Un estabilizador de voltaje simple para una linterna. Convertidores de tensión de baja tensión para LED. Hacer una linterna moderna

Consideremos los productos LED, que van desde los antiguos LED de 5 mm hasta los LED superbrillantes de alta potencia cuya potencia alcanza los 10 W.

Para elegir la linterna “adecuada” a sus necesidades, debe comprender qué tipos de linternas LED existen y sus características.

¿Qué diodos se utilizan en las linternas?

Las luces LED de alta potencia comenzaron con dispositivos sensores de 5 mm.

A mediados de la década de 2000 se generalizaron las linternas LED con diseños completamente diferentes, desde de bolsillo hasta para acampar. Su precio ha bajado notablemente y el brillo y la larga vida útil de una sola carga de batería han influido.

Los LED blancos ultrabrillantes de 5 mm consumen de 20 a 50 mA de corriente, con una caída de voltaje de 3,2 a 3,4 voltios. Intensidad luminosa – 800 mcd.

Funcionan muy bien en linternas de llavero en miniatura. Talla pequeña te permite llevar esta linterna contigo. Funcionan con baterías de “mini-bolígrafo” o con varias “tabletas” redondas. A menudo se utiliza en encendedores de linternas.

Estos son los tipos de LED que llevan muchos años instalados en los farolillos chinos, pero que poco a poco su vida está llegando a su fin.

En las luces de búsqueda cuando talla grande reflectores, es posible montar docenas de estos diodos, pero estas soluciones se están desvaneciendo gradualmente y la elección de los compradores se inclina a favor de linternas con potentes LED tipo Cree.

Estas linternas funcionan con pilas AA, AAA o pilas recargables. Son económicas e inferiores tanto en brillo como en calidad a las linternas modernas con cristales más potentes, pero hablaremos de eso a continuación.

En el desarrollo posterior de las linternas, los fabricantes pasaron por muchas opciones, pero el mercado productos de calidad ocupado por linternas con potentes matrices o LED discretos.

¿Qué tipo de LED se utilizan en las linternas de alta potencia?

Linternas potentes significan linternas modernas varios tipos desde aquellos del tamaño de un dedo hasta enormes reflectores.

En este tipo de productos, la marca Cree es relevante en 2017. Este es el nombre de una empresa estadounidense. Sus productos son considerados uno de los más avanzados en el campo de la tecnología LED. Una alternativa es el LED del fabricante Luminus.

Estas cosas son significativamente superiores a los LED de las linternas chinas.

¿Qué LED Cree se instalan más comúnmente en las linternas?

Se denominan modelos que constan de tres o cuatro caracteres, separados por un guión. Entonces diodos Cree XR-E, XR-G, XM-L, XP-E. Los modelos XP-E2, G2 se utilizan con mayor frecuencia para linternas pequeñas, mientras que XM-L y L2 son muy versátiles.

Se utilizan a partir del llamado. Las linternas EDC (de uso diario) van desde linternas pequeñas más pequeñas que la palma de la mano hasta linternas de búsqueda grandes y serias.

Veamos las características de los LED de alta potencia para linternas.

Nombre	Cree XM-L T6	Cree XM-L2	Cree XP-G2	Cree XR-E
Foto
U, V	2,9	2,85	2,8	3,3
yo, mA	700	700	350	350
P, W	2	2	1	1
Temperatura de funcionamiento, °C
Flujo luminoso, Lm	280	320	145	100
Ángulo de iluminación, °	125	125	115	90
Índice de reproducción cromática, Ra	80-90	70-90	80-90	70-90

La principal característica de los LED para linternas es el flujo luminoso. De ello depende el brillo de tu linterna y la cantidad de luz que puede proporcionar la fuente. Diferentes LED, que consumen la misma cantidad de energía, pueden diferir significativamente en brillo.

Veamos las características de los LED en linternas reflectoras grandes. :

Nombre
Foto
U, V	5,7; 8,55; 34,2;	6; 12;	3,6	3,5
yo, mA	1100; 735; 185;	2500; 1250	5000	9000...13500
P, W	6,3	8,5	18	20...40
Temperatura de funcionamiento, °C
Flujo luminoso, Lm	440	510	1250	2000...2500
Ángulo de iluminación, °	115	120	100	90
Índice de reproducción cromática, Ra		70-90	80-90	80-90

Los vendedores a menudo no indican el nombre completo del diodo, su tipo y características, sino una marca alfanumérica abreviada y ligeramente diferente:

• Para XM-L: T5; T6; U2;
• XP-G: R4; R5; S2;
• XP-E: Q5; R2; R;
• para XR-E: P4; Q3; Q5; r.

La linterna puede llamarse “Linterna EDC T6”, hay información más que suficiente en tanta brevedad.

Reparación de linterna

Lamentablemente, el precio de estas linternas es bastante elevado, al igual que los propios diodos. Y no siempre es posible comprar una linterna nueva en caso de avería. Averigüemos cómo cambiar el LED en una linterna.

Para reparar una linterna, necesita un conjunto mínimo de herramientas:

• Soldador;
• flujo;
• soldar;
• destornillador;
• multímetro

Para llegar a la fuente de luz es necesario desenroscar el cabezal de la linterna, que normalmente está sujeto a una conexión roscada.

En modo de prueba de diodos o medición de resistencia, verifique que el LED esté funcionando correctamente. Para hacer esto, toque las sondas negra y roja con los terminales LED, primero en una posición, y luego intercambie las rojas y negras.

Si el diodo funciona correctamente, en una de las posiciones habrá una resistencia baja y en la otra, alta. De esta manera se determina que el diodo está funcionando y conduce corriente en una sola dirección. El diodo puede emitir una luz tenue durante la prueba.

De lo contrario, habrá un cortocircuito o una alta resistencia (abierta) en ambas posiciones. Entonces necesitas reemplazar el diodo de la linterna.

Ahora necesita desoldar el LED de la linterna y, observando la polaridad, soldar uno nuevo. Tenga cuidado al elegir un LED, considere su consumo de corriente y el voltaje para el que está diseñado.

Si descuida estos parámetros, en el mejor de los casos la linterna se secará rápidamente y, en el peor de los casos, el controlador fallará.

Un controlador es un dispositivo para alimentar un LED con una corriente estabilizada desde diferentes fuentes. Los controladores se fabrican industrialmente para el suministro de energía desde una red de 220 voltios, desde la red eléctrica de un automóvil: 12-14,7 voltios, desde baterías de iones de litio, por ejemplo, tamaño 18650. Las linternas más potentes están equipadas con un controlador.

Aumentar la potencia de la linterna.

Si no está satisfecho con el brillo de su linterna o ha descubierto cómo reemplazar el LED en una linterna y desea actualizarlo, antes de comprar modelos resistentes, estudie los principios básicos del funcionamiento de los LED y las limitaciones en su funcionamiento. .

