5 ľahkých 1 W LED ovládacích obvodov

1) Malý 1 W SMPS LED ovládač

V prvom, najviac odporúčanom prevedení, študujeme budiaci obvod LED SMPS LED, ktorý je možné použiť na napájanie vysoko wattových diód LED s výkonom kdekoľvek medzi 1 wattovou LED až do 12 wattov. Môže byť priamo napájaný z akýchkoľvek domácich sieťových zásuviek 220V alebo 120V.

Úvod

Prvý návrh vysvetľuje malý neizolovaný návrh prevodníka SMPS buck (neizolovaný bod zaťaženia), ktorý je veľmi presný, bezpečný a ľahko zostaviteľný obvod. Dozvieme sa podrobnosti.

Hlavné rysy

Navrhovaný obvod budičov smps LED je mimoriadne všestranný a je špeciálne vhodný na napájanie LED s vysokým výkonom.

Avšak byť neizolovaná topológia nezabezpečuje bezpečnosť pred úrazom elektrickým prúdom na strane LED obvodu.

Okrem vyššie uvedenej nevýhody, obvod je bezchybný a je prakticky chránený pred všetkými možnými nebezpečenstvami spojenými s prepätím do elektrickej siete.

Aj keď neizolovaná konfigurácia môže vyzerať trochu nežiaduco, zbavuje konštruktéra vinutia zložitých primárnych / sekundárnych sekcií na E-jadrách, pretože transformátor je tu nahradený niekoľkými jednoduchými tlmivkami s feritovým bubnom.

Hlavným komponentom zodpovedným za vykonávanie všetkých funkcií je IC VIPer22A od mikroelektroniky ST, ktorý bol špeciálne navrhnutý pre také malý beztransformátorový kompaktný 1 W LED ovládač aplikácie.

Schéma zapojenia

Obrázok so súhlasom: © STMicroelectronics - Všetky práva vyhradené

Prevádzka obvodu

Fungovanie obvodu tohto 1 W až 12 W LED ovládača možno chápať tak, ako je uvedené pod:

Vstupná sieť 220V alebo 120V AC je polovičná vlna usmernená pomocou D1 a C1.

C1 spolu s induktorom L0 a C2 tvoria sieťovú filtračnú sieť na potlačenie rušenia EMI.

D1 by mal byť prednostne nahradený dvoma diódami v sérii na udržanie 2kv hrotových výbojov generovaných C1 a C2.

R10 zaisťuje určitú úroveň prepäťovej ochrany a počas katastrofických situácií funguje ako poistka.

Ako je zrejmé z vyššie uvedenej schémy zapojenia, napätie cez C2 sa privádza do interného odtoku MOSfet IC na pin5 až pin8.

Zabudovaný zdroj konštantného prúdu VIPer IC dodáva prúd 1mA na pin4 IC, ktorý je tiež pinom Vdd IC.

Pri približne 14,5 V pri Vdd sa zdroje prúdu vypnú a prinútia obvody IC do oscilačného režimu alebo iniciujú pulzovanie IC.

Komponenty Dz, C4 a D8 sa stávajú obvodovou regulačnou sieťou, kde D8 nabíja C4 na špičkové napätie v dobe voľnobehu a keď je D5 predpätý.

Počas vyššie uvedených akcií je zdroj alebo referencia IC nastavená na približne 1 V pod zemou.

Komplexné informácie o obvodoch 1 W až 12 W LED ovládača nájdete v nasledujúcom technickom liste pdf spoločnosti ST Microelectronics.

DÁVA ÚLOHA

2) Použitie kapacitného napájacieho zdroja bez transformátorov

Nasledujúci nižšie vysvetlený 1 wattový LED ovládač ukazuje, ako vytvoriť niekoľko jednoduchých 220 V alebo 110 V ovládaných 1 wattový LED obvod vodiča, to by vás stálo nie viac ako 1/2 dolára, samozrejme okrem LED.

Už som diskutoval kapacitný typ napájania v niekoľkých stĺpoch, ako napríklad v svetelnom obvode LED trubice a v napájacom obvode bez transformátora, súčasný obvod tiež používa rovnaký koncept pre riadenie navrhovanej 1 wattovej LED.

