Светодиодный фонарик своими рукамиШирокому использованию светодиодов препятствуют их технические характеристики, в частности, нелинейная вольтамперная характеристика и "неудобные" напряжения питания. Потому для светодиодов используют разного рода преобразователи напряжения, работающие на базе трансформаторов либо индуктивных накопителей энергии. Предлагаемая конструкция светодиодного фонарика питается от двух батареек типа АА, в качестве светоизлучающего
устройства был использован сверхяркий светодиод DFL-OSPW5111Р белоснежного свечения с яркостью 30 Кд при потребляемом токе всего 80 мА
Схема фонарика достаточно проста, т.к не содержит микроконтроллеров, не требует настройки, и должна начать работать сразу после сборки и подачи питания. Алгоритм работы следующий. При подсоединении аккумуляторной батареи G1, цепь C6R8 осуществляет сброс счетчика DD1. Кнопка SB1 подсоединена к счётному входу DD1 через цепь C8-R11-R12 (антидребезг). Нажимая на SB1 вызываем срабатывание DD1, на выводе OUT1 устанавливается логическая единица, включается светодиодный драйвер DA2, его выходной ток около 350 мА. При повторном нажатии на SB1, на OUT2 "лог. 1", и через VD3 счётчик сбрасывается, драйвер DA2 отключается. На DA1 построено классическое зарядное устройство, сопротивлением R1 выбираем нужный зарядный ток. В данной конструкции ток ограничен уровнем в 500 мА. При зарядке сбрасывается счётчик DD1 через R10-VD4. Т.е, работа устройства временно блокируется пока идет зарядка аккумулятора. Микросборка DA3 и транзистор VT1 FS8205 образуют схему защиты от разряда литий-ионного аккумулятора. Питание на DA3 следует через VD1 и VD2. Это нужно для поднятия уровня срабатывания защиты до 3 вольт. Печатную плату фонарика и этапы его сборки в фотографиях можно скачать по ссылке выше:
Эта конструкция позволяет подключить от трех до десяти сверх ярких светодиодов с током до 750 мА. Помните, что напряжение питания платы не должно быть выше питания используемых светодиодов. Для снижения потребляемой мощности и увеличенного КПД в конструкцию добавлен n-канальный MOSFET-транзистор, имеющий очень низкое сопротивление. Для управления силовым транзистором, в схеме имеется блок управления на биполярном транзисторе, резисторе R1 и диоде VD1. В момент появления управляющего сигнала биполярный транзистор закрыт, а через диод VD1 происходит заряд затвора MOSFET. По окончанию импульса, через открытый транзистор произойдет разряд затвора VT2. Такой режим работы гарантирует мгновенное открытие и закрытие MOSFET, и тем самым увеличивает КПД преобразователя.
В основе конструкции лежит микросхема LMC555. В данном случае она работает как генератор прямоугольных импульсов. В отличие от схемы его стандартного использования в данном случае в схеме фонарика был добавлен диод Шоттки BAT85. Благодаря его использованиюдва различных временных периода могут регулироваться независимо друг от друга. Продолжительность времени, при котором на выходе будет высокий логический уровень, задается сопротивлением R1 и емкостью С2, а продолжительность времени, при котором на выходе будет низкий логический уровень, зависит от резистора R2, потенциометра P1 и конденсатора С2. Коэффициент заполнения можно менять в диапазоне от 30% до 96%. Тем самым осуществляется диммирование, то есть изменение яркости свечения трех мощных источников света, которые обеспечивают подсветку. Схема LMC555 является КМОП-версией популярного и широко известного в обществе радиолюбителей таймера LM555, но она потребляет гораздо меньше тока, поэтому желательно использовать именноь ее. Дополнительный драйвер на полевом транзисторе BS170 (T1) применяется для управления нагрузкой на выхорде схемы фонарика. Этот полевик может работать с током нагрузки до 500 мА. Ниже представлена схема фонарика с мини USB. К мобильному телефону или планшету подсветка подключается с помощью интерфейса Mini USB. На практике, правда оказалось, что не все цифровые гаджеты могут выдавать 500 мА, и это необходимо учитывать при подключении фонарика к устройству.