A las matrices de diodos no les gusta el sobrecalentamiento: ¡este es el postulado principal! Y sustituir el LED de una linterna por uno más potente puede provocar esta situación. Presta atención a los modelos que llevan instalados diodos más potentes y compáralos con los tuyos, si son similares en tamaño y diseño cámbialos.

Si su linterna es más pequeña, necesitará refrigeración adicional. Escribimos más sobre cómo hacer radiadores con nuestras propias manos.

Si intenta instalar un gigante como el Cree MK-R en una linterna de llavero en miniatura, fallará rápidamente por sobrecalentamiento y será una pérdida de dinero. Es aceptable un ligero aumento de potencia (un par de vatios) sin actualizar la linterna.

De lo contrario, el proceso de sustitución de la marca de LED en una linterna por una más potente se describe arriba.

luces de policia

Estas linternas brillan intensamente y pueden actuar como medio de autodefensa. Sin embargo, también tienen problemas con los LED.

Cómo reemplazar el LED en una linterna de policía

Es muy difícil cubrir la amplia gama de modelos en un solo artículo, pero se pueden dar recomendaciones generales para la reparación.

1. Al reparar una linterna con una pistola paralizante, tenga cuidado, preferiblemente use guantes de goma para evitar descargas eléctricas.
2. Se montan linternas con protección contra el polvo y la humedad. grandes cantidades tornillos Se diferencian en longitud, así que tome nota de dónde desenroscó tal o cual tornillo.
3. El sistema óptico de la linterna Police permite ajustar el diámetro del punto de luz. Al desmontar el cuerpo, haga marcas en la posición en la que estaban las piezas antes de retirarlas, de lo contrario será difícil volver a colocar la unidad con la lente.

Es posible reemplazar el LED, la unidad convertidora de voltaje, el controlador y la batería utilizando un kit de soldadura estándar.

¿Qué tipo de LED se utilizan en las linternas chinas?

Muchos productos ahora se compran en Aliexpress, donde puede encontrar tanto productos originales como copias chinas que no se corresponden con la descripción indicada. El precio de estos dispositivos es comparable al precio del original.

En una linterna que dice ser LED Cree, es posible que en realidad no esté allí; en el mejor de los casos, habrá un diodo de un tipo francamente diferente, en el peor de los casos, uno que será difícil de distinguir del original en apariencia.

¿Qué podría implicar esto? Los LED baratos se fabrican en condiciones de baja tecnología y no producen la potencia declarada. Tienen baja eficiencia, por lo que tienen un mayor calentamiento de la caja y del cristal. Como ya se ha dicho, el sobrecalentamiento es el más enemigo malvado para dispositivos LED.

Esto sucede porque cuando se calienta, la corriente a través del semiconductor aumenta, como resultado de lo cual el calentamiento se vuelve aún más fuerte, la energía se libera aún más y esta avalancha conduce a la falla o rotura del LED.

Si intenta dedicar tiempo a buscar información, podrá determinar la originalidad del producto.

LatticeBright es un fabricante chino de LED que fabrica productos muy similares a Cree, probablemente una coincidencia de pensamiento de diseño (sarcasmo).

En los sustratos estos clones se ven así. Puede notar la variedad de formas de sustratos LED producidos en China.

Las falsificaciones se hacen con bastante habilidad, muchos vendedores no indican esta "marca" en la descripción del producto ni dónde se producen los LED para linternas. La calidad de estos diodos no es la peor entre la basura china, pero también está lejos del original.

Instalar un LED en lugar de una lámpara incandescente

Mucha gente tiene carreras de caballos o lámparas incandescentes que acumulan polvo en cosas viejas y puedes convertirlas fácilmente en LED. Para ello, existen soluciones ya preparadas o caseras.

Usando una bombilla rota y LED, con un poco de ingenio y soldadura, puedes hacer un excelente reemplazo.

En este caso, se necesita un cilindro de hierro para mejorar la disipación de calor del LED. A continuación, debe soldar todas las piezas entre sí y asegurarlas con pegamento.

Al ensamblar, tenga cuidado: evite cortocircuitar los cables; el pegamento caliente o el tubo termorretráctil ayudarán con esto. Se debe desoldar el contacto central de la lámpara; se formará un agujero. Pase el cable de la resistencia a través de él.

A continuación, debe soldar el cable libre del LED a la base y la resistencia al contacto central. Para una tensión de 12 voltios, se necesita una resistencia de 500 ohmios, y para una tensión de 5 V, de 50 a 100 ohmios, para la alimentación desde una batería de iones de litio de 3,7 V, de 10 a 25 ohmios.

Seleccionar un LED para una linterna es mucho más difícil que reemplazarlo. Es necesario tener en cuenta muchos parámetros: desde el brillo y el ángulo de dispersión hasta el calentamiento de la carcasa.

Además, no debemos olvidarnos de la alimentación de los diodos. Si domina todo lo descrito anteriormente, sus dispositivos brillarán durante mucho tiempo y con alta calidad.

Casi todos los automovilistas están familiarizados con el problema del fallo rápido de las lámparas LED. Que suelen colocarse en las luces de posición, durante el día. luces de marcha(DRL) u otras luces.
Normalmente estos Bombillas led Tienen bajo consumo de energía y corriente. Lo que, de hecho, determina su elección.
El propio LED puede funcionar fácilmente en condiciones óptimas durante más de 50.000 horas, pero en un coche, especialmente en uno doméstico, a veces no es suficiente para un mes. Primero, el LED comienza a parpadear y luego se apaga por completo.

¿Qué explica esto?

Estabilizador de voltaje simple para LED

• - un trozo de PCB para la placa,

Circuito estabilizador

Conjunto estabilizador para LED

El principal parámetro eléctrico de los diodos emisores de luz (LED) es su corriente de funcionamiento. Cuando vemos el voltaje de funcionamiento en la tabla de características del LED, debemos entender que estamos hablando acerca de sobre la caída de voltaje a través del LED cuando fluye la corriente de operación. Es decir, la corriente de funcionamiento determina el voltaje de funcionamiento del LED. Por lo tanto, sólo un estabilizador de corriente para LED puede garantizar su funcionamiento fiable.

Objeto y principio de funcionamiento.

Los estabilizadores deben proporcionar una corriente de funcionamiento constante para los LED cuando la fuente de alimentación tiene problemas con desviaciones de voltaje de la norma (le interesará saberlo). Una corriente de funcionamiento estable es necesaria principalmente para proteger el LED contra el sobrecalentamiento. Después de todo, si se excede la corriente máxima permitida, los LED fallan. Además, la estabilidad de la corriente de funcionamiento garantiza la constancia del flujo luminoso del dispositivo, por ejemplo, en caso de descarga de baterías o fluctuaciones de voltaje en la red de suministro.

Los estabilizadores de corriente para LED tienen diferentes tipos La ejecución y la abundancia de opciones de diseño son agradables a la vista. La figura muestra los tres circuitos estabilizadores de semiconductores más populares.

