Высокоэффективный 9-вольтовый светодиодный фонарик с сенсорным управлением: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:55

Эта простая схема, использующая всего 10 готовых деталей, преобразует энергию от 9-вольтовой батареи для работы 2 белых светодиодов при 20 мА, при этом потребляя только 13 мА на батарее, что более чем на 90%!

Шаг 1. Что вам нужно:

2 белых или синих светодиода (25 мА или лучше) 1 кремниевый диод (для лучшей производительности выбирайте диод Шоттки, например 1N5819) 1 транзистор PNP BC327-25 или MPS751 (не заменяйте) 1 x BC337-25, MPS651, 2N4401 или PN2222 / MPS2222 Транзистор NPN (не заменять) 1 катушка индуктивности 220 мкГн (см. Текст) 1 конденсатор 10 мкФ 10 В (или лучше) 1 конденсатор 1000 пФ (1 нФ, 102) 1 резистор 10 кОм 1 резистор 1 МОм 9 В Аккумулятор и монтажное оборудование. Большинство из этих деталей доступны в AllElectronics Surplus и на eBay, здесь и здесь. Если вы хотите поэкспериментировать, вы можете попробовать сделать свою собственную катушку, начав с 15 витков на тороиде. Если цепь остается включенной, добавьте больше витков; если светодиоды тусклые, загорится УДАЛИТЬ.

Шаг 2: Сборка

С помощью всего 10 частей разместить очень просто. На первом рисунке ниже показано, как я расположил компоненты. На следующем изображении показана проводка на нижней стороне. Третье изображение - это два наложенных друг на друга изображения.

Шаг 3: как это работает

Эффективность этой схемы достигается за счет катушки (индуктора) и небольшого конденсатора 1000 пФ. ПРИМЕЧАНИЕ. Конденсатор емкостью 1000 пФ имеет решающее значение для схемы! Не меняйте его значение и, конечно же, не пропускайте! Схема начинает работу, когда влага от вашего пальца включает транзистор Q1, который переключает Q2. Ток от батареи проходит через 2 светодиода, катушку, через Q2 и на землю. C. Конденсатор 1000 пФ заставляет Q1 и Q2 насыщаться и повышать эффективность. Поскольку для включения двух светодиодов требуется всего 6,5 В, катушка накапливает свой заряд с превышением (9 - 6,5 =) 2,5 В. Конденсатор C отключает транзисторы, когда катушка насыщается и ее магнитное поле схлопывается. Это подает напряжение, которое течет через диод, чтобы светодиоды горели. Осциллограмма показывает, как этот цикл повторяется снова и снова, почти 1/4 МИЛЛИОНА раз в секунду! В результате энергия потребляется от батареи только примерно на 1/4. 2 раза, в то время как катушка «перерабатывает» избыточную мощность в другие разы. Таким образом, светодиоды сохраняют полную яркость, не разряжая аккумулятор постоянно.

Шаг 4: Заключение

Это очень простой пример переключаемой схемы. В отличие от последовательных регуляторов (таких как 7805 и LM317), которые сжигают лишнюю мощность в виде тепла, эта схема накапливает избыточную энергию в катушке, которую нужно периодически переключать, чтобы Я надеюсь, что вы попытаетесь построить такую схему - какими бы `` зелеными '' светодиоды ни были, их эффективность можно повысить, ограничив потери энергии в резисторах и последовательных регуляторах. Более подробную информацию об этой и других схемах можно найти на моем сайте. Веб-сайт.