Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Mitronik
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W

Stiepanowna 04 Sie 2013 08:20 15555 1
  • Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W

    Autor projektu znalazł w Internecie prosty schemat zasilania diody LED z niższego napięcia i postanowił go przerobić pod kątem swoich potrzeb do zasilania diody o mocy 1W.

    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W

    Za prostotą schematu kryła się jednak jego nieefektywność - przy wymaganych 350mA tranzystor zbyt mocno się grzał. Oscylogram wygląda tak:

    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W

    Drugi problem - częstotliwość generacji określa transformator, a współczynnik wypełnienia wynosi 50%. Przy zasilaniu dwoma akumulatorami AA, jak w przypadku projektu autora, z powodu strat na diodzie i rezystorze nie udało się zwiększyć napięcia wejściowego <2,1V do wymaganych 3,6V.
    Przy drugim podejściu do problemu autor rozpatrywał taki schemat:

    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W

    Sytuacja podobna z tą jednak różnicą, że częstotliwość generacji określa już kondensator i dławik. Tak jak w pierwszym przypadku nie ma możliwości regulacji współczynnika wypełnienia i zwiększenia napięcia przy padniętych akumulatorach.

    Problem nagrzewania tranzystora można rozwiązać poprzez dodanie przerzutnika Schmitta na dwóch tranzystorach:

    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W





    Impulsy na bazie tranzystora mocy tworzą przebieg prostokątny i problem nagrzewania znika.

    Taki układ działa całkiem dobrze, można go zasilać 3 akumulatorami AA, trzeba tylko dodać obwód ograniczenia prądu jak w przypadku pierwszego schematu.
     
    Kolejna propozycja to schemat przetwornicy impulsowej 6->14V ze stabilizacją.

    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W

    Testy na płytce prototypowej wykazały, że układ może pracować praktycznie bez zmian przy spadku napięcia wejściowego nawet do 1,5V.

    Układ to przerzutnik Schmitta z opóźnieniem na kondensatorze. Długość dodatniego impulsu otwierającego tranzystor mocy jest określana przez kondensator. Współczynnik wypełnienia reguluje się za pomocą zmiany częstotliwości przebiegu impulsów, czyli zmiany częstotliwości drgań układu.

    W celu ograniczenia prądu na diodzie na poziomie 350mA można zastosować rezystor jak w przypadku pierwszego schematu. Ale wiąże się to ze stratami. W rzeczywistości zasilanie diody mocno zależy od podanego napięcia i dlatego wystarczy ograniczyć napięcie do 3,6V.

    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W

    Ponieważ nie udało się znaleźć diody Zenera 2,9V, a TL431 było szkoda, autor zaprojektował obwód z diod D3-D7 w celu ograniczenia napięcia na poziomie 3,3V, co odpowiada natężeniu prądu ~300mA przez diodę. Prąd nieco się zmniejszył, co wpłynęło na mniejsze zużycie akumulatorów i ograniczenie nagrzewania samej diody.

    Układ pięknie się sprawdził, więc zmontowano wariant dla SMD:

    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W

    Tranzystory Q1, Q2 - dowolne NPN, Q3 - dowolny PNP. Jako tranzystor mocy zastosowano tranzystor MW882L w obudowie SOT-89, wylutowany z karty graficznej. Dzięki impulsom o stromych przednich zboczach tranzystor się nie grzeje:

    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W

    Autorowi nie udało się znaleźć jego datasheet'u, ale jest to tranzystor o niskiej rezystancji do przetwornic napięcia, odpowiednik 2SC5706.

    Dławik wylutowano z płyty głównej laptopa, wygląda on tak:

    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W

    Został rozebrany i ponownie nawinięty cienkim przewodem ile wlezie (wyszło 50µH, a wcześniej było 6,8µH). Układ będzie pracował z dławikami 20-100µH.

    Rezystor R10 montuje się tylko do uruchomienia układu (pomiar prądu diody). Na koniec zamiast niego będzie dodana zworka.

    Płytka drukowana:

    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W

    Wstawiona w obudowę latarki, po obróbce pilnikiem:

    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W
    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W
    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W
    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W
    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W

    Z powodu prostoty układu stabilizacji, w momencie spadku napięcia zasilania, prąd diody się zmniejsza. Właściwie w tym przypadku to nawet lepiej, ponieważ przy padniętych akumulatorach większym priorytetem nie jest jasność świecenia, a jego długość - taki „tryb oszczędzania baterii” przy silnym rozładowaniu.

    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W

    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W

    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W
    Różne warianty przetwornicy do latarki z diodą LED 1W

    Materiały:
     
    1. LED driver electronic project using transistors
    2. Two Transistors Single Cell Battery LED Driver
    3. 2 Watt Switching Power Supply
    4. My BJT/FET multivibrator boost converter beats Minty Boost!
    5. Single and Two Cell White LED Drivers Without Inductors

    Autor: Roman Lut

    W załączniku schemat i płytka w Proteus.

    Link do tłumaczonego tekstu: http://www.radiokot.ru/circuit/analog/games/22/


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • Mitronik
  • #2 17 Sie 2013 20:01
    30402
    Użytkownik usunął konto