1. Esquema a) - Estabilizador paramétrico. En este circuito, el diodo zener establece un voltaje constante en la base del transistor, que está conectado según el circuito seguidor del emisor. Debido a la estabilidad del voltaje en la base del transistor, el voltaje a través de la resistencia R también es constante. En virtud de la ley de Ohm, la corriente a través de la resistencia tampoco cambia. Dado que la corriente de la resistencia es igual a la corriente del emisor, las corrientes del emisor y del colector del transistor son estables. Al incluir la carga en el circuito colector, obtenemos una corriente estabilizada.
2. Esquema b). En el circuito, el voltaje a través de la resistencia R se estabiliza de la siguiente manera. A medida que aumenta la caída de voltaje en R, el primer transistor se abre más. Esto conduce a una disminución de la corriente de base del segundo transistor. El segundo transistor se cierra ligeramente y el voltaje en R se estabiliza.
3. Esquema c). En el tercer circuito, la corriente de estabilización está determinada por la corriente inicial del transistor de efecto de campo. Es independiente del voltaje aplicado entre el drenaje y la fuente.

En los circuitos a) y b), la corriente de estabilización está determinada por el valor de la resistencia R. Al utilizar una resistencia sublínea en lugar de una resistencia constante, se puede regular la corriente de salida de los estabilizadores.

Los fabricantes de componentes electrónicos producen muchos chips reguladores de LED. Por lo tanto, en la actualidad, los estabilizadores integrados se utilizan con mayor frecuencia en productos industriales y diseños de radioaficionados. leer sobre todo formas posibles Es posible conectar LED.

Revisión de modelos famosos.

La mayoría de los microcircuitos para alimentar LED se fabrican en forma de convertidores de voltaje por impulsos. Convertidores en los que el papel de un dispositivo de almacenamiento es energía eléctrica realizadas por un inductor (estrangulador) se denominan impulsores. En los amplificadores, la conversión de voltaje se produce debido al fenómeno de autoinducción. En la figura se muestra uno de los circuitos de refuerzo típicos.

El circuito estabilizador actual funciona de la siguiente manera. Un interruptor de transistor ubicado dentro del microcircuito cierra periódicamente el inductor al cable común. En el momento en que se abre el interruptor, surge una FEM de autoinducción en el inductor, que es rectificada por un diodo. Es característico que la fuerza electromagnética de autoinducción pueda exceder significativamente el voltaje de la fuente de energía.

Como puede ver en el diagrama, se requieren muy pocos componentes para fabricar un amplificador en el TPS61160 fabricado por Texas Instruments. Los accesorios principales son el inductor L1, el diodo Schottky D1, que rectifica el voltaje del pulso en la salida del convertidor, y el conjunto R.

La resistencia realiza dos funciones. En primer lugar, la resistencia limita la corriente que fluye a través de los LED y, en segundo lugar, la resistencia sirve como elemento comentario(una especie de sensor). Se le quita el voltaje de medición y los circuitos internos del chip estabilizan la corriente que fluye a través del LED en un nivel determinado. Al cambiar el valor de la resistencia, puede cambiar la corriente de los LED.

El convertidor TPS61160 funciona a una frecuencia de 1,2 MHz, la corriente de salida máxima puede ser de 1,2 A. Con el microcircuito, puede alimentar hasta diez LED conectados en serie. El brillo de los LED se puede cambiar aplicando una señal PWM de ciclo de trabajo variable a la entrada de "control de brillo". La eficiencia del circuito anterior es aproximadamente del 80%.

Cabe señalar que los amplificadores se utilizan generalmente cuando el voltaje entre los LED es mayor que el voltaje de la fuente de alimentación. En los casos en los que es necesario reducir el voltaje, se suelen utilizar estabilizadores lineales. MAXIM ofrece una línea completa de estabilizadores MAX16xxx. En la figura se muestra un diagrama de conexión típico y la estructura interna de dichos microcircuitos.

Como se puede ver desde diagrama de bloques, la estabilización de la corriente del LED se realiza mediante un transistor de efecto de campo de canal P. El voltaje de error se elimina de la resistencia R sens y se suministra al circuito de control de campo. Dado que el transistor de efecto de campo funciona en modo lineal, la eficiencia de dichos circuitos es notablemente menor que la de los circuitos convertidores de impulsos.

La línea MAX16xxx de circuitos integrados se utiliza a menudo en aplicaciones automotrices. El voltaje de entrada máximo de los chips es de 40 V, la corriente de salida es de 350 mA. Ellos, al igual que los estabilizadores de conmutación, permiten la atenuación PWM.

Estabilizador en LM317

Como estabilizador de corriente para LED, puede utilizar no solo chips especializados. El circuito LM317 es muy popular entre los radioaficionados.

LM317 es un regulador de voltaje lineal clásico con muchos análogos. En nuestro país, este microcircuito se conoce como KR142EN12A. En la figura se muestra un circuito típico para conectar LM317 como estabilizador de voltaje.

Para convertir este circuito en un estabilizador de corriente, basta con excluir la resistencia R1 del circuito. La inclusión del LM317 como estabilizador de corriente lineal es la siguiente.

Calcular este estabilizador es bastante sencillo. Basta calcular el valor de la resistencia R1 sustituyendo el valor actual en la siguiente fórmula:

La potencia disipada por la resistencia es igual a:

Estabilizador ajustable

El circuito anterior se puede convertir fácilmente en un estabilizador ajustable. Para hacer esto, reemplace la resistencia constante R1 con un potenciómetro. El diagrama se verá así:

Cómo hacer un estabilizador para un LED con tus propias manos.

Todos los esquemas de estabilizadores anteriores utilizan una cantidad mínima de piezas. Por lo tanto, incluso un radioaficionado novato que haya dominado las habilidades de trabajar con un soldador puede ensamblar tales estructuras de forma independiente. Los diseños del LM317 son especialmente sencillos. Ni siquiera necesitas desarrollarlos para hacerlos. placa de circuito impreso. Basta soldar una resistencia adecuada entre el pin de referencia del microcircuito y su salida.

Además, se deben soldar dos conductores flexibles a la entrada y salida del microcircuito y el diseño estará listo. Si se utiliza un estabilizador de corriente en el LM317, está destinado a alimentar LED potente, el microcircuito debe estar equipado con un radiador que asegure la eliminación del calor. Como radiador, puede utilizar una pequeña placa de aluminio con un área de 15 a 20 centímetros cuadrados.

Al crear diseños de refuerzo, puede utilizar bobinas de filtro de varias fuentes de alimentación como estranguladores. Por ejemplo, los anillos de ferrita de las fuentes de alimentación de computadoras son muy adecuados para estos fines, alrededor de ellos deben enrollarse varias docenas de vueltas de alambre esmaltado con un diámetro de 0,3 mm.

¿Qué estabilizador usar en un coche?

Hoy en día, los entusiastas de los automóviles se dedican a menudo a mejorar la tecnología de iluminación de sus coches, utilizando LED o tiras de led(leer,). Se sabe que el voltaje de la red de a bordo de un automóvil puede variar mucho según el modo de funcionamiento del motor y del generador. Por eso, en el caso de un coche, es especialmente importante utilizar no un estabilizador de 12 voltios, sino uno diseñado para un tipo específico de LED.