Prevádzka obvodu

V schéme zapojenia vidíme veľmi jednoduchý kapacitný napájací obvod pre napájanie 1 W LED, čomu môžeme porozumieť v nasledujúcich bodoch.

Kondenzátor 1uF / 400V na vstupe tvorí srdce obvodu a funguje ako hlavná zložka obmedzovača prúdu v obvode. Funkcia obmedzenia prúdu zaisťuje, že napätie privádzané na LED nikdy neprekročí požadovanú bezpečnú úroveň.

Avšak vysokonapäťové kondenzátory majú jeden závažný problém, tieto neobmedzujú alebo nie sú schopné brániť počiatočnému zapnutiu sieťového napájania v zhone, čo môže byť smrteľné pre LED diódy elektronických obvodov, nie sú výnimkou.
Pridanie odporu 56 Ohm na vstup pomôže zaviesť niektoré opatrenia na kontrolu poškodenia, ale sám o sebe stále nemôže urobiť úplnú ochranu príslušnej elektroniky.

MOV by určite urobil, aj čo s termistorom? Áno, termistor by bol tiež vítanou záležitosťou.
Ale sú to relatívne nákladnejšie stránky a diskutujeme o lacnej verzii navrhovaného dizajnu, takže by sme chceli vylúčiť všetko, čo by prekročilo hranicu dolára, pokiaľ ide o celkové náklady.

Napadlo mi teda inovatívny spôsob nahradenia MOV obyčajnou lacnou alternatívou.

Aká je funkcia MOV

Je to na potlačenie počiatočného výbuchu vysokého napätia / prúdu na zem tak, aby bol uzemnený pred dosiahnutím LED v tomto prípade.

Nerobil by vysokonapäťový kondenzátor rovnakú funkciu, ak by bol pripojený cez samotnú LED. Áno, určite by fungoval rovnakým spôsobom ako MOV.

Obrázok zobrazuje vloženie ďalšieho vysokonapäťového kondenzátora priamo cez LED, ktorý nasáva okamžitý príliv rázového napätia počas zapínania napájania, robí to pri nabíjaní a tým pádom v zhone klesá takmer celé počiatočné napätie, čím vznikajú všetky pochybnosti spojené s kapacitný typ napájania zreteľne jasný.

Konečným výsledkom, ako je znázornené na obrázku, je čistý, bezpečný, jednoduchý a lacný 1 wattový vodičový obvod LED, ktorý si môže každý eletronický nadšenec postaviť priamo doma a použiť ho na osobné potešenie a užitočnosť.

UPOZORNENIE: OBVOD UVEDENÝ NIŽŠIE NIE JE IZOLOVANÝ ZE SIEŤOVÝCH SIEŤÍ, PREDTÝM JE EXTRÉMNE NEBEZPEČNÉ DOTKNUTIE SA V SILNOM POLOHE.

Schéma zapojenia

POZNÁMKA: LED dióda na vyššie uvedenom diagrame je 12V 1 watt ako je uvedené nižšie:

Vo vyššie zobrazenom jednoduchom 1 wattovom ovládacom obvode s vodičom tvoria dva kondenzátory 4,7uF / 250 spolu s 10 ohmovými rezistormi akýsi „prerušovač rýchlosti“ v obvode, tento prístup pomáha zadržať počiatočné zapnutie nárazového zapnutia, ktoré zase pomáha chrániť LED pred poškodením.

Túto vlastnosť je možné nahradiť NTC, ktoré sú populárne pre svoje funkcie potlačenia prepätia.

Tento zdokonalený spôsob riešenia počiatočného problému s nárazovým nárazom by mohol byť zapojením NTC termistora do série s obvodom alebo so záťažou.

Skontrolujte prosím nasledujúci odkaz, aby ste zistili, ako začleniť NTC termister do navrhovaného 1 wattového obvodu vodiča LED

Vyššie uvedený obvod je možné upraviť nasledujúcim spôsobom, avšak svetlo môže byť mierne narušené.

Dobrým spôsobom riešenia počiatočného problému nárazového nárazu je zapojenie NTC termistora do série s obvodom alebo so záťažou.

Skontrolujte prosím nasledujúci odkaz, aby ste zistili, ako začleniť NTC termister do navrhovaného 1 wattového obvodu vodiča LED

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

3) Stabilizovaný 1 W LED ovládač využívajúci kapacitný zdroj napájania

Ako je zrejmé, na výstupe je použitých 6nos z diód 1N4007 v režime predpätia. Pretože každá dióda by sama vyprodukovala pokles 0,6 V, vytvorilo by 6 diód celkový pokles 3,6 V, čo je pre LED správne množstvo napätia.

To tiež znamená, že diódy by napájali zvyšok energie zo zeme zdroja tp a udržali tak zdroj LED perfektne stabilizovaný a bezpečný.

Ďalší stabilizovaný 1 W kapacitný obvod vodiča

Nasledujúci dizajn riadený MOSFET je pravdepodobne najlepším univerzálnym budiacim obvodom LED, ktorý zaručuje 100% ochranu LED pred všetkými typmi nebezpečných situácií, ako je náhle prepätie a nadprúd alebo nárazový prúd.

1 W LED spojená s vyššie uvedeným obvodom by bola schopná produkovať približne 60 lúmenov intenzity svetla, čo zodpovedá 5 W žiarovke.

Prototypové obrázky

Vyššie uvedený obvod je možné upraviť nasledujúcim spôsobom, avšak svetlo môže byť mierne narušené.

4) 1 Wattový LED obvod vodiča využívajúci 6V batériu

Ako je vidieť na štvrtom diagrame, koncept ťažko využíva žiadny obvod, respektíve neobsahuje žiadny hi-end aktívny komponent pre požadovanú implementáciu budenia 1 W LED.

Jediné aktívne zariadenia, ktoré sa používajú v navrhovanom najjednoduchšom 1 wattovom obvode ovládača LED, sú niekoľko diód a mechanický spínač.

Počiatočných 6 voltov z nabitej batérie klesne na požadovanú hranicu 3,5 voltu udržiavaním všetkých diód v sérii alebo v ceste napájacieho napätia LED.

Pretože každá dióda cez ňu klesne o 0,6 voltu, všetky štyri dohromady umožňujú dosiahnuť na LED iba 3,5 voltu, čím ho bezpečne osvetlia a pritom svietia.

Keď osvetlenie LED klesne, každá dióda sa následne obíde pomocou spínača, aby sa obnovila jasnosť LED.

Použitie diód na zníženie úrovne napätia na LED diódach zaisťuje, že procedúra nerozptyľuje žiadne teplo, a preto sa stáva veľmi efektívnym v porovnaní s odporom, ktorý by inak v procese rozptýlil veľké množstvo tepla.

5) Osvetlite 1 W LED pomocou 1,5V AAA článku

V 5. dizajne sa naučíme, ako osvetliť 1 wattovú LED pomocou 1,5 AAA článku po primeranú dobu.Okruh je zjavne založený na technológii zosilňovača, iné múdre riadenie tak obrovskej záťaže a tak minimálneho zdroja je mimo predstavivosť.

1 W LED je v porovnaní s 1,5 V zdrojom AAA článkov pomerne veľká.

1 W LED vyžaduje napájanie minimálne 3 volty, čo je dvojnásobok vyššie uvedenej hodnoty pre články.

Po druhé, 1 wattová LED by vyžadovala na prevádzku kdekoľvek medzi 20 až 350 mA prúdu, 100 mA je úctyhodný prúd na pohon týchto ľahkých strojov.

Preto použitie bunky pera AAA na vyššie uvedenú operáciu vyzerá veľmi vzdialene a neprichádza do úvahy.

Avšak tu diskutovaný obvod dokazuje, že sme všetci zlí, a úspešne napája 1 W LED bez väčších komplikácií.

ĎAKUJEME ZETEXU, že nám poskytol tento úžasný malý IC ZXSC310, ktorý na uskutočnenie tohto počinu vyžaduje iba niekoľko bežných pasívnych súčiastok.

