Použitie striedavého prúdu s diódami LED (časť 3) - VEĽKÉ svetlo: 6 krokov

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

Pri použití striedavého prúdu s diódami LED, časť 1 a časť 2, sme sa zamerali na spôsoby prispôsobenia striedavého napájania diódam LED bez obvyklého prevodu na čisté DC. Tu v časti 3 kombinujeme to, čo sme sa naučili predtým, aby sme navrhli LED svetlo, ktoré fungovalo priamo z elektrickej siete. Varovanie: Sieť striedavého prúdu má stovky voltov a je potenciálne smrteľná. Vykonajte všetky potrebné opatrenia skôr, ako s ním začnete pracovať!

Krok 1: Transformátor bez transformátora

Keď sme pripojili diódy LED k transformátorom striedavého prúdu, použili sme nasledujúci výpočet: Vac / 3,3, aby nám poskytol počet diód LED, ktoré potrebujeme na to, aby sme dokázali správne zvládnuť výkon bez ďalších rezistorov a ďalších častí. Čo keď transformátor úplne obídeme a zvážime AC sieť? V niektorých ohľadoch je to jednoduchšie - napätie z transformátorov sa môže značne líšiť v závislosti od zaťaženia, ktoré naň kladieme, zatiaľ čo sieť AC je oveľa stabilnejšia. Ak použijeme štandard 110 V v USA, najskôr vypočítame špičkové napätie 1,4 * 110. = 156 a nájdeme počet LED, ktoré môže podporovať: 156 / 3,3 = 47 LED diód. Znamená to teda, že ak zapojíme 47 diód LED do série, môžeme spustiť celý reťazec priamo zo zásuvky 110 V AC? Odpoveď je áno ! Pokiaľ udržujeme napätie na každej LED dióde 3,5 V alebo menej, bude fungovať v medziach. Ale potom nezabúdajme, že pre každý pozitívny cyklus existuje negatívny cyklus! To znamená, že potrebujeme zrkadlový obvod ako v (1). Páni, to je strašne veľa žiaroviek! Ak však pridáme blokovaciu diódu ako v obvode (2), potom môžeme náš obvod bezpečne ovládať. 1N4003 je schopný pracovať s napätím 200 voltov, čo je v prípade americkej energie v poriadku. V krajinách EÚ je magické číslo 103 LED diód (dvojité, ak chcete použiť oba cykly) a dióda pre ckt (2) by mala byť 1N4004 alebo lepšia.

Krok 2: Zatlačenie na obálku

Pamätajte si, že pretože diódu používame na blokovanie polovice cyklu, diódy LED v obvode (2) fungujú iba 1/2 času. Ako ich prinútime rozsvietiť aj druhú polovicu?

S jednoduchou súčasťou nazývanou Bridge Rectifier sa to môže stať. Toto zariadenie sú v skutočnosti 4 diódy prepojené krížovým spôsobom, aby oba cykly išli rovnakým smerom. Elektronickí fanúšikovia to budú vedieť ako súčasť obvodu „Plná vlnová náprava“(na rozdiel od Polvlny). Vďaka tomuto doplnku sa naše LED diódy zapnú dvakrát častejšie a BUDEME z nich dostávať dvakrát viac svetla.

Krok 3: Vytvorte si čas

Môžeme teda začať s výstavbou jednoduchého all-LED + mostíkového obvodu na spustenie zo siete 110 V.

Budete potrebovať: Veľa bielych LED - prirodzene! A TESTUJTE ich všetky! Sieťový kábel striedavého prúdu Perfboard 1N4003 dióda alebo 200voltový mostíkový usmerňovač Prvý obrázok ukazuje, ako vyzerá môj obvod po dokončení. Rýchle oči si všimnú, že na palube je iba 42 LED diód. Pretože je potrebné umiestniť most na dosku a kvôli relatívne stabilnej povahe našej siete, môžeme naše svetlá spustiť o niečo viac ako 20 mA. Most má 4 vodiče: 2 označené (~), a (+) pozitívne a (-) záporné. Tie (~) idú do elektrickej siete. Začnite prepojením mostíka (+) s dlhším (+) káblom prvej diódy LED a potom zapojte krátky kábel s dlhým káblom ďalšej diódy LED. Pred spájkovaním urobte 1 rad, dvojitú a trojitú kontrolu! Dopracujte sa nadol, VŽDY sa pripájajte kratšie až dlhšie. Nasledujú ďalšie obrázky znázorňujúce rôzne fázy dokončovania. Vytlačte si ich, aby vám pomohli s zapojením.

Krok 4: Hľa

A je tu svetlo! Vzhľadom na nebezpečný charakter súčiastok pri zapojení som obvodovú dosku pokryl trojitou vrstvou pergamenového papiera, ktorý má dobrú dielektrickú hodnotu a vydrží viac ako 400 F tepla. Potom som dosku pripevnil na veko vyberateľnej nádoby pomocou penovej podložky z vretena DVD s výrezom pre napájací kábel. Svetelný výkon je ekvivalentný 40-wattovej matnej žiarovke, ale nádoba je sotva teplá. Pamätajte si: Vždy odpojte obvod, než sa dotknete akýchkoľvek odhalených častí. LED diódy budú tiež bežať blízko svojho menovitého prúdu, čo by mohlo znamenať teploty až 85 ° C na ich povrchoch.

Krok 5: Variácie

Príliš svetlé? Môžete skombinovať obvody (2) a (3), aby naše svetlo malo prepínač Hi/Lo. V režime Hi prepínač skratuje diódu, takže pracuje v režime plných vĺn ako v bode (3). Otvorenie prepínača umožní prúdenie prúdu iba polovičný čas, rovnako ako (2). Ozzies a Briti: Môžete použiť aj obvody LED 42/47 - stačí skombinovať časť americkej verzie (.4uF a 1K -ohm) uvedenú v časti. 2 a aj vy si môžete vyrobiť sieťové svetlo s iba 42 diódami LED! Alebo sa pozrite na výpočty v nasledujúcom kroku. Ach áno, naše „veľké“svetlo je veľmi úsporné-beží z 110-voltovej siete, spotrebuje sotva 3 watty. Zoznámte sa s ďalšími spôsobmi, ako osvetliť svoj dom vypnutými LED diódami A/ C sieť tu!

Krok 6: Chrumkavé čísla

Tu je rekapitulácia výpočtov použitých pre tento projekt: Na bezpečné prevádzkovanie bielych LED diód (nominálne napätie 3,3 V) z elektrickej siete bez použitia akejkoľvek regulácie (okrem diódového mostíka) je magické číslo: Vac * 1,4 / 3,3. Čo je minimálny počet LED diód v sérii, ktoré budú napájať striedavý prúd bez prekročenia „pohodlného“prevádzkového dosahu. Výber diód LED môže byť 20 mA alebo viac - AKO DLHO sú všetky rovnakého typu a sú zapojené do série. Ak používate plný počet LED diód vypočítaných vyššie, to je všetko, čo potrebujete, ale na usporiadanie používajúce menej LED diód (ale nie menej ako 30), musíme pridať kombináciu RC znižujúcich napätie. R je vždy odpor 1K, 1Watt, pričom hodnota C sa vypočíta ako: Vpk = Vac * 1,4Vdd = N * 3,3, kde N je počet bielych diód LED, ktoré chceme použiť v sérii. Iled = 0,02, prúd chceme pre naše LED diódy. C = 1 / (2 * pi * f * (Vpk-Vdd) / Iled), kde f je sieťová frekvencia, ale môžete ju zjednodušiť na: (58 / (Vpk-Vdd)) v mikrofarady (uF) a mali by sa pohybovať v rozmedzí od 0,5 do 0,5 uF. Uistite sa, že ide o nepolárny kondenzátor. DÔLEŽITÉ: Časti musia byť dimenzované na najmenej Vpk a dostatočný prúd na zvládnutie Iledu.