Лампи розжарювання поступово відходять у минуле, і їм на зміну поспішають світлодіоди, які у багатьох випадках вже успішно конкурують з ними. Однак широкому застосуванню світлодіодів заважають їх особливості, у Зокрема, нелінійна вольт-амперна характеристика і “незручне” для живлення від батарей робоча напруга. Тому для живлення освітлювальних світлодіодів від батарей широко застосовують різного роду перетворювачі напруги, що працюють на основі трансформаторів або індуктивних накопичувачів енергії. Пропонована конструкція відрізняється простотою і відсутністю дефіцитних деталей.
Конструктивною основою світлодіодного ліхтаря є недорогою ліхтар з лампою розжарювання, що живиться від батареї, що складається з двох гальванічних елементів типорозміру АА. В якості джерела світла застосований над’яскравих світлодіодів DFL-OSPW5111Р білого кольору світіння з яскравістю 30 Кд при струмі 80 мА і шириною діаграми спрямованості випромінювання близько 12 °.
Схема світлодіодного ліхтаря показана на рис. 1. Для живлення світлодіода застосований добре відомий двотактний трансформаторний транзисторний перетворювач напруги з поєднаним двухполуперіодним випрямлячем, який був описаний у статті А. Чаплигіна “Простий перетворювач напруги” (“Радіо”, 2001, № 11, с. 42). При такому рішенні вдалося мінімізувати розміри всієї конструкції, в першу чергу, магнітопроводу трансформатора перетворювача, а також робочу частоту, і більш економно витрачати енергію живильної батареї.
Перетворювач напруги зібраний на транзисторах VT1, VT2, трансформаторі Т1, резистори R1 і живиться від батареї GB1. Позитивний зворотний зв’язок, необхідна для його роботи, забезпечується відповідним підключенням висновків обмоток трансформатора Т1. Резистор R1 служить для початкового запуску перетворювача.
Після подачі живлячої напруги перетворювач починає працювати, при цьому напруга вторинної обмотки випрямляється двухполуперіодним випрямлячем на переходах база-емітер транзисторів VT1, VT2. Випрямлена напруга сумується з напругою батареї GB1 і надходить на светодиод EL1.
Джерелом живлення служить батарея напругою 2,4 … 3 В з двох акумуляторів або гальванічних елементів типорозміру АА. Струм, споживаний від батареї напругою 2,41 В, – 143 мА; при цьому через світлодіод протікає струм близько 70 мА при напрузі на ньому 4,17 В. Перетворювач працює на частоті 13 кГц, а його електричний ККД становить близько 0,85.
Трансформатор Т1 намотаний на кільцевому магнітопроводі типорозміру К10x6x3 з фериту 2000НМ. Перед намотуванням трансформатора краю магнітопровода необхідно притупити точильним бруском або наждачним папером з дрібним зерном. Первинну і вторинну обмотки трансформатора намотують одночасно (тобто в чотири дроти). Первинна обмотка містить 2×41 витка проводу ПЕВ-2 0,19, а вторинна – 2×44 витка проводу ПЕВ-2 0,16. Після намотування висновки обмоток з’єднують у відповідності зі схемою. Резистор R1 – МЛТ, C2-23, транзистори КТ529А структури pnp можна замінити на транзистори КТ530А структури npn, але в цьому випадку необхідно змінити полярність підключення батареї GB1 і світлодіода HL1.
Конструкція доопрацьованого ліхтаря показана на рис. 2. Всі деталі розміщують на рефлекторі, використовуючи навісний монтаж. Спочатку їх приклеюють клеєм 88СА або аналогічним, а після висихання клею проводять монтаж. При цьому слід звернути увагу на те, щоб був виключений контакт деталей з бляшаної пластиною ліхтаря, що підводить “мінус” батареї GB1. Транзистори скріплюють між собою хомутом з тонкої латуні, який забезпечує необхідний відвід тепла, і потім приклеюють до рефлектора. Світлодіод розміщують взамін лампи розжарювання так, щоб він виступав на 0,5 … 1 мм з гнізда для її установки. Це покращує відведення тепла від світлодіода і спрощує його монтаж.
Перше включення правильно зібраного з справних деталей пристрою необхідно обов’язково провести в режимі тестування, при якому живлення від батареї подають через резистор опором 18 … 24 Ом (Щоб не вивести з ладу транзистори при неправильному підключенні виводів трансформатора Т1). Світлодіод неодмінно просигналізує про результати проведеної роботи. Якщо він не світить, необхідно поміняти місцями крайні висновки первинної або вторинної обмотки трансформатора. Якщо і це не приводить до успіху, перевіряють справність всіх елементів і правильність монтажу.
Після доопрацювання ліхтар візуально світить помітно яскравіше і має більш вузький промінь світла, а струм, споживаний від батареї, зменшився на 50 … 70 мА. Порівняння з аналогічним ліхтарем з вбудованим перетворювачем напруги фірми Zetex показало, що при однаковому ККД пропонований ліхтар має більш просту конструкцію і містить меншу кількість елементів.