Prevádzka obvodu

Diagram zobrazuje dosť jednoduchú konfiguráciu, ktorou je v podstate nastavený zosilňovací prevodník.

Vstupný jednosmerný prúd 1,5 V spracováva IC na generovanie vysokofrekvenčného výstupu.

Frekvencia je prepínaná tranzistorom a schottkyho diódou cez induktor.

Rýchle prepnutie induktora poskytuje požadované zvýšenie napätia, ktoré je práve vhodné na napájanie pripojenej 1 wattovej LED.

Tu sa počas dokončenia každej frekvencie ekvivalentná akumulovaná energia vo vnútri induktora prečerpá späť do LED, čím sa generuje požadované zvýšenie napätia, ktoré udržuje LED osvetlenú dlhé hodiny aj pri zdroji, ktorý je len 1,5 voltový článok.

Prototypový obrázok

1 W solárny ovládač LED

Toto je školský výstavný projekt, ktorý môžu deti použiť na ukážku toho, ako sa dá slnečná energia využiť na osvetlenie 1 W LED.

Túto myšlienku požadoval pán Ganesh, ako je uvedené nižšie:

Ahoj Swagatam, narazil som na vašu stránku a považujem vašu prácu za veľmi inšpiratívnu. Momentálne pracujem na programe Science, Technology, Engineering and Math (STEM) pre študentov 4. a 5. ročníka v Austrálii. Projekt sa zameriava na zvýšenie zvedavosti detí o vede a o tom, ako sa spája s aplikáciami v reálnom svete.

Program tiež vnáša empatiu do procesu navrhovania inžinierstva, keď sa mladým študentom predstavuje skutočný projekt (kontext) a spolupracuje so svojimi spolužiakmi na riešení svetového problému. V nasledujúcich troch rokoch sa budeme zameriavať na to, aby sme deťom priblížili vedu o elektrine a skutočnú aplikáciu elektrotechniky. Úvod do toho, ako inžinieri riešia problémy v reálnom svete pre dobro spoločnosti.

V súčasnosti pracujem na online obsahu programu, ktorý sa zameria na mladých študentov (4. až 6. ročník), ktorí sa naučia základy elektriny, najmä obnoviteľnej energie, v tomto prípade teda solárnej energie. Prostredníctvom samo-riadeného vzdelávacieho programu sa deti učia a skúmajú elektrinu a energiu, keď sa zoznámia s projektom v skutočnom svete, t. J. Poskytovaním osvetlenia deťom chráneným v utečeneckých táboroch po celom svete. Po ukončení päťtýždňového programu sú deti zoskupené do tímov, ktoré vytvárajú slnečné svetlá, ktoré sú následne vysielané znevýhodneným deťom po celom svete.

Ako vzdelávacia nadácia, ktorá nemá zisk, hľadáme vašu pomoc s usporiadaním jednoduchého schémy zapojenia, ktoré by bolo možné použiť na konštrukciu solárneho svetla s výkonom 1 W ako praktickú činnosť v triede. Taktiež sme zaobstarali 800 súprav solárneho osvetlenia od výrobcu, ktoré deti zostavia, potrebujeme však niekoho, kto by zjednodušil schému zapojenia týchto súprav osvetlenia, ktorá bude slúžiť na jednoduché hodiny elektrickej energie, obvodov a výpočtu výkonu, volty, prúd a premena slnečnej energie na elektrickú.

Teším sa na vaše správy a pokračujem vo vašej inšpiratívnej práci.

Návrh obvodu

Kedykoľvek je potrebný jednoduchý, ale bezpečný solárny regulátor, nevyhnutne ideme po všadeprítomnom IC LM317. Aj tu používame rovnaké lacné zariadenie na implementáciu navrhovanej 1 W LED žiarovky pomocou solárneho panelu.

Celý návrh obvodu je uvedený nižšie:

Rýchla inšpekcia odhalí, že ak je k dispozícii riadenie prúdu, reguláciu napätia možno ignorovať. Tu je zjednodušená verzia vyššie uvedeného konceptu, ktorá používa iba a obmedzovač prúdu obvod.