Начинающим радиоконструктор:           Преобразователь напряжения для фонарика.                  (023)

     

     Вы обращали внимание на фонарики с белыми светодиодами, в которых устанавливается всего одна пальчиковая батарейка? Для белых и синих светодиодов необходимо напряжение источника питания 3 – 3,5 вольта, а один пальчиковый гальванический элемент имеет напряжение на своих выводах 1,5 вольта (аналогичный аккумулятор – 1,2 вольта). Каким образом тогда светятся светодиоды в таких фонариках? Для этого в фонарик встроен повышающий преобразователь напряжения (так называемый DC/DC преобразователь). Простая схема такого преобразователя показана ниже. Схема представляет собой классический блокинг-генератор с положительной обратной связью, осуществляемой через трансформатор на базу транзистора. Транзистор в схеме работает в ключевом режиме (т.е. у него два состояния – закрыт/открыт (без промежуточного усилительного). Измерение показало, что при сопротивлении резистора R1 в 560 Ом, частота генератора составляет около 130 КГц. Также частота генератора зависит от количества витков 

 

обмоток трансформатора и от магнитной проницаемости магнитопровода. Принцип работы схемы: при подаче питания на схему (база транзистора через резистор R1 и нижнюю по схеме обмотку трансформатора подключена к положительному выводу питания, - транзистор открыт), ток от источника питания протекает через рабочую (верхнюю по схеме) обмотку трансформатора и открытый переход транзистора. В результате индукции в обмотке связи (нижняя по схеме) возникает ток, резко запирающий транзистор. Возникшая индукция в сердечнике трансформатора вызывает импульсный ток, складывающийся с током источника питания и протекающий через диод Шоттки VD1 и конденсатор С1, заряжая его, а он уже питает светодиод HL1. Как только, запирающая транзистор, индукция в трансформаторе пропадает, транзистор снова открывается и процесс повторяется сначала. Применение диода Шоттки обусловлено высокой частотой переключений генератора и низким падением напряжения на его переходе – около 0,2в в отличие от обыкновенных выпрямительных, где оно около 0,4в. Виду того, что напряжение индукции значительно превышает напряжение источника, этого напряжения достаточно для нормальной работы белого светодиода. Подключенный светодиод выполняет роль стабилитрона, поддерживая напряжение на выходе около 3,5 вольт. Если светодиод отключить от схемы, напряжение на конденсаторе превысит 40 вольт, что может вывести из строя конденсатор и однозначно выведет из строя подключенный светодиод. Обе обмотки трансформатора наматываются на ферритовом кольцевом сердечнике одновременно сложенными вдвое отрезками проводов (бифилярно) по всей длине равномерно, и содержат 30 витков (для удобства различия разными  сечениями проводов). Начала обмоток на схеме обозначены точками. Рабочая (верхняя) обмотка мотается более толстым проводом, обмотка обратной связи (нижняя) более тонким. Безошибочно собранная схема в настройке не нуждается. Вместо одного светодиода можно подключить к схеме до семи светодиодов, соединив их последовательно.