Питание от батарейки: как выбрать источник и правильно подключить светодиод

Подключение к сети 220 В

Для светодиодов, требующих ток от сети 220 В, важно знать важнейший пункт характеристики светодиода. Особенно это касается вопросов по теме, как подключить мощный светодиод

Характеристика состоит в наиболее допускаемой величине обратного напряжения. Во многих случаях оно составляет 20 В. Когда поступает сетевое питание, при обратной полярности (переменный ток) на него придёт полная амплитуда напряжения 315 В. Такое напряжение получилось потому что амплитудное напряжение почти в полтора раза выше действующего. Для работоспособности светодиодов помимо резистора, следует установить светодиод посредством последовательного подключения, который не позволит обратному напряжению пробить его.

Следующий вариант подключения от 220 В подразумевает расстановку двух диодов встречно-параллельно.

Подобный способ, где предусмотрено использование резистора – не считается правильным подключением. При использовании резистора 24 кОм, энергия рассеивания, будет приблизительно 3 Вт. А при подключении диода последовательно, можно уменьшить её в 2 раза. На обратное напряжение светодиод должен иметь напряжение не меньшее 400 В. Когда включаются 2 встречных светодиода, есть возможность вставки двух резисторов на два вата, чтобы сопротивление на каждом получилось в 2 раза меньше.

Важно понимать, что используя резистор с большим сопротивлением, к примеру, 200 кОм, есть возможность включения и без защитного диода. Так происходит, потому что обратный ток будет довольно слабым для повреждения диода

В этом варианте будет хуже яркость, но для некоторых целей, таких как подсветка, вполне хватит.

Так как сетевой ток переменный, имеется возможность включить в цепь конденсатор взамен резистора. Если сравнивать с ограничительным резистором, конденсатор не нагревается. Чтобы конденсатор мог пропускать переменный ток, сквозь него должно пройти оба полупериода сети. Так как светодиод может проводить ток лишь к одной из сторон, нужно поставить другой светодиод или диод встречно-параллельно. Это позволит пропустить второй полупериод.

Мощность конденсатора должна быть от 400 В и выше. Есть варианты для цепей с переменным током напряжения, подойдут от 250 В и выше. Если требуется запустить несколько светодиодов, следует использовать последовательное соединение.

Когда происходит монтаж светодиодного освещения, расчёт диода должен происходить на ток, что будет не меньше, чем ток, проходящий сквозь светодиод. С обратным напряжением расчет должен быть таким, чтобы оно было не меньше, чем общее слагаемого напряжения на светодиодах. Используя данные рекомендации можно понять как правильно подключить светодиод.

Количество светодиодов в гирлянде

Аналогичным образом рассчитывается резистор, если в цепь последовательно включено несколько светодиодов на 3 вольта. В этом случае от общего напряжения вычитается сумма напряжений всех лампочек.

Все светодиоды для гирлянды из нескольких лампочек следует брать одинаковыми, чтобы через цепь проходил постоянный одинаковый ток.

Максимальное количество лампочек можно узнать, если разделить U сети на U одного светодиода и на коэффициент запаса 1,15.

N=12:3:1,15=3,48

К источнику в 12 вольт можно спокойно подключить 3 излучающих свет полупроводника с напряжением 3 вольта и получить яркое свечение каждого из них.

Мощность такой гирлянды довольно маленькая. В этом и заключается преимущество светодиодных лампочек. Даже большая гирлянда будет потреблять у вас минимум энергии. Этим с успехом пользуются дизайнеры, украшая интерьеры, делая подсветку мебели и техники.

На сегодняшний день выпускаются сверхяркие модели с напряжением 3 вольта и повышенным допустимым током. Мощность каждого из них достигает 1 Вт и более, и применение у таких моделей уже несколько иное. Светодиод, потребляющий 1-2 Вт, применяют в модулях для прожекторов, фонарей, фар и рабочего освещения помещений.

Примером может служить продукция компании CREE, которая предлагает светодиодные продукты мощностью 1 Вт, 3Вт и т. д. Они созданы по технологиям, которые открывают новые возможности в этой отрасли.

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.

Два основных принципа о том как можно подключить светодиод к 12 вольтам или понизить напряжение на нагрузке

 Прежде, чем перейти к конкретным схемам и их описаниям, хотелось бы сказать о двух принципиально разных, но возможных вариантах подключения светодиода к 12 вольтовой сети.

  Первый, это когда напряжение падает за счет того, что последовательно светодиоду подключается дополнительное сопротивление потребителя, в качестве которого выступает микросхема-стабилизатор напряжения. В этом случае определенная часть напряжения теряется в микросхеме, превращаясь в тепло. А значит вторая, оставшаяся, достается непосредственно нашему потребителю — светодиоду. Из-за этого он и не сгорает, так как не все суммарное напряжение проходит через него, а только часть. Плюсом применения микросхемы является тот факт, что она способна в автоматическом режиме поддерживать заданное напряжение. Однако есть и минусы. У вас не получиться снизить напряжение ниже уровня, на которое она рассчитана. Второе. Так как микросхема обладает определенным КПД, то падение относительно входа и выхода будет отличаться на 1-1,5 вольта в меньшую сторону. Также для применения микросхемы вам необходимо будет применить хороший рассеивающий радиатор, установленный на ней. Ведь по сути тепло выделяемое от микросхемы, это и есть невостребованные нами потери. То есть то, что мы отсекли от большего потенциала, чтобы получить меньший.

 Второй вариант питания светодиода, когда напряжение ограничивается за счет резистора. Это сродни тому, если бы большую водопроводную трубы взяли бы и сузили. При этом поток (расход и давление) снизились бы в разы. В этом случае до светодиода доходит лишь часть напряжения. А значит, он также может работать без опасности быть сожженным. Минусом применения резистора будет то, что он также имеет свой КПД, то есть также тратит невостребованное напряжение в тепло. В этом случае бывает трудно установить резистор на радиатор.  В итоге, он не всегда подойдет для включения в цепь. Также минусом будет являться и то обстоятельство, что резистор не поддерживает автоматического удержания напряжение в заданном пределе. При падении напряжения в общей цепи, он подаст настолько же меньшее напряжение и на светодиод. Соответственно обратная ситуация произойдет при повышении напряжения в общей цепи.

 Конечно, тот и другой вариант не идеальны, так при работе от портативных источников энергии каждый из них будет тратить часть полезной энергии на тепло. А это актуально! Но что сделать, таков уж принцип их работы. В этом случае источник питания будет тратить часть своей энергии не на полезное действие, а на тепло. Здесь панацеей является использование широтно-импульсной модуляции, но это значительно усложняет схему… Поэтому мы все же остановимся на первых двух вариантах, которые и рассмотрим на практике.

Подключение блока питания

Возможно 2 варианта: приобретение готового блока питания для газовых колонок в магазине или самостоятельная сборка из зарядного устройства с аналогичными характеристиками. 

Подключение магазинного блока

Преимущество такого способа заключается в том, что вам не понадобится отрезать конец со штекером и напаивать вместо него специальные разъёмы. Импульсный блок разработан непосредственно для этих целей и имеет всё необходимое для быстрого подключения. Проводка уже имеет полюсную маркировку. Например, в модели Robiton IR3-1000S полосатый провод соединяется с плюсовым выходом

Заводской блок питания для проточных газовых водонагревателейИсточник remotvet.ru

Всё что останется сделать для его подключения – удалить батарейки, отсоединить идущих от них провод им подключить блок питания.

Изготовление и подключение самодельного

Чтобы сделать блок питания для газовой колонки на 3 вольта своими руками, понадобится следующее:

• Подходящее по техническим характеристикам зарядное устройство (блок питания).
• Клемма «папа» – 2 штуки.
• Изолента или термоусадочная трубка.
• Паяльник.
• Порядок работ заключается в следующем:
• Извлечь из корпуса батарейки.
• Отсоединить провод, идущий от них в колонку. На его концах уже имеются клеммы типа «мама», поэтому подключение нового питания происходит без проблем.
• Соединить (с учётом полярности) провод от блока питания с тем, от которого отключен батареечный.
• Соединить проводку.
• Установить штекер 220V в розетку и проверить работу газовой колонки.

Так выглядит колонка после завершения переключенияИсточник izi.ua

molYman

Не редко при обслуживании систем безопасности приходится производить замеры или замену модуля за потолком. За потолочное пространство не освещается и ближайший вариант подсветить обслуживаемое оборудование — это фонарик телефона, все равно с собой.

Не редко поиск неисправности достаточно затяжная работа во время обслуживания слаботочных систем, а зарядка телефона с включенным встроенным фонариком очень быстро тает на глазах. В наше время быть без телефона – потерять много нужной и не нужной информации. А для некоторых вообще сравнимо с потерей жизни.

Пришла в голову идея сделать отдельный светодиодный фонарик. Так как запитать кучу светодиодов от двух батареек типа (АА) с гасящим резистором, это просто не экономично. Плюс такие прямые включения не до конца используют элементы питания. И носить две батарейки всегда с собой лень. Задача раскачать мощный светодиод 1 watt от одной 1.5 вольтовой батарейки (АА). И добиться максимального использования элемента питания.

Изучая тему подобных фонарей на просторах информационной свалки, выбрал и отметил для себя одну схему, были изучены схемы на много легче, но поверил я именно в эту.

Изучаемая схема и наша схема на частоту 50 КГц

Изменил схему под детали, добытые с материнских плат, и сделал разводку платы на SMD компонентах. Светодиод мощный 1 Watt. Транзисторы заменил на BC 817-40 в корпусе SOT-23. Частоту в 130 КГц пришлось снизить от исходной схемы на 50 КГц, чтобы светодиод светился ровно при снижении напряжения батарейки от 1.1 вольта до 0.7 вольта. Дроссель в ходе тестов найден оптимальным — 470 мкГн. Пытливой головой были впаяны и 540 мкГн, и 680 мкГн изменений не было, кроме не значительного снижения частоты мультивибратора. Распространенный дроссель в 1000 мкГн с маркировкой 102К, не заработает и не подходит. Наш дроссель намотан на ферритовой гантельки 7мм. ~120 витков проводом 0.1-0.2 мм. Можно с распространенного дросселя в виде гантели 1000 мкГн снять провод до нужного 470 мкГн.

Сама плата получилась не очень большая, но чуть больше аналогов в Китайских одно диодных фонариках. Правда в Китайских фонариках другая схемотехника и диоды меньшей мощности того светодиода в 1 Ватт на который замахнулись мы.

Снятие показаний с нашей платы преобразователя, и само свечение диода при заявленных элементах на схеме показали не плохие результаты. В процессе изготовления и расчетов были опробованы варианты и с большей частотой мультивибратора 140 КГц и 198 КГц. Особых изменений не было замечено в свечении диода, но при разряде элемента питания меньше 1 вольта заметно снижалось свечение диода. Ситуация была выправлена снижением частоты мультивибратора до 50 КГц. Осталось за 5 рублей купить отсек для батарейки АА 1.5 вольта и подобрать корпус или пришить светодиод к шапке, есть задумка сделать браслет из резинки на каждую руку с пришитыми деталями. Одел браслеты перед работой и полез за потолок.

Рабочее устройство выглядит и светит вот так. Схема в отладке не нуждается и начинает работу сразу даже при разряженном элементе питания до 0.8 вольт. Пробные варианты на макетной плате светили от элемента питания 1.5 вольта (AA) круглосуточно в режиме теста 6 дней пока не разрядилась батарея до 0.65 вольт. В ходе тестов заметил, что работа светодиода происходит даже при минусовых температурах, чем не может похвастаться дешевый Китайский аналог.

Преобразователь можно приспособить для питания маломощной процессорной техники до 9 вольт. Без светодиода преобразователь выдает 8.4 вольта, в нашем случае. Поставив стабилитрон вместо светодиода на необходимое напряжение получим более или менее стабильное напряжение на выходе от 3 до 7 вольт. Все зависит от нужд пользователя, и все это от одного элемента питания 1.5 вольта типа (АА).

Все используемые материалы, разводка печатной платы и программы доступны по запросу абсолютно бесплатно.

Подключение к аккумулятору на 12 В

По сравнению с батарейками, данный способ автономного питания для работы светодиодной ленты является наилучшим по нескольким причинам. Аккумулятор на 12 вольт длительно поддерживает в нагрузке номинальное напряжение, позволяет получить достаточно высокий уровень освещённости и выдерживает несколько сотен циклов перезарядки. Самые распространенные аккумуляторы на 12 В – свинцово-кислотные. Чаще всего они применяются в ИБП, в охранной и пожарной сигнализации. Среди них наименьшими габаритами и массой обладают АКБ ёмкостью 4,5 А*ч (до 0,8 кг). Процесс подключения и эксплуатации выглядит так:

2 провода необходимой длины припаивают к контактным площадкам заранее подготовленного отрезка ленты со светодиодами (красный провод к «+», а чёрный к «–»);
аналогично с обратной стороны к проводам припаивают клеммы для подключения к аккумулятору;
для удобства в разрыв одного из проводов запаивают небольшой тумблер. Если его нет, то для отключения подсветки достаточно отсоединить одну клемму.

Ток потребления светодиодной ленты зависит от её длины.

Кроме свинцово-кислотных АКБ высокими эксплуатационными данными обладают Li-ion аккумуляторы на 12 В. При равных емкостях Li-ion аккумуляторы имеют в 4 раза меньшую массу и размер. А для их зарядки используется компактное зарядное устройство.

Важно! Аккумуляторная батарея отработает свой ресурс (до 500 циклов полной перезарядки) только в случае, если ток разряда не будет превышать 1/10 ёмкости. На практике это означает, что к АКБ 12V-7A*h можно длительно подключать нагрузку с током потребления до 0,7 А или 2 метра светодиодной ленты типа SMD 3528-60 шт./м, которая непрерывно будет светить 10 часов

Для облегчения расчётов ниже приведен ток потребления 1 метра светодиодной ленты, который зависит от типа установленных светодиодов:

• SMD 3528-60 шт./м – 0,4 А;
• SMD 2835-60 шт./м – 1.6 А;
• SMD 5050-60 шт./м – 1,2 А;
• SMD 5730-60 шт./м – 3,0 А;
• SMD 3014-60 шт./м – 0,6 А.

Если покупка аккумулятора – дорогое удовольствие, а заряжать его негде, то заставить светодиодную ленту светиться можно с помощью батареек. Рассмотрим 3 наиболее распространённых варианта подключения.

Вариант №1 предусматривает использование 6 пальчиковых батареек на 1,5 В, соединённых последовательно. Почему именно 6 штук? Потому что светодиодная лента даже при питании от 9В будет работать примерно в половину своей мощности. Во-первых, такого уровня света от ленты вполне хватит для подсветки чего-либо. Во-вторых, через светодиоды будет протекать вдвое меньший ток (нелинейность ВАХ), что позволит значительно продлить срок службы батареек. Но при желании можно увеличить количество элементов питания до 8. Собрать схему светодиодной подсветки на батарейках можно двумя способами:

• с помощью коротких проводков все батарейки запаивают между собой последовательно, скрепляют их изолентой и к крайнему «+» и «–» припаивают два провода для подключения светодиодной ленты;
• в кассету (контейнер) вставляют 6 батареек, соблюдая указанную полярность. Провода, выходящие из кассеты, вместе со светодиодной лентой зажимают в коннекторе.

Ёмкость батарейки типа АА примерно в 2 раза больше, чем у батарейки ААА того же производителя.

Вариант №2 предполагает использование в схеме питание от одной 9 В батарейки «Крона». Ёмкость щелочной кроны примерно равна 0,5-0,6 А*ч. Это значит, что, например, лента на SMD 3528 длиной 30 см будет непрерывно светить в течение 5 часов. Крону часто используют для светодиодного тюнинга велосипеда. Вариант №3 подразумевает совместное использование аккумулятора от телефона (смартфона) и повышающего преобразователя до 12 вольт. В такой комплектации светодиодная подсветка имеет несколько весомых плюсов:

• надёжность и долговечность;
• компактность (размер конвертера соизмерим с flash-накопителем);
• приемлемая стоимость (конвертер 3,7 В-12 В – 2$, батарея – 10$);
• аккумулятор легко зарядить от смартфона или зарядного устройства, а его ёмкость достигает 2000 мА*ч;
• светоизлучающие диоды светят на полную яркость.

К конвертеру можно подключать батарейки и аккумуляторы любого типа. Главное, чтобы их напряжение совпадало с входным напряжением конвертера.

Зажигаем светодиод от одной батарейки

Представляю вашему вниманию, на мой взгляд самую правильную схему блок-генератора. На просторах интернета можно найти кучу подобных схем, но львиная доля от них — либо содержат не те компоненты, либо не содержат нужных компонентов вообще. Я предлагаю простую схему из доступных компонентов, которую можно собрать хоть навесным монтажом и она будет работать!

Данная схема представлена ниже:

Самая важная часть схемы — это трансформатор, который мотается на ферритовом кольце. Я предлагаю мотать данный трансформатор на кольце габаритами 10x6x4.5, однако вы можете выбрать любое попавшееся под руку ферритовое кольцо приблизительно сходных размеров. Достать их можно из энергосберегающих ламп или из блока питания ПК. Обмотка трансформатора делается медной лакированной проволокой диаметром 0.45 мм. Обе обмотки должны быть в 10-20 витков каждая, оптимально — 15 витков. Обмотки не должны перекручиваться, витки должны лежать максимально плотно друг к другу. Как видно на схеме — конец первой обмотки соединяется с началом второй.

Как правильно выбрать для своих устройств блок питания

Итак, предположим ситуацию- Вам необходимо приобрести новый адаптер питания взамен вышедшего из строя. К сожалению такое бывает.

Или ваше устройство способно работать не только от батареек, но ещё и имеет вход для подключения внешнего блока питания, но им не комплектовался  и вы уже устали покупать батарейки. Такое часто  бывает с тонометрами и не только.

В первом случае, при наличии вышедшего из строя адаптера прежде чем бежать за покупкой, обратите внимание на старый адаптер,  вам нужно будет выяснить некоторые параметры. А именно:

А именно:

• выходное напряжение — измеряется в вольтах ( V )
• выходной ток — измеряется в амперах ( А ) или  миллиамперах (mA)
• полярность на разъёме
• тип и размер разъёма (штекера)

Часто эти надписи могут быть довольно мелкими поэтому возможно придётся воспользоваться лупой

В качестве примера рассмотрим довольно мощный блок питания от ноутбука, но на этом фото хорошо видны все параметры на которые нужно обратить внимание

Прежде всего  интересуют параметры которые имеются именно на выходе источника питания, те что под надписью  «Output» — выход.

В нашем примере это 19 вольт, 6,32 ампера. Обозначение полярности указывает что на разъёме питания «Плюс» внутри, а «Минус» снаружи разъёма. Это наиболее популярный вариант но случается что производители делают и по другому.  Думаю из ниже приведённой графической схемы понятно как определить полярность. Точка изображает  внутренний контакт разъёма, а полумесяц внешний.

Когда подбираем для себя адаптер питания важно, чтобы ток который выдаёт приобретаемый адаптер был не меньше того значения которое было в старом адаптере, но можно и несколько больше.  А напряжение должно полностью соответствовать, тому которое потребляет ваше устройство

Но вышесказанное не относится к напряжению, оно должно быть точно таким же какое требуется для устройства и указанно на «родном» адаптере! Это Важно!

Итак прочитав нужные надписи на своём адаптере вы определились с напряжением, током и полярностью. Последнее, что нужно учесть это тип и размер самого разъёма питания. Их существует довольно много. Вот лишь несколько вариантов для общего представления.

Поэтому самым простым будет, взять свой требующий замены адаптер в магазин и сравнивать его разъём с разъёмом претендента  на приобретение.

Некоторые устройства (очень редко встречается)  питаются хоть и через адаптер но переменным током в таком случае полярность на адаптере указанна не будет, а рядом с указанным выходным напряжением будет нарисован символ переменного тока ∼

Почему нужен стабилизированный блок питания

Ну вот, теперь пришло время вернуться к истории с которой я и начал.

Итак почему же газовая колонка не желала работать от внешнего блока питания, хотя и напряжение и ток были достаточными?

Всё дело в том, что тот мужчина использовал не стабилизированный блок питания, а блок управления газовой колонки не смог с эти мирится и отказывался работать.

Есть некоторые виды приборов которые требуют хорошего, стабилизированного напряжения. К таким приборам относятся кстати  и тонометры и часто в аптеках где их продают, продают и отдельно адаптеры к ним, полностью соответствующие требованиям

Но всё равно обращайте внимание на напряжение, в разных моделях тонометров оно может отличатся

Почему некоторые приборы требуют стабилизированного напряжения?

Чтобы не вдаваться в электротехнические подробности, объясню просто, стабилизированные источники питания на выходе имеют более качественное напряжение.

Да, да напряжение тоже может быть качественным и не  очень качественным.

На фото выше вы видите универсальный адаптер питания, его универсальность в том, что он имеет в своём арсенале комплект штекеров различных размеров, возможность менять полярность и изменяемый диапазон напряжений от 1,5 до 12 вольт

Его выходной ток небольшой 300mA, но обратите внимание, на коробке написано, что это стабилизированный блок питания. То есть тот, который выдаёт более качественное напряжение

Это не значит, что не стабилизированные блоки питания ни на что не пригодны, нет это не так, просто есть устройства более требовательные к качеству напряжения питания. Как правило это высокотехнологичные устройства  имеющие в своём составе микроконтроллер.

А что касается газовой колонки, так она вообще рассчитана на питание от батареек, источника чистейшего постоянного тока. А потому в своих электрических цепях не имеет никакого стабилизатора и это значит, что при переходе на питание от сети нуждается в качественном стабилизированном напряжении.

Надеюсь эта статья будет кому то полезной, пожалуйста оставляйте ваши отзывы, дополнения задавайте вопросы, всё это можно сделать ниже, в разделе комментарии. И конечно нажимайте на кнопочки соц сетей.

Для меня важен Ваш отклик!

Батарейки в помощь

Если нужно осветить небольшой участок, то ознакомьтесь с тем, как запитать светодиодную ленту от батареек. Принцип у этого метода не слишком отличается от всех предыдущих. Нужно при соединении всех элементов помнить о полярности и выбирать материалы, подходящие для соединения с выбранной лентой. Батарейки должны иметь суммарное напряжение 12 вольт. Это может быть любая батарейка, даже мизинчиковая или таблетка. Хорошо, если она будет аккумуляторная. Тогда проблема замены батареек сменится на своевременную подзарядку аккумулятора. Ниже представлено, как запитать светодиодную ленту от батареек:

1. Сперва нужно хорошо зачистить контакты.
2. Залуживаете кончики медных проводов.
3. Наносите флюс и припаиваете провода к батарейке – красный к плюсу, черный – к минусу.
4. То же самое проделываете с кнопкой или тумблером. Только через него пропускаете всего один провод (плюсовой) и припаиваете его на вход тумблера. Выход пускаете на ленту.

Схема и принцип её работы

Схема питания светодиода от батарейки на 1,5В представлена на рисунке.

Схема питания светодиода от одной батарейки работает по принципу блокинг-генератора. Формирование импульсов осуществляется за счет отпирания транзистора и перехода его в режим насыщения при помощи положительной обратной связи. Выход из насыщения происходит за счет уменьшения тока базы. Транзистор закрывается, и энергия трансформатора сбрасывается в нагрузку. В результате светодиод вспыхивает на короткий промежуток времени.

Теперь более детально рассмотрим работу схемы, представленной на рисунке. Известно, что ток в катушке индуктивности не может измениться мгновенно. Сначала, в момент подачи напряжения от батарейки транзистор находится в закрытом состоянии. Постепенное нарастание тока в коллекторной, а затем и в базовой обмотке, приводит к плавному отпиранию транзистора. Это приводит к росту тока коллектора, который протекает и через коллекторную обмотку. Данное увеличение тока трансформируется в базовую обмотку и ещё больше увеличивает ток базы.

В результате такого лавинообразного процесса в транзистор входит насыщение. В режиме насыщения коллекторный ток перестаёт нарастать, а значит, напряжение на базовой обмотке станет равным нулю. Это приведёт к снижению тока базы и выходу транзистора из насыщения. Напряжение на базовой обмотке меняет полярность, что способствует практически мгновенному запиранию транзистора. В результате вся накопленная энергия устремляется в нагрузку. Светодиод вспыхивает и пропускает через себя ток, который уменьшается от значения тока коллектора до нуля. На этом временном интервале в трансформаторе происходит обратный блокинг-процесс, который приводит к очередному отпиранию транзистора. Далее цикл повторяется.

Схема работает на частоте в несколько десятков килогерц. Поэтому тысячи вспышек в секунду воспринимаются человеческим глазом как постоянное свечение. Но схему можно немного доработать, исключив провалы тока через светодиод до нуля, и добавив в неё сглаживающий конденсатор и диод. Конденсатор С1 соединяют параллельно светодиоду, соблюдая полярность, а диод VD1 – последовательно, в цепь протекания тока нагрузки. VD1 предотвращает разряд конденсатора на открытый транзистор.

Подключение светодиода к батарейке, согласно данной схеме, требует соблюдения одного правила: нельзя включать собранное устройство без нагрузки (может сгореть транзистор).

Подключение светодиода через стабилизатор напряжения к 12 вольтам в машине (через микросхему)

Теперь перейдем к стабилизированной схеме питания светодиодов от 12 вольт. Здесь, как мы уже и говорили, существует схема, которая регулирует собственное внутреннее сопротивление. Таким образом, питание светодиода будет осуществляться устойчиво, независимо от скачков напряжения бортовой сети. К сожалению минусом применения микросхемы является тот факт, что минимальное стабилизированное напряжение, которое возможно добиться будет 5 вольт. Именно с таким напряжением можно встретить наиболее широко известные микросхемы – стабилизаторы КР142 ЕН 5Б или иностранный аналог L7805 или L7805CV. Здесь разница лишь в производителе и номинальном рабочем токе от 1 до 1,5 А.

Так вот, оставшееся напряжение с 5 до 3,3 вольт придется гасить все по тому же примеру что и в предыдущих случаях, то есть с помощью применения резистора. Однако снизить напряжение резистором на 1,7 вольта это уже не столь критично как на 8-9 вольт. Стабилизация напряжения в этом случае все же будет наблюдаться! Приводим схему подключения микросхемы стабилизатора. Как видите, она очень простая. Реализовать ее может каждый. Не сложнее чем припаять тот же резистор. Единственное условие это установка радиатора, который будет отводить тепло от микросхемы. Его установить нужно обязательно. На схеме написано что микросхема может питать 10 цепочек со светодиодом, на самом деле этот параметр занижен. По факту, если через светодиод проходит около 0,02 А, то она может обеспечивать питанием до 50 светодиодов. Если вам необходимо обеспечить питание большего количества, то используйте вторую такую же независимую схему. Использование двух микросхем подключенных параллельно не правильно. Так как их характеристики немного, да будут отличаться друг от друга, из-за индивидуальных особенностей. В итоге, у одной из микросхем будет шанс перегореть намного быстрее, так как режимы работы у нее будут иные — завышенные. О применение аналогичных микросхем мы уже рассказывали в статье «Зарядное устройство на 5 вольт в машине». Кстати, если вы все же решитесь выполнить питание для светодиода на ШИМ, хотя это вряд ли того стоит, то эта статья также раскроет вам все секреты реализации такого проекта.