Artiklis käsitletakse väga lihtsat 100-vatist LED-lambipirnit, kasutades mõnda kõrgepinge kondensaatorit. Kogu vooluringi saaks ehitada hinnaga vähem kui 25 dollarit.
Olen siin blogis juba arutanud paljusid trafoteta toiteallikate mahtuvuslikke tüüpe, kuid kõigil neil on paar probleemi, nimelt optimaalse voolutugevuse puudumine ja suurenenud haavatavus.
Mahtuvusega toiteallika kasutamine
Uurides põhjalikult mahtuvuslikke toiteallikaid, võiksin nende konfiguratsioonidega seoses kokku leppida mõned olulised asjad:
Mahtuvuslikud toiteallikad on üsna sarnased päikesepaneelidega, mis töötavad efektiivselt maksimaalse võimsuspunkti spetsifikatsioonide korral, kui neid kasutatakse avatud vooluahelaga, vastasel juhul läbivad nende seadmete praegused näitajad suuri kaotusi ja annavad väga ebaefektiivseid tulemusi.
Lihtsamalt öeldes, kui soovime oma äranägemise järgi saada mahtuvuslikest toiteallikatest suure voolu väljundeid, tuleb vooluahelat töötada koormusega, mille pingenõue on võrdne süsteemi maksimaalse väljundiga.
Näiteks 220 V sisendiga tekitaks mahtuvuslik toiteallikas pärast alaldamist umbes 310 V alalisvoolu, nii et kõiki 310 V nimiväärtusega koormusi saaks kasutada kogu efektiivsusega ja nõutaval voolutasemel, sõltuvalt koormuse nõudest.
Kui ülaltoodud tingimus on täidetud, lahendatakse see ka praeguse sisselülitamise probleemiga, kuna koormus on määratud 310 V juures, ei avalda kogu sisendpinge sisselülitamine nüüd koormusele mõju ja koormus jääb ohutuks ka vooluahela äkilise sisselülitamise ajal.
Disaini analüüsimine
Kavandatavas 100-vatises LED-lambipirnis kasutame sama tehnikat, mida arutati ülaltoodud jaotistes.
Nagu arutatud, peaks koormuse väärtus olema 310 V, kui sisend on 220 V.
1 vatise 350mA standardse LED-i puhul tähendaks see 310 / 3,3 = 93 LED-i lisamist järjestikku, mis on peaaegu 100nos.
Üks 1uF / 400V kondensaator tekitab ülalkirjeldatud 310 V alalisvoolul umbes 60mA voolu, seetõttu tuleb vajaliku 350mA saavutamiseks lisada paralleelselt rohkem selliseid kondensaatoreid, täpsemalt kokku 350/60 = 5 kondensaatorit, mis võiks samuti olema üks 5uF / 400V, kuid see peaks olema mittepolaarne tüüp.
An Täiendava ohutuse tagamiseks võib lisada NTC termistori , kuigi see ei pruugi olla kriitiliselt nõutav.
Samamoodi võiks lisada ka takisti, et tagada täiendav ohutus kõikuvate pingetingimuste eest.
Takistuse väärtuse võib arvutada umbes järgmiselt: R = Us - VFd / I = 310-306 /, 35 = 10 oomi, 1 vatt
120 V sisendi jaoks vajaksid ülaltoodud näitajad lihtsalt poole võrra, see tähendab, et 93 asemel kasutage 47nos LED-e ja kondensaatori jaoks piisaks 5uF / 200V-st.
Vooluringi skeem
Ülaltoodud skeemi saab täiendavalt kaitsta ülepinge sisselülituspingete ja võrgu kõikumiste eest, lisades 10 oomi piiravad takistid ja zeneri diood, nagu allpool näidatud.
Siin peaks zener-dioodi väärtus olema 310V, 2 vatti
Täiustatud disain koos praeguse juhtimisega
Järgmine vooluahel on lollikindel vooluahela disain, mis ei lase LED-idel kunagi stressitingimustesse sattuda. Mosfet ja sinuga seotud voolu juhtimine tagavad ühendatud LED-pirnide keti 100% püsiva pinge ja püsiva voolu.
Ketis olevate valgusdioodide arvu saab reguleerida vastavalt valitud pingele või vastupidi - pinget saab reguleerida vastavalt keti valitud LED-ide arvule.
Eelmine: Satelliidisignaali tugevuse mõõturi ahel Järgmine: liitiumioon-avariivalgustuse ahel
