Наличието и сравнително ниските цени на супер ярките светодиоди (LED) позволяват използването им в различни аматьорски устройства. Начинаещите радиолюбители, които използват LED за първи път в дизайна си, често се чудят как да свържат LED към батерия? След като прочетете този материал, читателят ще научи как да запали светодиод от почти всяка батерия, какви схеми за свързване на светодиоди могат да се използват в конкретен случай, как да се изчислят елементите на веригата.

По принцип можете просто да запалите светодиода от всяка батерия. Проектиран от радиолюбители и професионалисти електронни схемида им позволи да изпълнят успешно тази задача. Друго нещо е колко дълго веригата ще работи непрекъснато с конкретен светодиод (светодиоди) и конкретна батерия или батерии.

За да изчислите това време, трябва да знаете, че една от основните характеристики на всяка батерия, независимо дали е химичен елемент или батерия, е нейният капацитет. Капацитетът на батерията - C се изразява в амперчасове. Например, капацитетът на обикновените пръстови батерии AAA, в зависимост от вида и производителя, може да бъде от 0,5 до 2,5 амперчаса. От своя страна диодите, излъчващи светлина, се характеризират с работен ток, който може да бъде десетки и стотици милиампери. По този начин можете приблизително да изчислите колко дълго издържа батерията, като използвате формулата:

T= (C*U baht)/(U работно ръководство *I работно ръководство)

В тази формула числителят е работата, която батерията може да извърши, а знаменателят е мощността, консумирана от светодиода. Формулата не отчита ефективността на определена верига и факта, че е изключително проблематично да се използва напълно целият капацитет на батерията.

При проектирането на устройства, захранвани с батерии, те обикновено се опитват да гарантират, че текущата им консумация не надвишава 10 - 30% от капацитета на батерията. Водени от това съображение и горната формула, можете да прецените колко батерии с даден капацитет са необходими за захранване на конкретен светодиод.

Как да се свържете от 1,5 V AA батерия

За съжаление не съществува лесен начинзахранвайте светодиода от една AA батерия. Факт е, че работното напрежение на светодиодите обикновено надвишава 1,5 V. За тази стойност тази стойност е в диапазона от 3,2 - 3,4 V. Следователно, за да захранвате светодиода от една батерия, ще трябва да сглобите преобразувател на напрежение. По-долу е дадена диаграма на прост двутранзисторен преобразувател на напрежение, с който можете да захранвате 1 - 2 супер ярки светодиода с работен ток от 20 милиампера.

Този преобразувател е блокиращ осцилатор, сглобен на транзистор VT2, трансформатор T1 и резистор R1. Блокиращият генератор генерира импулси на напрежение, които са няколко пъти по-високи от напрежението на източника на захранване. Диодът VD1 коригира тези импулси. Индуктор L1, кондензатори C2 и C3 са елементи на изглаждащия филтър.

Транзистор VT1, резистор R2 и ценеров диод VD2 са елементи на регулатор на напрежението. Когато напрежението на кондензатор C2 надвиши 3,3 V, ценеровият диод се отваря и се създава спад на напрежението на резистора R2. В същото време първият транзистор ще се отвори и заключи VT2, блокиращият генератор ще спре да работи. По този начин изходното напрежение на преобразувателя се стабилизира на ниво от 3,3 V.

Като VD1 е по-добре да използвате диоди на Шотки, които имат нисък спад на напрежението в отворено състояние.

Трансформатор T1 може да бъде навит на феритен пръстен от клас 2000NN. Диаметърът на пръстена може да бъде 7 - 15 мм. Като сърцевина можете да използвате пръстени от преобразуватели на енергоспестяващи крушки, филтърни намотки на компютърни захранвания и др. Намотките са направени от емайлиран проводник с диаметър 0,3 mm, 25 оборота всяка.

Тази схема може да бъде безболезнено опростена чрез премахване на стабилизиращите елементи. По принцип веригата може да направи без дросел и един от кондензаторите C2 или C3. Дори начинаещ радиолюбител може да сглоби опростена схема със собствените си ръце.

Веригата също е добра, защото ще работи непрекъснато, докато захранващото напрежение падне до 0,8 V.

Как да се свържете от 3V батерия

Можете да свържете суперярък светодиод към 3V батерия, без да използвате допълнителни части. Тъй като работното напрежение на светодиода е малко повече от 3 V, светодиодът няма да свети с пълна сила. Понякога дори може да бъде полезно. Например, използвайки светодиод с превключвател и 3V дискова батерия (популярно наричана клетка с монета), използвана в дънни платкикомпютър, можете да направите малък ключодържател за фенерче. Такова миниатюрно фенерче може да бъде полезно в различни ситуации.

