Einfache hocheffiziente LED-Brennerschaltung

Hier wird eine einfache LED-Brennerschaltung beschrieben, die 3 weiße LEDs von einer 6-Volt-Versorgung aufleuchtet und Ihre Batterie für immer hält.
Hier ist eine nützliche Spannungsverdopplerschaltung eingebaut, um eine hocheffiziente Schaltung mit nur einer Handvoll Komponenten herzustellen.

Einführung

Erfahren Sie mehr darüber, wie man es baut. Weiße LEDs sind bekannt dafür, Blendlichter bei sehr geringen Strömen zu erzeugen.
Aber wenn sie nicht geschickt konfiguriert sind, können sie in der obigen Hinsicht tatsächlich ziemlich schlecht sein. Lernen Sie den einfachen Trick, um eine hocheffiziente LED-Taschenlampe zu Hause zu optimieren und herzustellen.

6 LEDs von einer 3V Quelle leuchten

Möglicherweise ist es unmöglich, 3 weiße LEDs bei 6 Volt / 20 mA vollständig zu beleuchten, ohne komplexe Induktivitätsbaugruppen einzubauen.

Eine solche LED-Taschenlampe kann sehr praktisch sein, da die von ihr erzeugte Lichtleistung relativ hoch ist und die Batterie fast für immer hält.

Darüber hinaus könnte nichts so befriedigend sein wie der Bau dieser schönen Rennstrecke direkt bei Ihnen zu Hause. Wir wissen, dass LEDs in Reihe immer bessere Ergebnisse liefern.

Einfach deshalb, weil wir durch geeignete Erhöhung der erforderlichen Spannung die gesamte Serie mit der gleichen Strommenge betreiben können, die für eine einzelne LED erforderlich ist.

Wenn wir zum Beispiel eine einzelne weiße LED betrachten, benötigt sie etwa 20 mA Strom bei 3,8 Volt, um hell zu leuchten. Wenn wir also 3 solcher LEDs parallel schalten, würde dies einen Stromverbrauch von 60 mA bedeuten - das ist riesig und würde sich entladen eine kleine Batterie ziemlich schnell, innerhalb von Minuten.

Wenn wir jedoch die oben genannten LEDs in Reihe schalten und die Spannung auf etwa 10 Volt erhöhen, können sie mit nur 20 mA Strom beleuchtet werden, was die gesamte Schaltung sehr effizient macht.

IC4049-Schaltung als Oszillator verwenden

Mit dem vielseitigen IC 4049, der sechs Inverter-Gates oder NOT-Gates in einem Gehäuse enthält, kann ein sehr einfacher Spannungsstufenleiter verdrahtet werden.

Indem wir zwei seiner Gates als Oszillator konfigurieren, stellen wir fest, dass 4 seiner Gates parallel verbunden werden können, um die erforderliche Pufferung für den Oszillatorausgang zu erzeugen, und diesen gepufferten Ausgang schrittweise ansteuern, um eine einzelne Reihe von 3 LEDs anzusteuern.

Um weitere solche Serien zu addieren, müssten Sie lediglich die Anzahl der Gates (ICs) erhöhen und diese als Puffer für die entsprechenden LED-Serien verwenden.

Ein Oszillator reicht aus und kann üblicherweise verwendet werden, um alle diese hinzugefügten Puffer und die LED-Serie anzusteuern.

Lassen Sie uns das Arbeitsprinzip der vorgeschlagenen Schaltung aufspüren.

Wie es funktioniert

In der nebenstehenden Abbildung (zum Vergrößern anklicken) sehen wir, wie einfach ein einzelner IC 4049 und wenige andere passive Komponenten verwendet werden, um drei weiße LEDs von einer 6-Volt-Quelle mit nur 20 mA Strom anzusteuern.

Die vorliegende Konfiguration gewährleistet einen Wirkungsgrad von nahezu 100% und damit eine gute Akkulaufzeit.

Die Gatter N1 und N2 sowie R1 und C1 sind alle als Oszillator mit einer Frequenz verdrahtet, die durch die Werte von R1 und C1 bestimmt wird.

Der Rest Die Gatter N3, N4, N5 und N6 sind alle parallel als Puffer verbunden d.h. ihre Eingänge sind alle miteinander verbunden und vom Oszillator mit der Frequenzquelle verbunden.

Ihre Ausgänge werden ebenfalls zu einer einzigen gemeinsamen Steckdose zusammengefasst und an die folgende Spannungsverstärkerschaltung angeschlossen.

Die Spannungsvervielfacherschaltung

Eine Standardkonfiguration mit zwei Dioden und der gleichen Anzahl von Elektrolytkondensatoren wird verwendet, um eine Spannungsvervielfacherschaltung zu erzeugen.

Die obige Konfiguration funktioniert nur für Wechselspannungen und verdoppelt den empfangenen Eingang.

Die von den Puffern angelegte Schwingfrequenz wird durch die obige Multiplikatorschaltung fast zweimal erfolgreich erzeugt.

Drei hocheffiziente weiße LEDs in Reihe sind am Ausgang der Spannungsvervielfacherschaltung integriert, um das Gerät zu vervollständigen.

Die LEDs empfangen die geeignete Spannung von der Schaltung und leuchten recht hell.

Liste der Einzelteile

R1 = 68 K, C1 = 680 pF,

C2, C3 = 100 uF / 25 V,

D1, D2 = 1N4148,

N1, N2, N3, N4 = IC 4049,

Weiße LEDs = 3 Nr.

GeneralPurpose PCB = Gemäß Größe,

Ni-Cd-Zellen = 5 nr. Jeweils 1,2 Volt (wiederaufladbar)

Geeignetes Gehäuse = Kleine Plastikbox zur Aufnahme des Stromkreises, der Batterien und der LEDs.

Zusammenbauen

Der Aufbau der Schaltung dieses LED-Brenners ist ziemlich einfach. Beschaffen Sie einfach alle Komponenten und löten Sie sie mit Hilfe des angegebenen Schaltplans zusammen.

Dann müssen Sie nur noch den Akku an den Stromkreis anschließen und seine Beleuchtung überprüfen.

Wenn möglich, überprüfen Sie die Stromaufnahme des Stromkreises mit einem Milliamperemeter und sollten nicht mehr als 15 bis 20 mA betragen.

Schließen Sie die gesamte Einheit in eine geeignete Kunststoffbox ein. Stellen Sie sicher, dass die LEDs angemessen aus der Vorderseite der Box herausragen.

Sie können geeignete Reflektoren verwenden, um die Lichtleistung zu erhöhen. Ein voll aufgeladener Akku sollte sehr lange halten, fast mehr als fünf Jahre, selbst wenn er häufig verwendet wird.

Leiterplattenlayout