Az olvasók megnövekedett panaszai az égő LED-ek kapcsán a korábban feltöltött transzformátor nélküli kapcsolataimmal kapcsolatban 1 wattos LED meghajtó áramkör arra kényszerített, hogy egyszer és mindenkorra megoldjam a kérdést. Az áramkör itt tárgyalt áramellátási szakasza pontosan megegyezik az előző konfigurációval, kivéve a „bekapcsolási késleltetési funkció” beépítését, amelyet kizárólag én terveztem és az áramkörbe adtam az égő LED probléma orvoslásához (remélhetőleg).

A kapacitív tápegységek rohanó túlfeszültségének elnyomása

A panaszok, melyeket folyamatosan kaptam, kétségtelenül a kezdeti bekapcsolási túlfeszültség miatt következtek be, amelyek folyamatosan tönkretették az áramkör kimenetén csatlakoztatott 1 wattos LED-eket.

A fenti probléma meglehetősen gyakori az összes kapacitív tápegységnél, és a problémák sok rossz hírnevet keltettek az ilyen típusú tápegységeknél.

Ezért általában sok hobbista és akár mérnök alacsonyabb kondenzátorok mellett dönt, tartva a fenti következménytől, ha nagyobb értékű kondenzátorokat is tartalmaznak.

Szerintem azonban a kapacitív transzformátor nélküli tápegységek kiváló olcsó és kompakt AC-DC adapter áramkörök, amelyek felépítése kevés erőfeszítést igényel.

Ha a bekapcsoló túlfeszültséget megfelelően kezeljük, ezek az áramkörök makulátlanná válnak, és felhasználhatók anélkül, hogy tartanának a kimeneti terhelés, különösen egy LED károsodásától.

Hogyan alakul ki a túlfeszültség

Bekapcsolt állapotban a kondenzátor néhány mikroszekundumig rövidzárlatként működik, amíg fel nem töltődik, és csak ezután vezeti be a szükséges reaktanciát a csatlakoztatott áramkörhöz, hogy a megfelelő árammennyiség csak az áramkörhöz érjen.

Azonban a kezdeti néhány másodperces rövid állapot a kondenzátoron hatalmas túlfeszültséget okoz a csatlakoztatott sérülékeny áramkörben, és néha elegendő a kísérő terhelés elpusztításához.

A fenti helyzet hatékonyan ellenőrizhető, ha a csatlakoztatott terhelés gátolva van a kezdeti bekapcsolási sokkra való reagálásban, vagy más szavakkal kiküszöbölhetjük a kezdeti túlfeszültséget azzal, hogy a terhelést kikapcsolt állapotban tartjuk a biztonságos időszak eléréséig.

Késleltetési funkció használata

Ezt nagyon könnyen elérhetjük, ha késleltetési funkciót adunk az áramkörhöz. És pontosan ezt illesztettem bele a javasolt túlfeszültség-védett hi-wattos LED meghajtó áramkörbe.

Az ábra a szokásos módon egy bemeneti kondenzátort mutat, amelyet egy híd egyenirányító követ, amíg itt minden meglehetősen általános kapacitív tápellátás.

A következő szakasz, amely magában foglalja a két 10 K-os ellenállást, két kondenzátort, tranzisztort és a zener-diódát, a fontos késleltetési időzítő áramkör részét képezi.

“fm adó, hogyan működik ”

Az áramellátás bekapcsolásakor a két ellenállás és a kondenzátorok korlátozzák a tranzisztor vezetését addig, amíg mindkét kondenzátor teljesen fel nem töltődik, és lehetővé teszi, hogy az előfeszítő feszültség elérje a tranzisztor bázisát, és kb. 2 másodperc késés után megvilágítja a csatlakoztatott LED-et.

A zener felelős a késés két másodperces meghosszabbításáért is.

Az 1N4007 dióda a 10K ellenállások egyikén és a 100 K ellenállás a 470uF kondenzátorok egyikén keresztül segíti a kondenzátorok szabad lemerülését, miután az áramot kikapcsolták, így a ciklus minden alkalommal megismételheti a túlfeszültség-védelem működését.

Több LED-et lehet sorba kötni a teljesítmény növelése érdekében, azonban a szám nem haladhatja meg a 25 nos-t.

Kördiagramm

FRISSÍTÉS: Ebben egy fejlettebb kivitelt tárgyalunk nulla keresztezésű vezérelt túlfeszültségmentes transzformátor nélküli áramellátási áramkör

Az alábbi videók azt mutatják, hogy a LED-ek kb. Egy másodperc bekapcsolás után világítanak.

Panaszok az olvasóktól (ellenállások égnek, a tranzisztor felmelegszik)

A fenti koncepció remekül mutat, de valószínűleg nem működik jól a javasolt nagyfeszültségű kondenzátor tápellátásával.

Az áramkört sokat kell kutatni, mielőtt teljesen mentessé válna a gondoktól.

A fenti áramkörben lévő ellenállások nem képesek ellenállni a magas áramigényeknek, ugyanez vonatkozik a tranzisztorra is, amely szintén eléggé felforrósodik a folyamat során.

Végül elmondhatjuk, hogy ha a fenti koncepciót alaposan nem tanulmányozzák és kompatibilisvé teszik egy kapacitív transzformátor nélküli tápegységgel, az áramkört nem lehet gyakorlati használatba venni.

Sokkal robusztusabb és biztonságos ötlet

Annak ellenére, hogy a fenti koncepció nem működött, ez nem jelenti azt, hogy a nagyfeszültségű kapacitív tápegységek teljesen reménytelenek.

Van egy új módszer a túlfeszültség-problémák kezelésére és az áramkör hibamentesé tételére.

Ennek során sok 1N4007 diódát használunk sorban a kimeneten vagy a csatlakoztatott LE-kkel párhuzamosan.

Vessünk egy pillantást az áramkörre:

A fenti áramkört még sok hónapig tesztelni kell, ezért ezek még mindig korai napok, de nem hiszem, hogy a kondenzátor túlfeszültsége elég magas lenne ahhoz, hogy a 300 V-os, 1 amperes névleges diódákat kifújja.

Ha a diódák biztonságban maradnak, akkor a LED-ek is.

Több dióda sorozatokban helyezhető el, hogy több LED található.

Power Mosfet használata

Az első áramköri kísérlet, amely sérülékenynek tűnt az ok-okozati összefüggések miatt, hatékonyan orvosolható azáltal, hogy a BJT teljesítményét 1 amp-os mosfettel helyettesítjük, amint az a következő ábrán látható.
Mivel a mosfet feszültségvezérelt eszköz, itt a kapuáram lényegtelenné válik, és ezért a nagy értékű 1M-es ellenállás tökéletesen működik, a magas érték biztosítja, hogy az ellenállás az első bekapcsoláskor ne melegedjen fel és ne égjen el. Ez megkönnyíti egy viszonylag kis értékű kondenzátor használatát is a szükséges késleltetett ON túlfeszültség-csökkentő funkcióhoz.

Egy kis vizsgálat feltárta, hogy az első diagramban szereplő nagyfeszültségű tranzisztorra valójában nincs szükség, inkább nagyáramú Darlington TIP122 tranzisztorra cserélhető, amint az a következő ábrán látható.

A kondenzátorból származó nagyfeszültség-túlfeszültség hatástalanná válik a tranzisztor és a LED-ek nagy áramértékeivel szemben, és nem okoz károsodást, valójában arra kényszeríti a nagyfeszültséget, hogy a LED-ek és a tranzisztor meghatározott megengedett biztonságos határértékeire csökkenjen.

A TIP122 lehetővé teszi egy nagy értékű alapellenállás használatát is, biztosítva ezzel azt, hogy az idő múlásával ne melegedjen fel és ne fújjon le, és lehetővé teszi egy kis értékű kondenzátor beépítését a tranzisztor aljába a szükséges késleltetett bekapcsolási hatás.