一款節(jié)能的袖珍型白光LED手電筒方案

本例描述的是一種白光LED手電筒，它可放置在空膠棒管中，并有較長(zhǎng)的電池充電壽命。其電路僅由幾個(gè)常用零件組成。經(jīng)證實(shí)，這種手電筒十分耐用，作者組建的原型已經(jīng)使用了近五年，但仍然保持著良好的工作狀態(tài)。

　　該手電筒使用一節(jié)1.2V/2500mAhr鎳鎘電池供電（圖1）。利用一個(gè)基于抽頭電感的簡(jiǎn)單晶體管升壓器，可有效升高電壓（約增加80%），直至達(dá)到一只典型白光LED所需電壓水平（在本例中，電壓約為3V）。Q1與Q2形成了一個(gè)非穩(wěn)多諧振蕩器，集電極產(chǎn)生相位相差180°的方波。

　　假設(shè)在上電時(shí)，Q2關(guān)斷，Q1導(dǎo)通。在這種條件下，Q2的集電極為高，Q3通過(guò)Q2的集電極電阻而導(dǎo)通。Q3導(dǎo)通時(shí)，電流通過(guò)電感器的前半部分（從端子1流向端子2）。

　　在工作的前半周期結(jié)束時(shí)，多諧振蕩器翻轉(zhuǎn)到另一狀態(tài)：Q2導(dǎo)通，Q1關(guān)斷，Q1集電極為高。Q3關(guān)斷，Q4和Q5通過(guò)Q1的集電極電阻而導(dǎo)通。衰減中的電感電流流經(jīng)端子1和端子3之間。由于L1-2與L2-3相同，且它們共用一個(gè)鐵芯，因而L1-3的電感是L1-2和L2-3的四倍。這個(gè)增加的電感（以及在鐵芯上相應(yīng)增加的匝數(shù)）導(dǎo)致電流幅度降低，但增加了通過(guò)LED的電壓。在該階段，電流流經(jīng)LED，同時(shí)10μF電容被充電。這一階段的持續(xù)時(shí)間由非穩(wěn)態(tài)電路的RC值決定。

　　一旦超過(guò)了RC時(shí)間常數(shù)，這個(gè)過(guò)程重復(fù)：Q1導(dǎo)通，Q2關(guān)斷，其他晶體管如前所述地發(fā)生轉(zhuǎn)換。通過(guò)線圈端子1和端子2的電流再次增加，將電池中的能量存儲(chǔ)在電感中。在這一階段，10μF電容給LED供電。

　　圖2顯示如何將電路元件組裝到圓形通用板的兩面。圖3顯示如何將該手電筒裝入一節(jié)膠棒管內(nèi)。一旦該手電筒組裝完畢并通電，即可通過(guò)調(diào)整非穩(wěn)態(tài)電路中的100kΩ電位計(jì)來(lái)獲得最大亮度。注意：如需要，可再加一個(gè)與Q3并聯(lián)的晶體管，提高L1-2電感中存儲(chǔ)的能量。是否要另加晶體管取決于Q3進(jìn)入飽和的速度和深度。