LEDドライバーは何をしますか。 LEDランプドライバーまたはHerculePoirotのトラブルシューティングアルゴリズムが休止しています

...すっごく何度も車のどこかに取り付けられたLEDの焼損の問題に対処しなければなりませんでした...それはすべて寸法の球根から始まり、次にインストルメントパネルのバックライトが常にオンになり、次にヒーターのバックライトがオンになりましたブロック、トランクなど..。

そしてある日、この現象は私を完全に理解し、チームメートのブログエントリをざっと見ただけで、「永遠の」リニア電圧レギュレーターL7812CV、+ 12vを使用して、整頓されたバックライトを作成することにしました。何も起こらなかったかのように、なんらかの意味を与えてテープを焼き尽くします:)

ここに彼は、その機会のヒーローです。

…しかし…それは彼のせいではありません。エレクトロニクスから遠く離れた人々がここで責任を負います、そして私、何かをする前にあまり掘り下げなかった人...私たちは皆間違いを犯します、何をすべきか、したがってログブックの半分は間違いに取り組んでいます... :)

LEDが電圧ではなく電流サージから燃え尽きるという事実から始めましょう。

「LEDはCURRENTによって電力が供給されます。VOLTAGEパラメータはありません。パラメータがあります-電圧降下です！つまり、LEDで失われる量です。
LED 20mA 3.4Vに書き込まれている場合、これは20ミリアンペア以下を必要とすることを意味します。同時に、3.4ボルトが失われます。
電源ではなく、3.4ボルトが必要ですが、単に「失われた」だけです。
つまり、20mAを超えない場合にのみ、少なくとも1000ボルトから電力を供給できます。燃え尽きたり、過熱したり、本来の輝きを放ったりすることはありませんが、その後は3.4ボルト少なくなります。それがすべて科学です。
流れを彼に限定してください。そうすれば、彼は満腹になり、その後も幸せに輝きます。」

L7812CVのような線形スタブを使用すると、すべてが絶えず燃え尽きる理由は明らかです。
はい、電圧ではなく電流に安定化が必要です。これは抵抗を使用して行われます。

さて、次に進みましょう。
現在、ヘッドライトに4つのプロジェクトがぶら下がっていて、非常に高価なCOBリング（為替レートを考慮するとさらに高価になっています）で作成されるため、それらの安定化は非常に重要です...

これがどのように見えるかです

あなたは今尋ねます、しかし彼がそこにいるならば、運転手のために何がすでにぶら下がっていて、すべてを安定させています。
ええ、そうです、私もそう思いましたが、実際には同じ電圧安定装置がそこにあることがわかりました（クライアントの1つはすでに1つのリングを霧雨にし始めていました）。さて、中国人がドライバーの面でお金を節約することに決めたことを誰が知っていましたか。

したがって、最も単純なドライバーを作成します。

12ボルトの理想的な自動車ネットワークを採用し、5ワットの電力のCOBリングの例を使用して、必要な抵抗の種類を検討します。

電気機器の電力と供給電圧を知ることで、電気製品が消費する電流を知ることができます。
消費電流は、電力をネットワークの電圧で割った値に等しくなります。
COBリングは5Wを消費します。理想的な車の電圧は12ボルトです。
数えられない場合は、ここで数えることができます
ydoma.info/electricity-zakon-oma.html
このようなリングによって消費される電流は420ミリアンペアになります。
ここに行こう
ledcalc.ru/lm317
必要な電流420ミリアンペアを入力すると、次のようになります。
設計抵抗：2.98オーム
最も近い標準：3.30オーム
標準抵抗器での電流：379 mA
抵抗電力：0.582W。

この計算は、LEDの特性を正確に確認している場合に機能します。そうでない場合は、マルチメーターを使用して現在の消費量を測定します。

その結果、出力で安定した電流が得られました。
しかし、これは理想的なケースです。ペニーで14ボルトまでジャンプする実車の場合は、抵抗を計算します。最悪の場合マージンあり。

スキーム通りにはんだ付けできない人は、すべてがよりはっきりと描かれている写真をあげます

それが実際にはすべてです。私はそれが誰かに役立つことを願っています）

発行価格：0₽

光源としてLEDを使用するには、通常、専用のドライバーが必要です。しかし、必要なドライバーが手元にいない場合もありますが、たとえば車の中でバックライトを整理するか、LEDの輝きの明るさをテストする必要があります。この場合、LEDに対して自分で行うことができます。

以下の図は、ラジオ店で購入できる最も一般的なアイテムを使用しています。組み立てには特別な機器は必要ありません。必要なすべてのツールが広く利用できます。それにもかかわらず、注意深いアプローチで、デバイスは長時間動作し、市販のサンプルよりもそれほど劣っていません。

