Як підключити світлодіод до батарейці: 1,5 і 3 Вольта, 9В Крона

Доступність і відносно невисокі ціни на над’яскравих світлодіодів (LED) дозволяють використовувати їх в різних аматорських пристроях. Початківці радіоаматори, що вперше застосовують LED в своїх конструкціях, часто задаються питанням, як підключити світлодіод до батарейці? Прочитавши цей матеріал, читач дізнається, як запалити світлодіод практично від будь-батарейки, які схеми підключення LED можна використовувати в тому чи іншому випадку, як виконати розрахунок елементів схеми.

До яких батареям можна підключати світлодіод?

В принципі, просто запалити світлодіод, можна від будь-якої батарейки. Розроблені радіоаматорами і професіоналами електронні схеми дозволяють успішно впоратися з цим завданням. Інша справа, скільки часу буде безперервно працювати схема з конкретним світлодіодом (світлодіодами) і конкретної батарейкою або батарейками.

Для оцінки цього часу слід знати, що однією з основних характеристик будь-яких батарей, будь то хімічний елемент або акумулятор, є ємність. Ємність батареї – С виражається в ампер-годинах. Наприклад, ємність поширених пальчикових батарейок формату ААА, в залежності від типу і виробника, може становити від 0.5 до 2.5 ампер-годин. У свою чергу світловипромінюючі діоди характеризуються робочим струмом, який може становити десятки і сотні міліампер. Таким чином, приблизно розрахувати, на скільки вистачить батареї, можна за формулою:

T = (C * Uбат) / (Uраб.led * Iраб.led)

У цій формулі в чисельнику стоїть робота, яку може зробити батарея, а в знаменнику потужність, яку споживає світловипромінювальних діод. Формула не враховує ККД конкретно схеми і того факту, що повністю використовувати всю ємність батареї вкрай проблематично.

При конструюванні приладів на батарейках зазвичай намагаються, щоб їх струм споживання не перевищував 10 – 30% ємності батареї. Керуючись цим міркуванням і наведеної вище формулою можна оцінити скільки потрібно батарейок даної ємності для харчування того чи іншого світлодіода.

Як підключити від пальчикової батарейки АА 1,5 В

На жаль, не існує простого способу живити світлодіод від однієї пальчикової батарейки. Справа в тому, що робоча напруга світловипромінювальних діодів зазвичай перевищує 1.5 В. Для сверхьяркіх світлодіодів ця величина лежить в діапазоні 3.2 – 3.4В. Тому для харчування світлодіода від однієї батарейки потрібно зібрати перетворювач напруги. Нижче наведена схема простого перетворювача напруги на двох транзисторах за допомогою якого можна живити 1 – 2 надяскравих LED з робочим струмом 20 міліампер.

Даний перетворювач являє собою блокінг-генератор, зібраний на транзисторі VT2, трансформаторі Т1 і резистори R1. Блокінг-генератор виробляє імпульси напруги, які в кілька разів перевищують напруга джерела живлення. Діод VD1 випрямляє ці імпульси. Дросель L1, конденсатори C2 і С3 є елементами фільтра, що згладжує.

Транзистор VT1, резистор R2 і стабілітрон VD2 є елементами стабілізатора напруги. Коли напруга на конденсаторі С2 перевищить 3.3 В, стабілітрон відкривається і на резисторі R2 створюється падіння напруги. Одночасно відкриється перший транзистор і запірет VT2, блокінг-генератор припинить роботу. Тим самим досягається стабілізація вихідної напруги перетворювача на рівні 3.3 В.

Як VD1 краще використовувати діоди Шотткі, які мають мале падіння напруги в відкритому стані.

Трансформатор Т1 можна намотати на кільці з фериту марки 2000НН. Діаметр кільця може бути 7 – 15 мм. Як сердечника можна використовувати кільця від перетворювачів енергозберігаючих лампочок, котушок фільтрів комп’ютерних блоків живлення і т. Д. Обмотки виконують емальованим дротом діаметром 0.3 мм по 25 витків кожна.

Дану схему можна безболісно спростити, виключивши елементи стабілізації. В принципі схема може обійтися і без дроселя і одного з конденсаторів С2 або С3. Спрощену схему може зібрати своїми руками навіть початківець радіоаматор.

Схема хороша ще тим, що буде безперервно працювати, поки напруга джерела живлення не знизиться до 0.8 В.

Як підключити від 3В батарейки

Підключити над’яскравих світлодіодів до батареї 3 В можна не використовуючи ніяких додаткових деталей. Так як робоча напруга світлодіода трохи більше 3 В, то світлодіод світитиме не в повну силу. Іноді це може бути навіть корисним. Наприклад, використовуючи світлодіод з вимикачем і дисковий акумулятор на 3 В (в народі звана таблеткою), застосовуваний в материнських платах комп’ютера, можна зробити невеликий брелок-ліхтарик. Такий мініатюрний ліхтарик може стати в нагоді в різних ситуаціях.


Від такої батарейки – таблетки на 3 Вольта можна живити світлодіод

Використовуючи пару батарейок 1.5 В і покупної або саморобний перетворювач для живлення одного або декількох LED, можна виготовити більш серйозну конструкцію. Схема одного з подібних перетворювачів (бустерів) зображена на малюнку.

Бустер на основі мікросхеми LM3410 і декількох навісних елементів має наступні характеристики:

  • вхідна напруга 2.7 – 5.5 В.
  • максимальний вихідний струм до 2.4 А.
  • кількість підключаються LED від 1 до 5.
  • частота перетворення від 0.8 до 1.6 МГц.

Вихідний струм перетворювача можна регулювати, змінюючи опір вимірювального резистора R1. Незважаючи на те, що з технічної документації випливає, що мікросхема розрахована на підключення 5-ти світлодіодів, насправді до неї можна підключати і 6. Це обумовлено тим, що максимальна вихідна напруга чіпа 24 В. Ще LM3410 дозволяє регулювати яскравість світіння світлодіодів ( діммірованіе). Для цих цілей служить четвертий висновок мікросхеми (DIMM). Діммірованіе можна здійснювати, змінюючи вхідний струм цього висновку.

Як підключити від 9В батареї Крона

«Крона» має відносно невелику ємність і не дуже підходить для живлення потужних світлодіодів. Максимальний струм такої батареї не повинен перевищувати 30 – 40 мА. Тому до неї краще підключити 3 послідовно з’єднаних світловипромінюючих діода з робочим струмом 20 мА. Вони, як і в разі підключення до батарейці 3 вольта НЕ будуть світити в повну силу, але зате, батарея прослужить довше.


Схема живлення від батарейки крона

В одному матеріалі важко висвітлити все різноманіття способів підключення світлодіодів до батарей з різною напругою і ємністю. Ми постаралися розповісти про самих надійних і простих конструкціях. Сподіваємося, що цей матеріал буде корисний як початківцям, так і більш досвідченим радіоаматорам.

Ссылка на основную публикацию