Mnohí videli miniatúrne vreckové baterky prebiehajúce z jednej 1,5-voltovej batérie. Teoreticky toto napätie nestačí na osvetlenie bielej LED. Znamená to, že v prípade je skryté zariadenie, ktoré zvyšuje napätie na požadovanú úroveň. Tento prístroj sa dá urobiť vlastnými rukami po dobu pol hodiny s použitím lacných a cenovo dostupných častí. O tom, ako pripojiť LED na batériu s napätím 1,5 V vo všetkých podrobnostiach, sa objaví tento článok.
Schéma a princíp jej práce
Napájanie LED diódy z 1,5 V batérie je zobrazené na obrázku.
Hlavnými funkčnými prvkami sú jednostupňový tranzistorový zosilňovač a pulzný transformátor, prostredníctvom ktorého sa dosahuje hlboká pozitívna spätná väzba. Prúd tranzistorovej základne je obmedzený na rezistor R1 a pre optimalizáciu výstupných parametrov sú nastavené diódy VD1 a kondenzátor C1, o ktorých budeme diskutovať neskôr.
Schéma napájania svetelnej diódy z jednej batérie funguje na princípe blokovacieho generátora. Vytváranie impulzov sa uskutočňuje odomknutím tranzistora a jeho prepnutím do saturačného režimu pomocou pozitívnej spätnej väzby. Vyčerpanosť je spôsobená znížením prúdu základne. Transistor je zatvorený a energia transformátora sa vynuluje. V dôsledku toho LED dióda bliká krátky čas.
Teraz podrobnejšie zvážte prácu programu prezentovaného na obrázku. Je známe, že prúd v cievke indukčnosti sa nemôže okamžite meniť.Po prvé, v momente napájania z batérie je tranzistor v uzavretom stave. Postupné zvyšovanie prúdu v kolektore a potom v základnom navíjaní vedie k hladkému odomknutiu tranzistora. To vedie k zvýšeniu kolektorového prúdu, ktorý preteká vinutie kolektora. Toto zvýšenie prúdu sa transformuje do základného vinutia a ďalej zvyšuje prúd základne.
Výsledkom takéhoto lavínového procesu je tranzistor vrátane nasýtenia. V režime sýtosti sa kolektorový prúd zastaví, čo znamená, že napätie na základnom vinutie sa stane nulovým. Tým sa zníži základný prúd a výstup tranzistora z nasýtenia. Napätie na základnom vinutie mení polaritu, čo prispieva k takmer okamžitému uzatvoreniu tranzistora. Výsledkom je, že všetka nahromadená energia smeruje k zaťaženiu. LED dióda bliká a prechádza cez ňu prúd, ktorý sa znižuje z hodnoty kolektorového prúdu na nulu. V tomto časovom intervale v transformátore je proces reverzného blokovania, ktorý vedie k ďalšiemu odblokovaniu tranzistora. Potom sa cyklus opakuje.
Schéma funguje s frekvenciou niekoľkých desiatok kilohertz. Preto ľudské oko vníma tisíce zábleskov za sekundu ako trvalú žiara. Ale okruh môže byť trochu rafinovaný, eliminuje súčasné zlyhanie prostredníctvom LED na nulu a pridá k tomu vyhladzuje kondenzátor a diódu. Kondenzátor C1 je zapojený paralelne s LED, a to podľa polarity a dióda VD1 je zapojená do série v prúdovom okruhu. VD1 zabraňuje vybitiukondenzátor na otvorenom tranzistore.
Pripojenie LED k batérii podľa tohto obvodu vyžaduje splnenie jedného pravidla: je nemožné pripojiť zostavené zariadenie bez zaťaženia (môže napáliť tranzistor).
Podrobnosti výpočtu a montáže
Všetky rádiové komponenty potrebné na praktickú realizáciu sú lacné alebo sú na sklade rádioamatérov. Výnimkou je transformátor, ktorý bude musieť trochu pracovať.
Transformátor sa vyrába ručne s feritovým krúžkom demontovaným s chybnou kompaktnou žiarivkou alebo impulzným napájaním. Vonkajší priemer krúžku je približne 10 mm s možnou toleranciou na oboch stranách. Na navíjanie sa používajú dva jednožilové drôty rovnakej dĺžky s prierezom 0,5 mm. 2. Krútená dvojlinka je ideálne pre pripojenie do siete LAN.
