1) Малък 1 ватов SMPS LED драйвер
В първия дизайн, който е най-препоръчителен, ние изучаваме SMPS LED драйверна схема, която може да се използва за задвижване на светодиоди с висока мощност с мощност от 1 вата до 12 вата. Той може да се задвижва директно от всеки домакински 220V AC или 120V AC електрически контакт.
Въведение
Първият дизайн обяснява малък неизолиран SMPS конвертор (неизолиран Point of Loads), който е много точен, безопасен и лесен за изграждане. Нека научим подробностите.
Основните функции
Предложената схема SMPS LED драйвер е изключително гъвкава и специално подходяща за управление на светодиоди с висока мощност.
Въпреки това е неизолирана топология не осигурява безопасност от токови удари на светодиодната страна на веригата.
Освен горния недостатък, верига е безупречна и е практически защитен от всички възможни опасности, свързани с мрежовия пренапрежение.
Въпреки че неизолираната конфигурация може да изглежда малко нежелана, тя освобождава конструктора от навиване на сложни първични / вторични секции на Е-сърцевини, тъй като тук трансформаторът е заменен с няколко прости феритни барабанни дросела.
Основният компонент, отговорен за изпълнението на всички функции, е IC VIPer22A от ST microelectronics, който е специално проектиран за такива малък компактен 1-ватов LED драйвер без трансформатор приложения.
Електрическа схема
С любезното съдействие на изображението: © STMicroelectronics - Всички права запазени
Операция на веригата
Функционирането на веригата на този 1 ватов до 12 ватов светодиоден драйвер може да се разбере, както е дадено под:
Входната мрежа 220V или 120V AC е половин вълна, коригирана от D1 и C1.
C1, заедно с индуктора L0 и C2, представляват мрежа от филтърни пайове за анулиране на EMI смущения.
D1 за предпочитане трябва да бъде заменен с два диода последователно за поддържане на 2kv импулсни пикове, генерирани от C1 и C2.
R10 осигурява известно ниво на защита от пренапрежение и действа като предпазител по време на катастрофални ситуации.
Както може да се види в горната електрическа схема, напрежението през C2 се прилага към вътрешното изтичане на MOSFET на IC на pin5 до pin8.
Вграден постоянен източник на ток на VIPer IC доставя 1mA ток към pin4 на IC, който е и Vdd щифт на IC.
При около 14.5V при Vdd, източниците на ток се изключват и принуждават схемата на интегралната схема да бъде в режим на трептене или инициира пулсиране на IC.
Компонентите Dz, C4 и D8 се превръщат в мрежа за регулиране на веригата, където D8 зарежда C4 до пиковото напрежение в периода на свободно движение и когато D5 е пристрастен напред.
По време на горепосочените действия източникът или референцията на IC е зададена на около 1V под земята.
За изчерпателна информация относно подробностите за веригата на светодиодния драйвер от 1 ват до 12 вата, моля, прегледайте следния pdf лист с данни от ST microelectronics.
2) Използване на трансформаторно капацитивно захранване
Следващият 1 ватов светодиоден драйвер, обяснен по-долу, показва как да изградите няколко прости 220 V или 110 V експлоатационни 1 ватова LED схема на драйвера, това би ви струвало не повече от 1/2 долара, с изключение на светодиода, разбира се.
Вече обсъдих капацитивен тип захранване в няколко постове, като в светодиодната тръбна светлинна верига и в безтрансформаторна верига за захранване, настоящата схема също използва същата концепция за задвижване на предлагания светодиод от 1 вата.
Операция на веригата
В схемата на веригата виждаме много проста капацитивна захранваща верига за задвижване на светодиод с мощност 1 вата, което може да се разбере със следните точки.
Кондензаторът 1uF / 400V на входа формира сърцето на веригата и функционира като основен компонент на ограничителя на тока на веригата. Функцията за ограничаване на тока гарантира, че напрежението, приложено към светодиода, никога не надвишава необходимото безопасно ниво.
Въпреки това кондензаторите с високо напрежение имат един сериозен проблем, те не ограничават или не могат да възпрепятстват бързото включване на първоначалното включване на захранващата мрежа, което може да бъде фатално за всички светодиоди с електронна верига, не са изключение.
Добавянето на 56 Ohm резистор на входа помага да се въведат някои мерки за контрол на повредите, но все пак той сам не може да направи пълната защита на засегнатата електроника.
MOV със сигурност би направил, а какво да кажем за термистор? Да, термисторът също би бил добре дошло предложение.
Но те са относително по-скъпи и обсъждаме евтина версия за предложения дизайн, така че бихме искали да изключим всичко, което би пресичало доларова марка, що се отнася до общите разходи.
Затова се сетих за иновативен начин за замяна на MOV с обикновена, евтина алтернатива.
