Как вы получаете 3,5 вольт для диска белый светодиод, когда у вас есть только 1.5V батарея? (Особая благодарность Дэйву Eselius для сохранения данного проекта жив, пока он был закончен.)
Новое на сайте с оригинальной публикации этой странице в 2002 году:
• Простейшие светодиодные Flasher цепи (в миру? Вы мне скажите.) (эта страница, нажмите здесь) . • Rusty Nail Night Light демонстрации добавил (этой странице, нажмите здесь) . • Alternative_Types_of_Cores (этой странице, нажмите здесь) . • тороида и феррит Уиндинг Notes (нажмите здесь ) . • Новые резистор-конденсатор схемы ездить светодиодов от 1,5 до 3 вольт (здесь) . • Белый светодиод Стробоскоп (здесь) . • Солнечный свет сада Работает с ПК макета (этой странице, нажмите здесь) . • Обратите внимание О транзистора Выбор (этой странице, нажмите здесь) . • Общие источники ферритовых колец (этой странице, нажмите здесь) . • предупреждение о светодиодов и глаз безопасности (эта страница, нажмите здесь) . • Некоторые советы, как это работает (эта страница, нажмите здесь) . • Авторы на эту страницу (страницу, нажмите здесь) .
- Вы можете увидеть копии этой страницы на других сайтах, но вы увидите только обновления и улучшения в www.projects.cappels.or г , только сайт уполномочен опубликовать этот материал.
Будьте осторожны с Пиковый ток
Предостережение: Эти индикаторы являются сравнительно дорогими, поэтому я предлагаю положить небольшой резистор (1 до 10 Ом) в ряд с катода светодиода и измерения пикового тока, как вытекает из падения ИК использованием либо области или пика Обнаружение зонда (как описано на этих страницах) во время тестирования этой схемы, чтобы убедиться, что Вы не превышают рекомендации производителя. Вместо конкретных указаний от производителя, для большей надежности стараемся держать пиковый ток до половины рекомендуемый максимальный производителя.
Обзор
Минимального числа частей дает компактный преобразователь переключения, которые могут обеспечить достаточное напряжение для диска белых светодиодов. В результате лампа является гораздо более эффективным, с точки зрения просвет часов за фунт батареи, чем лампы накаливания, и потому, что цвет света определяется флуоресценции люминофоров в Светодиодные сборки, цвет лампы не меняет заметно, как аккумулятор полностью разрядится. Как результат, очень длинный срок службы аккумулятора достижимо. Эта схема подходит для питания фонарики, аварийного освещения, и других приложений, в которых желательно к власти белых светодиодов с одной или двух первичных батарей ячейки с помощью низких цепи стоимости.
Цепь
Схема не может быть проще, чем эта. Транзистор, резистор номиналом 1 кОм и постучал индуктор форме блокинг-генератор. При нажатии кнопки питания, транзистор на предвзятое через резистор 1 кОм. Напряжение, которое появляется из-под крана на индуктор в коллектор причин напряжения на резистор номиналом 1 кОм, чтобы быть даже выше, чем напряжение аккумулятора, тем самым обеспечивая положительную обратную связь. Также, потому что есть напряжение на индуктивности между краном и коллектором транзистора, ток коллектора возрастает со временем (это в дополнение к начальному значению, что относится к ток, подаваемый на базу, но эта часть коллектора тока достаточно мала. Из-за положительной обратной связи транзистора остается насыщенным пока что-то происходит с изменением его базовый ток.
В какой-то момент ИК падение индуктивности из-под крана в коллектор подходы напряжение батареи (на самом деле напряжение батареи - VCEsat). Как это происходит напряжение не индуцированной в обмотке из-под крана, чтобы резистор номиналом 1 кОм базы напряжение начинает снижаться, и это заставляет базу напряжения идти отрицательным, что позволяет ускорить выключение транзистора. Теперь, транзистор выключен, но индуктор продолжает источника тока и повышается напряжение коллектора.
