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                    《無線電》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    1955年創刊,是國內電子科普領域創刊最早、發行量最大的知名雜志,累計發行量超過3億冊,倡導科普、興趣、實作、分享的辦刊理念。

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                    干電池LED應急燈——《無線電》2013.06

                    2013-07-18 15:19:58

                    目前,大部分應急燈都是充電式的,即使用蓄電池供電。這種應急燈一旦忘記充電就無法點亮,達不到應急的目的。本文介紹的干電池LED應急燈,采用干電池供電,不怕忘記充電,電用完后,可以直接更換電池,使用十分方便。用41號電池可連續工作68h。同時采用開關電源降壓,節省用電,并有電量指示功能。

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                    工作原理

                    電路圖如圖1所示。時基電路IC1等元件構成一個約20kHz的多諧振蕩器。當開關S打開后,電源通過R1R2對電容C2充電,這時,6、2腳電壓較低,使輸出端3腳為高電平。隨著充電的進行,當6、2腳的電壓上升到2/3V DD時,3腳輸出低電平。這時,7腳內部放電管導通,電容C2通過R2和內部放電管放電,使6、2腳電壓降低。當6、2腳的電壓降到1/3V DD時,3腳輸出高電平,7腳內部放電管截止。電源又通過R1R2C2充電,如此反復形成振蕩。很顯然,由于R1阻值遠大于R2,故占空比較小,即一個周期內3腳高電平時間大于低電平時間。

                    三極管VT1VT2主要用于增大輸出電流。為節省用電,電路使用了CMOS型時基電路,它的3腳輸出電流較小,約幾毫安,無法供后面的電路使用。顯然,當IC13腳為高電平時,三極管VT1VT2同時導通;3腳為低電平時,同時截止。電感線圈L、二極管VD1以及電容C4構成濾波電路。當三極管VT2導通時,電源通過VT2加到電感L上,把一部分電能轉化為磁場能。同時,電源還對C4充電并向負載LEDLED1LED12,下同)供電。當三極管VT2截止時,電感L中的磁場能又轉化為電能向LED供電。二極管VD1的作用是續流,即VT2截止時,電感L中的電流通過LED管和VD1構成回路。由于VT2e-c極和電感分去了一部分電壓,所以在LED上的電壓變低了。

                    為了保證電源電壓在3.86V變化時,LED上的電壓保持不變,由IC2、IC3以及

                    RP組成一個精密穩壓電路。當LED上的電壓變大時,由于比較器IC3的同相輸入端電壓為2.5V(由基準源IC2設定),反相輸入端電壓會大于2.5V,IC3的輸出為低電平。這時,由于IC3的輸出端接IC14腳,使時基電路IC14腳電壓低于0.7V,振蕩電路停振,LED的電壓降低。反之,LED上的電壓變小時,4腳電壓高于0.7V,振蕩電路又開始振蕩,這樣就使得LED上的電壓不變。微調電阻Rp用于調節LED上的電壓,這里把LED的電壓調為3.1V。

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                    ■ 圖1 電路圖

                    為了使電路連續工作時能知道干電池電量的使用情況,由IC4-1IC4-3等元件組成一個電量指示電路。由于IC4中的3個比較器反相輸入端,通過分壓電阻接基準源IC22.5V穩壓輸出端,就得使反相輸出端電壓分別是1.5V、2V2.5V。當電池電壓在56V時,由于各比較器的同相輸入端電壓都高于反相輸入端電壓,發光管LED13LED15都發光,表示電量充足。當電壓降到45V時,IC4-3的同相輸入端電壓小于反相輸入端電壓,輸出低電平,LED15滅,這時只有LED13LED14亮,表示電量一般。當電池電壓降到3.54V時,IC4-2的同相輸入端電壓也低于反相輸入端電壓,輸出低電平,LED14滅,這時只有LED13亮,表示電量即將用完。當電池電壓降到3.5V以下時,由于IC4-1的同相輸入端電壓也小于反相輸入端電壓,輸出低電平,這時LED13LED15全滅,表示電池電量用完。這里穩壓電路和電量指示電路共用一個基準源。

                    元件選擇

                    時基電路IC1CB7555。三極管VT19013,β 為150200。VT28550,β為200250。電感L用Ф 0.36mm漆包線在EE16磁芯上繞110匝制作而成。如一時買不到這種磁芯,也可以用節能燈中的電感磁芯代用。制作好的電感L如圖2所示。IC2用三端可調基準源TL431。IC3CMOS型雙運放TLC27L2CP。IC4TTL型四運放LM324。發光管LED1LED12用Ф5mm發白光的草帽管。LED13LED15用Ф3mm發紅光的LED。微調電阻RP10kΩ立式的。開關用1×2的鈕子開關。電池用1號干電池4節。其他元件無特殊要求。

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                    2 制作好的電感L

                    制作

                    先制作一個LED燈的燈頭。找一塊覆銅板,用美工刀切出15mm×60mm3塊,對每塊覆銅板打孔,將發白光LED等距離焊上(每塊板上焊4只),用AB膠將3塊板按三角形粘在一起,再用鋁膠紙剪出孔后貼在3塊板上,以增加反光效果,制作好的燈頭如圖3所示。再找一根Ф25mm的白色塑管,用鋸鋸下長度為110mm的一段作為支撐管。用電鉆在上面鉆出3個Ф3mm(豎直方向)的小孔,并設法將3LED指示燈裝上。

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                    3 制作好的燈頭

                     

                     未完。。。

                     

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