Отличительной особенностью предлагаемой радиолюбительской конструкции является то, что в качестве источника питания применен шаговый двигатель от дисковода гибких дисков. Генерирующий поток свободных электронов за счет маятникового движения ротора. Поэтому им достаточно комфортно пользоваться. Напряжение на светодиодах зависит только от интенсивности вращения якоря шагового электродвигателя.
Грамотно сделанное освещение парка или дачного участка способно превратить безжизненное унылое пространство в фантастическую сказку. Садовый светодиодный светильник схема которого рассмотрена ниже используется для организации садово-паркового освещения и подсветки . Светильники при этом выполняют двойную функцию : они являются источником искусственного освещение и предметами декора вашего сада
Для изготовления возьмем старую энергосберегающую лампу, старое зарядное устройство от мобильника, светодиоды и резисторы, ограничивающие ток.
Сделать светодиодный светильник своими руками достаточно просто, немного свободного времени, кое-каких компонентов для схемы и вашего желания. Самый оптимальный вариант для начинающего радиолюбителя переделка уже имеющегося светильника
Многие купившие недорогой китайский фонарик на сверхярком светодиоде, жалуются, что аккумуляторы в них дохнут очень быстро. На самом деле это действитетельно так, потому, что в них как правило отсутствует контроллер заряда и разряда, а заряжать и разряжать любые литиевые аккумуляторы надо строго по правилам. Схему, прошивку, проект в Proteus и программу можно скачать по ссылке выше с облака.
Схема светодиодного фонарика показана на рисунке ниже для питания светодиода применен транзисторный преобразователь напряжения с двухполупериодным выпрямителем, который был подробно описан на страницах старого выпуска журнала радио (2001, № 11). При этом решении получилось уменьшать габариты всей системы, в первую очередность, магнитопровода трансформатора преобразователя. Трансформатор Т1 намотан на кольцевом магнитопроводе К10x6x3 из феррита 2000НМ. Первичную и вторичную обмотки трансформатора наматывают сразу (т. е. в 4 провода). После намотки трансформатора выводы обмоток объединяют по схеме. Резистор R1 - МЛТ, транзисторы КТ529А, могут быть заменены КТ530А, но при этом необходимо сменить полярность на батарейках. Светодиод помещают в корпус фонарика вместо лампы накаливания, но так чтоб он выступал на 0,5... 1 мм из гнезда для ее установки.
Главное достоинство этой схемы это малое энергопотребление и наличие сигнального режима благодаря ритмическому миганию светодиодов. Которую можно регулировать в большом диапазоне. Несмотря на малое питающее напряжение всего 7-15V светодиодный прожектор дает яркость не хуже яркости автомобильных фар. Принципиальная схема прожектора выполнена на преобразователе DC-DC на микросхеме D2 LM2575-5V. LM2575, (смотри справочные данные) поддерживает стабилизированное напряжение 5V. Им и питается батарея, из 22-х светодиодов. Светодиоды включены попарно последовательно, на каждой паре падает по 4,2V. Остальные 0,8V гасятся на резисторах R3-R13. Накачка происходит на индуктивности L1, диод VD1 служит выпрямителем, а конденсатор С5 работает интегратором. В микросхеме LM2575 по выводу 5 есть режим блокировки. При подаче на него логической единицы, микросхема LM2575 выключается, и прожектор тухнет. Если тумблер S1 перекинуть в положении «Мигать», то на вывод 5 D2 будут поступать импульсы от мультивибратора на микросхеме D1 К561ЛЕ5, частоту которых можно регулировать переменным резистором R2. Дроссель L1 намотан на ферритовом кольце 2000НМ диаметром 23мм. Он содержит 60 витков провода ПЭВ 0,61. Светодиоды можно использовать практически любые сверхяркие или суперяркие, но с напряжением падения не более 2,4V. Светодиоды с большим напряжением падения также можно использовать, но включать их нужно по одному.
В данной схеме светодиодного фонаря предусмотрена функция автоматического отключения которая защищает аккумуляторную батарею от глубокого разряда, что очень актуально для Ni-MH или Ni-Cd аккумуляторов типоразмера АА, ААА а для туризма и кемпинга именно этот размер является ключевым, т.к вместо него можно использовать и обычные самые распространенные в России батарейки. Питание в этой схеме рассчитано от семи батареек или аккумуляторов типа АА, поэтому для питания светодиодов мы использовали понижающий преобразователь напряжения. |
|