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《无线电》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

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干电池LED应急灯——《无线电》2013.06

2013-07-18 15:19:58

目前,大部分应急灯都是充电式的,即使用蓄电池供电。这种应急灯一旦忘记充电就无法点亮,达不到应急的目的。本文介绍的干电池LED应急灯,采用干电池供电,不怕忘记充电,电用完后,可以直接更换电池,使用十分方便。用41号电池可连续工作68h。同时采用开关电源降压,节省用电,并有电量指示功能。

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工作原理

电路图如图1所示。时基电路IC1等元件构成一个约20kHz的多谐振荡器。当开关S打开后,电源通过R1R2对电容C2充电,这时,62脚电压较低,使输出端3脚为高电平。随着充电的进行,当62脚的电压上升到2/3V DD时,3脚输出低电平。这时,7脚内部放电管导通,电容C2通过R2和内部放电管放电,使62脚电压降低。当62脚的电压降到1/3V DD时,3脚输出高电平,7脚内部放电管截止。电源又通过R1R2C2充电,如此反复形成振荡。很显然,由于R1阻值远大于R2,故占空比较小,即一个周期内3脚高电平时间大于低电平时间。

三极管VT1VT2主要用于增大输出电流。为节省用电,电路使用了CMOS型时基电路,它的3脚输出电流较小,约几毫安,无法供后面的电路使用。显然,当IC13脚为高电平时,三极管VT1VT2同时导通;3脚为低电平时,同时截止。电感线圈L、二极管VD1以及电容C4构成滤波电路。当三极管VT2导通时,电源通过VT2加到电感L上,把一部分电能转化为磁场能。同时,电源还对C4充电并向负载LEDLED1LED12,下同)供电。当三极管VT2截止时,电感L中的磁场能又转化为电能向LED供电。二极管VD1的作用是续流,即VT2截止时,电感L中的电流通过LED管和VD1构成回路。由于VT2e-c极和电感分去了一部分电压,所以在LED上的电压变低了。

为了保证电源电压在3.86V变化时,LED上的电压保持不变,由IC2IC3以及

RP组成一个精密稳压电路。当LED上的电压变大时,由于比较器IC3的同相输入端电压为2.5V(由基准源IC2设定),反相输入端电压会大于2.5VIC3的输出为低电平。这时,由于IC3的输出端接IC14脚,使时基电路IC14脚电压低于0.7V,振荡电路停振,LED的电压降低。反之,LED上的电压变小时,4脚电压高于0.7V,振荡电路又开始振荡,这样就使得LED上的电压不变。微调电阻Rp用于调节LED上的电压,这里把LED的电压调为3.1V

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■ 图1 电路图

为了使电路连续工作时能知道干电池电量的使用情况,由IC4-1IC4-3等元件组成一个电量指示电路。由于IC4中的3个比较器反相输入端,通过分压电阻接基准源IC22.5V稳压输出端,就得使反相输出端电压分别是1.5V2V2.5V。当电池电压在56V时,由于各比较器的同相输入端电压都高于反相输入端电压,发光管LED13LED15都发光,表示电量充足。当电压降到45V时,IC4-3的同相输入端电压小于反相输入端电压,输出低电平,LED15灭,这时只有LED13LED14亮,表示电量一般。当电池电压降到3.54V时,IC4-2的同相输入端电压也低于反相输入端电压,输出低电平,LED14灭,这时只有LED13亮,表示电量即将用完。当电池电压降到3.5V以下时,由于IC4-1的同相输入端电压也小于反相输入端电压,输出低电平,这时LED13LED15全灭,表示电池电量用完。这里稳压电路和电量指示电路共用一个基准源。

元件选择

时基电路IC1CB7555。三极管VT19013,β 为150200VT28550,β为200250。电感L用Ф 0.36mm漆包线在EE16磁芯上绕110匝制作而成。如一时买不到这种磁芯,也可以用节能灯中的电感磁芯代用。制作好的电感L如图2所示。IC2用三端可调基准源TL431IC3CMOS型双运放TLC27L2CPIC4TTL型四运放LM324。发光管LED1LED12用Ф5mm发白光的草帽管。LED13LED15用Ф3mm发红光的LED。微调电阻RP10kΩ立式的。开关用1×2的钮子开关。电池用1号干电池4节。其他元件无特殊要求。

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2 制作好的电感L

制作

先制作一个LED灯的灯头。找一块覆铜板,用美工刀切出15mm×60mm3块,对每块覆铜板打孔,将发白光LED等距离焊上(每块板上焊4只),用AB胶将3块板按三角形粘在一起,再用铝胶纸剪出孔后贴在3块板上,以增加反光效果,制作好的灯头如图3所示。再找一根Ф25mm的白色塑管,用锯锯下长度为110mm的一段作为支撑管。用电钻在上面钻出3个Ф3mm(竖直方向)的小孔,并设法将3LED指示灯装上。

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3 制作好的灯头

 

 未完。。。

 

全文详见《无线电》2013.06





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