Как сделать аварийное светодиодное освещение

В этой статье мы узнаем, как просто построить универсальную схему аварийного освещения на основе светодиодов с использованием нескольких белых светодиодов и уникальной схемотехники, которая помогает повысить общую эффективность устройства.

Мы все знаем о пагубных последствиях глобального потепления, которое с каждым днем ​​сильно захватывает мир. Хотя основной причиной этого явления почти наверняка является использование ископаемого топлива в качестве основного источника энергии во многих странах, вклад освещения в различных формах в проблему нельзя полностью игнорировать. Обычные, но старые лампы накаливания стали почти устаревшими, но даже современные КЛЛ (компактные люминесцентные лампы) излучают совсем немного тепла. Белые светодиодные лампы сегодня становятся популярной (и разумной) альтернативой из-за их довольно хороших природных свойств и высокой эффективности.

Принцип функционирования цепи

картинка-схема аварийного светодиодного освещения

Чтобы зажечь белый светодиод, нам нужно минимум 3,6 В и максимум 20 мА тока, что является прямым падением напряжения белого светодиода.

В данной схеме мы используем 6-вольтовую батарею в качестве источника питания. Так что же такого в том, чтобы осветить группу белых светодиодов этой батареей? На первый взгляд, схема довольно обычная, просто соединяющая группу светодиодов параллельно батарее. Но есть что-то особенное в этой схеме. Это включение четырех светодиодов последовательно с LED и, конечно же, добавление S1.

Мы знаем, что в соответствии с законом Ома напряжение прямо пропорционально току, что подразумевает, что если 6-вольтовое напряжение подается непосредственно на светодиоды, они начнут потреблять избыточный ток, что приведет к ненужному рассеиванию тепла через резисторы и светодиоды, к быстрой разрядке аккумулятора, а так же к снижению эффективности схемы. Это произойдет, потому что разность потенциалов в 6 вольт просто слишком велика, чем прямое напряжение светодиодов (которое составляет 3,6 вольт, как обсуждалось выше).

Добавив 4 диода, мы можем снизить напряжение точно до прямого напряжения светодиодов (так как каждый диод сбрасывает напряжение около 0,6 вольт).

Таким образом, когда батарея полностью заряжена при напряжении около 6 вольт, светодиоды будут получать 3,6 вольта, чего достаточно, чтобы они светились ярко, не рассеивая дополнительную мощность.

Теперь предположим, что напряжение батареи падает до такой степени, что светодиоды становятся слабее по интенсивности. Вы можете просто отрегулировать переключатель S1 на шаг вперед, минуя один из диодов. Это немедленно восстановит яркость светодиодов, возможно, еще на пару часов. После этого процедуру можно повторить, минуя следующий диод.

Таким образом, вы можете получить несколько резервных копий, используя одну и ту же батарею, что было бы невозможно, если бы светодиоды были подключены напрямую.

Список деталей

Для этой цепи аварийного освещения вам понадобятся следующие детали:

  • R1 = 1M, ¼ Ватт, 5%, CFR
  • R2 = 10K, ¼ Ватт, 5%, CFR
  • R3 = 10 Ом 1 Вт
  • ВСЕ светодиодные резисторы = 22 Ом, Вт
  • C1 = 205/400 В, КПП
  • C2 = 100 мкФ, 25 В
  • Z1 = 9 В, 1 Вт
  • T1 = BD 140
  • ВСЕ ДИОДЫ = 1N4007
  • S1 = 3-полосный переключатель
  • АККУМУЛЯТОР = 6 Вольт 4 Ач
  • LED = БЕЛЫЙ, 5мм.

Подключите группу белых светодиодов с несколькими последовательными резисторами к 12-вольтовой батарее, и вот светодиодная цепь аварийного освещения готова!

Существующая схема аварийного освещения светодиодов отличается от других тем, что она потребляет очень мало энергии батареи (6 Вольт) и, таким образом, остается освещенной как минимум на 40% дольше, чем ее обычные аналоги.

Интересно также, что для поддержания свечения белых светодиодов важно напряжение, а не ток. Это свойство белых светодиодов было использовано здесь.

Подсказки по сборке

ВНИМАНИЕ : ВСЯ ЦЕПЬ МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОПАСНЫЙ ПЛАВУЩИЙ ТОК ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, КОГДА ВКЛЮЧЕНО, ТАК ЧТО ОСТОРОЖНО!БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ ПРИ ОБРАЩЕНИИ И ИСПЫТАНИИ УСТРОЙСТВА.

Процедура сборки выглядит следующим образом:

  • Закончите сборку платы аварийного освещения, правильно спаяя белые светодиоды и другие детали, следуя схеме.
  • Размещение и расстояние между белыми светодиодами будет зависеть от размера и структуры корпуса, который может быть построен в домашних условиях или может быть получен в готовом виде.
  • Затем вставьте и припаяйте оставшиеся пассивные компоненты, а также транзисторы и диоды. Будьте осторожны с выводами транзисторов и ориентацией диодов.
  • Правильно соедините каждый вывод компонента, согнув и припаяв выводы компонента вместе с помощью принципиальной схемы.
  • Плотно закрепите аккумулятор и трансформатор в корпусе, из которого выходит только шнур питания переменного тока.

Автоматическое переключение и зарядка аккумулятора

Эта схема аварийного освещения полностью автоматическая и может быть постоянно подключена к сети переменного тока.

Пока питание сети живое, T1 получает прямой положительный выпрямленный потенциал через D1 и, следовательно, не может проводить. Это удерживает светодиоды выключенными, и они не могут загореться.

Тем временем батарея медленно заряжается через D1 и D2.

В тот момент, когда подача переменного тока прекращается, положительный потенциал от базы Т1 удаляется, поэтому он смещается через R2 и начинает проводить, мгновенно освещая матрицу светодиодов.

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

comments powered by HyperComments
Оценки статьи:
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...