Para un automóvil, podemos recomendar diseños basados ​​en LM317. También puede utilizar una de las modificaciones de un estabilizador lineal con dos transistores, en el que se utiliza un potente transistor de efecto de campo de canal N como elemento de potencia. A continuación se muestran opciones para dichos esquemas, incluido el esquema.

Conclusión

En resumen, podemos decir que para un funcionamiento confiable de las estructuras LED, deben alimentarse mediante estabilizadores de corriente. Muchos circuitos estabilizadores son simples y fáciles de hacer usted mismo. Esperamos que la información proporcionada en el material sea de utilidad para todos los interesados ​​en este tema.

A pesar de la amplia selección en las tiendas. linternas LED varios diseños, los radioaficionados están desarrollando sus propias versiones de circuitos para alimentar LED blancos superbrillantes. Básicamente, la tarea se reduce a cómo alimentar un LED con una sola batería o acumulador y realizar investigaciones prácticas.

Una vez recibido resultado positivo, se desmonta el diagrama, se colocan las piezas en una caja, se completa la experiencia, surge la satisfacción moral. A menudo la investigación se detiene ahí, pero a veces la experiencia de ensamblar una unidad específica en una placa se convierte en un diseño real, realizado de acuerdo con todas las reglas del arte. A continuación consideramos varios circuitos simples desarrollados por radioaficionados.

En algunos casos, es muy difícil determinar quién es el autor del esquema, ya que el mismo esquema aparece en diferentes sitios y en diferentes artículos. A menudo, los autores de artículos escriben honestamente que este artículo se encontró en Internet, pero se desconoce quién publicó este diagrama por primera vez. Muchos circuitos simplemente se copian de los tableros de las mismas linternas chinas.

¿Por qué se necesitan convertidores?

El caso es que la caída de voltaje directo es, por regla general, al menos 2,4...3,4 V, por lo que es simplemente imposible encender un LED con una batería con un voltaje de 1,5 V, y más aún con una batería. con un voltaje de 1,2V. Hay dos salidas aquí. Utilice una batería de tres o más celdas galvánicas o construya al menos la más simple.

Es el convertidor el que te permitirá alimentar la linterna con una sola batería. Esta solución reduce el coste de las fuentes de alimentación y, además, permite un uso más completo: ¡muchos convertidores funcionan con una descarga profunda de la batería de hasta 0,7 V! El uso de un convertidor también le permite reducir el tamaño de la linterna.

El circuito es un oscilador de bloqueo. Este es uno de los circuitos electrónicos clásicos, por lo que si se ensambla correctamente y está en buen estado de funcionamiento, comienza a funcionar de inmediato. Lo principal en este circuito es enrollar correctamente el transformador Tr1 y no confundir la fase de los devanados.

Como núcleo para el transformador, puede utilizar un anillo de ferrita de una placa inutilizable. Basta enrollar varias vueltas de cable aislado y conectar los devanados, como se muestra en la siguiente figura.

El transformador se puede enrollar con alambre devanado como PEV o PEL con un diámetro de no más de 0,3 mm, lo que permitirá colocar un número ligeramente mayor de vueltas en el anillo, al menos 10...15, lo que un poco mejorar el funcionamiento del circuito.

Los devanados deben enrollarse en dos cables y luego conectar los extremos de los devanados como se muestra en la figura. El comienzo de los devanados en el diagrama se muestra con un punto. Puedes usar cualquier bajo consumo. transistor npn Conductividad: KT315, KT503 y similares. Hoy en día es más fácil encontrar un transistor importado como el BC547.

Si no tiene un transistor n-p-n a mano, puede utilizar, por ejemplo, KT361 o KT502. Sin embargo, en este caso tendrás que cambiar la polaridad de la batería.

La resistencia R1 se selecciona en función del mejor brillo del LED, aunque el circuito funciona incluso si simplemente se reemplaza con un puente. El diagrama anterior está pensado simplemente "por diversión", para realizar experimentos. Entonces, después de ocho horas de funcionamiento continuo con un LED, la batería cae de 1,5 V a 1,42 V. Podemos decir que casi nunca se descarga.

Para estudiar la capacidad de carga del circuito, puedes intentar conectar varios LED más en paralelo. Por ejemplo, con cuatro LED el circuito continúa funcionando de manera bastante estable, con seis LED el transistor comienza a calentarse, con ocho LED el brillo cae notablemente y el transistor se calienta mucho. Pero el plan sigue funcionando. Pero esto es sólo para la investigación científica, ya que el transistor no funcionará durante mucho tiempo en este modo.

Si planeas crear una linterna simple basada en este circuito, tendrás que agregar un par de piezas más, lo que asegurará un brillo más brillante del LED.

Es fácil ver que en este circuito el LED no se alimenta mediante pulsaciones, sino corriente continua. Naturalmente, en este caso el brillo del resplandor será ligeramente mayor y el nivel de pulsaciones de la luz emitida será mucho menor. Cualquier diodo de alta frecuencia, por ejemplo, KD521 (), será adecuado como diodo.

Convertidores con estrangulador

Otro diagrama más simple se muestra en la siguiente figura. Es algo más complicado que el circuito de la Figura 1, contiene 2 transistores, pero en lugar de un transformador con dos devanados solo tiene el inductor L1. Un estrangulador de este tipo se puede enrollar en un anillo de la misma lámpara de bajo consumo, para lo cual será necesario enrollar solo 15 vueltas de alambre con un diámetro de 0,3...0,5 mm.

Con la configuración del inductor especificada en el LED, puede obtener un voltaje de hasta 3,8 V (la caída de voltaje directo en el LED 5730 es de 3,4 V), que es suficiente para alimentar un LED de 1 W. La configuración del circuito implica seleccionar la capacitancia del condensador C1 en el rango de ±50% del brillo máximo del LED. El circuito está operativo cuando la tensión de alimentación se reduce a 0,7 V, lo que garantiza el máximo uso de la capacidad de la batería.

Si el circuito considerado se complementa con un rectificador en el diodo D1, un filtro en el condensador C1 y un diodo Zener D2, obtendrá una fuente de alimentación de baja potencia que puede usarse para alimentar circuitos de amplificador operacional u otros componentes electrónicos. En este caso, la inductancia del inductor se selecciona dentro del rango de 200...350 μH, el diodo D1 con barrera Schottky, el diodo Zener D2 se selecciona de acuerdo con el voltaje del circuito alimentado.

Con una combinación exitosa de circunstancias, utilizando un convertidor de este tipo se puede obtener un voltaje de salida de 7...12V. Si planea utilizar el convertidor para alimentar solo LED, puede excluir del circuito el diodo Zener D2.

Todos los circuitos considerados son las fuentes de voltaje más simples: la limitación de la corriente a través del LED se realiza de la misma manera que se hace en varios llaveros o en encendedores con LED.

