Utilizarea AC cu LED-uri (Partea 3) - Lumina MARE: 6 pași

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-23 15:04

În utilizarea CA cu LED-uri, partea 1 și partea 2, am analizat modalități de adaptare a curentului alternativ la LED-uri fără conversia obișnuită la DC pur. Aici, în partea 3, combinăm ceea ce am învățat înainte pentru a proiecta o lumină LED care să funcționeze Atenție: rețeaua de curent alternativ are sute de volți și este potențial letală. Vă rugăm să luați toate măsurile de precauție necesare înainte de a începe să lucrați cu acesta!

Pasul 1: Transformatorul fără transformator

Când am conectat LED-uri la transformatoare de curent alternativ, calculul pe care l-am folosit a fost: Vac / 3.3 pentru a ne da numărul de LED-uri de care avem nevoie pentru a putea gestiona corect energia fără rezistențe suplimentare și alte părți. Ce se întâmplă dacă trecem complet transformatorul și luăm în considerare Rețea de curent alternativ? În unele moduri, este mai simplu - tensiunea de la transformatoare poate varia foarte mult în funcție de sarcina pe care o punem, în timp ce rețeaua de curent alternativ este mult mai stabilă. = 156 și putem găsi numărul de LED-uri pe care le poate suporta: 156 / 3.3 = 47 LED-uri Deci, asta înseamnă că, dacă punem 47 LED-uri în serie, putem rula întregul șir direct de pe o priză de curent alternativ de 110 v? Răspunsul este Da ! Atâta timp cât menținem tensiunea pe fiecare LED la 3,5v sau mai puțin, acesta va funcționa în limitele sale. Dar atunci, să nu uităm că pentru fiecare ciclu pozitiv, există un ciclu negativ! Asta înseamnă că avem nevoie de un circuit oglindă ca în (1). Uau, asta este o mulțime de becuri! Cu toate acestea, dacă adăugăm o diodă de blocare ca în circuitul (2), atunci ne putem opera circuitul în siguranță. 1N4003 este capabil să gestioneze 200 de volți, deci este în regulă pentru puterea SUA. Pentru țările UE, numărul magic este de 103 LED-uri (dublu dacă doriți să utilizați ambele cicluri), iar dioda pentru ckt (2) ar trebui să fie 1N4004 sau mai bună.

Pasul 2: Împingerea plicului

Amintiți-vă că, deoarece folosim dioda pentru a bloca jumătate din ciclul nostru, LED-urile din circuitul (2) funcționează doar jumătate din timp. Cum le putem face să se aprindă și pentru cealaltă jumătate?

Cu o parte simplă numită redresor Bridge, acest lucru se poate întâmpla. Acest dispozitiv este de fapt 4 diode conectate într-un mod încrucișat pentru a face ambele cicluri să meargă în aceeași direcție. Ventilatoarele electronice vor ști acest lucru ca parte a circuitului de „rectificare cu undă completă” (spre deosebire de jumătate de undă). Cu această adăugare, LED-urile noastre se vor aprinde de două ori mai des și vom obține de două ori mai multă lumină de la ele.

Pasul 3: Construiți timpul

Așadar, putem începe construirea unui simplu LED-all + un circuit de punte pentru a rula de la rețeaua de alimentare de 110V.

Veți avea nevoie de: O mulțime de LED-uri albe - în mod natural! Și TESTĂ-le pe toate! Cablu de linie CA Perfboard 1N4003 diodă sau redresor de 200 volți Prima imagine este cum arată circuitul meu la finalizare. Ochii rapidi vor observa că există doar 42 de LED-uri la bord. Datorită nevoii de a găzdui podul de pe bord și din cauza naturii relativ stabile a rețelei noastre, ne putem rula luminile puțin peste 20mA. Podul are 4 derivații: 2 marcate (~), un (+) pozitiv și un (-) negativ. Cele (~) merg la AC Mains. Începeți prin conectarea podului (+) la cablul mai lung (+) al primului LED, apoi luați cablul scurt la cel lung al următorului LED. Verificați 1 rând, dublu și triplu înainte de lipire! Mergeți în jos, conectându-vă întotdeauna mai scurt la mai lung. Mai jos am imagini suplimentare care prezintă diferitele etape de finalizare. Imprimați-le pentru a vă ajuta să faceți cablajul.

Pasul 4: Iată

Și există lumină! Datorită naturii periculoase a componentelor atunci când sunt conectate, am acoperit placa cu un strat triplu de hârtie pergament, care are o valoare dielectrică bună și poate rezista la peste 400F de căldură. Apoi am montat placa pe capacul unui recipient de scoatere, folosind un distanțier din spumă dintr-un ax DVD, cu un decupaj pentru cablul de alimentare. Puterea de lumină este echivalentă cu un bec mat de 40 de wați, dar recipientul este abia cald. Rețineți: deconectați întotdeauna circuitul înainte de a atinge piesele expuse. De asemenea, LED-urile vor funcționa aproape de curentul lor nominal, ceea ce ar putea însemna temperaturi de până la 85C pe suprafața lor.

Pasul 5: Variații

Puteți combina circuitele (2) și (3) pentru a oferi luminii noastre un comutator Hi / Lo. În Hi, comutatorul scurtcircuitează dioda, astfel încât să funcționeze în modul Full-wave ca în (3). Deschiderea comutatorului permite doar curentul să curgă la jumătate din timp, la fel ca (2). 2 și și tu poți face o lumină de rețea alternativă cu doar 42 de LED-uri! Sau verificați calculele din pasul următor. Da, lumina noastră „mare” este foarte economisitoare - funcționează de la rețeaua de 110 volți, abia consumă 3 wați. C rețea aici!

Pasul 6: Crunching Numere

Iată o recapitulare a calculelor utilizate pentru acest proiect: Pentru a opera LED-uri albe (tensiune nominală 3.3v) în siguranță de la rețeaua de curent alternativ fără a utiliza nicio reglare (alta decât puntea diodă), numărul magic este: Vac * 1.4 / 3.3. Care este numărul minim de LED-uri din serie care se vor scurge de la AC fără a depăși intervalul de operare „confortabil”. Alegerea LED-urilor poate fi de 20 mA sau mai mare - CÂT timp sunt toate de același tip și atașate în serie. Dacă utilizați numărul complet de LED-uri calculate mai sus, este tot ce aveți nevoie, dar pentru aranjamente care utilizează mai puține LED-uri (dar nu mai puțin de 30), trebuie să adăugăm combinația RC de scădere a tensiunii. R este întotdeauna un rezistor de 1K, 1W, în timp ce valoarea lui C se calculează astfel: Vpk = Vac * 1.4Vdd = N * 3.3, unde N este numărul de LED-uri albe pe care dorim să le folosim în serie. Iled = 0.02, curentul dorim pentru LED-urile noastre. C = 1 / (2 * pi * f * (Vpk-Vdd) / Iled), unde f este frecvența rețelei, dar îl puteți simplifica la: (58 / (Vpk-Vdd)) în micro-farade (uF) și ar trebui să varieze între.1 și.5 uF. Asigurați-vă că este un condensator nepolar. IMPORTANT: Părțile trebuie să aibă o valoare nominală de cel puțin Vpk și un curent suficient pentru a manipula Iled.