Светодиод в электромеханическом фонаре
И. НЕЧАЕВ, г. Курск

Светодиоды с повышенной яркостью свечения стали все чаще применять в осветительных приборах, в том числе и в карманных фонарях. Но особенно эффективно применение све-тодиода в электромеханическом фонаре. Дело в том, что в нем источником энергии является электрогенератор переменного тока с ручным приводом. При использовании лампы накаливания необходимо прилагать заметные усилия сначала для того, чтобы разогреть, а затем и поддерживать в нагретом состоянии ее нить накала.

Светодиод же будет светить сразу после появления напряжения, ему не требуется времени на разогрев. Кроме того, срок службы светодиода существенно выше, чем лампы накаливания.
Но простая замена лампы на светодиод в нашем варианте нецелесообразна. Во-первых, электрогенератор вырабатывает переменное напряжение, а для питания светодиода необходимо постоянное, поэтому требуется выпрямитель. Во-вторых, большинство таких фонарей предназначено для работы с лампами накаливания на 2,5 В, а амплитуда напряжения электрогенератора составляет около 3 В. Для светодиода же требуется несколько большее напряжение, поэтому выпрямитель придется. изготовить с удвоением напряжения.

Но и зто еще не все. Дело в том, что светодиод имеет небольшое динамическое сопротивление и при незначительном увеличении питающего напряжения потребляемый ток может значительно возрасти. Поэтому потребуется ограничитель тока.

Схема устройства, отвечающего этим требованиям, показана на рисунке. На диодах (с барьером Шот-ки) VD1, VD2 и конденсаторах С1, С2 собран выпрямитель с удвоением напряжения. На транзисторах VT1, VT2 и резисторах R1, R2 собран стабилизатор тока для питания светодиода EL1.
Работает устройство следующим образом. После начала работы электрогенератора его напряжение поступает на выпрямитель, а затем — на стабилизатор тока. Через резистор R1 напряжение подается на базу транзистора VT2, он открывается, светодиод начинает светить. Когда ток через транзистор достигнет значения около 70 мА, напряжение на резисторе R2 возрастет до 0,7 В и транзистор VT1 откроется. Напряжение на базе VT2 уменьшится, и, таким образом, ток через светодиод стабилизируется. Значение тока стабилизации можно определить по приближенной формуле I = 0.7/R2.
Его можно изменить подбором резистора R2.
Применение стабилизатора тока позволяет получить более стабильное свечение и более рационвльно расходовать энергию электрогенератора. Поскольку энергия запасается а маховике, то ее экономное расходование позволяет снизить нагрузку. Например, одного нажатия на рычаг хватает на 3...4 с свечения светодиода.

В устройстве можно применить транзисторы КТ3102 с любым буквенным индексом, выпрямительные диоды — германиевые или с барьером Шотки, конденсаторы — К50-35 или аналогичные импортные, резисторы — МЛТ, С2-33, Р1 -4. Ввиду того что устройство содержит немного элементов, при его изготовлении можно обойтись без печатной платы и монтаж вести навесным методом, часть деталей разместив у светодиода, а часть — у электрогенератора.

Повысить КПД удается, применив в устройстве германиевые транзисторы (у них падение напряжения на эмиттер-ном переходе не превосходит 0,25 В) или стабилизированный преобразователь напряжения.