Китайская игрушка «Проектор для рисования» и слово о правильном питании светодиода

Купила бабушка внучке подарок – развивающую игру проектор для рисования. По замыслу создателей эта настольная игра позволяет перенести изображение со слайда на бумагу, способствует развитию творчества, зрения и моторики рук. В комплект входит проектор, состоящий из основания и прожектора, а также все необходимые аксессуары: слайды, блокнот и фломастеры.

Источником света в прожекторе служит светодиод, питаемый от четырех батарей типа АА напряжением 1,5 В. Батарейки в комплект поставки не входят.

Результат демонстрации игрушки ребенку предсказуем: включили – не работает.
Новые батарейки мгновенно спалили светодиод, подключенный последовательно с выключателем питания.

Разыгралась драма – внучка взяла блокнот, фломастеры и стала рисовать, а бабушка пребывать в полном расстройстве. Еще бы – на потраченные деньги можно было купить большую коробку блокнотов и фломастеров!

Потребовалось срочно решать проблему.

↑ Так делать нельзя!

Непонятно (рис. 1), на что рассчитывали специалисты китайской компании Synergy Trading Company Limited, которые на этикетке указали адреса изготовителя и импортера.

Видимо, на то, что батарейки будут бывшими в употреблении, да и в этом случае гарантии, что светодиод не сгорит, нет.


Посмотрите данные, сведенные в табл. 1. При непосредственном подключении к источнику питания выйдет из строя светодиод любого цвета свечения, поскольку их напряжения на кристалле меньше 6 В.


Из Вольт – амперной характеристики светодиодов нетрудно видеть (рис. 2), что при превышении напряжения на кристалле диода (даже на 0,1…0,2 В) ток светодиода резко возрастает, что чревато его выходом из строя.

↑ Ограничение тока. Делаем хотя бы так!

Простейшее решение проблемы (рис. 3) – включаем в цепь питания светодиода ограничительный резистор.


Сопротивление резистора выбираем таким образом, чтобы ток через светодиод не превышал максимального значения, а яркость свечения была достаточной для работы устройства.

Я нашел белый светодиод LED FYL-5013UWC d=5мм 8000 mcd, который при токе 20 мА имеет достаточную яркость свечения.

Недостатком схемы является значительное снижение яркости свечения светодиода в процессе работы по мере разряда батареек.

В самом деле, при свежих батареях (Uп=6 В) ток через светодиод составит Iд=(Uп-Uд)/R1=30 мА, при незначительном разряде батарей Uп=5 В, Iд=20 мА, при дальнейшем разряде Uп=4 В, Iд=6 мА.

В Интернете существует большое количество разнообразных «калькуляторов для светодиодов», например, led-calculator.com. Достаточно зайти на сайт, указать характеристики светодиода и источника тока и вы получите все необходимые данные по резистору, а так же его цветовую маркировку.

↑ Источник тока. Лучше сделать так!

Для поддержания постоянной яркости свечения прожектора нужен источник тока (рис. 4).

Элементы схемы, показанной на рис. 4, легко монтируются методом навесного монтажа или на небольшом кусочке монтажной платы - слепыше. Любители, ценящие красоту и порядок, соберут источник тока на печатной плате (рис. 5), рассчитанной на установку двух smd резисторов типоразмера 1206.

↑ Итого

Я не первый раз сталкиваюсь с китайскими изделиями, в которых светодиоды питаются непосредственно от батарей, поэтому хочу предупредить читателей о возможных неприятностях и путях их преодоления.
Конечно, кардинальным способом решения проблемы является возврат некачественного товара продавцу, но так получается не всегда.

Всем удачных покупок и качественных доработок!

↑ Файлы

Схема источника тока и печатная плата
🎁Power-LEDs.zip  5.08 Kb ⇣ 43

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации