5 lakih upravljačkih krugova od 1 W LED

1) Mali 1-vatni SMPS LED upravljački program

U prvom dizajnu koji se preporučuje, proučavamo SMPS LED upravljački krug koji se može koristiti za pogon LED-a visokog vata snage između 1 W i 12 W. Može se izravno voziti iz bilo koje domaće mrežne utičnice 220V AC ili 120V AC.

Uvod

Prvi dizajn objašnjava mali dizajn izoliranog SMPS buck pretvarača (neizolirana točka opterećenja), koji je vrlo precizan, siguran i jednostavan za izradu. Naučimo detalje.

Glavne značajke

Predloženi smps LED upravljački sklop izuzetno je svestran i posebno je pogodan za pogon LED-a s visokim vatima.

Međutim biti a neizolirana topologija ne pruža sigurnost od električnih udara na LED strani kruga.

Osim gore navedenog nedostatka, sklop je besprijekoran i praktički je zaštićen od svih mogućih opasnosti od prenapona.

Iako neizolirana konfiguracija može izgledati pomalo nepoželjna, to oslobađa konstruktor od navijanja složenih primarnih / sekundarnih dijelova na E-jezgre, jer je ovdje transformator zamijenjen s nekoliko jednostavnih feritnih bubnjeva.

Ovdje je glavna komponenta odgovorna za izvršavanje svih značajki IC VIPer22A tvrtke ST microelectronics, koja je posebno dizajnirana za takve mali kompaktni LED transformator od 1 W bez transformatora aplikacije.

Kružni dijagram

Ljubaznost slike: © STMicroelectronics - Sva prava pridržana

Kružni rad

Krug funkcioniranja ovog LED pogonskog sklopa od 1 vata do 12 vata može se shvatiti kako je dat pod:

Ulazna mreža 220 V ili 120 V izmjeničnog napona ispravljena je poluvalima D1 i C1.

C1 zajedno s prigušnicom L0 i C2 čine mrežu filtera za poništavanje EMI smetnji.

D1 je poželjno zamijeniti s dvije diode u seriji za održavanje 2kv rafala proizvedenih C1 i C2.

R10 osigurava određenu razinu prenaponske zaštite i djeluje poput osigurača tijekom katastrofalnih situacija.

Kao što se može vidjeti na gornjoj shemi sklopa, napon na C2 primjenjuje se na unutarnji MOSFET odvod IC-a na pin5 do pin8.

Ugrađeni izvor konstantne struje VIPer IC isporučuje struju od 1 mA na pin4 IC, koji je ujedno i Vdd pin IC.

Na oko 14,5 V na Vdd, izvori struje se ISKLJUČUJU i prisiljavaju IC krug u oscilacijski način ili pokreću pulsiranje IC.

Komponente Dz, C4 i D8 postaju mreža za regulaciju kruga, gdje D8 puni C4 do vršnog napona u razdoblju slobodnog okretaja i kada je D5 pristran prema naprijed.

Tijekom gore navedenih radnji izvor ili referenca IC postavljeni su na približno 1V ispod zemlje.

Za sveobuhvatne informacije o pojedinostima sklopa LED pogonskog sklopa od 1 vata do 12 vata, molimo vas da prođete kroz sljedeću tehničku listu pdf tvrtke ST microelectronics.

DAJE TASHEET

2) Korištenje kabelskog napajanja bez transformatora

Sljedeći 1-vatni LED upravljački program objašnjen u nastavku pokazuje kako izraditi nekoliko jednostavnih 220 V ili 110 V pogona 1-vatni LED upravljački krug, to bi vas koštalo ne više od 1/2 dolara, izuzev LED-a naravno.

Već sam razgovarao kapacitivni tip napajanja u nekoliko stupova, poput u svjetlosnom krugu sa LED cijevima i u krugu napajanja bez transformatora, sadašnji krug također koristi isti koncept za pogon predložene LED od 1 W.

Kružni rad

Na shemi spojeva vidimo vrlo jednostavan kapacitivni krug napajanja za pogon LED od 1 W, što se može razumjeti sa sljedećim točkama.

Kondenzator 1uF / 400V na ulazu čini srce kruga i funkcionira kao glavna komponenta strujnog ograničenja kruga. Funkcija ograničavanja struje osigurava da napon primijenjen na LED nikada ne prelazi potrebnu sigurnu razinu.

Međutim, visokonaponski kondenzatori imaju jedan ozbiljan problem, koji ne ograničavaju ili nisu u stanju spriječiti žurbu početnog prekidača UKLJUČENO, što može biti kobno za sve LED diode u elektroničkom krugu, nisu iznimka.
Dodavanje otpora od 56 ohma na ulaz pomaže uvođenju nekih mjera za kontrolu oštećenja, ali još uvijek samo on ne može izvršiti potpuno osiguranje uključene elektronike.

MOV bi sigurno učinio, a što je s termistorom? Da, termistor bi također bio dobrodošao prijedlog.
Ali to je relativno skuplje i razgovaramo o jeftinoj verziji predloženog dizajna, pa bismo htjeli isključiti sve što bi prešlo dolarsku granicu što se tiče ukupnih troškova.

Pomislio sam na inovativan način zamjene MOV-a s običnom, jeftinom alternativom.

Koja je funkcija MOV-a

U ovom slučaju treba spustiti početni rafal visokog napona / struje tako da je uzemljen prije nego što dosegne LED.

Ne bi li visokonaponski kondenzator radio istu funkciju ako je povezan preko same LED diode. Da, sigurno bi djelovao na isti način kao MOV.

Na slici je prikazano umetanje drugog visokonaponskog kondenzatora izravno preko LED diode, koja usisava trenutni priljev napona tijekom prekidača napajanja, to čini dok se puni i tako žurno tone gotovo cijeli početni napon čineći sve sumnje povezane s kapacitivni tip napajanja izrazito jasan.

Krajnji rezultat kao što je prikazano na slici je čist, siguran, jednostavan i jeftin 1-vatni LED upravljački sklop, koji bilo koji eletronic hobist može izgraditi kod kuće i koristiti ga za osobne užitke i korisnost.

OPREZ: DONJE PRIKAZANI KOLO NIJE IZOLIRAN OD MREŽE IZMJERNOG MJESTA, ZATO JE IZUZETNO OPASAN ZA DODIR U MOĆNOM POLOŽAJU.

Kružni dijagram

NAPOMENA: LED na gornjem dijagramu je 12V 1 vata kako je prikazano dolje:

U gore prikazanom jednostavnom krugu upravljačkog sklopa s 1 vatom, dva kondenzatora od 4.7uF / 250 zajedno s otporima od 10 ohma čine neku vrstu 'prekidača brzine' u krugu, ovaj pristup pomaže zaustaviti početni prenaponski prekidač UKLJ. pomaže u zaštiti LED-a od oštećenja.

Ova se značajka može zamijeniti NTC-om koji su popularni zbog svojih značajki za suzbijanje prenapona.

Ovaj poboljšani način rješavanja početnog problema prenaponskog udara mogao bi biti spajanjem NTC termistora u seriju s krugom ili opterećenjem.

Molimo provjerite sljedeću vezu da biste znali kako ugraditi NTC termistor u predloženi krug LED pogona od 1 W

Gornji krug može se izmijeniti na sljedeći način, no svjetlo može biti malo ugroženo.

Dobar način rješavanja početnog problema prenaponskog prenapona je spajanje NTC termistora u seriju s krugom ili opterećenjem.

Molimo provjerite sljedeću vezu da biste znali kako ugraditi NTC termistor u predloženi krug LED pogona od 1 W

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

3) Stabilizirani 1-vatni LED upravljački program koji koristi kapacitivno napajanje

Kao što se može vidjeti, 6nos dioda 1N4007 koriste se preko izlaza, u njihovom pristranom načinu rada. Budući da bi svaka dioda proizvela pad od 0,6 V na sebi, 6 dioda stvorilo bi ukupan pad od 3,6 V, što je upravo prava količina napona za LED.

To također znači da bi diode prebacivale ostatak napajanja iz izvora tp uzemljenja i tako održavale napajanje LED-a savršeno stabiliziranim i sigurnim.

Još jedan stabilizirani 1-vatni kapacitivni upravljački krug

Sljedeći MOSFET-ov dizajn vjerojatno je najbolji univerzalni upravljački sklop LED-a koji jamči 100% zaštitu LED-a od svih vrsta opasnih situacija, poput iznenadnog prenapona i prekomjerne struje ili prenaponske struje.

LED od 1 vata povezan s gornjim krugom mogao bi proizvesti oko 60 lumena intenziteta svjetlosti, što je ekvivalentno žarulji sa žarnom niti od 5 vati.

Slike prototipa

Gornji krug može se izmijeniti na sljedeći način, no svjetlo može biti malo ugroženo.

4) 1-vatni LED upravljački krug koji koristi 6V bateriju

Kao što se može vidjeti na četvrtom dijagramu, koncept teško koristi bilo koji sklop, odnosno ne uključuje bilo koju hi-end aktivnu komponentu za potrebnu implementaciju pogona od 1 W LED.

Jedini aktivni uređaji koji su zaposleni u predloženom najjednostavnijem upravljačkom krugu od 1 vata LED su nekoliko dioda i mehanička sklopka.

Početnih 6 volti iz napunjene baterije padaju na potrebnu granicu od 3,5 volta držeći sve diode u seriji ili na putu napajanja LED diode.

Budući da svaka dioda padne preko nje na 0,6 volta, sve četiri zajedno dopuštaju samo 3,5 volta da dosegne LED, osvjetljavajući je sigurno, ali jako.

Kako osvjetljenje LED-a opada, svaka se dioda naknadno zaobilazi pomoću prekidača, kako bi se vratila svjetlina LED-a.

Korištenje dioda za ispuštanje naponske razine na LED diodama osigurava da postupak ne odvodi toplinu i stoga postaje vrlo učinkovit u usporedbi s otpornikom, koji bi inače u tom procesu odnio puno topline.

5) Osvijetlite LED od 1 W s AAA ćelijom od 1,5 V

U petom dizajnu naučimo kako osvijetliti LED od 1 vata pomoću ćelije od 1,5 AAA tijekom razumnog vremena.Strujni krug očito se temelji na tehnologiji poticajnog pogona, dok je drugačija pametna vožnja s tako velikim opterećenjem s tako malim izvorima izvan mašte.

LED od 1 W relativno je velik u usporedbi s izvorom AAA ćelija od 1,5 V.

LED od 1 W treba napajanje od najmanje 3 volta, što je dvostruko iznad gornjeg napona ćelije.

Kao drugo, LED od 1 W zahtijevao bi između 20 i 350 mA struje za rad, 100 mA je respektabilna struja za pogon ovih lakih strojeva.

Stoga korištenje AAA ćelije za olovku za gornju operaciju izgleda vrlo udaljeno i ne dolazi u obzir.

Međutim, ovdje raspravljani sklop dokazuje da smo svi u krivu i uspješno pokrećemo LED od 1 W bez puno komplikacija.

HVALA ZETEX-u, što nam je pružio ovaj prekrasni mali IC ZXSC310, koji zahtijeva samo nekoliko uobičajenih pasivnih komponenata da bi ovaj podvig bio moguć.

Kružni rad

Dijagram prikazuje prilično jednostavnu konfiguraciju, koja je u osnovi postavljena pretvarač pojačanja.

IC obrađuje ulazni DC od 1,5 volta kako bi generirao visokofrekventni izlaz.

Frekvenciju preko induktora prebacuju tranzistor i Schottky dioda.

Brzo prebacivanje prigušnice daje potrebno pojačanje napona koje postaje upravo prikladno za pogon priključene LED od 1 W.

Ovdje se, tijekom završetka svake frekvencije, ekvivalentna pohranjena energija unutar induktora upumpava natrag u LED generirajući potrebno pojačanje napona, što LED diodu osvjetljava dulji sat čak i s izvorom koji je malen kao ćelija od 1,5 volta.

Slika prototipa

Solarni LED upravljački program od 1 W

Ovo je školski izložbeni projekt koji djeca mogu koristiti kako bi pokazali kako se sunčeva energija može koristiti za osvjetljavanje LED od 1 W.

Ideju je zatražio gospodin Ganesh, kako je dano u nastavku:

Pozdrav Swagatam, naišao sam na vašu stranicu i smatram da je vaš rad vrlo inspirativan. Trenutno radim na programu znanosti, tehnologije, inženjerstva i matematike (STEM) za studente 4-5 godine u Australiji. Projekt se fokusira na povećanje dječje znatiželje prema znanosti i na to kako se ona povezuje sa stvarnim aplikacijama.

Program također uvodi empatiju u proces inženjerskog dizajna gdje se mladi polaznici upoznaju sa stvarnim projektom (kontekstom) i angažiraju se sa svojim kolegama iz škole kako bi riješili svjetski problem. Sljedeće tri godine fokus nam je na upoznavanju djece sa znanošću koja stoji iza električne energije i stvarne primjene elektrotehnike. Uvod u to kako inženjeri rješavaju stvarne probleme za veće dobro društva.

Trenutno radim na mrežnom sadržaju za program, koji će se usredotočiti na mlade učenike (razred 4-6) koji uče osnove električne energije, posebno obnovljive energije, tj. Solarne energije u ovom slučaju. Kroz program samoupravnog učenja, djeca uče i istražuju o električnoj energiji i energiji, dok su upoznata sa stvarnim projektom, tj. Pružanjem rasvjete djeci koja su zaštićena u izbjegličkim kampovima širom svijeta. Po završetku petotjednog programa djeca se grupiraju u timove za izradu solarnih svjetala koja se zatim šalju djeci u nepovoljnom položaju širom svijeta.

Kao neprofitna obrazovna zaklada, tražimo vašu pomoć za postavljanje jednostavnog kruga, koji bi se mogao koristiti za izgradnju solarne svjetlosti od 1 vata kao praktična aktivnost u nastavi. Također smo nabavili 800 kompleta solarne svjetlosti od proizvođača, koje će djeca sastaviti, međutim, trebamo nekoga tko će pojednostaviti shemu sklopova ovih svjetlosnih kompleta, koji će se koristiti za jednostavne poduke o električnoj energiji, krugovima i proračunu snage, volti, struja i pretvorba sunčeve energije u električnu.

Radujem se vašem javljanju i nastavljam s vašim inspirativnim radom.

Dizajn sklopa

Kad god je potreban jednostavan, ali siguran solarni regulator, neizbježno odabiremo sveprisutni IC LM317. I ovdje koristimo isti jeftini uređaj za implementaciju predložene LED svjetiljke od 1 vata pomoću solarne ploče.

Kompletni dizajn sklopa može se vidjeti u nastavku:

Brzi pregled otkriva da se regulacija napona može zanemariti ako je prisutna kontrola struje. Evo pojednostavljene verzije za gornji koncept, koristeći samo a graničnik struje sklop.