Použitie striedavého prúdu s diódami LED (časť 1): 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

Nedávno som narazil na vysokokvalitný transformátor predávajúci za menej ako 1,00 dolára. Dôvodom, prečo boli také lacné, bola skutočnosť, že ich výstup bol iba striedavý prúd, zatiaľ čo väčšina spotrebných výrobkov vyžadovala dobre filtrované jednosmerné napätie.

Tento návod je zostavený s cieľom dosiahnuť, aby striedavé transformátory pracovali s diódami LED bez diód a kondenzátorov. Ukážem tu dostatok matematiky, takže tento koncept je použiteľný pre väčšinu ostatných transformátorov iba so striedavým prúdom. Je zaujímavé, že mnoho transformátorov Black & Decker Dust-Buster je iba na striedavý prúd a sú vhodné na konverziu, pretože mnohé používajú iba 1/2 výstupu (polovičná oprava).

Krok 1: Spracovanie čísel

Predmetný transformátor bol vyrobený pre mnoho bezdrôtových telefónov AT&T, je dimenzovaný na 110v/60Hz a má výstup 10VAC 500mA.

Najprv si musíme uvedomiť, že 10V hodnotenie je známe ako napätie RMS a je to účinný priemerný výkon sínusovej vlny. Maximálne napätie, ktorému vystavíme naše diódy LED, je asi 1,4 -krát vyššie. Môžeme to demonštrovať zapojením transformátora a vykonaním niekoľkých meraní. Druhý obrázok ukazuje 10,8 VAC, čo je nezaťažený výstup transformátora. Mali by sme teda očakávať špičkové napätie 1,4 x Vrms alebo 15,3 V Ďalej pridáme jednoduchú diódu s vyhladzovacím kondenzátorom a zmeráme napätie na ňom: 14,5 V DC. Toto číslo je o 0,8 V menšie, ako naše výpočty, pretože dióda má na sebe stratu napätia 0,8 V. To je jeden z dôvodov, prečo sa pokúšame vyhnúť diódam, pretože každá vo svojej podstate stráca (ako teplo) trochu energie -.8v je 25 % energie pre 3,2 V LED. Ako základ našich výpočtov použijeme 15,3 voltov.

Krok 2: Získanie svetla

Vieme, že väčšina bielych a modrých (a UV) LED diód sa pohybuje v rozmedzí 3 až 3,6 voltov. Vydelením nášho PEAK napätia priemerným napätím LED získame predstavu o počte LED, ktoré môže náš transformátor podporovať: 15,3 / 3,3 = 4,6, ktoré zaokrúhlime na 5, čo dáva asi 3,1 V na svetlo. Nezabudnite však, že AC má identický NEGATÍVNY cyklus! To znamená, že môžeme pridať zrkadlový obvod, ktorý pracuje na alternatívnych fázach. Výhodou použitia napätí na spustenie našich výpočtov je, že pokiaľ zostaneme s podobnými diódami LED a zostaneme v rámci jeho prevádzkových napätí, prúd zostane v bezpečných medziach. Úpravou počtu používaných diód LED teda dokážeme zvládnuť väčšinu výstupov transformátora striedavého prúdu. Teraz rýchla kontrola napätia ukazuje, že je stále na 10,8 VAC. Naše diódy LED používajú iba miniatúrnu časť (4%) z 500mA kapacity transformátora, ktorá … Svetelný výkon môžeme znásobiť až 15-krát iba pridaním reťazcov 10-diód LED usporiadaných rovnakým spôsobom v rámci napájania! Predstavte si, že spustíte 150 LED diód v rozsiahlom poli z jedného malého transformátora. Čistý jednoduchý priamy pohon po celú dobu.

Krok 3: Nástrahy

Jednou ochranou je, že sme obmedzili pohon na naše LED diódy na veľmi bezpečnú úroveň - svoj nominálny vrchol dosiahne iba raz za cyklus. V skutočnosti sa úplne vypne, keď sa rozsvieti protiľahlý reťazec. Od tohto usporiadania teda môžeme očakávať extrémnu životnosť.

Skutočnosť, že každá reťaz je polovične vypnutá, znamená, že dôjde k miernemu blikaniu, ktoré môžete vidieť na nižšie uvedených fotografiách nasnímaných vysokou rýchlosťou uzávierky. Striedaním zapínania a vypínania riadkov je efekt minimalizovaný a nie je horší ako používanie žiarivkového osvetlenia.

Krok 4: Niektoré variácie

Niekedy nemôžete nájsť správny počet 3,5 V LED diód pre to, čo potrebujete. Potom môžete „podvádzať“nahradením jantárovej diódy LED v každom reťazci - fungujú okolo 2,4 voltov, čo vám umožní trochu skresliť čísla.

A o tých lapačoch prachu - ak ste počas nabíjania jednotky aplikovali našu metódu na bradavice, pravdepodobne zistíte, že jedna reťaz diód LED nikdy nesvieti - je to preto, že na nabitie jednotky používajú iba polovicu svojho obvodu. Skúste použiť INÚ polovicu cyklu pre diódy LED ako voľný výkon. Túto metódu môžete tiež prispôsobiť pre napájacie zdroje DC - vždy však najskôr zmerajte skutočný výstup! Komerčné jednotky sú notoricky zlé na vytváranie čísel.

Krok 5: Rekapitulácia

Ak chcete zistiť, čo môže transformátor podporovať: Zmerajte jeho výkon: - Ak je striedavý, použite na multimetri stupnicu V -AC a výsledky vynásobte číslom 1,4, aby ste získali vrchol V - Ak je jednosmerný, použite Stupnica V-DC odčítava vrchol V. Počet bielych (alebo modrých) diód LED, ktoré môže podporovať, je:-Vpeak / 3,3 a zaokrúhlenie nahor na ďalšie celé číslo. (Napr. 4.2 je 5) (Použite V-peak / 2 pre červené, oranžové a žlté LED diódy) To je počet LED diód, ktoré môžete zapojiť do série, aby ste bezpečne vypli transformátor. V prípade striedavých obvodov budete musieť duplikovať ďalší reťaz v opačnej polarite. LED diódy môžu byť ľubovoľné, pokiaľ sú všetky rovnaké a transformátor má prúd (A alebo mA), ktorý ho podporuje. Poznámka: striedavé transformátory môžu mať namiesto zosilňovačov aj hodnotenie VA - stačí rozdeliť toto číslo na volty, aby ste získali zosilňovače. - koniec časti 1 - (Pokračovanie tu)