Каква е функцията на MOV
В този случай първоначалният взрив на високо напрежение / ток трябва да се потопи, така че да се заземи, преди да достигне светодиода.
Няма ли кондензатор с високо напрежение да изпълнява същата функция, ако е свързан през самия светодиод. Да, със сигурност ще работи по същия начин като MOV.
Фигурата показва вмъкването на друг кондензатор с високо напрежение директно през светодиода, който изсмуква моменталния прилив на напрежение по време на включване на захранването, прави това, докато се зарежда и по този начин потъва почти цялото първоначално напрежение в бързината, което прави всички съмнения, свързани с капацитивен тип захранване, ясно ясен.
Крайният резултат, както е показано на фигурата, е чиста, безопасна, опростена и евтина 1-ватова схема на LED драйвер, която може да бъде изградена у дома от всеки любител на eletronic и използвана за лични удоволствия и полезност.
ВНИМАНИЕ: ПОКАЗАНАТА ПО-ДОЛУ СХЕМА НЕ Е ИЗОЛИРАНА ОТ ОСНОВНИТЕ МЕЖДУНАРОДНИ ПРОДУКТИ, ОТТОГА Е ИЗКЛЮЧИТЕЛНО ОПАСНО ЗА ДОКОСВАНЕ В МОЩНО ПОЛОЖЕНИЕ.
Електрическа схема
ЗАБЕЛЕЖКА: Светодиодът в горната схема е 12V 1 вата както е показано по-долу:
В показаната по-горе проста 1-ватова верига на водача, двата кондензатора 4.7uF / 250 заедно с 10 ома резистори образуват един вид „прекъсвач на скоростта“ във веригата, този подход помага да се спре първоначалното включване на пренапрежение, което от своя страна помага да се предпази светодиодът от повреда.
Тази функция може да бъде заменена с NTC, които са популярни със своите функции за потискане на пренапрежението.
Този подобрен начин за справяне с първоначалния проблем с пренапрежение може да бъде чрез последователно свързване на NTC термистор с веригата или товара.
Моля, разгледайте следната връзка, за да знаете как да включите NTC термистър в предложената схема от 1 вата LED драйвер
Горната схема може да бъде модифицирана по следния начин, но светлината може да е малко нарушена.
Един добър начин за справяне с първоначалния проблем с пренапрежение е чрез свързване на NTC термистор последователно с веригата или товара.
Моля, разгледайте следната връзка, за да знаете как да включите NTC термистър в предложената схема от 1 вата LED драйвер
https://homemade-circuits.com/2013/02/using-ntc-resistor-as-surge-suppressor.html
3) Стабилизиран 1 ватов светодиоден драйвер, използващ капацитивно захранване
Както може да се види, 6nos от 1N4007 диоди се използват през изхода, в техния преден режим. Тъй като всеки диод би генерирал спад от 0,6 V върху себе си, 6 диода биха създали общ спад от 3,6 V, което е точното количество напрежение за светодиода.
Това също означава, че диодите биха шунтирали останалата част от захранването от източника tp земя и по този начин ще поддържат захранването за светодиода идеално стабилизирано и безопасно.
Друга стабилизирана 1 ватова капацитивна драйверна схема
Следващият MOSFET контролиран дизайн е може би най-добрата универсална схема за светодиоден драйвер, която гарантира 100% защита на светодиода от всички видове опасни ситуации, като внезапно пренапрежение и пренапрежение или ток на пренапрежение.
Светодиодът с мощност 1 ват, свързан с горната верига, ще може да произвежда около 60 лумена интензивност на светлината, еквивалентно на 5 ватова лампа с нажежаема жичка.
Прототипни изображения
Горната схема може да бъде модифицирана по следния начин, но светлината може да е малко нарушена.
4) 1 ватова LED схема на драйвера с помощта на 6V батерия
Както може да се види на четвъртата диаграма, концепцията почти не използва никаква схема или по-скоро не включва никакъв висококачествен активен компонент за необходимото изпълнение на задвижване на 1 ватов светодиод.
Единствените активни устройства, които са били използвани в предложената най-проста схема с 1 вата LED драйвер, са няколко диода и механичен превключвател.
Първоначалните 6 волта от заредена батерия се понижават до необходимата граница от 3,5 волта, като се запазят всички диоди последователно или по пътя на LED захранващото напрежение.
Тъй като всеки диод пада 0,6 волта през него, и четирите заедно позволяват само 3,5 волта да достигнат светодиода, като го осветяват безопасно, но ярко.
Тъй като осветлението на светодиода пада, всеки диод се заобикаля впоследствие с помощта на превключвателя, за да се възстанови яркостта на светодиода.
Използването на диоди за понижаване на нивото на напрежението на светодиодите гарантира, че процедурата не разсейва топлина и следователно става много ефективна в сравнение с резистор, който иначе би разсеял много топлина в процеса.
5) Осветява 1 вата светодиод с 1,5V AAA клетка
В 5-ия дизайн нека се научим как да осветяваме 1 ватов светодиод с помощта на 1,5 AAA клетка за разумно време.Веригата очевидно се основава на технология за усилване на драйверите, а друго мъдро шофиране на такъв огромен товар с такъв минимален източник е извън въображението.
1 ватовият светодиод е сравнително огромен в сравнение с 1,5 V AAA клетъчен източник.
Светодиодът от 1 ват се нуждае от минимум 3 волта, което е двойно по-горе от номиналната клетка.
На второ място, светодиодът от 1 вата ще изисква някъде между 20 и 350 mA ток за работа, като 100 mA е уважаван ток за задвижване на тези леки машини.
Следователно използването на клетка за светлина AAA за горепосочената операция изглежда много отдалечено и неоспоримо.
Обсъдената схема тук доказва, че всички ние грешим и успешно задвижва светодиод от 1 вата без много усложнения.
БЛАГОДАРЯ НА ZETEX, че ни предостави този прекрасен малък IC ZXSC310, който изисква само няколко обикновени пасивни компонента, за да направи този подвиг възможен.
Операция на веригата
Диаграмата показва доста проста конфигурация, която всъщност е настроен преобразувател на усилване.
Входният DC от 1,5 волта се обработва от IC, за да генерира високочестотен изход.
Честотата се превключва от транзистора и диода на Шотки през индуктора.
Бързото превключване на индуктора осигурява необходимото усилване на напрежението, което става точно подходящо за задвижване на свързания светодиод от 1 вата.
Тук, по време на завършването на всяка честота, еквивалентната съхранена енергия вътре в индуктора се изпомпва обратно в светодиода, генериращ необходимото усилване на напрежението, което поддържа светодиода да свети дълги часове дори при източник, който е толкова малък, колкото 1,5 волта клетка.
Прототипно изображение
1 ватов слънчев LED драйвер
Това е училищен изложбен проект, който може да се използва от децата, за да покаже как слънчевата енергия може да се използва за осветяване на светодиод от 1 вата.
Идеята е поискана от г-н Ганеш, както е дадено по-долу:
Здравейте Swagatam, попаднах на вашия сайт и намирам вашата работа за много вдъхновяваща. В момента работя по програма за наука, технологии, инженерство и математика (STEM) за студенти 4-5 година в Австралия. Проектът се фокусира върху повишаването на любопитството на децата към науката и как тя се свързва с реалните приложения.
Програмата също така въвежда съпричастност в процеса на инженерно проектиране, където младите учащи се запознават с реален проект (контекст) и се ангажират с колегите си от училище за решаване на светски проблем. През следващите три години фокусът ни е върху запознаването на децата с науката зад електричеството и реалното приложение на електротехниката. Въведение в това как инженерите решават реални проблеми за по-доброто общество.
В момента работя върху онлайн съдържание за програмата, което ще се фокусира върху младите учащи (клас 4-6), които изучават основите на електричеството, по-специално на възобновяемата енергия, т.е. слънчевата енергия в този случай. Чрез програма за самостоятелно обучение децата учат и изследват за електричеството и енергията, тъй като се запознават с реален проект, т.е.осигуряване на осветление на деца, приютени в бежанските лагери по света. След завършване на петседмична програма децата се групират в екипи за изграждане на слънчеви светлини, които след това се изпращат на децата в неравностойно положение по целия свят.Като образователна фондация с не 4 печалби, ние търсим вашето съдействие за оформяне на проста електрическа схема, която може да се използва за изграждането на слънчева светлина с мощност 1 вата като практическа дейност в клас. Също така сме закупили 800 комплекта слънчева светлина от производител, които децата ще сглобят, но се нуждаем от някой, който да опрости схемата на тези светлинни комплекти, която ще се използва за лесни уроци по електричество, вериги и изчисляване на мощността, волта, ток и преобразуване на слънчевата енергия в електрическа.
Очаквам с нетърпение да чуя от вас и продължавам с вдъхновяващата ви работа.
Дизайнът на веригата
Винаги, когато се изисква прост, но безопасен слънчев контролер, ние неизбежно се придържаме към вездесъщия IC LM317. И тук използваме същото евтино устройство за внедряване на предложената 1 ватова LED лампа с помощта на слънчев панел.
Пълният дизайн на веригата може да се види по-долу:
Бърза проверка разкрива, че ако има текущ контрол, регулирането на напрежението може да бъде игнорирано. Ето опростена версия за горната концепция, използвайки само a ограничител на тока верига.
Предишен: IC 7805, 7812, 7824 Обяснена връзка за пиноут Напред: Домашна верига за инвертор от 2000 VA