Заменив подтягивающие коллекторные резисторы классического автоколебательного транзисторного мультивибратора биполярными p-n-p транзисторами, можно построить автоколебательный H-мост (Рисунок 1). Поскольку эта схема может генерировать колебания при напряжении питания всего 0.6 В, ее можно использовать в различных низковольтных и маломощных двухтактных приложениях. Можно, например, управлять диодно-конденсаторным зарядовым насосом для получения отрицательного напряжения в системах с батарейным питанием. В данной статье показано, как использовать схему для зажигания белого светодиода от одного элемента питания без дросселя.
 |
|
| Рисунок 1. | Частоту генерации задают резисторы R1, R2 и конденсаторы C1, C2. |
Транзисторы Q1, Q2, Q3 и Q4 образуют Н-мост, который выполняет функцию простого преобразователя с зарядовым насосом, требуя для этого лишь два небольших недорогих керамических конденсатора С3 и С4. Когда транзисторы Q2 и Q4 открыты, конденсаторы C3 и C4 заряжаются до напряжения батареи через смещенные в прямом направлении диоды Шоттки D1 и D2. Когда открыты транзисторы Q1 и Q3, они разряжают конденсаторы через резисторы R5 и R6 и светодиод. Поскольку этот процесс повторяется с высокой частотой, светодиод кажется горящим постоянно.
Схема переключается с частотой, определяемой постоянными времени R1C1 и R2C2. Во время разряда напряжение на резисторах R5 и R6 и на светодиоде остается примерно постоянным благодаря высокой частоте переключения. Измеренное значение при номинальном напряжении батареи 1.5 В составляет 3.8 В – этого достаточно для питания белого светодиода с прямым напряжением от 3 до 3.5 В. Резисторы R5 и R6 устанавливают пиковый ток светодиода и ограничивают возможные выбросы тока, которые могут создаваться двухтактным выходным каскадом.
Выбор частоты автоколебательного генератора предполагает компромисс между временем, необходимым для зарядки конденсаторов С3 и С4, и необходимостью уменьшить их разряд. Чтобы найти оптимальную частоту при заданном значении емкости конденсаторов C3 и C4, нужно экспериментировать. При использовании компонентов с номиналами, показанными на Рисунке 1, частота и коэффициент заполнения примерно равны 66 кГц и 50%, соответственно, а ток светодиода имеет форму прямоугольных импульсов с пиковым значением 20 мА и средним значением 10 мА. По мере снижения напряжения батареи светодиод постепенно тускнеет и гаснет, когда напряжение батареи падает ниже 0.9 В. Для повышения КПД следует использовать малосигнальные транзисторы с большим коэффициентом передачи тока и низким напряжением насыщения коллектор-эмиттер. Обратите внимание, что схема может управлять светодиодами любых типов; чтобы установить требуемый ток светодиода нужно будет увеличить сопротивления токоограничивающих резисторов R6 и R5.
Купить BC550 на РадиоЛоцман.Цены
