Электрификация

Справочник домашнего мастера

Светодиод и батарейка

Подключение светодиодов от батареек

Доступность и относительно невысокие цены на сверхъяркие светодиоды (LED) позволяют использовать их в различных любительских устройствах. Начинающие радиолюбители, впервые применяющие LED в своих конструкциях, часто задаются вопросом, как подключить светодиод к батарейке? Прочтя этот материал, читатель узнает, как зажечь светодиод практически от любой батарейки, какие схемы подключения LED можно использовать в том или ином случае, как выполнить расчет элементов схемы.

К каким батарейкам можно подключать светодиод?

В принципе, просто зажечь светодиод, можно от любой батарейки. Разработанные радиолюбителями и профессионалами электронные схемы позволяют успешно справиться с этой задачей. Другое дело, сколько времени будет непрерывно работать схема с конкретным светодиодом (светодиодами) и конкретной батарейкой или батарейками.

Для оценки этого времени следует знать, что одной из основных характеристик любых батарей, будь то химический элемент или аккумулятор, является емкость. Емкость батареи – С выражается в ампер-часах. Например, емкость распространенных пальчиковых батареек формата ААА, в зависимости от типа и производителя, может составлять от 0.5 до 2.5 ампер-часов. В свою очередь светоизлучающие диоды характеризуются рабочим током, который может составлять десятки и сотни миллиампер. Таким образом, приблизительно рассчитать, на сколько хватит батареи, можно по формуле:

T= (C*Uбат)/(Uраб.led*Iраб.led)

В данной формуле в числителе стоит работа, которую может совершить батарея, а в знаменателе мощность, которую потребляет светоизлучающий диод. Формула не учитывает КПД конкретно схемы и того факта, что полностью использовать всю емкость батареи крайне проблематично.

При конструировании приборов с батарейным питанием обычно стараются, чтобы их ток потребления не превышал 10 – 30% емкости батареи. Руководствуясь этим соображением и приведенной выше формулой можно оценить сколько нужно батареек данной емкости для питания того или иного светодиода.

Как подключить от пальчиковой батарейки АА 1,5В

К сожалению, не существует простого способа запитать светодиод от одной пальчиковой батарейки. Дело в том, что рабочее напряжение светоизлучающих диодов обычно превышает 1.5 В. Для сверхьярких светодиодов эта величина лежит в диапазоне 3.2 – 3.4В. Поэтому для питания светодиода от одной батарейки потребуется собрать преобразователь напряжения. Ниже приведена схема простого преобразователя напряжения на двух транзисторах с помощью которого можно питать 1 – 2 сверхъярких LED с рабочим током 20 миллиампер.

Данный преобразователь представляет собой блокинг-генератор, собранный на транзисторе VT2, трансформаторе Т1 и резисторе R1. Блокинг-генератор вырабатывает импульсы напряжения, которые в несколько раз превышают напряжение источника питания. Диод VD1 выпрямляет эти импульсы. Дроссель L1, конденсаторы C2 и С3 являются элементами сглаживающего фильтра.

Транзистор VT1, резистор R2 и стабилитрон VD2 являются элементами стабилизатора напряжения. Когда напряжение на конденсаторе С2 превысит 3.3 В, стабилитрон открывается и на резисторе R2 создается падение напряжения. Одновременно откроется первый транзистор и запирет VT2, блокинг-генератор прекратит работу. Тем самым достигается стабилизация выходного напряжения преобразователя на уровне 3.3 В.

В качестве VD1 лучше использовать диоды Шоттки, которые имеют малое падение напряжения в открытом состоянии.

Трансформатор Т1 можно намотать на кольце из феррита марки 2000НН. Диаметр кольца может быть 7 – 15 мм. В качестве сердечника можно использовать кольца от преобразователей энергосберегающих лампочек, катушек фильтров компьютерных блоков питания и т. д. Обмотки выполняют эмалированным проводом диаметром 0.3 мм по 25 витков каждая.

Данную схему можно безболезненно упростить, исключив элементы стабилизации. В принципе схема может обойтись и без дросселя и одного из конденсаторов С2 или С3 . Упрощенную схему может собрать своими руками даже начинающий радиолюбитель.

Cхема хороша еще тем, что будет непрерывно работать, пока напряжение источника питания не снизится до 0.8 В.

Как подключить от 3В батарейки

Подключить сверхъяркий светодиод к батарее 3 В можно не используя никаких дополнительных деталей. Так как рабочее напряжение светодиода несколько больше 3 В, то светодиод будет светить не в полную силу. Иногда это может быть даже полезным. Например, используя светодиод с выключателем и дисковый аккумулятор на 3 В (в народе называемая таблеткой), применяемый в материнских платах компьютера, можно сделать небольшой брелок-фонарик. Такой миниатюрный фонарик может пригодиться в разных ситуациях.

От такой батарейки — таблетки на 3 Вольта можно запитать светодиод

Используя пару батареек 1.5 В и покупной или самодельный преобразователь для питания одного или нескольких LED, можно изготовить более серьезную конструкцию. Схема одного из подобных преобразователей (бустеров) изображена на рисунке.

Бустер на основе микросхемы LM3410 и нескольких навесных элементов имеет следующие характеристики:

  • входное напряжение 2.7 – 5.5 В.
  • максимальный выходной ток до 2.4 А.
  • количество подключаемых LED от 1 до 5.
  • частота преобразования от 0.8 до 1.6 МГц.

Выходной ток преобразователя можно регулировать, изменяя сопротивление измерительного резистора R1. Несмотря на то, что из технической документации следует, что микросхема рассчитана на подключение 5-ти светодиодов, на самом деле к ней можно подключать и 6. Это обусловлено тем, что максимальное выходное напряжение чипа 24 В. Еще LM3410 позволяет регулировать яркость свечения светодиодов (диммирование). Для этих целей служит четвертый вывод микросхемы (DIMM). Диммирование можно осуществлять, изменяя входной ток этого вывода.

Как подключить от 9В батарейки Крона

«Крона» имеет относительно небольшую емкость и не очень подходит для питания мощных светодиодов. Максимальный ток такой батареи не должен превышать 30 – 40 мА. Поэтому к ней лучше подключить 3 последовательно соединенных светоизлучающих диода с рабочим током 20 мА. Они, как и в случае подключения к батарейке 3 вольта не будут светить в полную силу, но зато, батарея прослужит дольше.

Схема питания от батарейки крона

В одном материале трудно осветить все многообразие способов подключения светодиодов к батареям с различным напряжением и емкостью. Мы постарались рассказать о самых надежных и простых конструкциях. Надеемся, что этот материал будет полезен как начинающим, так и более опытным радиолюбителям.

Как рассчитать время работы светодиодной ленты или модулей от аккумулятора

Иногда нет возможности запитать светодиодную ленту или модули от сети 220V(AC) через источник питания 12V(DC). В таком случае можно обеспечить питания напрямую через аккумулятор. Для того, чтобы подобрать подходящий для этого аккумулятор — читайте эту статью.

В общем случае для расчетов можно использовать формулу:

t ≈ (C * 1000) / (I * k), где

t — время аккумулятора, ч (h);

C — емкость аккумуляторной батареи, А*ч (Ah);

I — суммарный ток потребления, мА (mA), I = P / U;

k — коэффициент неполноты разряда аккумулятора (k = 1.3).

Как рассчитать время работы светодиодной ленты от аккумулятора

Предположим, вы хотите запитать 2 метра светодиодной ленты с напряжением питания 12V (U) и общей мощностью 20W (P). Для этого у вас имеется аккумулятор с емкостью в 7,5Ah (C).

Сумарный ток по потребления I = 20/12 = 1,67 A = 1670 mA.

Подставляем в формулу t = (7,5 * 1000) / (1670 * 1,3) = 3,45 часа.

Как рассчитать минимальную мощность аккумулятора для светодиодной ленты

Данная схема расчета пригодится, если вы знаете минимальное количество времени, которое лента должна проработать от аккумулятора. И хотите понять минимально необходимую емкость аккумуляторной батареи.

Сделаем Похитителя Джоулей. Зажжем светодиод от разряженной батарейки

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.

Фрагменты обсуждения (только последние 20 сообщений): Полный вариант обсуждения «
  • а что за принцип работы этой схемы. получается 1,5 в питают 3х вольтовый диод другой частотой или как. и почему только синий и белый и почему только от определенного вида батареек. короче схема маленькая а вопросов у новичка много.
  • цвет светодиода и тип батарейки не важены, главное чтобы напряжение было не более 1.5 V.
  • да нет не от алкалайновой батареи не работала схема
  • я если чесно тоже не въехал, и в протеусе схемка не работает, может кто прокоментирует если не сложно принцип работы? видимо весь нюанс в трансформаторе ….
  • НУ ЭТО БЛОКИНГ ГЕНЕРАТОР ПРОСТОЙ ПОЛУЧАЕТСЯ ТАК ЧТО ЛИ
  • Да, это обычный блокинг … . 🙂 А вариантов этой схемы довольно много, есть и со стабилизацией как тока, так и напряжения:
  • в протеусе схема работает…. нюанс в кривизне рук, хороший FAQ по протеусу живет на казусе:)
  • Спасибо , заработало. Причина была в транзисторе, заменил на спайс модель и все пошло.
  • Подскажите как использовать блокинг генератор по максимуму. какой провод лучше использовать для намотки тонкий или по толще есть разница. Сколько вольт и ампер можно получить. Как изменить скважность. Какое ф. кольцо (1000-4000) и какого диаметра с каким количеством витков лучше использовать.Можно мотать 2 -3 вторичные обмотки на одно кольцо и как их потом соединять. Какой исп транзистор. Можно ли блокинг генераторы соединять последовательно или параллельно.
  • Если делать «похититель Джоулей», то можно и нужно использовать стециализированиые микросхемы «STEP-UP» например NPC1404…. Корпус TSOP–6 или NPC1450….(TSOP−5) минимум невесных и моточных деталей. Можно выбрать желаемое напряжение (задаётся микросхемой или делителем) ограничить ток (индуктивностью дросселя). Высокий КПД. Напряжение питания от 0.8 вольта
  • я видел схемы от 0,2 Вольта
  • stingt Поделитесь инф. о схеме которую Вы видели (я видел схемы от 0,2 Вольта )
  • Такую можно сделать, увеличив число витков на базовой обмотке блокинг-генератора. Только вот начнёт он работать, если резко включить на напряжение, иначе не запустится. Если минимальное устойчивое напряжение будет 0,2В, то максимальное устойчивое тоже снизится, скажем до 0,7-0,8В.
  • в какой то книге видел. попробую вспомнить. вот пара схем для начала. по схеме 3458785 точно делали и работало только не в полный накал. Вот еще схема №3.рабочая. Сверхнизковольтный преобразователь напряжения Ниже приведена схема сверхнизковольтного автогенераторного преобразователя напряжения всего на одном транзистор. КПД где-то 80% и зависит от тока нагрузки и может доходить до 94%. От неё можно запитать: 80% радиомикрофонов, светодиодную подсветку (работает очень долго), УНЧ, приёмники, микросхемы энерго-зависимой памяти, можно использовать как переносной зарядник для мобилы купив 1 ботарейку. Отличное устройство чтобы делать батарейкам СМЕРТЬ. Технические характеристики: Напряжение питания 1,5 вольт. Запускается автогенератор при напряжении не ниже 390 милливольт и сохраняет свою работоспособность при напряжении 200 милливольт и ниже! Может быть использован для генерации низкочастотных колебаний в жестких условиях напряжения питания (например от одного модуля солнечной батареи)! Схема сверхнизковольтного преобразователя напряжения Транзистор можно попробовать поменять на ГТ402-4, ГТ703 ГТ705 ИЛИ ИМ ПОДОБНЫЕ ОСТАЛЬНЫЕ НЕ ПОДОЙДУТ! Если преобразователь откажется работать, то необходимо поменять концы вторичной обмотки! С1 главным образом влияет на КПД. Трансформатор преобразователя — это ферритовое колечко проницаемостью где-то 2000HH внутренний диаметр 8мм остальное 5мм. 10 витков провода 1.3 мм и 53 витка провода 0.5 мм . Трансформатор Способ намотки трансформатора: сперва наматывается первая обмотка виток к витку. Затем таким же образом наматываем вторичную обмотку, пока не заполнится все кольцо. Способ намотки трансформатора
  • Интересная статья:eek: Но раз она увеличивает вольтаж, она наверно силу тока хапает:( А я тут подумал, что если сделать по такой схеме фанарик? Там три батарейки последовательно, а если их воткнуть параллельно? Времы работы увеличится? Или не стоит? И можно ли в нагрузке не один, а несколько светодиодов влипить? А транзистор кт315 можно использовать?
  • я делал по правой схеме.работает. но больше 2х диодов 10мм не тянет начинает проседать от одной батарейки даже не разряженной. дело наверное в ферритовом кольце его мотать надо как то по другому что бы он выдавал больше. кт 315 транзистор неплохой но вряд ли он обеспечит запуск с такого низкого напряжения. А вообще штука в том что если в старой завалявшейся под диваном батарейке вы нашупали 0.3В то он не запустится потому что тока в ней вообще нет. а вот с каких нибудь солнечных батарей, или эффекта фарадея короче вариантов много её использовать можно. Могу скинуть фото собранной схемы навесом.
  • Зачем от солнечной батареи питать светодиод?
  • Когда Солнце светит, то очень темно. Вот подсветим, тогда всё в порядке 😀 А если серьёзно, то подобные схемы позволяют с одного солнечного элемента (напряжение под нагрузкой 0,46-0,48, в зависимости от температуры) заряжать аккумуляторы (например один Ni-MH). Потом, когда Солнце кто-то выключит, с помощью подобной схемы включить от аккумулятора светодиод, чтобы стало всем светлее 🙂
  • Для примера, посмотрите LTC3108 там вообще обещают работать с 30 мВ. Но транзисторы проще доставаемые.
  • Тема древняя, но интересная. Кто в теме — подскажите, для блокинга какое железное кольцо лучше использовать — зеленое 55 НН или желтое 75 НН ? И как мотать обмотки — разу в два провода, или отдельно базовую обмотку 20 витков, а коллекторную 60 витков? И зачем в схеме нужен диод шоттки? Если без него, то схема не работает?

Полный вариант обсуждения «

Как зажечь два 3-х ваттных светодиода от одной батарейки


Если вы когда-нибудь захотите запитать светодиод от одной батарейки, то рано или поздно наткнетесь на схему под названием Joule Thief- вор джоулей. Эта схема хороша многим: малым количеством деталей, можно использовать севшую батарейку, собранная конструкция получается компактной и будет работать от батареи с напряжением всего 0.6В. Классическую схему этого устройства можно посмотреть в Википедии. Есть много вариантов этой схемы, попыток ее оптимизации. я покажу вам с один из вариантов этой конструкции, который позволит зажечь два 3-х ваттных светодиода включенных последовательно. Все было собрано быстро. С учетом перемотки дросселя, времени ушло 20 минут.

Что понадобится для сборки:
Паяльник, не много припоя и проводов. Батарейка на 1.5В и меньше, твердые руки.
Транзистор. Я использовал КТ630,


максимальная рабочая частота у него большая, ток коллектора выше, чем у рекомендуемых в стандартных схемах. В принципе можно любой NPN транзистор c коэффициентом усиления не менее 150, к примеру, 2SC1815. Один переменный резистор на 10 кОм.

Один электролитический конденсатор 47 мкФ на 25В. Конденсатор большей емкости дольше заряжается и снижает яркость свечения. Один любой диод с обратным напряжением не меньше 100 В, т.к. без нагрузки конденсатор заряжается до 30-45В.

Один конденсатор 0.01 мкФ. Два 3-х ваттных светодиода, включенных последовательно. Закрепленных на радиаторе от компьютерного процессора.

Один дроссель групповой стабилизации от компьютерного БП.

Можно использовать любое ферритовое кольцо, которое окажется под рукой. Я использовал дроссель от БП, просто потому, что он был. Количество витков не считал, просто смотал весь провод с кольца (там два провода разно сечения) и намотал его снова, бифилярно.


Обмотку, намотанную проводом меньшего сечения, включил в цепь базы транзистора. Соответственно, вторую обмотку включил в цепь коллектора. Важно, чтобы начало одной обмотки соединялось с концом другой, как показано на схеме. можно намотать на ферритовом стержне обмотку с отводом от нужного количества витков, или вообще, сделать катушку без сердечника.
В отличии от стандартной схемы, здесь, нагрузка подключается между базой и коллектором. Кпд схемы зависит от конденсатора, который включен в параллель с нагрузкой. Такая схема включения нагрузки сделана в попытке использовать ОЭДС ,возникающую в катушке L2.
На видео видно, что при замыкании резистора R1 яркость свечения увеличивается.

В принципе, он не нужен вообще, т.к. на схеме он ограничивает ток через базу. Транзистор КТ 630 прекрасно чувствует себя и без этого резистора.
И в заключении еще одна схема, с регулируемым выходным напряжением
Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .

«Похититель джоулей» — минималистичный повышающий импульсный преобразователь напряжения. Крайне простой, но весьма эффективный преобразователь. Способен работать от крайне низкого напряжения (от 0,3 В) и следовательно, полностью использовать заряд обыкновенных пальчиковых элементов. Не может стабилизировать выходные параметры (ни напряжение, ни ток), ограничивая «аппетит» только забираемым током посредством резистора.

Схема и принцип действия Править

Joule thief в составе карманного фонаря. Схема электрическая принципиальная

Схема состоит всего из трёх элементов: катушка индуктивности с обмоткой обратной связи, транзистор и токоограничивающий резистор.

Преобразователь построен по принципу вольтдобавочного преобразователя с релаксационным генератором на одном транзисторе с индуктивной обратной связью.

Цикл работы состоит из двух фаз — фазы накопления энергии в индуктивности и фазы отдачи энергии в нагрузку.

В первой фазе ток, протекающий от источника питания через первичную обмотку попадает на базу транзистора, открывая его. Это вызывает протекание возрастающего тока через индуктивность. При этом на вторичной обмотке создаётся дополнительная разность потенциалов, удерживающая транзистор в открытом состоянии.

Когда рост тока через основную обмотку индуктивности прекратится из за ограничения транзистором (Iк max = Iб·h21э), транзистор закроется за счёт падения напряжения на вторичной обмотке индуктивности.

Пока транзистор закрыт, во второй фазе, энергия отдаётся в нагрузку. При этом уменьшающийся основной обмотке ток наводит на вторичной ЭДС обратного знака, удерживающую транзистор в закрытом состоянии.

Когда ток во вторичной обмотке упадёт до нуля, Наведённая ЭДС на вторичной обмотке исчезнет, транзистор откроется, и цикл начнётся сначала.

Из сломанного зарядника: Мини преобразователь с 1,5 В до 220 В

Если у вас без дела завалялось сломанное зарядное устройство от сотового телефона, то из него можно сделать одну небольшую, но нужную самоделку. Это простой преобразователь напряжения с постоянного 1,5 Вольта до переменных 220 Вольт. Схема по истине элементарная и содержит всего 3 детали.

Изготовление мини преобразователя напряжения

Разбираем корпус зарядного устройства и вынимаем оттуда плату.
Выпаиваем трансформатор с этой платы.

Схема преобразователя

Как уже говорилось — схема наипростейшая. Прежде чем ее собирать нужно тестером «прозвонить» трансформатор и узнать сопротивление каждой обмотки. Всего их должно быть три. Естественно, сопротивление обмоток вашего трансформатора может немного отличаться — это не страшно. А вот если расхождения кардинальные, то такой экземпляр может не подойти.
Собираем преобразователь по схеме.
В схеме используется транзистор «2SD882», его можно заменить любым низкочастотным «p-n-p» структуры средней мощности. Или на отечественный аналог КТ815, КТ817.
Все собирается навесным монтажем без платы за 5 минут. Припаиваем провода от патрона лампочки и от батарейки.
Устройство работает сразу при включении и в настройке не нуждается. Если генерация не началась при первом включении, поменяйте местами контакты одной из низковольтовых обмоток.
В роли нагрузки использована светодиодная лампа на 220 В и мощностью 3 Вт.
Частота работы преобразователя порядка 25 кГц.
Если запитать схему от 3 Вольт, то яркость лампы увеличится и она точно будет светить на полную мощность.
В роли нагрузки можно подключить другое зарядное устройство и заряжать мобильный телефон от батареек.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх