5 helppoa 1 watin LED-ohjainpiiriä

1) Pieni 1 watin SMPS-LED-ohjain

Ensimmäisessä suositeltavimmassa mallissa tutkitaan SMPS-LED-ohjainpiiriä, jota voidaan käyttää suuritehoisten LEDien ohjaamiseen, joiden nimellisarvot ovat 1 watin ja jopa 12 watin välillä. Sitä voidaan ohjata suoraan mistä tahansa kotitalouden 220 V: n tai 120 V: n vaihtovirrasta.

Johdanto

Ensimmäinen malli selittää pienen eristämättömän SMPS-buck-muunninsuunnittelun (eristämätön kuormituspiste), joka on erittäin tarkka, turvallinen ja helppo rakentaa piiri. Opitaan yksityiskohdat.

Pääpiirteet

Ehdotettu smps-LED-ohjainpiiri on erittäin monipuolinen ja sopii erityisesti korkean watin LEDien ajamiseen.

Kuitenkin on eristämätön topologia ei suojaa piirin LED-puolen sähköiskuilta.

Edellä olevan haittapuolen lisäksi piiri on virheetön ja on käytännöllisesti katsoen suojattu kaikilta mahdollisilta sähköverkkoon liittyviltä vaaroilta.

Vaikka eristämätön kokoonpano saattaa näyttää hiukan epätoivottavalta, se vapauttaa konstruktorin käämisestä monimutkaisia ​​ensiö / toissijaisia ​​osia E-ytimissä, koska muuntaja tässä korvataan parilla yksinkertaisella ferriittirummulla.

Tärkein komponentti, joka on vastuussa kaikkien ominaisuuksien suorittamisesta, on ST mikroelektroniikan IC VIPer22A, joka on erityisesti suunniteltu tällaisiin ominaisuuksiin. pieni muuntajaton kompakti 1 watin LED-ohjain sovellukset.

Piirikaavio

Kuva Kohteliaisuus: © STMicroelectronics - Kaikki oikeudet pidätetään

Piirin käyttö

Tämän 1 - 12 watin LED-ohjaimen piirin toiminnan voidaan ymmärtää olevan annettu alla:

Syöttöverkko 220 V tai 120 V AC on puoliaalto korjattuna D1: llä ja C1: llä.

C1 yhdessä kelan L0 ja C2 kanssa muodostavat piirasuodatinverkon EMI-häiriöiden poistamiseksi.

D1 tulisi mieluiten korvata kahdella sarjassa olevalla diodilla C1: n ja C2: n tuottamien 2 kv: n piikkipurskeiden ylläpitämiseksi.

R10 varmistaa tietyn tason ylijännitesuojauksen ja toimii kuin sulake katastrofisissa tilanteissa.

Kuten yllä olevasta piirikaaviosta voidaan nähdä, jännite C2: n yli kohdistetaan IC: n sisäiseen mosfet-viemäriin pin5: stä pin8: een.

Sisäänrakennettu VIPer IC: n vakiovirtalähde toimittaa 1 mA: n virran IC: n pin4: lle, joka on myös IC: n Vdd-tappi.

Noin 14,5 V Vdd: ssä virtalähteet kytkeytyvät pois päältä ja pakottavat IC-piirin värähtelymoodiin tai aloittavat IC: n pulssin.

Komponenteista Dz, C4 ja D8 tulee piirin säätöverkko, jossa D8 lataa C4 huippujännitteeseen vapaakäynnin aikana ja kun D5 on eteenpäin esijännitetty.

Edellä mainittujen toimien aikana IC: n lähde tai viite asetetaan noin 1 V: n maanpinnan alapuolelle.

Saat kattavan tiedon 1 watin - 12 watin LED-ohjaimen virtapiirin yksityiskohdista tutustumalla seuraavaan ST-mikroelektroniikan pdf-tietolomakkeeseen.

ANTAA TASHEET

2) Muuntajatonta kapasitiivista virtalähdettä käyttämällä

Seuraava alla selitetty 1 watin LED-ohjain näyttää kuinka rakentaa muutama yksinkertainen 220 V tai 110 V käyttöinen 1 watin LED-ohjainpiiri, se maksaisi sinulle enintään 1/2 dollaria, lukuun ottamatta tietysti LEDiä.

Olen jo keskustellut kapasitiivinen virtalähde parissa pylväässä, kuten LED-putkivalopiirissä ja muuntajattomassa virransyöttöpiirissä, nykyinen piiri käyttää myös samaa konseptia ehdotetun 1 watin LED: n ohjaamiseen.

Piirin käyttö

Piirikaaviossa näemme hyvin yksinkertaisen kapasitiivisen virtalähteen piirin 1 watin LED: n käyttämiseksi, mikä voidaan ymmärtää seuraavilla kohdilla.

Tulossa oleva 1uF / 400V-kondensaattori muodostaa piirin sydämen ja toimii piirin päävirranrajoituskomponenttina. Virranrajoitustoiminto varmistaa, että LEDiin kohdistettu jännite ei koskaan ylitä vaadittua turvallista tasoa.

Kuitenkin suurjännitekondensaattoreilla on yksi vakava asia, nämä eivät rajoita tai eivät pysty estämään alkukytkimen verkkovirtaa kiireessä, mikä voi olla kohtalokas minkään elektronisen piirin ledeille.
56 ohmin vastuksen lisääminen tuloon auttaa ottamaan käyttöön joitain vaurioiden torjuntatoimenpiteitä, mutta silti se ei yksin pysty turvaamaan mukana olevan elektroniikan täydellistä suojausta.

MOV tekisi varmasti, entä entä termistori? Jep, termistori olisi myös tervetullut ehdotus.
Mutta nämä ovat suhteellisen kalliimmalla puolella, ja keskustelemme halpasta versiosta ehdotetulle suunnittelulle, joten haluaisimme sulkea pois kaiken, joka ylittäisi dollarin markan kokonaiskustannuksiin saakka.

Joten ajattelin innovatiivisen tavan korvata MOV tavallisella, halpalla vaihtoehdolla.

Mikä on MOV: n tehtävä

Se upottaa alkuperäisen suurjännitteen / virran purskeen maahan niin, että se on maadoitettu ennen LEDin saavuttamista tässä tapauksessa.

Eikö suurjännitekondensaattori tee samaa toimintoa, jos se on kytketty itse LED: n poikki. Kyllä, se toimisi varmasti samalla tavalla kuin MOV.

Kuvassa näkyy toisen suurjännitekondensaattorin asettaminen suoraan LED: n yli, joka imee hetkellisen jännitteen nousun virran virtakytkimen ollessa päällä, se tekee tämän latauksen aikana ja upottaa siten melkein koko alkuperäisen jännitteen kiireessä aiheuttaen kaikki epäilykset kapasitiivinen virtalähteen tyyppi selvästi selvä.

Lopputulos, kuten kuvassa on esitetty, on puhdas, turvallinen, yksinkertainen ja edullinen 1 watin LED-ohjainpiiri, jonka kukin elektroninen harrastaja voi rakentaa kotiin ja käyttää henkilökohtaisiin nautintoihin ja hyödyllisyyteen.

VAROITUS: Alla näkyvää virtapiiriä ei ole eristetty verkkovirrasta, joten se on erittäin vaarallista vaikuttaa voimakkaaseen asemaan.

Piirikaavio

HUOMAUTUS: Yllä olevan kaavion LED on 12 V 1 watti kuten alla:

Edellä esitetyssä yksinkertaisessa 1 watin led-ohjainpiirissä kaksi 4,7uF / 250-kondensaattoria yhdessä 10 ohmin vastusten kanssa muodostavat eräänlaisen '' katkaisijan '' piirissä, tämä lähestymistapa auttaa pysäyttämään ensimmäisen kytkimen ON-ylijännitesuihkun, joka puolestaan auttaa suojaamaan LEDiä vaurioilta.

Tämä ominaisuus voidaan korvata NTC: llä, jotka ovat suosittuja ylijännitesuojausominaisuuksiensa vuoksi.

Tämä tehostettu tapa ratkaista alkuperäisen ylijännitesyöttöongelma voisi olla liittämällä NTC-termistori sarjaan piirin tai kuorman kanssa.

Katso seuraava linkki saadaksesi tietää, miten NTC-lämpölaite sisällytetään ehdotettuun 1 watin LED-ohjainpiiriin

Yllä olevaa virtapiiriä voidaan muuttaa seuraavalla tavalla, mutta valo voi kuitenkin olla hieman vaarantunut.

Hyvä tapa ratkaista alkuperäisen ylijännitesyöttöongelma on kytkeä NTC-termistori sarjaan piirin tai kuorman kanssa.