От такава батерия - 3 волта таблети можете да захранвате светодиода

Използвайки няколко батерии от 1,5 V и търговски или домашен преобразувател за захранване на един или повече светодиоди, можете да направите по-сериозен дизайн. Диаграма на един от тези преобразуватели (бустери) е показана на фигурата.

Бустерът, базиран на чипа LM3410 и няколко приставки, има следните характеристики:

• входно напрежение 2.7 - 5.5 V.
• максимален изходен ток до 2,4 A.
• брой свързани светодиоди от 1 до 5.
• честота на преобразуване от 0,8 до 1,6 MHz.

Изходният ток на преобразувателя може да се регулира чрез промяна на съпротивлението на измервателния резистор R1. Въпреки факта, че от техническата документация следва, че микросхемата е предназначена за свързване на 5 светодиода, всъщност към нея могат да бъдат свързани 6. Това се дължи на факта, че максималният изходно напрежениечип 24 V. Друг LM3410 позволява светене на светодиоди (затъмняване). За тези цели се използва четвъртият изход на микросхемата (DIMM). Затъмняването може да се извърши чрез промяна на входния ток на този щифт.

Как да се свържете от 9V батерия Krona

"Krona" има относително малък капацитет и не е много подходящ за захранване на светодиоди с висока мощност. Максималният ток на такава батерия не трябва да надвишава 30 - 40 mA. Следователно към него е по-добре да свържете 3 последователно свързани светодиода с работен ток 20 mA. Те, както и в случай на свързване към 3-волтова батерия, няма да светят с пълна сила, но от друга страна батерията ще издържи по-дълго.

Схема за захранване на батерията Krona

В един материал е трудно да се обхване цялото разнообразие от начини за свързване на светодиоди към батерии с различно напрежение и капацитет. Опитахме се да говорим за най-надеждните и прости дизайни. Надяваме се, че този материал ще бъде полезен както за начинаещи, така и за по-опитни радиолюбители.

Метеорологични станции на.

След размисъл стигнах до извода, че най-скъпата и обемна част от метеорологичната станция е таблото Ардуино Уно. Най-евтиният вариант за замяна би бил платката Arduino Pro Mini. Платката Arduino Pro Mini се предлага в четири варианта. За решаване на моя проблем е подходящ вариант с микроконтролер Mega328P и захранващо напрежение от 5 волта. Но има и друг вариант за напрежение от 3,3 волта. Как се различават тези опции? Нека да го разберем. Факт е, че на платките Arduino Pro Mini е инсталиран икономичен регулатор на напрежението. Например, като MIC5205 с изходно напрежение от 5 волта. Тези 5 волта се прилагат към щифта Vcc. ардуино дъски Pro Mini, така че платката ще се казва „Arduino Pro Mini Board with 5 Volts“. И ако вместо чипа MIC5205 се достави друг чип с изходно напрежение от 3,3 волта, тогава платката ще се нарича "платка Arduino Pro Mini със захранващо напрежение от 3,3 волта"

Arduino Pro Mini може да се захранва от външно нерегулирано захранване до 12 волта. Това захранване трябва да се подава към RAW извода на Arduino Pro Mini. Но след като разгледах листа с данни технически документ) към чипа MIC5205, видях, че обхватът на мощността, подадена към платката Arduino Pro Mini, може да бъде по-широк. Освен ако, разбира се, чипът MIC5205 не е на платката.

Лист с данни на чипа MIC5205:

Входното напрежение, приложено към чипа MIC5205, може да бъде от 2,5 волта до 16 волта. В този случай изходът на стандартната превключваща верига трябва да има напрежение от около 5 волта без декларираната точност от 1%. Ако използваме информацията от листа с данни: VIN = VOUT + 1V до 16V (Vin = Vout + 1V до 16V) и вземем Vout за 5 волта, получаваме, че захранващото напрежение на платката Arduino Pro Mini, подадено към RAW пина, може да бъде от 6 волта до 16 волта с точност от 1%.

Лист с данни за чипа MIC5205:
За да захранвам платката GY-BMP280-3.3 за измерване на барометрично налягане и температура, искам да използвам модул с чип AMS1117-3.3. AMS1117 е линеен регулатор на напрежение с ниско отпадане.
Фото модул с чип AMS1117-3.3:

Листове с данни за чипа AMS1117:
Схема на модула с чип AMS1117-3.3:

Посочих на схемата на модула с чипа AMS1117-3.3 входното напрежение от 6,5 волта до 12 волта, базирайки се на документацията за чипа AMS1117.