El LED, a través del botón de encendido, sin ninguna resistencia limitadora, se alimenta con 3...4 pequeñas baterías de disco, cuya resistencia interna limita la corriente a través del LED a un nivel seguro.

Circuitos de retroalimentación actuales

Pero un LED es, al fin y al cabo, un dispositivo actual. No en vano la documentación de los LED indica corriente continua. Por lo tanto, los verdaderos circuitos de alimentación de LED contienen retroalimentación de corriente: una vez que la corriente a través del LED alcanza un cierto valor, la etapa de salida se desconecta de la fuente de alimentación.

Los estabilizadores de voltaje funcionan exactamente de la misma manera, solo que hay retroalimentación de voltaje. A continuación se muestra un circuito para alimentar LED con retroalimentación actual.

Tras un examen más detenido, se puede ver que la base del circuito es el mismo oscilador de bloqueo ensamblado en el transistor VT2. El transistor VT1 es el de control en el circuito de retroalimentación. La retroalimentación en este esquema funciona de la siguiente manera.

Los LED funcionan con voltaje que se acumula en un condensador electrolítico. El condensador se carga a través de un diodo. voltaje de pulso del colector del transistor VT2. El voltaje rectificado se utiliza para alimentar los LED.

La corriente a través de los LED pasa por el siguiente camino: la placa positiva del condensador, los LED con resistencias limitadoras, la resistencia de retroalimentación de corriente (sensor) Roc, la placa negativa del condensador electrolítico.

En este caso, se crea una caída de voltaje Uoc=I*Roc a través de la resistencia de retroalimentación, donde I es la corriente a través de los LED. A medida que aumenta el voltaje (después de todo, el generador funciona y carga el capacitor), la corriente a través de los LED aumenta y, en consecuencia, aumenta el voltaje a través de la resistencia de retroalimentación Roc.

Cuando Uoc alcanza 0,6 V, el transistor VT1 se abre, cerrando la unión base-emisor del transistor VT2. El transistor VT2 se cierra, el generador de bloqueo se detiene y deja de cargar el condensador electrolítico. Bajo la influencia de una carga, el condensador se descarga y el voltaje a través del condensador cae.

Reducir el voltaje en el capacitor conduce a una disminución de la corriente a través de los LED y, como resultado, a una disminución del voltaje de retroalimentación Uoc. Por tanto, el transistor VT1 se cierra y no interfiere con el funcionamiento del generador de bloqueo. El generador arranca y todo el ciclo se repite una y otra vez.

Al cambiar la resistencia de la resistencia de retroalimentación, puede variar la corriente a través de los LED dentro de un amplio rango. Estos circuitos se denominan estabilizadores de corriente de pulso.

Estabilizadores de corriente integrales

Actualmente, los estabilizadores de corriente para LED se producen en una versión integrada. Los ejemplos incluyen microcircuitos especializados ZXLD381, ZXSC300. Los circuitos que se muestran a continuación están tomados de la hoja de datos de estos chips.

La figura muestra el diseño del chip ZXLD381. Contiene un generador PWM (Pulse Control), un sensor de corriente (Rsense) y un transistor de salida. Sólo hay dos partes colgantes. Este LED LED y acelerar L1. En la siguiente figura se muestra un diagrama de conexión típico. El microcircuito se produce en el paquete SOT23. La frecuencia de generación de 350 KHz está establecida por condensadores internos; no se puede cambiar. La eficiencia del dispositivo es del 85%, es posible arrancar bajo carga incluso con una tensión de alimentación de 0,8V.

El voltaje directo del LED no debe ser superior a 3,5 V, como se indica en la línea inferior debajo de la figura. La corriente a través del LED se controla cambiando la inductancia del inductor, como se muestra en la tabla del lado derecho de la figura. La columna del medio muestra la corriente máxima, la última columna muestra la corriente promedio a través del LED. Para reducir el nivel de ondulación y aumentar el brillo del resplandor, es posible utilizar un rectificador con filtro.

Aquí utilizamos un LED con un voltaje directo de 3,5 V, un diodo D1 de alta frecuencia con una barrera Schottky y un condensador C1 preferiblemente con una resistencia en serie equivalente baja (ESR baja). Estos requisitos son necesarios para aumentar la eficiencia general del dispositivo, calentando lo menos posible el diodo y el condensador. La corriente de salida se selecciona seleccionando la inductancia del inductor dependiendo de la potencia del LED.

Se diferencia del ZXLD381 en que no tiene un transistor de salida interno ni una resistencia de sensor de corriente. Esta solución le permite aumentar significativamente la corriente de salida del dispositivo y, por lo tanto, utilizar un LED de mayor potencia.

Se utiliza una resistencia externa R1 como sensor de corriente, al cambiar cuyo valor se puede configurar la corriente requerida según el tipo de LED. Esta resistencia se calcula utilizando las fórmulas proporcionadas en la hoja de datos del chip ZXSC300. No presentaremos estas fórmulas aquí; si es necesario, es fácil encontrar una hoja de datos y buscar las fórmulas desde allí. La corriente de salida está limitada únicamente por los parámetros del transistor de salida.

Cuando enciendes todos los circuitos descritos por primera vez, es recomendable conectar la batería a través de una resistencia de 10 Ohm. Esto ayudará a evitar la muerte del transistor si, por ejemplo, los devanados del transformador están conectados incorrectamente. Si el LED se enciende con esta resistencia, entonces se puede quitar la resistencia y se pueden realizar más ajustes.

Borís Aladyshkin

Los LED, como fuentes de radiación óptica, tienen ventajas innegables: pequeñas dimensiones, alto brillo con corriente mínima (unidades de mA) y eficiencia.

Pero debido a características tecnológicas, no pueden brillar con un voltaje inferior a 1,6... 1,8 V. Esta circunstancia limita drásticamente la posibilidad de utilizar emisores LED en una amplia clase de dispositivos que tienen una fuente de alimentación de bajo voltaje, generalmente desde una sola celda galvánica. .

A pesar de la evidente relevancia del problema del suministro de energía de bajo voltaje a las fuentes de radiación óptica LED, se conoce un número muy limitado de soluciones de circuitos en las que los autores intentaron resolver este problema.

En este sentido, a continuación se muestra una descripción general de los circuitos de alimentación de LED desde una fuente de voltaje bajo (0,25...1,6 V). La variedad de circuitos presentados en este capítulo se puede reducir a dos tipos principales de conversión de voltaje. nivel bajo en lo alto. Se trata de circuitos con dispositivos de almacenamiento de energía capacitivos e inductivos [Rk 5/00-23].

Duplicador de voltaje

La Figura 1 muestra el circuito de alimentación del LED utilizando el principio de duplicar el voltaje de suministro. El generador de impulsos de baja frecuencia se fabrica utilizando transistores de diferentes estructuras: KT361 y KT315.

La frecuencia de repetición del pulso está determinada por la constante de tiempo R1C1 y la duración de los pulsos está determinada por la constante de tiempo R2C1. Desde la salida del generador, se suministran pulsos cortos a través de la resistencia R4 a la base del transistor VT3, cuyo circuito colector incluye un LED rojo HL1 (AL307KM) y un diodo de germanio VD1 de tipo D9.

Un condensador electrolítico C2 de alta capacidad está conectado entre la salida del generador de impulsos y el punto de conexión entre el LED y el diodo de germanio.

Durante una pausa larga entre pulsos (el transistor VT2 está cerrado y no conduce corriente), este condensador se carga a través del diodo VD1 y la resistencia R3 al voltaje de la fuente de alimentación. Al generar un pulso corto, el transistor VT2

se abre. La placa cargada negativamente del condensador C2 está conectada al bus de alimentación positivo. El diodo VD1 está apagado. El condensador cargado C2 está conectado en serie con la fuente de alimentación.

El voltaje total se aplica al circuito LED, la unión emisor-colector del transistor VT3. Dado que el transistor VT3 se desbloquea con el mismo pulso, su resistencia emisor-colector se vuelve pequeña.

Por lo tanto, se aplica brevemente al LED casi el doble de la tensión de alimentación (excluyendo pérdidas menores): sigue un destello brillante. Después de esto, el proceso de carga y descarga del condensador C2 se repite periódicamente.

Arroz. 1. Diagrama esquemático Duplicador de voltaje para alimentar el LED.

Dado que los LED pueden funcionar con corrientes de impulsos de corta duración decenas de veces superiores a los valores nominales, el LED no sufre daños.

Si es necesario aumentar la confiabilidad de los emisores LED con fuente de alimentación de bajo voltaje y ampliar el rango de voltaje de suministro hacia arriba, se debe conectar una resistencia limitadora de corriente con una resistencia de decenas o cientos de ohmios en serie con el LED.

Cuando se utiliza un LED del tipo AL307KM con un voltaje del inicio de un brillo apenas perceptible de 1,35... 1,4 V y un voltaje al que, sin resistencia limitante, la corriente a través del LED es 20 mA, 1,6... 1,7 V, el voltaje de funcionamiento del generador, presentado en la Figura 1, es 0,8... 1,6 V.

Los límites del rango se determinan experimentalmente de la misma manera: el inferior indica el voltaje al que el LED comienza a brillar, el superior indica el voltaje al que la corriente consumida por todo el dispositivo es de aproximadamente 20 mA, es decir no supera en la mayoría condiciones desfavorables límite de corriente de funcionamiento a través del LED y, al mismo tiempo, del propio convertidor.

Como se señaló anteriormente, el generador (Figura 1) funciona en modo pulsado, lo que es, por un lado, una desventaja del circuito, pero por otro lado, una ventaja, ya que permite generar destellos de luz brillantes que atraer la atención.

El generador es bastante económico, ya que la corriente media consumida por el dispositivo es pequeña. Al mismo tiempo, el circuito debe utilizar un condensador electrolítico de alta capacidad (C2) de bajo voltaje, pero bastante voluminoso.

Versión simplificada del convertidor de voltaje.

La Figura 2 muestra una versión simplificada del generador, que funciona de manera similar al descrito anteriormente. El generador, que utiliza un condensador electrolítico de pequeño tamaño, funciona con una tensión de alimentación de 0,9 a 1,6 V.

La corriente promedio consumida por el dispositivo no excede los 3 mA con una frecuencia de repetición de pulso de aproximadamente 2 Hz. El brillo de los destellos de luz generados es ligeramente menor que en el esquema anterior.

Arroz. 2. Circuito de un convertidor de voltaje simple de bajo voltaje que utiliza dos transistores de 0,9 V a 2 V.

Generador mediante cápsula telefónica.

El generador mostrado en la Fig. 9.3, utiliza como carga la cápsula telefónica TK-67. Esto permite aumentar la amplitud de los pulsos generados y así reducir el límite inferior del inicio del funcionamiento del generador en 200 mV.

Al cambiar a una frecuencia de generación más alta, es posible "bombear" (convertir) energía continuamente y reducir significativamente la capacitancia de los condensadores.

Arroz. 3. Diagrama de circuito de un generador convertidor de voltaje de bajo voltaje mediante una bobina telefónica.

Generador con tensión de salida duplicada.

La Figura 4 muestra un generador con una etapa de salida que duplica el voltaje de salida. Cuando el transistor VT3 está cerrado, solo se aplica una pequeña tensión de alimentación al LED.

La resistencia eléctrica del LED es alta debido a la pronunciada no linealidad de la característica corriente-voltaje y es mucho mayor que la resistencia de la resistencia R6. Por lo tanto, el condensador C2 está conectado a la fuente de alimentación a través de las resistencias R5 y R6.

Arroz. 4. Circuito de un convertidor de bajo voltaje con duplicación del voltaje de salida.

Aunque se utiliza la resistencia R6 en lugar de un diodo de germanio, el principio de funcionamiento del duplicador de voltaje sigue siendo el mismo: cargar el condensador C2 con el transistor VT3 cerrado a través de las resistencias R5 y R6, y luego conectar el condensador cargado en serie con la fuente de alimentación.

Cuando se aplica un voltaje duplicado de esta manera, la resistencia dinámica del LED en una sección más pronunciada de la característica corriente-voltaje se vuelve de aproximadamente 100 ohmios o menos durante la descarga del capacitor, que es mucho menor que la resistencia de la resistencia. R6 desviando el condensador.

El uso de la resistencia R6 en lugar de un diodo de germanio le permite ampliar el rango operativo de voltajes de suministro (de 0,8 a 6 V). Si hubiera un diodo de germanio en el circuito, la tensión de alimentación del dispositivo se limitaría a 1,6...1,8 V.

Si se aumentara aún más la tensión de alimentación, la corriente a través del LED y el diodo de germanio aumentaría hasta un valor inaceptablemente alto y se producirían daños irreversibles.

Convertidor basado en generador AF

En el generador presentado en la Figura 5, simultáneamente con los pulsos de luz, se generan pulsos de frecuencia de sonido. La frecuencia de las señales de sonido está determinada por los parámetros del circuito oscilatorio formado por el devanado de la cápsula del teléfono y el condensador C2.

Arroz. 5. Diagrama esquemático de un convertidor de voltaje para un LED basado en un generador AF.

Convertidores de tensión basados ​​en multivibradores.

Las fuentes de alimentación LED basadas en multivibradores se muestran en las Figuras 6 y 7. El primer circuito se basa en un multivibrador asimétrico que, al igual que los dispositivos (Figuras 1 a 5), ​​produce pulsos cortos con una pausa entre pulsos larga.

Arroz. 6. Convertidor de tensión de baja tensión basado en un multivibrador asimétrico.

Almacenamiento de energía: el condensador electrolítico SZ se carga periódicamente desde la fuente de alimentación y se descarga al LED, sumando su voltaje al voltaje de suministro.

