1) Μικρός οδηγός LED SMPS 1 watt

Στην πρώτη σχεδίαση που είναι η πιο συνιστώμενη, μελετάμε ένα κύκλωμα οδήγησης LED SMPS το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την οδήγηση LED υψηλής ισχύος με ονομαστική τιμή μεταξύ 1 watt LED έως 12 watt. Μπορεί να οδηγηθεί απευθείας από οποιαδήποτε οικιακή πρίζα 220V AC ή 120V AC.

Εισαγωγή

Η πρώτη σχεδίαση εξηγεί ένα μικρό μη απομονωμένο σχέδιο μετατροπέα SMPS buck (μη απομονωμένο Σημείο φορτίων), το οποίο είναι πολύ ακριβές, ασφαλές και εύκολο στην κατασκευή κύκλωμα. Ας μάθουμε τις λεπτομέρειες.

Κύρια χαρακτηριστικά

Το προτεινόμενο κύκλωμα οδήγησης LED smps είναι εξαιρετικά ευέλικτο και ειδικά κατάλληλο για οδήγηση LED υψηλής ισχύος.

Ωστόσο, είναι ένα μη απομονωμένη τοπολογία δεν παρέχει ασφάλεια από ηλεκτροπληξίες στην πλευρά LED του κυκλώματος.

Εκτός από το παραπάνω μειονέκτημα, το το κύκλωμα είναι άψογο και είναι ουσιαστικά προστατευμένο από όλους τους πιθανούς κινδύνους που σχετίζονται με το κύμα.

Αν και μια μη μεμονωμένη διαμόρφωση μπορεί να φαίνεται λίγο ανεπιθύμητη, απαλλάσσει τον κατασκευαστή από την περιέλιξη σύνθετων πρωτογενών / δευτερευόντων τμημάτων σε ηλεκτρονικούς πυρήνες, καθώς ο μετασχηματιστής εδώ αντικαθίσταται με έναν απλό φραγμό τύπου τυμπάνου φερρίτη.

Το κύριο συστατικό που είναι υπεύθυνο για την εκτέλεση όλων των χαρακτηριστικών είναι το IC VIPer22A από τη μικροηλεκτρονική ST, το οποίο έχει σχεδιαστεί ειδικά για τέτοια μικρός οδηγός μικρού μεγέθους 1 Watt χωρίς μετασχηματιστή εφαρμογές.

Διάγραμμα κυκλώματος

Ευγενική προσφορά εικόνας: © STMicroelectronics - Με επιφύλαξη παντός δικαιώματος

Λειτουργία κυκλώματος

Η λειτουργία του κυκλώματος αυτού του οδηγού LED 1 watt έως 12 watt μπορεί να γίνει κατανοητή όπως αναφέρεται στο:

Το ρεύμα εισόδου 220V ή 120V AC διορθώνεται κατά μισό κύμα από D1 και C1.

Το C1 μαζί με τους επαγωγείς L0 και C2 αποτελούν ένα δίκτυο φίλτρων πίτας για την ακύρωση των διαταραχών του EMI.

Το D1 θα πρέπει κατά προτίμηση να αντικατασταθεί με δύο διόδους σε σειρά για τη διατήρηση των ριπών 2kv που δημιουργούνται από τα C1 και C2.

Το R10 εξασφαλίζει κάποιο επίπεδο προστασίας από υπερτάσεις και ενεργεί σαν ασφάλεια κατά τη διάρκεια καταστροφικών καταστάσεων.

Όπως μπορεί να φανεί στο παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος, η τάση σε C2 εφαρμόζεται στην εσωτερική αποστράγγιση mosfet του IC στο pin5 έως pin8.

Μια ενσωματωμένη πηγή συνεχούς ρεύματος του VIPer IC παρέχει ρεύμα 1mA στο pin4 του IC που είναι επίσης το Vdd pin του IC.

Στα 14,5V περίπου στο Vdd, οι τρέχουσες πηγές απενεργοποιούνται και αναγκάζουν το κύκλωμα IC σε λειτουργία ταλάντωσης ή ξεκινά παλμούς του IC.

Τα εξαρτήματα Dz, C4 και D8 γίνονται το δίκτυο ρύθμισης κυκλώματος, όπου το D8 φορτίζει το C4 στην τάση αιχμής κατά την περίοδο ελεύθερης περιστροφής και όταν το D5 είναι προκατειλημμένο προς τα εμπρός.

Κατά τη διάρκεια των παραπάνω ενεργειών, η πηγή ή η αναφορά του IC ρυθμίζεται σε περίπου 1V κάτω από το έδαφος.

Για αναλυτικές πληροφορίες σχετικά με τις λεπτομέρειες κυκλώματος του οδηγού LED 1 watt έως 12 watt, διαβάστε το ακόλουθο φύλλο δεδομένων pdf από τη μικροηλεκτρονική ST.

ΔΙΝΕΙ ΚΑΛΥΜΜΑ

2) Χρήση Χωρητικής Τροφοδοσίας Χωρίς Μετασχηματιστή

Ο επόμενος οδηγός LED 1 watt που εξηγείται παρακάτω δείχνει πώς να φτιάξετε μερικά απλά 220 V ή 110 V που λειτουργούν Κύκλωμα οδηγού LED 1 watt, αυτό θα σας κοστίσει όχι περισσότερο από 1/2 δολάριο, εκτός από το LED φυσικά.

Έχω ήδη συζητήσει χωρητικός τύπος τροφοδοσίας σε δύο θέσεις, όπως στο κύκλωμα φωτός σωλήνα LED και σε κύκλωμα τροφοδοσίας χωρίς μετασχηματιστή, το παρόν κύκλωμα χρησιμοποιεί επίσης την ίδια ιδέα για την οδήγηση του προτεινόμενου LED 1 watt.

Λειτουργία κυκλώματος

Στο διάγραμμα κυκλώματος βλέπουμε ένα πολύ απλό χωρητικό κύκλωμα τροφοδοσίας για οδήγηση 1 watt LED, το οποίο μπορεί να γίνει κατανοητό με τα ακόλουθα σημεία.

Ο πυκνωτής 1uF / 400V στην είσοδο σχηματίζει την καρδιά του κυκλώματος και λειτουργεί ως το κύριο στοιχείο περιορισμού ρεύματος του κυκλώματος. Η τρέχουσα λειτουργία περιορισμού διασφαλίζει ότι η τάση που εφαρμόζεται στο LED δεν υπερβαίνει ποτέ το απαιτούμενο επίπεδο ασφαλείας.

Ωστόσο, οι πυκνωτές υψηλής τάσης έχουν ένα σοβαρό πρόβλημα, αυτοί δεν περιορίζουν ή δεν είναι σε θέση να αναστέλλουν την αρχική τροφοδοσία του δικτύου ON σε βιασύνη, η οποία μπορεί να αποβεί μοιραία για οποιοδήποτε ηλεκτρονικό κύκλωμα LED δεν αποτελούν εξαιρέσεις.
Η προσθήκη αντίστασης 56 Ohm στην είσοδο βοηθάει στην εισαγωγή ορισμένων μέτρων ελέγχου ζημιών, αλλά ακόμα και μόνο δεν μπορεί να κάνει την πλήρη προστασία των εμπλεκόμενων ηλεκτρονικών.

Ένα MOV θα έκανε σίγουρα, επίσης τι γίνεται με ένα θερμίστορ; Ναι, ένα θερμίστορ θα ήταν επίσης μια ευπρόσδεκτη πρόταση.
Αλλά αυτά είναι σχετικά ακριβότερα και συζητάμε για μια φτηνή έκδοση για τον προτεινόμενο σχεδιασμό, οπότε θα θέλαμε να εξαιρέσουμε οτιδήποτε θα ξεπεράσει το σύμβολο του δολαρίου στο συνολικό κόστος.

