Підвищує перетворювач для світлодіодного ліхтарика з КЛЛ
У наш час прогресу і різноманітних нанотехнологій багато хто вже використовують для освітлення будинку «енергозберігаючі лампочки» (які насправді правильно називати «КЛЛ із вбудованим ПРА»). На кшталт таких:
Для початку давайте подивимося, що ж ми будемо збирати:
Ця схема служить для того, щоб підвищити півтора вольта, що видаються батарейкою, до робочої напруги білого світлодіода (близько трьох вольт, струм обмежується за рахунок властивостей котушки-обмотки). Вона є варіацією давно відомого перетворювача на блокінг-генераторі. Відразу скажу, що гідність у наведеного варіанта лише одна – простота. Він придатний виключно для живлення "звичайних" білих світлодіодів з робочим струмом в районі 20 мА, та й то в режимі сумнівної оптимальності. Відбувається це тому, що параметри подібної схеми залежать від купи різних факторів (температури в тому числі), і практично не піддаються точному розрахунку чиста емпірика. Втім, схема має відмінну повторюваність, і цілком підійде для того, щоб розважитися довгим вечором або екстрено зібрати ліхтарик у польових умовах. Крім того, існують пристойніші її модифікації (посилання на різні варіанти дано нижче).
Декілька слів про те, як вона працює. Спочатку транзистор відкривається струмом, що протікає через вторинну обмотку трансформатора T1 та резистор.Внаслідок цього через відкритий транзистор і первинну обмотку також починає протікати струм, що наростає. Наростаючий струм породжує в сердечнику магнітне поле, що посилюється, яке в повній відповідності з рівняннями Максвелла призводить до виникнення напруги на вторинній обмотці. Однак вторинна обмотка включена назустріч первинній (точки поряд з обмотками позначають їх умовний початок), тому напруга, що виникає на ній, виявляється протиспрямованою напрузі на ділянці база-емітер, і починає компенсувати останнє, закриваючи транзистор. Транзистор закривається. Однак котушки мають значну індуктивність, і тому струм у них не може припинитися відразу. Через закритий транзистор він текти не може. Але паралельно йому підключено світлодіод, через який і протікає струм у цьому випадку. Котушка є в цей момент джерелом струму, а світлодіод також працює як стабістор, обмежуючи напругу на собі і транзисторі - без нього вихідна напруга може досягати десятків вольт. Світлодіод світиться, енергія, запасена в котушці, витрачається, поле в осерді зменшується, а разом з ним зменшується напруга на вторинній обмотці. Якогось моменту воно зменшується настільки, що більше не компенсує напругу, прикладену до бази. Транзистор відкривається і все повторюється спочатку.
Схема може бути зібрана практично з будь-яких деталей на будь-якому коліні, і з ймовірністю 98% буде працездатна.
А тепер, власне, про те, як зробити вищеописане з енергозбереження.
Розколупуємо корпус. Викруткою акуратно поділяємо його на дві половинки, щоб дістати схему баласту, з якої видобувається більшість необхідного.
Відкушуємо бокорізами дроти, і дістаємо баласт:
У ньому насцікавить дросель (з нього змотуватимемо провід для обмоток), феритове колечко (на ньому мотатимемо трансформатор) і транзистор.
На жаль, у цьому екземплярі баласту я не зміг виявити необхідного резистора (0.3 – 1K), тому взяв відповідний екземпляр із засіків. Хоча в польових умовах можна спробувати набрати відповідний номінал із наявних у баласті.
Світлодіод беремо там же, в мотлоху. Найпростіший 10мм білий світлодіод:
Збираємо все в купку, щоб помилуватися:
Тепер треба намотати трансформатор. Для цього звільняємо кільце від тих обмоток, що на ньому вже є, розламуємо дросель пасатижами (у мене він був склеєний компаундом, так що культурно розібрати не було можливим), і видобуваємо з нього провід:
На кільце треба намотати приблизно по 25 витків дроту для кожної обмотки. Для зручності доцільно вести намотування так: змотуємо з дроселя приблизно вісімдесят сантиметрів дроту (відміряти можна навіть без лінійки – по довжині приблизно як чотири листи А4 у висоту; а щоб дросель при розмотуванні не колов пальці, можна загнути його ніжки пасатижами), складаємо провід навпіл і намотуємо обмотку прямо у два дроти. Після чого обрізаємо кінці дроту до зручної довжини і отримуємо відразу дві однакові обмотки.
При намотуванні я не дуже намагався запам'ятати, які висновки якій обмотці належать, і тому потім продзвонив їх тестером.
Транзистор має сенс перевірити, бо він узятий з несправної лампи, і тому, можливо, непрацездатний. Я перевірив і виявив, що так воно і є. Тому я взяв ще один баласт і випаяв інший транзистор із нього.
Це виявилося могутнім MJE13003. Перевірив – робітник.
Витяг з нагугленного даташита на нього:
Оскільки, як я вже казав, ця схема може бути зібрана з будь-чого, як завгодно і де завгодно, в датасіті нас цікавить насамперед розпинування. Інші параметри і так мають величезний запас.
Ну ось, все є:
Збираємо за схемою:
Обмотки абсолютно рівноцінні, тому різниці, яку включати в колектор, а яку - ланцюг бази, немає. Якщо ж після збирання генератор не запрацює, це означає, що треба поміняти місцями висновки однієї з обмоток, і він напевно запуститься. Але я потрапив із першого разу.
Ну от працює!
Як я вже казав, ця схема дуже спрощена. Якщо ж хочеться чогось у тому ж дусі, але більш стабільного та правильного, то варто звернути увагу на такі схеми (у порядку зростання «правильності»):
Дуже пристойно, навіть із явною стабілізацією струму: