 |
| Схема фонарика |
Особенность светодиода в качестве нагрузки для источника питания состоит в том, что он имеет нелинейную вольт-амперную характеристику с резко выраженной "'пяткой" на начальном участке. Падение напряжения на сверхъярком светодиоде белого свечения превышает 3 В и запитывать его от напряжения 4,5 В из трех гальванических элементов нерационально, так как треть энергии будет израсходована впустую, рассеиваясь на гасящем резисторе, а напряжения двух, а тем более от одного гальванического элемента недостаточно, требуется преобразователь, повышающий напряжение до нужного значения и поддерживающий его неизменным при разрядке батареи. Такой преобразователь можно собрать по схеме, показанной на рисунке вверху. Базируется схема преобразователя на микросхеме МАХ756, разработанная специально для портативных электронных приборов с автономным питанием. Преобразователь напряжения сохраняет работоспособность при снижении питающего напряжения до 0,7 В (это же отлично!). Стабилизированное выходное напряжение может быть установлено равным 3.3 или 5 В при выходном токе соответственно до 300 или 200 мА, а КПД при максимальной нагрузке будет составлять более 87 %. Дроссель L1, диод VD1 и конденсатор C3 вместе со встроенным в микросхему полевым транзистором образуют ключевой преобразователь повышающего типа. Конденсатор С2 блокирует по переменному току внутренний источник опорного напряжения, а С1 - батарею питания. Напряжение обратной связи с выхода инвертора поступает на вывод 6 микросхемы. Показанное на схеме подключение вывода 2 соответствует выходному напряжению 3,3 В. Если соединить этот вывод с общим проводом (выводом 7), напряжение возрастет до 5 В. Соединение с общим проводом вывода 1 остановит инвертор. Вывод 5 - вход не используемой в данном случае системы контроля питающего напряжения. Он не должен оставаться свободным и по этой причине соединен с плюсом батареи питания. С понижением входного напряжения и увеличением тока нагрузки микросхема МАХ756 переходит в режим с фиксированной длительностью фаз, в этом режиме выходное напряжение не стабилизируется и оно постепенно начинает снижаться, оставаясь максимально возможным в таких непростых условиях. В фонарь установлены четыре светодиода L-53PWC Kingbright, включенных параллельно, выравнивающие резисторы на каждый светодиод установлены не были, так как светимость у всех оказалась одинаковой.
Конденсаторы С1 и C3 взяты импортные танталовые для поверхностного монтажа, так как их низкое последовательное сопротивление (ESR) благоприятно влияет на КПД преобразователя напряжения. Конденсатор С2 - К10-176 или любой другой керамический. Диод 1N5817 с барьером Шоттки можно заменить на SM5817 или, пренебрегая немного большим прямым падением напряжения, на 1N5818 (SM5818). Обмотка дросселя L1 - 35 витков провода ПЭВ-2 0,28, намотанных на магнитопроводе от дросселя сетевого фильтра маломощного импульсного источника питания. Это кольцо типоразмера К10x4x5 из молибденового пермаллоя магнитной проницаемостью 60. Можно использовать дроссели индуктивностью 40... 100 мкГн и допустимым током не менее 1 А серии ДМ со стержневым магнитопроводом. Желательно, чтобы активное сопротивление обмотки дросселя не превышало 0,1 Ом, иначе КПД преобразователя напряжения сильно снизится. Схема простая, в наладке не нуждается, поэтому надо лишь правильно её собрать из исправных деталей прямыми руками).