A diferencia del circuito anterior, el generador (Fig. 7) asegura que el LED brille continuamente. El dispositivo se basa en un multivibrador simétrico y funciona a frecuencias más altas.

Arroz. 7. Convertidor para alimentar el LED desde una fuente de bajo voltaje de 0,8 - 1,6V.

En este sentido, la capacitancia de los condensadores en este circuito es 3...4 órdenes de magnitud menor. Al mismo tiempo, el brillo del resplandor se reduce notablemente y la corriente promedio consumida por el generador con un voltaje de fuente de alimentación de 1,5 6 no supera los 3 mA.

Convertidores de voltaje con conexión en serie de transistores.

Arroz. 8. Convertidor de voltaje con conexión en serie de transistores. diferentes tipos conductividad.

Los generadores que se muestran a continuación en las Figuras 8 a 13 utilizan un elemento algo inusual como elemento activo. conexión en serie Además, transistores de diferentes tipos de conductividad están cubiertos por retroalimentación positiva.

Arroz. 9. Convertidor de voltaje de dos transistores para un LED mediante una bobina de teléfono.

El condensador de retroalimentación positiva (Figura 8) actúa simultáneamente como un dispositivo de almacenamiento de energía para obtener un voltaje suficiente para alimentar el LED.

Un diodo de germanio (o una resistencia que lo reemplace, Fig. 12) está conectado en paralelo a la transición base-colector del transistor VT2 (tipo KT361).

En un generador con circuito RC (Fig.8), debido a importantes pérdidas de voltaje en las uniones de semiconductores, el voltaje de funcionamiento del dispositivo es 1,1... 1,6 V.

Fue posible reducir significativamente el límite inferior del voltaje de suministro cambiando a la versión LC del circuito del generador utilizando dispositivos de almacenamiento de energía inductivos (Fig. 9 - 13).

Arroz. 10. Circuito de un convertidor de voltaje simple de bajo voltaje 0,75V -1,5V a 2V basado en un oscilador LC.

Se utiliza una cápsula telefónica como dispositivo de almacenamiento de energía inductivo en el primer circuito (Fig. 9). Simultáneamente con los destellos de luz, el generador emite señales acústicas.

Cuando la capacidad del condensador aumenta a 200 μF, el generador cambia a un modo de funcionamiento económico pulsado, produciendo luz intermitente y señales de sonido.

La transición a frecuencias operativas más altas es posible mediante el uso de un inductor de pequeño tamaño con un factor de alta calidad. En este sentido, es posible reducir significativamente el volumen del dispositivo y reducir el límite inferior de la tensión de alimentación (Fig. 10 - 13).

Como inductancia se utilizó la bobina del circuito de frecuencia intermedia del receptor de radio VEF con una inductancia de 260 μH. En la Fig. 11, 12 muestran los tipos de tales generadores.

Arroz. 11. Circuito de un convertidor de voltaje de bajo voltaje para un LED con una bobina del circuito IF del receptor.

Arroz. 12. Esquema convertidor sencillo voltaje para el LED con una bobina del circuito IF del receptor.

Finalmente, la Figura 13 muestra la versión más simplificada del dispositivo, en la que se utiliza un LED en lugar de un condensador de circuito oscilante.

Los convertidores de voltaje tipo condensador (con duplicación de voltaje) utilizados para alimentar los emisores LED pueden, en teoría, reducir el voltaje de suministro operativo a solo el 60% (límite, valor ideal — 50%).

Arroz. 13. Un convertidor de voltaje de bajo voltaje muy simple con un LED encendido en lugar de un capacitor.

El uso de multiplicadores de tensión multietapa para estos fines no es prometedor debido al aumento progresivo de las pérdidas y a la disminución de la eficiencia del convertidor.

Los convertidores con almacenamiento de energía inductivo son más prometedores, ya que reducen aún más la tensión de funcionamiento de los generadores que garantizan el funcionamiento de los LED. Al mismo tiempo, alta eficiencia y simplicidad del circuito convertidor.

Convertidores de tensión de tipo inductivo e inductivo-capacitivo.

Las figuras 14 a 18 muestran convertidores para alimentar LED de tipo inductivo e inductivo-capacitivo, fabricados a base de generadores que utilizan análogos de un transistor de efecto de campo de inyección como elemento activo [Rk 5/00-23].

Arroz. 14. Diagrama de circuito de un convertidor de voltaje de bajo voltaje de 1-6V a 2V de tipo inductivo-capacitivo.

El convertidor que se muestra en la Figura 14 es un dispositivo de tipo inductivo-capacitivo. El generador de impulsos está fabricado sobre un análogo de un transistor de efecto de campo de inyección (transistores VT1 y VT2).

Los elementos que determinan la frecuencia de funcionamiento de generación en el rango de audiofrecuencia son la cápsula telefónica BF1 (tipo TK-67), el condensador C1 y la resistencia R1. Los impulsos cortos generados por el generador llegan a la base del transistor VT3 y lo abren.

Al mismo tiempo se produce la carga/descarga del acumulador de energía capacitivo (condensador C2). Cuando llega un pulso, la placa cargada positivamente del condensador C2 se conecta al bus común a través del transistor VT2, que está abierto mientras dura el pulso. El diodo VD1 se cierra, el transistor VT3 se abre.

Por tanto, una fuente de alimentación y un condensador cargado C2 se conectan en serie al circuito de carga (LED HL1), lo que da como resultado un destello brillante del LED.

El transistor VT3 le permite ampliar el rango de voltajes operativos del convertidor. El dispositivo funciona con voltajes de 1,0 a 6,0 V. Recordemos que el límite inferior corresponde a un brillo apenas perceptible del LED y el límite superior corresponde al consumo de corriente del dispositivo de 20 mA.

En la región de voltajes bajos (hasta 1,45 V), la generación de sonido no es audible, aunque a medida que aumenta posteriormente el voltaje de suministro, el dispositivo comienza a producir señales de sonido, cuya frecuencia disminuye con bastante rapidez.

La transición a frecuencias de funcionamiento más altas (Fig. 15) mediante el uso de una bobina de alta frecuencia permite reducir la capacitancia del condensador que "bombea" energía (condensador C1).

Arroz. 15. Diagrama esquemático de un convertidor de tensión de baja tensión con un generador de alta frecuencia.

Se utiliza un transistor de efecto de campo VT3 (KP103G) como elemento clave que conecta el LED al bus de alimentación "positivo" durante el período de repetición del pulso. Como resultado, el rango de tensión de funcionamiento de este convertidor se ha ampliado a 0,7... 10 V.

En las Figuras 16 y 17 se muestran dispositivos notablemente simplificados, pero que funcionan dentro de un rango limitado de voltajes de suministro. Proporcionan iluminación LED en el rango de 0,7...1,5 V (a R1=680 ohmios) y 0,69...1, 2 V (a R1=0 Ohm), así como de 0,68 a 0,82 V (Fig. 17).

Arroz. 16. Diagrama esquemático de un convertidor de tensión de baja tensión simplificado con un generador de alta frecuencia.

