Светодиод горит от одной батарейки
Здесь мы будем модернизировать миниатюрный фонарик-ручку. Там была лампочка накаливания. У этого фонарика было замечено значительное уменьшение яркости свечения лампы накаливания при подсаживании батарей. И естественно, низкий КПД и срок службы. Но мы всё исправим.
Светодиод! – Вот решение наших проблем. Но поменять светодиод это не всё. Необходимо собрать мини преобразователь для светодиода. В нашем фонаре было две батарейки, соответственно преобразователь мы спрячем в месте заместо одной из батарей.
Давайте рассмотрим схему.
На схеме изображен генератор – преобразователь. Возбуждение достигается трансформаторной связью.
В схеме использовался транзистор КТ315 , сверхяркий светодиод.
О трансформаторе поговорим отдельно. Для его изготовления потребуется кольцо из феррита – ориентировочный размер 10х6х3 и проницаемостью около 1000 HH. Диаметр проволоки около 0,2 мм. На кольцо наматываются две катушки по 20 витков в каждой.
Переходим к делу. Разбираем фонарик. Все его части видны как на ладони.
Итак – делаем корпус для нашего преобразователя.
По батарейки делаем цилиндр. Его можно изготовить из бумаги или спользовать отрезок любой жесткой трубки из материала не проводящего эл. ток.
Проделываем отверстия по краям цилиндра, обматываем его залуженным проводником, пропускаем в отверстия концы проволоки. Фиксируем оба конца, но оставляем с одного из концов кусок проводника: чтобы можно было подсоединить преобразователь к спирали.
Займемся сборкой самого преобразователя. Начнем с трансформатора, у меня не было кольца из феррита (да оно и не влезло бы в фонарь), поэтому использовался цилиндр из аналогичного материала – цилиндр был изъят из катушки индуктивности от старого телевизора.
На него аккуратно наматывается первая катушка. Витки скрепляются клеем. У меня залезло около 60 витков. Потом вторая, мотается в обратную сторону. У меня получилось опять 60 или около того; точно не считал – не получилось намотать аккуратно. Закрепляем клеем края.
Собираем по схеме преобразователь:
Все располагается как на рисунке: транзистор, конденсатор резистор и т. д. Пассивные и активные элементы собрали, подпаиваем спираль на цилиндре, катушку. Ток в обмотках катушки должен идти в разные стороны! То есть если вы мотали все обмотки в одну сторону, то поменяйте местами выводы одной из них, иначе генерация не возникнет.
Получилось следующее:
Все вставляем вовнутрь, а в качестве боковых заглушек и контактов используем гайки.
К одной из гаек подпаиваем выводы катушки, а к другой эмиттер VT1. Приклеиваем.
У Вас получилось нечто похожее на то, что изображено на предыдущем рисунке.
Теперь следует изготовить светодиодную лампочку. Мы уже с вами уже делали подобное, так что не будем останавливаться.
Один момент: на цоколе должен быть минус светодиода. Иначе ничего не заработает.
Существовал и другой вариант решения проблемы. Конечно, можно создать непосредственно модуль преобразователя со светодиодом в одном корпусе. В этом случае как вы уже вероятно заметили, нужно всего два контакта.
Как понятно из рисунка, преобразователь представляет собой «заменитель» второй батарейки. Но в отличие от нее, он имеет три точки контакта: с плюсом батарейки, с плюсом светодиода, и общим корпусом (через спираль). Однако, его местоположение в батарейном отсеке является определенным: он должен контактировать с плюсом светодиода. Говоря проще, последовательность сборки на картинке менять нельзя.
Фонарик в работе:
Такой фонарь более экономичен и вследствие отсутствия второй батарейки легок. И главное достоинство! Все детали можно найти на свалке!
Удачи!
ПИТАНИЕ СВЕТОДИОДА ОТ БАТАРЕЙКИ
LED фонарики построены на основе полупроводниковых кристаллов из карбида кремния и обладают рядом преимуществ по сравнению с аналогичными на лампах: максимальное время наработки на отказ; низкое напряжение питания; мгновенное зажигание; полное гашение; встроенная в корпус линза, позволяющая легко сопрягать кристалл с любой оптической системой, малая площадь конструкции. Один из вариантов самодельного светодиодного фонарика показан на рисунке:
Принципиальная схема светодиодного фонарика:
Выше показан ещё один из возможных вариантов исполнения преобразователя для светодиодного фонаря. Интересный опыт можно сделать подпаяв к какой нибудь небольшой катушке светодиод и поднеся его к дросселю преобразователя.
Форум по обсуждению материала ПИТАНИЕ СВЕТОДИОДА ОТ БАТАРЕЙКИ
| |||
Диод 1 5 вольта. Подключение светодиодов от батареек
Доступность и относительно невысокие цены на сверхъяркие светодиоды (LED) позволяют использовать их в различных любительских устройствах. Начинающие радиолюбители, впервые применяющие LED в своих конструкциях, часто задаются вопросом, как подключить светодиод к батарейке? Прочтя этот материал, читатель узнает, как зажечь светодиод практически от любой батарейки, какие схемы подключения LED можно использовать в том или ином случае, как выполнить расчет элементов схемы.
К каким батарейкам можно подключать светодиод?
В принципе, просто зажечь светодиод, можно от любой батарейки. Разработанные радиолюбителями и профессионалами электронные схемы позволяют успешно справиться с этой задачей. Другое дело, сколько времени будет непрерывно работать схема с конкретным светодиодом (светодиодами) и конкретной батарейкой или батарейками.
Для оценки этого времени следует знать, что одной из основных характеристик любых батарей, будь то химический элемент или аккумулятор, является емкость. Емкость батареи – С выражается в ампер-часах. Например, емкость распространенных пальчиковых батареек формата ААА, в зависимости от типа и производителя, может составлять от 0.5 до 2.5 ампер-часов. В свою очередь светоизлучающие диоды характеризуются рабочим током, который может составлять десятки и сотни миллиампер. Таким образом, приблизительно рассчитать, на сколько хватит батареи, можно по формуле:
T= (C*U бат)/(U раб. led *I раб. led)
В данной формуле в числителе стоит работа, которую может совершить батарея, а в знаменателе мощность, которую потребляет светоизлучающий диод. Формула не учитывает КПД конкретно схемы и того факта, что полностью использовать всю емкость батареи крайне проблематично.
При конструировании приборов с батарейным питанием обычно стараются, чтобы их ток потребления не превышал 10 – 30% емкости батареи. Руководствуясь этим соображением и приведенной выше формулой можно оценить сколько нужно батареек данной емкости для питания того или иного светодиода.
Как подключить от пальчиковой батарейки АА 1,5В
К сожалению, не существует простого способа запитать светодиод от одной пальчиковой батарейки. Дело в том, что рабочее напряжение светоизлучающих диодов обычно превышает 1.5 В. Для эта величина лежит в диапазоне 3.2 – 3.4В. Поэтому для питания светодиода от одной батарейки потребуется собрать преобразователь напряжения. Ниже приведена схема простого преобразователя напряжения на двух транзисторах с помощью которого можно питать 1 – 2 сверхъярких LED с рабочим током 20 миллиампер.
Данный преобразователь представляет собой блокинг-генератор, собранный на транзисторе VT2, трансформаторе Т1 и резисторе R1. Блокинг-генератор вырабатывает импульсы напряжения, которые в несколько раз превышают напряжение источника питания. Диод VD1 выпрямляет эти импульсы. Дроссель L1, конденсаторы C2 и С3 являются элементами сглаживающего фильтра.
Транзистор VT1, резистор R2 и стабилитрон VD2 являются элементами стабилизатора напряжения. Когда напряжение на конденсаторе С2 превысит 3.3 В, стабилитрон открывается и на резисторе R2 создается падение напряжения. Одновременно откроется первый транзистор и запирет VT2, блокинг-генератор прекратит работу. Тем самым достигается стабилизация выходного напряжения преобразователя на уровне 3.3 В.
В качестве VD1 лучше использовать диоды Шоттки, которые имеют малое падение напряжения в открытом состоянии.
Трансформатор Т1 можно намотать на кольце из феррита марки 2000НН. Диаметр кольца может быть 7 – 15 мм. В качестве сердечника можно использовать кольца от преобразователей энергосберегающих лампочек, катушек фильтров компьютерных блоков питания и т. д. Обмотки выполняют эмалированным проводом диаметром 0.3 мм по 25 витков каждая.
Данную схему можно безболезненно упростить, исключив элементы стабилизации. В принципе схема может обойтись и без дросселя и одного из конденсаторов С2 или С3 . Упрощенную схему может собрать своими руками даже начинающий радиолюбитель.
Cхема хороша еще тем, что будет непрерывно работать, пока напряжение источника питания не снизится до 0.8 В.
Как подключить от 3В батарейки
Подключить сверхъяркий светодиод к батарее 3 В можно не используя никаких дополнительных деталей. Так как рабочее напряжение светодиода несколько больше 3 В, то светодиод будет светить не в полную силу. Иногда это может быть даже полезным. Например, используя светодиод с выключателем и дисковый аккумулятор на 3 В (в народе называемая таблеткой), применяемый в материнских платах компьютера, можно сделать небольшой брелок-фонарик. Такой миниатюрный фонарик может пригодиться в разных ситуациях.
От такой батарейки — таблетки на 3 Вольта можно запитать светодиод
Используя пару батареек 1.5 В и покупной или самодельный преобразователь для питания одного или нескольких LED, можно изготовить более серьезную конструкцию. Схема одного из подобных преобразователей (бустеров) изображена на рисунке.
Бустер на основе микросхемы LM3410 и нескольких навесных элементов имеет следующие характеристики:
- входное напряжение 2.7 – 5.5 В.
- максимальный выходной ток до 2.4 А.
- количество подключаемых LED от 1 до 5.
- частота преобразования от 0.8 до 1.6 МГц.
Выходной ток преобразователя можно регулировать, изменяя сопротивление измерительного резистора R1. Несмотря на то, что из технической документации следует, что микросхема рассчитана на подключение 5-ти светодиодов, на самом деле к ней можно подключать и 6. Это обусловлено тем, что максимальное выходное напряжение чипа 24 В. Еще LM3410 позволяет свечения светодиодов (диммирование). Для этих целей служит четвертый вывод микросхемы (DIMM). Диммирование можно осуществлять, изменяя входной ток этого вывода.
Как подключить от 9В батарейки Крона
«Крона» имеет относительно небольшую емкость и не очень подходит для питания мощных светодиодов. Максимальный ток такой батареи не должен превышать 30 – 40 мА. Поэтому к ней лучше подключить 3 последовательно соединенных светоизлучающих диода с рабочим током 20 мА. Они, как и в случае подключения к батарейке 3 вольта не будут светить в полную силу, но зато, батарея прослужит дольше.
Схема питания от батарейки крона
В одном материале трудно осветить все многообразие способов подключения светодиодов к батареям с различным напряжением и емкостью. Мы постарались рассказать о самых надежных и простых конструкциях. Надеемся, что этот материал будет полезен как начинающим, так и более опытным радиолюбителям.
Данная схема еще одна из серии популярных преобразователей для питание светодиода от одной батарейки на 1,5 вольта.
Описание работы преобразователя для светодиода от 1,5 вольт
После подключения питания через резистор R2 открывается транзистор T1. Далее, ток протекающий через резистор R3 открывает транзистор T2 и ток начинает течь через дроссель L1. Ток дросселя L1 постоянно растет и определяется напряжением батареи, самого дросселя, а также величиной сопротивления резистора R3.
Когда ток в дросселе достигает своего максимума, он меняет свое направление на противоположное и, следовательно, меняется и полярность напряжения. В этот момент через конденсатор C1 закрывает транзистор T1, а за ним и транзистор T2. Ток из катушки противоположной полярности, проходит через светодиод, который загорается. Через некоторое время транзистор T1 и T2 открываются, и цикл повторяется снова.
Преобразователь способен повышать напряжение до 10 вольт, так что он с легкостью сможет зажечь даже два-три диода на полную яркость. Ток протекающий через светодиод можно в определенных пределах регулировать, изменяя сопротивление резистора R3.
Преобразователь для светодиода собран на односторонней плате
Светодиоды давно вытеснили лампочки накаливания практически из всех сфер. Оно и понятно: светодиод по яркости превосходит лампы, учитывая его энергопотребление.
Но есть и у светодиодов ряд недостатков. О всех говорить мы конечно не будем, а вот один обсудим. Это высокий порог начального питания – он около 1,8-2,2 вольт. Естественно, от одной батарейки его не запитаешь…
Чтобы устранить этот недостаток, мы построим простой преобразователь, используя абсолютный минимум деталей.
Благодаря этому преобразователю вы сможете подключить светодиод (или несколько светодиодов) к одной батарейке и сделать небольшой фонарик.
Нам понадобится:
- Светодиод.
- 2N3904 или кремниевый транзистор BC547, или любой другой структуры n-p-n.
- Проволока.
- Резистор 1 кОм.
- Кольцевой сердечки или сердечки из феррита.
Схема преобразователя
Я приведу вам две схемы. Одна для намотки кольцевого трансформатора, другая для тех, у кого не найдется под рукой кольцевого сердечника.Это простейший блокинг генератор, со свободной частотой возбуждения. Идея стара как мир. Устройство будет обладать высоким коэффициентом полезного действия.
Намотка индуктора
Вне зависимости что вы используете – кольцевой сердечник или обычный сердечник из феррита, намотайте по 10 витков каждой обмотки. На это м ваш индуктор готов.Проверка генератора
Собираем по схеме и проверяем. Генератор должен работать и в настройке не нуждается.Если вдруг при исправных элементах светодиод не засветился, попробуйте поменять концы одной из обмоток индукционного трансформатора.
Теперь светодиод очень ярко светит даже от севшей батарейки. Нижняя грань питания всего устройства сейчас где-то 0,6 вольта.
КПД трансформатора на кольцевом сердечнике немного побольше. Не критично конечно, но просто учтите.
Сверх яркие светодиоды в последнее время все больше входят в моду, – то в игрушку, то в ночник, то в фонарик и т.д. Но не это подвигло меня на создание модуля. Как-то нужно было запитать микроконтроллер от 1.5 вольт, – пришлось мастерить на плате блокинг-генератор аналогичный, примененному в модуле. Тогда то я и пожалел, что нет микросхем типа, подал 1.5 а на выходе 5 вольт или еще что. Тогда и родилась идея создать универсальный модуль для таких целей, который можно было бы впаять в плату или вмонтировать в фонарик или игрушку. Схема традиционная, таких схем в инете море. В чем тогда фишка? Фишка в размере и в универсальности. Размер модуля 10х7х5 миллиметров, по форме и размеру он напоминает транзистор КТ815. Его можно установить в устройство, а когда устройство не нужно – выпаять и сохранить для другого случая. Детали и конструкция. В модуле применен ключевой транзистор 2SC1740S, с низким напряжением насыщения, высокой скоростью переключения и малыми размерами. Но будет работать и любой другой. SMD не пробовал, но в корпусе SOT-89 должны подойти. Немного о ферритовом кольце, размер 3х1.5х1.5 мм. Как-то мне понадобилось на мощный полевик ферритовую бусинку одеть, чтобы убрать непонятные всплески. Я перерыл весь дом и когда, наконец, нашел пакетик с бусинками, обнаружил, что на вывод она не налезает. Вот тогда я и достал эти ферритовые кольца из какого-то черного, залитого компаундом блока с маркировкой FB2022 или LPT100-05, который стоял в старой 10 мегабитной сетевой карте на коаксиал. Эти детали во всех сетевухах стояли, а колец там штук 5. Достать не особо легко, но можно. Там есть еще большой черный залитый компаундом блок (преобразователь 5 -> 9 вольт, там тоже кольца есть, но побольше размером. Немного о намотке, мотать нужно двойным проводом, я взял сантиметров 40-50 провода 0.1 сложил вдвое (не разрезать). Место перегиба оказалось жестким и без челнока намотал 20-25 витков, как когда. После намотки место перегиба разрезать, один вывод спаять с выводом начала намотки, этот провод пойдет на +1.5. Резистор и конденсатор в модуле – SMD. Расположены со стороны фольги. Транзистор вставляется в просверленные отверстия 0.8мм, кольцо приклеивается к плате. После изготовления можно залить лаком. Вместо R1 можно запаять SMD подстроечник 1.5-2 КОм, тогда можно регулировать яркость светодиода и потребляемый ток. В моем варианте модуль потреблял ток около 30-35 мА, ток через светодиод составил 15 мА при напряжении на светодиоде 2.8-2.9 вольт (чтобы замерить нужно светодиод подключить через диод, и параллельно поставить конденсатор 1 мк). На данный момент изготовлено 5 модулей. Из них изготовлено 2 ночника, – в цилиндрическую баночку от витаминов батарейку 373 с подпаянными проводами и кусок поролона (чтобы не болталась), в крышку миниатюрный выключатель и синий матовый светодиод. Очень даже удобно. Еще изготовлено 2 брелка с часовой батарейкой (марку не помню где-то сантиметр в диаметре), пришлось отдать через день после изготовления, друзья выпросили за пиво. Брелки изготавливались из фломастера и имели в диаметре около сантиметра и длину сантиметра три, в торце кнопка, светодиод 5мм. Думаю изготовить несколько фликеров, но еще не решил какая будет форма. Во все эти устройства можно поставить две батарейки по 1.5 вольт и не надо модулей, НО! Батареек будет уже две, а когда напряжение снизится до 1.25 вольт на батарейку – светодиод погаснет. А с модулем будет работать от одной батарейки пока она не сядет до 0.7-0.8 вольт.
По точно такой же схеме был изготовлен преобразователь для ночника из 2-5 светодиодов, но оптимальным для ночника оказались два матовых светодиода синего и зеленого цвета. Схема идентична схеме модуля, за исключением более мощного транзистора и трансформатора. Трансформатор намотан на кольце 7х4х2 проводом сложенным втрое. Концы трех проводов зачищаются на длину 1-1.5 см, спаиваются вместе и конец их скругляется напильником или наждачкой (чтобы не цеплялся при намотке). Мотается без челнока, используя место спайки как иголку. После намотки место спайки откусывается и один из проводов соединяется с концом намотки, – это будет +. Второй конец этого провода – на базу транзистора, остальные два провода начала – на коллектор. Т.е. первичная обмотка мотается двойным проводом. Переключатель применяется на три положения, центральное – «Выкл». В одном положении минус батарейки подключается через резистор 3-20 ом, – это для свежей батарейки, иначе яркость будет чрезмерной. Во второе положение переключатель переводится при севшей батарейке, когда яркость недостаточная.
!!! Если внимательно посмотреть на схему то окажется что в положении «Выкл» светодиоды через обмотку трансформатора постоянно подключены к батарейке! Это не ошибка, ток потребления светодиода подключенного к батарейке 1.5 вольт, колеблется от 1 до 5 мкА в зависимости от мощности светодиода. А ток в 1 мкА батарейку не разрядит.
Ток потребления 30-50 ма, при 373 батарейке этого хватит на 400-500 часов по расчету, реально думаю значительно больше. Спальню 5х4 метра освещает прилично, а главное, идя на кухню пива хлебнуть из холодильника, можно ночник с собой взять, чтобы не наступить на хвост немецкой овчарке, спящей в прихожей. Освещенность достаточная при токе 10-15 мА, т.е. можно применить и модуль.
Совет. Ток потребления нужно контролировать тестером, и подбирать резистором R1*. Иногда, при определенном сопротивлении этого резистора, ток потребления сильно увеличивается без увеличения яркости светодиодов, нужно подобрать компромиссный вариант – я яркость достаточная и ток небольшой.
Заменить транзисторы можно на КТ315, КТ503, КТ605 и др, но ключевой транзистор с низким Uкэ насыщения предпочтительнее.
Несмотря на богатый выбор в магазинах светодиодных фонариков различных конструкций, радиолюбители разрабатывают свои варианты схем для питания белых суперярких светодиодов. В основном задача сводится к тому, как запитать светодиод всего от одной батарейки или аккумулятора, провести практические исследования.
После того, как получен положительный результат, схема разбирается, детали складываются в коробочку, опыт завершен, наступает моральное удовлетворение. Часто исследования на этом останавливаются, но иногда опыт сборки конкретного узла на макетной плате переходит в реальную конструкцию, выполненную по всем правилам искусства. Далее рассмотрены несколько простых схем, разработанных радиолюбителями.
В ряде случаев установить, кто является автором схемы очень трудно, поскольку одна и та же схема появляется на разных сайтах и в разных статьях. Часто авторы статей честно пишут, что эту статью нашли в интернете, но кто опубликовал эту схему впервые, неизвестно. Многие схемы просто срисовываются с плат тех же китайских фонариков.
Зачем нужны преобразователи
Все дело в том, что прямое падение напряжения на , как правило, не менее 2,4…3,4В, поэтому от одной батарейки с напряжением 1,5В, а тем более аккумулятора с напряжением 1,2В зажечь светодиод просто невозможно. Тут есть два выхода. Либо применять батарею из трех или более гальванических элементов, либо строить хотя бы самый простой .
Именно преобразователь позволит питать фонарик всего от одной батарейки. Такое решение уменьшает расходы на источники питания, а кроме того позволяет полнее использовать : многие преобразователи работоспособны при глубоком разряде батареи до 0,7В! Использование преобразователя также позволяет уменьшить габариты фонарика.
Схема представляет собой блокинг-генератор. Это одна из классических схем электроники, поэтому при правильной сборке и исправных деталях начинает работать сразу. Главное в этой схеме правильно намотать трансформатор Tr1, не перепутать фазировку обмоток.
В качестве сердечника для трансформатора можно использовать ферритовое кольцо с платы от негодной . Достаточно намотать несколько витков изолированного провода и соединить обмотки, как показано на рисунке ниже.
Трансформатор можно намотать обмоточным проводом типа ПЭВ или ПЭЛ диаметром не более 0,3мм, что позволит уложить на кольцо чуть большее количество витков, хотя бы 10…15, что несколько улучшит работу схемы.
Обмотки следует мотать в два провода, после чего соединить концы обмоток, как показано на рисунке. Начало обмоток на схеме показано точкой. В качестве можно использовать любой маломощный транзистор n-p-n проводимости: КТ315, КТ503 и подобные. В настоящее время проще найти импортный транзистор, например BC547.
Если под рукой не окажется транзистора структуры n-p-n, то можно применить , например КТ361 или КТ502. Однако, в этом случае придется поменять полярность включения батарейки.
Резистор R1 подбирается по наилучшему свечению светодиода, хотя схема работает, даже если его заменить просто перемычкой. Вышеприведенная схема предназначена просто «для души», для проведения экспериментов. Так после восьми часов беспрерывной работы на один светодиод батарейка с 1,5В «садится» до 1,42В. Можно сказать, что почти не разряжается.
Для исследования нагрузочных способностей схемы можно попробовать подключить параллельно еще несколько светодиодов. Например, при четырех светодиодах схема продолжает работать достаточно стабильно, при шести светодиодах начинает греться транзистор, при восьми светодиодах яркость заметно падает, транзистор греется весьма сильно. А схема, все-таки, продолжает работать. Но это только в порядке научных изысканий, поскольку транзистор в таком режиме долго не проработает.
Если на базе этой схемы планируется создать простенький фонарик, то придется добавить еще пару деталей, что обеспечит более яркое свечение светодиода.
Нетрудно видеть, что в этой схеме светодиод питается не пульсирующим, а постоянным током. Естественно, что в этом случае яркость свечения будет несколько выше, а уровень пульсаций излучаемого света будет намного меньше. В качестве диода подойдет любой высокочастотный, например, КД521 ().
Преобразователи с дросселем
Еще одна простейшая схема показана на рисунке ниже. Она несколько сложнее, чем схема на рисунке 1 , содержит 2 транзистора, но при этом вместо трансформатора с двумя обмотками имеет только дроссель L1. Такой дроссель можно намотать на кольце все от той же энергосберегающей лампы, для чего понадобится намотать всего 15 витков обмоточного провода диаметром 0,3…0,5мм.
При указанном параметре дросселя на светодиоде можно получить напряжение до 3,8В (прямое падение напряжения на светодиоде 5730 3,4В), что достаточно для питания светодиода мощностью 1Вт. Наладка схемы заключается в подборе емкости конденсатора C1 в диапазоне ±50% по максимальной яркости светодиода. Схема работоспособна при снижении напряжения питания до 0,7В, что обеспечивает максимальное использование емкости батареи.
Если рассмотренную схему дополнить выпрямителем на диоде D1, фильтром на конденсаторе C1, и стабилитроном D2, получится маломощный блок питания, который можно применить для питания схем на ОУ или других электронных узлов. При этом индуктивность дросселя выбирается в пределах 200…350 мкГн, диод D1 с барьером Шоттки, стабилитрон D2 выбирается по напряжению питаемой схемы.
При удачном стечении обстоятельств с помощью такого преобразователя можно получить на выходе напряжение 7…12В. Если предполагается использовать преобразователь для питания только светодиодов, стабилитрон D2 можно из схемы исключить.
Все рассмотренные схемы являются простейшими источниками напряжения: ограничение тока через светодиод осуществляется примерно так же, как это делается в различных брелоках или в зажигалках со светодиодами.
Светодиод через кнопку включения, без всякого ограничительного резистора, питается от 3…4-х маленьких дисковых батареек, внутреннее сопротивление которых ограничивает ток через светодиод на безопасном уровне.
Схемы с обратной связью по току
А светодиод является, все-таки, токовым прибором. Неспроста в документации на светодиоды указывается именно прямой ток. Поэтому настоящие схемы для питания светодиодов содержат обратную связь по току: как только ток через светодиод достигает определенного значения, выходной каскад отключается от источника питания.
В точности также работают и стабилизаторы напряжения, только там обратная связь по напряжению. Ниже показана схема для питания светодиодов с токовой обратной связью.
При внимательном рассмотрении можно увидеть, что основой схемы является все тот же блокинг-генератор, собранный на транзисторе VT2. Транзистор VT1 является управляющим в цепи обратной связи. Обратная связь в данной схеме работает следующим образом.
Светодиоды питаются напряжением, которое накапливается на электролитическом конденсаторе. Заряд конденсатора производится через диод импульсным напряжением с коллектора транзистора VT2. Выпрямленное напряжение используется для питания светодиодов.
Ток через светодиоды проходит по следующему пути: плюсовая обкладка конденсатора, светодиоды с ограничительными резисторами, резистор токовой обратной связи (сенсор) Roc, минусовая обкладка электролитического конденсатора.
При этом на резисторе обратной связи создается падение напряжения Uoc=I*Roc, где I ток через светодиоды. При возрастании напряжения на (генаратор, все-таки, работает и заряжает конденсатор), ток через светодиоды увеличивается, а, следовательно, увеличивается и напряжение на резисторе обратной связи Roc.
Когда Uoc достигает 0,6В транзистор VT1 открывается, замыкая переход база-эмиттер транзистора VT2. Транзистор VT2 закрывается, блокинг-генератор останавливается, и перестает заряжать электролитический конденсатор. Под воздействием нагрузки конденсатор разряжается, напряжение на конденсаторе падает.
Уменьшение напряжения на конденсаторе приводит к снижению тока через светодиоды, и, как следствие, уменьшению напряжения обратной связи Uoc. Поэтому транзистор VT1 закрывается и не препятствует работе блокинг-генератора. Генератор запускается, и весь цикл повторяется снова и снова.
Изменяя сопротивление резистора обратной связи можно в широких пределах изменять ток через светодиоды. Подобные схемы называются импульсными стабилизаторами тока.
Интегральные стабилизаторы тока
В настоящее время стабилизаторы тока для светодиодов выпускаются в интегральном исполнении. В качестве примеров можно привести специализированные микросхемы ZXLD381, ZXSC300. Схемы, показанные далее, взяты из даташитов (DataSheet) этих микросхем.
На рисунке показано устройство микросхемы ZXLD381. В ней содержится генератор ШИМ (Pulse Control), датчик тока (Rsense) и выходной транзистор. Навесных деталей всего две штуки. Это светодиод LED и дроссель L1. Типовая схема включения показана на следующем рисунке. Микросхема выпускается в корпусе SOT23. Частота генерации 350КГц задается внутренними конденсаторами, изменить ее невозможно. КПД устройства 85%, запуск под нагрузкой возможен уже при напряжении питания 0,8В.
Прямое напряжение светодиода должно быть не более 3,5В, как указано в нижней строчке под рисунком. Ток через светодиод регулируется изменением индуктивности дросселя, как показано в таблице в правой части рисунка. В средней колонке указан пиковый ток, в последней колонке средний ток через светодиод. Для снижения уровня пульсаций и повышения яркости свечения возможно применение выпрямителя с фильтром.
Здесь применяется светодиод с прямым напряжением 3,5В, диод D1 высокочастотный с барьером Шоттки, конденсатор C1 желательно с низким значением эквивалентного последовательного сопротивления (low ESR). Эти требования необходимы для того, чтобы повысить общий КПД устройства, по возможности меньше греть диод и конденсатор. Выходной ток подбирается при помощи подбора индуктивности дросселя в зависимости от мощности светодиода.
Отличается от ZXLD381 тем, что не имеет внутреннего выходного транзистора и резистора-датчика тока. Такое решение позволяет значительно увеличить выходной ток устройства, а следовательно применить светодиод большей мощности.
В качестве датчика тока используется внешний резистор R1, изменением величины которого можно устанавливать требуемый ток в зависимости от типа светодиода. Расчет этого резистора производится по формулам, приведенным в даташите на микросхему ZXSC300. Здесь эти формулы приводить не будем, при необходимости несложно найти даташит и подсмотреть формулы оттуда. Выходной ток ограничивается лишь параметрами выходного транзистора.
При первом включении всех описанных схем желательно батарейку подключать через резистор сопротивлением 10Ом. Это поможет избежать гибели транзистора, если, например, неправильно подключены обмотки трансформатора. Если с этим резистором светодиод засветился, то резистор можно убирать и проводить дальнейшие настройки.
Борис Аладышкин
Схема подключения светодиода
Изучим правильное включение светодиодов, только электрическую сторону дела.
Для использования изложенных ниже сведений потребуются: калькулятор, паяльник, тестер.
Сразу следует остановиться на некоторых моментах. Если нет навыков применения перечисленных инструментов, лучше обратиться к специалисту, в результате чего можно избежать таких неприятностей как незапланированный костер дома, а также повреждение собственного организма в целом или отдельных его частей. Так же не следует направлять луч светодиода непосредственно в свой глаз (а также в глаз товарища) на близком расстоянии, что может повредить зрение.
Следует соблюдать заводские параметры включения светодиода. Прежде чем куда-либо подсоединить светодиод, нужно выяснить его электрические параметры.
Немного физики. Напряжение ‘U’ измеряется в вольтах (В), ток ‘I’- в амперах (А), сопротивление ‘R’ в омах (Ом). Закон Ома: U = R * I .
Итак, мы решили подключить светодиод. Рассмотрим наиболее популярные напряжения — 9, 12 В. Изучим вариант, когда в распоряжении есть постоянное напряжение, без помех (например батарейки, вынутые втихаря из пульта от телевизора), а потом исследуем вопрос подключения к менее идеальным источникам (помехи, нестабильное напряжение и др.).
Все светодиоды имеют один главный электрический параметр, при котором обеспечивается его нормальная работа. Это ток ( I ), текущий через светодиод. Светодиод нельзя назвать двух или трехвольтовым. У тех, кто все-таки посещал уроки физики в школе, сразу возникает логичный вопрос: если 2 светодиода абсолютно одинаковые и через оба течет один и тот же ток, значит, и напряжение надо приложить одно и тоже к обоим. А вот и не так! Технология изготовления кристаллов не позволяет сделать 2 светодиода с одинаковым, назовем его, ‘внутренним сопротивлением‘ и по закону Ома можно сделать соответствующие выводы. Через светодиод надо пропустить ток (согласно заводским параметрам) и измерить напряжение на его контактах. Это напряжение и будет обеспечивать протекание требуемого тока через кристалл светодиода!
Рассмотрим наиболее распространенные светодиоды, рассчитанные на ток 20 мА (т.е. 0,02 А).
Идеальный вариант подключения светодиодов — использование стабилизатора тока. К сожалению, готовые стабилизаторы стоят на порядок выше самого светодиода, об изготовлении относительно дешевого самодельного расскажем чуть ниже.
Как правило среднее напряжение (при I=20 мА) красного и желтого светодиода — 2,0 В (обычно эта величина 1,8 — 2,4 В), а белого, синего и зеленого — 3,0 В (3,0 — 3,5 В).
Итак, продавец Вам безапелляционно заявил, что Вы купили, например ‘красный светодиод на 2,0 В, такой-то яркости’ -поверим продавцу пока на слово, проверим и, если это не так, — вернемся и очень вежливо попросим заменить.
Вот простой вариант. У Вас нашлось дома, например, 8 штук батареек по 1,5 В, итого 8,0 *1,5 = 12,0 В (берем большое напряжение, чтобы было понятнее), и подсоединяем светодиод, который купили. Подключили ? Теперь выкиньте свой светодиод, потому, что он сгорел! Вам же продавец сказал — 2,0 В, а Вы его в 12,0 В воткнули ! Купили новый, а лучше сразу небольшую кучку (фото). Смотрим (не только смотрим, но и еще очень энергично пользуемся измерительным прибором): есть 12,0 В, надо 2,0 В, надо куда-то деть лишних 10 В (12,0 — 2,0 = 10,0). Самый простой способ — использование резистора (он же — сопротивление). Определим, какое надо сопротивление. Закон Ома гласит:
U = R * I
R = U / I
Ток, текущий в цепи I = 20 мА. Сопротивление нужно подобрать, чтобы на нем потерялось (упало) 10 В, а нужные 2,0 В дошли до светодиода. Отсюда находим требуемое R:
R = 10,0 / 0,02 = 500 Ом
Напряжение на сопротивлении превращается в тепло. Для того, что-бы сопротивление выдержало нагрузку и выделяемое тепло не привело к его выходу из строя, надо рассчитать рассеиваемую мощность сопротивления. Как известно (опять возвращаемся к посещаемости уроков физики) мощность:
P = U * I
На сопротивлении у нас 10,0 В при токе 20 мА. Считаем:
P = 10,0 * 0,02 А = 0,2 Вт.
При приобретении сопротивления просим у продавца 500 Ом, мощностью не менее 0,2 Вт (лучше больше, с запасом, чтобы на душе было спокойнее, 0,5 Вт например, но следует учесть — чем больше мощность, тем больше размеры). Подключаем светодиод (не забыв про полярность) через сопротивление и ощущаем волну радости — сияет!
Теперь размыкаем цепь между сопротивлением и светодиодом, включаем измерительный прибор и измеряем протекающий в цепи ток. Если ток менее 20 мА, надо немного уменьшить сопротивление, если больше 20 мА — увеличить. Вот и все ! Получив ток в 20 мА, мы достигли оптимальной работы светодиода, а при таком режиме производитель гарантирует десять лет непрерывной работы. Садимся и ждем десятьлет, если что не так, пишем претензию на завод. По мере того, как батарейки будут ‘садиться’, яркость светодиода будет уменьшаться. После того как батарейки ‘сядут’ совсем, их надо вставить обратно в пульт, сделать вид, что так и было или, например, объявить всем, что на быструю смерть батареек повлияла магнитная буря или чрезмерная активность солнца.
Это мы поступили правильно, но обычно производитель указывает среднее напряжение для партии светодиодов при оптимальном токе. И никто не утруждает себя точным подбором тока. Поэтому остальные примеры будут основаны на данных о среднем напряжении, а не токе (и мы ни кому не скажем, что это не совсем правильно !).
Теперь определимся с подключением нескольких светодиодов. Подключаем два красных последовательно. 2 шт * 2,0 = 4,0 В. Питающее напряжение — 12 В, следовательно лишних — 8,0 В. R = 8,0 / 0,02 = 400 Ом. P= 8,0 * 0,2 = 0,16 Вт.
Если шесть штук — 6шт. * 2,0В = 12 В. Сопротивление не требуется… (на самом деле так НЕЛЬЗЯ!). А нельзя потому, что светодиоды имеют небольшой разброс по напряжениям, а вот ток без резистора задать им нечем. И в такой цепи он может оказаться как 5 мА, так и 35 мА!
Аналогично, например, с синими (3,0в) : 3шт x 3,0 В = 9,0В. 12,0 В — 9,0 В = 3,0 В. R = 3,0 / 0,02 = 150 Ом. P = 3,0 * 0,02 = 0,06 Вт.
Если у нас три батарейки по 1,5 вольта и, например, 1 синий светодиод на который надо подать 3,5 В, чтобы получить требуемый ток в 20 мА (0,02А): 3 шт * 1,5 в = 4,5в (напряжение питания). Лишних: 4,5 В — 3,5 В = 1,0 В. R = U / I = 1,0 В / 0,02 А = 50 Ом. P = U * I = 1,0 В * 0,02 А = 0,02 Вт
Теперь изучим более сложный вариант. Надо подключить к 12 В тридцать штук красных по 2,0В. На 12В можем подключить только пять штук с резистором (шесть штук без сопротивлений НЕЛЬЗЯ), соединяем пять штук последовательно с соответствующим сопротивлением и подключаем — светится. Соединяем еще пять штук и резистор, присоединяем параллельно к первым. При этом через каждые пять штук будет течь ток в 0,02А. У нас получится шесть цепочек с общим током 6* 0,02А = 0,12А (уже батареек хватит ненадолго).
Надо подключить к 12В 30 штук зеленых по 3,5В. На 12В мы можем подключить: 12В / 3,5В = 3,43 штуки. Мы не будем отрезать от четвертого светодиода 0,43 части, а подключим 3 штуки + сопротивление: 3штуки * 3,5В = 10,5 В. Лишнее напряжение: 12,0 В — 10,5 В = 1,5 В. Сопротивление R = 1,5В / 0,02А = 75 Ом при мощности P = 1,5 * 0,02 = 0,03 Вт. Если вдруг одному светодиоду в процессе монтажа были случайно выдраны ноги и их осталось всего 29 штук, то соединяем 9 цепочек по 3 штуки, и одну цепочку из 2-х штук + сопротивление R = 250 Ом, P = 0,1Вт.
Чудненько. Вот мы и вспомнили чуть-чуть основы физики. Теперь рассмотрим более стабилизированную схему включения светодиодов. Возложим техническую проблему подключения на мировые умы, разрабатывающие интегральные микросхемы. Коснёмся изготовления стабилизатора тока. Это достаточно просто, главное нащупать немного лишних монет в кармане. Существует микросхема КР142ЕН12 (зарубежный аналог LM317), которая позволяет построить очень простой стабилизатор тока. Для подключения светодиода (см. рисунок) рассчитывается величина сопротивления R = 1.2 / I (1.2 — падение напряжения не стабилизаторе) Т.е., при токе 20 мА, R = 1,2 / 0.02 = 60 Ом. Стабилизаторы рассчитаны на максимальное напряжение в 35 вольт. Лучше не напрягать их так и подавать максимум 20 вольт. При таком подключении, например, белого светодиода в 3,3 вольта возможна подача напряжения на стабилизатор от 4,5 до 20 вольт, при этом ток через светодиод будет соответствовать неизменному значению в 20 мА! При 20 вольтах получаем, что к такому стабилизатору можно подключить последовательно пять белых светодиодов, не заботясь о напряжении на каждом из них, ток в цепи будет всегдп протекать 20 мА (лишнее напряжение погасится на стабилизаторе).
Важно!!! В устройстве с большим количеством светодиодов протекает большой ток. Категорически воспрещается подключать такое устройство к включенному источнику питания. В таком случае, в месте подключения, возникает искра, которая ведет к появлению в цепи большого импульса тока. Этот импульс выводит из строя светодиоды (особенно синие и белые). Если светодиоды работают в динамическом режиме (постоянно включаются, выключаются и подмаргивают) и такой режим основан на использовании реле, то следует исключить возникновение искры на контактах реле.
Каждую цепочку желательно собирать из светодиодов одинаковых параметров и одного производителя.
Тоже важно!!! Изменение температуры окружающей среды влияет на протекающий ток через кристалл. Поэтому желательно разрабатывать устройство так, чтобы протекающий ток через светодиод был равен не 20 мА, а 17-18 мА. Потеря яркости будет небольшая, зато долгий срок службы гарантирован.
Просто соединять светодиоды и подключать их к батарейкам от пульта — не интересно. Их обязательно надо спаять вместе и подключить к какому-нибудь устройству (пылесосу например, чтобы было видно всасывание каждой пылинки. Тут сразу надо учесть, что в пылесосе 220 опасных вольт, да еще и напряжение переменное, что ни как не годится к подключению светодиодов. Для этого надо изготовить специальный блок питания, но эту тему мы не будем сейчас обсуждать).
Надо найти устройство с постоянным напряжением и обильно украсить его светодиодами. Вот тут-то вперед выступают счастливые обладатели личных механических коней (авто-мото-вело-самокато). Ведь можно обвесить свой любимый транспорт светодиодами так, что прохожие не усомнятся, что мимо проехала новогодняя елка, а никак не средство передвижения. Нужно сразу предупредить, что злоупотребление количеством, яркостью и цветом пресекается некоторыми сотрудниками дорожной инспекции. Также не следует, к примеру, делать стоп-сигналы с яркостью превышающей яркость фар с включенным дальним светом — это немного раздражает едущих сзади, что тоже может в конце концов неблагоприятно сказаться на Вашем организме (особенно на лице), но не будем расстраиваться, ведь есть еще пространство внутри!!! Там уж можно приложить всю свою фантазию (например подсветить снизу лицо водителя синим цветом, что отобьет охоту у сотрудников ГИБДД проверять документы). 🙂
Сразу надо иметь ввиду, что напряжение в сети исправного авто не 12В, а 14,5 В. Желательно проверить это прибором при запущенном двигателе (если конечно есть двигатель). Так же в бортовой сети железного коня наблюдается множество помех, которые не желательны, да и напряжение иногда не очень постоянное. Для снижения помех на входе вашего светящегося устройства можно собрать простую схему из двух деталей — диода и электролитического конденсатора (рисунок). Конденсатор и диод, как и светодиод имеет полярность, значения рабочего напряжения и тока (диод). После установки диода и конденсатора надо замерить напряжение Uвых (оно не будет совпадать с Uвх) и после этого рассчитывать схему подключение светодиодов.
Если Вы не уверены в стабильности напряжения бортовой сети, можно использовать специальные интегральные стабилизаторы напряжения. Они обеспечивают постоянное напряжение на выходе при изменяющемся (в разумных пределах) или скачущем (как лошадка) входном напряжении.
Наиболее простые представители — К142ЕН8А или КРЕН8А (9 вольт) и К142ЕН8Б или КРЕН8Б (12 вольт). Приблизительная цена такой штуки составляет 10-20 руб (зависит от жадности продавца). Т.е. у продавца надо спросить с гордым видом ‘КРЕНКУ, например, на 9В’, он сразу все поймет и узрев в Вас крупного специалиста не посмеет обмануть (продаются также иностранные аналоги). Микросхемы имеют всего три ноги и если Вы ни разу в жизни не заблудились в трех соснах, то разобраться в них не составит ни какого труда. Берем левой рукой стабилизатор ногами вниз и надписью к себе, указательным пальцем правой руки слева направо тычем в выводы. Первая нога — вход (+), средняя — корпус (-), правая выход (+). (фото). Подключить ее надо как на рисунке. На выходе получим постоянное напряжение в 9 или 12 вольт. Исходя из этого, рассчитываем, как было в начале статьи, схему включения светодиодов. Почему 9В или 12 В? На 9В хорошо подсоединяются два синих, зеленых или белых светодиода либо три-четыре красных или желтых и резистор, на 12В — пять штук красных, желтых или три штуки синих, зеленых или белых, обязательно требуется дополнительное сопротивление. Микросхему (при большом количестве светодиодов) надо установить на радиатор. КРЕН8Б рассчитана на максимальную нагрузку в 1,5А (при таком токе очень сильно будет греться). На вход не следует подавать напряжение более 35 вольт. Входное напряжение должно быть не менее чем на 3В больше выходного, иначе стабилизатор не будет работать.
В заключении следует отметить такие вопросы как пайка и монтаж светодиодов. Это тоже очень важные вопросы, которые влияют на их жизнеспособность.
Не рекомендуется паять светодиоды старым дедушкиным паяльником, который нагревали в печке и использовали для запайки дырок в кастрюлях. Следует использовать маломощный паяльник с температурой жала не более 260 градусов и пайку производить не более 3-5 секунд (рекомендации производителя). Полезным будет использование медицинского пинцета при пайке. Светодиод берется пинцетом выше к корпусу, что обеспечивает дополнительный теплоотвод от кристалла при пайке.
Ноги светодиода следует изгибать с небольшим радиусом (чтобы они не ломались, нам калеки не нужны !). В результате замысловатых изгибов, ноги у основания корпуса должны остаться в заводском положении и должны быть параллельны и не напряжены (а то материал устанет, и кристалл отвалится от ножек).
Собирать светодиоды в одно большое светящееся чудо лучше всего на каком-нибудь плоском листовом материале (пластмасса, оргстекло и др.), предварительно просверлив в нем дырок нужного размера по диаметру корпуса (придется освоить еще измерительный инструмент и дрель).
Помните, что светодиод — нежный прибор и обращаться с ним надо соответственно (при пайке можно спеть песню, чтобы работал долго).
Чтобы Ваше устройство защитить от автомобиля и автомобиль от устройства (ведь теперь не известно, что надежнее) — следует ставить предохранители.
Драйверы светодиодов с батарейным питанием.
На эту тему: Электронный балласт для светодиодной лампы. Схемотехника.
Стабилизатор тока светодиода. Схемотехника.
В связи с широким распространением светодиодных фонариков, производители микросхем предлагают широкий спектр драйверов для таких применений. Такие микросхемы при питании от литиевой батарейки обеспечивают высокоэффективную работу светодиода или цепочки светодиодов с повышением или понижением напряжения на выходе.
Питание светодиодов напрямую от батарейки
Большое количество простейших фонариков питаются напрямую от батарейки. Например, белый светодиод с напряжением 3,5 Вольта работает от двух литиевых батареек, каждая из которых имеет напряжение на холостом ходу 3 Вольта. Ток через светодиод в такой схеме включения ограничивается внутренним сопротивлением элементов питания. Для батарейки CR2032 он составляет 50 – 100 мА и три светодиода, включенных в параллель, вполне приемлемо светят. Современные более эффективные белые светодиоды имеют меньшее напряжение – 3,2 или даже 3,0 Вольта. Такие светодиоды зачастую работают от одной батарейки.
Такая схема имеет значительные недостатки.
Во-первых, ток через светодиоды определяется качеством и свежестью батарейки. Если элемент питания “слишком” хороший, ток может превысить допустимые значения и светодиоды прослужат недолго. Не зря говорят, что для “китайских” фонариков лучше использовать “китайские” батарейки.
Во-вторых, параллельное включение светодиодов вообще недопустимо. Естественный разброс параметров приводит к тому, что ток через светодиоды может отличаться в 2 или более раз. Следовательно, светодиоды не будут работать долго.
В третьих, яркость свечения фонарика будет снижаться по мере разряда батареек и только первую, незначительную часть времени работы, яркость фонарика будет хорошей.
Такая схема питания светодиодов напрямую от батарейки используется в дешевых фонариках невысокой мощности. Питание в них осуществляется с помощью дисковых (литиевых, марганцево-цинковых или цинк-серебряных) элементов с высоким внутренним сопротивлением (более 50 Ом).
Питание светодиодов с понижением напряжения
Более дорогие изделия имеют в своем составе простейшие драйверы светодиодов в виде резистора или стабилизатора тока.
Наиболее просто сделать качественный фонарик – поставить хороший элемент питания и защитить светодиоды с помощью резистора (балласта). Такая схема питания позволяет сохранить светодиоды и обеспечить долгий срок службы фонарика, конечно надо использовать и качественный светодиод. Однако, сохраняется недостаток – яркость фонарика падает по мере разряда батареи. Особенно заметно снижение яркости при использовании щелочных батарей, которые имеют падающую характеристику разряда. Серебряно-цинковые батареи и многие аккумуляторы обладают лучшей разрядной кривой и дают хороший результат.
Использовать батарею до предела возможностей, позволяет схема с нелинейным балластом – стабилизацией тока. Яркость светодиодов будет постоянной до полной разрядки батареи.
Схемы с линейным или нелинейным балластом позволяют сделать качественный источник света, но неэффективно используют мощность батареи. Большая часть энергии элемента питания рассеивается в виде тепла на балласте. Снизить такие ненужные потери позволяют схемы с импульсными преобразователями. Для питания светодиодов применяются схемные решения, которые позволяют с высокой эффективностью преобразовать энергию батареи в необходимый для работы светодиода ток.
Питание светодиодов с повышением напряжения
С развитием элементной базы, становятся доступны удобные драйверы светодиодов, которые с высокой эффективностью питают светодиоды от элементов питания с меньшим напряжением, чем это необходимо. Повышающие преобразователи в основном работают на двух принципах преобразования – индуктивных и конденсаторных. С учетом дешевизны и малых габаритов современных конденсаторов, второй способ находит большее применение в излучателях малой мощности. Индуктивные преобразователи используются в мощных источниках питания светодиодов.
Преобразователи питания с понижением и повышением напряжения сохраняют установленный выходной ток как при превышающем необходимое светодиоду напряжении, так и при снижении его до практически нуля. Такие схемы позволяют использовать емкость батареи питания полностью. Следует, однако отметить, что такие схемы недешевы и остаточная емкость батареи в конце разрядной характеристики незначительна, чтобы за ней гоняться.
<<< В начало
Как спаять светодиодный светильник? — Хабр Q&A
Теория:светодиод питается определённым током. Величина этого тока зависит от типа применяемого светодиода и ищется в его паспортных характеристиках. Нужный ток обеспечивается с помощью стабилизатора тока, одной из разновидностей которого является то, что вы назвали «драйвер».
Практика:
Для выбора нужного драйвера вам необходимо определиться с типом применяемого светодиода. В паспортных данных находите величину оптимального тока для светодиода. Далее ищите в продаже драйвер, чтобы его входное напряжение включало в себя ваши 9 вольт от кроны, а выходной ток был равен току вашего светодиода. Например, — входное напряжение 5-12 Вольт, выходной ток 30 мА (здесь подставляйте данные своего диода). Несколько светодиодов можно включать последовательно. Ток питания при этом останется прежним. А вот количество диодов в цепи будет ограничено вашим напряжением питания (то есть вашими 9 вольтами — на самом деле немного меньше, учитывая потери на драйвере). Падение напряжения на вашем диоде тоже узнаётся из паспортных данных, потом они просто складываются. В вашем случае последовательно получится включить два — три диода (зависит от диодов).
Более дешёвый вариант — задавать ток диодам токоограничивающим резистором. Это просто резистор последовательно цепи диодов. Сопротивление резистора расчитывается исходя из данных источника напряжения, падений напряжения на диодах и необходимого тока с помощью закона Ома из школьного учебника. Недостатком этого варианта является снижения яркости при разряде батареи.
Вариант с «обмоткой на ферритовом кольце» вам не подходит — по сути это тот самый «драйвер» из первого варианта, но собраный на коленке. Исходя из того, что вы написали, очевидно, что у вас не хватит квалификации для того, чтобы расчитать, изготовить и настроить этот узел. А если бы даже и хватало (но тогда вы бы не задавли этот вопрос), то в большинстве случаев, трудоёмкость его изготовления в еденичных экземплярах выше стоимости готовго узла, да и вообще выше разумного.
Что касается направленности излучения диодов (которые выглядят как бы капелькой), то это лечится сошлифовкой этой самой «капельки», которая является фокусирующий линзой, до придания нужной диаграммы направленности (ещё пошкурить мелкой шкуркой, чтобы поверхность стала матовой для бОльшей равномерности).
Мягкие электрические цепи. Светодиодная открытка
Уважаемые коллеги! Когда проходило обсуждение концепции портала, встал вопрос о создании виртуального фаблаба на страницах “Новатора”. Пока этот раздел находится в разработке, можно начать работать над инструкциями для будущего онлайн-мейкерспейса. Предлагаю вашему вниманию инструкцию, выполненную по материалам мейкер-челленджа. Предлагаю в комментариях к посту обсудить возможные форматы и содержание таких инструкций.
Новый год – самый долгожданный и яркий праздник, к которому все стараются подготовить подарки родным, друзьям и просто знакомым людям. Подарки, выполненные своими руками, дарят не просто радость, а тепло любящих сердец. Я перед Новым годом села создавать открытки. Одна из них – со светодиодной подсветкой. Такие открытки любят делать дети на предновогодних занятиях в школе. Возьмите эту идею на заметку и создайте светодиодные открытки ко дню влюбленных, дню 8 Марта, дню рождения друзей…
Пройдите вместе со мной шаги по созданию DIY открытки
Шаг 1. Инструменты и материалыИспользуемые материалы:
1. Плотный лист бумаги или тонкого картона А4
2. Цветной фетр – 2 цвета
3. Ножницы
4. Клей
5. Скотч узкий
6. Цветные гелевые ручки
7. Светодиоды 3 шт https://www.chipdip.ru/catalog/round-leds
8. Батарейка – 1 шт https://fix-price.ru/catalog/elektrotovary/batareyki/5014026/
9. Алюминиевая лента на бумажной клейкой основе http://www.moment.ru/ru/products/klejasie-lenty-moment/hozlenta-moment-…
Шаг 2. Оформите лицевую сторону открытки
Согните лист А4 пополам. Вырежьте из цветного фетра три круга (елочные шары) и три небольших колпачка для шаров. Приклейте их на лицевую сторону открытки так, как считаете нужным.
Шаг 3. Нарисуйте схему электрической цепи
Электрическая цепь будет находиться на нижней части открытки.
Наметьте иголкой те места, где вы хотели бы видеть светодиоды. Пусть на открытке будет три шара и три горящих звездочки – светодиода.
Карандашом наведите на нижней части открытки точки закрепления светодиодов. Нарисуйте место расположения двух соединительных проводов. Внешний провод имеет положительную полярность (+), внутренний – отрицательную (-). Чтобы не забыть этот факт, отметьте + и -.
Шаг 4. Приклейте алюминиевые провода
-
Нарежьте алюминиевую ленту полосками шириной 8-10 мм и длиной 50 см. Вам понадобится 2 полоски.
-
Отделите бумагу от алюминиевого слоя и приклейте вдоль нарисованных линий.
Важно! Будьте внимательны, ленту ни в коем случае нельзя рвать!
Шаг 5. Добавьте светодиоды
Немного теории.
Электрическая цепь должна содержать три основных элемента:
- Источник питания (батарейка)
- Потребители (светодиоды)
- Соединительные провода (алюминиевая лента)
Светодиоды обладают особенностью пропускать ток в одном направлении и не пропускать в противоположном. Поэтому их обязательно нужно подключать правильно: Анод (+) светодиода к положительному полюсу батарейки, катод светодиода (-) – к отрицательному. У светодиода “ножки” разной длины: длинная – анод (+), короткая – катод (-).
Практика:
-
Раздвиньте контакты светодиода так, чтобы они стали прямой линией.
-
Длинный контакт положите на линию (+), короткий – на линию (-)
-
Отрежьте небольшие полоски скотча и очень сильно надавливая приклейте “ножки” светодиодов к алюминиевым лентам.
-
Батарейку следует положить отрицательным полюсом на отрицательный “провод”, положительный полюс батарейки должен быть сверху.
-
Отрежьте две полоски скотча и приклейте батарейку по краям так, чтобы середина оставалась свободной.
Ключ – это замыкающее цепь устройство. Его роль выполнит кусочек алюминиевой ленты, прикрепленный к противоположной стороне открытки. Когда вы будете надавливать в том месте, где ключом соединяются два провода разной полярности, цепь будет замыкаться, начнет протекать ток и светодиоды зажгутся.
Шаг 8. Вырежьте отверстия для светодиодовЧтобы светодиоды были видны, нужно прорезать аккуратные отверстия на титульном листе в тех местах, где они находятся.
Шаг 9. Заключительный
Закончите оформление открытки: нарисуйте веревочки, на которых висят шары и звезды-светодиоды, а также напишите поздравительную надпись. Открытка готова!
PS. В этой инструкции нет науки, нет физики. Хотелось бы услышать от уважаемого сообщества, насколько это нужно в такой работе углубляться в законы электричества?
Публикации по теме “Мягкие электрические цепи”
Мягкие электрические цепи. Знакомство
Мягкие электрические цепи. Пылающее сердце.
Мягкие электрические цепи. Проект “Освети дом”
Лампа для рукоделия Аккумуляторная и без батареек
Лампа для рукоделия без батареек. Прочтите это еще раз.
Этот пост может содержать партнерские ссылки, по которым я получаю небольшую комиссию за ваши покупки без каких-либо дополнительных затрат для вас.
Изготовление моей беспроводной лампы без батареек — полностью своими руками
Сколько раз вы думали про себя, собирая пространство: «Знаете, что здесь будет отлично смотреться? Лампа!” Но потом вы помните, что вам нужно иметь возможность подключить его? Потому что есть такая незначительная деталь, как вы знаете, власть.А кому нравятся шнуры или, что еще хуже, удлинители? Не я, это точно. Мне нравится атмосфера, которую создает свет лампы, а вам?
Я скажу вам, как дизайнер, я думал больше раз, чем мог сосчитать, что я хотел бы, чтобы была лампа, для которой не нужен шнур. Я оформляла свою кухню и подумала, что маленькая лампа будет очень мило смотреться здесь в моем декоре. Но найти беспроводную лампу было почти невозможно, а найти красивую – невозможно!
Я думал о том, чтобы сделать всю шайбу легкой, но не мог оправдать ни количество батарей, которые я бы выбросил на свалку, ни стоимость этих батарей.Итак, я этого не делал, но мой упрямый маленький мозг продолжал думать об этом и думать об этом. Я имею в виду, должен же быть способ сделать беспроводную лампу. Как только у меня появляется идея в голове, я просто не могу избавиться от нее. А затем, после отключения электроэнергии в начале февраля, в один из самых темных и холодных месяцев здесь… У меня был момент озарения, если хотите.
Создание лампы
Но не будем ставить источник света перед лампой. Во-первых, давайте поговорим о создании вашей лампы.
Я немного позабавился с этой старой ножкой стола. Но на самом деле вы можете использовать любой забавный кусок дерева для создания своей беспроводной лампы! За этих двоих:
Я использовал старую ножку стола, которая была у меня в подвале. Нет ничего лучше, чем иметь под рукой все необходимое для хорошего проекта «сделай сам».
Это была часть мебели, подаренная нам моим старым коллегой. Том, такой милый мужчина, урезал для меня две разные длины.Один 10 дюймов, а другой 16 дюймов в высоту. Это дало мне два основания для лампы, с помощью которых я создал свою беспроводную лампу.
У меня было несколько старых абажуров, которые я в итоге использовал, но вы можете купить абажур в Walmart по отличной цене.
Я связал для вас парочку здесь и здесь.
Чтобы сделать нужное мне отверстие в верхней части основания лампы, мы использовали сверло диаметром 1 дюйм и просверлили его в древесине примерно на 1 дюйм.
Вот как это выглядит:
Абажур на 10-дюймовом плафоне просто сидит на основании вот так:
Для 16-дюймового мы просверлили (и я имею в виду Тома) два отверстия с каждой стороны, чтобы закрепить арфу.Знаете ли вы, что эта пьеса называется арфой?
Я определенно не знал, но вещи, которые вы можете узнать из Google, когда вам нужно говорить так, будто вы знаете, о чем говорите: бесконечно.
Так выглядит верхняя часть цоколя лампы. Захотелось чего-то деревенского и дерзкого. Я имею в виду, кто бы не стал?
Первое, что я попытался использовать в качестве источника света для своего беспроводного фонаря, был уличный фонарь на солнечных батареях.
Знаешь, одна из этих вещей:
Это сработало, но не давало достаточно света, чтобы сделать его хотя бы отдаленно полезным, и свет каким-то забавным образом освещал абажур.Я не любил это.
Если сначала у вас не получится, попробуйте еще раз!
Честно говоря, я чувствовал себя немного побежденным. Я имею в виду… я мог бы использовать его, но я знал, что должен быть лучший способ сделать беспроводную лампу своими руками — о чем я просто еще не думал.
(Если вам нравится хороший DIY до и после, вы также можете проверить нашу ванную комнату Reno с ограниченным бюджетом).
А потом еще одна блестящая идея! (Вы видите, что я там делал? Я здесь всю неделю, ребята).
Хорошо, я знаю, что ты съеживаешься, пока я повторяю и продолжаю (ладно, извини, я закончил).
Вот большой секрет:
Момент моей лампочки!
Купить их можно здесь и они даже не дорогие! Победа победа в моих книгах!
И самое приятное — вы можете сделать свою собственную беспроводную лампу, как это сделал я, используя любой интересный кусок дерева, подсвечник и т. д., или вы можете просто взять лампу, которая у вас уже есть, и (будьте смелее) вырезать шнур от него. Потому что (повторите небесный хор) вам не понадобится этот шнур.
Гений, верно?
Я выбрал лампу резервного питания GE-LED+ 8 Вт A21 с матовым покрытием. Он эквивалентен лампочке мощностью 60 Вт и имеет самый мягкий белый свет. Я заказал две лампочки, чтобы одна могла постоянно заряжаться в обычной лампе, так как каждая лампочка будет работать 8 часов без питания.
Ночью, когда я хочу создать немного атмосферы на кухне, я просто включаю лампочку, и у меня на острове появляется симпатичная маленькая лампа, которая, о чудо, действительно работает — с моим декором И без него. шнур.Он не только создает идеальное «НАСТРОЕНИЕ», но и является полностью функциональным освещением. Я действительно не мог просить ничего больше! Ну… может быть, бокал хорошего вина к красивому освещению. Есть ли вино?
Еще один забавный проект своими руками можно найти в моем посте о том, как нанести трафарет на напольную плитку в шахматном порядке или даже о том, как побелить каменный камин.
Эффективные светодиодные источники обеспечивают жизнеспособность аккумуляторов (ЖУРНАЛ)
Питание от первичных и перезаряжаемых аккумуляторов для светодиодных осветительных приборов обеспечивает свободу развертывания, а MAURY WRIGHT сообщает, что более эффективные светодиоды делают такие продукты жизнеспособными, помимо портативного освещения.
Подумайте об освещении на батарейках, и вы, скорее всего, представляете себе фонарики или аналогичные портативные устройства и приложения. Но светодиодные источники, в основном из-за присущей им энергоэффективности, которая продолжает улучшаться, снова изменят правила игры, когда речь заходит о гибкости, обеспечиваемой освещением с батарейным питанием. Потребители, возможно, не переходят на питание от батарей для основного домашнего освещения, но новые продукты могут обеспечить гораздо больше, чем требуется нишевому освещению внутри и снаружи. Давайте рассмотрим некоторые тенденции в твердотельном освещении (SSL) с батарейным питанием и некоторые из последних продуктов на рынке.Наша миссия состоит в том, чтобы увидеть, что было достигнуто, и, что не менее важно, стимулировать творчество отрасли с помощью аккумуляторов.
Оглядываясь назад, можно сказать, что питание от аккумуляторов занимало ограниченную нишу в коммерческом и жилом освещении. Все мы знаем о светодиодных фонариках, которые полностью захватили рынок портативного освещения. В секторе коммерческого/муниципального наружного освещения солнечные системы, которые заряжают большие батареи, используются в установках зонального освещения в США и на дорогах в других частях мира.Недавно мы рассмотрели приложение для освещения территории на военной базе США. В статье о конференции Strategies in Light 2014 мы рассказали о широком использовании уличных фонарей на солнечных батареях в пустынных районах, таких как Объединенные Арабские Эмираты.
В жилых помещениях освещение с батарейным питанием в основном используется для наружной рекламы, такой как подвесные или подвесные фонари, работающие от солнечной энергии. Такие продукты заработали плохую репутацию из-за того, что батареи с солнечным зарядом не работают всю ночь, а полный отказ батареи происходит в начале срока службы продукта.
Однако в настоящее время более серьезные производители осветительных приборов поставляют продукты с батарейным питанием, основанные как на первичных заменяемых батареях, так и на технологиях перезаряжаемых батарей. Первичные батареи могут обеспечить относительно длительный срок службы в некоторых приложениях, где продукты SSL используются спорадически или используются в течение коротких периодов времени. Аккумуляторные батареи требуют неудобств, связанных с необходимостью зарядки еще одного устройства, но могут быть лучшим вариантом для освещения, которое регулярно используется в течение более длительных периодов времени.
Товары для внутреннего освещения
Теперь давайте обсудим некоторые из новейших светодиодных продуктов с батарейным питанием. Одна примечательная линейка поставляется под брендом General Electric (GE), хотя продукты производятся Jasco, а не основным поставщиком освещения GE Lighting. Jasco и GE уже некоторое время имеют лицензионное соглашение, которое позволяет Jasco продавать определенные товары для дома, электронику, домашнюю автоматизацию, продукты для обеспечения безопасности и наблюдения и многое другое под брендом GE.
Мы спросили Джерри Даффи, генерального менеджера по глобальному управлению продуктами в GE Lighting, о сделке с Jasco, особенно когда речь идет об осветительной продукции.Даффи сказал, что Jasco была ценным партнером GE и продавала качественную продукцию в соответствии с лицензионным соглашением.
Статья и видео по теме: LEDs Magazine Highlights from LightFair – GE Lighting (ВИДЕО) фонарь. Теперь Jasco представила небольшой светодиодный светильник, который работает в пространстве между ночником и настенным бра, хотя его также можно использовать портативно (рис.1).
Изделие обеспечивает световой поток 300 лм в версии с батарейным питанием или 400 лм в версии с подключаемым модулем, поэтому он производит достаточно света, чтобы делать больше, чем обычный ночной свет. Джаско сказал, что светильник эквивалентен 40-ваттной лампе. Выход 3000K-CCT функционально пригоден для использования на кухне или в коридоре, или в прачечной.
РИС. 1. Светодиодный светильник GE Enbrighten производства Jasco представляет собой гибрид ночника и настенного бра.
Как и многие продукты с батарейным питанием, Jasco называет их беспроводными.Это описание технически правильно, поскольку оно относится к источнику питания, но не с точки зрения беспроводного управления. Тем не менее, вы, наверное, спросите, а как же время автономной работы? Джаско сказал, что в местах с интенсивным использованием шесть батарей типа АА будут питать прибор в течение восьми месяцев. Области с низким уровнем использования должны иметь более длительный срок службы батареи.
Новый продукт Enbrighten с отделкой из полированного никеля предназначен для заметного отображения. Светильник включает в себя подставку в виде фоторамки, которую можно использовать на столе, или, что более типично, светильник можно закрепить на стене практически в любом месте.Jasco предлагает версию с сенсорным управлением включением, выключением и диммированием (25 долларов США), а также отдельную модель со встроенным датчиком движения, который может автоматически включать свет (30 долларов США).
РИС. 2. Прожекторы Mr Beams могут обеспечить безопасное освещение по периметру дома и удобное освещение снаружи.
Прожекторы для улицы
Теперь давайте обсудим известную линейку товаров для улицы от Mr Beams. У компании есть множество версий прожекторов, работающих от трех батареек D-cell.Наиболее продаваемым продуктом является MB360 (25 долларов США), который, по словам компании, может обеспечить 40 часов работы от одного комплекта батарей. Компания ожидает, что срок службы составит около одного года при типичной эксплуатации, при этом каждый светильник излучает 140 лм на 400-футовую зону покрытия 2 . Продукт был разработан в основном для обеспечения безопасности и защиты, но также и для удобства в таких областях, как палубы (рис. 2). Он может быть установлен даже вдоль дорожек на деревьях и срабатывает от датчика движения, отключаясь через 30 секунд после того, как движение не обнаружено.
Недавно компания Mr Beams значительно расширила линейку продукции для наружного применения и в этом году представила широкий ассортимент продукции на выставке LightFair International (LFI). Например, компания добавляет беспроводные элементы управления в двух разных вариантах к тому, что рекламировалось как линейка продуктов с беспроводным питанием.
Некоторые новые продукты, такие как MBN342, основаны на технологии NetBright, в которой для соединения приборов наружного освещения в сеть используются запатентованные радиочастотные каналы связи. NetBright поддерживает четыре отдельные сети, в каждой из которых может быть до 50 светильников.Когда какой-либо светильник обнаруживает движение, он включает все остальные светильники в своей сети. И все отключается после последнего обнаружения движения любым светильником в сети. Функция нескольких сетей предназначена, скажем, для того, чтобы одна сеть располагалась в передней части дома, а другая — в задней.
Компания Mr Beams также анонсировала прожекторы с радиочастотным дистанционным управлением. Черный MB371 и белый MB370 (40 долларов США) по-прежнему оснащены датчиками движения, но ими также можно управлять с помощью пульта дистанционного управления с возможностью отключения датчика движения и настройки освещения на один из трех уровней яркости.Свет по-прежнему будет автоматически отключаться либо при отсутствии движения, либо через один или четыре часа, как установлено на пульте дистанционного управления. Широкая линейка продуктов для наружного применения также была расширена за счет продуктов с более высокой светоотдачей — до 300 лм, но эта производительность сопровождается снижением срока службы батареи.
Потолочные светильники
Тем не менее, это продукт для внутреннего освещения, который, возможно, принес Mr Beams самые высокие оценки. Писатель из Wall Street Journal назвал потолочный светильник лучшим светильником на батарейках для туалета.
Высокая оценка обусловлена удобством монтажа, а также тем, что светильник дает качественный свет. Он рассчитан на 85 CRI при 3500K CCT. Световой поток составляет всего 100 лм, но этого достаточно для многих применений в кладовках, хотя г-н Бимс рекламирует продукт для многих сценариев использования за пределами кладовок. Он включает в себя активацию датчика движения.
В потолочном светильнике MB980 (25 долларов США) используются четыре батареи C-элемента. Г-н Бимс сказал, что ожидаемый срок службы батареи составляет один год или около 35 часов использования.Прибор может обнаруживать движение в любом месте в пределах 20 футов.
Развлечения и удобство
Теперь мы перейдем к обсуждению продукта на основе перезаряжаемой батареи, рассчитанного на более длительные периоды ежедневного использования. Перезаряжаемая архитектура означает, что светильник можно использовать при подключении к сети, хотя он будет работать без привязи в течение нескольких часов. На рынке представлен ряд аккумуляторных продуктов, но Philips Lighting выделяется тем, что является крупным поставщиком осветительных приборов и обеспечивает питание от батареи для семейства продуктов Hue, меняющих цвет.
Продукт Hue Go (около 100 долларов США) выглядит как небольшая чаша, но включает встроенный световой механизм с красными, зелеными и синими (RGB) светодиодами (рис. 3). Вы настраиваете Hue Go с помощью смартфона или планшета. Для беспроводного продукта на основе ZigBee требуется мост или шлюз Wi-Fi-ZigBee, как и для всего освещения на основе ZigBee.
РИС. 3. Hue Go обеспечивает функциональное и декоративное освещение.
Philips заявляет, что время автономной работы продукта Go составляет около трех часов, а для зарядки требуется половина этого времени.Philips, безусловно, мог бы увеличить время работы с большей батареей за счет размера и стоимости. Время покажет, сочтут ли потребители Hue Go полезным дополнением к своим домам.
Действительно, ценностное предложение Hue остается под вопросом. Лампы Hue в целом, без сомнения, забавны, хотя генеральный директор Philips Lighting Эрик Рондолат отметил, что эта технология добавляет ценную функциональность в доме в интервью LEDs Magazine . Начальная цена высока, но Рондолат сказал, что она доступна для потребителей, которые действительно принимают и используют дополнительные функциональные возможности, которые светильники привносят в дом.
Модернизация освещения
Еще одна концепция, которую мы упомянем в области батарейного питания, — это модернизация устаревших продуктов с питанием от переменного тока для использования батарей и светодиодов. Мы не ожидали, что такая модернизация станет основной концепцией или что вокруг этой концепции возникнут крупные предприятия. Действительно, модернизация будет твердо принадлежать сообществу «сделай сам» (DIY).
Наше внимание привлек онлайн-проект «Сделай сам». Довольно часто шнур питания переменного тока является проблемой в дизайне интерьера.Новое строительство может разместить розетку переменного тока практически в любом месте, но модернизация и перепроектирование застряли с розетками переменного тока в существующих местах.
В проекте «Сделай сам» домовладелец хотел разместить старинную настольную лампу на мебели в центре комнаты, чтобы шнур питания не мешал ей тянуться к стене. Небольшая длина светодиодной ленты в головке лампы в сочетании с батареями, добавленными к основанию, решила проблему и обеспечила мощность, близкую к эквиваленту 60-ваттной лампы накаливания (http://bit.лы/1С6НОш).
Другие варианты с батарейным питанием
Возвращаясь к коммерческим продуктам, на рынке представлено гораздо больше осветительных приборов с батарейным питанием, чем мы можем здесь описать. Многие из них по-прежнему имеют низкое качество и предназначены для специальных приложений. Но многие также могут удовлетворить потребность гораздо проще, чем установка освещения с питанием от сети переменного тока.
Розничный продавец Costco продал светодиодные панели под шкафами от компании Megabrite, и эти лампы также широко доступны в Интернете.Перекладины можно крепить с помощью шурупов или даже двухстороннего скотча под кухонными шкафчиками, в стеллажах и в развлекательных центрах. Датчик движения может автоматически включать свет.
Fulcrum Products продает ряд продуктов SSL с батарейным питанием, включая светильники под шкафами и круглые светильники, предназначенные для различных целей. Компания также предлагает наружные светильники для крыльца и дорожные светильники.
Прямо сейчас у Costco есть на складе несколько светодиодных светильников от Capstone, которые активируются движением и могут быть размещены в шкафах или других местах.Механическая конструкция позволяет грубо наводить датчик и светодиоды. В долгосрочной перспективе у Capstone есть некоторые идеи о том, как использовать фонари с батарейным питанием, чтобы убедиться, что освещение в жилых помещениях остается включенным, когда отключается электричество.
Что действительно интересно, так это то, что будет дальше. Светодиоды позволят создавать инновационные осветительные приборы, не связанные шнуром. И, без сомнения, лучшие идеи все еще находятся на чертежной доске.
Ночной светильник на батарейках со старой светодиодной лампой
В этой схеме используется недорогая светодиодная плата мощностью 3 Вт для создания ночного светильника с батарейным питанием.Эта плата состоит из восьми светодиодов SMD2835, соединенных последовательно.
Фирменные светодиодные лампыимеют драйверы SMPS и схемы защиты для правильного освещения. Но некоторые дешевые светодиодные лампы имеют только конденсаторные блоки питания и не имеют цепей защиты. В данном проекте используется ИМС 78С40, выполняющая роль системы импульсного регулятора.
Светодиодный модуль SMD2835
SMD2835 представляет собой новую конструкцию упаковки с самоохлаждающимся дизайном и высокоэффективным светодиодным модулем, широко используемую, среди прочего, в областях общего, коммерческого, промышленного, городского и автомобильного освещения.Некоторые из его особенностей приведены ниже.
Вертикальная конструкция
Ребра прямой проводимости чипаулучшают характеристики рассеивания тепла, что позволяет выдерживать более высокие токи (40-60 мА).
Большой радиатор
Радиаторв 2-3 раза больше, чем у SMD3528, с превосходной конструкцией рассеивания тепла.
Большая светоизлучающая поверхность
Повышает эффективность света до 90 процентов.
Стоимость
Хотя SMD2835 на 25% дешевле, чем SMD3528, при использовании первого можно получить такой же световой поток.
Схема, показанная на рис. 1, построена на микросхеме DC-DC преобразователя 78S40 (IC1), восьми ярких светодиодах SMD2835 (из старой светодиодной лампы) и нескольких других компонентах. Здесь IC1 сконфигурирован как модифицированный повышающий преобразователь. Он действует как повышающий преобразователь и драйвер постоянного тока.
Рис. 1: Принципиальная схема ночного светильника с батарейным питанием, использующего старую светодиодную лампуIC1 в 16-контактном двухрядном корпусе, что позволяет вывести опорный и неинвертирующий входы компаратора.Эти дополнительные функции значительно повышают гибкость этой части и позволяют реализовывать более сложные приложения.
IC1, катушка индуктивности L1 и встроенная схема платы светодиодов выполняют операции повышения напряжения. Регулировка тока осуществляется путем контроля падения напряжения на чувствительном резисторе R5, последовательно включенном на плате светодиодов. Поскольку максимальное напряжение на чувствительном резисторе меньше одного вольта, встроенный операционный усилитель используется для увеличения измерительного напряжения для обратной связи.
Конденсатор С1 определяет рабочую частоту схемы. Предустановка VR1 используется для управления яркостью светодиода. Переключатель S1 используется для включения/выключения платы светодиодов.
Изготовление и испытание ночного светильника с батарейным питанием
Схема печатной платы ночника в натуральную величину показана на рис. 2, а схема ее компонентов на рис. 3. После сборки схемы на печатной плате заключить ее в пластиковый корпус так, чтобы разъем CON1 был зафиксирован в задней стороне или внутри корпуса.Закрепите CON2 на верхней части корпуса для подключения платы светодиодов.
Рис. 2: Схема печатной платы ночника на батарейкахРис. 3: Компоновка компонентов для печатной платыЗагрузите PDF-файлы печатной платы и компоновки компонентов:
нажмите здесьВместо L1 можно использовать готовый дроссель. Для большей эффективности вместо внутреннего можно использовать внешний диод Шоттки. IC 34063 вместе с операционным усилителем можно использовать в схеме вместо IC1. При пиковом токе более 1,5 А необходимо использовать внешний транзистор, чтобы избежать отказа устройства.
После сборки и подключения батареи 12 В и платы светодиодов ваша схема готова к использованию.
