LED 灯上的 Velofar。 无线电电子电气工程百科全书

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最近，无线电电子工业已经掌握了白蓝色“高亮度LED”的生产，适合用作光源。 与白炽灯相比的优点是显而易见的——低电流消耗（20 mA）、低电源电压（1,6 ... 2 V）、高效率（不散发热量）、高可靠性（无真空瓶、精致的白炽螺旋）。 缺点 - 这些 LED 上的工业设备价格过高。

我仍然给自己买了一个头灯，使用了两年，我不会说它一句坏话。 三节 AA 电池确实足够使用 40 ... 50 小时。 决定制作LED头灯。 亮度的不足通过 6 个 LED 的数量来弥补（或者也可以是 8 ... 10 个，无论如何，六个 LED 比一个灯泡经济三倍）。 我决定使用有故障的电脑“鼠标”的外壳作为外壳。 优秀的外壳，符合人体工程学的设计！ 塑料是用竖锯完美锯开的，并用二氯乙烷粘合。 LED被放置在最简单的印刷电路板上，我通过拆解品牌手电筒看到了连接图。 对于 4,5 伏电源，所有 LED 均并联连接，但串联有 8 ... 10 欧姆的猝灭电阻，功率为 0,125 W（图 1）。

图。1。 LED 连接图 - 并联

虽然如果电源超过 6 V - 您可以尝试串行连接 - 经济性会增加。 开关 - 任何小型。 该光学系统不需要反射镜和聚焦元件。 这些 LED 的辐射图非常窄，因此必须将它们焊接在电路板上，并将它们拉直一点“扇形”——否则道路上的光点会非常亮，但很窄（图. 2). 从光学角度来看，外部玻璃是不必要的，但为了防止灰尘、雨水和机械损坏，我决定还是安装它。 但如果无法加工“真正的”玻璃，那么最好根本不安装任何玻璃，使用有机玻璃会造成非常大的损失。

图 2。 前照灯发射图

车身颜色可以保留原有的浅灰色，但为了与自行车悬架的其余部分总体协调，您可以使用喷雾罐中的黑色硝基涂料对其进行涂漆。 同时，准确性也是必要的，因为硝基涂料非常积极地溶解灰色“计算机”塑料）。 电池放置在工具包中。 设计非常简单，鼠标的锯切图案如图3所示。

图 3。 鼠标锯切方案

使用曲线锯切割时，最重要的是最大的精度。 在玻璃上放置细砂纸可以磨出理想的平面，这是高质量粘合和产品良好外观的关键。 从身体下部和上部的残余物中切出方形截面的条带。 由它们形成用于固定玻璃和LED板的凹槽。 表壳的所有“额外”内部元件均用手术刀（或更好 - 使用钻头）完全切除。 原则上，小鼠的设计非常多样化，在每种情况下，都必须单独考虑最佳的解剖。

各部件的粘合方案如图 4 所示。 5、上下两部分不要粘在一起，是用螺丝组装的。 车头灯的剖面如图所示。 XNUMX.

图 4。 涂胶方案

图 5。 分段式大灯

为了固定玻璃和印刷电路板，将棍子（大约 2x2x20 毫米）粘在外壳的上半部和下半部上。 在它们之间形成凹槽，牢固地固定电路板和玻璃。

我对车头灯三个月的运行感到满意。 亮度当然不如卤素灯，但道路上的障碍物在黑暗中清晰可见 - 您还需要头灯做什么？ 电流消耗 - 110 个 LED 为 6 mA（手电筒灯泡至少消耗 300 mA，卤素灯泡 - 2 ... 3 倍）。 费用-300卢布。 加上电池。 但三块电池可以使用一年。 对于那些错过 6 个 LED 的用户，我们建议您使用 8 ... 10 个。

向 LED 的过渡对于认真的自行车手来说尤其重要。 带白炽灯的手电筒的电池寿命最多为 3-4 小时。 但如果晚上在城市公园骑行你可以忍受几乎每天都需要充电的手电筒，那么在多日旅行中该怎么办呢？ 徒步旅行时携带多组电池很困难，因此每一克电池都很重要。 二极管上的头灯将毫无问题地整夜发光一周 - 这是在平均价格/质量的普通电池上。 例如，我使用“Varta”，在 3 个月内，我没有在头灯打开的情况下跑太多 - 25 ... 30 小时。 目前还没有“暂停”的迹象。

我在商店里遇到了一个 LED 上的工业模拟！ 这就是你可以扼杀任何最初正确的想法的方法。 这里可以提供什么建议？ 情况很好 - 您可以尝试放置至少 3 ... 4 个二极管而不是一个 - 此选项将允许您骑行。

这样，第一个车头灯就完成了制造、测试并“试运行”。 “LED大灯建设”未来有哪些发展方向？ 第一阶段可能是进一步增加产能。 我计划构建一个具有 10/5 可切换操作模式的 10 个二极管头灯。 进一步提高质量需要使用复杂的微电子元件。 例如，摆脱淬火/均衡电阻器会很好 - 毕竟，30 ... 40% 的能量在它们上损失了。 我希望无论电源放电如何，都能稳定流过 LED 的电流。 最好的选择是开启整个串联 LED 链并稳定电流。 为了不增加串联电池的数量，该电路还必须将电压从 3 或 4,5 V 增加到 20 ... 25 V。可以说，这就是开发“理想”电池的规格。头灯”。

事实证明，专门生产专用IC就是为了解决此类问题。 它们的应用领域是控制移动设备（笔记本电脑、手机等）的 LCD 背光 LED。 特别是，Maxim (Maxim Integrated Products, Inc.) 生产一系列用于驱动 LED 的各种用途的 IC，其中一些“解决方案”非常适合自行车灯。 驱动 LED 的并行和串行框图如图 6 所示。

图 6。 并联和串联 LED 驱动框图

几个现成的方案

选项1 （图 7）。 微电路 MAX1848，控制 3 个 LED 链。

图 7。 选项1

选项2 （图 8）。 功率增加。 芯片MAX1848，包含3条平行链。

图 8。 选项2

选项3 （图 9）。 另一种开启反馈的方案是可能的——来自分压器。

图 9。 选项3

选项4 （图10）。 MAX684微电路（从描述来看，MAX684的参数和特性与MAX1848非常相似，需要的外部附件较少，不需要外部电感，但转换效率差20-25%）。

图 10。 选项4

该系列微电路的负载能力：MAX682 - 250 mA； MAX683 - 100mA； MAX684 - 50毫安。

选项5 （图 11）。 最大功率，几个LED灯串，MAX1698芯片。

图 11。 选项5

选项6 （图12）。 代替淬火/均衡电阻的是三通道“电流镜”，MAX1916 微电路。

图 12。 选项6

选项7 （图13）。 升压无感集成DC/DC转换器，MAX684微电路，负载中的电流镜。

图 13。 选项7

选项8 （图 14）。 芯片MAX1759。

图 14。 选项8

选项9 （图15）。 同样的MAX1759芯片，负载高达100mA。

图 15。 选项9

选项10 （图16）。 MAX619芯片也许是最简单的开关电路。 输入电压降至 2 V 时可工作。Uin>50 V 时负载 3 mA。

图 16。 选项10

选项11 （图 17）微电路 MAX878，输入电压从 1,5 到 6,2 V 不等。输出 3,3 V，最高 250 mA。

图 17。 选项11

选项12 （图 18）。 ADP1110 微电路，从 Uin = 1,15 V 开始工作（只有一节电池！），Uout 高达 12 V。

图 18。 选项12

作者：A.Sigaev，alekssi@yandex.ru，alekssi.narod.ru； 出版物：radioradar.net

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