Лампы накаливания постепенно уходят в прошлое, и им на смену спешат светодиоды, которые во многих случаях уже успешно конкурируют с ними. Однако широкому применению светодиодов мешают их особенности, в частности, нелинейная вольт-амперная характеристика и "неудобное" для питания от батарей рабочее напряжение. Поэтому для питания осветитель­ных светодиодов от батарей широко применяют различного рода преобразователи напряжения, работающие на основе транс­форматоров или индуктивных накопителей энергии. Пред­лагаемая конструкция отличается простотой и отсутствием дефицитных деталей.

Конструктивной основой светодиод­ного фонаря является недорогой фонарь с лампой накаливания, питае­мой от батареи, состоящей из двух гальванических элементов типоразме­ра АА. В качестве источника света применен сверхъяркий светодиод DFL-OSPW5111Р белого цвета свечения с яркостью 30 Кд при токе 80 мА и шириной диаграммы направленности излучения около 12°.

Схема светодиодного фонаря пока­зана на рис. 1. Для питания светодиода применен хорошо известный двух­тактный трансформаторный транзи­сторный преобразователь напряжения с совмещенным двухполупериодным выпрямителем, который был описан в статье А. Чаплыгина "Простой преоб­разователь напряжения" ("Радио", 2001, № 11, с. 42). При таком решении удалось минимизировать размеры всей конструкции, в первую очередь, магнитопровода трансформатора преобра­зователя, а также рабочую частоту, и более экономно расходовать энергию питающей батареи.

Преобразователь напряжения собран на транзисторах VT1, VT2, трансформа­торе Т1, резисторе R1 и питается от батареи GB1. Положительная обратная связь, необходимая для его работы обеспечивается соответствующим под­ключением выводов обмоток трансфор­матора Т1. Резистор R1 служит для начального запуска преобразователя.

После подачи питающего напряже­ния преобразователь начинает рабо­тать, при этом напряжение вторичной обмотки выпрямляется двухполупериодным выпрямителем на переходах база—эмиттер транзисторов VT1, VT2. Выпрямленное напряжение суммирует­ся с напряжением батареи GB1 и посту­пает на светодиод EL1.

Источником питания служит батарея напряжением 2.4...3 В из двух аккумуля­торов или гальванических элементов типоразмера АА. Ток, потребляемый от батареи напряжением 2,41 В, — 143 мА; при этом через светодиод протекает ток около 70 мА при напряжении на нем 4,17 В. Преобразователь работает на частоте 13 кГц, а его электрический КПД составляет около 0,85.

Трансформатор Т1 намотан на коль­цевом магнитопроводе типоразмера К10x6x3 из феррита 2000НМ. Перед намоткой трансформатора края магнитопровода необходимо притупить то­чильным бруском или наждачной бума­гой с мелким зерном. Первичную и вто­ричную обмотки трансформатора нама­тывают одновременно (т. е. в четыре провода). Первичная обмотка содержит 2x41 витка провода ПЭВ-2 0,19, а вто­ричная — 2x44 витка провода ПЭВ-2 0,16. После намотки выводы обмоток соединяют в соответствии со схемой. Резистор R1 — МЯТ, С2-23, транзисто­ры КТ529А структуры р-п-р можно заменить на транзисторы КТ530А струк­туры п-р-п, но в этом случае необходи­мо изменить полярность подключения батареи GB1 и светодиода HL1.

Конструкция доработанного фонаря показана на рис. 2. Все детали разме­щают на рефлекторе, используя навес­ной монтаж. Сначала их приклеивают клеем 88СА или аналогичным, а после высыхания клея проводят монтаж. При этом следует обратить внимание на то, чтобы был исключен контакт деталей с жестяной пластиной фонаря, подводя­щей "минус" батареи GB1. Транзисторы скрепляют между собой хомутом из тонкой латуни, который обеспечивает необходимый отвод тепла, и затем при­клеивают к рефлектору. Светодиод раз­мещают взамен лампы накаливания так, чтобы он выступал на 0,5...1 мм из гнезда для ее установки. Это улучшает отвод тепла от светодиода и упрощает его монтаж.

Первое включение правильно со­бранного из исправных деталей устрой­ства необходимо обязательно провести в режиме тестирования, при котором питание от батареи подают через рези­стор сопротивлением 18...24 Ом (чтобы не вывести из строя транзисторы при неправильном подключении выводов трансформатора Т1). Светодиод непременно просигнализирует о результатах проведенной работы. Если он не светит, необходимо поменять местами крайние выводы первичной или вторичной об­мотки трансформатора. Если и это не приводит к успеху, проверяют исправ­ность всех элементов и правильность монтажа.

После доработки фонарь визуально светит заметно ярче и имеет более узкий луч света, а ток, потребляемый от батареи, уменьшился на 50...70 мА. Сравнение с аналогичным фонарем со встроенным преобразователем напря­жения фирмы Zetex показало, что при одинаковом КПД предлагаемый фонарь имеет более простую конструкцию и содержит меньшее число элементов.