Wie funktioniert dieser DC / DC-Wandler?


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Ich habe ein paar alte Gartenleuchten mit Sonnenkollektoren in die Hände bekommen, und natürlich habe ich sie zerlegt und festgestellt, dass sie nur eine 1,5-V-Speicherzelle verwenden, um die LED zu beleuchten.

Nur zur Veranschaulichung

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich habe es geschafft, den Schaltplan von der Leiterplatte zu erhalten (ich hoffe, er ist korrekt):

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

R1 ... 10k
R2 ... 100k
R3 ... 5k1
C1 ... 100pF  (marking 101)
L1 ... 150uH  (translated from colors)
L2 ... 410uH  (translated from colors)
T1,T2 ... S8050D
D1 ... 1N5819

Ich dachte, ich würde es replizieren, um einen einfachen und billigen 1,5 V -> ~ 3 V-Wandler zu erhalten, aber ich bin mir nicht sicher, wie es funktioniert. Es gibt auch eine Logik, um es tagsüber auszuschalten und nachts einzuschalten, die ich lieber entfernen möchte.

Die R- und K-Drähte (rot und schwarz) sind mit der 1,5-V-Zelle verbunden, und die B- und K-Drähte (blau und schwarz) sind mit der Solarzelle verbunden.

Einige Ideen, vielleicht falsch:

Ich gehe davon aus, dass die Diode verhindert, dass nachts Strom durch die Solarzelle fließt, bin mir aber nicht sicher, welchen Zweck T2 hat. Könnte es sein, dass es den Konverter blockiert, wenn sich die Solarzelle im Sonnenlicht befindet?

Dann ist der Konverter natürlich ein großes Rätsel für mich, aber ich gehe einfach davon aus, dass es irgendwie funktioniert - ich bin nicht wirklich gut mit Transistoren.


Sie haben T2 festgenagelt, da durch Einschalten T1 ausgeschaltet wird.
Ignacio Vazquez-Abrams

Antworten:


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Gute Arbeit! Dies ist eine sehr minimale Schaltung. Sie haben gute Arbeit geleistet, um die Kosten niedrig zu halten. Wenn ich die Schaltung kombiniere und weiß, wie diese kleinen Lichter funktionieren, werde ich diese Antwort geben, die nicht vollständig ist. Grundsätzlich denke ich, dass Sie auf dem richtigen Weg sind.

Nachts ist die Solarzelle tot, daher ist der Strom durch R1, R2 sehr niedrig / Null. D1 ist in Sperrrichtung vorgespannt und es fließt kein Strom durch. T2 ist aus. Der Rest der Schaltung ist eine Art selbsterregender Oszillator, der so angeordnet ist, dass er während einer Polarität der Schwingung Energie in die LED abgibt.

Nehmen wir nun an, es ist Nachtzeit. T2 ist aus. D1 leitet keinen Strom. Ignorier Sie einfach. Wenn Sie mit ausgeschaltetem T1 beginnen, können Sie sehen, dass der Strom in den Induktivitäten ansteigen würde (nehmen Sie zu diesem Zeitpunkt an, dass der LED-Strom Null ist ... es dauert mehr als eine 1,2-V-Batterie, bis die weiße LED leuchtet). Die Spannung an C1 steigt an, bis T1 eingeschaltet wird. Dann steigt der Strom in L1 noch schneller an, aber der Strom in L2 nimmt ab und kehrt sich um, bis die Spannung an C1 zu niedrig ist, um T1 eingeschaltet zu halten. T1 wird also ausgeschaltet und die in L1 gespeicherte Energie wird in die LED geleitet. Währenddessen steigt die Spannung an C1 wieder an oder steigt schließlich an, wenn L2 umgedreht wird, was schließlich T1 wieder einschaltet und so weiter, bis die Batterie leer ist oder etwas kaputt geht oder die Sonne aufgeht.

BEARBEITEN Sobald die Sonne aufgeht, wird D1 in Vorwärtsrichtung vorgespannt, die Batterie wird von der Solarzelle aufgeladen und ein kleiner Strom fließt durch R1 und R2. Die Spannung an R2 bewirkt, dass T2 eingeschaltet wird, wodurch T1 kontinuierlich ausgeschaltet bleibt, wodurch die Boost- / Oszillatorschaltung unterdrückt wird. ENDE DER BEARBEITUNG

Wenn ich das betrachte, hätte ich nicht sicher sagen können, ob es funktionieren würde oder ob ich den durchschnittlichen Strom in der LED vorhersagen würde. Aber offensichtlich funktioniert es, also habe ich es nachträglich irgendwie rationalisiert. Ich mag diese Schaltung. Es ist eine interessante Möglichkeit, eine LED ohne ausgefallene Schaltkreise zu verstärken. Die Stücklistenkosten sind spottbillig. Vielen Dank für die Veröffentlichung und interessante Frage und so viel Beinarbeit!


Danke, tolle Erklärung! Jetzt kann ich mir vorstellen, wie der Oszillator funktioniert, die Leistung zwischen den Spulen fließt, es ist wirklich cool. Ich habe gerade erst angefangen, dies zu studieren. Bisher habe ich nur blindlings Schaltplänen gefolgt. Ich hoffe, dass ich bald in der Lage sein werde, solche Schaltungen zu entwerfen. Wirklich aufregendes Zeug!
MightyPork
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