Przeróbka latarki kryptonowej na LED


Pierwszym praktycznym zastosowaniem opisanego wcześniej układu była przerobiona tradycyjna mała żarówkowa latarka zasilana z jednej baterii R6 - 1,5V (AA).
W środku znajdowała się malutka żarówka kryptonowa o średnicy bańki ok. 5 mm.
I więcej nie trzeba, bo na jej miejsce za moment trafi bardzo ładnie pasujący 5mm LED.

Zdjęcie diody LED oraz oryginalnej żarówki / LED na swoim nowym miejscu
Niestety tak mała żarówka nie dawała zbyt wielkiego pola manewru, aby na jej miejscu oprócz samej diody zmieścić także pozostałe elementy układu.
Znalazły one miejsce na korpusie reflektora, gdzie zostały zlutowane, a następnie dla większej trwałości przyklejone.
Wszystkie zastosowane elementy okazały się wystarczająco małe, aby zmieściły się pod metalową tarcza będącą pierwotnie częścią oprawki żarówki i kontaktem dla blaszki włącznika.
W miejscu cokołu żarówki, tam gdzie występował jej styk z dodatnim biegunem baterii zrobiony został specjalny kontakt z miniaturowej śróbki odsepatowanej od tarczy z jednej strony podkładką izolazyjną a z drugiej tulejką o średnicy cokołu żarówki. Dzięki temu wyprowadzony został jeden z pukntów zasilania (+), a z drugiej metalowa tarczka trzyma się centralnie w swojej oryginalnej pozycji. Drugi biegun (-) został przylutowany od środka bezpośrenio do żelaznej tarczki.

Widok zmontowanej przetwornicy oraz zbliżenie na użyty w niej transformator
W układzie tym zastosowałem ferrytowy rdzeń toroidalny o średnicy 4mm i przekroju 2mm2 z nawiniętym drutem w emalii fi.0,15mm uzwojeniem sterującym 10zw. oraz roboczym 30zw. Elementem kluczującym jest tranzystor impulsowy BC 337, a rezystor ma wartość 1k oma.
Wszystko to zostało zoptymalizowane tak, aby dla pełnej baterii 1,5V, uzyskać średni prąd diody ~18mA przy możliwie wysokiej efektywności.
W takich warunkach układ pobiera ze źródła ok. 55 mA, co daje całkiem niezłą sprawność na poziomie 83%. Sprawność ta niestety spada do ok. 70% wraz ze spadkiem napięcia baterii do 1,0V.

Drugim warunkiem była poprawna praca do możliwie najniższego napięcia, które wynosi 0,73V, czyli ledwo ponad próg wymagany do wstępnej polaryzacji tranzystora. W tak szerokim zakresie można więc swobodnie stosować zarówno baterie alkaliczne (1,5V) uzyskująć pełnię mocy, jak również akumulatorki NiCd lub NiMH (1,2V) tracąc na oko nie więcej niż 10% jasności. I z jednych i drugich zostanie "wyciśnięte" tyle energii ile się tylko da ;-)
Zbudowana przetwornica pracuje z częstotliwością ok. 100kHz z wypełnieniem 1:5 (~8us ładowanie rdzenia i 2us zasilanie diody).
Zatem prąd diody w impulsie wynosi ok. 90 mA, co daje wartość śrenią ok. 18 mA.

Widok promienia światła rzucanego na płaszczyznę pod kątem prostym oraz równolegle
Jak widać na załączonych zdjęciach, światło jest dość mocno skupione, głównie przez soczewkę diody (kąt świecenia 8°) i praktycznie rzecz biorąc sam odbłyśnik jakże istotny w przypadku żarówki, tutaj wnosi raczej niewiele. Na rzucie prostopadłym promień tworzy bardzo ładny okrąg o jednolitym, białym wypełnieniu.

Porównanie


Porównanie identycznych latarek: pierwsza z oryginalną żarówką, a druga zmodyfikowana z LED.
Obie zasilane są z nowych baterii 1,5V i znajdują się w jednakowej odległości ok.1m od ekranu.
PorównanieŻarówkaLED
Pobór prądu [mA]58055
Czas pracy na standardowej baterii R6 [h]
4,345,5
Jasność
dużawystarczająco duża
Barwa
żółta, mocno zależna od napięciaśnieżno biała - zawsze
Jakość wiązki
nierówna i niesymetrycznajednolita
Skupienie / kierunkowość
znaczne rozproszenieduże skupienie

Zobacz także