一、電路設(shè)計(jì)

　　超高亮LED燈需要至少3.3V的電壓才能保證足夠的亮度，但是對于只有1.2V鎳氫電池而言，如何才只能用一節(jié)電池來保證其工作呢。因此，首要任務(wù)是提高電壓，將電壓提升到工作電壓。常見的升壓電路有高頻振蕩電路和電磁感應(yīng)升壓電路。下面是兩種常見的電路。如圖1和圖2所示。

　　圖1的電路使用一個脈沖小變壓器，功率管VT3將高頻振蕩信號放大，加在L1通過變壓器T直接升壓。

　　圖2是利用電感的自感高壓來實(shí)現(xiàn)對電壓的提升。當(dāng)振蕩信號輸入晶體管VT3的基極時，VT3將周期性地飽和、截止。當(dāng)飽和時，電感L通電，將電能轉(zhuǎn)化為磁能儲存在電感中，此時二極管不導(dǎo)通，C3在上一環(huán)節(jié)中儲存的能量釋放，對負(fù)載供電；當(dāng)VT3截止時，由于自身特性電感將產(chǎn)生下正上負(fù)的自感電動勢。此時二極管VD導(dǎo)通，該自感電動勢與電源電動勢疊加，向電容C3充電和負(fù)載供電，由于兩個電動勢正串?？梢缘玫奖入娫催€要高的電壓，具體大小主要由負(fù)載和VT3飽和時電感L通過的電流之比確定。

　　這兩種電路都可以將1.2V升高到3.3V以上，種電路如果在變壓器上加繞正反饋線圈。可以免去振蕩電路。使電路更加簡潔。但使用這種電路計(jì)算較復(fù)雜。輸出功率較難調(diào)節(jié)，變壓器的繞制也有些麻煩。第二種只需一個小電感。電感量也沒有較大的要求，調(diào)節(jié)電感的驅(qū)動電流，就能方便地調(diào)節(jié)輸出電壓。因此采用第二種電路。

　　振蕩電路采用圖3所示的電路，雖然能在1.2V電壓下正常工作的振蕩電路有不少，但經(jīng)實(shí)踐證明，圖3的電路制作容易，計(jì)算簡單。成功率高。振蕩頻率也容易確定。而且。調(diào)節(jié)R4的大小，就能在不影響信號頻率的前提下調(diào)節(jié)信號的幅度，因此采用這種電路產(chǎn)生一個高頻方波脈沖為升壓電路做準(zhǔn)備。這樣一來，電路設(shè)計(jì)完成，由圖2和圖3共同組成。

　　二、參數(shù)的計(jì)算

　　關(guān)于電路參數(shù)計(jì)算，關(guān)鍵在于功率。電感通電后，儲存的電能為E=LI2/2，設(shè)f為方波的頻率，1a內(nèi)開關(guān)管將導(dǎo)通f次，這樣。電感每秒儲存的電能為W=f×E，設(shè)這些能量轉(zhuǎn)化向負(fù)載的效率為η，那么輸出功率為P=η×W+Po，Po為電源直接向負(fù)載供電的功率(因?yàn)殡娫磁c自感高壓疊加。必須考慮這一點(diǎn))。

　　現(xiàn)進(jìn)行估算。驅(qū)動一個LED約要100mW。電源的Po約為20mW。為了保證供給，按P=100mW計(jì)算。取η=80％，再隨便找一個幾百uH的電感，如500 uH：另一方面，根據(jù)能量守恒。3.3V約為1.2V的3倍。再由于效率問題。電感的驅(qū)動電流差不多要LED工作電流的3-4倍，就取為120mA，這樣一來。便可算出振蕩頻率為34kHz左右，這樣，取R=2kΩ，C=0.01 uF便能達(dá)到要求。確定參數(shù)時。頻率可高不可低，電感寧大勿小，這樣才能保證輸出功率足夠大，才能有足夠的調(diào)節(jié)空間。

　　三、制作過程

　　電路比較簡單。元件在2×2cm的板上。只要操作無誤，接通電源電路就能工作。先不要接上LED，用萬用表測出輸出電壓，這時候，調(diào)節(jié)R4的大小，R4越大，輸出電壓越小。反之亦然，當(dāng)輸出電壓在3.2V左右時，可接上LED，再調(diào)節(jié)R4的大小，使其足夠亮，注意，不可讓LED兩端的電壓超過3.6V，否則有可能燒毀LED。這樣一來，電路便調(diào)試完成。