Arroz. 17. Convertidor de tensión de baja tensión simplificado con un generador de RF y una cápsula telefónica a modo de bobina.

El generador más simple se basa en un análogo de un transistor de efecto de campo de inyección (Fig. 18), donde el LED actúa simultáneamente como un capacitor y es la carga del generador. El dispositivo funciona en un rango bastante estrecho de voltajes de suministro, pero el brillo del LED es bastante alto, ya que el convertidor (Fig. 18) es puramente inductivo y tiene una alta eficiencia.

Arroz. 18. Convertidor de tensión de baja tensión con generador basado en un análogo de un transistor de efecto de campo de inyección.

El siguiente tipo de convertidor es bastante conocido y más tradicional. Se trata de convertidores de tipo transformador y autotransformador.

En la Fig. La Figura 19 muestra un generador tipo transformador para alimentar LED con voltaje de bajo voltaje. El generador contiene sólo tres elementos, uno de los cuales es un diodo emisor de luz.

Sin LED, el dispositivo es un simple oscilador de bloqueo y bastante Alto voltaje. Si utiliza un LED como carga del generador, comienza a brillar intensamente incluso con un voltaje de suministro bajo (0,6...0,75 V).

Arroz. 19. Circuito de un convertidor tipo transformador para alimentar LED con voltaje de bajo voltaje.

En este circuito (Fig. 19), los devanados del transformador tienen 20 vueltas de cable PEV 0,23. Como núcleo del transformador se utilizó un anillo de ferrita M1000 (1000NM) K 10x6x2,5. ¡En ausencia de generación, las conclusiones de uno de los devanados del transformador son las siguientes! intercambio.

El convertidor que se muestra en la Figura 20 tiene el voltaje de suministro más bajo de todos los dispositivos considerados. Se logró una reducción significativa en el límite inferior de la tensión de funcionamiento optimizando la elección del número (relación) de vueltas del devanado y el método de inclusión. Cuando se utilizan transistores de germanio de alta frecuencia como 1T311, 1T313 (GT311, GT313), dichos convertidores comienzan a funcionar a una tensión de alimentación superior a 125 mV.

Arroz. 20. Convertidor de voltaje de baja tensión de 0,25V - 0,6V a 2V.

Arroz. 21. Características del generador medidas experimentalmente.

Como en el circuito anterior, como núcleo del transformador se utilizó un anillo de ferrita M1000 (1000NM) K10x6x2,5. El devanado primario está hecho de alambre PEV de 0,23 mm, el devanado secundario está hecho de PEV 0,33. Ya se observa un brillo bastante brillante del LED a un voltaje de 0,3 V.

La Figura 21 muestra las características medidas experimentalmente del generador (Fig. 20) al variar el número de vueltas de los devanados. Del análisis de las dependencias obtenidas se desprende que existe un área de relación óptima entre el número de vueltas del devanado primario y secundario, y con un aumento en el número de vueltas del devanado primario, la tensión mínima de funcionamiento de el convertidor disminuye gradualmente y, al mismo tiempo, el rango de voltajes de funcionamiento del convertidor se reduce.

Para resolver el problema inverso (ampliar el rango de voltaje de funcionamiento del convertidor), se puede conectar un circuito RC en serie con él (Fig. 22).

Arroz. 22. Circuito de un convertidor de tensión de baja tensión mediante un circuito RC.

Circuitos convertidores del tipo inductivo o capacitivo de tres puntos.

Otro tipo de convertidor se muestra en las Figuras 23 - 29. Su característica es el uso de dispositivos de almacenamiento de energía inductivos y circuitos del tipo "inductivo" o "capacitivo de tres puntos" con un modo de barrera para encender el transistor.

El generador (Fig. 23) funciona en el rango de voltaje de 0,66 a 1,55 V. Para optimizar el modo de funcionamiento, es necesario seleccionar el valor de la resistencia R1. Como inductor, como en muchos circuitos anteriores. Se utilizó una bobina de circuito de filtro IF con una inductancia de 260 μH.

Arroz. 23. Convertidor de voltaje para LED en un transistor KT315.

Por lo tanto, con el número de vueltas del devanado primario n(1) igual a 50...60 y el número de vueltas del devanado secundario l(II) - 12, el dispositivo está operativo en el rango de tensión de alimentación de 260. ..440 mV (relación del número de vueltas de 50 a 12), y con una relación del número de vueltas de 60 a 12 - 260...415 mV.

Cuando se utiliza un núcleo de ferrita de diferente tipo o tamaño, esta relación puede verse alterada y ser diferente. Es útil realizar dicho estudio usted mismo y presentar los resultados en forma de gráfico para mayor claridad.

Parece muy interesante utilizar un diodo túnel en los generadores considerados (similar al que se muestra en la Fig. 20), conectado en lugar de la transición emisor-base del transistor VT1.

El generador (Fig. 24) es ligeramente diferente al anterior (Fig. 23). Su característica interesante es que el brillo del LED cambia al aumentar la tensión de alimentación (Fig. 25).

Arroz. 24. Convertidor de voltaje con brillo LED variable.

Arroz. 25. Gráfico de la dependencia del brillo del LED del voltaje que suministra al generador (para la Figura 24).

Además, el brillo máximo se alcanza a 940 mV. El convertidor que se muestra en la Figura 26 se puede clasificar como un generador de tres puntos, con el LED actuando como uno de los capacitores.

El transformador del dispositivo está fabricado sobre un anillo de ferrita (1000HM) K10x6x2,5 y sus devanados contienen aproximadamente 15...20 vueltas de cable PELSHO 0,18.

Arroz. 26. Convertidor de tensión de baja tensión con generador de tres puntos.

El convertidor (Fig. 27) se diferencia del anterior en el punto de conexión del LED. La dependencia del brillo del LED del voltaje de suministro se muestra en la Figura 28: a medida que aumenta el voltaje de suministro, el brillo primero aumenta, luego disminuye bruscamente y luego aumenta nuevamente.

Arroz. 27. Un convertidor de voltaje simple para el suministro de energía de bajo voltaje del LED AL307.

Arroz. 28. Dependencia del brillo del LED de la tensión de alimentación.

El circuito más simple para convertidores de este tipo es el que se muestra en la Figura 29. Instalación punto de operación se logra seleccionando la resistencia R1.

El LED, como en varios circuitos anteriores, desempeña simultáneamente el papel de condensador. Como experimento, se recomienda conectar un condensador en paralelo con el LED y seleccionar su capacitancia.

Arroz. 29. Un circuito muy simple de un convertidor de voltaje de bajo voltaje que usa un transistor.

Finalmente

Como nota general sobre la configuración de los circuitos presentados anteriormente, cabe señalar que la tensión de alimentación de todos los dispositivos considerados, para evitar daños a los LED, no debe exceder (con raras excepciones) 1,6...1,7 V.

Literatura: Shustov M.A. Diseño práctico de circuitos (Libro 1).