Лампа накаливания Joule Thief: 3 шага

Светодиодные нити тонкие, как светодиоды. Они используются во многих лампах Эдисона, похожих на светодиодные. Каждая из этих тонких стержней содержит много - от 20 до 30 светодиодов, соединенных последовательно. Таким образом, они довольно яркие и энергоэффективные, однако для включения обычно требуется более 70 В. Я хотел сделать небольшую лампу с батарейным питанием, используя эти светодиодные нити. Опробовав множество схем, я обнаружил очень простую схему для зажигания светодиода накаливания с помощью только одной батареи на 1,5 В.

Шаг 1: Схемотехника

Я знал, что смогу использовать повышающий преобразователь для повышения низкого напряжения от батареи, но не думал, что смогу легко получить 70 В. Я с успехом пробовал использовать специализированные микросхемы импульсных драйверов светодиодов, но для работы этим микросхемам требуется не менее 3 В. Затем я экспериментировал с простой двухтранзисторной схемой Joule Thief (блокирующим генератором). У меня не было транзистора, выдерживающего 70 В, поэтому я использовал схему накачки заряда, чтобы удвоить выход Joule Thief. Таким образом, на транзистор подается только половина конечного выхода, или 35 В.

Эта схема работала, и какое-то время я был доволен производительностью, но все же хотел уменьшить количество компонентов. Поэтому я получил несколько транзисторов, которые могут выдерживать напряжение более 70 В, и попытался проверить, смогу ли я зажечь светодиод с нитью накаливания с помощью только Joule Thief. После некоторой настройки параметров компонентов я обнаружил, что схема работает так же хорошо, как и схема Joule Thief, поддерживаемая зарядовым насосом!

Шаг 2: Заключительный круг

Итак, вот последняя схема. Это обманчиво просто, но работает так же, как и предыдущая версия, с гораздо большим количеством компонентов.

Ключевым моментом является использование транзисторов, способных выдерживать достаточно высокое напряжение. Я использовал KSP06, у которого Vceo составляет 80 В, что как раз достаточно для этого проекта. Другие характеристики, такие как hfe и Vbe, по-прежнему достаточно хороши для работы при низком напряжении питания.

Я настроил компоненты так, чтобы они не потребляли слишком много тока, поскольку источником питания является небольшая батарея AAA. Вы можете настроить R1, R2, а также C1, чтобы потреблять больше тока и зажигать светодиод с большей мощностью, если хотите. Например, R1: 470 Ом, R2: 47 кОм и C1: 22 пФ обеспечат более высокую выходную мощность, но батарея разряжается намного быстрее.

Шаг 3: последний штрих

Я разработал печатную плату, которая поместится в стеклянную пробирку.

Он использует одну батарею AAA (щелочную или NiMH) и потребляет около 50 мА.

Я также добавил переключатель наклона, чтобы включить светодиод, когда устройство стоит вертикально, и выключить, когда он отдыхает. Я вставил устройство в трубку, чтобы она немного походила на старинную трубку.

Я собрал печатную плату и компоненты в виде простого в сборке набора, доступного на моем веб-сайте: https://www.theledart.com/products/jt-filament - если вам интересно.