Lernpakete - Experimente - LEDs
White LED DC/DC Booster
Mit E10 Schraubsockel als 3V Glühbirnenersatz. Bei einer Vielzahl von LED Booster Schaltungen wird die Basis des Transitors nur mit einem Serienwiderstand angesteuert. Durch die Basiseingangskapazität des Transistors und den Serienwiderstand entsteht ein low pass Filter, die Schaltung kommt nicht oder nur unzuverlässig zum Oszillieren.
von Peter Krüger
Schaltungsoptimierung:
Durch die Parallelschaltung von R1 mit C2, wird die Basis des Transistors niederohmig angesteuert. Der Transistor wird hart durch- und abgeschaltet. Über die Emitter & Collectorstrecke fallen maximal 100 mV ab. Die Schaltung fängt ab 500 mV Eingangsspannung zuverlässig an zu oszillieren, der Wirkungsgrad liegt bei etwa 70%.
DC/DC boost converter: Power input: 1V5 / 60mA. Power output voltage: max 7V2, min 2V. Output current average 25mA.
LED Leuchtmittel:
Es wurde eine 5mm NICHIA-LED mit 44.000 mcd verwendet.
Die gesamte Hardwareaufbau wurde freitragend gestaltet (birds nesting). Der Anschlussdraht der LED-Cathode dient als GND Terminal und ist um 180 Grad gebogen.
Das Cathodenende wird mit dem Innengehäuse des Schraubsockels verlötet. Für die Wicklung des Ferrit-Bead Transformers wurde ein 0,15 mm Fädeldraht verwendet, es wird etwas Geschick, Feingefühl und viel Geduld vorausgesetzt.
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Als Fixierscheibe zwischen LED und Schraubsockel dient eine Kunstoffunterlagscheibe mit einer 5 mm Innenbohrung und einem kleinen Außenkantenabsatz. Die Fixierscheibe wird mit etwas Uhu an dem Schraubsockel verklebt.
Dummy Batterieersatz: Ein Heißklebestift (z.B. von ALDI) wird auf entsprechende Länge abgeschnitten. Kontaktierung: Zwei Heftzwecken werden an der Stiftinnenseite mit einem etwa 0,8 mm Draht verbunden/verlötet und links/rechts in die Stirnseite des Heißklebestiftes hineingedrückt.
LED DC/DC Booster circuit diagram
C2 und R1: SMD 0805, C1: SMD 1210, T1: SMD SOT23
Osci sreen dump
CH1: GND & Transistor Collector, CH2: GND & Transistor Base
Die LED Spannung am Collector des Transistors steigt für etwa 500 ns auf maximal auf 7V2 an, liegt also außerhalb der LED-Datenblattspezifikation.
Ansteuerung des Transistors
Die Basis des Transistors wird über der Sekundärwicklung des Ferrittransformers und dem R-C-Glied im ns-Bereich sehr schnell ein- und abgeschaltet. Über die Emitter- & Collectorstrecke des Transistors fallen maximal 100 mV ab.
Alternativ circuit Design DC/DC Boost converter
Über der Gleichrichterstreck D1 und C3 wird die maximale Ausgangsspannung von 7V2 auf etwa max 3V5 vermindert. Die Leuchtstärke ist im Gegensatz zu der Schaltung ohne Gleichrichtung leider nicht mehr so hoch. Die Lebensdauer der LED wird evt. höher ausfallen.
AA-Size Dummy Battery
Eine 12 mm Durchmesser Heißklebestift auf entsprechende Länge zuschneiden. Zwei Heftzwecken an der Stiftseite mit einem 0,8mm Anschlussdraht verlöten und wie gezeigt links & rechts in die Stirnseite des Heißklebestiftes hineindrücken.
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