Быстро, напряжение на коллекторе будет достаточно высокой для светодиодных проводить ток, и он на некоторое время, пока индуктор выбегает из ток, то напряжение на коллекторе начинает звонить к земле базы напряжения качели положительные снова, обращаясь транзистор снова для другого цикла.
Индуктор
Если вы не проектирование это как часть коммерческого продукта, у вас есть много свободы в дизайн индуктор. Размер активной зоны, ее проницаемость, и его насыщения характеристики (физические размеры, U и пансионаты) определить, сколько ампер-витков он может выдержать до насыщается. Если основной насыщается до ИК капля из крана на коллектор подходы напряжение батареи, схема будет быстро переключаться любом случае, потому насыщения основных делает катушку выглядеть резистор и связь между половины коллектор и база половина (сторона с 1k резистор) падает до очень мало, так что эффект такой же, как падение ИК приближается напряжение батареи. Размер провода определяет, сколько усилителей схема будет Дрей (ну, хорошо, миллиампер) до ИК падение получает достаточно большой для цепи, чтобы перейти. Индуктивности постоянного ядра (физические размеры и и в основном) определить, как человек микросекунд он принимает ток коллектора возрастет до точки схемы отключается, и она также определяет, как долго ток будет доставлен СИД, когда транзистор выключен . Почти каждый индуктор параметр влияет на производительность этой схемы.
Я сделал это с ферритовых колец несколько миллиметров в диаметре и тороида ядер до нескольких сантиметров в поперечнике (взгляните на Ржавчина ногтей Индуктор ниже на этой странице). Вот общее соотношение между размерами ядра и характеристики:
Большой сердечник: Легко ветер, низкая частота операции, высшая сила.
Небольшое ядро: Труднее ветра, более высокая частота операции, меньшей мощности.
С чего начать: Получить сердечник трансформатора, предпочтительно феррита, и ветер 20 витков на нем. Нажмите, потянув короткого цикла провода в стороне, а затем продолжить обмотки еще 20 поворотов. Увеличение превращается в более низкой частоте, уменьшение обращается к увеличению частоты. Я использовал всего 10 поворотов, центр постучал (5 +5) и управляется это на 200 кГц. Эксперимент. Прокрутите вниз до нижней части страницы - крошечные ферритовый сердечник используется в # 222 шарик базы работать около 200 кГц.
Цепи повышения
Опрятная вещь о этой схемы является то, что он голый минимального числа частей, чтобы сделать работу. Светодиодные бежит от пульсирующий постоянный ток и с момента своего прямого напряжения выше, чем напряжение батареи, это не мешает переключения транзистора. Недостатком является то, что пик-средний ток СИД является довольно высокой, это может быть 3:1 или 5:1, в зависимости от схемы (в основном на индуктивности и напряжение аккумуляторной батареи). Если вы хотите СИД быть ярче для данного пиковый ток, то Вы можете добавить диода и конденсатора показана на схеме ниже.
Что-то, что онлайн критик отметил, что, где пространство, если доступно, это хорошая идея, чтобы добавить обход конденсатора между отрицательный вывод батареи и центр отвода индуктор. Некоторые аккумуляторы имеют высокое сопротивление, и развязывающий конденсатор может служить для увеличения выхода схемы. Стоимостью 10 мкФ должно быть достаточно, если вы используете очень высокой индуктивности индуктора, в этом случае больше можно было бы быть и лучше.
Где вы положили питания?
Так как эта схема имеет так мало частей, я был в состоянии сделать пару из них настолько малы, что я могла вместить всей цепи, в том числе индуктор, 1 K резистор, 2N4401 (К-92 пакетов между прочим), выпрямитель, чип конденсатор , и Nichea NSPW315BS вместе с маленькой клей провести его, в основание номер 222 пальчиковые лампы накаливания.
Использование светодиодной заменить номер 222 лампы, позволяет работать в компактный фонарик. Это дает достаточно света, чтобы ходить на улице в безлунную ночь. На основе около 35 мА смородины стока на 1,5, я оценил время работы, я счел, что этот фонарь будет работать как минимум на 30 часов непрерывного использования. Это долго, если ваш удерживая кнопку. Данные листы для нескольких's щелочных батареек Duracell можно найти здесь .
