W poście szczegółowo wyjaśniono, jak zbudować 3 proste żarówki LED, używając wielu diod LED połączonych szeregowo i zasilając je przez obwód zasilania pojemnościowego

AKTUALIZACJA :

Po przeprowadzeniu wielu badań w dziedzinie tanich żarówek LED mogłem w końcu opracować uniwersalny, tani, ale niezawodny obwód, który zapewnia niezawodne bezpieczeństwo serii LED bez konieczności stosowania kosztownej topologii SMPS. Oto gotowy projekt dla was wszystkich:

Universal Design, opracowany przez Swagatam

Wystarczy wyregulować potencjometr, aby ustawić moc wyjściową zgodnie z całkowitym spadkiem ciągu serii LED w przód.

Oznacza to, że jeśli całkowite napięcie serii LED wynosi, powiedzmy, 3,3 V x 50nos = 165 V, wyreguluj potencjometr, aby uzyskać ten poziom wyjściowy, a następnie połącz go z łańcuchem LED.

Spowoduje to natychmiastowe oświetlenie diod LED przy pełnej jasności i przy całkowitym zabezpieczeniu przed przepięciem i przetężeniem lub przepięciami.

R2 można obliczyć za pomocą wzoru: 0.6 / Max limit prądu LED

Dlaczego warto używać diod LED

Obecnie diody LED są wprowadzane na ogromną skalę do wszystkiego, co może obejmować światła i iluminacje.
Białe diody LED stały się szczególnie popularne ze względu na ich mały rozmiar, spektakularne możliwości oświetleniowe i wysoką wydajność przy zużyciu energii. W jednym z moich wcześniejszych postów omówiłem, jak wykonać super prosty obwód światła z lampą LED, tutaj koncepcja jest dość podobna, ale produkt jest nieco inny ze swoimi specyfikacjami.
Omawiamy tutaj wykonanie prostej żarówki LED SCHEMAT OBWODÓW. Przez słowo „żarówka” mamy na myśli kształt jednostki, a sekcje montażu będą podobne do zwykłej żarówki, ale w rzeczywistości cały korpus „ żarówka ”obejmowałaby dyskretne diody LED zamontowane rzędami na cylindrycznej obudowie.
Cylindryczna obudowa zapewnia właściwe i równe rozprowadzenie generowanego światła na całe 360 stopni, dzięki czemu całe pomieszczenie jest równomiernie oświetlone. Poniższy rysunek wyjaśnia, w jaki sposób należy zainstalować diody LED na proponowanej obudowie.

Objaśniony tutaj obwód żarówki LED jest bardzo łatwy do zbudowania, a obwód jest bardzo niezawodny i trwały.

Dość inteligentna funkcja ochrony przeciwprzepięciowej zawarta w obwodzie zapewnia idealne ekranowanie urządzenia przed wszystkimi przepięciami przy włączaniu zasilania.

Jak działa obwód

Schemat przedstawia jedną długą serię diod LED połączonych jedna za drugą, tworząc długi łańcuch diod LED.
Mówiąc dokładniej, widzimy, że zastosowano zasadniczo 40 diod LED, które są połączone szeregowo. Właściwie dla wejścia 220 V prawdopodobnie można by zastosować około 90 diod LED szeregowo, a dla wejścia 120 V wystarczyłoby około 45.
Liczby te uzyskuje się przez podzielenie wyprostowanego 310 V DC (z 220 V AC) przez napięcie przewodzenia diody LED.
Dlatego 310 / 3,3 = 93 liczby, a dla wejść 120 V jest obliczane jako 150 / 3,3 = 45 liczb. Pamiętaj, że w miarę zmniejszania liczby diod LED poniżej tych liczb ryzyko przepięcia podczas włączania rośnie proporcjonalnie i odwrotnie.
Obwód zasilający używany do zasilania tego układu pochodzi z kondensatora wysokonapięciowego, którego wartość reaktancji jest zoptymalizowana pod kątem obniżania wysokiego prądu wejściowego do niższego prądu odpowiedniego dla obwodu.
Dwa rezystory i kondensator na dodatnim zasilaniu są ustawione tak, aby tłumić początkowy skok napięcia przy włączaniu i inne fluktuacje podczas wahań napięcia. W rzeczywistości rzeczywista korekcja przepięć jest wykonywana przez C2 wprowadzony za mostkiem (pomiędzy R2 i R3).
Wszystkie chwilowe przepięcia są skutecznie zatapiane przez ten kondensator, zapewniając czyste i bezpieczne napięcie dla zintegrowanych diod LED na kolejnym etapie obwodu.

