Импульсное питание светодиодов

14.11.16

[Домашняя]

 

В продаже появились очень яркие желтые и белые светодиоды, например, фирм Toyoda" и "Корвет", которые с успехом могут заменять лампы накаливания в карманных и переносных фонарях. Несмотря на эффективность светодиода как источника света, все же питать его от батареи через балластный резистор невыгодно. Например, для светодиода с Iном=20 мА и Unp=3,36 В при напряжении батареи Uб=4,5 В КПД составит 75%. При разряде батареи КПД растет, но ток светодиода падает. При Uб=3,6 В ток упадет в 5 раз (сила света тоже). Предлагается схема (рис.1), состоящую из преобразователя напряжения (ПН) на VT1, VT2 и импульсного стабилизатора (ИСТ) на VT3...VT5.

Обе части схемы можно использовать автономно для других целей. Например, ИСТ можно применить для заряда аккумуляторов от батареи, имеющей из­быток напряжения, но не обеспечивающей достаточный зарядный ток. Назначение элементов схемы: - R5 — датчик тока через светодиод НL1.  Для тока 20 мА R5 = 27 Ом;

-           VT5 — силовой ключ, "закачивающий" ток в дроссель L1;

-           VD1 — диод для замыкания цепи тока при обратном напряжении (с малым падением напряжения);

-           дроссель L1 — накопитель энергии (индуктивность — порядка 1 ...10 мГн).

Я использовал каркас Б18 с зазором (относительная магнитная проницаемость— 10002000). Намотка выполнена проводом ⃠0,18. ..0,25 мм до заполнения каркаса. Входное напряжение ИСТ — 420 В. При этом обеспечивается ток через светодиод порядка 20 мА. При понижении Uвx менее 4 В, ток через свето­диод падает, а при 3,6 В светодиод гаснет. КПД стабилизатора — не менее 80% (при UBX = 4.6 В). Если необходимо запитать светодиод от 2-х гальванических элементов или щелочных аккумуляторов, используется преобразователь напряжения на VT1, VT2. При U6 = 2...3,5 В такой "тандем" обеспечивает КПД = 60...70% при стабильном токе через светодиод 20 мА. Впрочем, светодиод будет светиться до Uб = 1 В. Транзисторы VT1, VT2 — маломощные германиевые, поскольку они имеют малое падение напряжения на открытом эмиттерном переходе и большое допустимое обратное напряжение эмиттерного перехода. Трансформатор Т1 можно намотать, например, на кольце К10x6x3 мм, проницаемостью 1000…2000, без зазора. Полуобмотки наматываются сразу в два провода, потом конец одной полуобмотки соединяется с началом другой. Для указанного диапазона входных напряжений обмотка I содержит 20x2 витков, обмотка II — 33x2 витков провода Ø0,18...0,25 мм Источник питания монтируется на односторонней печатной плате размерами 53x33мм Чертеж платы приведен на рис.2

Радиомир №6 2002г стр. 14

Домашняя

Дата последнего изменения этого узла 14.11.2016