Latarka LED z przetwornicą DC-DC.pdf

MINIPROJEKTY

Wspólną cechą układów opisywanych w dziale „Miniprojekty” jest łatwość ich praktycznej realizacji. Zmontowanie układu nie za-

biera zwykle więcej niż dwa, trzy kwadranse, a można go uruchomić w ciągu kilkunastu minut.

Układy z „Miniprojektów” mogą być skomplikowane funkcjonalnie, lecz łatwe w montażu i uruchamianiu, gdyż ich złożoność i in-

teligencja jest zawarta w układach scalonych. Wszystkie układy opisywane w tym dziale są wykonywane i baane w laboratorium

AVT. Większość z nich znajduje się w ofercie kitów AVT, w wyodrębnionej serii „Miniprojekty” o numeracji zaczynającej się od 1000.

Latarka LED z przetwornicą DC/DC

Do budowy tej latarki skłoniła

mnie rosnąca popularność

i dostępność białych diod LED

mocy. Obecnie emitowany

przez nie strumień świetlny

oraz sprawność są imponująco

wysokie, a ceny – na szczęście

– coraz niższe.

W latarce zastosowałem diodę

XLamp 7090XR–E amerykańskiej ﬁr-

my Cree. Według danych katalogo-

wych podanych przez producenta,

dioda ta ma luminancję na pozio-

mie 136 lm przy prądzie 700 mA.

Przy napięciu pracy 3,5 V jest to

niecałe 3 W. W porównaniu z kon-

kurencyjnymi diodami jest to świet-

ny wynik.

Dioda LED jest elementem nie-

liniowym i nie można podłączyć jej

bezpośrednio do napięciowego źró-

dła zasilania, ponieważ w miarę jej

nagrzewania rośnie prąd przez nią

płynący, a co za tym idzie zwięk-

sza się także jasność jej świece-

nia i skraca żywotność. W skrajnym

przypadku prąd może wzrosnąć

powyżej dopuszczalnej wartości,

co może spowodować uszkodzenie

struktury. Zasilając diodę z napięcia

wyższego od napięcia progowego,

można zastosować prosty zasilacz

z dołączonym stabilizatorem prądu

(jak w EP4/2007). W przypadku za-

silania diody z popularnych akumu-

latorków jest to nieco trudniejsze

– napięcie trzeba najpierw podnieść

do wartości przekraczającej napięcie

progowe.

Obudowa modelowej latarki jest

przystosowana do trzech ogniw

R14. Użyłem akumulatorki Ni–MH

o pojemności 3600 mAh. W pełni

naładowane, po połączeniu szere-

gowo mają łączne napięcie o war-

tości ok. 4,3 V. W miarę rozładowa-

nia lub wzrostu prądu obciążenia

zmniejsza się ono do wartości 3 V.

Poniżej tego napięcia (czyli 1 V/

ogniwo) nie powinno się schodzić,

gdyż znacznie skraca to ich żywot-

ność. W związku z tym (i – dodat-

W ofercie AVT jest dostępna:

– [AVT–1451] – płytka drukowana

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystor

R1: 150 k V /0805

R2: 100 k V /0805

R3: 10 V /805

R4, R8: 10 k V /0805

R5: 1,5 k V /0805

R6: 1 k V /0805

R7: 0,2 V /0805

Kondensatory

C1: 1 m F/3216

C2, C5: 100 nF/0805

C3, C4: 4,7 m F/3216

C6: 10 nF/805

Półprzewodniki

U1: MCP1651/MSOP8

U2: PIC12F683/SO8

T1: SUD23N06–31L/DPACK

D1: 1N5819

D2: XLamp7090XR–E

Inne

L1, L2: 4,7 m H/2 A (Coilcraft SE-

R1360–472)

S1: mikroprzełącznik SMD

Rys. 1.

Elektronika Praktyczna 6/2007

MINIPROJEKTY

Rys. 2.

możliwość sterowania jasnością

świecenia diody poprzez sterowanie

wejściem ON/OFF z częstotliwością

kilku kHz i zmieniającym się wy-

pełnieniem impulsów. Sterowa-

nie pracą odbywa się astabilnym

przyciskiem, który jednocześnie

spełnia rolę włącznika,

wyłącznika i regulatora

jasności.

Dla zrealizowania

tych funkcji zastoso-

wałem mikrokontro-

ler PIC12F683. Pro-

gram został napi-

sany w asemblerze.

W celu uniknięcia

rozładowania aku-

mulatorków poniżej

3 V wykorzystałem kom-

parator znajdujący się w ukła-

dzie MCP1651 o progu przełączania

1,22 V. Kiedy mikrokontroler wykry-

je na wyprowadzeniu 7 stan niski,

generuje impulsy sterujące przetwor-

nicą o tak małym współczynniku

wypełnienia, że dioda świeci bardzo

kowo – koniecznością upakowania

zasilacza w bardzo małej objętości)

nie jest łatwo rozwiązać problem

prawidłowego zasilania diody LED

o mocy prawie 3 W. Udało mi się

to stosując przetwornicę SEPIC,

która ma możliwość utrzymywania

stałego napięcia wyjściowego, nie-

zależnie od tego czy napięcie na

wejściu jest niższe, czy wyższe od

tej wartości. Wybór padł na układ

MCP1651 produkowany przez Mi-

crochip. Atutem tego układu jest

słabo, chro-

niąc jednocześnie

akumulatorki. Jest to

sygnał dla użytkow-

nika o konieczności

naładowania akumula-

torów.

Płytka została podzielona

na dwie części ( rys. 2 ) ze względu

na małą ilość miejsca w środku la-

tarki i wykonana metodą termotrans-

feru na papierze kredowanym.

Piotr Andryszczak

androot@interia.pl

Projekt przedstawiony w artykule powstał na bazie

opracowania ﬁrmy Microchip: http://ww1.micro-

chip.com/downloads/en/DeviceDoc/51513a.pdf .

LED na 230 VAC

Ten prosty układ przeznaczony

jest do zasilania diod LED

bezpośrednio z sieci 230 V.

Może pełnić rolę sygnalizatora

włączenia urządzeń bądź

podświetlenia.

Rekomendacje:

urządzenie proste w wykonaniu,

ale potencjalnie niebezpieczne,

więc jego wykonanie polecamy

wprawnym elektronikom!

Kondensator C1 wraz z rezysto-

rem R1 ograniczają prąd zmienny

płynący przez diody LED połączone

przeciwsobnie. W układzie muszą

być zastosowane dwie diody LED

ze względu na konieczność ograni-

czenia napięcia wstecznego, którego

wartość (bez ograniczenia) jest rów-

na amplitudzie napięcia sieciowego.

Rezystor R2 rozładowuje konden-

sator C1, który po odłączeniu od

sieci mógłby pozostać naładowany

do napięcia groźnego dla zdrowia.

Można zastosować tylko jedną dio-

dę LED, ale wymaga to zastąpie-

nia drugiej diodą prostowniczą, np.

1N4007. Jasność świecenia diod

można zmieniać dobierając rezystan-

cję R1 lub pojemność kondensatora

C1 (do max. 470 nF). Jego napięcie

przebicia nie powinno być mniejsze

niż 400 VAC.

Zmontowany przestrzennie układ

wykorzystałem do podświetlenia

wyłączników oświetlenia w miesz-

kaniu. Bardzo ładny efekt można

uzyskać wykorzystując niebieskie

diody LED.

WYKAZ ELEMENTÓW

R1 120 k V /0,5 W

R2 1 M V /0,5 W

C1 220 nF/400 VAC

D1, D2 diody LED

Rys. 1.

Elektronika Praktyczna 6/2007

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: