2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-13 06:58
Używając tylko 10 gotowych części, ten prosty obwód przekształca energię z 9-woltowej baterii na 2 białe diody LED przy 20mA, jednocześnie używając tylko 13mA na baterii - co daje ponad 90% wydajności!
Krok 1: Czego potrzebujesz:
2 x białe lub niebieskie diody LED (25mA lub lepsze)1 x dioda krzemowa (wybierz Schottky'ego jak 1N5819 dla lepszej wydajności)1 x tranzystor PNP BC327-25 lub MPS751 (nie zastępuj)1 x BC337-25, MPS651, 2N4401 lub PN2222/MPS2222 Tranzystor NPN (nie zastępować) Cewka indukcyjna 1 x 220uH (patrz tekst) Kondensator 1 x 10uF 10 V (lub lepszy). Kondensator 1 x 1000 pF (1nF, 102). bateria i osprzęt montażowy. Większość tych części jest dostępna w AllElectronics Surplus i na eBayu, tutaj i tutaj Jeśli chcesz poeksperymentować, możesz spróbować stworzyć własną cewkę, zaczynając od 15 obrotów na toroidzie. Jeśli obwód pozostaje włączony, dodaj więcej zwojów; jeśli diody są przyciemnione, REMOVE włącza się.
Krok 2: Montaż
Przy zaledwie 10 elementach rozmieszczenie jest bardzo proste. Pierwsze zdjęcie poniżej pokazuje, jak ułożyłem elementy. Następne zdjęcie przedstawia okablowanie na spodzie. Trzeci obraz to 2 nałożone razem.
Krok 3: Jak to działa
Sprawność tego układu pochodzi z cewki (cewki indukcyjnej) i małego kondensatora 1000pF. UWAGA: Kondensator 1000pF ma kluczowe znaczenie dla obwodu! Nie zmieniaj jego wartości, a zdecydowanie nie pomijaj! Układ zaczyna działać, gdy wilgoć z palca włącza tranzystor Q1, który przełącza Q2. Prąd z akumulatora jest pobierany przez 2 diody LED, cewkę, przez Q2 i Ground. C, kondensator 1000pF wymusza nasycenie Q1 i Q2 - i poprawia wydajność. Ponieważ 2 diody LED potrzebują tylko 6,5 V do zapalenia, cewka gromadzi swój ładunek z nadmiarem (9 - 6,5 =) 2,5 V. Kondensator C odcina tranzystory, gdy cewka nasyca się, a jej pole magnetyczne zanika. To dostarcza napięcie, które przepływa przez diodę, aby utrzymać świecenie diod LED. Ślad oscyloskopu pokazuje, jak ten cykl powtarza się w kółko, prawie 1/4-MILIONA razy na sekundę! W rezultacie moc pobierana jest z akumulatora tylko około 1/ 2 razy, podczas gdy cewka „recykluje” nadmiar energii w pozostałych przypadkach. Dzięki temu diody LED utrzymują pełną jasność bez ciągłego rozładowywania baterii.
Krok 4: Wniosek
Jest to bardzo prosty przykład obwodu przełączającego. W przeciwieństwie do regulatorów szeregowych (takich jak 7805 i LM317), które spalają dodatkową moc w postaci ciepła, obwód ten przechowuje nadmierną energię w cewce, aby była okresowo poddawana recyklingowi, aby zmaksymalizować żywotność baterii. Mam nadzieję, że spróbujesz zbudować taką - choć „zielone” są diody LED, ich wydajność można jeszcze poprawić poprzez ograniczenie marnowania energii w rezystorach i regulatorach szeregowych. Więcej informacji na temat tego i innych obwodów można znaleźć na moim Strona internetowa.