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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Poderoso conversor de lanterna. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / iluminação A principal desvantagem de alimentar LEDs diretamente de uma bateria é que quando a tensão cai para 2.5 volts, o LED brilha visivelmente mais fraco ou até apaga completamente. Isso é resolvido pelos circuitos propostos anteriormente (módulo para alimentação do LED e circuito de luz noturna) e muitos outros na Internet. Mas eles também têm uma desvantagem - com uma bateria nova, o LED brilha com maior brilho e maior consumo de corrente. Ao mesmo tempo, o aumento do consumo de corrente leva a um ligeiro aumento no nível de brilho, isto é determinado pela característica corrente-tensão do LED, que lembra a característica de um diodo zener. Um dia, quando uma lanterna LED morreu na hora errada (e eu só havia trocado as baterias recentemente), decidi substituir o bloco de LED de uma velha lanterna soviética por duas baterias 373 (3 volts). Claro que simplesmente reorganizar não vai funcionar, as pilhas vão acabar um pouco e a lanterna vai apagar. Decidiu-se instalar um conversor, mas 1-2 LEDs com consumo de corrente de 30-40 mA é uma coisa, e 30 LEDs com corrente de até 600 mA são outra. Alta corrente não é um problema, isso pode ser feito. Mas, com uma bateria nova, os LEDs consomem mais de um ampere de corrente e ficam terrivelmente quentes e, o mais importante, essa corrente não adiciona brilho, ou seja, Está desperdiçado. Você pode usar microcircuitos especializados (eles estão disponíveis para 600mA?), mas eu não os tinha em mãos e não queria comprá-los até que chegassem pelo correio e, em geral, tenho uma profunda convicção de que o radioamadorismo deveria gerar renda, ou não causar prejuízos. Por isso resolvi coletá-lo com pó solto, que não preciso comprar. O principal requisito é a simplicidade e as pequenas dimensões - você precisa inseri-lo em uma lanterna. Não encontrei nada parecido na internet, parece que já teve alguma coisa na revista “Rádio”, mas não quis procurar nos últimos 10 anos e não é fato que exista o que Eu preciso de lá.
Portanto, o circuito é essencialmente o mesmo gerador de bloqueio. VT3 é um transistor chave de média potência, em um radiador pequeno (10x10x2mm). A tensão de saturação da chave seletora é de 0,3 volts, por isso a escolhi. VT1 é apenas um amplificador, em teoria você pode usar um transistor Darlington e excluir VT1, mas eu os tinha muito saudáveis ou pequenos. VT2 - junto com VD2 e R5, proporciona estabilização do consumo de corrente. Como funciona. Quando a tensão na placa superior de C3 aumenta para 4 volts, o diodo zener VD2 abre e a corrente flui através da base do transistor VT2, ele abre e desvia a base do transistor VT1, como resultado do qual VT1 e VT3 fecham e o a tensão em C3 diminui. Por que até 4 volts? Porque o diodo zener é de 3.3 volts e a queda na base do emissor é de 0.7 volts. Mas nos LEDs caem 3 volts, com alto brilho 3.2-3.3 volts. Para isso, você precisa de um resistor R4 com potência de cerca de 0,5 watts (para evitar superaquecimento, na verdade 3 x 0.125). Uma corrente de 600 mA (30pcs x 20mA) multiplicada por 1.2 ohms dará um aumento de tensão em C3 de 0.72 volts. Aqueles. exatamente o que era necessário. Parece intestino. Mas não, o resistor libera uma potência inútil de 0.5 watts. Se você encontrar um diodo zener de 2.6 volts, poderá excluir o resistor, mas nunca vi isso na natureza. E a estabilização deixou muito a desejar e não houve ajuste de brilho. Portanto, depois de pensar um pouco, desenhei um diagrama um pouco mais avançado. O circuito é igual ao antigo, com exceção de um transistor de efeito de campo, um resistor de sintonia e um diodo zener de 6 volts. O transistor de efeito de campo é selecionado com um canal N com uma tensão de corte de 2.5-3 volts. Se a tensão na porta exceder esta tensão, a chave de campo abrirá (no estado aberto a resistência é de um ohm) e desviará VT1.
O nível de disparo é ajustado por R5, e você também pode definir o brilho desejado dos LEDs. R5 é preferencialmente 10 k ou menos; com alta resistência, as falhas começam com o carregamento da capacitância da porta e a redução do brilho dos LEDs. O R4 já tem uma resistência significativamente menor, embora tudo funcione sem ele e sem o R5. Só que com isso o brilho é ajustado de forma mais suave e você pode usar uma chave de campo com tensão de corte maior. A função de um diodo zener de 6 volts é que se você desligar os LEDs, a tensão da porta pode ultrapassar o máximo permitido e o transistor de efeito de campo pode ser jogado no lixo, e eu adoro eles, principalmente o IRFD020 e o IRF9020, Eu não sei por quê. Ele pode ser substituído por qualquer campo de canal N com porta isolada e tensão de corte de 2-3 volts. O circuito mantém um brilho bastante decente de até 1.6 volts. Em 1.4 volts, os LEDs apagam, pois nas transições o emissor-base dos transistores VT1 e VT3 cai 0.7 + 0.7 = 1.4 volts. Se for menor, eles não poderão mais abrir. Você pode tentar usar um transistor com alto ganho, mas não o Darlington!!! - ele tem dois dentro aproximadamente da mesma maneira. Resumindo, os LEDs brilham de três volts com brilho muito decente em uma corrente de 0.5-0.6 A, quando a tensão cai para 2.1-2.5 V, o consumo de corrente aumenta para 0.7-0.9 A (e isso está correto, já que a tensão caiu mas o brilho permaneceu o mesmo, o que significa que você precisa aumentar o consumo de corrente).
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Comentários sobre o artigo: AMD Bem, por que alimentar um dispositivo de corrente, estabilizando sua tensão, em vez de força de corrente? Ainda incluindo em paralelo, garantindo corrente desigual de cada um? Para trocar os LEDs com mais frequência? Para transformar este dispositivo para matar LEDs em um circuito de trabalho, você precisa ligá-los em série, enquanto move R4 pela cadeia, ou seja, com um fio para os diodos e o segundo para o terra. A base VT1 é conectada diretamente na parte superior deles, sem diodos zener extras com resistores. A resistência R4 em ohms deve ser 0.7/I, onde 0.7 é a queda de tensão na junção da base VT1, e I é a corrente do LED em amperes. Este último para LEDs comuns é no máximo 20mA, ou seja, 0.02. Ou seja, selecionamos R4 em 36 ohms, ou um pouco maior, para que, devido a uma ligeira diminuição na força da corrente e, portanto, no brilho, possamos prolongar significativamente a vida útil dos LEDs. O circuito fica ainda mais simples, nada aquece nele e, o mais importante, funciona corretamente, sem queimar o LED e sem converter quase metade da energia em calor desnecessário. Quando alimentado por uma bateria, seria bom adicionar um corte para sua tensão mínima permitida, ou pelo menos uma indicação de um. Mas esta é uma questão separada. Diagramas de Notas. O comentário foi traduzido devido à codificação incorreta do texto original.
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