Светодиод с батарейкой для поделок

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 08.09.2024

Многие из нас придерживаются стандартного мышления, при котором светодиодная лента должна работать через адаптер от сети 220 В. Но можно поступить иначе, применив в качестве источника постоянного напряжения аккумулятор или батарейку. В результате получится светильник полностью независимый от электросети, перед которым открываются совершенно новые возможности.

Варианты сборки светильников рассмотрим на примере светодиодной ленты с питанием от 12 В.

Зачем это нужно?

На первый взгляд может показаться, что в подсветке светодиодной лентой с питанием от батареек нет необходимости. Но если задуматься, то только в квартире можно найти с десяток мест, подсветка которых повысит уровень комфорта и придаст оригинальности. Например,

внутри шкафа-купе и навесных кухонных шкафчиков;
по контуру полочек и этажерок;
вокруг картин и зеркал;
для украшения детских игрушек и велосипеда;
в кладовой и т.п.

Кроме того, автономное освещение из светодиодной ленты пригодится в гараже, подвале, дачном домике, в общем там, где отсутствует стационарный подвод электросети 220 В. А в регионах, где нередки случаи отключения электроэнергии, использовать подсветку на светодиодах можно в качестве аварийного освещения.

Подключение к аккумулятору на 12 В

По сравнению с батарейками, данный способ автономного питания для работы светодиодной ленты является наилучшим по нескольким причинам. Аккумулятор на 12 вольт длительно поддерживает в нагрузке номинальное напряжение, позволяет получить достаточно высокий уровень освещённости и выдерживает несколько сотен циклов перезарядки. Самые распространенные аккумуляторы на 12 В – свинцово-кислотные. Чаще всего они применяются в ИБП, в охранной и пожарной сигнализации. Среди них наименьшими габаритами и массой обладают АКБ ёмкостью 4,5 А*ч (до 0,8 кг). Процесс подключения и эксплуатации выглядит так:

Ток потребления светодиодной ленты зависит от её длины.

Кроме свинцово-кислотных АКБ высокими эксплуатационными данными обладают Li-ion аккумуляторы на 12 В. При равных емкостях Li-ion аккумуляторы имеют в 4 раза меньшую массу и размер. А для их зарядки используется компактное зарядное устройство.

Для облегчения расчётов ниже приведен ток потребления 1 метра светодиодной ленты, который зависит от типа установленных светодиодов:

Питание от батарейки

Если покупка аккумулятора – дорогое удовольствие, а заряжать его негде, то заставить светодиодную ленту светиться можно с помощью батареек. Рассмотрим 3 наиболее распространённых варианта подключения.

Ёмкость батарейки типа АА примерно в 2 раза больше, чем у батарейки ААА того же производителя.

надёжность и долговечность;
компактность (размер конвертера соизмерим с flash-накопителем);
приемлемая стоимость (конвертер 3,7 В-12 В – 2$, батарея – 10$);
аккумулятор легко зарядить от смартфона или зарядного устройства, а его ёмкость достигает 2000 мА*ч;
светоизлучающие диоды светят на полную яркость.

К конвертеру можно подключать батарейки и аккумуляторы любого типа. Главное, чтобы их напряжение совпадало с входным напряжением конвертера.

В карманных фонариках применяются светодиоды с напряжением питания 2,5 — 3,3В, напряжение батареи состоящей из трех элементов питания 4,5В, ограничительный резистор снижает напряжение питания до безопасного для светодиода 3,3В. А возможно ли за питать светодиод от одной батарейки ААА с напряжением 1 — 1,5В ? Благодаря современным технологиям, возможно все! На этом рисунке представлена простая схема блокинг генератора позволяющая питать один 3,3 вольтовый светодиод низким напряжением от одной батарейки или аккумулятора напряжением 1 – 1,5 вольта.

Для этой самоделки вам понадобится:

Светодиод с напряжением питания 2,5 — 3,3В
Одна батарейка или аккумулятор 1 — 1,5В
Выключатель
Ферритовое кольцо диаметром 10 — 20 мм.
Провод диаметром 0,3 — 0,5 мм.
Диод IN4007
Конденсатор 10 мкф 16 В
Резистор 50 — 100 ом или переменный до 500 ом
Транзистор структуры NPN КТ315, BC547, КТ815, BD135, BD139 или PNP КТ361, BC557, КТ814, BD136, BD140. После установки транзисторов структуры PNP изменяется полярность питания.

