Меню

Как сделать свет при помощи батарейки



Как подключить лампочку к батарейке?

В действительности выполнить подключение лампочки к батарейке можно по простой схеме. Цепь состоит из следующих элементов:

  1. Проводов для соединения.
  2. Переключателя или выключателя.
  3. Лампочки, на схеме обычно ее обозначают HL.
  4. Элемента питания.

Схема подключения

Если у вас обычная лампа накаливания из фонарика или гирлянды, то полярность здесь особой роли не играет. В случае, когда имеется светодиод, тогда нужно знать какой конец цеплять к плюсу, а какой к минусу. О простой схеме подключения диода можно узнать здесь.

После сбора цепи световое устройство будет стабильно работать. Обратите внимание на то какое напряжение она потребляет. Если 1,5 вольт, то для того чтобы она загорелась потребуется одна пальчиковая батарейка. Соответственно если имеется 3 v, тогда используйте 2 элемента питания типа АА.

Но что делать если осветительный прибор на 6,3 вольта, как на рисунке ниже? В этом случае наша лампочка тоже будет светится от двух и даже одной батарейки, но гораздо хуже.

Таким образом подключение элемента питания с малым напряжением, к нагрузке с повышенным потреблением энергии отразиться в слабой работе устройства.

Источник

Поделки своими руками для автолюбителей

Повышающий преобразователь или как зажечь светодиодную лампу от 2 батареек

Всем привет, в этой статье хочу вам рассказать, как можно сделать, простой, повышающий преобразователь, который может зажечь светодиодную лампу всего от двух пальчиковых батареек.

Для этого надо взять какую-нибудь старую, ненужную зарядку для телефонов, разобрать её и выпаять импульсный, маленький трансформатор.

Этот трансформатор содержит в себе три обмотки, которые нам нужно измерить и узнать их сопротивление.

Вот я измерил и у меня они вышли такого сопротивления, первая обмотка, она же была первичная, получилось у неё сопротивление около 7 Ом.
Вторая обмотка 0.5 ом и третья 0.3 ома. Вот я нарисовал на бумаге схему моего трансформатора.В зарядном устройстве этот трансформатор служил понижающим трансформатором до требуемого значения, но в нашем случае он будет повышающим трансформатором, значит и первичная, входная обмотка у нас будет выходной.

Другие обмотки этого трансформатора подключаем как нарисовано ниже.

Схема является простым генератором на одном транзисторе.

Транзистор можно взять практически любой биполярный структуры n-p-n, типа кт805, MJE13003, D882 и т.д.
Резистор можно взять с сопротивлением от 47 ом до100 ом, по мощности лучше взять больше 2 ватт.

Ну и теперь осталось лишь всё это спаять, паять я буду навесным монтажом, так как тут всего 3 детали. После того как спаяли, теперь протестируем наше устройство сперва подключим одну пальчиковую батарейку и померяем напряжение, на выходе.

А на выходе у нас получилось около 70 Вольт.

Но, чтобы подключить светодиодную лампу я припаял на вход три пальчиковые батарейки и подсоединил светодиодную лампочку.

Как видим она загорелась, не очень ярко конечно, но горит.

Ток потребления составил 0,5 ампера.

Вот такой получился простой преобразователь, который может кому-нибудь пригодится для каких-нибудь поделок или самоделок, ведь при подаче от 1,5 до 5 Вольт мы получаем на выходе около 220 вольт.

Источник

Подключаем светодиод от одной батарейки на 1,5В

Многие видели миниатюрные карманные фонарики, работающие от одной батарейки 1,5 вольта. Теоретически этого напряжения не хватит для того, чтобы засветить белый светодиод. Значит под корпусом скрыто какое-то устройство, повышающее напряжение до нужного уровня. Это устройство можно сделать своими руками в течение получаса, используя недорогие и доступные детали. О том, как светодиод подключить к батарейке 1,5В во всех деталях расскажет эта статья.

