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LED手电筒升压电路,简单就是美!(1、2季)

时间:10-02 整理:3721RD 点击:


LED手电筒现在是越来越普遍,原因很多节能、高亮、寿命长。。。

但是其中的电路结构可不是大家想象的那么小儿科,其中还需要一些辅助电路才能发挥LED的优点。

电池只有1.5V要点亮压降在2-3V的LED,肿么办?串联的LED岂不情无以堪?用变压器,这是直流电好不好。


以上的电路巧妙的解决了这个问题。

这个电路初看上去摸不着头脑,写“简单就是美”有标题党之嫌?看看下面的解释再下结论。

首先我们回顾一下高中学过的日光灯原理。

日光灯需要很高电压才能点亮,人们想到了利用电感中电流突变产生高压。

本例的基本原理也是围绕那个电感展开的。

1、一上电,1.5V加在VT1(PNP)的e极,而它的b极通过R1接地(电容的电压不能突变,暂时可以忽略它)

VT1导通。进而引起VT2(NPN)导通。这里不难理解。电流从电源->电感->VT2->地,电感开始充电储能,等待爆发。

2、时间可不会忘了电容哦,它也在慢慢充电。电位升到时候,VT1的b极电位高于e极。肿么样?截止!VT2也未能

幸免。

3、两个三极管都截止,主角电感看不下去了,因为它的通路断了(电流突变!)。它选择了爆发--感生电动势

(左负右正,楞次定律告诉我们电感不会看着电流突然下降而不管,它会产生一个电动势阻碍这个趋势)

4、联合电源电动势和电感自感电动势把LED给点亮了。

5、疑问来了,感生电动势慢慢的会减弱,又要陷入黑暗?

非也,在第4步的时候电感悄悄的充着电,当总电压不足时,LED(也是二极管)截止,电感岂能不管?

此处略去23个字。。。

6、LED就这么亮着直到你回到家了。

故事还没完,请看第三页21楼,第二季---《大道至简

bbs.eeworld../thread-298977-3-1.html

小剧透:



不错不错,好看又节能

请教LZ,第二步中电容充电能不能解释得清楚一点

不错,谢谢楼主分享!

不错

http://bbs.eeworld.com.cn/thread-298508-1-1.html

我发这个帖子中有个电路只需要3个元件就把1.5V升3V了

没有解释

不错不错,学习下

其实本电路没有考虑电流的问题,LED需要的供电是稳压恒流。达到LED的压降电压只是LED点亮的必要条件,不是充分条件。

就是最简单的震荡电路啊.....

不错学习

更喜欢上面这个电路,呵呵

是啊  看的时候我就在想 电流的问题,如果led多的话,电池能提供这么大的电流吗?还有电流不稳定怎么办呢 这样会不会减小led的寿命。

第5步以后是不是电感和电容反复谐振 一会是电感给LED供电 一会是电容给LED供电?

这个问题很好,我也不解。期待高人指点。
这应该需要定量的分析,而不是向我那样定性的描述。

我想的和你一样,这个电路只是升压,更别说稳压恒流了。一些低成本的产品就不管那么多了。

简单是简单,工作起来不稳定,并无实用价值,故并不美。

不能说无使用价值,你拆开许多廉价的LED手电用的就是这个电路。
我们分析的时候都是定性分析,很有可能把一些次要矛盾变成了主要矛盾。


电容在两个三极管中间构成了正反馈,可引起自激震荡。
我在第5步的解释有问题。LED应该不会截止,会持续的亮。
加在LED上的电压会有波动,但均值是超过其压降的。


把图在贴出来,省的往前翻

上回讲到,VT2截止->电感爆发->LED点亮->感应电动势消退->LED截止->电感在次爆发。其实事情没有这么顺利。。。


由于LED点亮后有“强大的电流”通过电感体内,它的感生电动势立马转向。左正右负!电容立马把电势降低的消息反馈到VT1的b极,VT1导通->VT2导通。LED熄灭!历史再次重演,电容充电->VT1的b极电势升高->VT1截止->VT2截止->电感爆发->LED点亮!
这个过程就相当于有一个开关在控制电感充放电。且看下图。



其实本电路的等效电路(上图),简化了这个过程。
可控开关闭合时,电感充电->电能化磁能
可控开关断开时,电感放电->磁能化电能
周而复始。。。。。
然后你到家了。
很像日光灯的原理,有木有? 日光灯的启辉器只是通断一次,而这里是个循环。

本电路有个缺点,电感像坐过山车,LED频繁通断。。。简直就是催命呀!如果加上一个二极管和电容,参数合适的话LED可以持续的点亮



前面不供电了,电容来供电,嘿嘿不怕停电了。

本人弱弱的问一句:那个电感0.1mH太小了一点吧??电容取多大?求解释啊??

第一步解释的似乎有问题,刚上电的时候,根据换路定律,电感的电流是不能突变的,为0相当于开路状态,电流不可能从电源->电感->VT2->入地

对,不可能一上电就有电流通过电感,但以上电为开始有电流通过电感。你说是不?

0.1mh不算小吧,至于电容值需要仔细计算了。。。

其实这就是一个升压式开关电源

楼主把三极管型号,电容型号来参考参考吧!!

很不错的东西呢

问一下:电容C1充电的过程中,VT1的b基电位怎么会高于和电源直接相连的e基电位,从而使VT1截止?

呃 前来学习

《简单就是美》系列第3、4季---“电子指南针”
http://bbs.eeworld.com.cn/thread-299943-1-1.html

《简单就是美》第3、4季----“电子指南针” 已发布小剧透:



30楼的问题不错,我觉得VT1的B级电压不会高于E级,只是Veb小于0.7V而截至吧

我补充一下,单纯的靠充电的确不可能使得b极电位高于e极,但是当电容充电使得VT1退出饱和区,这个过程中给电感充电的电流是不是在减小。电感产生一个左负右正的电压,电容把这一变化传到VT1的b极上。这样不就有可能使得b极电位高于e极了吗?加剧了VT1和VT2进入截止区。



看图更清楚些。

这个C1有没什么计算公式?

VT1 PN节EB导通可以理解,但是VT1,VT2饱和导通怎么理解呢

电路状态如果让 C1 来控制,则 R1 要大,
电路状态可以让 L 去决定,这时 R1 須小,电流多大就看那 R2,L 渐趋短路而令 VT2 不饱和,这就可以透过 C1 把 VT1 顶断。

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标记

C1 的重要作用是让电路开通,把管子拉灭只靠 L 也行。

就是说给C1的充电电流也是由大→小,电流变小时,电感就出现左负右正的情形,VT1就会截止,接着VT2也会截止,所有电流通过LED,通过LED的电流减小时,电感就会有出现左正右负,被充电,接着循环下去。

楼主这个怎么满足LED的恒流的要求呢

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