Cung cấp điện LED điện áp thấp. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / ánh sáng

 Bình luận bài viết

Các nguồn bức xạ quang LED trong phạm vi khả kiến, do đặc điểm thiết kế của chúng, không thể phát sáng ở điện áp dưới 1,6... 1,8 V. Tình huống này hạn chế đáng kể khả năng sử dụng đèn LED trong các thiết bị có nguồn điện áp thấp (từ một tế bào điện) cung cấp.

Các bộ phát LED được đề xuất có nguồn điện áp thấp (0,1... 1,6 V) có thể được sử dụng để biểu thị điện áp, truyền dữ liệu qua các kênh truyền thông quang, v.v. Để cung cấp năng lượng cho chúng, bạn cũng có thể sử dụng pin điện hóa điện áp cực thấp, trong đó đất ẩm hoặc môi trường hoạt tính sinh học đóng vai trò là chất điện phân.

Sự đa dạng của các mạch cấp nguồn LED điện áp thấp có thể được chia thành hai loại chính là chuyển đổi điện áp cấp thấp sang điện áp cao. Đây là những mạch có thiết bị lưu trữ năng lượng điện dung và cảm ứng.

Hình 1 thể hiện mạch cấp nguồn LED sử dụng nguyên lý tăng gấp đôi điện áp nguồn. Bộ tạo xung tần số thấp, tần số lặp lại được xác định bởi chuỗi R1-C1 và thời lượng - R2-C1, được chế tạo trên các bóng bán dẫn pn-p và npn. Từ đầu ra của máy phát, các xung ngắn được cung cấp qua điện trở R4 đến đế của bóng bán dẫn VT3, mạch thu trong đó bao gồm đèn LED HL1 màu đỏ và diode Germanium VD1. Một tụ điện điện phân công suất cao C2 được nối giữa đầu ra của bộ tạo xung và điểm kết nối giữa đèn LED và diode germani.

Hình.1. Mạch cấp nguồn LED dựa trên nguyên lý nhân đôi điện áp

Trong khoảng thời gian tạm dừng dài giữa các xung (transistor VT2 đóng và không dẫn dòng điện), tụ điện này được tích điện qua VD1 và R3 đến điện áp của nguồn điện. Khi tạo ra xung ngắn, bóng bán dẫn VT2 sẽ mở ra. Bản tích điện âm của tụ C2 được nối với bus nguồn dương. Diode VD1 bị tắt. Tụ điện C2 tích điện mắc nối tiếp với nguồn điện và nạp vào mạch: LED - tiếp điểm cực phát-thu của bóng bán dẫn VT3. Vì bóng bán dẫn VT3 được mở khóa bằng cùng một xung nên điện trở bộ phát-thu của nó giảm. Do đó, gần như gấp đôi điện áp cung cấp (không bao gồm tổn thất nhỏ) được áp dụng nhanh chóng cho đèn LED - sau đó sẽ có một đèn flash sáng. Sau đó, quá trình phóng điện của tụ C2 được lặp lại định kỳ.

Khi sử dụng đèn LED loại AL307KM có điện áp phát sáng 1,35... 1,4 V, điện áp hoạt động của máy phát là 0,8...1,6 V. Giới hạn phạm vi được xác định như sau: giới hạn dưới biểu thị điện áp tại đó Đèn LED bắt đầu phát sáng, đèn phía trên biểu thị điện áp mà dòng điện mà thiết bị tiêu thụ là 20 mA.

Vì máy phát điện hoạt động ở chế độ xung nên các tia sáng sẽ được tạo ra để thu hút sự chú ý. Trong mạch cần sử dụng tụ điện C2 tuy có điện áp thấp nhưng khá cồng kềnh có công suất lớn.

Bộ nguồn điện áp thấp cho đèn LED dựa trên bộ dao động đa năng được hiển thị trong Hình 2, 3. Bộ nguồn đầu tiên dựa trên bộ dao động đa năng không đối xứng tạo ra các xung ngắn với khoảng dừng xen kẽ lớn. Thiết bị lưu trữ năng lượng - tụ điện C3 - được sạc định kỳ từ nguồn điện và phóng điện tới đèn LED, tổng điện áp của nó với điện áp nguồn.

Hình 2. Nguồn điện LED điện áp thấp dựa trên bộ dao động đa năng không đối xứng (bản chất xung của ánh sáng)

Ngược lại với mạch trước, máy phát điện (Hình 3) đảm bảo đèn LED phát sáng liên tục. Thiết bị này hoạt động dựa trên bộ dao động đa năng đối xứng và hoạt động ở tần số cao hơn. Về vấn đề này, điện dung của các tụ điện trong mạch này khá nhỏ. Tất nhiên, độ sáng của ánh sáng giảm đi rõ rệt, nhưng dòng điện trung bình mà máy phát tiêu thụ ở điện áp cung cấp 1,5 V không vượt quá 3 mA.

Hình 3. Nguồn điện LED điện áp thấp dựa trên bộ dao động đa năng đối xứng (chiếu sáng liên tục)

Bộ chuyển đổi điện áp loại tụ điện (có điện áp tăng gấp đôi) để cấp nguồn cho bộ phát LED về mặt lý thuyết có thể giảm điện áp nguồn hoạt động chỉ tới 60%. Việc sử dụng các bộ nhân điện áp nhiều tầng cho các mục đích này không có nhiều hứa hẹn do tổn thất ngày càng tăng và hiệu suất của bộ biến đổi giảm dần.

Bộ chuyển đổi có thiết bị lưu trữ năng lượng cảm ứng hứa hẹn hơn trong việc giảm hơn nữa điện áp cung cấp. Có thể giảm đáng kể giới hạn dưới của điện áp cung cấp bằng cách chuyển sang phiên bản LC của mạch máy phát sử dụng thiết bị lưu trữ năng lượng cảm ứng.

