用LED對(duì)手電筒進(jìn)行改進(jìn)
這里描述的電源把電壓從一節(jié)手電筒電池的1.5伏提高到LED所需的3.5伏，同時(shí)用電源把LED和手電筒電池串聯(lián)起來(lái)。設(shè)計(jì)這種電路是為了用LED對(duì)手電筒進(jìn)行改進(jìn)。增壓電路在有兩節(jié)電池的手電筒中將代替的一節(jié)電池，LED裝置則代替白熾燈(見(jiàn)圖1)。
結(jié)果是，僅用一節(jié)手電筒電池，LED手電筒就可以用很長(zhǎng)時(shí)間。該設(shè)計(jì)最大的難點(diǎn)是：當(dāng)電源只有一端與電池相連而另一端與白熾燈相連時(shí)，提高電壓。
圖2所示的電源電路要靠一個(gè)竅門(mén)來(lái)工作。在LED裝置中，有一個(gè)與LED相連的二極管，以便當(dāng)電源吸收電流時(shí)，電流也通過(guò)該二極管。在這期間，LED是反向偏置的。經(jīng)過(guò)一段很短的時(shí)間，電源停止吸收電流而轉(zhuǎn)向供電，這樣LED處于正向偏置狀態(tài)。
“工作部分”是一個(gè)間歇振蕩器，這個(gè)振蕩器采用兩個(gè)晶體管而不是通常的一個(gè)晶體管。當(dāng)晶體管導(dǎo)電時(shí)，PNP型晶體管將電感的一端與電源正極相連，NPN型晶體管將電感的另一端與電源負(fù)極相連。電流一直在電感中積累直到一個(gè)晶體管飽和為止。基極電壓的翻轉(zhuǎn)使得兩個(gè)晶體管迅速截止。
當(dāng)兩個(gè)晶體管截止，以及電感線圈中的電壓隨著電流流過(guò)電感而反向之后，電感通過(guò)二極管D1和D2釋放電流。結(jié)果，原是正極的一端現(xiàn)在通過(guò)D2與電池負(fù)極相連，使得電感發(fā)生翻轉(zhuǎn)。另外，原是負(fù)極的一端通過(guò)D1與電池正極相連。當(dāng)電路振蕩時(shí)，電感不斷地在這兩種連接狀況(電流通過(guò)晶體管積累以及通過(guò)D1和D2釋放)中變化。
4.7千歐的電阻可以地與LED并聯(lián)而稍微降低導(dǎo)通啟電壓。在原來(lái)的設(shè)計(jì)中，導(dǎo)通電壓從大約1.3伏降到小于1.1伏。這是很有意義的，因?yàn)橐还?jié)新的堿性手電筒電池放電到1.1伏所需時(shí)間很可能就是其放電到1.3伏所需時(shí)間的兩倍。
與2N4401相連的100千歐電阻是用來(lái)保證總有足夠的漏極電流而使晶體管導(dǎo)通，從而啟動(dòng)振蕩器。電感是用連續(xù)＃32單股磁性金屬線在鐵氧體軟磁性材料TC8.2/3.7/4-3E7環(huán)形磁心上繞45匝制成的。在15和30匝處分別有抽頭，這樣構(gòu)成每部分15匝的三個(gè)部分。振蕩頻率在1.6伏電池電壓時(shí)是17kHz。
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