Продавачът посочва входно напрежение от 4,5 волта до 7 волта. Най-интересното е, че друг продавач на Aliexpress.com посочва различен диапазон на напрежение - от 4,2 волта до 10 волта.

Какъв е проблема? Мисля, че производителите запояват кондензатори във входните вериги с максимум допустимо напрежениепо-малко от параметрите на микросхемата позволяват - 7 волта, 10 волта. И може би дори инсталират дефектни микросхеми с ограничен диапазон на захранващо напрежение. Не знам какво ще се случи, ако платката с чипа AMS1117-3.3, който купих, се захранва с 12 волта.
Може би, за да се подобри надеждността на китайската платка с чипа AMS1117-3.3, ще е необходимо да се сменят керамичните кондензатори с електролитни танталови кондензатори. Такава схема на превключване се препоръчва от производителя на микросхеми AMS1117A, завода в Минск на Унитарното предприятие на транзисторния завод.

От различни компютърни платки, понякога ги използвам за стабилизиране необходими напреженияв зарядни от мобилни телефони. И наскоро имах нужда от преносим и компактен захранващ блок за 4,2 V 0,5 A, за да проверя телефони с акумулаторни батерии и направих това - взех подходящо зареждане, добавих стабилизиращ шал на базата на тази микросхема, работи добре.

И за общо развитие подробна информацияза този сериал. APL1117 е линеен регулатор на напрежение с положителна полярност с ниско напрежение на насищане, наличен в пакети SOT-223 и ID-Pack. Предлага се за фиксирани напрежения от 1,2, 1,5, 1,8, 2,5, 2,85, 3,3, 5,0 волта и 1,25 V регулируеми.

Изходният ток на микросхемите е до 1 A, максималната разсейвана мощност е 0,8 W за микросхемите в пакета SOT-223 и 1,5 W в пакета D-Pack. Има система за защита на температурата и мощността на разсейване. Като радиатор може да се използва лента от медно фолио печатна електронна платка, малка чиния. Микросхемата е прикрепена към радиатора чрез запояване на топлопроводим фланец или залепена към тялото и фланеца с помощта на топлопроводимо лепило.

Използването на микросхеми от тези серии осигурява повишена стабилност на изходното напрежение (до 1%), ниски коефициенти на нестабилност на тока и напрежението (по-малко от 10 mV), по-висока ефективност от конвенционалните 78LXX, което позволява да се намалят входните захранващи напрежения. Това е особено вярно, когато се захранва от батерии.

Ако е необходим по-мощен стабилизатор, който осигурява ток от 2-3 A, тогава типичната верига трябва да бъде променена чрез добавяне на транзистор VT1 и резистор R1 към нея.

Стабилизатор на чипа AMS1117 с транзистор

Транзисторът от серия KT818 в метален корпус разсейва до 3 вата. Ако е необходима повече мощност, тогава транзисторът трябва да бъде инсталиран на радиатор. С това включване максималният ток на натоварване за KT818BM може да бъде до 12 A. Авторът на проекта е Igoran.

Обсъдете статията МИНИАТЮРНИ РЕГУЛАТОРИ НА НАПРЕЖЕНИЕ

Основата на стабилизатора на напрежението (виж фиг. 1) е микросхемата K157XP2. Прекрасен и несправедливо забравен стабилизатор, с допълнителен транзистор, например KT972A, може да работи с ток до 4A.

В тази схема изходното напрежение на стабилизатора е 3V. Стабилизаторът е предназначен за захранване на радио оборудване с ниско напрежение. Като цяло, със стойностите на резистора, посочени в диаграмата, изходното напрежение може да се настрои от 1,3 до 6V. За големи токове на натоварване транзисторът трябва да бъде инсталиран на подходящ радиатор. Входното напрежение, подадено към стабилизатора, трябва да бъде най-малко седем волта, въпреки че на практика може да бъде до четиридесет. Такъв стабилизатор работи добре от автомобилна батерия. Основното е, че мощността, освободена на транзистора, не надвишава максимално допустимите 8W. Превключвателят SB1 може да превключва изходното напрежение. При големи токове на натоварване това е много удобно - възможно е да се използват превключватели с ниска мощност.

Как да получите нестандартно напрежение, което не се вписва в стандартния диапазон на напрежение?

Стандартното напрежение е напрежението, което много често се използва във вашите електронни джаджи. Това напрежение е 1,5 волта, 3 волта, 5 волта, 9 волта, 12 волта, 24 волта и т.н. Например, вашият допотопен MP3 плейър съдържаше една батерия от 1,5 волта. На дистанционното дистанционноТелевизорът вече използва две батерии от 1,5 волта, свързани последователно, което означава вече 3 волта. USB конекторът има най-екстремните контакти с потенциал от 5 волта. Вероятно всеки е имал Денди в детството си? За захранване на Dandy беше необходимо да се приложи напрежение от 9 волта към него. Ами 12 волта се използва в почти всички коли. 24 волта вече се използва главно в индустрията. Също така, за този, сравнително казано, стандартен диапазон, различни потребители на това напрежение са „заточени“: електрически крушки, плейъри и т.н.

Но, уви, нашият свят не е идеален. Понякога просто наистина трябва да получите напрежение, което не е от стандартния диапазон. Например 9,6 волта. Е, нито в двата случая ... Да, тук захранването ни помага. Но отново, ако използвате готово захранване, тогава ще трябва да го носите заедно с електронната дрънкулка. Как да решим този проблем? И така, ще ви дам три възможности:

Вариант номер 1

Направете регулатор на напрежението в електронната верига на дрънкулка съгласно тази схема (по-подробно):

Вариант номер 2

На стабилизатори на напрежение с три клеми изградете стабилен източник на нестандартно напрежение. Планове за студио!

Какво виждаме като резултат? Виждаме регулатор на напрежението и ценеров диод, свързани към средния изход на стабилизатора. XX са последните две цифри, изписани на стабилизатора.Може да има номера 05, 09, 12, 15, 18, 24. Може дори да са повече от 24. Не знам, няма да лъжа. Тези две последни числа ни казват за напрежението, което стабилизаторът ще произведе според класическата схема на превключване:

Тук стабилизаторът 7805 ни дава 5 волта на изхода според тази схема. 7812 ще изведе 12 волта, 7815 ще изведе 15 волта. Можете да прочетете повече за стабилизаторите.

U ценеров диод е стабилизиращото напрежение на ценеровия диод. Ако вземем ценеров диод със стабилизиращо напрежение 3 волта и стабилизатор на напрежение 7805, тогава получаваме 8 волта на изхода. 8 волта вече е нестандартен диапазон на напрежение ;-). Оказва се, че като изберете правилния стабилизатор и правилния ценеров диод, можете лесно да получите много стабилно напрежение от нестандартен диапазон от напрежения ;-).

Нека разгледаме всичко това с пример. Тъй като просто измервам напрежението на клемите на стабилизатора, така че не използвам кондензатори. Ако захранвах товара, тогава бих използвал и кондензатори. Нашето морско свинче е стабилизаторът 7805. Подаваме 9 волта от булдозера към входа на този стабилизатор:

Следователно изходът ще бъде 5 волта, в края на краищата, в края на краищата стабилизаторът 7805.

Сега вземаме ценеров диод за стабилизиране U \u003d 2,4 волта и го вмъкваме според тази схема, възможно е без кондензатори, в крайна сметка ние просто правим измервания на напрежението.

Уау, 7,3 волта! 5 + 2,4 волта. Върши работа! Тъй като моите ценерови диоди не са с висока точност (прецизност), напрежението на ценерови диоди може леко да се различава от паспортното напрежение (напрежение, декларирано от производителя). Е, предполагам, че не е проблем. 0,1 волта няма да ни направят времето. Както казах, по този начин можете да вземете всяка необичайна стойност.

Вариант номер 3

Има и друг подобен метод, но тук се използват диоди. Може би знаете, че спадът на напрежението при директния преход на силициев диод е 0,6-0,7 волта, а германиевият диод е 0,3-0,4 волта? Именно това свойство на диода ще използваме ;-).

И така, схемата в студиото!

Сглобяваме този дизайн според схемата. Нестабилизираното входно постоянно напрежение също остана на 9 волта. Стабилизатор 7805.

И така, какъв е изходът?

Почти 5,7 волта ;-), което трябваше да се докаже.

Ако два диода са свързани последователно, тогава напрежението ще падне във всеки от тях, следователно ще бъде сумирано:

Всеки силициев диод пада с 0,7 волта, което означава 0,7 + 0,7 = 1,4 волта. Също и с германий. Можете да свържете както три, така и четири диода, след което трябва да сумирате напреженията на всеки. На практика повече от три диода не се използват. Диодите могат да бъдат инсталирани дори при ниска мощност, тъй като в този случай токът през тях все още ще бъде малък.