必要な材料とツール

自家製のドライバーを組み立てるには、次のものが必要です。

25〜40ワットの電力のはんだごて。より多くの電力を使用できますが、これにより、要素が過熱して故障するリスクが高まります。なぜなら、セラミックヒーターと不燃性のチップを備えたはんだごてを使用するのが最善です。通常の銅の刺し傷はかなり速く酸化するので、掃除する必要があります。
はんだ付け用フラックス（ロジン、グリセリン、FKETなど）。中性フラックスを使用することをお勧めします。アクティブフラックス（オルトリン酸および塩酸、塩化亜鉛など）とは異なり、時間の経過とともに接点を酸化せず、毒性が低くなります。使用するフラックスに関係なく、デバイスを組み立てた後は、アルコールで洗うことをお勧めします。アクティブフラックスの場合、この手順は必須ですが、ニュートラルフラックスの場合はそれほどではありません。
半田。最も一般的なのは、低融点のスズ-鉛はんだPOS-61です。鉛フリーはんだは、はんだ付け中に吸入しても害は少ないですが、融点が高く、流動性が低く、時間の経過とともに溶接部が劣化する傾向があります。
リードを曲げるための小さなペンチ。
リード線やワイヤーの長い方の端を噛むためのニッパーまたはサイドカッター。
設置ワイヤーは分離してください。断面積が0.35〜1mm2のより線銅線が最適です。
節点での電圧制御用のマルチメータ。
絶縁テープまたは熱収縮チューブ。
小さなグラスファイバーのブレッドボード。 60x40mmのボードで十分です。

迅速な設置のためのtextolite製のブレッドボード

1WLED用のシンプルなドライバーの図

ハイパワーLEDに電力を供給するための最も単純な回路の1つを次の図に示します。

ご覧のとおり、LEDに加えて、2つのトランジスタと2つの抵抗の4つの要素のみが含まれています。

LEDを流れる電流のレギュレーターの役割で、ここに強力な電界効果nチャネルトランジスタVT2があります。抵抗R2は、LEDを通過する最大電流を決定し、フィードバック回路のトランジスタVT1の電流センサーとしても機能します。

VT2を通過する電流が多いほど、R2での電圧降下が大きくなり、VT1が開き、VT2のゲートの電圧が低下するため、LED電流が減少します。これにより、出力電流の安定化が実現します。

この回路は、9〜12 Vの定電圧源、500mA以上の電流から電力を供給されます。入力電圧は、LEDの両端の電圧降下より少なくとも1〜2V大きくする必要があります。

抵抗R2は、必要な電流と供給電圧に応じて、1〜2ワットの電力を消費する必要があります。トランジスタVT2-nチャネル、少なくとも500 mAの電流定格：IRF530、IRFZ48、IRFZ44N。 VT1-低電力バイポーラnpn：2N3904、2N5088、2N2222、BC547など。 R1-電力0.125〜0.25 W、抵抗100kオーム。

要素の数が少ないため、組み立ては表面実装で実行できます。

LM317リニア制御電圧レギュレータに基づく別の単純なドライバ回路：

ここで、入力電圧は最大35 Vにすることができます。抵抗の抵抗は、次の式を使用して計算できます。

ここで、Iはアンペア単位の現在の強度です。

この回路では、LM317は、供給電圧とLED降下の間に大きな差があり、かなりの電力を消費します。したがって、小さなものの上に配置する必要があります。抵抗器の定格も少なくとも2ワットである必要があります。

このスキームについては、次のビデオで詳しく説明しています。

これは、電圧が約8Vのバッテリーを使用して強力なLEDを接続する方法を示しています。LEDの両端の電圧降下が約6Vの場合、差は小さく、マイクロ回路はわずかに熱くなるため、ヒートシンクなしで行うことができます。

供給電圧とLEDの低下の差が大きいため、マイクロ回路をヒートシンクに配置する必要があることに注意してください。

PWM入力付きパワードライバ回路

以下は、高出力LEDに電力を供給するための図です。

ドライバーは、デュアルコンパレータLM393に基づいています。回路自体は降圧コンバータ、つまりパルス降圧電圧コンバータです。

ドライバーの機能

供給電圧：5-24 V、一定;
出力電流：最大1A、調整可能;
出力電力：最大18W;
出力短絡保護;
外部PWM信号を使用して明るさを制御する機能（方法を読むのは興味深いでしょう）。

動作原理

ダイオードD1を備えた抵抗R1は、約0.7 Vの基準電圧を形成し、これは可変抵抗VR1によってさらに調整されます。抵抗R10とR11は、コンパレータの電流センサーとして機能します。それらの電圧が基準を超えるとすぐに、コンパレータが閉じて、トランジスタQ1とQ2のペアが閉じ、次に、トランジスタQ3が閉じます。ただし、この時点でインダクタL1は電流の流れを再開する傾向があるため、R10とR11の両端の電圧が基準より低くなるまで電流が流れ、コンパレータはトランジスタQ3を再び開きません。

ペアQ1とQ2は、コンパレータの出力とQ3のゲートの間のバッファとして機能します。これにより、Q3のゲートへの干渉による誤検知から回路が保護され、動作が安定します。

コンパレータの2番目の部分（IC1 2/2）は、PWMによる追加の調光に使用されます。これを行うために、制御信号がPWM入力に適用されます：TTLロジックレベル（+5および0 V）が適用されると、回路はQ3を開閉します。 PWM入力での最大信号周波数は約2kHzです。この入力は、リモコンを使用してデバイスのオンとオフを切り替えるためにも使用できます。

D3は最大定格1Aのショットキーダイオードです。ショットキーダイオードが見つからない場合は、FR107などのスイッチングダイオードを使用できますが、出力電力がわずかに低下します。

最大出力電流は、R2を選択し、R11を含めるか除外するかによって調整されます。このようにして、次の値を取得できます。

350mA（1W LED）：R2 = 10K、R11無効、
700mA（3W）：R2 = 10K、R11接続、公称1オーム、
1A（5W）：R2 = 2.7K、R11接続、公称1オーム。

より狭い範囲内では、調整は可変抵抗器とPWM信号によって行われます。

ドライバーの構築と構成

ドライバーコンポーネントはブレッドボードに取り付けられています。最初にLM393チップが取り付けられ、次に最小のコンポーネント（コンデンサ、抵抗、ダイオード）が取り付けられます。次にトランジスタを入れて最後のターン可変抵抗器。

接続されたピン間の距離を最小限に抑え、ジャンパーをできるだけ少なくするように、ボード上に要素を配置することをお勧めします。

接続するときは、ダイオードの極性とトランジスタのピン配置を観察することが重要です。技術的な説明これらのコンポーネントに。ダイオードは、抵抗測定モードでも使用できます。順方向では、デバイスは500〜600オームのオーダーの値を示します。

回路に電力を供給するために、5〜24Vの外部DC電圧源またはバッテリーを使用できます。バッテリー6F22（「クラウン」）などは容量が少なすぎるため、強力なLEDを使用する場合は使用しないことをお勧めします。

組み立て後、出力電流を調整する必要があります。これを行うには、LEDを出力にはんだ付けし、VR1エンジンを図に従って最も低い位置に設定します（「リンギング」モードでマルチメーターで確認）。次に、入力に供給電圧を印加し、VR1ノブを回すことで、必要なグローの明るさを実現します。

アイテムリスト：

結論

検討対象の回路の最初の2つは製造が非常に簡単ですが、短絡に対する保護を提供せず、効率がかなり低くなります。長期間使用する場合は、LM393の3番目の回路をお勧めします。これは、これらの欠点がなく、より多くの電力出力調整機能を備えているためです。

それらの電力用のLEDは、それらを通過する電流を安定させるデバイスの使用を必要とします。インジケータやその他の低電力LEDの場合、抵抗を省くことができます。「LED電卓」を使えば、簡単な計算がさらに簡単になります。

高出力LEDを使用するには、電流安定化デバイス（ドライバー）を使用せずに行うことはできません。適切なドライバーの効率は非常に高く、最大90〜95％です。また、電源の電圧が変化しても安定した電流を供給します。そして、これは、LEDがたとえばバッテリーから電力を供給されている場合に関連する可能性があります。最も単純な電流制限器（抵抗器）は、その性質上、これを提供できません。

線形およびスイッチング電流スタビライザーの理論については、「LED用ドライバー」の記事で少し学ぶことができます。

もちろん、レディドライバーは購入できます。しかし、自分でそれを行う方がはるかに興味深いです。これには、電気回路を読み取り、はんだごてを所有するための基本的なスキルが必要になります。高出力LED用のいくつかの簡単な自家製ドライバー回路を考えてみましょう。

シンプルなドライバー。ブレッドボードに組み立てられ、強力なCreeMT-G2に電力を供給します

LED用の非常にシンプルなリニアドライバ回路。 Q1-十分な電力のNチャネル電界効果トランジスタ。たとえば、IRFZ48またはIRF530に適しています。 Q2はバイポーラnpnトランジスタです。私は2N3004を使用しました、あなたはどんな同様のものでも取ることができます。抵抗R2は、ドライバの電流強度を決定する0.5〜2Wの抵抗です。抵抗R22.2オームは、200〜300mAの電流を供給します。入力電圧はそれほど大きくしないでください。12〜15Vを超えないようにすることをお勧めします。ドライバは線形であるため、ドライバの効率はV LED / V INの比率によって決まります。ここで、V LEDはLEDの両端の電圧降下であり、VINは入力電圧です。入力電圧とLEDの両端の降下の差が大きいほど、またドライバ電流が大きいほど、トランジスタQ1と抵抗R2が熱くなります。ただし、VINはVLEDより少なくとも1〜2V大きくする必要があります。

テストのために、ブレッドボード上に回路を構築し、強力なCREEMT-G2LEDに電力を供給しました。電源電圧は9V、LEDの両端の電圧降下は6Vです。運転手はすぐに働いた。そして、そのような小さな電流（240mA）でも、MOSFETは0.24 * 3 \ u003d 0.72 Wの熱を放散しますが、これは決して小さくはありません。

回路は非常にシンプルで、完成したデバイスでも表面実装で組み立てることができます。

次の自家製ドライバーのスキームも非常にシンプルです。これには、LM317降圧電圧コンバータチップの使用が含まれます。このマイクロ回路は、電流安定器として使用できます。

LM317チップ上のさらにシンプルなドライバー

入力電圧は最大37Vにすることができ、LEDの電圧降下より少なくとも3V高くする必要があります。抵抗R1の抵抗は、式R1 = 1.2 / Iで計算されます。ここで、Iは必要な電流です。電流は1.5Aを超えてはなりません。しかし、この電流では、抵抗R1は1.5 * 1.5 * 0.8=1.8ワットの熱を放散できるはずです。 LM317チップも非常に熱くなり、ラジエーターなしでは実現できません。ドライバーも線形であるため、最大の効率を得るには、VINとVLEDの差をできるだけ小さくする必要があります。回路が非常にシンプルなため、表面実装で組み立てることもできます。

同じブレッドボード上に、2.2オームの抵抗を持つ2つの1ワット抵抗器で回路が組み立てられました。ブレッドボードの接点が理想的ではなく、抵抗が増えるため、現在の強度は計算された強度よりも小さいことがわかりました。

次のドライバーはインパルスバックです。 QX5241チップ上に組み立てられています。

回路もシンプルですが、部品点数が少し多いので、プリント基板を作らないと出来ません。さらに、QX5241チップ自体はかなり小さなSOT23-6パッケージで作られているため、はんだ付けの際には注意が必要です。

入力電圧は36Vを超えてはならず、最大安定化電流は3Aです。入力コンデンサC1は、電解、セラミック、タンタルなど、何でもかまいません。その静電容量は最大100μFで、最大動作電圧は入力電圧の少なくとも2倍です。コンデンサC2はセラミックです。コンデンサC3-セラミック、静電容量10uF、電圧-入力の少なくとも2倍。抵抗R1は少なくとも1Wの電力を持っている必要があります。その抵抗は、式R1 = 0.2 / Iを使用して計算されます。ここで、Iは必要なドライバ電流です。抵抗R2-任意の抵抗20〜100kOhm。ショットキーダイオードD1は、入力値の少なくとも2倍のマージンを持って逆電圧に耐える必要があります。また、必要なドライバ電流以上の電流用に設計する必要があります。の一つ必須要素回路-電界効果トランジスタQ1。これは、可能な限り低い開放抵抗を備えたNチャネルフィールドデバイスである必要があります。もちろん、入力電圧と必要な電流強度に余裕を持って耐える必要があります。良いオプション-電界効果トランジスタSI4178、IRF7201など。インダクタL1は、インダクタンスが20〜40μHで、最大動作電流が必要なドライバ電流以上である必要があります。

このドライバーの部品点数は非常に少なく、すべてコンパクトなサイズです。その結果、かなりミニチュアであると同時に強力なドライバーを手に入れることができます。これはパルスドライバであり、その効率はリニアドライバよりも大幅に高くなっています。ただし、入力電圧はLED間の電圧降下より2〜3Vだけ高くすることをお勧めします。ドライバーは、QX5241チップの出力2（DIM）を調光に使用できるという点でも興味深いです。つまり、ドライバーの電流を制御し、それに応じてLEDの明るさを制御します。これを行うには、最大20 kHzの周波数のパルス（PWM）をこの出力に適用する必要があります。適切なマイクロコントローラーならどれでもこれを処理できます。その結果、いくつかの動作モードを備えたドライバーを入手できます。

高出力LEDに電力を供給するための既製の製品を見ることができます。

私たちは自分の手でLEDに懐中電灯を作ります

LED0.3-1.5V用の3Vコンバーター付きLED懐中電灯 0.3-1.5 V導いた懐中電灯

通常、青または白のLEDが動作するには3〜3.5Vが必要です。この回路を使用すると、単三電池1本から低電圧で青または白のLEDに電力を供給できます。

詳細：
発光ダイオード
フェライトリング（直径約10mm）
巻線（20cm）
1kΩ抵抗
N-P-Nトランジスタ
バッテリー

使用する変圧器のパラメータ：
LEDに向かう巻線は、0.25mmのワイヤで約45ターン巻かれています。
トランジスタのベースに向かう巻線には、0.1mmのワイヤが約30ターンあります。
この場合のベース抵抗の抵抗は約2Kです。
R1の代わりに、チューニング抵抗を配置し、新しいバッテリーを使用してダイオードに約22mAの電流を流し、その抵抗を測定してから、受信値の一定の抵抗と交換することが望ましいです。

組み立てられた回路はすぐに機能する必要があります。
スキームが機能しない理由は2つだけです。
1.巻線の端が混ざっています。
2.ベース巻線の巻き数が少なすぎます。
ターン数とともに世代が消える<15.

