диоду са кондензатором, можете направити плочу још мању за најмању батеријску лампу.
Пост мортем
Решење за пројектовање кола се ефикасно разматра у случају укључивања 1-3 ЛЕД-а било које боје са максималном струјом до 30 мА. Да би се напајала снажнија ЛЕД диода из једне батерије, потребна су нека подешавања. У датој шеми је могуће смањити отпор отпорника, чиме се повећава амплитуда струје колектора (али не прелази максималну вриједност пасоша).
За повезивање ЛЕД 1В, све дијаграме треба замијенити снажнијом: већим трансформатором с колекторском струјом од најмање 500 мА. Приликом подешавања кола за фењер на једној батерији, морате користити осцилоскоп за праћење струје ЛЕД диоде.
На Интернету можете наћи многе шеме за повезивање светлеће диоде са батеријом. У овом случају, аутори не оклевају да покажу фотографију својих мерења, где струја у оптерећењу прелази дозвољену вредност за ЛЕД са малом снагом (30 мА). Зашто ЛЕД не експлодира? Чињеница је да је већинаМултиметар мери измјенични напон и струју само у распону 40-400 Хз и то је наведено у приручнику. Али многи радиоаматери не знају ту нијансу. Наравно, мултиметар не може мјерити струју ЛЕД диоде, пулсирајући на фреквенцији од десет кХз, и приказује случајни број на екрану.