Хотя капель напряжение батареи, цвет света всегда четкие голубовато-белый. Если его заботы, этого света "лампочка" должна длиться дольше, чем мне. У меня была такая одна в течение 18 месяцев, как последнее обновление на эту страницу и использовать этот фонарь каждую ночь. У меня было только для замены батарей в два раза. Если контакты аккумулятора не начать, чтобы получить прерывистым от коррозии, я бы не знаю, что пришло время заменить батарею так как света было прекрасно работать.
СИД для замены 222 лампы слева. Весь блок питания, содержащиеся в его базе.
Трудная часть была разборка # 222 ламп, чтобы я мог повторного использования базы.
Rusty Nail Night Light
Эти блокинг-генератор поставок тип власти работать лучше с ферритовыми сердечниками, а иногда они могут быть трудно найти. Некоторые читатели выразили беспокойство по поводу принятия индукторов, и это понятно, поскольку для многих, катушки индуктивности имеют ореол таинственности о них.
Просто чтобы доказать, что эти катушки индуктивности не магия, или даже, что критические уж на то пошло, я попал один на ржавый гвоздь, что я заметил, прокладки рядом с дорогой в один прекрасный день в ожидании эвакуатора. Это 2-1/2 дюйма (6,5 см) в длину ногтей настил, который служит в качестве основного индуктора.
Провода витой пары # 24 твердый медный провод, что я вытащил из длины CAT-5 (Ethernet) кабель, который похож на провода, используемого для подключения телефонов внутри зданий. Я попал 60 витков витой паре примерно в три слоя вокруг пол ногтя, то я связан начало конца одного проводника к финишу конце другого проводника, и что сделал его в 120 свою очередь центра постучал индуктор.
Я подключил его к 2N2222, резистор номиналом 1 кОм, 1,5 Вольт пальчиковых клетки, и белого светодиода. Ничего не произошло. Тогда я положил 0,0027 мкФ через резистор 1 К (он оказался на скамье работы) и светодиодной пришел на. Иногда вам нужно UF 0,001 или около того. СИД светится красиво и схемы рисует 20 миллиампер от ячейки AA. Сигнала на экране осциллографа выглядит ужасно, но дело в том, что схема с колебались даже этот ржавый гвоздь, и она увеличила выходе 1,5 вольта А. А. ячейки в более чем 3 вольта пик ездить СИД.
Те, кто знаком с некоторыми аспектами катушки выбор основных быстро отметить, что вихревые токи будут огромные поскольку железо низкое сопротивление по сравнению с ферритовыми, или воздуха на то пошло, и что было бы также, вероятно, другие типы больших потерь . Дело здесь не то, что вы должны работать, и купить пол гвозди, чтобы сделать светодиодные лампы, но, что эта схема не была "разработана", но был брошен вместе и работали довольно легко. Если ржавый гвоздь и некоторые телефонные провода достаточно, чтобы осветить белый светодиод, то индуктор не столь критична. Так, отдохнуть, пойти купить ферритовыми сердечниками и начать работу над проектом.
(См. выше) Ржавчина свет ночи ногтей. Этот индикатор питания был брошен вместе в течение нескольких минут с помощью лома частей. Ну, хорошо повел себя не очень лома.
Общие источники для ферритовых сердечников
Вольфганг Driehaus из Германии пишет отметить, что ферритовые сердечники используют в компактных люминесцентных ламп, и он также заявил, что он добился успеха в принятии ядер работы в этой светодиодной цепи питания. И только на следующий день после получения его по электронной почте, что я смотрел в потолок и увидел некоторые лампы, которые необходимо замены. Вот что я нашел.
Некоторые компактные люминесцентные лампы с Sylvania не удалось в моем доме. После покупки новых ламп Philips, чтобы заменить их, я решился в гараж, чтобы принять одно из лампы Sylvania друг от друга. Первой проблемой было добраться до электроники в базе ламп. В последующей корреспонденции, Вольфганг показал мне, что база лампы могут быть разжал и платы удалены без перерыва любого стекла. Будьте осторожны, чтобы не сломать стеклянных трубок в лампе, так как они содержат ртуть, которая является токсичным.
Внутри базы лампы, как Вольфганг Driehaus, я обнаружил три катушки индуктивности с ферритовыми сердечниками, а также пара высокого напряжения транзисторов, высоковольтных конденсаторов, и некоторых других потенциально полезных компонентов. Индукторов были раны на три типа ядер, которые являются основной катушки (слева, покрытые термоусадочной трубки), тороид ядро (в центре) и основных Е.Е., (справа).
Я хотел, чтобы подтвердить полезность ядер для себя, так что я удалил из существующих обмотки катушки и тороидальном сердечнике. Я взломал EE основных в нескольких местах в процессе отделяя его от coilform, поэтому у меня не было шанса попробовать ее в цепи питания.
На катушке сердечник, я попал 50 витков # 32 эмалированных проводов, вытащил центр крана, а затем рана еще 50 поворотов. Я подключен к 2N4401, 330 Ом резистор базы, и белый LED, в соответствии с цепи в верхней части этой страницы. Когда я связан питания в 1,5 вольт, светодиод включен ярко. Хорошо, что это твердое подтверждение того, что катушка ядро из данной свет Sylvania работы в этом приложении.
На тороид ядро, я попал 10 витков провода # 26 упаковки провода, вытащил центр кран, и раны еще 10 поворотов. Подключение его в ту же сеть (2N4401, 330 Ом, белый светодиод) с 1,5 питания вольт, я увидел, что светодиод горит, но не так ярко, как с бобины основной, но опять же, у меня было только положить 20 витков на тороида.
Так что теперь у нас есть очень распространенный источник тороиды. Компактные люминесцентные лампы доступны в местах, и, как Вольфганг указал, они со временем изнашиваются и требуют замены.
Другой читатель отметил, что еще одним источником ферритовых сердечниках является защита бусинок, используемых на компьютере периферической кабелей. Эти пластиковые заключенная шишки на монитор, клавиатура, а некоторые USB кабели на самом деле ферритовых сердечниках. Если вы собираетесь бросать старые клавиатуры в мусорную корзину, почему бы не отрезали, что феррит в первую очередь?
Альтернативные типы ядер
Если вы не можете найти ферритовыми сердечниками, или даже старый ржавый гвоздь, еще не все потеряно. Вы все еще можете сделать очень хороший белый светодиод питания с использованием не-магнитный сердечник. Это звучит как оксюморон, но nonmagetic ядро имеет незначительное влияние на магнитный поток с обмотками, и поэтому не сильно взаимодействуют с автоматическими она есть главным образом обеспечивают механическую поддержку. Два экспериментаторы представили доклады о своем опыте с немагнитными ядрами, каждый со своим уникальным атрибутов.
Основной индуктор древесины
Билл Леван в Соединенные Штаты выступили с индуктором с деревянным сердечником. Его полномочия цепи белых светодиодов от 1,2 вольта 700 milliamper-час ячейки. Г-н Леван сообщает, что он ржавый гвоздь ночь схема света, но обнаружил, что он не нуждается в конденсатор через резистор.
Монета квартале в долларах США, 2,54 см (1 дюйм) в диаметре, для сравнения размеров. Обратите пристальное внимание на светодиод - это действительно о.
Если древесина сухая, сам материал не будет иметь значительного влияния на работу схемы. Древесина, много воды в нем может снизить эффективность схемы немного, но, скорее всего, вы не могли бы рассказать.
деревянный сердечник г-н Леван является 5,08 см х 12,7 мм x3.18 мм (2 дюйма х 1 / 2 дюйма на 1 / 8 дюйма). Провод 30 калибровочных твердого проводника изолированный провод упаковка провода, Radio Shack # 278-501.
Ветер 100 витков, вытащить центра нажмите, затем ветер 100 витков больше. В общей сложности, Есть 200 поворотов.
Вы можете связаться с г-н Леван с вопросами о его древесина индуктором ядро и цепи на адрес электронной почты. (Адрес изображения.)
Воздушные основной индуктор
Антонис Chaniotis в Греции преобразованы его детей накаливания свет ночи использование двух светодиодов в параллели, и увеличивает время автономной работы от одной ночи до 30 часов света в течение трех ночей.
Светодиодов, излучающих в то время как зеленый свет, электрически похожие на белые светодиоды в другие схемы, потому что, по аналогии с большинством белых светодиодов, умирают ультрафиолетового излучает свет, который возбуждает зеленого люминофоров. Конечно, в белых светодиодов, люминофоры излучают белый свет. Больших конденсатора в картине 100 UF 25 вольт, связанные с эмиттера транзистора к крану на индуктор, и он действует как обойти конденсатор чтобы убедиться, что схема видит низким импедансом от батареи и выключатель. Это может повысить эффективность, тем более, что батареи идет вниз и батарей внутренних увеличивает сопротивление.
Базу резистор 10K, и батареи состоит из двух 1,2 вольт аккумуляторы в серии.
Г-н Chaniotis "проанализировал схему со специями и подтвердил свои выводы на опыте. Интересно, что его анализ показал, что для его схемы оптимального места для крана не в центре.
Катушка в общей сложности 35 исполняется 80 мм (3,2 дюйма) в диаметре, не основной. Начните с обмоткой 14 витков, начать коллектора обмотку. Вытяните кран для подключения аккумуляторной батареи, а затем ветер еще 21 Получается для базы обмотки.
Однажды, я сделал аналогичный катушки для различных видов применения. Я использовал пластиковый контейнер хранения продуктов питания из кухни, как катушки индуктивности, то после намотки, осторожно выскользнул катушку контейнер и провели провода вместе с лентой. С фотографией, г-н Chaniotis завернутый некоторые проволоки вокруг расслоение провести его вместе.
Вы можете связаться с г-ном Chaniotis с вопросами о его воздуха индуктор ядро и цепи на адрес электронной почты. (Адрес изображения.)
Солнечный приведенный в свет сада
Этот простой обратного хода / блокинг-генератор СИД питания была адаптирована к и встроенные в солнечный свет сада, талантливый экспериментатор в Соединенных Штатах известный как "mrpiggss". Метод переключения питания от светлое время суток, что позволяет аккумуляторные ячейки для зарядки, была взята из схемы дизайна Ник Барони, из Willetton, Вашингтон, и опубликован на сайте siliconchip.com.au. Вот дизайн от Workbench mrpiggss.
1,5 Вольт используемой базовой станции в этой картине был заменен на 1,25 ячейки вольт никель-кадмиевых.
Фактические значения, которые используются в схеме mrpiggss.
оригинальные схемы г-н Барони используется BC547, но mrpiggss обнаружили, что BC547C (версии он купил) будет работать как Q1, но не Q2 (см. "Обратите внимание на транзисторе Выбор, ниже). По его версии, mrpiggss использованы транзисторы 2N4401 для обоих Q1 и Q2, чтобы сохранить спецификацию как можно более простым. Он также отметил, что если R1 был 15k, солнечного света стробирования функция будет более чувствительным, при этом сохраняя СИД питания, пока она была темнее, чем когда R1 является 22k.
Основной для L1 пришли из Ebay без номера части или поставщика, но это размер пенни и около 3 мм толщиной. Провод пришел в 3 шт магнита провод от Radio Shack и и чистой меди. Будучи зеленого цвета и 30 калибровочных, проволока просты в обращении и ветра. Ядрами имеет 40 поворотов, 20 +20 (ветер 20 витков, вытащить центра нажмите, затем ветер 20 витков больше). и удаления покрытия легче, чем с действительно тонким проводом. Изоляции на этот провод может быть просто сжигается с легче, и она сходит только, как по волшебству. Нет соскабливания или шлифования, хотя он и использовать небольшую плату Эмери, чтобы придать ей зуб за пайки.
Панель солнечных батарей является стандартной панели одной батареи. он не имеет информации о его, но выдает 1,5 вольт на полном солнце. Понятия не имею, о текущем рейтинге.
D1 может быть практически любой кремния или германия диода, если она рассчитана для обработки выход солнечной панели ток в коротком замыкании. Для большинства из панелей, используемых в саду фары, это означает, в принципе, любой диод можно купить. Низкий Шоттки власти или германиевого диода бы ниже прямого падения напряжения, чем малые диод кремния сигнала PN. 1N4001 серии, как используется mrpiggss является хорошим выбором, а потому, что его большая площадь перехода приводит к относительно низким прямого падения напряжения.
Это "схемы сторону" печатной платы. Компоненты смонтированы на противоположной стороне. Следует отметить, что основе для транзисторов соответствует 2N4401, а не BC547.
адрес электронной почты mrpiggss 'является "Thetraindork (AT) gmail.com" Обратите внимание, что этот адрес электронной почты необходимо набирать его сначала с "@" в месте (в). Это означало, в тупик спам роботов, а не людей.
Примечание о транзистора Выбор
Транзистора используется в этой схеме может быть любой из широкого спектра транзисторов. Я рекомендую попробовать 2N4401, 2N3904, 2N2222 и, перечисленных в частности, нет порядка. Дариуш Flaga в Польше, отметил, что BC338 популярен в Европе и что его характеристики, в том числе напряжения и тока разглагольствования, и насыщенность characateristics, предполагают, что она хорошо подходит для этого приложения. Г-н Piggs в США (см. Солнечный приведенный в свет сада, выше), успешно используются BC547 на несколько прототипов.
Вы даже можете использовать PNP транзисторов, но если вы помните, в обратном аккумулятора и индикатор соединения. Я получил письмо от пара проекта строители, которые используются очень транзисторы с высокой усиления и были проблемы с их схемы. Транзисторы с высокой DC коэффициент усиления по току (HFE), как правило, чтобы перейти медленно и могут работать неэффективно или не на всех. Держитесь подальше от очень высоким коэффициентом усиления аудио транзисторов в частности. Небольшой конденсатор через резистор базы, как показано на Rusty Nail Night Light можно ускорить и сделать транзистор колебания возможны, когда у вас низкая индуктивность индуктора, или если транзисторы немного медленно. Ускорение конденсаторов за 0,0033 UF (33000 р), вероятно, чрезмерным и может фактически замедлять цепи, вызывая базу для более управляемой. Если схема не работает, попробуйте использовать более быстрый транзистор.
Некоторые советы, как это работает
Боб Парротт отправлен в следующих полезных советов:
Мне было очень весело играть вокруг с блокирование колебательный контур и мысли ваши читатели хотели бы попробовать этот вариант, если они возникли трудности в настройке, что нужно начать осциллирующими.
Сначала я пытался BC107 транзистор (потому что это было на руку), но это только колебания, если я опустил базы резистора до 220 Ом, и когда я измерил ток, от батареи было около 90mA - еще до того, светодиодные был связан.
BC108 колебались легко как и H945 удалены из мертвых Switcher - также хороший источник катушки / ферритов.
Но я был заинтригован с получением BC107 для запуска и добавил небольшой конденсатор (22nF) через базу резистор на "толчок" колебаний. Он работал так хорошо, - с различными транзисторов и катушек, что я был заинтригован далее чтобы узнать, сколько я мог бы увеличить резистора - отсюда 20k trimpot. (22nF также получил за проблемы осциллятора В противном случае, когда я попытался добавить амперметра в цепи батареи).
Я нашел это будет по-прежнему колеблются вплоть до 20 кОм, и это также приводит к снижению тока питания (OSC только) от 90 мА в 800microamps - очень важно при использовании аккумуляторов.
