ספק כוח LED במתח נמוך. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

ספק כוח נמוך עבור נוריות LED. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / תאורה

מקורות LED של קרינה אופטית בטווח הנראה, בשל תכונות עיצוב, אינם יכולים להאיר במתחים מתחת ל-1,6 ... 1,8 V. נסיבות אלו מגבילות באופן חד את האפשרות להשתמש בנורות LED במכשירים עם ספק כוח במתח נמוך (מתא גלווני אחד) .

פולטי LED המוצעים עם ספק כוח במתח נמוך (0,1 ... 1,6 V) יכולים לשמש עבור חיווי מתח, העברת נתונים דרך ערוצי תקשורת אופטיים וכו'. כדי להפעיל אותם, אתה יכול גם להשתמש בתאים אלקטרוכימיים במתח נמוך במיוחד, שבהם אדמה לחה או מדיה פעילה ביולוגית משמשים כאלקטרוליט.

ניתן לצמצם את מגוון מעגלי אספקת החשמל LED במתח נמוך לשני סוגים עיקריים של המרת מתח נמוך למתח גבוה. אלו הם מעגלים עם התקני אחסון אנרגיה קיבוליים ואינדוקטיביים.

איור 1 מציג את מעגל אספקת החשמל של ה-LED תוך שימוש בעקרון הכפלת מתח האספקה. מחולל הפולסים בתדר נמוך, שתדירות החזרה שלו נקבעת על ידי השרשרת R1-C1, ומשך הזמן - R2-C1, נעשה על מבנים pn-p ו-npn של טרנזיסטורים. מהפלט של הגנרטור, פולסים קצרים דרך הנגד R4 מוזנים לבסיס הטרנזיסטור VT3, שבמעגל האספן שלו מחוברים הנורית האדומה HL1 ודיודת הגרמניום VD1. קבל אלקטרוליטי בעל קיבולת גבוהה C2 מחובר בין הפלט של מחולל הפולסים לנקודת החיבור של הנורית ודיודת הגרמניום.

ספק כוח LED במתח נמוך. ערכת אספקת כוח LED מבוססת על העיקרון של הכפלת המתח
איור.1. ערכת אספקת כוח LED המבוססת על עקרון הכפלת המתח

במהלך הפסקה ארוכה בין פולסים (טרנזיסטור VT2 סגור ואינו מוליך זרם), קבל זה נטען דרך VD1 ו-R3 למתח אספקת החשמל. כאשר נוצר דופק קצר, הטרנזיסטור VT2 נפתח. הלוח הטעון שלילי של הקבל C2 מחובר למסילת החשמל החיובית. דיודה VD1 נעולה. הקבל הטעון C2 מחובר בסדרה עם מקור הכוח ומוטען על השרשרת: LED - צומת פולט-אספן של הטרנזיסטור VT3. מכיוון שהטרנזיסטור VT3 נפתח על ידי אותו דופק, התנגדות הקולט-פולט שלו יורדת. לפיכך, כמעט פי שניים ממתח האספקה (למעט הפסדים קלים) מופעל על הנורית לזמן קצר - ההבזק הבהיר שלה מגיע בעקבותיו. לאחר מכן, תהליך פריקת המטען של הקבל C2 חוזר על עצמו מעת לעת.

בעת שימוש בנורות LED מסוג AL307KM במתח זוהר של 1,35 ... 1,4 וולט, מתח ההפעלה של הגנרטור הוא 0,8 ... בו הזרם הנצרך על ידי המכשיר הוא 1,6 mA.

מכיוון שהגנרטור פועל במצב דופק, נוצרים הבזקי אור בהירים שמושכים תשומת לב. במעגל, יש צורך להשתמש, אם כי במתח נמוך, אך מגושם, קבל אלקטרוליטי בעל קיבולת גבוהה C2.

