Принципиальная схема фонаря представлена на рис. 1. Представленная схема собрана на дискретных элементах. При включении питания ток базы протекает через катушку L2, что приводит к постепенному открытию транзистора. Открытие транзистора приводит к замыканию катушки на землю (через переход коллектор-эмиттер), и напряжение на коллекторе падает до минимального значения.

   Рис. 1 Принципиальная схема светодиодного фонарика

Ток базы поддерживается в течение короткого времени за счет энергии, запасенной в L2 и C2. Транзистор открывается, импульс самоиндукции с катушки L1 проходит через диод D1 и заряжает конденсатор С3, от которого питаются светодиоды. Цепь катушка L2 – конденсатор C2 накапливает энергию, ток базы снова начинает течь – цикл замыкается.

Номиналы элементов были выбраны для достижения максимально возможного КПД при оптимальном использовании диодов. Роль резистора R1 заключается в ограничении тока базы. Параметры тока и напряжения представлены в таблице 1.

Схема исправно работает даже при низких напряжениях питания — 0,7 В. Напряжения база-эмиттер, при котором открывается транзистор) достаточно для появления колебаний. Это позволяет работать с сильно разряженной батареей, за счет снижения яркости.

На рис. 2 показаны временные зависимости напряжений на базе (синий) и коллекторе (желтый) транзистора. Хорошо видно, что наклоны сигнала на коллекторе крутые, что означает малое время переключения. Это желательно из-за создаваемого в катушке напряжения самоиндукции, которое тем выше, чем быстрее изменяется ток в ней.

Рис. 2 Временные зависимости напряжений на коллекторе и базе Т1

Вся схема была собрана на односторонней печатной плате размерами 57х15 мм — это размеры кассеты для батареек типа АА. Печатная плата представлена на рис. 3.

   Рис. 3 Печатная плата для светодиодного фонарика

Дроссель L1 должен иметь как можно меньшее сопротивление обмотки. Используемые в прототипе светодиоды имеют маркировку LED F5 WW и характеризуются следующими параметрами:

номинальный ток: 20 мА,
яркость: 18 кд,
цвет освещения: белый, теплый,
Угол освещения: 15°

Установка двух диодов на определенном расстоянии (около 35 мм) друг от друга означает, что свет не фокусируется в одной точке – как это было бы в случае с одним диодом. Правильно собранная схема не требует наладки и сразу готова к работе.

Необходимо позаботиться о том, чтобы оба светодиода были всегда подключены, поскольку в этой схеме нет петли отрицательной обратной связи для управления выходным напряжением. Отключение нагрузки приведет к увеличению напряжения, что может привести к повреждению компонентов.

Для защиты электроники от влаги и механических повреждений стоит поместить плату фонарика в пластиковый корпус.

Внешний вид фонарика:

Перевод статьи из журнала ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2014

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
Т1	Биполярный транзистор	BC337	1
D1	Диод	ВАТ85	1
R1	Резистор	1 кОм	1
С1	Конденсатор	0,1 мкФ	1
С2	Конденсатор	2200 пФ	1
С3	Конденсатор	100 мкФ 16В	1
L1	Катушка индуктивности	470 мкГ	1
	L1 габаритные размеры 9 x 12 мм, мин. ток 0,7 А
D1	Диод	ВАТ85	1
L2	Катушка индуктивности	470 мкГ	1