Zvýšený počet sťažností od čitateľov týkajúcich sa horiacich LED diód spojených s mojím predchádzajúcim zverejnením bez transformátora 1 wattový LED obvod vodiča , prinútil ma vyriešiť problém raz navždy. Časť napájania obvodu, o ktorom sa tu diskutuje, zostáva úplne identická s predchádzajúcou konfiguráciou, s výnimkou zahrnutia „funkcie oneskorenia zapnutia“, ktorú som navrhol výhradne ja a pridal do obvodu na odstránenie problému s horiacou LED (dúfajme).

Potlačenie nárazového prepätia v kapacitných zdrojoch napájania

Sťažnosti, ktoré som stále prijímal, boli nepochybne kvôli počiatočnému prepnutiu na ON, ktoré stále ničilo 1 wattové LED pripojené na výstupe obvodu.

Vyššie uvedený problém je pomerne častý u všetkých kapacitných typov napájacích zdrojov a spôsobil týmto typom napájacích zdrojov veľa zlej reputácie.

Preto sa zvyčajne veľa nadšencov a dokonca aj inžinierov rozhoduje pre kondenzátory s nižšími hodnotami, obávajúc sa vyššie uvedeného dôsledku, ak sú zahrnuté kondenzátory s väčšou hodnotou.

Pokiaľ si však myslím, kapacitné beztransformátorové napájacie zdroje sú vynikajúce lacné a kompaktné obvody adaptéra striedavého prúdu na jednosmerný prúd, ktorých zostavenie si vyžaduje malé úsilie.

Ak bude nápor prepätia správne zvládnutý, tieto obvody by sa stali nepoškvrnenými a mohli by byť použité bez obáv z poškodenia výstupného zaťaženia, najmä LED.

Ako sa vyvinie prepätie

Počas zapínania sa kondenzátor chová ako skrat na niekoľko mikrosekúnd, kým sa nenabije, a až potom zavedie požadovanú reaktanciu do pripojeného obvodu, takže príslušné množstvo prúdu dosiahne iba obvod.

Prvých pár mikrosekundových skratov na kondenzátore však spôsobí pripojenému zraniteľnému obvodu obrovský nárast a niekedy stačí na zničenie sprevádzaného zaťaženia.

Vyššie uvedenú situáciu je možné účinne skontrolovať, ak je pripojená záťaž blokovaná v reakcii na počiatočný náraz pri zapnutí, alebo inými slovami, môžeme eliminovať počiatočný náraz tým, že záťaž zostane vypnutá, kým sa nedosiahne bezpečná doba.

Používanie funkcie oneskorenia

To sa dá veľmi ľahko dosiahnuť pridaním funkcie oneskorenia do obvodu. A to je presne to, čo som zahrnul do tohto navrhovaného Hi-wattového obvodu ovládača LED chráneného proti prepätiu.

Obrázok ukazuje ako obvykle vstupný kondenzátor nasledovaný mostíkovým usmerňovačom, kým tu nie je všetko celkom bežné kapacitné napájanie.

Ďalšia etapa, ktorá obsahuje dva 10 K odpory, dva kondenzátory, tranzistor a zenerovu diódu, tvoria časti dôležitého obvodu časovača oneskorenia.

“aký je vzťah medzi frekvenciou a vlnovou dĺžkou? ”

Keď je napájanie ZAPNUTÉ, dva odpory a kondenzátory obmedzujú vedenie tranzistora, kým sa oba kondenzátory úplne nenabijú, a umožňujú, aby predpäťové napätie dosiahlo základňu tranzistora, pričom osvetlí pripojenú LED po približne 2 sekundách.

Zener je tiež zodpovedný za predĺženie oneskorenia o dve sekundy.

Dióda 1N4007 cez jeden z rezistorov 10K a rezistor 100 K cez jeden z kondenzátorov 470uF pomáha kondenzátorom voľne sa vybiť, keď je vypnuté napájanie, takže cyklus môže pri každej príležitosti opakovať vynucovanie prepäťovej ochrany.

Pre zvýšenie výstupného výkonu je možné do série zapojiť viac LED diód, počet však nesmie prekročiť 25 nosov.

Schéma zapojenia

AKTUALIZÁCIA: V tejto časti sa pojednáva o pokročilejšom dizajne beznapäťový transformátorový obvod napájania bez prepätia

Na videách nižšie sú zobrazené LED diódy, ktoré sa rozsvietia asi po druhej chvíli po zapnutí napájania.

Sťažnosti od čítačiek (rezistory horia, tranzistor sa zahrieva)

Vyššie uvedený koncept vyzerá skvele, ale pravdepodobne nefunguje dobre s navrhovaným zdrojom napájania vysokonapäťových kondenzátorov.

Okruh musí byť veľa prebádaný, kým sa nestane úplne bez problémov.

Rezistory vo vyššie uvedenom obvode nie sú schopné vydržať vysoké prúdové požiadavky, to isté platí pre tranzistor, ktorý sa v procese tiež dosť zahrieva.

Na záver môžeme povedať, že pokiaľ nebude vyššie uvedená koncepcia dôkladne preštudovaná a kompatibilná s kapacitným beztransformátorovým napájaním, obvod nemožno prakticky použiť.

Veľmi robustný a bezpečný nápad

Aj keď vyššie uvedený koncept nefungoval, neznamená to, že vysokonapäťové kapacitné napájacie zdroje sú úplne beznádejné.

Existuje jeden nový spôsob riešenia problémov s prepätím a zabezpečenia odolnosti obvodu.

Je to použitím mnohých diód 1N4007 v sérii na výstupe alebo paralelne s pripojenými LED.

Poďme sa pozrieť na okruh:

Vyššie uvedený obvod ešte nebude testovaný mnoho mesiacov, takže je to ešte v začiatkoch, ale nemyslím si, že prepätie z kondenzátora bude dostatočne vysoké na to, aby vyfúklo diódy s prúdom 300 V a 1 ampér.

Pokiaľ zostanú diódy bezpečné, zostanú aj LED.

Do série je možné umiestniť viac diód, aby sa do nich zmestil väčší počet LED.

Používanie výkonového Mosfetu

Prvý pokus o zapojenie, ktorý sa javil ako náchylný na kauzality prepätia, je možné účinne napraviť nahradením napájacieho BJT mosfetom s 1 ampérom, ako je znázornené na nasledujúcom diagrame.
MOSFET je zariadenie riadené napätím, tu sa hradlový prúd stáva nehmotným, a preto vysoko odolný rezistor 1M funguje perfektne, vysoká hodnota zaisťuje, že sa rezistor počas počiatočného zapnutia napájania nezahreje alebo nespáli. Umožňuje tiež použitie kondenzátora s relatívne nízkou hodnotou pre požadovanú funkciu potlačenia prepätia oneskorenia ON.

Malé skúmanie odhalilo, že vysokonapäťový tranzistor v prvom diagrame skutočne nie je potrebný, skôr ho možno nahradiť vysokoprúdovým tranzistorom Darlington TIP122, ako je znázornené na nasledujúcom diagrame.

Náraz vysokého napätia z kondenzátora sa stáva neúčinným v porovnaní s vysokonapäťovými špecifikáciami tranzistora a LED diód a nedochádza k ich poškodeniu, v skutočnosti núti vysoké napätie klesnúť na stanovené prípustné bezpečné hranice LED diód a tranzistora.

TIP122 tiež umožňuje použitie vysoko hodnotného základného rezistora, čím zaisťuje, že sa v priebehu času nezohrieva alebo neodfukuje, ale tiež umožňuje začlenenie kondenzátora nízkej hodnoty do základne tranzistora na implementáciu požadovaný efekt oneskoreného zapnutia.

Používanie Power BJT

Vyššie uvedená konštrukcia sa ďalej zlepšuje z hľadiska bezpečnosti a potlačenia prepätia, keď sa používa v režime spoločného kolektora, ako je uvedené nižšie: