Светодиод горит от одной батарейки – Своими Руками

Как зажечь светодиод от одной батарейки

Всем хорош светодиод — светит ярко, служит долго, потребляет мало. Но, к сожалению, ни один из существующих приборов не сможет работать при напряжении 1-1.5 В. Индикаторным светодиодам нужно как минимум 1.8-2, а мощным сверхярким и того больше — 2.5 — 3.5 В. Тем не менее, выход из положения есть и не особо сложный. Поскольку светодиоды потребляют немного, для их питания достаточно собрать простенький повышающий преобразователь, чем мы сегодня и займемся.

Схема, представленная ниже, позволяет зажечь достаточно мощный (до 1 Вт) светодиод напряжением всего 0.7 – 2 В (один элемент или аккумулятор) и может быть использована для подсветки в низковольтной аппаратуре или в качестве малогабаритного фонарика, работающего всего на одной батарейке или аккумуляторе.

В качестве L1 имеет смысл применить готовый SMD-дроссель от радиотелефона, но можно изготовить его и самому. Для этого на кольце от неисправной энергосберегающей лампы достаточно намотать 15 витков провода ПЭВ 0.2. Единственная крупногабаритная деталь преобразователя – мощный транзистор КТ805. Заменить его можно аналогичным в SMD корпусе.

Налаживание устройства сводится к подбору емкости конденсатора С1 в пределах +-50% по максимальной яркости свечения светодиода. При указанных параметрах L1 напряжение на светодиоде может достигать 3.8 В. Благодаря работоспособности схемы при входном напряжении всего 0.7 В, такой фонарик в состоянии вырабатывать энергию батарейки практически полностью.

Вторая конструкция, в принципе, может использоваться для питания любых узлов аппаратуры, требующей напряжения 7-12 В. Нагрузочная способность схемы, конечно, невелика, но мощности такого преобразователя вполне хватит для питания, скажем, операционного усилителя. На схеме, изображенной ниже, в качестве нагрузки используется три светодиода большой яркости, которые в свою очередь могут быть установлены в фонарике или велофаре.

Питание преобразователя — один элемент на 1.5 В. Дроссель должен иметь индуктивность в диапазоне 200-300 мкГн, именно от него и от диода D1 (диод Шоттке) будет зависеть выходное напряжение и КПД всего устройства. При использовании преобразователя для питания светодиодов стабилитрон D2 можно исключить, а при питании электронных узлов подобрать его по необходимому напряжению стабилизации с одновременным увеличением сглаживающей емкости С1.

И еще одна схема, лично мной не испытанная, но подкупающая своей простотой. По заверению разработчика она совершенно некритична к параметрам радиоэлементов и в состоянии зажечь сверхяркий светодиод от одного практически «убитого» элемента напряжением 0.7 В

Транзистор — любой маломощный кремниевый (автор использовал КТ315), диод — любой кремниевый, конденсатор 47 мкФ х 6 В электролитический, номинал резистора R1 — 1 Ком. Трансформатор выполнен на ферритовом кольце, выдранном из материнской платы (судя по всему из схемы фильтра питания). Обе обмотки содержат по 20 витков эмалированного провода 0.2. Если преобразователь не запустится, поменяйте местами выводы одной из обмоток трансформатора.

Читать еще: Светодиодный указатель уровня воды - Своими Руками

И еще одна схема того же автора, которая может использоваться в фонаре, поскольку в состоянии запитать 6 светодиодов:

Обе обмотки Т1 содержат по 35 витков, I — диаметр провода 0.15, II — 0.32. Токоограничивающие резисторы в цепях светодиодов можно исключить.

Зажигаем светодиод от одной батарейки

Представляю вашему вниманию, на мой взгляд самую правильную схему блок-генератора. На просторах интернета можно найти кучу подобных схем, но львиная доля от них – либо содержат не те компоненты, либо не содержат нужных компонентов вообще. Я предлагаю простую схему из доступных компонентов, которую можно собрать хоть навесным монтажом и она будет работать!

Данная схема представлена ниже:

Самая важная часть схемы – это трансформатор, который мотается на ферритовом кольце. Я предлагаю мотать данный трансформатор на кольце габаритами 10x6x4.5, однако вы можете выбрать любое попавшееся под руку ферритовое кольцо приблизительно сходных размеров. Достать их можно из энергосберегающих ламп или из блока питания ПК. Обмотка трансформатора делается медной лакированной проволокой диаметром 0.45 мм. Обе обмотки должны быть в 10-20 витков каждая, оптимально – 15 витков. Обмотки не должны перекручиваться, витки должны лежать максимально плотно друг к другу. Как видно на схеме – конец первой обмотки соединяется с началом второй.

Небольшие пояснения к схеме:

Конденсатор C1 должен быть емкостью не менее 47 мкФ
В качестве VD1 нужно обязательно использовать диод Шоттки по двум причинам: во-первых, схема работает с частотами около 20-30кГц; во-вторых, именно диод Шоттки обеспечит минимальное падение напряжения. Подойдет как 1N5819, так и 1N5818
Транзистор VT1 можно заменить на любой маломощный NPN – идеально подойдут КТ3102, BC547, 2N3904 и т.д.
Светодиод HL1 – любой светодиод с напряжением питания 2.5-3.3 В, идеально подошел белый светодиод 5 мм, 3 В, 20мА
R1 и R2 – мощностью не меньше 1/4 Вт
R2 можно подобрать в диапазоне 47-100 Ом, он обязателен, как токоограничивающий резистор светодиода
S1 – абсолютно любая кнопка