Используйте S1, чтобы включить/выключить ночную лампочку. На рис. 4 показаны светодиод SMD2835, плата светодиода с SMD2835 и авторский прототип на макетной плате.
Рис. 4: (а) SMD светодиод, (б) светодиодная плата и (в) авторский прототип
ПРЕИМУЩЕСТВ СВЕТОДИОДНЫХ СВЕТИЛЬНИКОВ НА БАТАРЕЯХ – KooPower
Если вы хотите что-то действительно уникальное и красивое на это Рождество, обратите внимание на светодиодные гирлянды, работающие от батареек.Если вы хотите украсить дом к Рождеству, у вас есть выбор из множества огней, но ни один из них не имеет столько преимуществ и преимуществ, сколько гирлянды. Вы хотите, чтобы ваши рождественские украшения были максимально безболезненными и легкими, и это именно то, что обеспечивают гирлянды. Давайте рассмотрим некоторые из основных преимуществ волшебных огней и поможем вам понять, что они идеально подходят для ваших рождественских украшений. Это удивительные огни, и как только вы познакомитесь с ними, вы согласитесь, что они идеально подходят для ваших потребностей в рождественском украшении.
Во-первых, эти гирлянды полностью портативны. Причина, по которой это важно, заключается в том, что вы можете сделать свои собственные рождественские украшения, в которые встроены эти огни, а затем взять их и разместить где угодно. Эти фонари работают от батареек, а батарей хватит на весь сезон и, возможно, на несколько лет вперед. Это делает их очень удобными в использовании в любом месте, в том числе в помещении и на улице. Когда дело доходит до рождественских украшений, очень важно не беспокоиться о включении света или нагрузке на электрическую сеть или розетки, а гирлянды дают вам возможность вообще не использовать дополнительное электричество.
Их также можно увидеть издалека по сравнению с обычными рождественскими гирляндами из-за того, что они светодиодные. Светодиодные фонари намного ярче, чем рождественские огни, которые были у вас, когда вы росли, и когда люди проходят мимо, они ясно увидят вашу елку или другие рождественские украшения. Светодиодные фонари могут иметь огромное значение, когда дело доходит до украшения вашего двора, и они действительно могут иметь огромное значение, украшаете ли вы уличные кусты или деревья, вешаете ли вы их на крыше или крыльце или делаете украшения своими руками, такие как вывески и светящиеся украшения из их.
С 40/80/100 гирляндами на пряди, это идеальная длина для всех ваших идей декора, которые включают волшебные гирлянды. Вы можете повесить их на перила крыльца, на крышу или украсить ими стулья. Вы можете использовать волшебные гирлянды для украшения деревьев во дворе или использовать их для кустов и другой листвы. Существует так много разных идей декора, и это идеальная длина, которая соответствует большинству этих идей. Когда дело доходит до рождественских украшений, гирлянды могут стать одним из лучших инструментов декора, которые есть в вашем распоряжении, и с их помощью вы сможете создать удивительный дизайн, который превратит ваш дом из обычного в удивительную зимнюю страну чудес, которая вам понравится. на протяжении всего сезона.
DIY Светящийся венок на батарейках с предметами долларового магазина! – Практически функциональный
Любите предварительно освещенные венки, но не хотите тратить кучу денег? Сделайте свой собственный светящийся венок на батарейках, используя только товары из магазина за доллары!
Я просто обожаю эти предварительно освещенные праздничные венки, которые вы видите в магазинах; они ВЕЛИКОЛЕПНЫ! Но они могут быть довольно дорогими. В этом году я решила сделать свой собственный светящийся праздничный венок, и мне удалось сделать это, используя только то, что я нашла в долларовом магазине.Теперь у меня есть собственный великолепный светящийся венок, который стоит менее 8 долларов!
Закрепить этот пост!
И самое приятное то, что я нашла в долларовом магазине цепочку светодиодов на батарейках, чтобы использовать их для венка! Теперь венок может висеть у меня на двери, никаких странных вилок, шнуров и прочего, и я могу легко выключить свет, выключив переключатель на батарейном блоке.
Если вы любите поделки из долларового магазина, обратите внимание на этот декоративный венок своими руками , который вы можете сделать с украшениями из долларового магазина!
Венок с подсветкой на батарейках своими руками
- Время, потраченное на работу: 30 минут
- Время, потраченное на ожидание: 0 минут
- Общее время проекта: 30 минут
ПРИМЕЧАНИЕ. Венок и украшения обычно доступны только в праздничные дни, поэтому они недоступны в Интернете.Но вы можете найти их в магазинах примерно с ноября!
Прикрепите элементы декора и украшения к форме венка с помощью флористической проволоки. Вы хотите прикрепить все большие детали к венку, прежде чем добавлять огни, чтобы декор не скрыл ни одного из огней.
После того, как венок будет украшен, прикрепите к нему гирлянды с помощью флористической проволоки. Мне нравится размещать небольшой виток флористической проволоки рядом с каждым отдельным источником света, чтобы удерживать его на месте; таким образом я могу убедиться, что огни не двигаются и что они стратегически расположены по всему венку.
Используйте флористическую проволоку, чтобы прикрепить аккумуляторы на концах гирлянд к задней части венка. Убедитесь, что переключатель включения/выключения легко доступен!
Обвяжите форму венка лентой и повесьте ее на входную дверь!
Когда стемнеет, включи свет и наслаждайся!
Хотите поделиться этим проектом с друзьями? Поделитесь в Facebook, Pinterest или отправьте статью по электронной почте — просто нажмите любую из кнопок «Поделиться», плавающих слева, или найдите их вверху и внизу этого поста.
Умный любитель сделал беспроводные светодиодные кубики Lego без батареек
Добавление рабочего освещения — это интересный способ поднять творение Lego на новый уровень, и компания даже включает функции подсветки в некоторые из своих наборов, в том числе светящуюся Рождественская елка. Но этот хитрый прием делает интеграцию освещения в конструкцию невероятно простой благодаря той же технологии, которая делает возможной беспроводную зарядку.
Подход Lego к световым элементам включает в себя кирпичик на батарейках со светодиодом внутри, который достаточно яркий, чтобы светиться сквозь другие прозрачные элементы.В недавнем праздничном наборе «Визит Санты» светодиодный блок находится внутри рождественской елки, но его свечение можно увидеть снаружи через прозрачные плитки, которые действуют как рождественские огни. Существуют также световые решения для Lego, но в них используются прозрачные элементы, дополненные крошечными светодиодами, которые подключаются к источнику питания очень тонкими проводами. При правильном планировании эти провода могут быть в основном спрятаны, но не полностью, и они могут быть хрупкими, поэтому брать Бэтмобиль Lego с работающими фарами может быть не лучшей идеей.
YouTuber Cultural Gutural придумал потенциально лучший способ освещения сборки Lego, который сводит к минимуму провода и строительные ограничения, а оборудование дешево и легко доступно в Интернете. Внутри зарядного устройства для беспроводного телефона находится катушка провода, которая при подаче питания может индуцировать ток в соседней катушке, не касаясь ее. Это то, что позволяет смартфонам и беспроводным наушникам заряжаться без проводов, и почему эту технологию также часто называют индуктивной зарядкой. Он не обеспечивает достаточно энергии для питания устройства, такого как смартфон, без аккумулятора, но может легко питать меньшую электронику, например, маломощные светодиоды.
Этот набор за 20 долларов на AliExpress включает в себя светодиоды с беспроводным питанием, которые достаточно малы, чтобы вставлять их в прозрачные кубики Lego (не плоские панели), и когда их помещают рядом с тонкой силовой катушкой, они будут светиться сами по себе. Как показывает Cultural Gutural в этом видеоролике, светящиеся кирпичи можно смешивать с другими кирпичами и даже складывать стопкой восемь кирпичей в высоту, при этом они все еще светятся. Чем дальше крошечные светодиоды удаляются от включенной катушки питания, тем меньше становится их интенсивность, но несколько катушек могут быть интегрированы в основание дисплея или даже в саму большую модель, расширяя диапазон беспроводной подачи энергии.
К сожалению, хотя идея была представлена на платформе Lego Ideas, где строители могут делиться своими творениями с возможностью того, что компания превратит их в настоящие наборы, если будет достаточно поддержки фанатов, Lego в конечном итоге отклонила заявку, сославшись на строгие правила платформы. которые запрещают несуществующие кубики и детали Lego. Это вполне может вдохновить Lego на создание собственной версии LEDO (как их называет этот производитель), но до этого времени, к счастью, это довольно простое и понятное обновление, которое дешевле, чем большинство наборов Lego.
Мне нужны эти беспроводные светодиодные кубики Lego без батареек для моей следующей сборки
Gif: Cultural Gutural/YouTube
Добавление рабочего освещения — интересный способ поднять творение Lego на новый уровень, и компания даже включила свет Особенности некоторых наборов, в том числе светящаяся рождественская елка. Но этот хитрый прием делает интеграцию освещения в конструкцию невероятно простой благодаря той же технологии, которая делает возможной беспроводную зарядку.
Подход Lego к световым элементам включает в себя кирпичик на батарейках со светодиодом внутри, который достаточно яркий, чтобы светиться сквозь другие прозрачные элементы.В недавнем праздничном наборе «Визит Санты» светодиодный блок находится внутри рождественской елки, но его свечение можно увидеть снаружи через прозрачные плитки, которые действуют как рождественские огни. Существуют также световые решения для Lego, но в них используются прозрачные элементы, дополненные крошечными светодиодами, которые подключаются к источнику питания очень тонкими проводами. При правильном планировании эти провода могут быть в основном спрятаны, но не полностью, и они могут быть хрупкими, поэтому брать Бэтмобиль Lego с работающими фарами может быть не лучшей идеей.
YouTuber Cultural Gutural придумал потенциально лучший способ освещения сборки Lego, который сводит к минимуму провода и строительные ограничения, а оборудование дешево и легко доступно в Интернете. Внутри зарядного устройства для беспроводного телефона находится катушка провода, которая при подаче питания может индуцировать ток в соседней катушке, не касаясь ее. Это то, что позволяет смартфонам и беспроводным наушникам заряжаться без проводов, и почему эту технологию также часто называют индуктивной зарядкой. Он не обеспечивает достаточно энергии для питания устройства, такого как смартфон, без аккумулятора, но может легко питать меньшую электронику, например, маломощные светодиоды.
Этот набор стоимостью 20 долларов США (28 долларов США) на AliExpress включает в себя светодиоды с беспроводным питанием, которые достаточно малы, чтобы вставлять их в прозрачные кубики Lego (не плоские панели). своя. Как показывает Cultural Gutural в этом видеоролике, светящиеся кирпичи можно смешивать с другими кирпичами и даже складывать стопкой восемь кирпичей в высоту, при этом они все еще светятся. Чем дальше крошечные светодиоды удаляются от включенной катушки питания, тем меньше становится их интенсивность, но несколько катушек могут быть интегрированы в основание дисплея или даже в саму большую модель, расширяя диапазон беспроводной подачи энергии.
К сожалению, несмотря на то, что идея была представлена на платформе Lego Ideas, где строители могут делиться своими творениями с возможностью того, что компания превратит их в настоящие наборы, если будет достаточно поддержки фанатов, Lego в конечном итоге отклонила заявку, сославшись на строгие правила платформы.