U članku se govori o vrlo jednostavnom krugu LED žarulja od 100 vata koji koristi nekoliko visokonaponskih kondenzatora. Cijeli krug mogao bi se izgraditi po cijeni manjoj od 25 USD.
Već sam raspravljao o mnogim kapacitivnim tipovima sklopova za napajanje bez transformatora na ovom blogu, međutim sve to pati od nekoliko problema, naime nedostatka optimalne strujne snage i ranjivosti od prenaponskih udara.
Korištenje kapacitivnog napajanja
Nakon dubokog proučavanja kapacitivnih izvora napajanja mogao bih zaključiti nekoliko ključnih stvari u vezi s ovim konfiguracijama:
Kapacitivni izvori napajanja vrlo su slični solarnim pločama koje rade učinkovito, pri svojim maksimalnim specifikacijama snage kada rade s naponom otvorenog kruga, inače trenutne specifikacije ovih jedinica prolaze kroz velike gubitke i daju krajnje neučinkovite rezultate.
Jednostavnim riječima, ako želimo po volji postići velike izlaze struje iz kapacitivnih izvora napajanja, krugom će trebati upravljati s opterećenjem čiji je napon potreban jednak maksimalnom izlazu sustava.
Na primjer, s ulazom od 220 V, kapacitivno napajanje nakon ispravljanja proizvest će izlaznu snagu od oko 310 V DC, tako da bilo koje opterećenje dodijeljeno s ocjenom 310 V može raditi s punom učinkovitošću i na bilo kojoj potrebnoj trenutnoj razini, ovisno o zahtjevu opterećenja.
Ako je gornji uvjet zadovoljen, rješava se i trenutni problem punjenja, budući da je opterećenje određeno na 310 V, nalet punog ulaznog napona sada nema utjecaja na opterećenje, a opterećenje ostaje sigurno čak i tijekom naglog UKLJUČIVANJA kruga.
Analizirajući dizajn
U predloženom krugu LED žarulja od 100 vata koristimo istu tehniku kao što je raspravljeno u gornjim odjeljcima.
Kao što je već rečeno, ako je ulaz 220 V, opterećenje bi trebalo biti ocijenjeno na 310 V.
Sa standardnim LED diodama od 1 vata 350mA to bi značilo dodavanje 310 / 3.3 = 93 LED dioda u seriju, što je blizu 100nos.
Jedan kondenzator 1uF / 400V proizvodi oko 60mA struje na gore navedenom 310V DC, stoga će za postizanje potrebnih 350mA trebati paralelno dodati još takvih kondenzatora, tačnije ukupno 350/60 = 5 kondenzatora, što bi također moglo biti biti pojedinačni 5uF / 400V, ali bi trebao biti nepolarni tip.
An Za dodatnu sigurnost može se dodati NTC termistor , iako to možda neće biti kritično potrebno.
Slično tome, mogao bi se uključiti i otpornik koji pruža dodatnu sigurnost pri promjenjivim naponskim uvjetima.
Vrijednost otpora može se približno izračunati kao R = Us - VFd / I = 310-306 / .35 = 10 ohma, 1 vat
Za ulaz od 120 V, gornje specifikacije jednostavno treba prepoloviti, odnosno koristiti 47nos LED-a umjesto 93, a za kondenzator bi bilo dovoljno 5uF / 200V.
Kružni dijagram
Gornji dijagram može se dodatno zaštititi od prenaponskih napona i fluktuacija mreže dodavanjem ograničavajućih otpornika od 10 ohma i zener diode, kao što je prikazano u nastavku.
Ovdje bi vrijednost zener diode trebala biti 310V, 2 vata
Poboljšani dizajn s trenutnom kontrolom
Sljedeći je sklop siguran dizajn kruga koji nikada neće dopustiti da LED diode naiđu na stresno stanje. MOSFET i njima povezana strujna kontrola osiguravaju 100% konstantni napon i konstantnu struju za lanac LED žarulje.
Broj LED dioda u lancu može se podesiti prema odabranom naponu, ili obratno, napon se može prilagoditi prema odabranom broju LED dioda u lancu.
Prethodno: Krug mjerača jačine satelitskog signala Dalje: Li-ion krug za nuždu
