Питание светодиодов от одной батарейки. Питание светодиодов от одной батарейки Как зажечь светодиод от батарейки 1.5 вольта

Всем хорош светодиод — светит ярко, служит долго, потребляет мало. Но, к сожалению, ни один из существующих приборов не сможет работать при напряжении 1-1.5 В. Индикаторным светодиодам нужно как минимум 1.8-2, а мощным сверхярким и того больше — 2.5 — 3.5 В. Тем не менее, выход из положения есть и не особо сложный. Поскольку светодиоды потребляют немного, для их питания достаточно собрать простенький повышающий преобразователь, чем мы сегодня и займемся.

Схема, представленная ниже, позволяет зажечь достаточно мощный (до 1 Вт) светодиод напряжением всего 0.7 – 2 В (один элемент или аккумулятор) и может быть использована для подсветки в низковольтной аппаратуре или в качестве малогабаритного фонарика, работающего всего на одной батарейке или аккумуляторе.

В качестве L1 имеет смысл применить готовый SMD-дроссель от радиотелефона, но можно изготовить его и самому. Для этого на кольце от неисправной энергосберегающей лампы достаточно намотать 15 витков провода ПЭВ 0.2. Единственная крупногабаритная деталь преобразователя – мощный транзистор КТ805. Заменить его можно аналогичным в SMD корпусе.

Налаживание устройства сводится к подбору емкости конденсатора С1 в пределах +-50% по максимальной яркости свечения светодиода. При указанных параметрах L1 напряжение на светодиоде может достигать 3.8 В. Благодаря работоспособности схемы при входном напряжении всего 0.7 В, такой фонарик в состоянии вырабатывать энергию батарейки практически полностью.

Вторая конструкция, в принципе, может использоваться для питания любых узлов аппаратуры, требующей напряжения 7-12 В. Нагрузочная способность схемы, конечно, невелика, но мощности такого преобразователя вполне хватит для питания, скажем, операционного усилителя. На схеме, изображенной ниже, в качестве нагрузки используется три светодиода большой яркости, которые в свою очередь могут быть установлены в фонарике или велофаре.

Питание преобразователя — один элемент на 1.5 В. Дроссель должен иметь индуктивность в диапазоне 200-300 мкГн, именно от него и от диода D1 (диод Шоттке) будет зависеть выходное напряжение и КПД всего устройства. При использовании преобразователя для питания светодиодов стабилитрон D2 можно исключить, а при питании электронных узлов подобрать его по необходимому напряжению стабилизации с одновременным увеличением сглаживающей емкости С1.

И еще одна схема, лично мной не испытанная, но подкупающая своей простотой. По заверению разработчика она совершенно некритична к параметрам радиоэлементов и в состоянии зажечь сверхяркий светодиод от одного практически «убитого» элемента напряжением 0.7 В

Транзистор — любой маломощный кремниевый (автор использовал КТ315), диод — любой кремниевый, конденсатор 47 мкФ х 6 В электролитический, номинал резистора R1 — 1 Ком. Трансформатор выполнен на ферритовом кольце, выдранном из материнской платы (судя по всему из схемы фильтра питания). Обе обмотки содержат по 20 витков эмалированного провода 0.2. Если преобразователь не запустится, поменяйте местами выводы одной из обмоток трансформатора.

Обе обмотки Т1 содержат по 35 витков, I — диаметр провода 0.15, II — 0.32. Токоограничивающие резисторы в цепях светодиодов можно исключить.

