Conectando LEDs de baterias. Conectando LEDs de baterias LED poderoso de circuito de 1,5 volts

Este circuito é outro de uma série de conversores populares para LED alimentado por uma bateria em 1,5 volts.

Descrição do funcionamento do conversor para LED de 1,5 volts

Após conectar a alimentação através do resistor R2, o transistor T1 abre. Em seguida, a corrente que flui através do resistor R3 abre o transistor T2 e a corrente começa a fluir através do indutor L1. A corrente do indutor L1 está em constante crescimento e é determinada pela tensão da bateria, pelo próprio indutor, bem como pelo valor da resistência do resistor R3.

Quando a corrente no indutor atinge seu máximo, ele muda seu sentido para o oposto e, portanto, a polaridade da tensão também muda. Neste momento, o capacitor C1 fecha o transistor T1, seguido pelo transistor T2. A corrente da bobina de polaridade oposta passa pelo LED, que acende. Depois de algum tempo, os transistores T1 e T2 ligam e o ciclo se repete novamente.

O conversor é capaz de aumentar a tensão em até 10 volts, de modo que pode acender facilmente até dois ou três diodos com brilho total. A corrente que flui através do LED pode ser ajustada dentro de certos limites alterando a resistência do resistor R3.

O conversor LED é montado em uma placa unilateral

Neste artigo, veremos um conversor elevador de tensão, geralmente chamado de “Joule Thief” em fontes estrangeiras, para alimentar um LED superbrilhante a partir de uma única bateria de 1,5 Volts.

Como você sabe, um LED branco ou azul superbrilhante comum requer pelo menos 2,7 V para sua alimentação e, portanto, 3 baterias de 1,5 Volt são instaladas em uma lanterna que funciona com esses LEDs, acho que todo mundo que tem uma lanterna LED sabe disso , e isso causa alguns transtornos, já que você precisa comprar 3 pilhas AA de cada vez, e isso é bem caro. O conversor que sugerimos que você monte é muito simples, barato, fácil de fabricar e montar, e permitirá alimentar um LED ou um grupo de LEDs com apenas uma bateria de 1,5V. Além disso, poderá sugar todo o suco da bateria, pois o conversor com LED continua funcionando mesmo com uma tensão em torno de 0,4 Volts! Isso permitirá que você ligue a lanterna mesmo com uma bateria descarregada que não funciona mais em outros dispositivos. No artigo anterior sobre conversores movidos a água, usamos um conversor boost semelhante.

Ferramentas e peças:

• Anel toroidal de ferrite (pode ser retirado de uma lâmpada CFL economizadora de energia que não funciona);
• Bateria velha;
• LED branco brilhante (você pode tirar de uma lanterna, pode até tirar o módulo de LED inteiro);
• Transistor NPN - 2N3904 ou 2N2222, 2N4401;
• Resistor de 1 kOhm (os importados terão listras dessas cores e nesta ordem - Marrom-Preto-Vermelho);
• Testador de bateria (opcional);
• Estanho, solda, ferro de soldar, amigo que sabe soldar =);
• Fio de cobre monopolar em verniz ou isolamento de PVC;
• Suporte da bateria.

Como fazer um conversor boost para o LED Joule Thief com suas próprias mãos, instruções detalhadas:

Precisaremos montar um conversor elevador de tensão de acordo com o seguinte esquema:

Enrolamento de um transformador toroidal.

Precisaremos de dois fios de igual comprimento para remover o isolamento em suas extremidades, cerca de meio centímetro; Enrole ambas as extremidades dos fios e solde-os para maior confiabilidade. Empurre um pouco essas pontas pelo anel e depois com as outras pontas comece a enrolar o enrolamento, volta a volta, certificando-se de que esses dois fios não se torcem, mas andam lado a lado. Enrole até ficar sem espaço livre no anel e todas as 4 pontas ficarem juntas. Quanto mais voltas o anel puder acomodar, melhor, mas tudo depende da espessura do fio e do diâmetro do anel. Corte o excesso de fio deixando cerca de 2 centímetros para posterior soldagem.

Outra opção de enrolamento de transformador para conversor elevador de tensão, que recomendo, está no artigo sobre um que funciona com água.

Solde um resistor em uma das extremidades que permanecem sem solda com um resistor de 1 kOhm.

Solde o transistor conforme mostrado na imagem (observe que a parte plana do transistor fica na parte superior e a parte convexa na parte inferior, isso é importante porque os terminais do transistor não podem ser trocados). O coletor do transistor é soldado a outro enrolamento único livre do transformador. A base do transistor (Base) é soldada à segunda extremidade do resistor, e o emissor é soldado a um fio separado que será conectado ao negativo da bateria.

Soldamos o LED, para fazer isso você primeiro precisa descobrir onde estão localizados o ânodo (mais) e o cátodo (menos). Se o LED for novo, você pode entender facilmente pelo comprimento de suas pernas, a mais longa é a. ânodo (+), e o mais curto é o cátodo (-). Além disso, se você olhar o LED sob a luz, o contato que parecerá mais massivo em comparação com o segundo será o cátodo. Então, descobrimos onde está o quê e agora soldamos o ânodo ao coletor do transistor e o cátodo ao emissor.

Verificamos com um testador o quão perto está da morte a nossa bateria velha, o principal é escolher uma que ainda esteja um pouco viva. Para verificar o circuito, ainda é aconselhável ter uma bateria nova em mãos.

É hora de verificar a funcionalidade do nosso esquema! Para isso, conecte o fio que vem do emissor do transistor ao negativo da bateria, e esses 2 fios do transformador torcidos juntos ao positivo da bateria e pronto, nosso conversor elevador de tensão para alimentar o LED de uma bateria de 1,5 V está funcionando! Além disso, para não segurar constantemente a bateria com os dedos, recomendamos soldar o suporte da bateria.

Apesar da grande variedade nas lojas Lanternas LED vários designs, os rádios amadores estão desenvolvendo suas próprias versões de circuitos para alimentar LEDs brancos superbrilhantes. Basicamente, a tarefa se resume a como alimentar um LED com apenas uma bateria ou acumulador e realizar pesquisas práticas.

Uma vez recebido resultado positivo, o diagrama é desmontado, as peças são colocadas em uma caixa, a experiência é completada, a satisfação moral se instala. Muitas vezes a pesquisa para por aí, mas às vezes a experiência de montar uma determinada unidade em uma placa de ensaio se transforma em um verdadeiro projeto, feito de acordo com todas as regras da arte. Abaixo estão vários circuitos simples, desenvolvido por rádios amadores.

Em alguns casos, é muito difícil determinar quem é o autor do esquema, uma vez que o mesmo esquema aparece em sites e artigos diferentes. Freqüentemente, os autores dos artigos escrevem honestamente que este artigo foi encontrado na Internet, mas não se sabe quem publicou este diagrama pela primeira vez. Muitos circuitos são simplesmente copiados das placas das mesmas lanternas chinesas.

Por que os conversores são necessários?

O fato é que a queda de tensão direta, via de regra, não é inferior a 2,4...3,4V, então é simplesmente impossível acender um LED de uma bateria com tensão de 1,5V, e mais ainda de uma bateria com tensão de 1,2V. Existem duas saídas aqui. Use uma bateria de três ou mais células galvânicas ou construa pelo menos a mais simples.

É o conversor que permitirá alimentar a lanterna com apenas uma bateria. Esta solução reduz o custo das fontes de alimentação e também permite uma utilização mais completa: muitos conversores funcionam com descarga profunda baterias de até 0,7V! Usar um conversor também permite reduzir o tamanho da lanterna.

O circuito é um oscilador de bloqueio. Este é um dos esquemas clássicos eletrônica, portanto, com montagem adequada e peças reparáveis, ela começa a funcionar imediatamente. O principal neste circuito é enrolar corretamente o transformador Tr1 e não confundir o faseamento dos enrolamentos.

Como núcleo do transformador, você pode usar um anel de ferrite de uma placa inutilizável. Basta enrolar várias voltas de fio isolado e conectar os enrolamentos, conforme mostra a figura abaixo.

O transformador pode ser enrolado com um fio enrolado do tipo PEV ou PEL com diâmetro não superior a 0,3 mm, o que permitirá colocá-lo levemente no anel grande quantidade voltas, pelo menos 10...15, o que melhorará um pouco o funcionamento do circuito.