Читать еще: Ёлочная игрушка - Своими Руками

Схема неприхотлива и запускается без дополнительной настройки. Стоит помнить, что схему нельзя запускать без нагрузки – светодиода, иначе выходное напряжение схемы будет превышать 50 В и многие компоненты могут выйти из строя, со светодиодом же напряжение проседает до 2.5-3 В

Частые ошибки при сборки схемы:

Исключение из цепи конденсатора напрямую повлияет на продолжительность жизни светодиода. Конденсатор выполняет сглаживающую функцию, без него светодиод станет мерцать с частотой 20-30кГц
Замена диода Шоттки на обычный выпрямительный диод. Причины описаны выше.
Замена транзистора на мощный низкочастотный NPN. Схема попросту не будет работать, или будет работать нестабильно.
Исключение из цепи резистора R2 повлечет уменьшение срока жизни светодиода
При включении схемы без нагрузки (светодиода) из строя могут выйти транзистор, конденсатор и диод Шоттки

Питание светодиода от одной батарейки

Благодаря развитию науки и техники, экономные и компактные светодиоды вытеснили громоздкие и прожорливые «лампочки Ильича» из электрических осветительных приборов, бытовой техники и дорогих современных автомобилей. Потому, что светодиоды по яркости и экономичности в несколько раз превосходят обычные лампы накаливания и люминесцентные экономки.

В карманных фонариках применяются светодиоды с напряжением питания 2,5 — 3,3В, напряжение батареи состоящей из трех элементов питания 4,5В, ограничительный резистор снижает напряжение питания до безопасного для светодиода 3,3В. А возможно ли за питать светодиод от одной батарейки ААА с напряжением 1 — 1,5В ? Благодаря современным технологиям, возможно все! На этом рисунке представлена простая схема блокинг генератора позволяющая питать один 3,3 вольтовый светодиод низким напряжением от одной батарейки или аккумулятора напряжением 1 – 1,5 вольта.

Для этой самоделки вам понадобится:

Светодиод с напряжением питания 2,5 — 3,3В
Одна батарейка или аккумулятор 1 — 1,5В
Выключатель
Ферритовое кольцо диаметром 10 — 20 мм.
Провод диаметром 0,3 — 0,5 мм.
Диод IN4007
Конденсатор 10 мкф 16 В
Резистор 50 — 100 ом или переменный до 500 ом
Транзистор структуры NPN КТ315, BC547, КТ815, BD135, BD139 или PNP КТ361, BC557, КТ814, BD136, BD140. После установки транзисторов структуры PNP изменяется полярность питания.

Важным элементом блокинг генератора (или как его называют импульсный повышающий преобразователь напряжения) является трансформатор, от правильного изготовления которого зависит работоспособность устройства. Мотать трансформатор лучше всего на 10 миллиметровом ферритовом кольце от лампы экономки или зарядного устройства для мобильного телефона. На крайний случай подойдет любое другое ферритовое кольцо большего диаметра. В принципе размер кольца особого значения не имеет. Даже возможно использовать миниатюрный квадратный трансформатор с ферритовым сердечником.

Читать еще: Как украсить кофту кружевом - Своими Руками

Трансформатор мотаем в два провода диаметром 0.3 — 0.5 мм. Желательно использовать провод в лаковой изоляции, он более плотно ложиться в кольцо. Так же пойдет сетевой компьютерный провод в пластиковой изоляции «витая пара» диаметр жилы 0.5 мм. Складываем два отрезка провода вместе, продеваем в ферритовое кольцо и плотно затягиваем. Таким образом наматываем 10 витков в две жилы.

У вас должно получиться две обмотки и четыре вывода.

Согласно схеме соединяем начало первой обмотки с концом второй. Я специально намотал провода разного цвета зеленый и белый с зеленой полосой, чтобы вам было понятно.

Собирать устройство лучше всего навесным монтажом, так получается более компактно и есть возможность разместить компоненты в корпусе от небольшого фонарика. Транзисторы подойдут практически любые структуры NPN КТ315, BC547, КТ815, BD135, BD139 или структуры PNP КТ361, BC557, КТ814, BD136, BD140. Обратите внимание, после установки транзисторов структуры PNP надо изменить полярность питания, а также перевернуть светодиод, конденсатор C1 и диод D1 согласно схеме. После правильной сборки девайс начинает работать с первого раза.

Яркость светодиода регулируется подбором резистора R1. В своей самоделке я установил подстроечный резистор на 500 ом, максимальной яркости светодиода добился при сопротивлении подстроечного резистора в 63 ома. Максимальное напряжение на светодиоде после точной настройки резистора 3 вольта. Если ваш генератор не работает, проверьте правильно ли намотали трансформатор, а также исправность всех компонентов, правильность сборки, качество пайки. Никогда не подключайте светодиод к работающему генератору потому, что на холостом ходу генератор вырабатывает десятки вольт и кристалл светодиода сгорит как пушинка. Включайте генератор, только с припаянным на свое место светодиодом.

Рабочая частота блокинг генератора 19 кГц. По мере разряда батарейки частота будет постепенно снижаться. Свою работоспособность данная схема сохраняет до 0,6 вольт.

В заключение хочу сказать, это устройство может собрать любой начинающий радиолюбитель с минимальными познаниями в радиоэлектронике. Так, что если у вас есть пол часа свободного времени, попробуйте собрать очень простой и неприхотливый к деталям девайс. Пусть эта самоделка станет проектом вашего выходного дня.

Друзья, желаю вам хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как работает светодиод от одной батарейки.

Источники:

http://begin.esxema.ru/?p=3073
http://cxem.net/pitanie/5-336.php
http://sdelaitak24.ru/%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%B0-%D0%BE%D1%82-%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B9-%D0%B1%D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%80%D0%B5%D0%B9%D0%BA/