Oba drôty (najlepšie z rôznych farieb) sú stohované dohromady a navíjané na krúžok, stohovanie sa otáča v kruhu. Vo všeobecnosti by malo byť 20 otočení. Súčasne začínajú drôty z jednej strany a konce - na druhej strane. Potom sa začiatok drôtov rovnakej farby spojí s koncom drôtu inou farbou a spojí ich s plusom batérie. Dva zostávajúce konce sú spojené s kolektorom tranzistora a odporu.
Transistor sa volí na základe maximálneho prúdu kolektora s duálnou rezervou, aby sa predišlo prehriatiu. V takomto prípade sa hodí KT315B alebo KT3102A. Namiesto toho môžete importovať BC547A s parametrami:
- maximálneho prúdukolektor - 100 mA;
- maximálne napätie kolektoru a emitora - 45V;
- zisk h21E - 100-220.
Odporúča sa vybrať tranzistor s hodnotou h21E blízko 100.
Pri umiestnení na najväčší prevádzkový prúd kolektora 25 mA sa dá vypočítať prúd základne: IB = IK /h21E = 25/100 = 0,25 mA.
Teoreticky sa odpor odporu R1 vypočíta podľa vzorca: R1 = (UBAT-UBE) /ib = (1,5-0,6) /0,00025 = 3600 ohmov.
V praxi je však úplne odporom 1kOm nominálnu hodnotu, podľa vstupná impedancia nie je považovaný za energie a vysokofrekvenčné prevádzku a prúdu magnetizácie, ktorý je predradník súčasťou zberače prúdu. Tiež je potrebné mať na pamäti, že pri znížení batérie EMC bude efektívnejší rezistor s menším odporom. S odporom 1kΩ-0,125W ± 5%, hodnota amplitúdy prúdu LED nepresahuje 26 mA.
Schéma môže byť napájaná nielen 1,5 V batériou, ale aj z 1,2 V prstovej batérie.
V tomto prípade má dióda VD1 malý pokles napätia v otvorenom stave. Pre tento účel, vhodný typ Schottkyho diódy 1N5817-1N5819, v ktorom je napätie pri nízkych prúdoch je 0,2-0,4V. Kondenzátor C1 - elektrolytický na 10 μF-6,3. Táto kapacita je dostatočná na vyrovnanie pulzov prúdu na LED.
Počas prevádzky batéria stráca svoju kapacitu a napätie na svojich výstupoch sa zníži. LED bude pokračovať v rozsvietení, kým nie je splnená podmienka: UBAT & gt; UBE (priemerne 0,6). Schéma napájania LED z jednej batérie teda umožňuje maximálnu účinnosťpoužívajte blikajúcu batériu.
Doska s plošnými spojmi
Doska plošných spojov najjednoduchšieho blokovacieho generátora si môžete stiahnuť tu. Táto jednostranná doska má veľkosť 10 x 20 mm, ktorá sa ľahko umiestni v prípade baterky. Hotová doska s časťami a drôty na LED je žiadúca umiestniť do termotubera a umiestniť ju vedľa batérie. Ak použijete smd tranzistor a rezistor, vypnutím diódy kondenzátorom môžete vytvoriť dosku ešte menšiu pre najmenšiu baterku.
Post-mortem
Konštrukčné riešenie obvodu sa považuje za efektívne v prípade zahrnutia 1-3 LED všetkých farieb s maximálnym prúdom do 30 mA. Ak chcete napájať silnejšiu LED z jednej batérie, budú potrebné niektoré úpravy. V danej schéme je možné znížiť odpor odporu, čím sa zvýši amplitúda kolektorového prúdu (ale nepresiahne maximálnu hodnotu pasu).
Pre pripojenie LED 1W je potrebné všetky diagramy obvodov nahradiť výkonnejším: väčší transformátor s kolektorovým prúdom najmenej 500 mA. Pri nastavovaní obvodu svietidla na jednu batériu je potrebné použiť osciloskop na monitorovanie prúdu LED.
Na internete môžete nájsť veľa schém na pripojenie diódy vyžarujúcej svetlo k batérii. V tomto prípade autori neváhajú zobraziť fotografiu svojich meraní, kde prúd v záťaži presahuje prípustnú hodnotu pre LED s nízkym výkonom (30 mA). Prečo LED nevybuchnú? Faktom je, že väčšina z nichMultimetr meria striedavé napätie a prúd len v rozsahu 40 až 400 Hz, čo je uvedené v príručke. Ale mnoho rádioamatérov nepozná túto nuanciu. Prirodzene, multimetr nemôže merať prúd LED, pulzujúci frekvenciou desiatok kHz, a na obrazovke sa zobrazí náhodné číslo.
