A cikk egy nagyon egyszerű 100 wattos LED izzó áramkört tárgyal, néhány nagyfeszültségű kondenzátor felhasználásával. Az egész áramkört 25 dollárnál kevesebb költséggel lehetne megépíteni.
Számos kapacitív típusú transzformátor nélküli áramellátási áramkört már tárgyaltam ebben a blogban, mindezeket azonban néhány probléma sújtja, nevezetesen az optimális áram kimenetének hiánya és a túlzott sérülékenység.
Kapacitív tápegység használata
Miután alaposan tanulmányoztam a kapacitív tápegységeket, következtetni tudtam néhány fontos dologra ezekre a konfigurációkra vonatkozóan:
A kapacitív tápegységek olyanok, mint a napelemek, amelyek hatékonyan működnek, maximális teljesítménypont-specifikációik mellett, ha nyitott áramkörű feszültségükkel működtetik őket, különben ezeknek az egységeknek az áramellátási jellemzői nagy veszteségeken mennek keresztül, és nagyon nem hatékony eredményeket hoznak.
Egyszerű szavakkal, ha nagy kapacitású kimeneteket akarunk megszerezni egy kapacitív tápegységről, az áramkört olyan terheléssel kell működtetni, amelynek feszültségigénye megegyezik a rendszer maximális teljesítményével.
Például egy 220 V-os bemenettel egy egyenirányítás után egy kapacitív tápellátás körülbelül 310 V DC kimenetet eredményez, így a 310 V névleges értékhez rendelt terhelés teljes hatékonysággal és bármely szükséges áramszint mellett működtethető, a terhelés követelményétől függően.
Ha a fenti feltétel teljesül, az aktuális bekapcsolási problémát is megoldja, mivel a terhelés 310 V feszültségen van megadva, a teljes bemeneti feszültség bekapcsolása most nincs hatással a terhelésre, és a terhelés biztonságos marad az áramkör hirtelen bekapcsolása alatt is.
A tervezés elemzése
A javasolt 100 wattos LED izzó áramkörben ugyanazt a technikát alkalmazzuk, mint a fenti szakaszokban.
Mint megbeszéltük, ha a bemenet 220V, akkor a terhelést 310V-ra kell értékelni.
1 wattos 350mA szabványos LED-ekkel ez azt jelentené, hogy 310 / 3.3 = 93 LED-et adunk sorba, ami közel 100nos.
Egyetlen 1uF / 400V kondenzátor 60mA körüli áramot termel a fent megadott 310V DC-n, ezért a szükséges 350mA eléréséhez több ilyen kondenzátort kell párhuzamosan hozzáadni, pontosabban összesen 350/60 = 5 kondenzátorhoz, ami szintén legyen egyetlen 5uF / 400V, de nem poláris típusú legyen.
An Az extra biztonság érdekében NTC termisztor is hozzáadható , bár lehet, hogy kritikusan nem szükséges.
Hasonlóképpen egy ellenállást is be lehet építeni, hogy extra biztonságot nyújtson az ingadozó feszültségi viszonyoktól.
Az ellenállás értéke megközelítőleg kiszámítható: R = Us - VFd / I = 310-306 / .35 = 10 ohm, 1 watt
Egy 120 V-os bemenethez a fenti specifikációkat egyszerűen felére kellene csökkenteni, vagyis 93 helyett 47nos LED-et használjon, a kondenzátorhoz pedig elegendő egy 5uF / 200V.
Kördiagramm
A fenti ábra további védelemben részesülhet a túlfeszültség-bekapcsolási feszültségektől és a hálózati ingadozásoktól egy 10 ohmos korlátozó ellenállás és egy zener-dióda hozzáadásával, az alábbiak szerint.
Itt a zener dióda értéke 310V, 2 watt legyen
Továbbfejlesztett kialakítás az aktuális vezérléssel
A következő áramkör bolondbiztos áramköri kialakítás, amely soha nem teszi lehetővé, hogy a LED-ek stresszes állapotba kerüljenek. A mosfet és a hozzátartozó áramszabályozás 100% állandó feszültséget és állandó áramot biztosít a csatlakoztatott LED izzó lánc számára.
A láncban lévő LED-ek száma beállítható a kiválasztott feszültségnek megfelelően, vagy fordítva a feszültség a láncban lévő LED-ek kiválasztott számának megfelelően állítható be.
Előző: Műholdas jelerősség-mérő áramkör Következő: Li-ion vészvilágítási áramkör