OSTRZEŻENIE: OBWÓD PRZEDSTAWIONY PONIŻEJ NIE JEST ODIZOLOWANY OD SIECI SIECIOWEJ, W ZWIĄZKU Z CZYM JEST NIEBEZPIECZNY DOTYK W POZYCJI ZASILANIA.

Schemat obwodu nr 1

obwód żarówki led za pomocą kondensatora wysokiego napięcia

Lista części

R1 = 1M 1/4 wata
R2, R3 = 100 omów 1 wat,
C1 = 474 / 400V lub 0,5uF / 400V PPC
C2, C3 = 4,7 uF / 250 V.
D1 --- D4 = 1N4007
Wszystkie diody LED = białe wejście typu słomkowego 5 mm = sieć 220/120 V ...

Powyższy projekt nie ma prawdziwej ochrony przed przepięciami i dlatego może być poważnie podatny na uszkodzenia w dłuższej perspektywie ... w celu zabezpieczenia i zagwarantowania projektu przed wszelkiego rodzaju wzrost i stany nieustalone

Diody LED w omawianym powyżej obwodzie lamp LED można również zabezpieczyć, a ich żywotność zwiększyć, dodając diodę Zenera wzdłuż linii zasilających, jak pokazano na poniższym rysunku.

Wyświetlana wartość Zenera to 310 V / 2 waty i jest odpowiednia, jeśli światło LED zawiera około 93 do 96 V. W przypadku mniejszej liczby ciągów diod LED po prostu zmniejsz wartość Zenera zgodnie z całkowitym obliczeniem napięcia przewodzenia ciągu diod LED.

Na przykład, jeśli używany jest ciąg 50 diod LED, pomnóż 50 przez spadek do przodu każdej diody LED, który wynosi 3,3 V, co daje 50 x 3,3 = 165 V, dlatego zener 170 V zapewni dobrą ochronę diody LED przed wszelkiego rodzaju skokami lub wahaniami napięcia. ...i tak dalej

Klip wideo pokazujący obwód obwodu LED za pomocą 108 numerów diod LED (dwa ciągi serii 54 diod LED połączone równolegle)

Żarówka LED o dużej mocy wykorzystująca 1 watowe diody LED i kondensator

Prostą żarówkę LED o dużej mocy można zbudować przy użyciu szeregowych diod LED o mocy 3 lub 4 nosa 1 W, chociaż diody LED działałyby tylko z 30% wydajnością, nadal oświetlenie będzie zadziwiająco wysokie w porównaniu ze zwykłymi diodami LED 20 mA / 5 mm, jak pokazano poniżej .

“porównaj i porównaj silniki i generatory ”

Obwód żarówek LED wykorzystujący 1 watowe diody LED

Ponadto nie będziesz potrzebować radiatora do diod LED, ponieważ działają one przy zaledwie 30% ich rzeczywistej pojemności.

Podobnie, łącząc 90 nono 1 watowych diod LED w powyższym projekcie, można uzyskać 25-watową, bardzo jasną, bardzo wydajną żarówkę.

Możesz pomyśleć, że uzyskanie 25 watów z 90 diod LED jest „nieefektywne”, ale w rzeczywistości tak nie jest.

Ponieważ te 90 nono 1-watowych diod LED działałoby przy 70% mniejszym natężeniu prądu, a zatem przy zerowym poziomie naprężenia, co pozwoliłoby im działać prawie wiecznie.

Następnie mogłyby one wygodnie pracować bez radiatora, więc całą konstrukcję można by skonfigurować w bardzo kompaktową jednostkę.

Brak radiatora oznacza również minimalny wysiłek i czasochłonność konstrukcji. Wszystkie te korzyści sprawiają, że ta 25-watowa dioda LED jest bardziej wydajna i opłacalna niż tradycyjne podejście.

Schemat obwodu nr 2

Regulacja napięcia kontrolowana przez przepięcia

Jeśli potrzebujesz ulepszonej lub potwierdzonej kontroli przepięć i regulacji napięcia dla żarówki LED, możesz zastosować następujący regulator bocznikowy z powyższą 3-watową konstrukcją LED:

Klip wideo:

Na powyższych filmach celowo migotałem diodami LED, skręcając przewód zasilający, aby sprawdzić, czy obwód jest w 100% odporny na przepięcia.

Obwód półprzewodnikowej żarówki LED ze sterowaniem ściemniaczem za pomocą układu scalonego IRS2530D

Prosty, ale wydajny obwód kontrolera LED półprzewodnikowego bez transformatora sieciowego jest tutaj wyjaśniony przy użyciu pojedynczego sterownika mostkowego IC IRS2530D.

Wysoce zalecane dla Ciebie: Prosty, niezawodny, nieizolowany sterownik LED - Nie przegap tego, w pełni przetestowane

“Schemat obwodu kontrolera ładowania mppt ”

Wprowadzenie

Zwykle obwody sterujące diodami LED są oparte na zasadzie „buck boost” lub „flyback”, gdzie obwód jest skonfigurowany do wytwarzania stałego prądu stałego do oświetlania serii diod LED.

Powyższe układy sterowania diodami LED mają swoje wady i zalety, w których zakres napięcia roboczego i ilość diod na wyjściu decyduje o sprawności układu.

Na powyższe typologie wpływają również inne czynniki, takie jak to, czy diody LED są umieszczone równolegle, czy szeregowo, lub czy muszą być przyciemnione, czy nie.

Te względy sprawiają, że te obwody sterujące diodami LED są dość ryzykowne i skomplikowane. Obwód opisany tutaj wykorzystuje inne podejście i opiera się na rezonansowym trybie aplikacji.

Chociaż obwód nie zapewnia bezpośredniej izolacji od wejściowego prądu przemiennego, ma cechy sterowania wieloma diodami LED o poziomach prądu do 750 mA. Proces miękkiego przełączania w obwodzie zapewnia większą wydajność urządzenia.

Jak działa kontroler LED

Zasadniczo, beztransformatorowy obwód sterowania diodami LED jest zaprojektowany wokół układu sterowania ściemniaczem świetlówek IRS2530D. Schemat obwodu pokazuje, jak okablowano układ scalony i jak zmodyfikowano jego wyjście do sterowania diodami LED zamiast zwykłej lampy fluorescencyjnej.

Zwykły stopień podgrzewania wymagany dla lampy rurowej wykorzystywał zbiornik rezonansowy, który jest teraz skutecznie zastąpiony obwodem LC odpowiednim do sterowania diodami LED. Ponieważ prąd na wyjściu jest prądem zmiennym, konieczne stało się zastosowanie prostownika mostkowego na wyjściu, co sprawia, że upewnić się, że prąd stale przepływa przez diody LED podczas każdego cyklu przełączania częstotliwości.

Pomiar prądu przemiennego odbywa się za pomocą rezystora RCS, umieszczonego na wspólnej i dolnej części prostownika, co zapewnia natychmiastowy pomiar amplitudy wyprostowanego prądu LED AC. Pin DIM układu scalonego otrzymuje powyższy pomiar AC przez rezystor RFB i kondensator CFB.

Pozwala to pętli regulacji ściemniacza układu scalonego na śledzenie amplitudy prądu diody LED i reguluje ją poprzez natychmiastową zmianę częstotliwości półmostkowego obwodu przełączającego, tak aby napięcie na diodzie LED utrzymywało prawidłową wartość RMS.

Pętla ściemniacza pomaga również w utrzymaniu stałego prądu diody LED niezależnie od napięcia linii, prądu obciążenia i zmian temperatury. Niezależnie od tego, czy podłączona jest pojedyncza dioda LED, czy grupa szeregowo, układ scalony zawsze utrzymuje prawidłowe parametry diody.

Alternatywnie konfiguracja może być również wykorzystana jako wysokoprądowy beztransformatorowy obwód zasilania.