超高亮度LED手電筒,LED torch

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  一．電路原理及特點

  超高亮度LED手電筒原理電路圖見附圖所示。圖中VT、R和T構成高頻脈衝(chong) 振蕩器，將1.5V直流電源逆變成為(wei) 高頻脈衝(chong) 交流電．經脈衝(chong) 變壓器T升壓後，再通過VD和C整流、濾波成為(wei) 較高的直流電壓，點亮LED。實際上，這個(ge) 直流變換器是一種自激振蕩反激式直流變換器。工作原理如下：

    接通電源後，電源通過L1b和R向VT提供基極電流，VT開始導通，集電極電流Ic增大，VT逐漸飽和導通。這時L2感應出電壓，但是電壓極性是上負下正，VD不能導通，電源能量轉變成為(wei) 電磁能，存儲(chu) 在脈衝(chong) 變壓器T中：VT飽和後，由於(yu) 電感中的電流不能突變，使得Ic下降，L2上感應出較高上正下負的電壓，此時VD導通，向C充電，進而點亮LED，電感磁能又變換為(wei) 電能供給負載(LED)。VT相當於(yu) 一個(ge) 開關(guan) ，T是儲(chu) 能元件，VT交替導通和截止，低壓直流電源就被升壓成為(wei) 高壓直流電，這就是直流變換器的工作原理。

    二、元件的選用和調試

    電路中，脈衝(chong) 變壓器T是關(guan) 鍵元件，要用高導磁率磁環繞製，這是一種功率鐵氧體(ti) ，具有適應高頻大功率的特點，可以從(cong) 舊節能燈電子鎮流器或舊電腦主板上拆取磁環，一般都是高導磁率的，可以滿足要求。宜選用大點的磁環，太小的磁環線圈不容易繞下，L1使用普通單股絕緣導線繞10匝，在6匝處抽頭，將L1分成L1a(6匝)和L1b(4匝)兩(liang) 段，L2用同樣的導線繞10～12匝，單股絕緣導線若不好繞，也可用高強度漆包線繞製。

    VT選用電子鎮流器中常用的3DD13003或者MJE13003，要求HFE≥20，R選用100Ω普通金膜電阻．VD選用IN4148開關(guan) 管，如果用高頻整流管FR107那就更好了。LED選用直徑8mm～10mm的LED，若用普通的5mm LED，可用2～3隻並聯使用，要挑選性能參數一致性好的LED管，以防亮度不均勻。

    由於(yu) 電路簡單、使用元件少，所以不必使用印刷電路板，直接用元件搭接就可以了，也可用刀刻出一小塊印刷電路板，安裝在手電筒中。

    T的繞組同名端不能接錯，同名端已在電路中用黑點標出，L1和L2的同名端是L1和L2繞製時的起始端。電路焊接好後，必須認真檢查一下，確認電路無誤後方可接通電源調試。調試很簡單，將萬(wan) 用表電流擋串接入電源，調節到總電流在100mA左右即可，如果電流太大，可能是VT的放大倍數太小或者T的磁環不合格所致，需要更換。

    本電路還可以用於(yu) 1.5v電源的教學用激光發射器(電子教鞭)和市售的一些LED小台燈。如果在本電路中使用更大的磁環，增加L1和L2的匝數，提高L2與(yu) L1的匝數比，VT換成3DD13005等更大的功率管，VD和C換成耐壓更高的，電源電壓提高到9v～12v，改進後的電路可以作為(wei) 簡單的直流高壓發生器。

作者：葉啟明