9zip.ru Радиотехника, электроника и схемы своими руками Компактный фонарик на ZXSC400 с питанием от аккумулятора мобильного телефона

Быстрая навигация по статье:

• Часть 1: схема драйвера светодиода на ZXSC400
• Часть 2: сборка фонарика

Наиболее простое решение для низковольтного питания ярких светодиодов - использовать микросхему ZXLD381. Однако, сравнительно небольшой диапазон её питающих напряжений (0,9-2,2В) и довольно скромный максимальный выходной ток (порядка 70мА) не позволяют, например, использовать её с удобными доступными аккумуляторами от мобильных телефонов с напряжением 3,6В для построения компактного фонарика. Поэтому для подобных решений можно использовать другую известную микросхему - ZXSC400, диапазон напряжений которой более широк: 1,8-8В. Эта микросхема, в отличие от ZXLD381 имеет большее количество внешних элементов. Прежде всего, это обусловлено использованием внешнего ключа, и, как следствие - имеются два встроенных компаратора, подключаемые к токоизмерительным резисторам (также внешним) для контроля и стабилизации тока светодиода.

Типовая схема включения этой микросхемы из даташита представлена ниже:


Конденсаторы: 10 мкФ
R1*: 0,1 Ом
R2*: 3 Ом
Vin: 3.6 В
Ток светодиода I=0.3/R2 (0.3/3=100мА)
Ток через дроссель I=0.03/R1

В качестве конденсаторов рекомендуется использовать танталовые (с низким ESR), так как частота преобразователя высокая. Можно заменить тантал на полимерные электролиты. В качестве ключевого транзистора производитель рекомендует свои же компоненты, специально разработанные для данного применения. Основное и главное свойство данного транзистора - иметь низкое напряжение насыщения и выдерживать соответствующий нагрузке ток. Дроссель, применяемый в данной схеме, не должен входить в насыщение при этом токе. Диод должен обязательно быть Шоттки, т.к. они, во-первых, быстрые, а, во-вторых, имеют минимальное падение напряжение. Аналогично, производитель рекомендует здесь использовать свои диоды. Диод также должен выдерживать протекающий в нагрузке ток.

Для изучения особенностей работы данной схемы её можно промакетировать и подобрать детали под конкретные имеющиеся светодиоды. Резистор R1 имеет очень низкое сопротивление и найти его может быть проблематично. Иногда его заменяют просто дорожкой на плате, но стабильность такого решения сомнительна.

Для справки: в некоторых схемах, если не удаётся найти нужный низкоомный резистор, то его можно заменить SMD-перемычкой (резистор сопротивлением ноль Ом). Сопротивление такого резистора обычно составляет 10-15 миллиом.

Резистор R2 на этапе отладки можно заменить переменным, сопротивлением 47 Ом. В качестве ключевого транзистора можно применить любой с минимальным напряжением насыщения. Такие транзисторы иногда встречаются на платах компьютерной периферии. Там же можно найти диод Шоттки.

Фото макетной платы для микросхемы ZXSC400:


Печатная плата в формате DipTrace. Контактные площадки специально сделаны большими для универсальности - под имеющиеся компоненты. Окончательный рабочий вариант платы может быть значительно меньших размеров.


В качестве ультра-яркого светодиода при макетировании вышеприведённой схемы использован светодиод-вспышка от мобильного телефона:


Он содержит три светодиода. В данном примере они соединены параллельно, хотя более правильно для данной схемы - соединить их последовательно и пересчитать номиналы резисторов. Точные параметры светодиода неизвестны, поэтому приняты средние параметры - ток 33мА*3=100мА при параллельном соединении.

Собранная на макетной плате схема стабильно работает в нужном диапазоне напряжений для аккумулятора от мобильного телефона, что позволяет применить её при конструировании малогабаритного яркого фонарика.


Непосредственно фонарик: собран в подходящем корпусе, внутри размещён аккумулятор от мобильного телефона, плата с драйвером, светодиод и кнопочный микровыключатель.


Аккумулятор (от телефона Nokia 3310, ёмкостью 900мА/ч, Ni-MH) можно подключить при помощи маленького разъёма, так его будет легче снимать и ставить на зарядку. В данном случае зарядное устройство подключается к двум штырькам, припаянным непосредственно к контактным площадкам аккумулятора. При наличии малогабаритного разъёма на корпус, для зарядки можно задействовать его.


Все соединения выполнены тонким проводом МГТФ.


Светодиод и выключатель зафиксированы клеем. Заглублённое расположение выключателя необходимо для исключения ложных включений при ношении фонарика в кармане или сумке.


Фонарик работает до разрядки аккумулятора до 1...1,5В, обеспечивая светодиод стабильным током 100мА. Применяемый никель-металл-гидридный аккумулятор заряжают током, равным 1/10 его ёмкости (при указанной ёмкости 900мА/ч, ток должен быть 90мА) в течение 12-14 часов. Перед зарядкой рекомендуется разряжать аккумулятор.

Понравилась статья? Алиса Селезнёва говорит: поделись с друзьями!