Os enrolamentos devem ser enrolados em dois fios e, em seguida, conectar as extremidades dos enrolamentos conforme mostrado na figura. O início dos enrolamentos no diagrama é mostrado por um ponto. Você pode usar qualquer baixa potência transistor npn condutividade: KT315, KT503 e similares. Hoje em dia é mais fácil encontrar um transistor importado como o BC547.

Se você não tiver um transistor em mãos estruturas npn, então você pode usar, por exemplo, KT361 ou KT502. Porém, neste caso você terá que mudar a polaridade da bateria.

O resistor R1 é selecionado com base no melhor brilho do LED, embora o circuito funcione mesmo se for simplesmente substituído por um jumper. O diagrama acima destina-se simplesmente “para diversão”, para a realização de experimentos. Assim, após oito horas de operação contínua em um LED, a bateria cai de 1,5V para 1,42V. Podemos dizer que quase nunca tem alta.

Para estudar a capacidade de carga do circuito, você pode tentar conectar mais alguns LEDs em paralelo. Por exemplo, com quatro LEDs o circuito continua a funcionar de forma bastante estável, com seis LEDs o transistor começa a aquecer, com oito LEDs o brilho cai sensivelmente e o transistor fica muito quente. Mas o esquema ainda continua funcionando. Mas isso é apenas para pesquisa científica, já que o transistor não funcionará neste modo por muito tempo.

Se você planeja criar uma lanterna simples baseada neste circuito, terá que adicionar mais algumas peças, o que garantirá um brilho mais forte do LED.

É fácil perceber que neste circuito o LED é alimentado não por pulsação, mas CC. Naturalmente, neste caso o brilho do brilho será um pouco maior e o nível de pulsações da luz emitida será muito menor. Qualquer diodo de alta frequência, por exemplo, KD521 (), será adequado como diodo.

Conversores com estrangulamento

Outro diagrama mais simples é mostrado na figura abaixo. É um pouco mais complicado que o circuito da figura 1, contém 2 transistores, mas em vez de um transformador com dois enrolamentos possui apenas o indutor L1. Esse estrangulamento pode ser enrolado em um anel do mesmo Lâmpada que poupa energia, para o qual você precisará enrolar apenas 15 voltas de fio de enrolamento com diâmetro de 0,3...0,5 mm.

Com a configuração especificada do indutor no LED, você pode obter uma tensão de até 3,8 V (a queda de tensão direta no LED 5730 é de 3,4 V), o que é suficiente para alimentar um LED de 1W. A configuração do circuito envolve a seleção da capacitância do capacitor C1 na faixa de ±50% do brilho máximo do LED. O circuito está operacional quando a tensão de alimentação é reduzida para 0,7V, o que garante o máximo aproveitamento da capacidade da bateria.

Se o circuito considerado for complementado com um retificador no diodo D1, um filtro no capacitor C1 e um diodo zener D2, você obterá uma fonte de alimentação de baixa potência que pode ser usada para alimentar circuitos de amplificadores operacionais ou outros componentes eletrônicos. Neste caso, a indutância do indutor é selecionada dentro da faixa de 200...350 μH, o diodo D1 com barreira Schottky, o diodo zener D2 é selecionado de acordo com a tensão do circuito fornecido.

Com uma combinação bem-sucedida de circunstâncias, usando esse conversor, você pode obter uma tensão de saída de 7...12V. Caso pretenda utilizar o conversor para alimentar apenas LEDs, o diodo zener D2 pode ser excluído do circuito.

Todos os circuitos considerados são as fontes de tensão mais simples: a limitação da corrente através do LED é realizada da mesma forma que em vários porta-chaves ou em isqueiros com LEDs.

O LED, através do botão liga/desliga, sem qualquer resistor limitador, é alimentado por 3...4 pequenas baterias de disco, cuja resistência interna limita a corrente através do LED a um nível seguro.

Circuitos de Feedback Atuais

Mas um LED é, afinal, um dispositivo atual. Não é à toa que a documentação dos LEDs indica corrente contínua. Portanto, os verdadeiros circuitos de potência de LED contêm feedback de corrente: quando a corrente através do LED atinge um determinado valor, o estágio de saída é desconectado da fonte de alimentação.

Os estabilizadores de tensão funcionam exatamente da mesma maneira, só que há feedback de tensão. Abaixo está um circuito para alimentar LEDs com realimentação de corrente.

Após um exame cuidadoso, você pode ver que a base do circuito é o mesmo oscilador de bloqueio montado no transistor VT2. O transistor VT1 é o de controle no circuito de feedback. O feedback neste esquema funciona da seguinte maneira.

Os LEDs são alimentados por tensão que se acumula em um capacitor eletrolítico. O capacitor é carregado através de um diodo tensão de pulso do coletor do transistor VT2. A tensão retificada é usada para alimentar os LEDs.

A corrente através dos LEDs passa pelo seguinte caminho: a placa positiva do capacitor, LEDs com resistores limitadores, o resistor de realimentação de corrente (sensor) Roc, a placa negativa do capacitor eletrolítico.

Neste caso, uma queda de tensão Uoc=I*Roc é criada no resistor de realimentação, onde I é a corrente através dos LEDs. À medida que a tensão aumenta (afinal, o gerador funciona e carrega o capacitor), a corrente através dos LEDs aumenta e, conseqüentemente, a tensão no resistor de feedback Roc aumenta.

Quando Uoc atinge 0,6 V, o transistor VT1 abre, fechando a junção base-emissor do transistor VT2. O transistor VT2 fecha, o gerador de bloqueio para e para de carregar capacitor eletrolítico. Sob a influência de uma carga, o capacitor é descarregado e a tensão no capacitor cai.

A redução da tensão no capacitor leva a uma diminuição na corrente através dos LEDs e, como resultado, a uma diminuição na tensão de feedback Uoc. Portanto, o transistor VT1 fecha e não interfere no funcionamento do gerador de bloqueio. O gerador dá partida e todo o ciclo se repete continuamente.

Ao alterar a resistência do resistor de feedback, você pode variar a corrente através dos LEDs dentro de uma ampla faixa. Tais esquemas são chamados estabilizadores de pulso atual

Estabilizadores de corrente integrais

Atualmente, os estabilizadores de corrente para LEDs são produzidos em versão integrada. Os exemplos incluem microcircuitos especializados ZXLD381, ZXSC300. Os circuitos mostrados abaixo são retirados da Folha de Dados desses chips.

A figura mostra o design do chip ZXLD381. Contém um gerador PWM (Pulse Control), um sensor de corrente (Rsense) e um transistor de saída. Existem apenas duas partes suspensas. Estes são LED e indutor L1. Um diagrama de conexão típico é mostrado na figura a seguir. O microcircuito é produzido no pacote SOT23. A frequência de geração de 350KHz é definida por capacitores internos e não pode ser alterada. A eficiência do dispositivo é de 85%, a partida sob carga é possível mesmo com tensão de alimentação de 0,8V.

A tensão direta do LED não deve ser superior a 3,5 V, conforme indicado na linha inferior abaixo da figura. A corrente através do LED é controlada alterando a indutância do indutor, conforme mostrado na tabela do lado direito da figura. A coluna do meio mostra a corrente de pico, a última coluna mostra a corrente média através do LED. Para reduzir o nível de ondulação e aumentar o brilho do brilho, é possível utilizar um retificador com filtro.

Aqui usamos um LED com tensão direta de 3,5V, um diodo de alta frequência D1 com barreira Schottky e um capacitor C1 preferencialmente com baixa resistência em série equivalente (baixa ESR). Esses requisitos são necessários para aumentar a eficiência geral do dispositivo, aquecendo o mínimo possível o diodo e o capacitor. A corrente de saída é selecionada selecionando a indutância do indutor dependendo da potência do LED.

Ele difere do ZXLD381 por não possuir transistor de saída interno e resistor de sensor de corrente. Esta solução permite aumentar significativamente a corrente de saída do dispositivo e, portanto, utilizar um LED de maior potência.

Um resistor externo R1 é usado como sensor de corrente, alterando o valor do qual você pode definir a corrente necessária dependendo do tipo de LED. Este resistor é calculado usando as fórmulas fornecidas na folha de dados do chip ZXSC300. Não apresentaremos essas fórmulas aqui se necessário, é fácil encontrar uma ficha técnica e consultar as fórmulas a partir daí. A corrente de saída é limitada apenas pelos parâmetros do transistor de saída.

Ao ligar todos os circuitos descritos pela primeira vez, é aconselhável conectar a bateria através de um resistor de 10 Ohm. Isso ajudará a evitar a morte do transistor se, por exemplo, os enrolamentos do transformador estiverem conectados incorretamente. Se o LED acender com este resistor, o resistor poderá ser removido e outros ajustes poderão ser feitos.

Boris Aladyshkin

As desvantagens incluem som mono e falta de graves normais. Mas há uma entrada e uma saída; quem não tem graves suficientes pode conectá-la a alto-falantes externos.

O sucesso do receptor é tanto que, para não enquadrar este aparelho na classe dos centros multimídia, o fabricante cortou algumas funcionalidades do MP3 player e não instalou retroiluminação na escala do receptor, embora a julgar pela configuração do o painel frontal deveria estar lá. O corpo é colado com aparas prensadas e fica bem solto, mas é fácil de consertar.

Colamos todas as costuras com PVA de marcenaria com “lâmina” até secar completamente.

Depois impregnamos as pontas e o interior com verniz poliuretano, penetra muito bem, então terá que aplicar três ou quatro camadas generosas.

Após a secagem, o corpo se estica e começa a “soar” como o tampo frontal de um violão :-)

Medimos o assento para instalação da luz, no nosso caso é uma tomada com 90 mm de comprimento e 7 mm de largura.

Cortamos a folha de PCB em painéis do tamanho necessário.

O receptor é alimentado por uma tensão de 6V; para iluminação, quero experimentar LEDs laranja e amarelos com tensão direta de 2,1V. Vou colocá-los aos pares, o excesso de tensão com esse circuito será de 1,8V, vamos depositar em um resistor. O valor do resistor é calculado de acordo com a lei de Ohm R=U/I. No nosso caso, U=1,8 V, e corrente I=20 mA (a corrente direta máxima permitida para este tipo de LED), verifica-se que em R=90 Ohm tudo deve funcionar, mas iremos além e limitaremos a corrente para 10-9mA, embora não haja diminuição significativa no brilho. Obtemos R = 220 Ohm. O cálculo pode ser feito no link disponibilizado no final deste post.

Eu monto duas tiras de cor amarela e laranja em tipos diferentes LEDs. Para não fazer barulho, uso um lado do PCB laminado como negativo e o outro como positivo.

Os LEDs SMD laranja deram um brilho mais saturado.

Esta prancha entrou em ação. Eu colo com fita dupla face, e os LEDs brilham estritamente no final da escala, tem uma lacuna tecnológica aí.

Escala mágica.

Mais saída para o botão liga / desliga (controle de volume)

Menos no núcleo central do conector de alimentação. Com este esquema de comutação, a retroiluminação só funcionará quando operar a partir de unidade externa fonte de alimentação, no modo bateria não acende, economizando baterias. Acho que o fabricante separou deliberadamente os dois circuitos de potência através de um diodo.

Com uma bateria com voltagem de 1,5 volts ou menos, isso simplesmente não é realista. Isso se deve ao fato de que a maioria dos LEDs apresenta uma queda de tensão superior a esse valor.

Como acender um LED com uma bateria de 1,5 volts

Uma saída para esta situação pode ser usar um simples transistor e indutância. Em sua essência, é único. O circuito é um gerador de bloqueio simples, alimentado por uma bateria de 1,5 volts, que gera pulsos bastante potentes como resultado do bombeamento de energia para o indutor. O circuito é simples e pode ser montado em literalmente 10 minutos.

O indutor T1 é feito em um anel de ferrite com diâmetro de 7 milímetros (suas dimensões são K7x4x3). O enrolamento contém 21 voltas, feitas de fio de cobre PEV esmaltado duplamente dobrado com diâmetro de 0,35 milímetros.

Após a conclusão do enrolamento, a extremidade de um dos fios deve ser conectada ao início do outro fio. O resultado é uma batida no centro do enrolamento. Ao selecionar a resistência, você pode obter uma melhor saída de luz.