Схема и принцип её работы

Схема питания светодиода от батарейки на 1,5В представлена на рисунке. Основные функциональные элементы – однокаскадный транзисторный усилитель и импульсный трансформатор, за счет которого достигается глубокая положительная обратная связь. Ток базы транзистора ограничивается резистором R1, а для оптимизации выходных параметров установлен диод VD1 и конденсатор С1, о которых будет сказано немного позже.

Схема питания светодиода от одной батарейки работает по принципу блокинг-генератора. Формирование импульсов осуществляется за счет отпирания транзистора и перехода его в режим насыщения при помощи положительной обратной связи. Выход из насыщения происходит за счет уменьшения тока базы. Транзистор закрывается, и энергия трансформатора сбрасывается в нагрузку. В результате светодиод вспыхивает на короткий промежуток времени.

Теперь более детально рассмотрим работу схемы, представленной на рисунке. Известно, что ток в катушке индуктивности не может измениться мгновенно. Сначала, в момент подачи напряжения от батарейки транзистор находится в закрытом состоянии. Постепенное нарастание тока в коллекторной, а затем и в базовой обмотке, приводит к плавному отпиранию транзистора. Это приводит к росту тока коллектора, который протекает и через коллекторную обмотку. Данное увеличение тока трансформируется в базовую обмотку и ещё больше увеличивает ток базы.

Читайте также:  Как сменить свет глаз

В результате такого лавинообразного процесса в транзистор входит насыщение. В режиме насыщения коллекторный ток перестаёт нарастать, а значит, напряжение на базовой обмотке станет равным нулю. Это приведёт к снижению тока базы и выходу транзистора из насыщения. Напряжение на базовой обмотке меняет полярность, что способствует практически мгновенному запиранию транзистора. В результате вся накопленная энергия устремляется в нагрузку. Светодиод вспыхивает и пропускает через себя ток, который уменьшается от значения тока коллектора до нуля. На этом временном интервале в трансформаторе происходит обратный блокинг-процесс, который приводит к очередному отпиранию транзистора. Далее цикл повторяется.

Схема работает на частоте в несколько десятков килогерц. Поэтому тысячи вспышек в секунду воспринимаются человеческим глазом как постоянное свечение. Но схему можно немного доработать, исключив провалы тока через светодиод до нуля, и добавив в неё сглаживающий конденсатор и диод. Конденсатор С1 соединяют параллельно светодиоду, соблюдая полярность, а диод VD1 – последовательно, в цепь протекания тока нагрузки. VD1 предотвращает разряд конденсатора на открытый транзистор.

Подключение светодиода к батарейке, согласно данной схеме, требует соблюдения одного правила: нельзя включать собранное устройство без нагрузки (может сгореть транзистор).

Расчет и детали сборки

Все радиодетали, необходимые для практической реализации, стоят недорого или имеются в запасах радиолюбителей. Исключение составляет трансформатор, над которым придётся немного поработать.

Трансформатор изготавливается своими руками из ферритового кольца, демонтированного из неисправной компактной люминесцентной лампы или импульсного блока питания. Внешний диаметр кольца составляет около 10 мм с возможным допуском в обе стороны. Для намотки используются два одножильных провода одинаковой длины сечением 0,5 мм 2 . Идеально подходит витая пара, применяемая в сетевом LAN подключении.

Оба провода (желательно разных цветов) складывают друг к другу и наматывают на кольцо, укладывая витки по окружности. Всего должно получиться 20 витков. При этом начала проводов выходят с одной стороны, а концы – с другой. После этого начало провода одного цвета соединяют с концом провода другого цвета и подключают их к плюсу батарейки. Два оставшихся конца соединяют с коллектором транзистора и резистором.

Транзистор выбирают исходя из наибольшего тока коллектора с двойным запасом, чтобы избежать перегрева. В данном случае подойдёт КТ315В или КТ3102А. Вместо них можно установить импортный BC547А с параметрами:

  • максимальный ток коллектора – 100 мА;
  • максимальное напряжение коллектор-эмиттер – 45В;
  • коэффициент усиления h21Э – 100-220.

Желательно выбрать транзистор со значением h21Э близким к 100.

Задавшись наибольшим рабочим током коллектора 25 мА, можно рассчитать ток базы: IБ =IK/ h21Э=25/100=0,25 мА.

Теоретически сопротивление резистора R1 можно рассчитать по формуле: R1=(UБАТ-UБЭ)/IБ =(1,5-0,6)/0,00025=3600 Ом.

Однако на практике достаточно резистора номиналом 1кОм, так как в расчете не учитывается входное сопротивление источника питания и высокочастотный режим работы и ток намагничивания, который является балластной составляющей тока коллектора. Также следует учесть, что по мере снижения ЭДС батарейки резистор с меньшим сопротивлением окажется более эффективным. С резистором 1кОм-0,125Вт±5% амплитудное значение тока светодиода не превышает 26 мА.

Схему можно питать не только от батарейки 1,5В, но и от пальчикового аккумулятора 1,2В.

Диод VD1 в данном случае должен обладать малым падением напряжения в открытом состоянии. Для этой цели подойдут диоды Шоттки типа 1N5817-1N5819, у которых падение напряжения на малых токах составляет 0,2-0,4В. Конденсатор C1 – электролитический на 10 мкФ-6,3В. Этой ёмкости достаточно, чтобы сгладить пульсации тока на светодиоде.

Во время работы батарейка теряет ёмкость, и напряжение на её выводах снижается. При этом светодиод будет продолжать светиться, пока соблюдается условие: UБАТ>UБЭ (в среднем 0,6В). Таким образом, схема питания светодиода от одной батарейки позволяет с максимальной эффективностью использовать пальчиковую батарейку.

Печатная плата

Печатную плату простейшего блокинг-генератора можно скачать здесь. Это односторонняя плата размером 10 на 20 мм, которая легко помещается в корпусе фонарика. Готовую плату с деталями и проводками к светодиоду желательно поместить в термотрубку и разместить рядом с батарейкой. Если применить smd транзистор и резистор, исключив диод с конденсатором, то можно сделать плату ещё меньшего размера для самого маленького фонарика.

Читайте также:  Как изменить спектр света

Послесловие

Рассмотренное схемотехническое решение эффективно в случае включения 1-3 светодиодов любого цвета с максимальным током до 30 мА. Чтобы запитать более мощный светодиод от одной батарейки, потребуется внести некоторые коррективы. В приведенной схеме можно снизить сопротивление резистора, тем самым увеличив амплитуду тока коллектора (но не более максимального паспортного значения).

Для подключения светодиода 1W придётся все детали схемы заменить на более мощные: трансформатор с сердечником большего размера и транзистор с током коллектора не менее 500 мА. Во время наладки схемы для фонаря на одной батарейке нужно пользоваться осциллографом, чтобы проконтролировать ток светодиода.

В интернете можно найти много схем подключения светодиода к батарейке. При этом авторы не стесняются демонстрировать фото своих измерений, где ток в нагрузке превышает допустимое значение для маломощного светодиода (30 мА). Почему же светодиод не перегорает? Дело в том, что большая часть мультиметров измеряет переменное напряжение и ток только в диапазоне 40-400 Гц и об этом сказано в инструкции. Но многие радиолюбители не знают этого нюанса. Естественно мультиметр не может измерить ток светодиода, пульсирующий с частотой десятки кГц, и отображает на экране случайное число.

Источник

Инструкция по сборке и подключении светодиодной ленты от батареек

Разбираемся, как запитывается светодиодная лента на батарейках. Научимся заодно рассчитывать ожидаемый срок работы и решим, подходит ли такой способ, с учетом имеющейся задачи и доступных материалов.

Светодиодные ленты рассчитаны на рабочее напряжение в 12 или 24 В, стандартное напряжение в сети — 220 В. По умолчанию проблема обходится покупкой блока питания, но при желании все решается обычными батарейками.

Когда это пригодится

Если для дела важны компактность с мобильностью, а мощностью и площадью освещения пренебрегаем. Подключение удобно использовать, когда не хочется занимать розетку или ее рядом нет в принципе.

Работаем с батарейками в таких ситуациях:

  • подсветка интерьера без возни с проводами и мыслей, куда деть громоздкий блок;
  • освещение подсобки, гаража — любого места, где нет электричества;
  • подсветка к чему-то движущемуся — велосипеду, декорациям, костюму для выступлений;
  • не хочется покупать блок питания и рассчитывать его мощности под нашу задачу;
  • освещение используется единоразово или кратковременно (на выездных мероприятиях, праздниках);
  • свет нужен срочно, а с блоком питания что-то случилось.

Когда это бесполезно

Если важна надежность освещения или покрывается большая площадь, батарейки не подойдут. Блоки питания удобнее (или незаменимы), когда хочется:

  • вести работы по освещению большого помещения или множества их одновременно;
  • оформлять фасады, карнизы, наружную рекламу;
  • оставлять подсветку включенной надолго;
  • использовать световые эффекты (мерцание, затухание, переливы);
  • подсвечивать малодоступные или высотные участки помещения, где не получится постоянно паять и перепаивать батареи без риска сойти с ума.

Блок питания нагревается во время работы. Ему потребуется изолированное от других вещей, но легко доступное человеку место. Корпусы блоков бывают открытыми или полугерметичными, в зависимости от предполагаемого местонахождения.

Что можно использовать в подключении

RGB-контроллер добавит регулирование яркости и световые эффекты. В конструкциях с такими устройствами обязателен блок питания. Контроллеры различаются по типу управления:

  • кнопочные контроллеры переключаются руками;
  • инфракрасные управляются пультом на расстоянии до 10 м, которому обязательно нужно видеть датчик;
  • радиоконтроллеры имеют большую дальность, видимый датчик им не нужен;
  • Wi-Fi-контроллеры управляются мобильным телефоном или планшетом;
  • аудиоконтроллеры укомплектованы микрофоном, принимающим звуковые команды.

Стандарт мощности контроллера на 20 % больше, чем у ленты. С маломощными устройствами применяется усилитель. Цена его сопоставима со стоимостью дешевого контроллера.

Элементы питания для подключения применяются любые, но выгоднее использовать аккумуляторные. Суммарное напряжение батарей должно составлять от 8 до 12 вольт.

Сколько это работает

Чтобы рассчитать, сколько батареек нам нужно и на какое время их хватит, ищем количество потребляемого светодиодами тока. Эта величина отличается у разных видов оборудования и указана в документации. Количество бывает обозначено как из расчета на один светодиод, так и на единицу длины.

Подсчитав общее количество потребляемого тока, выбираем элементы питания необходимой емкости. Литиевые аккумуляторы 18650 имеют емкость 2600 мА/час — при потреблении 2600 мА (или 2,6 А) они могут обеспечить непрерывный свет в течение часа. Пять метров диодной ленты на 30 диодов, в зависимости от спецификации, могут потреблять ток в 1-3 А, на час-полтора эксплуатации для них потребуется два аккумулятора 18650.

Читайте также:  Что значит видеть свет где ж лучше где нас нет

Качество и время работы зависят от аккуратности пайки или используемых коннекторов.

Паять или не паять

Батарейка крепится при помощи пайки. Если элементов питания несколько, не обязательно припаивать каждый отдельно — используем батареечный бокс на 2-6 отделений.

При подключении с помощью блока питания или бокса, а также в конструкциях с контроллерами и усилителями можно использовать коннекторы. По сравнению с пайкой этот метод проще, но:

  • коннекторы постепенно начинают окисляться;
  • пластик плавится от высоких температур;
  • диоды, расположенные у точек соединения, теряют яркость.

Пайка не нужна при использовании блоков питания, а при подключении на батарейках будет безопаснее и надежнее для долгосрочной работы. Но потребуются определенные инструменты и материалы. Коннекторы удобно применять в подсветках сложной конструкции, особенно высотных.