Важным элементом блокинг генератора (или как его называют импульсный повышающий преобразователь напряжения) является трансформатор, от правильного изготовления которого зависит работоспособность устройства. Мотать трансформатор лучше всего на 10 миллиметровом ферритовом кольце от лампы экономки или зарядного устройства для мобильного телефона. На крайний случай подойдет любое другое ферритовое кольцо большего диаметра. В принципе размер кольца особого значения не имеет. Даже возможно использовать миниатюрный квадратный трансформатор с ферритовым сердечником.

У вас должно получиться две обмотки и четыре вывода.

Согласно схеме соединяем начало первой обмотки с концом второй. Я специально намотал провода разного цвета зеленый и белый с зеленой полосой, чтобы вам было понятно.

Собирать устройство лучше всего навесным монтажом, так получается более компактно и есть возможность разместить компоненты в корпусе от небольшого фонарика. Транзисторы подойдут практически любые структуры NPN КТ315, BC547, КТ815, BD135, BD139 или структуры PNP КТ361, BC557, КТ814, BD136, BD140. Обратите внимание, после установки транзисторов структуры PNP надо изменить полярность питания, а также перевернуть светодиод, конденсатор C1 и диод D1 согласно схеме. После правильной сборки девайс начинает работать с первого раза.

Яркость светодиода регулируется подбором резистора R1. В своей самоделке я установил подстроечный резистор на 500 ом, максимальной яркости светодиода добился при сопротивлении подстроечного резистора в 63 ома. Максимальное напряжение на светодиоде после точной настройки резистора 3 вольта. Если ваш генератор не работает, проверьте правильно ли намотали трансформатор, а также исправность всех компонентов, правильность сборки, качество пайки. Никогда не подключайте светодиод к работающему генератору потому, что на холостом ходу генератор вырабатывает десятки вольт и кристалл светодиода сгорит как пушинка. Включайте генератор, только с припаянным на свое место светодиодом.

Рабочая частота блокинг генератора 19 кГц. По мере разряда батарейки частота будет постепенно снижаться. Свою работоспособность данная схема сохраняет до 0,6 вольт.

В заключение хочу сказать, это устройство может собрать любой начинающий радиолюбитель с минимальными познаниями в радиоэлектронике. Так, что если у вас есть пол часа свободного времени, попробуйте собрать очень простой и неприхотливый к деталям девайс. Пусть эта самоделка станет проектом вашего выходного дня.

Друзья, желаю вам хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как работает светодиод от одной батарейки.

Использование светодиодов становится обычным явлением. Их применяют для создания основного или сигнального освещения, декоративной подсветки. Возможности светильников еще не достаточно раскрыты, и многие любители постоянно экспериментируют, открывая новые стороны этих устройств. Одной из самых полезных особенностей является низковольтное питание, делающее исследования безопасными, доступными для детей и подростков. Рассмотрим один из вопросов, часто возникающих у начинающих пользователей — как подключить светодиод к батарейке, насколько это возможно и эффективно.

К каким батарейкам можно подключать светодиод

Согласно теории, источником питания для LED могут быть любые батареи или аккумуляторы. Просто, одни нуждаются в дополнительных схемах, а другие способны почти без посторонней помощи давать энергию для работы элемента. Главная задача — определить, на сколько хватит энергии аккумулятора.

Для того, чтобы грамотно подключить LED элемент, надо предварительно выполнить кое-какие расчеты. Время работы источника можно определить по формуле:

T = (C * Uбат)/(Uled * Iled)

T — время работы батарейки;
C — емкость источника (А/час);
U_бат — напряжение батарейки;
U_LED — напряжение питания светодиода;
I_LED — ток рассеивания светодиода.

Проще говоря, время работы можно найти, разделив работу батарейки на мощность светодиода. Однако, эта формула показывает состояние на данный момент времени. По мере расходования заряда ситуация будет меняться, что данной формулой не учитывается. Поэтому при разработке схем принято рассчитывать на емкость батареи, составляющую 10-30 % от номинала. Используя формулу и учитывая запас емкости источника, можно определить, сколько батареек того или иного типа надо для подключения LED компонентов.

Как подключить от пальчиковой батарейки на 1.5 В

Необходимо сразу учесть, что от одной пальчиковой батарейки запитать LED элемент не удастся. Полтора вольта для его питания слишком мало, поэтому придется либо использовать несколько источников, либо собирать преобразователь. Простейшие схемы блокинг-генераторов можно увидеть на рисунке:

Есть и другие схемы, более сложные или упрощенные. Они позволяют подключить компоненты к 1,5 вольтам, но требуют сложной настройки. Собирать их могут только люди, обладающие некоторыми познаниями и навыками работы с паяльником.

Интересно! В карманных фонарях установлены светодиоды, нуждающиеся в питании 2,5-3,5 В. Источником служат три пальчиковых батарейки (ААА 1,5 В), суммарное напряжение которых составляет 4,5 вольт. Это слишком много и опасно для светодиода, поэтому приходится подключать его через токоограничивающий резистор. Номинал рассчитывается для каждого случая отдельно, поскольку потребляемый ток у всех светодиодов разный.

Подключение от 3 В батарейки

Батарейка напряжением 3 вольта может служить источником питания светодиода без дополнительных элементов. Его можно подключить напрямую, главным условием будет соблюдение полярности. Поскольку для LED чаще всего требуется больше 3 В, свечение будет слегка приглушенным. Удобнее всего подключить элемент к дисковому аккумулятору напряжением 3 В (такие установлены в компьютерах). Светодиод подключают через выключатель и упаковывают в небольшой корпус. Подобным образом часто изготавливают миниатюрные фонарики для подсветки замков и прочих объектов.

Можно изготовить небольшой преобразователь, к которому одновременно можно подключить 5 или 6 LED элементов. Для этого понадобится регулятор тока светодиодных ламп LM3410, вход которого присоединяют к аккумулятору 3 вольта, а на выходе появляется 24 В. Микросхема позволяет плавно регулировать яркость свечения LED элементов.

Как подключить от 9 В батарейки

Напряжение, которое способен выдать этот источник, составляет 9 В. Особенность батареек Крона состоит в том, что их емкость сравнительно невелика. Необходимо использовать нагрузку, не превышающую 30-40 мА. Опытные пользователи рекомендуют делать последовательное соединение из 3 LED компонентов с одинаковыми параметрами. Яркость их свечения будет немного уменьшена, но это для светодиодов не представляет опасности.

Основные выводы

Светодиод можно подключить к любой батарейке, но методика будет отличаться в зависимости от параметров источника:

Для пользователей с небольшим опытом проще всего выбирать аккумуляторы на 3 В. Это не потребует изготовления дополнительных устройств или схем. Можно обойтись без паяльника, применяя сигнальные элементы-скрепки. Свои варианты, как можно подключить светодиоды к батарейке, излагайте в комментариях.

Чаще всего светодиодная лента подключается через специальные блоки питания. Они понижают и выпрямляют сетевое переменное напряжение 220В до необходимых 12В или 24В, в зависимости от вида и марки изделия.

Однако можно все это дело подключить и от простой батарейки или их связки из нескольких штук.

У традиционного блока питания есть несколько не очевидных на первый взгляд недостатков:

во-первых, его нужно правильно подобрать и рассчитать соответствующую мощность

Ошибка может привести к тому, что он либо сгорит, либо лента будет тускло светить, так и не выйдя на полную яркость.

Особенно это относится к подсветке с дополнительными усилителями, контроллерами и т.п.

Плюс не забывайте про провода 220В – от распредкоробки или выключателя, которыми необходимо подключить сам источник питания.

необходимость наличия поблизости переменного напряжения 220В

Если это подсветка потолка, то постоянной головной болью становится вопрос – куда же спрятать эту совсем не миниатюрных размеров коробочку. Зачастую приходится мастерить специальную нишу.

Именно исходя из этих недостатков, многие и задумываются о подключении светодиодной подсветки через батарейки. Сразу вырисовываются преимущества такого решения:

сразу же отпадает необходимость прокладки десятков метров не нужной проводки

Однако такое подключение светодиодной ленты имеет свои ограничения. И применять его можно не везде и не всегда.

При большой длине Led ленты, например освещение по всему периметру дома или комнаты не малых размеров, все таки придется использовать обычный блок питания с традиционным сетевым напряжением 220V.

Так где же можно применять светодиодные ленты от батареек?

Это могут быть как шкафчики в спальне (с одеждой и обувью), так и на кухне (с посудой и различными кухонными принадлежностями).

Такая подсветка уже не будет портить внешний вид полотна уродливыми проводами, а только подчеркивать его красоту.

Здесь на полную сказывается главное преимущество подсветки от батареек – автономность и независимость от переменного сетевого напряжения.

Только не забывайте в этом случае использовать светодиодную ленту влагозащищенного и герметичного исполнения с защитой IP 55,65.

Дополнить варианты применения вы можете самостоятельно, в зависимости от ваших фантазий и потребности.

Самым главным условием запуска и продолжительной работоспособности светодиодной ленты от батареек, будет мощность и уровень заряда (емкость) источника питания.

При этом использовать можно любые типы и виды батареек, в том числе и аккумуляторные. Причем данный вариант даже более предпочтителен.

Заканчивается заряд, батарейку отсоединяете, подзаряжаете и пользуетесь подсветкой дальше. В большинстве своем, именно аккумуляторные модели и рекомендуется использовать на кухне и в ванной.

То есть там, где помимо светодиодного освещения, есть еще и традиционное.

Применять можно любые типы:

Главное, собрав их необходимое количество, получить требуемые 10-12 вольт.

Для подключения вам понадобятся следующие материалы:

Их суммарное напряжение при последовательном подключении должно быть от 8 до 12В. Есть модели А23, они сразу идут на 12В.

Правда хватит такой емкости на очень короткие, маломощные кусочки ленты до 0,5м. При непрерывной работе не более 30-60 минут.

Самым проблематичным моментом сборки и подключения будет пайка проводов к батарейке.

Порядок пайки следующий:

Берете кусочек наждачной бумаги или маленький напильник и аккуратно зачищаете верхний слой напыления с плюса и минуса на батарейке.

На некоторых моделях батареек даже есть отверстие, куда можно предварительно вставить проводок.

то же самое проделываете с кнопкой или тумблером

Только через него пропускаете всего один провод (плюсовой) и припаиваете его на вход тумблера. Выход пускаете на ленту.

пайку проводов на светодиодной ленте нужно выполнять с обязательным соблюдением полярности

Плюс на светодиодной ленте обычно подписывается +12V или просто ”+”. Минус – ”GND”. На RGB подсветке все цвета являются минусовыми контактами.

Чтобы сделать более универсальное устройство, вместо скрученных между собой изолентой батареек, лучше использовать, так называемую кассету или контейнер.

Это уже фактически готовый сменный корпус. Иногда даже с проводами.

Все что вам остается, это припаять тумблер к плюсовому выходу.

Просто меняете их, вытаскивая из своих посадочных мест и устанавливаете другие. Причем собрать такую схему можно на несколько уровней напряжения.

Если проводков на кассете нет, то прикупите специальные контакты.

Таким образом вам уже не придется иметь дело с пайкой проводов к самим батарейкам. Кстати, для подключения проводов к светодиодной ленте, также не обязательно иметь паяльник.

Воспользуйтесь коннекторами.

Их существует разнообразное количество. Причем не только для подключения ленты с лентой, но и для подачи на нее питания.

Как примерно высчитать, сколько времени будет работать та или иная светодиодная лента на батарейках и какие батарейки под нее лучше подобрать?

Для начала вам нужно узнать название самой ленты и какие светодиоды в ней используются. Вбиваете эту марку в гугл и ищите параметры.

Допустим, потребляемый ток одного светодиода RGB ленты, при работе одного канала (свечение красным цветом) будет 18мА. Если работают все 3 цвета, то ток уже достигает 54мА.

Далее подсчитываете, сколько таких светодиодов будет в вашей подсветке. И умножаете этот ток на их количество.

Например, при 50 диодах и свечении ленты на максимальной мощности, общий потребляемый ток будет составлять – 2700мА.

Довольно существенная величина. Такой ток могут выдать аккумуляторные батарейки 18650. Для 12 вольтовой подсветки вам понадобится собрать их в магазине минимум 3 штуки.

Емкость аккумулятора 18650 в самых популярных моделях составляет 2600мА/ч. Есть больше и меньше. Эти цифры означают – данная подсветка на батарейках 18650 при токе потребления 2600мА, будет непрерывно светиться около 1 часа.

Если потребляемый ток превышает номинальный ток разряда аккумулятора, соответственно и лента будет гореть значительно меньший временной промежуток, и наоборот.

Только при этом не забывайте, что у небольших батареек, не рекомендуется превышать ток разряда больше чем в полтора-два раза от ее емкости.

Иначе батарейки быстро испортятся.

Затратив всего немного времени можно сделать необычные украшения, которые видны не только в освещённом помещении но и в темноте, что выделит Вас среди других людей, потому что мы будем делать не обычную бижутерию, а светодиодные украшения. Следуя этой инструкции можно сделать своими руками свои уникальные светящиеся в темноте серьги, брошки или кулон со светодиодами.

Светящиеся светодиодные украшения своими руками

Материалы и инструменты которые нам понадобятся для этой самоделки:

Светящиеся светодиодные украшения своими руками

Как сделать украшения из светодиодов, процесс изготовления:

Для создания светодиодного украшения для начала распечатайте один из моих шаблонов, скачать их можно отсюда, в дальнейшем Вы можете создавать и свои собственные шаблоны со своими задумками украшений. Шаблон Вам поможет создать точную форму украшения, будь то серьги или кулон. Сейчас мы будем делать светящийся кулон.

Светящиеся светодиодные украшения своими руками

Согните латунный прут с помощью плоскогубцев по форме контура на шаблоне. Не торопитесь, сделайте это как можно ровно и красиво.

Светящиеся светодиодные украшения своими руками

Смажьте спаиваемое место флюсом и аккуратно спаяйте с помощью паяльника с оловянным припоем концы вместе, флюс поможет олову прилипать к латуни.

Светящиеся светодиодные украшения своими руками

Один совет, чтобы удерживать все детали перед пайкой на своём месте и они никуда не двигались то используйте двусторонний скотч, наклеивайте его на бумагу, а детали уже сверху него.

Поместите все светодиоды в правильные положения, и затем припаяйте их. Имейте в виду, что светодиоды имеют электрическую полярность, и размещайте их в правильном положении, чтобы они работали. Посмотрите на мой шаблон, там есть схема, объясняющая как Вам нужно их размещать.

Светящиеся светодиодные украшения своими руками

Второй совет: не используйте разные цвета светодиодов в одном ожерелье. Разные цвета светодиодов имеют разное напряжение питания, и они могут сливаться в один цвет.

Третий совет: двухсторонняя лента при нагреве теряет липкость, поэтому у Вас есть только одна попытка припаять светодиод к проволоке.

Теперь Вам нужно объединить вторые концы светодиодов вместе, поэтому согните ещё один кусок проволоки и поместите эту фигуру на ленту и припаяйте к другим концам светодиодов.

Светящиеся светодиодные украшения своими руками

Согните ещё один кусок проволоки и припаяйте сзади светодиодного украшения, это будет карман для батареи, то есть батарейный держатель.

Светящиеся светодиодные украшения своими руками

Всё готово! Теперь поместите батарею в кулон и посмотрите, как красиво он засиял!

Светящиеся светодиодные украшения своими руками

Вы можете спросить, почему нет токоограничивающего резистора и не горят ли светодиоды? Моя конструкция ювелирных светодиодных украшений использует внутреннее сопротивление батареи, то есть сама батарея не позволит сгореть светодиодам благодаря небольшому току.

Примеры других светящихся украшений которые могут стать как кулонами, серёжками со светодиодами:

Светящиеся светодиодные украшения своими руками

Рисунки других украшений, которые не попали в архив, делаются по аналогии с остальными, поэтому без подробностей:

Читайте также: