一.電路原理及特點
超高亮度LED手電筒原理電路圖見附圖所示,。圖中VT、R和T構(gòu)成高頻脈沖振蕩器,,將1.5V直流電源逆變成為高頻脈沖交流電.經(jīng)脈沖變壓器T升壓后,,再通過VD和C整流、濾波成為較高的直流電壓,,點亮LED,。實際上,這個直流變換器是一種自激振蕩反激式直流變換器,。工作原理如下:
接通電源后,,電源通過L1b和R向VT提供基極電流,VT開始導(dǎo)通,集電極電流Ic增大,,VT逐漸飽和導(dǎo)通,。這時L2感應(yīng)出電壓,但是電壓極性是上負(fù)下正,,VD不能導(dǎo)通,,電源能量轉(zhuǎn)變成為電磁能,存儲在脈沖變壓器T中:VT飽和后,,由于電感中的電流不能突變,,使得Ic下降,L2上感應(yīng)出較高上正下負(fù)的電壓,,此時VD導(dǎo)通,向C充電,,進(jìn)而點亮LED,,電感磁能又變換為電能供給負(fù)載(LED)。VT相當(dāng)于一個開關(guān),,T是儲能元件,,VT交替導(dǎo)通和截止,低壓直流電源就被升壓成為高壓直流電,,這就是直流變換器的工作原理,。
二、元件的選用和調(diào)試
電路中,,脈沖變壓器T是關(guān)鍵元件,,要用高導(dǎo)磁率磁環(huán)繞制,這是一種功率鐵氧體,,具有適應(yīng)高頻大功率的特點,,可以從舊節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器或舊電腦主板上拆取磁環(huán),一般都是高導(dǎo)磁率的,,可以滿足要求,。宜選用大點的磁環(huán),太小的磁環(huán)線圈不容易繞下,,L1使用普通單股絕緣導(dǎo)線繞10匝,,在6匝處抽頭,將L1分成L1a(6匝)和L1b(4匝)兩段,,L2用同樣的導(dǎo)線繞10~12匝,,單股絕緣導(dǎo)線若不好繞,也可用高強度漆包線繞制,。
VT選用電子鎮(zhèn)流器中常用的3DD13003或者M(jìn)JE13003,,要求HFE≥20,R選用100Ω普通金膜電阻.VD選用IN4148開關(guān)管,如果用高頻整流管FR107那就更好了,。LED選用直徑8mm~10mm的LED,,若用普通的5mmLED,可用2~3只并聯(lián)使用,,要挑選性能參數(shù)一致性好的LED管,,以防亮度不均勻。
由于電路簡單,、使用元件少,,所以不必使用印刷電路板,直接用元件搭接就可以了,,也可用刀刻出一小塊印刷電路板,,安裝在手電筒中。
T的繞組同名端不能接錯,,同名端已在電路中用黑點標(biāo)出,,L1和L2的同名端是L1和L2繞制時的起始端。電路焊接好后,,必須認(rèn)真檢查一下,,確認(rèn)電路無誤后方可接通電源調(diào)試。調(diào)試很簡單,,將萬用表電流擋串接入電源,,調(diào)節(jié)到總電流在100mA左右即可,如果電流太大,,可能是VT的放大倍數(shù)太小或者T的磁環(huán)不合格所致,,需要更換。
本電路還可以用于1.5v電源的教學(xué)用激光發(fā)射器(電子教鞭)和市售的一些LED小臺燈,。如果在本電路中使用更大的磁環(huán),,增加L1和L2的匝數(shù),提高L2與L1的匝數(shù)比,,VT換成3DD13005等更大的功率管,,VD和C換成耐壓更高的,電源電壓提高到9v~12v,,改進(jìn)后的電路可以作為簡單的直流高壓發(fā)生器,。