Мощный преобразователь для фонарика. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Основной недостаток схем питания светодиодов напрямую от батарейки - при снижении напряжения до 2.5 вольт светодиод светит заметно слабее, а то и вообще гаснет. Это решают предложенные ранее схемы (модуль для питания светодиода и схема ночника) и много других на просторах Интернета. Но у них есть тоже недостаток, - при свежей батарейке светодиод светит с повышенной яркостью и повышенным потреблением тока.

При этом увеличенный ток потребления приводит к незначительному повышению уровня яркости, это определяется вольт-амперной характеристикой светодиода напоминающую характеристику стабилитрона. Однажды, когда светодиодный фонарик подох в неподходящий момент (а батарейки только недавно менял), решил переставить блок светодиодов в старый советский фонарик на две батарейки 373 (3 вольта). Конечно, просто переставить не пойдет, батарейки чуть сядут и фонарик погаснет. Решено поставить преобразователь, но одно дело 1-2 светодиода с током потребления 30-40мА, а другое дело 30 светодиодов с током до 600 мА. Большой ток не проблема, можно сделать. Но, при новой батарейке светодиоды потребляют ток более ампера и жутко греются, а главное - этот ток яркости не добавляет, т.е. расходуется впустую.

Можно применить специализированные микросхемы (а есть ли они вообще на 600мА?), но у меня под рукой не было, а покупать не хотел, пока придет по почте и вообще, глубокое убеждение - радиолюбительство должно приносить доход, или не приносить убытков. Поэтому решил собрать на рассыпухе, которую покупать не надо. Основное требование простота и небольшие габариты, - нужно в фонарик вставить. На просторах Интернета ничего подобного не нашел, вроде что-то было когда-то в журнале "Радио", но искать за последние 10 лет не хотелось и не факт что там есть то, что мне нужно.

Итак схема, по сути это тот же блокинг-генератор. VT3 - ключевой транзистор средней мощности, на небольшом радиаторе (10х10х2мм). Напряжение насыщения ключевого тр-ра 0,3 вольта, именно поэтому я его и выбирал. VT1 - просто усилитель, по идее можно применить транзистор Дарлингтона и исключить VT1, но они были у меня либо очень здоровые, либо маленькие. VT2 - обеспечивает совместно с VD2 и R5 стабилизацию тока потребления. Как оно работает. При повышении напряжения на верхней обкладке С3 до 4 вольт открывается стабилитрон VD2 и ток течет через базу транзистора VT2, он открывается и шунтирует базу транзистора VT1, вследствие чего, VT1 и VT3 закрываются и напряжение на С3 уменьшается.

Почему до 4 вольт? Потому что стабилитрон 3.3 вольта и падение эмиттер-база 0.7 вольт. Но на светодиодах падает 3 вольта, при большой яркости 3.2-3.3 вольта. Для этого и нужен резистор R4 мощностью около 0,5 вата (чтобы не грелся, реально 3 х 0.125 ). Ток 600 мА (30шт х 20мА) умноженный на 1.2 ом даст прибавку напряжения на С3 0.72 вольт. Т.е. то что и было нужно. Вроде гут. Но однако нет, на резисторе выделяется бесполезная мощность 0.5 вт. Если найти стабилитрон на 2.6 вольт можно резистор исключить, но я в природе таких не видел. Да и стабилизация оставляла желать лучшего, а также отсутствовала регулировка яркости.

Поэтому, немного подумав, нарисовал немного более совершенную схему. Схема повторяет старую, за исключением полевого транзистора, подстроечного резистора и стабилитрона на 6 вольт. Полевой транзистор выбран с N-каналом с напряжением отсечки 2.5-3 вольт. Если напряжение на затворе, превысит это напряжение, полевик откроется (в открытом состоянии сопротивление единицы Ом) и зашунтирует VT1.

Уровень срабатывания регулируется R5, им также можно устанавливать желаемую яркость светодиодов. R5 желательно 10 к или менее, при большом сопротивлении начинаются глюки с зарядкой емкости затвора и снижением яркости светодиодов. R4 уже имеет значительно меньшее сопротивление, хотя все работает и без него, и без R5. Просто с этим более плавно регулируется яркость и можно использовать полевик с более высоким напряжением отсечки. Функция стабилитрона на 6 вольт в том, что если отключить светодиоды, напряжение на затворе может превысить максимально допустимое и полевой транзистор можно выбросить в урну, а я их люблю, особенно IRFD020 и IRF9020, сам не знаю почему. Заменить можно любым N - канальным полевым с изолированным затвором и напряжение отсечки 2-3 вольта.

Схема сохраняет довольно приличную яркость до 1.6 вольт. При 1.4 вольт светодиоды гаснут, так как на переходах база эмиттер транзисторов VT1 и VT3 падает 0.7+0.7=1.4 вольта. Если меньше, то они уже не могут открыться. Можно попробовать применить один транзистор с большим коэффициентом усиления, но не дарлингтон !!! - у него внутри два примерно по такой же схеме включено.

Итог, светодиоды светят от трех вольт с очень приличной яркостью при токе 0.5-0.6 А, при снижении напряжения до 2.1-2.5 В ток потребления увеличивается до 0.7-0.9 А (и это правильно так как напряжение упало а яркость осталась прежней, значит нужно увеличить потребляемый ток).

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива ГЭС тоже разогревают климат 16.11.2005 Хотя гидроэлектростанции, в отличие от тепловых, не выбрасывают в атмосферу продукты горения, которые способствуют глобальному потеплению, косвенно ГЭС вносят большой вклад в этот процесс. К такому выводу пришли бразильские ученые. При создании ГЭС заливаются водой большие пространства, как правило, покрытые растительностью. Деревья и кусты под водой начинают гнить, выделяя двуокись углерода и метан, который в 21 раз эффективнее двуокиси углерода экранирует инфракрасные лучи, не давая теплу рассеиваться в космос. Даже когда через много лет растения на дне сгниют полностью, процесс не прекратится. Уровень воды в водохранилище ГЭС, как правило, колеблется, воду то спускают, когда она требуется для орошения или нужно больше электроэнергии, то накапливают. В сезоны маловодья осушенную береговую полосу заселяют растения, которые потом заливаются и гниют. Оказалось, что за счет этих процессов бразильская ГЭС "Куруа-Уна" производит в 3,5 раза больше парниковых газов, чем если бы эта электростанция работала на нефти.

Другие интересные новости:

▪ Морской закон под сомнением

▪ Передающие антенны размером с ноготь

▪ Устойчивый механический кубит

▪ 4 млрд. абонентов GSMA

▪ Очки всегда будут чистыми

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цветомузыкальные установки. Подборка статей

▪ статья Пальцы не пострадают. Советы домашнему мастеру

▪ статья Что такое нервы? Подробный ответ

▪ статья Сотрудник, находящийся в командировке. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Китайский цемент Чио-Лиао. Простые рецепты и советы

▪ статья Защита блока питания от короткого замыкания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025