5 egyszerű 1 wattos LED meghajtó áramkör

1) kicsi 1 wattos SMPS LED meghajtó

Az első, a legajánlottabb kivitelben egy SMPS LED meghajtó áramkört vizsgálunk, amely 1 wattos LED-től 12 wattig terjedő nagy teljesítményű LED-ek meghajtására használható. Közvetlenül bármilyen háztartási 220 V-os vagy 120 V-os váltakozó áramú hálózati aljzatról vezethető.

Bevezetés

Az első terv egy kicsi, nem szigetelt SMPS buck átalakító kialakítást (nem szigetelt terhelési pont) magyaráz, amely nagyon pontos, biztonságos és könnyen felépíthető áramkör. Tanuljuk meg a részleteket.

Főbb jellemzői

A javasolt smps LED meghajtó áramkör rendkívül sokoldalú és kifejezetten alkalmas nagy wattos LED-ek vezetésére.

Azonban a nem izolált topológia nem nyújt biztonságot az áramkör LED oldalán lévő áramütésektől.

A fenti hátrányon kívül a áramkör hibátlan és gyakorlatilag védve van a hálózati túlfeszültséggel kapcsolatos minden lehetséges veszélytől.

Bár egy nem szigetelt konfiguráció kissé nemkívánatosnak tűnhet, megkönnyíti a kivitelezőt az E-magok komplex primer / szekunder szakaszainak tekercselésében, mivel az itt található transzformátort néhány egyszerű ferritdob típusú fojtóval cserélik ki.

Az összes funkció végrehajtásáért itt a fő alkatrész az ST microelectronics IC VIPer22A készüléke, amelyet kifejezetten ilyen kicsi transzformátor nélküli kompakt 1 wattos LED meghajtó alkalmazások.

Kördiagramm

Kép jóvoltából: © STMicroelectronics - Minden jog fenntartva

Áramkör működtetése

Ennek az 1 wattról 12 wattos LED-meghajtónak az áramköri működése az alábbiak szerint értelmezhető:

A 220V vagy 120V AC bemeneti hálózat félhullámú, D1 és C1 egyenirányítóval egyenirányítva.

A C1 az L0 és C2 induktivitással együtt pite szűrőhálózatot alkot az EMI-zavarok megszüntetésére.

A D1-et előnyösen két diódával kell helyettesíteni, hogy fenntartsák a C1 és C2 által generált 2kv-os tüske-töréseket.

Az R10 bizonyos szintű túlfeszültség-védelmet biztosít, és katasztrófa esetén biztosítékként működik.

Amint az a fenti kapcsolási rajzon látható, a C2-es feszültséget az IC belső mosfet-elvezetésére alkalmazzák az pin5-től pin8-ig.

A VIPer IC beépített állandó áramforrása 1mA áramot juttat az IC pin4-be, amely egyben az IC Vdd csapja is.

Körülbelül 14,5 V feszültségnél Vdd-nél az áramforrások kikapcsolnak, és az IC áramkört oszcillációs módba kényszerítik, vagy megkezdik az IC impulzusát.

Az Dz, C4 és D8 komponensek áramkörszabályozó hálózattá válnak, ahol a D8 a szabadonfutási periódusban és amikor D5 előre van előfeszítve, a C4-et a csúcsfeszültségig tölti fel.

A fenti műveletek során az IC forrása vagy referenciája a föld alatt körülbelül 1 V-ra van állítva.

Az 1 watt és 12 watt közötti LED meghajtó áramkörének részleteiről átfogó információkért olvassa el az ST microelectronics alábbi pdf adatlapját.

AD TASHEET

2) Transzformátor nélküli kapacitív tápegység használata

Az alábbiakban ismertetett következő 1 wattos LED-meghajtó bemutatja, hogyan lehet felépíteni néhány egyszerű, 220 V-os vagy 110 V-os működtetést 1 wattos LED meghajtó áramkör, ez nem kerül többe 1/2 dollárba, kivéve természetesen a LED-et.

Már megbeszéltem kapacitív típusú tápegység pár oszlopban, mint például a LED-es csőfény-áramkörben és a transzformátor nélküli áramellátási áramkörben, a jelenlegi áramkör ugyanazt a koncepciót használja a javasolt 1 wattos LED-ek meghajtására is.

Áramkör működtetése

A kapcsolási rajzon egy nagyon egyszerű kapacitív áramellátási áramkört látunk egy 1 wattos LED vezetésére, amely a következő pontokkal érthető.

A bemeneten lévő 1uF / 400V kondenzátor alkotja az áramkör szívét, és az áramkör fő áramkorlátozó komponenseként működik. Az áramkorlátozó funkció biztosítja, hogy a LED-re alkalmazott feszültség soha ne haladja meg az előírt biztonságos szintet.

Bár a nagyfeszültségű kondenzátoroknak van egy komoly problémájuk, ezek nem korlátozzák, vagy nem képesek gátolni a kezdeti bekapcsolt hálózati áramellátást rohanás közben, ami bármely elektronikus áramkör LED-jéhez végzetes lehet.
Ha egy 56 Ohm-os ellenállást adunk a bemenethez, az segít néhány károsodás-elhárítási intézkedés bevezetésében, de ez önmagában mégsem képes teljes mértékben biztosítani az érintett elektronikát.

Egy MOV minden bizonnyal megtenné, és mi lesz a termisztorral is? Igen, a termisztor is örvendetes javaslat lenne.
De ezek viszonylag drágább oldalon állnak, és a javasolt kialakítás olcsó változatát vitatjuk meg, ezért szeretnénk kizárni mindent, ami a teljes költségig meghaladja a dollárjelet.

Szóval gondoltam egy innovatív módszert arra, hogy egy MOV-ot lecseréljünk egy közönséges, olcsó alternatívára.

Mi a MOV funkciója

A kezdeti nagyfeszültség / áram törését úgy kell földbe süllyeszteni, hogy földelni lehessen, mielőtt ebben az esetben elérné a LED-et.

Nem végezné ugyanazt a funkciót egy nagyfeszültségű kondenzátor, ha a LED-en keresztül csatlakozik. Igen, ez biztosan ugyanúgy működne, mint egy MOV.

Az ábra egy másik nagyfeszültségű kondenzátor behelyezését mutatja közvetlenül a LED-en, amely bekapcsolja a feszültség-túlfeszültség pillanatnyi beáramlását az áramellátás bekapcsolása közben, ezt töltés közben teszi, és így a teljes kezdeti feszültséget sürgősen elsüllyeszti, ezzel minden kétséget kiváltva. egy kapacitív típusú tápegység egyértelműen világos.

Az ábrán látható végeredmény egy tiszta, biztonságos, egyszerű és olcsó 1 wattos LED-meghajtó áramkör, amelyet bármely eletronikus hobbista otthon építhet, és személyes örömökhöz és hasznossághoz használható.

VIGYÁZAT: Az alábbiakban bemutatott áramkör nincs elkülönítve a hálózati tápfeszültségektől, ezért rendkívül veszélyes, ha erőteljes helyzetbe kerül.

Kördiagramm

MEGJEGYZÉS: A fenti diagramban a LED 12 V 1 watt az alábbiak szerint:

A fent bemutatott egyszerű, 1 wattos vezető meghajtó áramkörben a két 4,7uF / 250 kondenzátor és a 10 ohmos ellenállások egyfajta „sebességmegszakítót” képeznek az áramkörben, ez a megközelítés segít megállítani a kezdeti bekapcsolási túlfeszültség-beindulást, ami viszont segít megvédeni a LED-et a sérülésektől.

Ez a szolgáltatás lecserélhető egy NTC-re, amely népszerű a túlfeszültség-csökkentő funkcióik miatt.

A kezdeti túlfeszültség-beindítási probléma megoldásának ez a fokozott módja lehet az, ha egy NTC termisztort sorba kötünk az áramkörrel vagy a terheléssel.

Kérjük, nézze meg a következő linket, hogy megtudja, hogyan építsen be egy NTC hőmérőt a javasolt 1 wattos LED meghajtó áramkörbe

A fenti áramkör a következő módon módosítható, azonban a fény kissé veszélybe kerülhet.

A kezdeti túlfeszültség-beindulási probléma megoldásának jó módja az, ha egy NTC termisztort sorba kötünk az áramkörrel vagy a terheléssel.

Kérjük, nézze meg a következő linket, hogy megtudja, hogyan építsen be egy NTC hőmérőt a javasolt 1 wattos LED meghajtó áramkörbe

https://homemade-circuits.com/2013/02/using-ntc-resistor-as-surge-suppressor.html

3) Stabilizált 1 wattos LED meghajtó kapacitív tápegységgel

Mint látható, az 1N4007 diódák 6nos-ját használják a kimeneten, előre torzított módban. Mivel minden dióda 0,6 V-os esést produkál magában, 6 dióda összesen 3,6 V-os csökkenést eredményez, ami éppen megfelelő feszültségmennyiség a LED számára.

Ez azt is jelenti, hogy a diódák a tápfeszültség maradékát a forrás tp földről tolják el, és így tökéletesen stabilizálják és biztonságosan tartják a LED tápellátását.

Egy másik stabilizált 1 wattos kapacitív meghajtó áramkör

A következő MOSFET vezérlésű kialakítás valószínűleg a legjobb univerzális LED meghajtó áramkör, amely 100% -os védelmet biztosít a LED-nek minden típusú veszélyes helyzetben, például hirtelen túlfeszültség, túláram vagy túlfeszültség esetén.

A fenti áramkörrel összekapcsolt 1 wattos LED körülbelül 60 Lumen fényerősséget képes előállítani, ami megfelel egy 5 wattos izzólámpának.

Képek prototípusa

A fenti áramkör a következő módon módosítható, azonban a fény kissé veszélybe kerülhet.

4) 1 Wattos LED meghajtó áramkör 6 V-os akkumulátorral

Amint az a negyedik ábrán látható, a koncepció alig használ áramkört, vagy inkább nem tartalmaz hi-end aktív komponenst az 1 wattos LED vezetésének szükséges megvalósításához.

Az egyetlen aktív eszköz, amelyet a javasolt legegyszerűbb 1 wattos LED meghajtó áramkörben alkalmaznak, néhány dióda és egy mechanikus kapcsoló.

A feltöltött akkumulátor kezdeti 6 voltját a szükséges 3,5 voltos határértékre ejtjük azáltal, hogy az összes diódát sorban tartjuk vagy a LED tápfeszültségének útjában tartjuk.

Mivel az egyes diódák 0,6 voltot esnek rajta, mind a négy együttesen csak 3,5 voltot engedi elérni a LED-et, biztonságosan, mégis fényesen világítva.

Amint a LED megvilágítása csökken, a dióda megkerülése a kapcsoló segítségével a LED fényerejének helyreállításához történik.

A diódák használatával a LED-ek feszültségszintje csökken, így biztos lehet abban, hogy az eljárás nem oszlat el hőt, és ezért nagyon hatékony lesz az ellenálláshoz képest, amely egyébként sok hőt vezetne el a folyamatban.

5) Világítson meg 1 Wattos LED-et egy 1,5 V-os AAA cellával

Az 5. kivitelben tanuljuk meg, hogyan lehet egy 1 wattos LED-et 1,5 AAA cellával világítani ésszerű ideig.Az áramkör nyilvánvalóan a hajtásvezérlő technológián alapszik, más bölcs ilyen hatalmas terhelést és ilyen minimális forrást elképzelhetetlen.

Az 1 wattos LED viszonylag hatalmas, összehasonlítva egy 1,5 V-os AAA cellás forrással.

Egy 1 wattos LED-nek legalább 3 voltos tápellátásra van szüksége, ami kétszerese a fenti cellaminősítésnek.

Másodsorban egy 1 wattos LED működéséhez 20-350 mA áram szükséges, 100 mA pedig tekintélyes áram e könnyű gépek vezetéséhez.

Ezért a fenti művelethez AAA penlight cella használata nagyon távoli és kérdéses.

Az itt tárgyalt áramkör azonban mindannyiunk hibáját bizonyítja, és sikeresen hajt egy 1 wattos LED-et sok bonyodalom nélkül.

KÖSZÖNJÜK a ZETEX-nek, amiért elhozta ezt a csodálatos kis IC ZXSC310-et, amely csak néhány hétköznapi passzív alkatrészt igényel ennek a bravúrnak a megvalósításához.

Áramkör működtetése

A diagram egy meglehetősen egyszerű konfigurációt mutat, amely alapvetően egy boost átalakítót állít be.

Az 1,5 voltos bemeneti egyenáramot az IC feldolgozza nagyfrekvenciás kimenet létrehozásához.

A frekvenciát a tranzisztor és a schottky dióda kapcsolja az induktoron keresztül.

Az induktor gyors kapcsolása biztosítja a szükséges feszültségnövekedést, amely éppen megfelelővé válik a csatlakoztatott 1 wattos LED vezetéséhez.

Itt, az egyes frekvenciák befejezése során, az induktor belsejében tárolt egyenértékű energiát visszaszivattyúzzák a LED-be, ami a szükséges feszültségnövelést eredményezi, ami hosszú órákon át megvilágítja a LED-et még egy olyan forrásnál is, amely olyan kicsi, mint egy 1,5 voltos cella.

Prototípus kép

1 wattos napelemes LED-meghajtó

Ez egy iskolai kiállítási projekt, amelyet a gyerekek felhasználhatnak annak bemutatására, hogy a napenergiát hogyan lehet felhasználni egy 1 wattos LED megvilágításához.

Az ötletet Ganesh úr kérte, az alábbiak szerint:

Szia Swagatam, rátaláltam a webhelyére, és nagyon inspirálónak találom a munkáját. Jelenleg egy tudományos, technológiai, mérnöki és matematikai (STEM) programon dolgozom a 4-5 éves hallgatók számára Ausztráliában. A projekt a gyermekek tudomány iránti kíváncsiságának fokozására összpontosít, és hogyan kapcsolódik a valós alkalmazásokhoz.

A program empatikát vezet be a mérnöki tervezés folyamatában is, ahol a fiatal tanulók megismerkednek egy valódi projekttel (kontextussal), és együttműködnek iskolatársaikkal egy világi probléma megoldása érdekében. A következő három évben arra összpontosítunk, hogy megismertessük a gyermekeket az elektromosság mögött álló tudományokkal és az elektrotechnika valós alkalmazásával. Bevezetés abba, hogy a mérnökök miként oldják meg a valós problémákat a társadalom nagyobb érdekében.

Jelenleg a program online tartalmával foglalkozom, amelynek középpontjában a fiatal tanulók (4-6. Osztály) állnak, akik megtanulják az elektromosság alapjait, különös tekintettel a megújuló energiára, vagyis ebben az esetben a napenergiára. Az önálló tanulási program révén a gyerekek megtanulják és felfedezik az elektromosságot és az energiát, miközben egy valós projektben ismerkednek meg, vagyis világítást biztosítanak a világ menekülttáboraiban menedékházban tartózkodó gyermekek számára. Az öt hetes program befejeztével a gyerekeket csapatokba csoportosítva építik a napfényeket, amelyeket aztán a világ hátrányos helyzetű gyermekeinek küldnek.

Nem 4 profitot nyújtó oktatási alapítványként segítséget kérünk egy egyszerű kapcsolási rajz elrendezéséhez, amelyet fel lehetne használni egy 1 wattos napfény megépítéséhez, mint gyakorlati tevékenység az órán. Beszereztünk egy gyártótól 800 napfénykészletet is, amelyeket a gyerekek össze fognak szerezni, azonban szükségünk van valakire, aki leegyszerűsíti ezeknek a fénykészleteknek a kapcsolási rajzát, amelyeket egyszerű órákra használnak az áram, az áramkörök és az energia kiszámításához, volt, áram és a napenergia elektromos energiává alakítása.

Várom, hogy meghallgassam Önt, és folytathatom inspiráló munkáját.

Az áramkör kialakítása

Amikor egyszerű, mégis biztonságos szolárvezérlőre van szükség, elkerülhetetlenül a mindenütt jelen lévő LM317 IC-t választjuk. Itt is ugyanazt az olcsó eszközt használjuk a javasolt 1 wattos LED-es lámpa napelem segítségével történő megvalósításához.

Az áramkör teljes kialakítása az alábbiakban látható:

Gyors ellenőrzés során kiderül, hogy ha van áramszabályozás, akkor a feszültségszabályozás figyelmen kívül hagyható. Itt van egy egyszerűsített változat a fenti koncepcióhoz, csak az a használatával áramkorlátozó áramkör.