LED手电筒制作电路.doc

1.5V LED 手电筒制作电路1.LED 高亮发光二极管具有节能、寿命长、高亮度等优点非常受欢迎，因此我就在这里介绍怎么样使用发光 LED 制作 1.5V 的手电筒，供初学都参考制作元器件：1、电路磁环选用 T9*5*3/2K，也可用 T10*6*5 等，在废弃的电子镇流器上也可寻到，用 0.3mm 漆包线双线并绕 20T，按图中同名端连接R1 用 1/4W 碳膜电阻 1K，TR1 选 8050 或 9014，D1 选 4937、4148 或 107，C1 用普通电解电容 47UF,D2 LED 选用高亮白色发光二极管，电路板可用万能或塑料板1.5V LED 手电筒制作电路图2.市场上出现一种廉价的 LED 手电筒，这种手电前端为 5～8 个高亮度发光管，使用 1～2 节电池由于使用超高亮度发光管的原因，发光效率很高，工作电流比较小，实测使用一节五号电池 5 头电筒， 电流只有 100 mA 左右非常省电如果使用大容量充电电池，可以连续使用十几个小时，笔者就买了一个从前端拆开后，根据实物绘制了电路图，如图 1 所示图 1 LED 手电驱动电路原理图工作原理：接通电源后，VT1 因 R1 接负极，而 c1 两端电压不能突变。

VT1(b)极电位低于 e 极，VT1 导通，VT2(b) 极有电流流入，VT2 也导通，电流从电源正极经 L、VT2(c)极到 e 极，流回电源负极，电源对 L 充电，L 储存能量，L 上的自感电动势为左正右负经 c1 的反馈作用，VT1 基极电位比发射极电位更低，VT1 进入深度饱和状态，同时 VT2 也进入深度饱和状态，即 Ib>Ic/β(β 为放大倍数)随着电源对 c1 的充电，C1 两端电压逐渐升高，即 VTI(b)极电位逐渐上升，Ib1 逐渐减小， 当 Ib1<=Ic1/β 时，VT1 退出饱和区，VT2 也退出饱和区，对 L 的充电电流减小此时．L 上的自感电动势变为左负右正，经 c1 反馈作用VT1 基极电位进一步上升，VT1 迅速截止，VT2 也截止，L 上储存的能量释放，发光管上的电源电压加到 L 上产生了自感电动势，达到升压的目的此电压足以使 LED 发光一、电路设计一节镍氢电池的电压只有 1.2V，而超高亮 LED 需要 3.3V 以上的工作电压才能保证足够的亮度必须设法将电压升高，常见的升压电路一般有二种形式，即高频振荡电路和电磁感应升压电路对于升压电路，有两种电路可选择。

如图 1 和图 2 所示 图 1 的电路使用一个脉冲小变压器，功率管 VT3 将高频振荡信号放大，加在 L1 通过变压器 T 直接升压图 2 是利用电感的自感高压来实现对电压的提升当振荡信号输入 VT3 的基极时，VT3 将周期性地饱和、截止当饱和时，电感 L 通电，电能转化为磁能储存在 L 中，此时二极管截止，靠 C3 储存的能量向负载供电；当 VT3 截止时电感将产生下正上负的自感电动势二极管 VD 导通，该自感电动势与电源电动势叠加，向电容 C3 充电和负载供电，由于两个电动势正串可以得到比电源还要高的电压，具体大小主要由负载和 VT3 饱和时电感 L 通过的电流之比确定这两种电路都可以将 1.2V 升高到 3.3V 以上，第一种电路如果在变压器上加绕正反馈线圈可以免去振荡电路使电路更加简洁但使用这种电路计算较复杂输出功率较难调节，变压器的绕制也有些麻烦第二种只需一个小电感电感量也没有较大的要求，调节电感的驱动电流，就能方便地调节输出电压在此采用第二种电路振荡电路采用图 3 所示的电路，虽然能在 1.2V 电压下正常工作的振荡电路有不少，但经实践证明，图 3 的电路制作容易，计算简单。

成功率高振荡频率也容易确定调节 R4 的大小，就能在不影响信号频率的前提下调节信号的幅度，因此采用这种电路产生一个高频方波脉冲为升压电路做准备这样一来，电路设计完成，由图 2 和图 3 共同组成二、计算参数关于电路参数计算，关键在于功率电感通电后，储存的电能为 E=LI2/2，设 f 为方波的频率，1a 内开关管将导通 f 次，这样电感每秒储存的电能为 W=f×E，设这些能量转化向负载的效率为 η，那么输出功率为 P=η×W+Po，Po 为电源直接向负载供电的功率(因为电源与自感高压叠加必须考虑这一点)现进行估算驱动一个 LED 约要 100mW电源的 Po 约为 20mW为了保证供给，按 P=100mW 计算取 η=80％，再随便找一个几百 uH 的电感，如 500 uH：另一方面，根据能量守恒3.3V 约为 1.2V 的 3 倍再由于效率问题电感的驱动电流差不多要 LED 工作电流的 3-4 倍，就取为 120mA，这样一来便可算出振荡频率为 34kHz 左右，这样，取 R=2kΩ，C=0.01 uF 便能达到要求确定参数时频率可高不可低，电感宁大勿小，这样才能保证输出功率足够大，才能有足够的调节空间。

元件表元器件 型号 说明R1 0.1-2 kΩ 500Ω 为宜大些有利于 VT1 的饱和小些有利于电路对称R2 2 kΩR3 2 kΩR4 100 Ω 具体数值视驱动电流而定C1 0.01 uFC2 0.01 uFC3 10-100u F 电解电容VT1VT2 9014β≥ 40 的 NPN 管皆可，两管型号最好一致VT3 8050 Pcm ≥1WIcm≥1Aβ≥40 的中功率 NPN 管皆可电感 L 几百 uH 宁大勿小二极管VD 1N5819最好是锗管其压降小硅管也行电池 7 号三、制作由于电路简单元件在 2×2cm 的板上只要操作无误，接通电源电路就能工作先不要接上 LED，用万用表测出输出电压，这时候，调节 R4 的大小，R4 越大，输出电压越小反之亦然，当输出电压在 3.2V 左右时，可接上 LED，再调节 R4 的大小，使其足够亮，注意，不可让 LED 两端的电压超过 3.6V，否则有可能烧毁 LED这样一来，电路便调试完成。