Сборка и подключение

Убедимся, что приготовлено необходимое для работы:

  • лента лежит рядом, необходимый кусок с нужным количеством диодов выбран, спецификации известны;
  • элементы питания куплены, емкость, напряжение, время работы рассчитаны, если батареек много — подготовлен бокс;
  • паяльник мощностью 25-40 Вт, флюс, припой;
  • гибкие провода (желательно, с разноцветной изоляцией), сечение может быть небольшим, 0,5-0,75 мм2;
  • нож-кусачки для зачистки изоляции;
  • кусок наждачной бумаги либо что-то аналогичное для зачистки контактов;
  • по желанию, тумблер и коннекторы.

Помним, что при последовательном соединении общее напряжение складывается из суммы напряжения всех элементов питания. При параллельном — равно напряжению каждого отдельного элемента.

Приступаем к подключению:

  1. Зачищаем контакты на батарейках — плюс и минус обрабатываем наждачной бумагой.
  2. Концы проводов залуживаем.
  3. Припаиваем один проводок к зачищенному плюсу батарейки, другой — к минусу.
  4. Если подключаете тумблер, на его вход припаивается провод с батарейки, выход идет на минус ленты.
  5. Делаем аккуратные разрезы в строго отмеченных для этого местах светодиодной полоски (обычно линия разреза находится между парами контактов для припоя).
  6. Плюс, минус, а также рабочее напряжение подписаны непосредственно рядом с контактами. RGB-контакты — всегда минусы.
  7. Припаянный к батарейке плюс (либо выходящий из бокса плюсовой провод) припаиваем к плюсу на ленте, минус (либо выход тумблера) — к минусу. Припаянный “зеленый” контакт заставит ленту светиться зеленым цветом, красный — красным. Иногда минус маркируется как GND.
  8. Коннекторами могут соединяться как отдельные участки друг с другом, так и вся лента с источником питания или контроллером. Каждому типу (RGB, RGBW) требуется свой коннектор.
  9. Если нужно, повторяем шаги, указанные выше, с остальными батарейками и участками ленты.
  10. На контактах не должно оставаться остатков припоя.

Жало паяльника нельзя держать на одном месте дольше 5 секунд, в идеале — 1-2 секунды. Если светодиодная полоса покрыта силиконом, перед пайкой его нужно будет аккуратно счистить с контактов. Паяльник не должен дымить, а флюс (его стоит использовать некислотный) — закипать.

На цветных лентах 4 контакта находятся очень близко друг к другу. Следим, чтобы при пайке не образовалось оловянной дорожки, покрывающей сразу несколько контактов. Если такое произошло, заново разогреваем их и зубочисткой убираем лишнее олово между контактами. Проигнорируем — и в лучшем случае перепутаются цвета, в худшем — сгорит или лента, или блок питания, или всё разом.

Работая с паяльником на весу, не забываем про защитные очки и перчатки.

Есть несколько способов закрепить светодиодную ленту:

  • клейкий слой с обратной стороны ленты;
  • дополнительное прикрепление двусторонней клейкой лентой;
  • гелевый суперклей;
  • алюминиевые профили.

Выбирать способ подключения нужно с расчетом на будущий монтаж. Блок питания и провода возможно спрятать внутри шкафов и плинтусов, но обязательно неподалеку от розетки. Подключение с батарейками делается с учетом возможности быстро их заменить.

Два способа подключения диодной ленты принципиально различны по масштабу: батареечный — беспроводной, подходит для локальных задач; с блоком питания — надежный, для крупных проектов. Уровень заряда относительно потребляемого электричества поможет узнать, как часто придется менять элементы питания и сколько их нужно для бесперебойной работы. Кто неуверенно владеет паяльником — берет бокс для батареек или блок питания и подключается при помощи коннектора.

Умение подключить светодиодную ленту без блока питания избавит от проблем с укладкой проводов. И это единственный способ заставить ее работать при отсутствующем электричестве.

Источник