ไฟ LED 1 วัตต์ Joule Thief: 5 ขั้นตอน

ไฟ LED 1 วัตต์ Joule Thief: 5 ขั้นตอน

สารบัญ:

Anonim

* ข้อมูลการสั่งซื้อชุดสามารถพบได้ที่นี่:

ในช่วงฤดูร้อนนี้ฉันมีเวลาว่างฉันตัดสินใจที่จะนำผลงานการออกแบบยอดนิยมบางอย่างกลับคืนมาฉันได้สร้างเกือบสิบปีที่ผ่านมากับ บริษัท โคมไฟสันทนาการ Space Cat Advanced Lighting Systems ประมาณสิบปีที่แล้วเมื่อ Luxeon LED ถูกตีครั้งแรกในตลาดฉันได้ออกแบบวงจรขับ LED 1 วัตต์ซึ่งรวมเอา Luxeon STAR-O LED ซึ่งทำงานที่ 3V (มันเป็น LED สีแดง) และ 350mA สิ่งนี้ถูกออกแบบมาเพื่อใช้สำหรับการยุบตัวและขับเคลื่อนผ่านแบตเตอรี่ขนาด AA ก้อนเดียว แอสเซมบลีดั้งเดิมมีลักษณะเกือบจะเหมือนกับการออกแบบใหม่นี้ (ใช้คลิปแบตเตอรี่เดียวกัน) แต่ใช้เวลานานประมาณ 1/2 "เพื่อรองรับโมดูล LUXEON LED ขนาดใหญ่อีกต่อไปวงจรสัมผัสถูกเคลือบด้วยกันเพื่อป้องกันความชื้นวงจรทำงานได้ดีมาก แม้ว่า LUXEON LED ค่อนข้างใหญ่ดังนั้นสิ่งแรกที่ฉันทำเมื่อออกแบบวงจรที่มีอยู่คือใช้ LED ที่มีขนาดเล็กลง - ในกรณีนี้คือ Cree 1W X-Lamp และลดขนาดโดยรวมของบอร์ดขนาดดั้งเดิม ของบอร์ดมีความกว้างเท่ากัน แต่ยาวขึ้นเล็กน้อย (1/2 ") เพื่อรองรับ LUXEON LED ด้วย LED ขนาดเล็ก Cree 1W ฉันสามารถทำให้บอร์ดมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เท่ากับขนาดของแบตเตอรี่ AA ก้อนเดียว

ชื่อดั้งเดิมของไดรเวอร์ LED ที่ฉันออกแบบคือไดรเวอร์ Hyperkatz อย่างไรก็ตามสำหรับรุ่นนี้ฉันเพิ่งเปลี่ยนชื่อเป็นชื่อ Joule Thief ทั่วไป - เนื่องจากทุกคนและยายของพวกเขาดูเหมือนจะเรียกวงจร LED แรงดันไฟต่ำใด ๆ Joule Thiefs ไม่ว่าพวกเขาจะถูกขับเคลื่อนหรือมีประสิทธิภาพเพียงใด นอกจากนี้เรายังได้สร้างกระถางต้นแบบของไดรเวอร์ตัวเดียวกันนี้ให้กับ บริษัท ด้านไฟส่องสว่างภายในสถานที่อีกแห่งหนึ่งในปี 2004 ฉันได้แนบรูปถ่ายของต้นแบบต้นแบบกระถางเหล่านั้น ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือไม่มีสวิตช์และไฟ LED ต้องติดตั้งอยู่ภายนอก

กลับไปที่วงจรขับ LED 1W เก่า วงจรนี้ใช้ตัวควบคุมบูสต์แบบตั้งโปรแกรมได้ซึ่งทำงานจากแบตเตอรี่ AA เดี่ยวและใช้โทโพโลยีตัวแปลงการสลับเพื่อเพิ่มแรงดันแบตเตอรี่ของ AA เดี่ยว (ลงไป 0.8V) ขึ้นไปประมาณ 4V ให้กำลังไฟ LED 1W Cree แม้ว่าจะไม่ใช่ Joule Thief ในแง่ดั้งเดิม แต่ก็ยังคงใช้งานได้จากแบตเตอรี่ AA ที่ระบายแล้วลงไปที่แรงดันไฟฟ้า 0.8V แม้ว่าวงจรนี้จะทำงานได้ดีที่สุดกับแบตเตอรี่ AA ใหม่

Joule Thief รุ่นนี้ออกแบบมาสำหรับไฟ LED สีขาว Cree 1W แต่สามารถใช้กับไฟ LED ที่มีกระแสสูงจำนวนเท่าใดก็ได้ วงจรเพิ่มถูกออกแบบมาเพื่อควบคุมกระแสไฟ LED ที่ 350mA หรือน้อยกว่า โพเทนชิออมิเตอร์แบบออนบอร์ดสามารถใช้เพื่อเปลี่ยนกระแสไฟ LED เอาท์พุทและความสว่างของไฟ LED

วัสดุ:

ขั้นตอนที่ 1: คุณสมบัติ

นี่คือคุณสมบัติบางส่วนของวงจร 1W Joule Thief:

  • แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน Rnage -> 0.8V (ฉันแนะนำให้ใช้แบตเตอรี่ AA ใหม่เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด)
  • สวิตช์เปิด / ปิด
  • ใช้งานจากแบตเตอรี่ AA เดียว
  • สุดยอดความสว่าง 1 วัตต์หลอดไฟ X-Cree Cree (เหล่านี้เป็นความสว่างที่เข้มข้น)
  • Cree X-Lamps มีไฟ LED ในโทนแสงสีขาวนวล
  • ปรับระดับความสว่างผ่านโพเทนชิออมิเตอร์ได้
  • Soft-Start และ Soft-Turn Off
  • ใช้เทคโนโลยี SMT ขนาดกะทัดรัด

ขั้นตอนที่ 2: ข้อมูลทางเทคนิค

หลักการทำงานง่ายมาก วงจรเป็นตัวแปลงสวิตช์บูสต์พื้นฐานที่แปลงแรงดันไฟฟ้าต่ำลงเป็นแรงดันสูงผ่านการใช้สวิตช์และตัวเหนี่ยวนำ

วงจร:

วงจร Joule Thief ใช้ IC ตัวแปลงบูสต์ที่ตั้งโปรแกรมได้ ตัวแปลงบูสเตอร์นั้นโฆษณาเป็นไดรเวอร์ LED ขนาด 350mA แม้ว่าจริงๆแล้วจะเป็นเพียงตัวควบคุมบูสเตอร์ธรรมดา ๆ ที่ไม่มีอินพุตป้อนกลับแรงดันไฟฟ้าภายนอก วงจรนี้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 1.5V AA หนึ่งก้อน L1 เป็นตัวเหนี่ยวนำแรงดัน 3.3uH ในขณะที่ C2 เป็นตัวเก็บประจุเซรามิก 4.7uF ที่ใช้เป็นตัวกรองเอาท์พุทเพิ่มแรงดัน DC ให้กับ 1W Cree LED Potentiometer R2 ใช้เพื่อปรับความสว่างเอาต์พุตของ LED ในขณะที่ C1 ถูกเพิ่มเพื่อให้การเปิดและปิดไฟ LED ที่นุ่มนวล

ส่วนรายการ:

  • (2) ตัวต้านทาน, 0.0 โอห์ม, 0805 (R1, R3)
  • (1) โพเทนชิออมิเตอร์, 1Meg (R2)
  • (1) ตัวเก็บประจุ 1 ยูเอฟ 0805 (C1)
  • (1) ตัวเก็บประจุ 4.7uF, 1206 (C2)
  • (1) Cree 1W LED (D1)
  • (1) ตัวเหนี่ยวนำ 3.3uH, 2.5A (L1)
  • (1) IC Boost Boost ที่ตั้งโปรแกรมได้
  • (1) สวิตช์
  • (2) คลิปแบตเตอรี่ AA

ขั้นตอนที่ 3: การประกอบ

การประกอบนั้นง่ายและตรงไปตรงมา เพียงทำตามคำแนะนำที่แนบมาและชิ้นส่วนประสานกับบอร์ด PCB ตรวจสอบให้แน่ใจว่า LED และ IC คอนโทรลเลอร์ Boost แบบตั้งโปรแกรมได้นั้นถูกบัดกรีด้วยการวางแนวที่เหมาะสม คู่มือฉบับสมบูรณ์และคู่มือประกอบจะแสดงที่นี่เป็นเอกสาร PDF มันมีคำแนะนำแบบเต็ม

ขั้นตอนที่ 4: ประสิทธิภาพ

วงจร Joule Thief 1W ทำงานได้ดีมาก คำพูดไม่สามารถอธิบายได้ว่าสิ่งนี้สว่างเพียงใด มันเหมือนกับการถือคบเพลิงเชื่อมไว้ในฝ่ามือของคุณ มันจะสว่างขึ้นทั้งห้องได้อย่างง่ายดายถ้ามืดและใช้งานได้ดีเหมือนไฟฉายเมื่อเดินป่าหรือตั้งแคมป์ เด็ก ๆ ชอบสิ่งเหล่านี้!

ขั้นตอนที่ 5: PCB และ Kit

วงจรนี้สามารถสร้างขึ้นได้อย่างง่ายดายบนเขียงหั่นขนมหรือหากคุณสะดวกคุณก็สามารถกัดเองได้

กรอกชุดและรายละเอียดที่นี่:

ขอให้สนุกและโชคดีกับโครงการของคุณ!