המקורות של ספק כוח LED במתח נמוך המבוסס על מולטיוויברטורים מוצגים באיור 2, 3. הראשון שבהם מבוסס על מולטיוויברטור א-סימטרי שיוצר פולסים קצרים עם הפסקת אינטרפולס גדולה. התקן אחסון האנרגיה - קבל C3 - נטען מעת לעת ממקור הכוח ונפרק ל-LED, ומסכם את המתח שלו עם מתח האספקה.

ספק כוח LED במתח נמוך. ספק כוח LED במתח נמוך המבוסס על מולטי ויברטור אסימטרי
איור 2. ספק כוח LED במתח נמוך המבוסס על מולטי ויברטור א-סימטרי (זוהר דופק)

הגנרטור (איור 3) מספק, בניגוד למעגל הקודם, את האופי הרציף של זוהר ה-LED. המכשיר מבוסס על מולטי ויברטור סימטרי ופועל בתדרים גבוהים יותר. בהקשר זה, הקיבולים של הקבלים במעגל זה הם די קטנים. כמובן, בהירות הזוהר מופחתת באופן ניכר, אך הזרם הממוצע הנצרך על ידי הגנרטור במתח אספקה של 1,5 וולט אינו עולה על 3 mA.

ספק כוח LED במתח נמוך. ספק כוח LED במתח נמוך המבוסס על מולטי ויברטור אסימטרי
איור 3. ספק כוח LED במתח נמוך המבוסס על מולטי ויברטור סימטרי (זוהר מתמשך)

ממירי מתח מסוג קבלים (עם הכפלת מתח) להפעלת פולטי LED יכולים באופן תיאורטי להפחית את מתח האספקה התפעולי עד 60% בלבד. השימוש במכפילי מתח רב-שלביים למטרה זו אינו מבטיח בגלל הפסדים הגדלים בהדרגה וירידה ביעילות הממיר.

מבטיחים יותר מבחינת הפחתה נוספת של מתח האספקה הם ממירים עם אחסון אנרגיה אינדוקטיבי. ניתן היה להוריד באופן ניכר את הגבול התחתון של מתח האספקה עקב המעבר לגרסאות LC של מעגלי גנרטורים המשתמשים בהתקני אחסון אנרגיה אינדוקטיביים.

קפסולת טלפון משמשת כמחסן אנרגיה אינדוקטיבי בראשונה מהסכמות (איור 4). במקביל לקרינת האור, המחולל יוצר אותות אקוסטיים. כאשר הקיבול של הקבל גדל ל-200 מיקרופארד, הגנרטור עובר למצב פעולת פעימה, ומייצר אותות אור וקול לסירוגין. מבנה קצת יוצא דופן משמש כאלמנט פעיל - חיבור סדרתי של טרנזיסטורים מסוגים שונים של מוליכות המכוסים במשוב חיובי.

ספק כוח LED במתח נמוך. מקור עם אחסון אנרגיה אינדוקטיבי (קפסולת טלפון).
איור.4. מקור עם אחסון אנרגיה אינדוקטיבי (קפסולת טלפון).

ממירי המתח להפעלת ה-LED באיורים 5 ו-6 מיוצרים על אנלוגים של טרנזיסטורים עם אפקט שדה הזרקה. הראשון מבין הממירים (איור 5) משתמש במעגל אינדוקטיבי-קיבולי משולב להגדלת מתח המוצא, המשלב את עקרון הכפלת המתח הקיבולי עם השגת מתח מוגבר על השראות מיתוג.

ספק כוח LED במתח נמוך. ממיר מתח להפעלת ה-LED באנלוגי של טרנזיסטור אפקט שדה הזרקה מס' 1
איור.5. ממיר מתח להפעלת ה-LED באנלוגי של טרנזיסטור אפקט שדה הזרקה מס' 1

הגנרטור הפשוט ביותר מבוסס על אנלוגי של טרנזיסטור שדה-אפקט הזרקה (איור 6), שבו נורית ה-LED ממלאת בו זמנית את התפקיד של קבל ומהווה את העומס של הגנרטור. המכשיר פועל בטווח צר של מתחי אספקה, עם זאת, בהירות ה-LED גבוהה למדי, שכן הממיר הוא אינדוקטיבי בלבד ובעל יעילות גבוהה.