Hộp điện thoại được sử dụng làm thiết bị lưu trữ năng lượng cảm ứng ở mạch đầu tiên (Hình 4). Đồng thời với bức xạ ánh sáng, máy phát tạo ra tín hiệu âm thanh. Khi công suất tụ tăng lên 200 μF, máy phát chuyển sang chế độ hoạt động xung, tạo ra tín hiệu âm thanh và ánh sáng ngắt quãng. Một cấu trúc hơi khác thường được sử dụng làm phần tử hoạt động - một chuỗi kết nối các bóng bán dẫn thuộc các loại độ dẫn khác nhau được bao phủ bởi phản hồi dương.

Hình 4. Nguồn lưu trữ năng lượng cảm ứng (điện thoại)

Bộ chuyển đổi điện áp để cấp nguồn cho đèn LED trong Hình 5 và 6 được chế tạo bằng cách sử dụng các bóng bán dẫn hiệu ứng trường tương tự. Bộ chuyển đổi đầu tiên (Hình 5) sử dụng mạch điện cảm-điện dung kết hợp để tăng điện áp đầu ra, kết hợp nguyên lý nhân đôi điện áp điện dung với việc tăng điện áp trên điện cảm chuyển mạch.

Hình.5. Bộ chuyển đổi điện áp để cấp nguồn cho đèn LED dựa trên chất tương tự của bóng bán dẫn hiệu ứng trường phun số 1

Máy phát đơn giản nhất dựa trên chất tương tự của bóng bán dẫn hiệu ứng trường phun (Hình 6), trong đó đèn LED đồng thời hoạt động như một tụ điện và là tải của máy phát. Thiết bị hoạt động trong phạm vi điện áp cung cấp hẹp nhưng độ sáng của đèn LED khá cao do bộ chuyển đổi hoàn toàn là cảm ứng và có hiệu suất cao.

Hình.6. Bộ chuyển đổi điện áp để cấp nguồn cho đèn LED dựa trên chất tương tự của bóng bán dẫn hiệu ứng trường phun số 2

Hình 7 cho thấy một máy phát điện kiểu biến áp để cấp nguồn cho đèn LED có điện áp thấp. Máy phát điện có ba phần tử, một trong số đó là điốt phát sáng. Không có đèn LED, thiết bị này là một máy phát chặn đơn giản và có thể tạo ra điện áp khá cao ở đầu ra của máy biến áp. Nếu bạn sử dụng đèn LED làm tải máy phát điện, nó sẽ bắt đầu phát sáng rực rỡ. Trong mạch, vòng ferrite F1000 K10x6x2,5 được sử dụng làm máy biến áp. Cuộn dây máy biến áp có 15...20 vòng dây PEV có đường kính 0,23 mm. Nếu không có nguồn điện, các đầu của một trong các cuộn dây máy biến áp sẽ bị hoán đổi.

Hình 7. Máy phát điện loại biến áp để cấp nguồn cho đèn LED có điện áp thấp

Khi chuyển sang sử dụng các bóng bán dẫn germanium tần số cao như 1T311, 1T313 và sử dụng các biến áp xung thống nhất như MIT-9, TOT-45, v.v., giới hạn dưới của điện áp hoạt động có thể hạ xuống 0,125 V.

Điện áp cung cấp của tất cả các mạch được xem xét, để tránh làm hỏng đèn LED, không được vượt quá 1,6... 1,7 V.

Tác giả: M. Shustov, Tomsk; Ấn phẩm: radioradar.net

Xem các bài viết khác razdela ánh sáng.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Thay thế thịt ấu trùng 29.08.2022 Các nhà khoa học Hàn Quốc đã tạo ra một chất thay thế thịt từ protein có trong cơ thể của ấu trùng bọ bột và đường. Những loài côn trùng này thường được sử dụng cho các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm hoặc làm thức ăn cho các động vật nhỏ. Theo Giáo sư Đại học Wonkwan ở Iksan (Hàn Quốc) Cho Inhee, việc tăng giá thịt, cũng như vấn đề trái đất nóng lên đang buộc thế giới hiện đại phải xem xét nghiêm túc khả năng ăn nhiều loại côn trùng khác nhau. "Chúng tôi hy vọng rằng phương pháp chế biến ấu trùng bọ bột do chúng tôi phát triển sẽ dẫn đến sự xuất hiện của các chất tương tự nhân tạo của thịt và" nước sốt thịt "dựa trên những loài côn trùng này", nhà khoa học bày tỏ hy vọng.

Tin tức thú vị khác:

▪ Cầu và đường hầm của New York được trang bị hệ thống nhận dạng khuôn mặt

▪ Kiểm tra - không có giờ

▪ Sông băng tan chảy trên dãy Alps của Thụy Sĩ được công nhận là chưa từng có

▪ Mô-đun máy ảnh 13 megapixel cho điện thoại thông minh Samsung

▪ Các lỗ trong ánh sáng thắt nút

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Ứng dụng vi mạch. Lựa chọn các bài viết

▪ bài viết Tương tự của vi mạch trong nước và nhập khẩu. Danh mục

▪ bài viết Bút danh của ca sĩ người Ukraine Ani Lorak xuất hiện như thế nào? đáp án chi tiết

▪ bài viết Người vận hành cần trục các loại cần trục. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động

▪ bài viết Về một số sửa đổi của máy chủ điện thoại PHONE MASTER và tiền tố ID người gọi CALKOFON. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Đầu ra tuyến tính trong đài phát thanh. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024