超高亮度LED手电筒的原理及制作

一．电路原理及特点

超高亮度LED手电筒原理电路图见附图所示。图中VT、R和T构成高频脉冲振荡器，将1.5V直流电源逆变成为高频脉冲交流电．经脉冲变压器T升压后，再通过VD和C整流、滤波成为较高的直流电压，点亮LED。实际上，这个直流变换器是一种自激振荡反激式直流变换器。工作原理如下：

接通电源后，电源通过L1b和R向VT提供基极电流，VT开始导通，集电极电流Ic增大，VT逐渐饱和导通。这时L2感应出电压，但是电压极性是上负下正，VD不能导通，电源能量转变成为电磁能，存储在脉冲变压器T中：VT饱和后，由于电感中的电流不能突变，使得Ic下降，L2上感应出较高上正下负的电压，此时VD导通，向C充电，进而点亮LED，电感磁能又变换为电能供给负载（LED）。VT相当于一个开关，T是储能元件，VT交替导通和截止，低压直流电源就被升压成为高压直流电，这就是直流变换器的工作原理。

二、元件的选用和调试

电路中，脉冲变压器T是关键元件，要用高导磁率磁环绕制，这是一种功率铁氧体，具有适应高频大功率的特点，可以从旧节能灯电子镇流器或旧电脑主板上拆取磁环，一般都是高导磁率的，可以满足要求。宜选用大点的磁环，太小的磁环线圈不容易绕下，L1使用普通单股绝缘导线绕10匝，在6匝处抽头，将L1分成L1a（6匝）和L1b（4匝）两段，L2用同样的导线绕10～12匝，单股绝缘导线若不好绕，也可用高强度漆包线绕制。

VT选用电子镇流器中常用的3DD13003或者MJE13003，要求HFE≥20，R选用100Ω普通金膜电阻．VD选用IN4148开关管，如果用高频整流管FR107那就更好了。LED选用直径8mm～10mm的LED，若用普通的5mm LED，可用2～3只并联使用，要挑选性能参数一致性好的LED管，以防亮度不均匀。

由于电路简单、使用元件少，所以不必使用印刷电路板，直接用元件搭接就可以了，也可用刀刻出一小块印刷电路板，安装在手电筒中。

T的绕组同名端不能接错，同名端已在电路中用黑点标出，L1和L2的同名端是L1和L2绕制时的起始端。电路焊接好后，必须认真检查一下，确认电路无误后方可接通电源调试。调试很简单，将万用表电流挡串接入电源，调节到总电流在100mA左右即可，如果电流太大，可能是VT的放大倍数太小或者T的磁环不合格所致，需要更换。

本电路还可以用于1.5v电源的教学用激光发射器（电子教鞭）和市售的一些LED小台灯。如果在本电路中使用更大的磁环，增加L1和L2的匝数，提高L2与L1的匝数比，VT换成3DD13005等更大的功率管，VD和C换成耐压更高的，电源电压提高到9v～12v，改进后的电路可以作为简单的直流高压发生器。