Korištenje izmjenične struje sa LED diodama (dio 3) - VELIKO svjetlo: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

U članku Korištenje izmjenične struje sa LED diodama, dio 1 i dio 2, razmatrali smo načine prilagodbe izmjenične struje LED diodama bez uobičajene pretvorbe u čisti istosmjerni napon. Ovdje, u dijelu 3, kombiniramo ono što smo prije naučili kako bismo dizajnirali LED svjetlo koje je radilo izravno s izmjenične struje. Upozorenje: Naizmjenična mreža ima stotine volti i potencijalno je smrtonosna. Poduzmite sve potrebne mjere opreza prije nego počnete raditi s njim!

Korak 1: Transformator bez transformatora

Kad smo spojili LED diode na izmjenične transformatore, izračunavanje smo upotrijebili: Vac / 3,3da bismo dobili broj LED dioda koji su nam potrebni da bismo mogli pravilno rukovati napajanjem bez dodatnih otpornika i drugih dijelova. Što ako potpuno zaobiđemo transformator i razmotrimo Mrežni napon? Na neki način je jednostavnije - napon transformatora mogao bi se uvelike razlikovati ovisno o opterećenju koje smo na njega nanijeli, dok je izmjenična mreža mnogo stabilnija. Ako koristimo američki standard 110v, najprije izračunavamo vršni napon, 1,4 * 110 = 156 i možemo pronaći broj LED dioda koje može podržati: 156 / 3,3 = 47 LED diodaDakle, znači li to da ako stavimo 47 LED dioda u seriju, možemo pokrenuti cijeli niz izravno iz utičnice na 110 V AC? Odgovor je da ! Sve dok održavamo napon na svakoj LED diodi na 3,5v ili manje, on će raditi unutar svojih granica. No, ne zaboravimo da za svaki pozitivan ciklus postoji negativan ciklus! To znači da nam treba zrcalni krug kao u (1). Vau, to je užasno puno žarulja! Međutim, ako dodamo blokirajuću diodu kao u krugu (2), tada možemo sigurno upravljati našim krugom. 1N4003 može podnijeti 200 volti, što je u redu za američku struju. Za zemlje EU, čarobni broj je 103 LED diode (dvostruko ako želite koristiti oba ciklusa), a dioda za ckt (2) trebala bi biti 1N4004 ili bolja.

Korak 2: Gurkanje omotnice

Upamtite da LED diode u krugu (2) rade samo 1/2 puta jer koristimo diodu da blokiramo pola ciklusa. Kako ih možemo natjerati da zasvijetle i za drugu polovicu?

S jednostavnim dijelom koji se zove Bridge Rectifier to se može dogoditi. Ovaj uređaj je zapravo 4 diode povezane križanjem kako bi oba ciklusa išla u istom smjeru. Elektronički ventilatori to će znati kao dio kruga 'Punovalnog ispravljanja' (za razliku od poluvalnog). Uz ovaj dodatak, naše LED diode uključivat će se dvostruko češće i dobit ćemo dvostruko više svjetla od njih.

Korak 3: Vrijeme izgradnje

Dakle, možemo započeti s izgradnjom jednostavnog sve-LED + strujnog kruga za napajanje 110v mreže.

Trebat će vam: Puno bijelih LED dioda - prirodno! I TESTIRAJTE ih sve! Mrežni kabel Perfboard 1N4003 diodni ili 200voltni ispravljač mosta Prva slika je kako moj krug izgleda kad završi. Brzi pogled primijetit će da se na ploči nalaze samo 42 LED diode. Zbog potrebe za smještanjem mosta na ploči i zbog relativno stabilne prirode našeg napajanja, svjetla možemo pokrenuti malo iznad 20 mA. Most ima 4 vodiča: 2 označena (~), (+) pozitivna i (-) negativna. (~) Oni idu na AC Mains. Počnite povezivanjem mosta (+) s dužim (+) vodičem prve LED diode, a zatim kratkim vodičem povežite s dugim vodičem sljedeće LED diode. Prije lemljenja napravite 1 red, dvostruku i trostruku provjeru! Radite naniže, UVIJEK se povezujte kraće na duže. U nastavku imam dodatne slike koje prikazuju različite faze završetka. Ispišite ih kako biste lakše ožičili.

Korak 4: Gle

I ima svjetla! Zbog opasne prirode komponenti kada su priključene, obložio sam pločicu trostrukim slojem pergamentnog papira, koji ima dobru dielektričnu vrijednost i može izdržati preko 400F topline. Zatim sam montirao ploču na poklopac spremnika za vađenje, pomoću odstojnika za pjenu s DVD vretena, s izrezom za kabel za napajanje. Izlazna svjetlost jednaka je matiranoj žarulji od 40 vati, ali spremnik je jedva topao. Upamtite: Uvijek isključite strujni krug prije nego što dodirnete bilo koje izložene dijelove. Također, LED diode će raditi blizu nazivne struje, što bi moglo značiti temperature do 85 ° C na njihovim površinama.

Korak 5: Varijacije

Presvijetli? Možete kombinirati sklopove (2) i (3) kako biste našem svjetlu dali prekidač Hi/Lo. U Hi, prekidač prekida diodu tako da radi u punovalnom načinu rada kao u (3). Otvaranje prekidača dopušta struji da teče samo pola vremena, baš kao i (2). Ozi i Britanci: I vi možete koristiti LED krugove 42/47 - samo kombinirajte djelomično predstavljenu shemu američke verzije (.4uF i 1K -ohm) 2, a i vi možete napraviti AC-mrežno svjetlo sa samo 42 LED diode! Ili provjerite izračune u sljedećem koraku. O da, naše 'veliko' svjetlo je super štedljivo-radi na 110-voltnoj mreži, jedva troši 3 W. Saznajte više o načinima osvjetljenja vaše kuće s isključenim LED diodama A/ C mreže ovdje!

Korak 6: Zgrušavanje brojeva

Evo sažetka proračuna korištenih za ovaj projekt: Za siguran rad bijelih LED dioda (nominalni napon 3,3v) bez napajanja iz AC mreže bez korištenja bilo kakve regulacije (osim diodnog mosta), magični broj je: Vac * 1,4 / 3,3. To je najmanji broj LED dioda u seriji koje će raditi bez izmjeničnog napona, a da ne prelaze "ugodni" radni raspon. Izbor LED dioda može biti 20 mA ili više - SVE DOK SU sve iste vrste i pričvršćene su u nizu. Ako koristite cijeli broj LED dioda izračunatih gore, to je sve što vam treba, ali za aranžmane koji koriste manje LED dioda (ali ne manje od 30), moramo dodati kombinaciju RC -a s padom napona. R je uvijek 1K, 1Watt otpornik, dok se vrijednost C izračunava kao: Vpk = Vac * 1.4Vdd = N * 3.3, gdje je N broj bijelih LED dioda koje želimo koristiti u nizu. Iled = 0.02, struja želimo za naše LED diode. C = 1 / (2 * pi * f * (Vpk-Vdd) / Iled), gdje je f mrežna frekvencija, ali to možete pojednostaviti na: (58 / (Vpk-Vdd)) u mikrofarada (uF), a trebao bi se kretati između 0,1 i 0,5 uF. Uvjerite se da je nepolarni kondenzator. VAŽNO: Dijelovi moraju biti ocijenjeni za najmanje Vpk i imati dovoljno struje za rukovanje Iledom.