Katso seuraava linkki saadaksesi tietää, miten NTC-lämpölaite sisällytetään ehdotettuun 1 watin LED-ohjainpiiriin

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

3) Vakautettu 1 watin LED-ohjain, joka käyttää kapasitiivista virtalähdettä

Kuten voidaan nähdä, 6NO 1N4007 -diodia käytetään ulostulossa, eteenpäin suuntautuvassa tilassa. Koska kukin diodi tuottaisi 0,6 V: n pudotuksen itsensä yli, 6 diodia tuottaisi yhteensä 3,6 V: n pudotuksen, mikä on juuri oikea määrä jännitettä LEDille.

Tämä tarkoittaa myös sitä, että diodit ohittavat lopun virran lähteen tp-maasta ja pitävät siten LED-virran täydellisen vakaana ja turvallisena.

Toinen vakautettu 1 watin kapasitiivinen ohjainpiiri

Seuraava MOSFET-ohjattu muotoilu on luultavasti paras yleinen LED-ohjainpiiri, joka takaa 100%: n suojan LEDille kaikentyyppisistä vaaratilanteista, kuten äkillisestä ylijännitteestä ja ylivirrasta tai ylijännitteestä.

Edellä olevaan piiriin kytketty 1 watin LED kykenisi tuottamaan noin 60 lumenia valovoimaa, mikä vastaa 5 watin hehkulamppua.

Kuvien prototyyppi

Yllä olevaa virtapiiriä voidaan muuttaa seuraavalla tavalla, mutta valo voi kuitenkin olla hieman vaarantunut.

4) 1 watin LED-ohjainpiiri 6 V: n paristolla

Kuten neljännestä kaaviosta voidaan nähdä, konsepti tuskin käyttää mitään virtapiiriä tai pikemminkin ei sisällä mitään hi-end-aktiivikomponenttia vaadittuun 1 watin LEDin käyttämiseen.

Ainoat aktiiviset laitteet, joita on käytetty ehdotetussa yksinkertaisimmassa 1 watin LED-ohjainpiirissä, ovat muutama diodi ja mekaaninen kytkin.

Alkuperäiset 6 volttia ladatusta akusta pudotetaan vaadittuun 3,5 voltin rajaan pitämällä kaikki diodit sarjassa tai LED-syöttöjännitteen tiellä.

Koska kukin diodi putoaa 0,6 volttia sen yli, kaikki neljä yhdessä päästävät vain 3,5 volttia saavuttamaan ledin, mikä valaisee sen turvallisesti, mutta kirkkaasti.

Kun LED-valaistus laskee, jokainen diodi ohitetaan myöhemmin kytkimellä LED-valon kirkkauden palauttamiseksi.

Diodien käyttö jännitetason laskemiseen ledien läpi varmistaa, että menettely ei haihduta lämpöä ja tulee siksi erittäin tehokkaaksi verrattuna vastukseen, joka muuten olisi hajauttanut paljon lämpöä prosessissa.

5) Valaise 1 watin LED 1,5 V AAA-kennolla

Oppitaan viidennessä suunnittelussa, kuinka 1 watin LED-valo valaistaan ​​1,5 AAA-kennolla kohtuullisen ajan.Piiri perustuu ilmeisesti tehosteajuritekniikkaan, muulla tavalla niin valtavan kuormituksen ajaminen, jolla on niin pieni lähde, on mielikuvituksen ulkopuolella.

1 watin LED on suhteellisen valtava verrattuna 1,5 V AAA-solulähteeseen.

1 watin LED tarvitsee vähintään 3 voltin virtalähteen, mikä on kaksinkertainen yllä olevaan kennoluokkaan nähden.

Toiseksi 1 watin LED vaatii toimimiseksi 20-350 mA virtaa, 100 mA on kunnioitettava virta näiden kevyiden koneiden ajamiseksi.

Siksi AAA-kynäsolun käyttäminen yllä olevaan toimintaan näyttää hyvin kaukaiselta ja kysymyksettömältä.

Kuitenkin tässä käsitelty piiri osoittautuu meille kaikille vääriksi ja ajaa onnistuneesti 1 watin LEDiä ilman suurempia komplikaatioita.

KIITOS ZETEXille, että toimitit meille tämän upean pienen IC ZXSC310: n, joka vaatii vain muutaman tavallisen passiivisen komponentin, jotta tämä feat voidaan saavuttaa.

Piirin käyttö

Kaavio näyttää melko yksinkertaisen kokoonpanon, joka on pohjimmiltaan asetettu boost-muunnin.

1,5 voltin tulojännite käsitellään IC: llä suurtaajuisen lähdön muodostamiseksi.

Taajuus kytketään transistorin ja schottky-diodin avulla induktorin kautta.

Induktorin nopea kytkentä antaa tarvittavan jännitteen nousun, josta tulee juuri sopiva yhdistetyn 1 watin LED: n käyttämiseen.

Tällöin kunkin taajuuden päättymisen aikana kelan sisällä oleva vastaava varastoitu energia pumpataan takaisin LEDiin, joka tuottaa tarvittavan jännitekorotuksen, mikä pitää LEDin valaistuna pitkiä tunteja jopa lähteellä, joka on niin pieni kuin 1,5 voltin kenno.

Prototyyppikuva

1 watin aurinko-LED-ohjain

Tämä on koulunäyttelyprojekti, jota lapset voivat käyttää osoittamaan, kuinka aurinkoenergiaa voidaan käyttää 1 watin ledin valaisemiseen.

Idean pyysi Ganesh alla esitetyllä tavalla:

Hei Swagatam, olen törmännyt sivustoosi ja mielestäni työsi on erittäin inspiroivaa. Työskentelen parhaillaan luonnontieteiden, tekniikan, tekniikan ja matematiikan (STEM) ohjelmassa 4-5 vuoden opiskelijoille Australiassa. Hanke keskittyy lisäämään lasten uteliaisuutta tieteen suhteen ja miten se yhdistyy todellisiin sovelluksiin.

Ohjelma tuo myös empatiaa suunnitteluprosessiin, jossa nuoret oppijat tutustuvat todelliseen projektiin (kontekstiin) ja sitoutuvat koululaistensa kanssa ratkaisemaan maallisen ongelman. Seuraavien kolmen vuoden aikana keskitymme lasten tutustuttamiseen sähkön taustalla olevaan tieteeseen ja sähkötekniikan sovelluksiin reaalimaailmassa. Johdanto siihen, miten insinöörit ratkaisevat tosielämän ongelmia yhteiskunnan paremman hyödyn saavuttamiseksi.

Työskentelen parhaillaan ohjelman verkkosisällön parissa, joka keskittyy nuoriin oppijoihin (luokka 4-6), jotka oppivat sähkön perusteet, erityisesti uusiutuvan energian eli tässä tapauksessa aurinkoenergian. Itseohjatun oppimisohjelman avulla lapset oppivat ja tutkivat sähköä ja energiaa, kun heidät tutustutaan tosielämän projektiin, toisin sanoen valaistuksen tarjoamiseen pakolaisleireillä ympäri maailmaa sijaitseville lapsille. Viiden viikon ohjelman päätyttyä lapset ryhmitellään tiimeihin rakentamaan aurinkovaloja, jotka lähetetään sitten heikommassa asemassa oleville lapsille ympäri maailmaa.

Ei 4 voittoa tavoittelevana koulutussäätiönä pyydämme apuasi yksinkertaisen piirikaavion asettamiseen, jota voitaisiin käyttää 1 watin aurinkovalon rakentamiseen käytännön toimintana luokassa. Olemme myös hankkineet 800 aurinkovalosarjaa valmistajalta, jotka lapset kokoavat, mutta tarvitsemme jonkun yksinkertaistamaan näiden valosarjojen kytkentäkaaviota, joita käytetään yksinkertaisissa opetuksissa sähköstä, piireistä ja tehon laskemisesta, volttia, virtaa ja aurinkoenergian muuntamista sähköenergiaksi.

Odotan kuulevani sinusta ja jatkan innostavaa työtäsi.

Piirisuunnittelu

Aina kun tarvitaan yksinkertaista mutta turvallista aurinko-ohjainta, käytämme väistämättä kaikkialla olevaa IC LM317: tä. Myös tässä käytämme samaa halpaa laitetta ehdotetun 1 watin LED-lampun toteuttamiseen aurinkopaneelilla.

Piirin täydellinen rakenne näkyy alla:

Nopea tarkastus paljastaa, että jos virtasäädin on läsnä, jännitteen säätö voidaan jättää huomiotta. Tässä on yksinkertaistettu versio yllä olevalle konseptille, jossa käytetään vain a virranrajoitin piiri.