LED手电筒升压驱动电路

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LED手电筒的DIY供应商送来一些高亮LED样品,一直闲置无用。近日在好又多购物,加一元抽奖得了一只手电筒,拆开看空间有余,于是决定DIY一把。磁环选用T9*5*3/2K,也可用T10*6*5等,用0.3mm漆包线双线并绕20T,按图中同名端连接。TR1选8050或9014,D1选4937或107,PCB用一片废板自制。

市场上出现一种廉价的LED手电筒,这种手电前端为5~8个高亮度发光管,使用1~2节电池。由于使用超高亮度发光管的原因,发光效率很高,工作电流比较小,实测使用一节五号电池5头电筒,电流只有100 mA左右。非常省电。如果使用大容量充电电池,可以连续使用十几个小时,笔者就买了一个。从前端拆开后,根据实物绘制了电路图,如图所示。

LED手电驱动电路原理图

工作原理:

接通电源后,VT1因R1接负极,而c1两端电压不能突变。VT1(b)极电位低于e极,VT1导通,VT2(b)极有电流流入,VT2也导通,电流从电源正极经L、VT2(c)极到e极,流回电源负极,电源对L充电,L储存能量,L 上的自感电动势为左正右负。经c1的反馈作用,VT1基极电位比发射极电位更低,VT1进入深度饱和状态,同时VT2也进入深度饱和状态,即IbIc/β(β为放大倍数)。随着电源对c1的充电,C1两端电压逐渐升高,即VTI(b)极电位逐渐上升,Ib1逐渐减小,当Ib1=Ic1/β时,VT1退出饱和区,VT2也退出饱和区,对L的充电电流减小。此时.L上的自感电动势变为左负右正,经c1反馈作用。VT1基极电位进一步上升,VT1迅速截止,VT2也截止,L上储存的能量释放,发光管上的电源电压加到L上产生了自感电动势,达到升压的目的。此电压足以使LED发光。

单管升压LED手电筒电路

单电池直流升压单管LED手电筒电路

采用LM317稳压集成电路的电动车恒流照明灯电路

电动车采用蓄电池供电,其动力耗电较大,而其照明灯也同样很耗电,因此必须频繁的给蓄电池充电,这必然促使蓄电池的老化失效速度加快。把照明灯改用耗电很小的LED发光管照明,就可大大地减小蓄电池的消耗。由于电动车通常都采用36V或48V蓄电池供电,其最高电压最高可达42V或56V以上,而且随着负载的变化,电压很不稳定,因此必须采用恒流供电以保证发光管电流的稳定。图11是采用LM317三端可调稳压集成电路进行稳流的电动车照明灯电路。LM317接成恒流源电路形式,通过调整电阻R1,使之输出90mA电流给发光管供电,LED发光管选用聚光型的,把每10只串联为一组,再并联5组。为了发挥LED的最大效率和保证其安全,同时防止因其中某一只发光管损坏时对其他发光管的影响,发光管还接成串并串的LED阵列形式,这样正常时流过每只发光管的电流为18mA,而当其中某只发光管损坏时,与之并联的其他4只发光管的电流也都只有22mA,不会对LED的效率

和寿命产生不良影响。

用普通干电池或充电电池、蓄电池供电具有安全和可移动的特点,无论制作何种灯具或用于改制汽车和摩托车尾灯、转向灯、刹车灯和车内照明灯,均可根据电池的电压参考第7条。新旧电池或蓄电池充电前后的电压相差较大,最好要经稳压或稳流处理,并以电压高时为计算依据。以下介绍几种用电池供电的灯具电路:

1)采用专用升压集成电路BL8505的手电筒电路

图8是采用专用升压集成电路BL8505的手电筒电路。当使用一节1.5V电池时,输出为3.3V,电流可达180mA,可供9只并联的发光二极管使用。

2)采用分立元件的LED串联式手电筒电路

如果没有专用升压集成电路,也能用图9的电路,以四只电池供电制作手电筒。为保证流过每只发光管电流的一致性,发光管采用串联接法,这就需要给发光管施加较高电压。因此,由Q1和Q2组成升压电路,由Q3和JFET1场效应管组成控制电路。本电路可把四只电池的电压由6V升高到26V以上,足以带动八只采用串联接法的白光LED 发光二极管。

3)采用分立元件的LED并联式手电筒电路

图9的电路需要四只电池供电,因此做出的手电筒难免体积较大,而且电路也稍复杂,而图10的电路可以只用一只电池供电,电路也较简单,但LED却只能采用并联接法。本电路可并联接入8只白光LED发光二极管。

一.电路原理及特点

超高亮度LED手电筒原理电路图见附图所示。图中VT、R和T构成高频脉冲振荡器,将1.5V直流电源逆变成为高频脉冲交流电.经脉冲变压器T升压后,再通过VD和C整流、滤波成为较高的直流电压,点亮LED。实际上,这个直流变换器是一种自激振荡反激式直流变换器。工作原理如下:

接通电源后,电源通过L1b和R向VT提供基极电流,VT开始导通,集电极电流Ic增大,VT逐渐饱和导通。这时L2感应出电压,但是电压极性是上负下正,VD不能导通,电源能量转变成为电磁能,存储在脉冲变压器T中:VT饱和后,由于电感中的电流不能突变,使得Ic下降,L2上感应出较高上正下负的电压,此时VD导通,向C充电,进而点亮LED,电感磁能又变换为电能供给负载(LED)。VT 相当于一个开关,T是储能元件,VT交替导通和截止,低压直流电源就被升压成为高压直流电,这就是直流变换器的工作原理。

二、元件的选用和调试

电路中,脉冲变压器T是关键元件,要用高导磁率磁环绕制,这是一种功率铁氧体,具有适应高频大功率的特点,可以从旧节能灯电子镇流器或旧电脑主板上拆取磁环,一般都是高导磁率的,可以满足要求。宜选用大点的磁环,太小的磁环线圈不容易绕下,L1使用普通单股绝缘导线绕10匝,在6匝处抽头,将L1分成L1a(6匝)和L1b(4匝)两段,L2用同样的导线绕10~12匝,单股绝缘导线若不好绕,也可用高强度漆包线绕制。

VT选用电子镇流器中常用的3DD13003或者MJE13003,要求HFE≥20,R选用100Ω普通金膜电阻.VD选用IN4148开关管,如果用高频整流管FR107那就更好了。LED选用直径8mm~10mm的LED,若用普通的5mm LED,可用2~3只并联使用,要挑选性能参数一致性好的LED管,以防亮度不均匀。

由于电路简单、使用元件少,所以不必使用印刷电路板,直接用元件搭接就可以了,也可用刀刻出一小块印刷电路板,安装在手电筒中。

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