Έτσι σκέφτηκα έναν καινοτόμο τρόπο αντικατάστασης ενός MOV με μια συνηθισμένη, φθηνή εναλλακτική λύση.

Ποια είναι η λειτουργία ενός MOV

Πρέπει να βυθιστεί η αρχική έκρηξη υψηλής τάσης / ρεύματος στη γείωση έτσι ώστε να είναι γειωμένη πριν φτάσει στο LED σε αυτήν την περίπτωση.

Δεν θα έκανε ο πυκνωτής υψηλής τάσης την ίδια λειτουργία εάν είναι συνδεδεμένος στο ίδιο το LED. Ναι, σίγουρα θα λειτουργούσε με τον ίδιο τρόπο όπως μια MOV.

Το σχήμα δείχνει την εισαγωγή ενός άλλου πυκνωτή υψηλής τάσης ακριβώς πάνω από το LED, το οποίο απορροφά την στιγμιαία εισροή τάσης κατά τη διάρκεια του διακόπτη τροφοδοσίας ON, το κάνει αυτό κατά τη φόρτιση και έτσι βυθίζει σχεδόν ολόκληρη την αρχική τάση βιαστικά, προκαλώντας όλες τις αμφιβολίες που σχετίζονται με χωρητικός τύπος τροφοδοσίας σαφώς καθαρός.

Το τελικό αποτέλεσμα, όπως φαίνεται στην εικόνα, είναι ένα καθαρό, ασφαλές, απλό και κύκλωμα οδήγησης LED χαμηλού κόστους 1 watt, το οποίο μπορεί να κατασκευαστεί στο σπίτι από οποιονδήποτε ηλεκτρονικό χόμπι και να χρησιμοποιηθεί για προσωπικές απολαύσεις και χρησιμότητα.

ΠΡΟΣΟΧΗ: ΤΟ ΚΥΚΛΩΜΑ ΠΟΥ ΠΑΡΕΧΟΝΤΑΙ ΔΕΝ ΑΠΟΜΟΝΩΣΕΤΑΙ ΑΠΟ ΤΑ ΚΥΡΙΑΚΑ AC, ΑΛΛΑ ΕΙΝΑΙ ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΑ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΗ ΣΤΗΝ ΙΣΧΥΟΣ ΘΕΣΗ.

Διάγραμμα κυκλώματος

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Το LED στο παραπάνω διάγραμμα είναι 12V 1 watt όπως φαίνεται παρακάτω:

Στο παραπάνω απλό κύκλωμα οδηγού 1 watt, οι δύο πυκνωτές 4.7uF / 250 μαζί με τις αντιστάσεις 10 ohm σχηματίζουν ένα είδος «διακόπτη ταχύτητας» στο κύκλωμα, αυτή η προσέγγιση βοηθά στη διακοπή της αρχικής εισόδου του διακόπτη ON, η οποία με τη σειρά της βοηθά στην προστασία του LED από το να καταστραφεί.

Αυτό το χαρακτηριστικό μπορεί να αντικατασταθεί με ένα NTC που είναι δημοφιλές για τις δυνατότητές τους που καταστέλλουν το κύμα.

Αυτός ο βελτιωμένος τρόπος αντιμετώπισης του αρχικού προβλήματος εισροής κύματος θα μπορούσε να είναι με τη σύνδεση ενός θερμίστορ NTC σε σειρά με το κύκλωμα ή το φορτίο.

Ελέγξτε τον παρακάτω σύνδεσμο για να μάθετε πώς να ενσωματώσετε ένα θερμικόister NTC στο προτεινόμενο κύκλωμα οδήγησης 1 watt LED

Το παραπάνω κύκλωμα μπορεί να τροποποιηθεί με τον ακόλουθο τρόπο, ωστόσο το φως μπορεί να είναι λίγο διακυβευμένο.

Ένας καλός τρόπος αντιμετώπισης του αρχικού προβλήματος εισροής υπερτάσεων είναι η σύνδεση ενός θερμίστορ NTC σε σειρά με το κύκλωμα ή το φορτίο.

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

3) Ένα σταθεροποιημένο πρόγραμμα οδήγησης LED 1 watt χρησιμοποιώντας χωρητικό τροφοδοτικό

Όπως μπορεί να φανεί, 6nos των 1N4007 διόδων χρησιμοποιούνται σε όλη την έξοδο, σε λειτουργία μεροληψίας προς τα εμπρός. Δεδομένου ότι κάθε δίοδος θα παρήγαγε μια πτώση 0,6V απέναντί της, οι 6 δίοδοι θα δημιουργούσαν μια συνολική πτώση 3,6V, η οποία είναι ακριβώς η σωστή ποσότητα τάσης για το LED.

Αυτό σημαίνει επίσης ότι οι δίοδοι θα αποσύρουν την υπόλοιπη ισχύ από τη γείωση της πηγής, και έτσι θα διατηρήσουν την τροφοδοσία για το LED απόλυτα σταθεροποιημένο και ασφαλές.

Ένα άλλο σταθεροποιημένο κύκλωμα οδηγού χωρητικότητας 1 watt

Η ακόλουθη ελεγχόμενη σχεδίαση MOSFET είναι ίσως το καλύτερο γενικό κύκλωμα οδήγησης LED που εγγυάται 100% προστασία για το LED από όλους τους τύπους επικίνδυνων καταστάσεων, όπως ξαφνική υπέρταση και υπερβολικό ρεύμα ή ρεύμα κύματος.

Ένα LED 1 watt συνδεδεμένο με το παραπάνω κύκλωμα θα μπορούσε να παράγει περίπου 60 Lumens έντασης φωτός, ισοδύναμο με μια λάμπα πυρακτώσεως 5 watt.

Πρωτότυπες εικόνες

4) Κύκλωμα οδηγού LED 1 Watt με μπαταρία 6V

Όπως φαίνεται στο τέταρτο διάγραμμα, η ιδέα δεν χρησιμοποιεί καθόλου κύκλωμα ή μάλλον δεν ενσωματώνει κανένα ενεργό εξάρτημα hi-end για την απαιτούμενη εφαρμογή οδήγησης LED 1 watt.

Οι μόνες ενεργές συσκευές που έχουν χρησιμοποιηθεί στο προτεινόμενο απλούστερο κύκλωμα LED 1 watt είναι μερικές διόδους και ένας μηχανικός διακόπτης.

Τα αρχικά 6 βολτ από μια φορτισμένη μπαταρία πέφτουν στο απαιτούμενο όριο 3,5 βολτ διατηρώντας όλες τις διόδους σε σειρά ή στη διαδρομή της τάσης τροφοδοσίας LED.

Δεδομένου ότι κάθε δίοδος πέφτει 0,6 βολτ απέναντί της, και οι τέσσερις μαζί επιτρέπουν μόνο 3,5 βολτ να φτάσουν στο LED, ανάβοντας με ασφάλεια, αλλά και έντονα.

Καθώς ο φωτισμός του LED πέφτει, κάθε δίοδος παρακάμπτεται στη συνέχεια χρησιμοποιώντας το διακόπτη, για να αποκαταστήσει τη φωτεινότητα του LED.

Η χρήση των διόδων για την πτώση του επιπέδου τάσης στα LEDs διασφαλίζει ότι η διαδικασία δεν διαλύει θερμότητα και ως εκ τούτου γίνεται πολύ αποτελεσματική σε σύγκριση με μια αντίσταση, η οποία διαφορετικά θα είχε διαλύσει πολλή θερμότητα στη διαδικασία.

5) Φωτίστε 1 Watt LED με 1,5V AAA Cell

Στην 5η σχεδίαση ας μάθουμε πώς να φωτίζουμε ένα LED 1 watt χρησιμοποιώντας ένα κελί 1,5 AAA για ένα λογικό χρονικό διάστημα.Το κύκλωμα βασίζεται προφανώς στην τεχνολογία οδηγού ενίσχυσης, η άλλη συνετή οδήγηση με τόσο μεγάλο φορτίο με τόσο ελάχιστη πηγή είναι πέρα από τη φαντασία.

“πολλαπλασιαστής τάσης dc σε dc ”

Ένα LED 1 watt είναι σχετικά τεράστιο σε σύγκριση με μια πηγή κυψελών AAA 1,5 V.

Ένα LED 1 watt χρειάζεται ελάχιστη παροχή 3 βολτ που είναι διπλάσια από την παραπάνω βαθμολογία κυψέλης.

Δεύτερον, ένα LED 1 watt θα απαιτούσε ρεύμα οπουδήποτε μεταξύ 20 και 350 mA, με 100 mA να είναι ένα αξιοσέβαστο ρεύμα για την οδήγηση αυτών των ελαφρών μηχανών.

Επομένως, η χρήση ενός κυψελιδίου AAA για την παραπάνω λειτουργία φαίνεται πολύ απομακρυσμένη και αμφισβητήσιμη.

Ωστόσο, το συζητούμενο κύκλωμα αποδεικνύει ότι όλοι μας κάνουμε λάθος και οδηγούμε με επιτυχία ένα LED 1 watt χωρίς πολλές επιπλοκές.

ΕΥΧΑΡΙΣΤΟΥΜΕ ΣΤΟ ZETEX, για να μας παράσχετε αυτό το υπέροχο μικρό IC ZXSC310, το οποίο απαιτεί μόνο μερικά συνηθισμένα παθητικά στοιχεία για να γίνει αυτό το επίτευγμα δυνατό.

Λειτουργία κυκλώματος

Το διάγραμμα δείχνει μια μάλλον απλή διαμόρφωση, η οποία είναι βασικά μια ρύθμιση μετατροπέα ενίσχυσης.

Το DC εισόδου 1,5 βολτ υποβάλλεται σε επεξεργασία από το IC για να παράγει έξοδο υψηλής συχνότητας.

Η συχνότητα αλλάζει από το τρανζίστορ και τη δίοδο schottky μέσω του επαγωγέα.

Η ταχεία εναλλαγή του πηνίου παρέχει την απαιτούμενη ώθηση στην τάση που καθίσταται κατάλληλη για την οδήγηση του συνδεδεμένου LED 1 watt.

Εδώ, κατά την ολοκλήρωση κάθε συχνότητας, η ισοδύναμη αποθηκευμένη ενέργεια μέσα στον επαγωγέα αντλείται πίσω στο LED δημιουργώντας την απαιτούμενη ώθηση τάσης, η οποία διατηρεί το LED αναμμένο για πολλές ώρες ακόμη και με μια πηγή τόσο μικρή όσο μια κυψέλη 1,5 volt.

Πρωτότυπο εικόνα

Πρόγραμμα οδήγησης 1 Watt Solar LED

Πρόκειται για ένα πρόγραμμα σχολικής έκθεσης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τα παιδιά για να δείξει πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί η ηλιακή ενέργεια για το φωτισμό ενός LED 1 watt.

Η ιδέα ζητήθηκε από τον κ. Ganesh, όπως δίνεται παρακάτω:

Γεια Σουαγκάταμ, έχω συναντήσει τον ιστότοπό σας και βρίσκω τη δουλειά σας πολύ εμπνευσμένη. Αυτή τη στιγμή εργάζομαι σε πρόγραμμα Επιστήμης, Τεχνολογίας, Μηχανικής και Μαθηματικών (STEM) για μαθητές 4-5 ετών στην Αυστραλία. Το έργο επικεντρώνεται στην αύξηση της περιέργειας των παιδιών για την επιστήμη και πώς συνδέεται με πραγματικές εφαρμογές.

Το πρόγραμμα εισάγει επίσης ενσυναίσθηση στη διαδικασία σχεδιασμού της μηχανικής όπου οι νέοι μαθητές εισάγονται σε ένα πραγματικό έργο (πλαίσιο) και συνεργάζεται με τους συναδέλφους τους στο σχολείο για να λύσει ένα κοσμικό πρόβλημα. Για τα επόμενα τρία χρόνια, η εστίασή μας είναι στην εισαγωγή των παιδιών στην επιστήμη πίσω από την ηλεκτρική ενέργεια και στην πραγματική εφαρμογή της ηλεκτρολογικής μηχανικής. Εισαγωγή στον τρόπο με τον οποίο οι μηχανικοί επιλύουν πραγματικά προβλήματα για το μεγαλύτερο καλό της κοινωνίας.

Αυτήν τη στιγμή εργάζομαι σε διαδικτυακό περιεχόμενο για το πρόγραμμα, το οποίο θα επικεντρωθεί σε νέους μαθητές (Βαθμός 4-6) που μαθαίνουν τα βασικά στοιχεία της ηλεκτρικής ενέργειας, ιδίως της ανανεώσιμης ενέργειας, δηλαδή της ηλιακής ενέργειας σε αυτήν την περίπτωση. Μέσω ενός αυτοκατευθυνόμενου προγράμματος μάθησης, τα παιδιά μαθαίνουν και διερευνούν για την ηλεκτρική ενέργεια και την ενέργεια, καθώς εισάγονται σε ένα πραγματικό έργο, δηλαδή παροχή φωτισμού σε παιδιά που είναι προστατευμένα στα στρατόπεδα προσφύγων σε όλο τον κόσμο. Με την ολοκλήρωση ενός προγράμματος πέντε εβδομάδων, τα παιδιά ομαδοποιούνται σε ομάδες για την κατασκευή ηλιακών φώτων, τα οποία στη συνέχεια αποστέλλονται στα μειονεκτούντα παιδιά σε όλο τον κόσμο.
Ως μη κερδοσκοπικό εκπαιδευτικό ίδρυμα, ζητάμε τη βοήθειά σας για τη διαμόρφωση ενός απλού διαγράμματος κυκλώματος, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ενός ηλιακού φωτός 1 watt ως πρακτική δραστηριότητα στην τάξη. Έχουμε επίσης αγοράσει 800 κιτ ηλιακού φωτός από έναν κατασκευαστή, τα οποία θα συναρμολογήσουν τα παιδιά, ωστόσο, χρειαζόμαστε κάποιον να απλοποιήσει το διάγραμμα κυκλώματος αυτών των κιτ φωτός, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για απλά μαθήματα σχετικά με την ηλεκτρική ενέργεια, τα κυκλώματα και τον υπολογισμό της ισχύος, βολτ, ρεύμα και μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια.

Ανυπομονώ να ακούσω από εσάς και να συνεχίσω την εμπνευσμένη δουλειά σας.

Ο σχεδιασμός κυκλώματος

Όποτε απαιτείται ένας απλός αλλά ασφαλής ηλιακός ελεγκτής, αναπόφευκτα πηγαίνουμε για το πανταχού παρόν IC LM317. Και εδώ, χρησιμοποιούμε την ίδια φθηνή συσκευή για την εφαρμογή της προτεινόμενης λυχνίας LED 1 watt χρησιμοποιώντας ηλιακό πάνελ.

Ο πλήρης σχεδιασμός κυκλώματος φαίνεται παρακάτω:

Μια γρήγορη επιθεώρηση αποκαλύπτει ότι εάν υπάρχει τρέχων έλεγχος, μπορεί να αγνοηθεί η ρύθμιση τάσης. Εδώ είναι μια απλοποιημένη έκδοση για την παραπάνω ιδέα, χρησιμοποιώντας μόνο ένα τρέχων περιοριστής κύκλωμα.