ワイヤーをまとめてリングに巻き付けます。
異なるワイヤーの両端を一緒に接続します。
回路は適切なエンクロージャ内に配置できます。
このような回路を3Vで動作する懐中電灯に導入すると、1セットのバッテリーで動作する時間が大幅に延長されます。

1つのバッテリー1.5vからのランプの実行のバリエーション。

トランジスタと抵抗はフェライトリングの内側に配置されています

単4乾電池が切れた状態で電力を供給される白色LED

近代化オプション「懐中電灯-ハンドル」

図に示されているブロッキングジェネレータの励起は、T1でのトランス接続によって実現されます。右側の巻線（スキームによる）で発生する電圧パルスは、電源の電圧に追加され、VD1LEDに供給されます。もちろん、トランジスタのベース回路のコンデンサと抵抗を除外することは可能ですが、内部抵抗の低いブランドのバッテリを使用すると、VT1とVD1が故障する可能性があります。抵抗はトランジスタの動作モードを設定し、コンデンサはRFコンポーネントを通過させます。

この回路は、KT315トランジスタ（最も安価ですが、カットオフ周波数が200 MHzの他のものを使用できます）、超高輝度LEDを使用しました。変圧器の製造には、フェライトリングが必要です（約10x6x3、透磁率約1000HH）。線径は約0.2〜0.3mmです。それぞれ20ターンの2つのコイルがリングに巻かれています。
リングがない場合は、体積と材質が同じようなシリンダーを使用できます。コイルごとに60〜100ターン巻く必要があります。
大事なポイント：コイルをさまざまな方向に巻く必要があります。

懐中電灯の写真：
スイッチは「万年筆」ボタンにあり、灰色の金属シリンダーが電流を流します。

電池の大きさに合わせてシリンダーを作ります。

それは紙から作ることができます、または任意の堅い管の部分を使用することができます。
シリンダーの端に沿って穴を開け、錫メッキされたワイヤーで包み、ワイヤーの端を穴に通します。両端を固定しますが、一方の端に導体を残します。これにより、コンバータをスパイラルに接続できます。
フェライトリングはランタンに収まらないので、同様の素材のシリンダーを使用しました。

古いテレビのインダクターからのシリンダー。
最初のコイルは約60ターンです。
次に、2番目は反対方向に再び60程度巻きます。糸は接着剤で一緒に保持されます。

コンバーターを組み立てます。

すべてがケースの中にあります。トランジスタ、抵抗コンデンサのはんだを外し、スパイラルをシリンダーにはんだ付けし、コイルをはんだ付けします。コイル巻線の電流は異なる方向に流れる必要があります！つまり、すべての巻線を一方向に巻いた場合は、そのうちの1つの結論を入れ替えます。そうしないと、生成は発生しません。

次のことが判明しました。

すべてを内側に挿入し、ナットをサイドプラグおよび接点として使用します。
コイルリードを一方のナットにはんだ付けし、VT1エミッターをもう一方のナットにはんだ付けします。のり。結論を示します。コイルからの出力がある場合は「-」を、コイルを使用したトランジスタからの出力は「+」を付けます（すべてがバッテリーのようになります）。

次に、「ランプダイオード」を作成する必要があります。

注意：ベースのLEDを引いたものにする必要があります。

組み立て：

図から明らかなように、コンバーターはセカンドバッテリーの「代替品」です。しかし、それとは異なり、バッテリーのプラス、LEDのプラス、および共通のボディ（スパイラルを介して）の3つの接点があります。

バッテリーコンパートメント内のその位置は特定です：それはLEDのプラスと接触している必要があります。

現代の懐中電灯一定の安定した電流によって電力を供給されるLEDの動作モードで。

電流安定回路は次のように機能します。
回路に電力が供給されると、トランジスタT1とT2はロックされ、T3はオープンになります。これは、ロック解除電圧が抵抗R3を介してゲートに印加されるためです。 LED回路にインダクタL1が存在するため、電流はスムーズに増加します。 LED回路の電流が増加すると、R5-R4チェーンの両端の電圧降下が増加し、約0.4Vに達するとすぐに、トランジスタT2が開き、次にT1が開き、次に電流スイッチT3が閉じます。電流の増加が止まり、インダクタに自己誘導電流が発生します。インダクタは、LEDと抵抗R5〜R4のチェーンを介してダイオードD1を流れ始めます。電流が特定のしきい値を下回るとすぐに、トランジスタT1とT2が閉じ、T3が開きます。これにより、インダクタにエネルギーが蓄積される新しいサイクルが発生します。通常モードでは、振動プロセスは数十キロヘルツのオーダーの周波数で発生します。

詳細について:
IRF510トランジスタの代わりに、IRF530、または3Aを超える電流と30Vを超える電圧の任意のnチャネル電界効果キートランジスタを使用できます。
ダイオードD1は、1Aを超える電流に対してショットキーバリアを備えている必要があります。通常の高周波タイプのKD212を配置すると、効率は75〜80％に低下します。
インダクターは自家製で、0.6 mm以上の細いワイヤーで巻かれていますが、数本の細いワイヤーを束ねた方がよいでしょう。 0.1〜0.2 mmまたは2000NMフェライトに近い非磁性ギャップで、B16〜B18アーマーコアに約20〜30ターンのワイヤが必要です。可能であれば、非磁性ギャップの厚さは、デバイスの最大効率に応じて実験的に選択されます。スイッチング電源や省エネランプに取り付けられた輸入インダクタからのフェライトで良好な結果を得ることができます。このようなコアはスレッドスプールの形をしており、フレームや非磁性ギャップを必要としません。コンピュータ電源に見られるプレスされた鉄粉で作られたトロイダルコアのコイル（出力フィルタインダクタが巻かれています）は、非常にうまく機能します。このようなコアの非磁性ギャップは、製造技術により体積が均等に分散されます。
同じスタビライザー回路は、回路やセルの定格を変更することなく、他のバッテリーや、電圧が9または12ボルトのガルバニ電池のバッテリーと組み合わせて使用することもできます。供給電圧が高いほど、懐中電灯がソースから消費する電流が少なくなり、その効率は変わりません。安定化電流は抵抗R4とR5によって設定されます。
必要に応じて、設定抵抗の抵抗を選択するだけで、部品にヒートシンクを使用せずに電流を最大1Aまで増やすことができます。
バッテリーの充電器は、「ネイティブ」のままにするか、既知のスキームのいずれかに従って組み立てることができます。また、懐中電灯の重量を減らすために外部のものを使用することもできます。

電卓B3-30からのLED懐中電灯

コンバータはB3-30計算機回路をベースにしており、スイッチング電源には厚さわずか5 mmのトランスが使用されており、2つの巻線があります。古い計算機のパルストランスを使用することで、経済的なLED懐中電灯を作成することができました。

その結果、非常に単純な回路になります。

電圧変換器は、トランジスタVT1と変圧器T1に誘導フィードバックを備えたシングルサイクル発電機の方式に従って作られています。巻線1-2からのインパルス電圧（B3-30計算機の回路図による）は、VD1ダイオードによって整流され、超高輝度HL1LEDに供給されます。コンデンサC3フィルター。デザインは、単三電池2本を取り付けるために設計された中国製の懐中電灯に基づいています。トランスデューサは、厚さ1.5mmの片面ホイルコーティングされたグラスファイバー製のプリント回路基板に取り付けられています。図21つのバッテリーを交換し、代わりに懐中電灯に挿入するサイズ。直径15mmの両面ホイルグラスファイバー製の接点を「+」記号でマークされたボードの端にはんだ付けし、両面をジャンパーで接続してはんだ付けします。
ボードにすべての部品を取り付けた後、「+」エンドコンタクトとT1トランスにホットグルーを充填して強度を高めます。提灯のレイアウトを以下に示します。図3特定の場合には、使用するランプの種類によって異なります。私の場合、ランプの変更は必要ありませんでした。リフレクターにはコンタクトリングがあり、プリント回路基板の負の出力がはんだ付けされ、ボード自体がホットグルーでリフレクターに取り付けられています。リフレクター付きのプリント回路基板アセンブリは、1つのバッテリーの代わりに挿入され、カバーでクランプされます。

電圧変換器は小さな部品を使用しています。 MLT-0.125タイプの抵抗、コンデンサC1およびC3は、最大5mmの高さで輸入されています。ショットキーバリアを備えたダイオードVD1タイプ1N5817がない場合は、パラメータに適した任意の整流ダイオードを使用できます。両端の電圧降下が小さいため、ゲルマニウムが望ましいです。トランスの巻線が逆になっていない場合は、正しく組み立てられたコンバータを調整する必要はありません。そうでない場合は、それらを交換してください。上記のトランスがない場合は、自分で作ることができます。巻線は、透磁率1000〜2000のサイズK10 * 6*3のフェライトリングで実行されます。両方の巻線は、直径0.31〜0.44mmのPEV2ワイヤで巻かれています。一次巻線は6ターン、二次巻線は10ターンです。このようなトランスをボードに取り付けて性能を確認した後、ホットグルーで固定する必要があります。
単三電池を使用した懐中電灯のテストを表1に示します。
テストでは、わずか3ルーブルの最も安価な単3電池を使用しました。負荷時の初期電圧は1.28Vでした。コンバーターの出力で、超高輝度LEDで測定された電圧は2.83 Vでした。LEDのブランドは不明で、直径は10mmです。総消費電流は14mAです。懐中電灯の総運転時間は20時間の連続運転でした。
バッテリーの電圧が1Vを下回ると、明るさが著しく低下します。

時間、h	Vバッテリー、V	V変換、V
0	1,28	2,83
2	1,22	2,83
4	1,21	2,83
6	1,20	2,83
8	1,18	2,83
10	1,18	2.83
12	1,16	2.82
14	1,12	2.81
16	1,11	2.81
18	1,11	2.81
20	1,10	2.80

LED付き自家製懐中電灯

基本は、2本の単3電池で動く懐中電灯「VARTA」です。
ダイオードは非常に非線形なIV特性を持っているため、懐中電灯にLEDで動作する回路を装備する必要があります。これにより、バッテリーが放電してもグローの明るさが一定になり、可能な限り低い電源電圧で動作し続けます。。
電圧レギュレータの心臓部は、MAX756マイクロパワーDC/DCブーストコンバータです。
宣言された特性によると、入力電圧が0.7Vに低下したときに動作します。

スイッチングスキーム-典型的：

取り付けはヒンジで行われます。
電解コンデンサ-タンタルチップ。直列抵抗が低く、効率が多少向上します。ショットキーダイオード-SM5818。チョークは並列に接続する必要がありました。適切な値はありませんでした。コンデンサC2-K10-17b。 LED-超高輝度白色L-53PWC「キングブライト」。
図からわかるように、回路全体が発光ノードの空きスペースに簡単に収まります。

このスイッチング回路のスタビライザの出力電圧は3.3Vです。公称電流範囲（15〜30mA）でのダイオード間の電圧降下は約3.1Vであるため、出力と直列に接続された抵抗によって余分な200mVを消滅させる必要がありました。
さらに、小さな直列抵抗により、負荷の直線性と回路の安定性が向上します。これは、ダイオードのTCRが負であり、加熱すると直接電圧降下が減少し、電圧源から電力が供給されると、ダイオードを流れる電流が急激に増加するためです。並列に接続されたダイオードを流れる電流を均等化する必要はありませんでした。明るさの違いは目で観察されませんでした。さらに、ダイオードは同じタイプで、同じ箱から取り出されました。
次に、発光体の設計について説明します。写真でわかるように、回路内のLEDはしっかりとはんだ付けされていませんが、構造の取り外し可能な部分です。

ネイティブの電球は全焼し、フランジには4つの側面から4つのカットが作成されています（1つはすでに存在していました）。 4つのLEDが円形に対称的に配置されています。プラスのリード線（図による）はカットの近くのベースにはんだ付けされ、マイナスのリード線は内側からベースの中央の穴に挿入され、切断されてはんだ付けされます。従来の白熱電球の代わりに挿入された「ランプダイオード」。

テスト：
出力電圧（3.3V）の安定化は、供給電圧が約1.2Vに低下するまで続きました。この場合の負荷電流は約100mA（ダイオードあたり約25mA）でした。その後、出力電圧は徐々に低下し始めました。回路は別の動作モードに切り替わり、安定しなくなりましたが、可能な限りすべてを出力します。このモードでは、0.5Vの供給電圧まで動作しました！同時に出力電圧は2.7Vに低下し、電流は100mAから8mAに低下しました。

効率について少し。

回路の効率は、新しいバッテリーで約63％です。事実、回路で使用されているミニチュアチョークは非常に高いオーム抵抗を持っています-約1.5オーム
解決策は、透磁率が約50のµパーマロイリングです。
1層で40ターンのPEV-0.25ワイヤー-約80μGでした。有効抵抗は約0.2オームで、計算によると飽和電流は3A以上です。出力および入力電解液を100マイクロファラッドに変更しますが、効率を損なうことなく、47マイクロファラッドに減らすことができます。

LED足の利点は繰り返し議論されてきました。 LED照明のユーザーからの豊富な肯定的なフィードバックは、イリイチ自身の電球について考えさせてくれます。すべてがいいのですが、アパートからLED照明への変換にかかる費用に関しては、数字は少し「負担」です。

通常の75Wランプを交換するには、15W LED電球があり、そのようなランプを数十個交換する必要があります。ランプあたりの平均コストは約10ドルで、予算はまともであり、2〜3年のライフサイクルを持つ中国の「クローン」を取得するリスクを排除することはできません。これに照らして、多くの人がこれらのデバイスを自己製造する可能性を検討しています。

最も予算の多いオプションは、これらのLEDから自分の手で組み立てることができます。これらの小さなもののダースは1ドル未満の費用がかかり、75Wの白熱電球と同じくらい明るいです。すべてをまとめることは問題ではありませんが、ネットワークに直接接続することはできません。それらは燃え尽きてしまいます。 LEDランプの心臓部はパワードライバーです。それは、電球がどれだけ長くそしてよく輝くかによります。

自分の手で220ボルトのLEDランプを組み立てるために、パワードライバー回路を見てみましょう。

ネットワークパラメータは、LEDのニーズを大幅に上回っています。 LEDがネットワークから機能できるようにするには、電圧振幅、電流強度を減らし、AC電圧をDCに変換する必要があります。

これらの目的のために、抵抗器または容量性負荷とスタビライザーを備えた分圧器が使用されます。

LEDライトコンポーネント

220ボルトのLEDランプ回路には、使用可能なコンポーネントの最小数が必要です。

LED3.3V1W-12個;
セラミックコンデンサ0.27uF400-500V-1個;
抵抗器500kΩ-1MΩ0.5-1W-1sh.t;
100Vダイオード-4個;
330uFおよび100uF16V用電解コンデンサ、1個;
12VL7812または同様のもの用の電圧レギュレータ-1個

自分の手で220VのLEDドライバーを作る

220ボルトのアイスドライバー回路は、スイッチング電源にすぎません。

220Vネットワークからの自家製LEDドライバーとして、ガルバニック絶縁のない最も単純なスイッチング電源を検討してください。このようなスキームの主な利点は、単純さと信頼性です。ただし、このような回路には出力電流に制限がないため、組み立てる際には注意が必要です。 LEDは1.5アンペアを消費しますが、手で裸線に触れると、電流は10アンペアに達し、そのような電流ショックは非常に顕著です。

220V LEDの最も単純なドライバ回路は、次の3つの主要なステージで構成されています。

静電容量の分圧器;
ダイオードブリッジ;
電圧安定化ステージ。

最初のカスケード-抵抗器を備えたコンデンサC1の静電容量。抵抗はコンデンサの自己放電に必要であり、回路自体の動作には影響しません。その値は特に重要ではなく、0.5〜1Wの電力で100kΩ〜1MΩにすることができます。コンデンサは、400〜500V（ネットワークの実効ピーク電圧）では必ずしも電解ではありません。

半波の電圧がコンデンサを通過すると、プレートが充電されるまで電流が流れます。容量が小さいほど、フル充電が速くなります。 0.3〜0.4μFの容量で、充電時間は主電源電圧の半波周期の1/10です。簡単に言えば、入力電圧の10分の1だけがコンデンサを通過します。

2番目のカスケード-ダイオードブリッジ。 AC電圧をDCに変換します。コンデンサによって半波の電圧の大部分を遮断した後、ダイオードブリッジの出力で約20〜24VのDCが得られます。

3番目のカスケード–平滑化安定化フィルター。

ダイオードブリッジを備えたコンデンサは、分圧器として機能します。ネットワークの電圧が変化すると、ダイオードブリッジの出力の振幅も変化します。

電圧リップルを滑らかにするために、回路と並列に電解コンデンサを接続します。その容量は、負荷の電力によって異なります。

ドライバ回路では、LEDの供給電圧は12Vを超えてはなりません。スタビライザーとして、共通エレメントL7812を使用できます。

220ボルトのLEDランプの組み立てられた回路はすぐに動作を開始しますが、ネットワークに接続する前に、回路要素のすべての裸線とはんだ付けポイントを注意深く絶縁してください。

電流スタビライザーなしのドライバーオプション

ネットワーク上には、電流スタビライザーを備えていない220VネットワークからのLED用の多数のドライバー回路があります。

トランスレスドライバの問題は、出力電圧のリップル、したがってLEDの輝度です。ダイオードブリッジの後に取り付けられたコンデンサは、この問題に部分的に対処しますが、完全には解決しません。

ダイオードには2〜3Vの振幅のリップルがあります。回路に12Vレギュレータを取り付けると、リップルを考慮しても、入力電圧の振幅はカットオフ範囲を超えます。

スタビライザーのない回路の電圧図

スタビライザーを備えた回路の図

したがって、ダイオードランプのドライバーは、自分で組み立てたとしても、高価な工場製ランプの同様のユニットに比べて脈動の点で劣ることはありません。

ご覧のとおり、ドライバーを自分の手で組み立てるのは特に難しいことではありません。回路素子のパラメータを変更することで、出力信号の値を広範囲に変化させることができます。

このような回路に基づいて220ボルトのLEDスポットライト回路を組み立てたい場合は、L7812の出力電流が1.2Aであるため、出力ステージを適切なスタビライザーで24Vに変換することをお勧めします。これにより、負荷電力が制限されます。 10Wまで。より強力な光源の場合は、出力段の数を増やすか、最大5Aの出力電流を持つより強力なスタビライザーを使用してラジエーターに取り付ける必要があります。