По материалам и с разрешения нашего спонсора esxema.ru

Сверх яркие светодиоды в последнее время все больше входят в моду, - то в игрушку, то в ночник, то в фонарик и т.д. Но не это подвигло меня на создание модуля. Как-то нужно было запитать микроконтроллер от 1.5 вольт, - пришлось мастерить на плате блокинг-генератор аналогичный, примененному в модуле. Тогда то я и пожалел, что нет микросхем типа, подал 1.5 а на выходе 5 вольт или еще что. Тогда и родилась идея создать универсальный модуль для таких целей, который можно было бы впаять в плату или вмонтировать в фонарик или игрушку. Схема традиционная, таких схем в инете море. В чем тогда фишка? Фишка в размере и в универсальности. Размер модуля 10х7х5 миллиметров, по форме и размеру он напоминает транзистор КТ815. Его можно установить в устройство, а когда устройство не нужно - выпаять и сохранить для другого случая. Детали и конструкция. В модуле применен ключевой транзистор 2SC1740S, с низким напряжением насыщения, высокой скоростью переключения и малыми размерами. Но будет работать и любой другой. SMD не пробовал, но в корпусе SOT-89 должны подойти. Немного о ферритовом кольце, размер 3х1.5х1.5 мм. Как-то мне понадобилось на мощный полевик ферритовую бусинку одеть, чтобы убрать непонятные всплески. Я перерыл весь дом и когда, наконец, нашел пакетик с бусинками, обнаружил, что на вывод она не налезает. Вот тогда я и достал эти ферритовые кольца из какого-то черного, залитого компаундом блока с маркировкой FB2022 или LPT100-05, который стоял в старой 10 мегабитной сетевой карте на коаксиал. Эти детали во всех сетевухах стояли, а колец там штук 5. Достать не особо легко, но можно. Там есть еще большой черный залитый компаундом блок (преобразователь 5 -> 9 вольт, там тоже кольца есть, но побольше размером. Немного о намотке, мотать нужно двойным проводом, я взял сантиметров 40-50 провода 0.1 сложил вдвое (не разрезать). Место перегиба оказалось жестким и без челнока намотал 20-25 витков, как когда. После намотки место перегиба разрезать, один вывод спаять с выводом начала намотки, этот провод пойдет на +1.5. Резистор и конденсатор в модуле - SMD. Расположены со стороны фольги. Транзистор вставляется в просверленные отверстия 0.8мм, кольцо приклеивается к плате. После изготовления можно залить лаком. Вместо R1 можно запаять SMD подстроечник 1.5-2 КОм, тогда можно регулировать яркость светодиода и потребляемый ток. В моем варианте модуль потреблял ток около 30-35 мА, ток через светодиод составил 15 мА при напряжении на светодиоде 2.8-2.9 вольт (чтобы замерить нужно светодиод подключить через диод, и параллельно поставить конденсатор 1 мк). На данный момент изготовлено 5 модулей. Из них изготовлено 2 ночника, - в цилиндрическую баночку от витаминов батарейку 373 с подпаянными проводами и кусок поролона (чтобы не болталась), в крышку миниатюрный выключатель и синий матовый светодиод. Очень даже удобно. Еще изготовлено 2 брелка с часовой батарейкой (марку не помню где-то сантиметр в диаметре), пришлось отдать через день после изготовления, друзья выпросили за пиво. Брелки изготавливались из фломастера и имели в диаметре около сантиметра и длину сантиметра три, в торце кнопка, светодиод 5мм. Думаю изготовить несколько фликеров, но еще не решил какая будет форма. Во все эти устройства можно поставить две батарейки по 1.5 вольт и не надо модулей, НО! Батареек будет уже две, а когда напряжение снизится до 1.25 вольт на батарейку – светодиод погаснет. А с модулем будет работать от одной батарейки пока она не сядет до 0.7-0.8 вольт.

По точно такой же схеме был изготовлен преобразователь для ночника из 2-5 светодиодов, но оптимальным для ночника оказались два матовых светодиода синего и зеленого цвета. Схема идентична схеме модуля, за исключением более мощного транзистора и трансформатора. Трансформатор намотан на кольце 7х4х2 проводом сложенным втрое. Концы трех проводов зачищаются на длину 1-1.5 см, спаиваются вместе и конец их скругляется напильником или наждачкой (чтобы не цеплялся при намотке). Мотается без челнока, используя место спайки как иголку. После намотки место спайки откусывается и один из проводов соединяется с концом намотки, - это будет +. Второй конец этого провода – на базу транзистора, остальные два провода начала – на коллектор. Т.е. первичная обмотка мотается двойным проводом. Переключатель применяется на три положения, центральное – «Выкл». В одном положении минус батарейки подключается через резистор 3-20 ом, - это для свежей батарейки, иначе яркость будет чрезмерной. Во второе положение переключатель переводится при севшей батарейке, когда яркость недостаточная.
!!! Если внимательно посмотреть на схему то окажется что в положении «Выкл» светодиоды через обмотку трансформатора постоянно подключены к батарейке! Это не ошибка, ток потребления светодиода подключенного к батарейке 1.5 вольт, колеблется от 1 до 5 мкА в зависимости от мощности светодиода. А ток в 1 мкА батарейку не разрядит.
Ток потребления 30-50 ма, при 373 батарейке этого хватит на 400-500 часов по расчету, реально думаю значительно больше. Спальню 5х4 метра освещает прилично, а главное, идя на кухню пива хлебнуть из холодильника, можно ночник с собой взять, чтобы не наступить на хвост немецкой овчарке, спящей в прихожей. Освещенность достаточная при токе 10-15 мА, т.е. можно применить и модуль.

Совет. Ток потребления нужно контролировать тестером, и подбирать резистором R1*. Иногда, при определенном сопротивлении этого резистора, ток потребления сильно увеличивается без увеличения яркости светодиодов, нужно подобрать компромиссный вариант – я яркость достаточная и ток небольшой.
Заменить транзисторы можно на КТ315, КТ503, КТ605 и др, но ключевой транзистор с низким Uкэ насыщения предпочтительнее.

Если вы когда-нибудь захотите запитать светодиод от одной батарейки, то рано или поздно наткнетесь на схему под названием Joule Thief- вор джоулей. Эта схема хороша многим: малым количеством деталей, можно использовать севшую батарейку, собранная конструкция получается компактной и будет работать от батареи с напряжением всего 0.6В. Классическую схему этого устройства можно посмотреть в Википедии. Есть много вариантов этой схемы, попыток ее оптимизации. я покажу вам с один из вариантов этой конструкции, который позволит зажечь два 3-х ваттных светодиода включенных последовательно. Все было собрано быстро. С учетом перемотки дросселя, времени ушло 20 минут.

Что понадобится для сборки:

Паяльник, не много припоя и проводов. Батарейка на 1.5В и меньше, твердые руки.
Транзистор. Я использовал КТ630,

максимальная рабочая частота у него большая, ток коллектора выше, чем у рекомендуемых в стандартных схемах. В принципе можно любой NPN транзистор c коэффициентом усиления не менее 150, к примеру, 2SC1815. Один переменный резистор на 10 кОм.

Один электролитический конденсатор 47 мкФ на 25В. Конденсатор большей емкости дольше заряжается и снижает яркость свечения. Один любой диод с обратным напряжением не меньше 100 В, т.к. без нагрузки конденсатор заряжается до 30-45В.

Один конденсатор 0.01 мкФ. Два 3-х ваттных светодиода, включенных последовательно. Закрепленных на радиаторе от компьютерного процессора.

Один дроссель групповой стабилизации от компьютерного БП.

Можно использовать любое ферритовое кольцо, которое окажется под рукой. Я использовал дроссель от БП, просто потому, что он был. Количество витков не считал, просто смотал весь провод с кольца (там два провода разно сечения) и намотал его снова, бифилярно.

Обмотку, намотанную проводом меньшего сечения, включил в цепь базы транзистора. Соответственно, вторую обмотку включил в цепь коллектора. Важно, чтобы начало одной обмотки соединялось с концом другой, как показано на схеме. можно намотать на ферритовом стержне обмотку с отводом от нужного количества витков, или вообще, сделать катушку без сердечника.

В отличии от стандартной схемы, здесь, нагрузка подключается между базой и коллектором. Кпд схемы зависит от конденсатора, который включен в параллель с нагрузкой. Такая схема включения нагрузки сделана в попытке использовать ОЭДС,возникающую в катушке L2.

На видео видно, что при замыкании резистора R1 яркость свечения увеличивается.

В принципе, он не нужен вообще, т.к. на схеме он ограничивает ток через базу. Транзистор КТ 630 прекрасно чувствует себя и без этого резистора.

И в заключении еще одна схема, с регулируемым выходным напряжением

От батарейки с напряжением 1,5 вольт и ниже, просто не реально. Это связано с тем, что в основной своей массе светодиоды имеют падение напряжения превышающую эту цифру.

Как зажечь светодиод от батарейки на 1,5 вольта

Выходом из данной ситуации может послужить применение простого на одном транзисторе и индуктивности. По сути своей это своеобразный . Схема представляет собой простейший блокинг-генератор, работающий от батарейки на 1,5 вольт, вырабатывающий достаточно мощные импульсы в результате накачки энергии в дросселе. Схема простая и собирается буквально за 10 минут.

Дроссель T1 выполнен на кольце из феррита имеющее диаметр 7 миллиметров (его размеры К7х4хЗ). Обмотка содержит 21 виток, выполненная вдвое сложенным эмалированным медным проводом ПЭВ диаметром 0,35 миллиметров.

По окончании намотки конец одного из проводов необходимо соединить с началом другого провода. В результате получится отвод от центра обмотки. Путем подбора сопротивления можно добиться лучшей светоотдачи.

В этой статье мы рассмотрим повышающий преобразователь напряжения, в иностранных источниках обычно называемый «Joule Thief» для питания сверхяркого светодиода от одной батарейки 1,5 Вольта.

Как известно, обычный сверхяркий белый или синий светодиод требуют для своего питания не менее 2,7 В, и поэтому в фонарик, который работает на таких светодиодах ставят 3 батарейки по 1,5 Вольта, я думаю это знает каждый у кого есть светодиодный фонарик, и это вызывает некоторое неудобство, так как нужно покупать каждый раз по 3 штуки пальчиковых батареек, а это довольно затратно. Преобразователь же, который мы предлагаем Вам собрать очень простой, дешёвый, прост в изготовлении и сборке и позволит питать светодиод или группу светодиодов всего от одной батарейки 1,5В. Причём он сможет высосать из батарейки все соки, ведь преобразователь со светодиодом продолжает работать даже при напряжении около 0,4 Вольта! Что позволит запитать фонарик даже от севшей батарейки, которая уже не работает в других устройствах. В предыдущей статье про работающий на воде мы как раз и использовали подобный повышающий преобразователь.

Инструменты и детали:

• Ферритовое тороидальное кольцо (можно взять от нерабочей экономной лампочки КЛЛ);
• Старая батарейка;
• Белый яркий светодиод (можно взять от фонарика, можно даже взять весь модуль светодиодов);
• NPN транзистор — 2N3904 или 2N2222, 2N4401;
• Резистор на 1 кОм (на импортном будут полоски таких цветов и в таком порядке – Коричневая-Черная-Красная);
• Тестер батареек (не обязательно);
• Олово, припой, паяльник, друг который умеет паять =);
• Медная одножильная проволока в лаковой или ПВХ изоляции;
• Держатель для батарейки.

Как сделать повышающий преобразователь для светодиода «Joule Thief» своими руками, подробная инструкция:

Нам нужно будет собрать повышающий преобразователь напряжения по такой схеме:

Намотка тороидального трансформатора.

Нам нужно будет два одинаковых по длине провода, снимите на их концах изоляцию, примерно на пол сантиметра. Смотайте оба конца проводков вместе и для большей надёжности пропаяйте. Просуньте эти концы через кольцо немного и затем другими концами начинайте мотать обмотку виток к витку, следите затем, чтобы эти два провода не перекручивались между собой, а шли бок-о-бок вместе. Мотайте пока не закончится свободное место на кольце и все 4 конца не окажутся вместе. Чем больше витков сможет уместить кольцо тем лучше но всё зависит от толщины провода и диаметра кольца. Отрежьте лишнюю часть проволоки оставив около 2 сантиметров для дальнейшей пайки.

Ещё один вариант намотки трансформатора для повышающего преобразователя напряжения и который я рекомендую находится в статье про работающий на воде.

Припаяйте резистор к одному из концов которые остались не спаянными резистор на 1 кОм.

Припаяйте транзистор как показано на картинке (обратите внимание что плоская часть транзистора вверху, а выпуклая внизу, это важно так как выводы транзистора нельзя менять местами). Коллектор транзистора (Collector) припаян к другой свободной одинарной обмотке трансформатора. База транзистора (Base) припаяна ко второму концу резистора, а эмиттер припаян к отдельному проводку который будет подключаться к минусу батарейки.

Припаиваем светодиод, для этого нужно сперва выяснить где находится у него анод (плюс) и катод (минус), если светодиод новый то можно легко понять по длине его ножек, длинная это анод (+), а та, что покороче катод (-). Также если посмотреть светодиод на просвет то тот контакт который будет выглядеть более массивным по сравнению со вторым то это будет катод. Итак, мы выяснили где что и теперь припаиваем анодом к коллектору транзистора, а катодом к эмиттеру.

Проверяем тестером насколько близка к смерти наша старая батарейка, главное подобрать такую, чтобы была ещё немного жива. Для проверки схемы всё же желательно под рукой иметь новую батарейку.

Пришло время проверить на работоспособность нашу схему! Для этого, провод, который идёт от эмиттера транзистора подключим к минусу батарейки, а те 2 скрученных вместе провода трансформатора к плюсу батарейки и всё, наш повышающий преобразователь напряжения для питания светодиода от одной батарейки 1,5 В заработал! Также, чтобы не держать батарейку пальцами постоянно советуем припаять держатель батарейки.