ספק כוח LED במתח נמוך. ממיר מתח להפעלת ה-LED באנלוגי של טרנזיסטור אפקט שדה הזרקה מס' 2
איור.6. ממיר מתח להפעלת ה-LED באנלוגי של טרנזיסטור אפקט שדה הזרקה מס' 2

איור 7 מציג גנרטור מסוג שנאי לאספקת נוריות עם מתח נמוך. הגנרטור מכיל שלושה אלמנטים, אחד מהם הוא דיודה פולטת אור. ללא LED, המכשיר הוא מחולל החסימה הפשוט ביותר, וניתן ליצור מתח גבוה למדי במוצא השנאי. אם נורית LED משמשת כעומס גנרטור, היא מתחילה להאיר בבהירות. במעגל, טבעת פריט F1000 K10x6x2,5 משמשת כשנאי. לפיתולים של השנאי יש 15 ... .20 סיבובים של חוט PEV בקוטר של 0,23 מ"מ. בהיעדר דור, הקצוות של אחד מפיתולי השנאי מתחלפים.

ספק כוח LED במתח נמוך. גנרטור מסוג שנאי להפעלת נורות לד במתח נמוך
איור.7. גנרטור מסוג שנאי להפעלת נורות לד במתח נמוך

בעת מעבר לטרנזיסטורי גרמניום בתדר גבוה כגון 1T311, 1T313 ושימוש בשנאי פולסים מאוחדים כגון MIT-9, TOT-45 וכו', ניתן להוריד את הגבול התחתון של מתחי הפעולה ל-0,125 V.

מתח האספקה של כל המעגלים הנחשבים, כדי למנוע נזק לנוריות, לא יעלה על 1,6 ... 1,7 V.

מחבר: מ' שוסטוב, טומסק; פרסום: radioradar.net

ראה מאמרים אחרים סעיף תאורה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

אהבה מגבירה עצבים 12.11.2006

מדענים איטלקיים מאוניברסיטת פדובה גילו שבזמן אהבה רומנטית בפלסמת הדם של מי שנפגעו מ"מחלה" זו עולה רמתו של חומר חלבוני מיוחד - גורם הגדילה העצבי.

כאשר מערכות יחסים הופכות להרגל, במיוחד אם הן הופכות לנישואים, התוכן של גורם הגדילה העצבי יורד לנורמה. חלבון קטן זה (כמאה חומצות אמינו) נחוץ לצמיחה, התפתחות ותחזוקה של חלקים היקפיים של מערכת העצבים האנושית. הוא מסונתז בקליפת המוח, בהיפוקמפוס (החלק במוח המעורב בתגובות רגשיות) ובפקעות הריח.

על פי החשד, תרכובת זו מעורבת גם בתהליכי דלקת ואלרגיה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ חשמול של יינות

▪ ציוד נחיתה שקט של מטוס

▪ תצוגות צבעוניות E בגודל 28 אינץ' של Innolux

▪ מצלמה סטריאוסקופית דיגיטלית

▪ דופק לייזר אוניברסלי חזק במיוחד

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ מדור האתר כלי חשמלאי. בחירת מאמרים

▪ מאמר גזע האדונים הוא גזע העבדים. ביטוי עממי

▪ מאמר מתי הופיעה הפרסומת? תשובה מפורטת

▪ מאמר הנוהל להכשרת מנהלים ומומחים

▪ מאמר Hobbyist קונסולת ערבוב מודולרית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר אנטנה כיוונית מיניאטורית לטווח של 144-146 מגה-הרץ. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר