Как правильно подключить светодиоды к сети 220В. Какие схемы питания LED от 220В существуют. Как рассчитать резистор для подключения светодиода к 220В. Какие меры безопасности нужно соблюдать при работе с сетевым напряжением.
Особенности подключения светодиодов к сети 220В
Подключение светодиодов напрямую к сети 220В является сложной и потенциально опасной задачей. Необходимо учитывать следующие особенности:
- Светодиоды рассчитаны на низкое напряжение (обычно 1,5-3,5В), поэтому требуется преобразование сетевого напряжения
- Необходимо ограничить ток через светодиоды, иначе они быстро выйдут из строя
- Требуется защита от перенапряжений в сети
- Нужно обеспечить гальваническую развязку от сети для безопасности
- Желательно сглаживание пульсаций для устранения мерцания
Поэтому простое подключение светодиода через резистор к 220В недопустимо. Рассмотрим правильные схемы питания LED от сети.
Схема с емкостным делителем напряжения
Самая простая схема питания светодиодов от 220В выглядит следующим образом:
- Конденсатор (обычно 0,47-1 мкФ) для ограничения тока
- Выпрямительный диодный мост
- Стабилитрон для ограничения напряжения
- Резистор для дополнительного ограничения тока
- Светодиод или цепочка светодиодов
Такая схема проста, но имеет ряд недостатков:
- Низкий КПД из-за потерь на конденсаторе
- Отсутствие гальванической развязки
- Возможно мерцание светодиодов
Поэтому данную схему рекомендуется использовать только для маломощных индикаторных светодиодов.
Схема с трансформатором и стабилизатором тока
Более надежный вариант — использование понижающего трансформатора и стабилизатора тока:
- Трансформатор 220/12В
- Выпрямительный мост
- Сглаживающий конденсатор
- Стабилизатор тока на LM317 или специализированной микросхеме
- Светодиоды
Преимущества данной схемы:
- Гальваническая развязка от сети
- Стабильный ток через светодиоды
- Отсутствие мерцания
- Высокий КПД
Недостаток — большие габариты из-за трансформатора. Но это наиболее безопасный вариант питания мощных светодиодов от сети 220В.
Импульсный преобразователь для питания светодиодов
Современное решение — использование импульсного понижающего преобразователя:
- Входной выпрямитель и фильтр
- Импульсный преобразователь на специализированной микросхеме
- Выходной LC-фильтр
- Цепь обратной связи для стабилизации тока
- Светодиоды
Достоинства такой схемы:
- Компактные размеры
- Высокий КПД (до 90%)
- Широкий диапазон входных напряжений
- Возможность диммирования
Недостаток — сложность схемы. Но для питания мощных светодиодных светильников это оптимальный вариант.
Меры безопасности при подключении светодиодов к 220В
При работе с сетевым напряжением необходимо соблюдать следующие правила безопасности:
- Использовать изолированный корпус для устройства
- Обеспечить надежную изоляцию всех токоведущих частей
- Применять предохранители для защиты от КЗ
- Использовать варисторы для защиты от перенапряжений
- По возможности обеспечить гальваническую развязку от сети
- Не прикасаться к схеме при включенном питании
- Соблюдать правила электробезопасности при монтаже и наладке
Соблюдение этих мер позволит безопасно подключить светодиоды к сети 220В и обеспечить их надежную работу.
Расчет резистора для подключения светодиода к 220В
Хотя прямое подключение светодиода к сети через резистор не рекомендуется, рассмотрим методику расчета ограничительного резистора:
- Определяем падение напряжения на светодиоде ULED (обычно 1,8-3,5В)
- Задаем рабочий ток светодиода ILED (10-20 мА)
- Рассчитываем напряжение на резисторе: UR = 220В — ULED
- Рассчитываем сопротивление: R = UR / ILED
- Рассчитываем мощность резистора: P = UR * ILED
Например, для светодиода с ULED = 3В и ILED = 20 мА:
- UR = 220В — 3В = 217В
- R = 217В / 0,02А = 10850 Ом
- P = 217В * 0,02А = 4,34 Вт
Выбираем резистор 11 кОм мощностью 5 Вт. Но еще раз подчеркнем, что такая схема небезопасна и неэффективна.
Выбор оптимальной схемы питания светодиодов от 220В
При выборе схемы питания светодиодов от сети 220В следует учитывать следующие факторы:
- Мощность и количество светодиодов
- Требования к стабильности тока
- Необходимость гальванической развязки
- Допустимые габариты устройства
- Требования к КПД
- Стоимость компонентов
Для маломощных индикаторных светодиодов подойдет простая схема с емкостным делителем. Для мощных светодиодных ламп оптимальным выбором будет импульсный преобразователь. А для максимальной безопасности лучше использовать схему с трансформатором.
Заключение
Подключение светодиодов к сети 220В — сложная техническая задача, требующая специальных знаний и соблюдения мер безопасности. Использование готовых драйверов или корректно рассчитанных схем позволит обеспечить надежное и эффективное питание светодиодов от сетевого напряжения. При самостоятельном изготовлении устройств необходимо тщательно соблюдать правила электробезопасности.
Как подключить светодиодную ленту 220В: схема соединения
Несмотря на кажущуюся простоту, схема подключения светодиодной ленты к сети 220В не самая простая задача. Сегодня мы разберемся во всех нюансах этого вопроса и выясним что для этого потребуется.
Во-первых, следует запомнить – подключать напрямую ленту с напряжением 220 Вольт строго запрещено. Источники света начнут мигать с малой частотой. Согласно допустимым нормам это недопустимо. Человеческое зрение воспринимает подобный свет в виде мерцания. Глаза начнут напрягаться и стремительно уставать, что негативно скажется на здоровье.
Это происходит по причине электротехнического устройства диодов. Дело в том, что они проводят электричество исключительно в одну сторону. Чтобы решить эту проблему, используются выпрямители. Их конструкция включает несколько конденсаторов. Если электричество проходит через них, то они накапливают его. Когда ток меняет направление, заряд отдается обратно.
Такая простая манипуляция превращает переменный ток в постоянный. Это решает проблему «мерцания».
Однако, одного выпрямителя будет недостаточно. Он способен только «создать» ток в обратном направлении. Для стабильной работы также требуется контроллер. Он сглаживает входное напряжение и стабилизирует его. Но большинство современных выпрямителей уже имеют в своей схемотехнике блок контроллера. Из-за чего нет необходимости использовать два отдельных аппарата. Более того, они часто имеют инструкцию, где на схеме показано, как подключить светодиодную ленту к 220В. Таким образом, современные выпрямители решают сразу три проблемы: выравнивают напряжение, сглаживают его и создают электричество в обратном направлении.
Как подключить светодиодную ленту с меньшим напряжением к 220В
Если подключить светодиоды, рассчитанные на 12-110В к стандартной розетке, то они сгорят. Выпрямители также не помогут избежать последствий. Проводки, расположенные на ленте, не рассчитаны на большие нагрузки и моментально оплавляются, при подаче высокого напряжения.
Для решения этой проблемы используются специальные адаптеры. Их также называют блоками питания (БП). Эти устройства преобразуют стандартные 220 Вольт в 12, 24 или 110 Вольт. В основе лежит обыкновенный трансформатор. Он имеет две катушки обмотки, за счет которых осуществляется преобразование.
На рынке представлено множество адаптеров, которые совмещают в себе три устройства в одном. Такие установки называются блоками управления и позволяют подключить диодную ленту к 220 Вольт. С подобным прибором пользователю неважно от какого напряжения работают его светильники, даже если они имеют нестандартные размеры. Блок питания, контроллер и выпрямитель находятся в одном корпусе.
Как подключить к 220В светодиодную ленту на 12 или 24В
Необходимо узнать потребляемую мощность. Использовать только длину некорректно, так как она всегда отличается (особенно, если общая цепь состоит из нескольких отрезков).
Таким образом, прежде чем подключать устройство с небольшим напряжением к сети, измерьте длину или пересчитайте количество диодов. Так, вы определите точное значение потребляемой мощности и выберите нужный БП.
Также многие интересуются, как запитать светодиодную ленту от 220 не в одиночном формате, а в виде нескольких штук. Если требуется одновременно подключить несколько устройств, то есть два решения:
-
Приобрести несколько блоков питания. Их количество должно равняться количеству подключаемых участков. Для соединения лент используется разводка.
-
Взять один БП с несколько разъемами. Такие устройства имеют несколько штекеров. Однако, мощность подобного БП должна ровняться суммарной мощности всех используемых диодов.
И, конечно, нужно помнить, что последовательное подключение строго запрещено.
Только параллельное.
Ошибки при подключении светодиодной ленты к сети 220В
Исходя из общей статистики, можно выделить четыре правила, которые избавят пользователей от самых распространенных ошибок.
Во-первых, длина ленты не должна превышать 5 метров. Припаивать новые отрезки строго не рекомендуется. Так, повреждается ленточная проводка, которая не рассчитана на дополнительные нагрузки. Ведь чем больше звеньев, тем больше проходит электричества. Результатом подобных действий будет оплавление и выход из строя диодов на лентах, хуже чего только подключение к сети 220 Вольт напрямую.
Во-вторых, для ленты 12-110В не рекомендуется приобретать блок питания с мощностью без 25%-го задела. В противном случае диоды не будут светиться полностью.
В-третьих, запрещено последовательное подключение ленты, длина которой более 5 метров. Этого нельзя делать даже тогда, когда блок питания рассчитан на такое потребление.
В случае подобного подключения, блок управления будет ограничивать мощность. Но это только одна из проблем. Сама мощность и так будет слишком высокой для ленточной проводки. Токоведущие жилы не выдержат высокой нагрузки, что приведет к оплавлению пластика или короткому замыканию. Причем, установленные в БП предохранители, не сработают должным образом.
В-четвертых, нельзя подключать ленты к блокам питания, рассчитанных на другое напряжение. Например, если ваше устройство работает от напряжения 12В, то выбирайте блок с таким же вольтажом. Также невозможно увеличить светимость диодов, путем обрезания некоторых участков и уменьшения длины. Поэтому следует уделить отдельное внимание выбору блока и убедиться, что он совместим с конкретной лентой по параметрам.
Подводя итог, варианты светодиодных лент на 220В и их подключение сильно отличаются. Так, стандартным светодиодам БП не требуется, однако следует уделить особе внимание выбору выпрямителя.
А приборам, рассчитанных на 12-110В нужен исключительно блок управления, который совмещает в себе несколько устройств одновременно. Также всегда важно помнить – последовательное подключение лент больших размеров, приводит к их оплавлению, коротким замыканиям и пожарам.
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Мощность резистора от 0.25 Вт или выше. Конденсатор должен быть не менее 300 вольт. Стабилитрон применяем чуть больший напряжения питания светодиода, например на 5 вольт — КС156А.
Частота вспышек последнего задается ёмкостью конденсатора, а яркость вспышек — сопротивлением резистора.
led — Зачем в бестрансформаторном блоке питания нужен конденсатор для уменьшения тока?
спросил
Изменено 3 года, 3 месяца назад
Просмотрено 4к раз
\$\начало группы\$
Предположим, у нас есть нагрузка 12 В, которой требуется 1 А ток, когда мы подключаем эту нагрузку к 60 Ач 12 В автомобильному аккумулятору, ему не нужен резистор, и он будет потреблять только 1 А.
Но с другой стороны, если у нас есть бестрансформаторная цепь питания подключен к 220 В, поэтому постоянное напряжение после диодного моста будет 310 В. Почему мы не можем соединить 100 светодиодов последовательно (каждый 3,1 В) напрямую без использования конденсатора или резистора?
Я знаю, что этот конденсатор используется как реактивное сопротивление (\$X_C\$) для ограничения тока, но зачем он нужен, ведь напряжение светодиодов равно выходному напряжению блока питания? Разве светодиоды не должны потреблять требуемый ток? Согласно этому уравнению R=(Vin-VLED)/I=(310-310)/I = нулевой резистор, необходимый
- блок питания
- светодиод
- конденсатор
- переменный ток
- сеть
\$\конечная группа\$
6
\$\начало группы\$
Насколько вы уверены, что выпрямленное сетевое напряжение будет именно 310В?
Насколько вы уверены, что 100 светодиодов, соединенных последовательно, будут иметь падение напряжения ровно 310 В?
Вы читали техническое описание? Какова спецификация допуска прямого напряжения?
Что делать, если ваша сеть на самом деле 315 В и/или ваша цепочка светодиодов составляет 308 В?
Светодиоды требуют ограничения тока — они , а не устройства, управляемые напряжением.
\$\конечная группа\$
6
\$\начало группы\$
Если закоротить конденсатор, то общее сопротивление в цепи будет около 100 \$\Омега\$.
Полное сопротивление с незакороченным конденсатором на частоте 50 Гц составляет $$|100 + {1\over j \omega C}| =|100 + j~3185| = 3186~\Омега.$$
При 60 Гц это будет примерно \${5\over6} \times 3186~\Omega = 2653~\Omega\$.
\$\конечная группа\$
4
\$\начало группы\$
Называется «конденсаторная капельница».
Обратите внимание, что вы говорите о переменном токе (230 В переменного тока). Конденсаторы и катушки индуктивности имеют некоторое сопротивление, это уменьшает ток.
Меньшая емкость = более высокий импеданс = более низкий ток.
Итак, ток ограничен. Если вы прыгаете, это означает, что вы убираете это сопротивление, и ток подскакивает очень высоко и сжигает светодиоды.
\$\конечная группа\$
2
\$\начало группы\$
Предполагая, что у нас есть нагрузка 12 В, которой требуется ток 1 А, при подключении эта нагрузка на автомобильный аккумулятор 60 Ач 12 В не требует резистора и он будет потреблять только 1 А.
Вы начали с заблуждения. Чтобы иметь нагрузку на 12 В, потребляющую 1 ампер, вам потребуется нагрузка 12 Ом. Потому что нагрузка будет резистивная.
Вы не можете подключить цепочку светодиодов напрямую к батарее, чтобы они не сгорели, так почему вы думаете, что можете подключить их напрямую к источнику переменного тока и получить другой результат?
Светодиоды имеют динамическое сопротивление.
Им требовалось что-то, чтобы ограничить ток.
\$\конечная группа\$
7
\$\начало группы\$
Ваша ошибка состоит в том, что вы считаете необработанный светодиод «нормальной нагрузкой», но это не так.
Нормальные нагрузки имеют относительно мягкое соотношение напряжения и тока. Небольшие изменения условий, будь то напряжение источника питания или температура нагрузки, приводят к небольшим изменениям тока.
Светодиоды имеют очень крутую зависимость между напряжением и током, небольшое изменение напряжения может привести к очень большому изменению тока (настолько, что обычное первое приближение светодиода — это компонент, который поддерживает фиксированное напряжение при любом прямом токе ). Они также имеют значительную изменчивость в зависимости от температуры и производства.
Когда производители светодиодов указывают диапазон прямых напряжений, они НЕ имеют в виду диапазон напряжений, при которых светодиод может питаться вслепую и работать правильно, они говорят о диапазоне напряжений, с которыми вы можете столкнуться при питании светодиода с помощью указанный ток.
Даже с конденсатором дизайн вашей лампы ужасен. Если оставить в стороне проблемы мерцания, возникающие при использовании выпрямленной сети, потребляемый ток будет сильно различаться в зависимости от диапазона сетевых напряжений, с которыми вы, вероятно, столкнетесь, а также, вероятно, в зависимости от температуры светодиодов.
\$\конечная группа\$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
5 Простые схемы драйверов светодиодов мощностью 1 Вт
В этом посте мы узнаем о нескольких простых в сборке компактных схемах светодиодных ламп мощностью 1 Вт. Первая схема основана на SMPS, во второй схеме используется емкостной источник питания, а остальные концепции показывают, как использовать источник постоянного тока для освещения светодиода мощностью 1 Вт.
Предупреждение. Многие из описанных ниже цепей не изолированы от сети переменного тока, поэтому прикасаться к ним при включенном и разомкнутом состоянии чрезвычайно опасно. Вы должны быть предельно осторожны при построении и тестировании этих цепей и обязательно принять необходимые меры предосторожности. Автор не может нести ответственность за какой-либо несчастный случай из-за какой-либо небрежности пользователя
1) Небольшой драйвер светодиодов SMPS мощностью 1 Вт
В первом наиболее рекомендуемом проекте мы изучаем схему драйвера светодиодов SMPS, которая может использоваться для управления светодиодами высокой мощности мощностью от 1 Вт до 12 Вт.
. Он может напрямую питаться от любой домашней сети переменного тока 220 В или 120 В переменного тока.
Введение
Первый проект объясняет конструкцию небольшого неизолированного понижающего преобразователя SMPS (неизолированная точка нагрузки), которая является очень точной, безопасной и простой в сборке схемой. Давайте узнаем подробности.
Вы также можете узнать Как проектировать схемы драйверов светодиодов
Основные характеристики
Предлагаемая схема драйвера светодиодов smps чрезвычайно универсальна и особенно подходит для управления светодиодами высокой мощности.
Однако неизолированная топология не обеспечивает защиты от поражения электрическим током на стороне светодиодов цепи.
Помимо вышеуказанного недостатка, схема безупречна и практически защищена от всех возможных опасностей, связанных с скачками напряжения в сети.
Хотя неизолированная конфигурация может показаться несколько нежелательной, она избавляет конструктора от необходимости наматывать сложные первичные/вторичные секции на Е-сердечниках, поскольку трансформатор здесь заменен парой простых ферритовых дросселей барабанного типа.
Основным компонентом, отвечающим за выполнение всех функций, является микросхема VIPer22A от ST microelectronics, которая была специально разработана для таких небольших бестрансформаторных компактных драйверов светодиодов мощностью 1 Вт.
Принципиальная схема
Изображение предоставлено: © STMicroelectronics — Все права защищены волна, выпрямленная D1 и C1.
C1 вместе с катушками индуктивности L0 и C2 составляют сеть круговых фильтров для подавления электромагнитных помех.
D1 желательно заменить двумя диодами, включенными последовательно, чтобы выдерживать всплески 2 кВ, генерируемые C1 и C2.
R10 обеспечивает определенный уровень защиты от перенапряжений и действует как предохранитель в случае катастрофических ситуаций.
Как видно из приведенной выше принципиальной схемы, напряжение на C2 подается на внутренний сток полевого МОП-транзистора IC на контактах 5–8.
Встроенный источник постоянного тока микросхемы VIPer подает ток 1 мА на контакт 4 микросхемы, который также является контактом Vdd микросхемы.
При напряжении около 14,5 В на Vdd источники тока выключаются и переводят схему ИС в колебательный режим или инициируют пульсацию ИС.
Компоненты Dz, C4 и D8 становятся цепью регулирования цепи, где D8 заряжает C4 до пикового напряжения в период свободного хода и когда D5 смещен в прямом направлении.
Во время вышеперечисленных действий источник или опорный сигнал ИС устанавливается примерно на 1 В ниже уровня земли.
Подробную информацию о деталях схемы драйвера светодиодов мощностью от 1 до 12 Вт см. в следующем техническом описании в формате pdf от ST microelectronics.
DA ТАБЛИЦА
2) Использование бестрансформаторного емкостного источника питания
Следующий драйвер светодиода мощностью 1 Вт, описанный ниже, показывает, как построить несколько простых схем драйвера светодиода мощностью 1 Вт с питанием от 220 В или 110 В, которые будут стоить вам не более 1/2 доллара. , за исключением светодиода, конечно.
Я уже обсуждал емкостной тип источника питания в нескольких постах, например, в схеме светодиодной трубки и в схеме бестрансформаторного источника питания, в настоящей схеме также используется та же концепция для управления предлагаемым светодиодом мощностью 1 Вт.
Работа схемы
На принципиальной схеме мы видим очень простую схему емкостного источника питания для управления светодиодом мощностью 1 Вт, которую можно понять по следующим пунктам.
Конденсатор 1 мкФ/400 В на входе образует сердцевину схемы и выполняет функции основного ограничителя тока в цепи. Функция ограничения тока гарантирует, что напряжение, подаваемое на светодиод, никогда не превысит требуемый безопасный уровень.
Однако у высоковольтных конденсаторов есть одна серьезная проблема, они не ограничивают и не способны препятствовать первоначальному включению сетевого питания в бросках, которые могут быть фатальными для любой электронной схемы. Светодиоды не являются исключением.
Добавление резистора 56 Ом на входе помогает ввести некоторые меры защиты от повреждений, но само по себе оно не может обеспечить полную защиту задействованной электроники.
Металлооксидный варистор определенно подойдет, а как насчет термистора? Да, термистор также был бы желанным предложением.
Но они относительно более дорогие, и мы обсуждаем дешевую версию предлагаемого дизайна, поэтому мы хотели бы исключить из общей стоимости все, что превышает долларовую отметку.
Итак, я придумал инновационный способ замены MOV на обычную дешевую альтернативу.
Какова функция MOV
Он заключается в том, чтобы поглотить первоначальный всплеск высокого напряжения/тока на землю, чтобы в данном случае он был заземлен до того, как достигнет светодиода.
Разве высоковольтный конденсатор не выполняет ту же функцию, если он подключен к самому светодиоду. Да, это, безусловно, будет работать так же, как MOV.
На рисунке показано подключение еще одного высоковольтного конденсатора непосредственно через светодиод, который поглощает мгновенный приток скачков напряжения при включении питания, он делает это во время зарядки и, таким образом, поглощает почти все начальное напряжение в бросках, вызывая все сомнения связанные с емкостным типом питания отчетливо видны.
Конечный результат, как показано на рисунке, представляет собой чистую, безопасную, простую и недорогую схему драйвера светодиодов мощностью 1 Вт, которую может собрать любой любитель электроники прямо дома и использовать для личных удовольствий и полезности.
ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ: ЦЕПЬ, ПОКАЗАННАЯ НИЖЕ, НЕ ИЗОЛИРОВАНА ОТ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, ПОЭТОМУ ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНА ДЛЯ ПРИКАСАНИЯ В ПОЛОЖЕНИИ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ.
Электрическая схема
ПРИМЕЧАНИЕ. Светодиод на приведенной выше схеме представляет собой светодиод 12 В, 1 Вт , как показано ниже:
В показанной выше простой схеме светодиодного драйвера мощностью 1 Вт два конденсатора 4,7 мкФ/250 вместе с резисторами 10 Ом образуют в цепи своего рода «прерыватель скорости». в свою очередь помогает защитить светодиод от повреждения.
Эту функцию можно заменить на NTC, которые популярны благодаря своим функциям подавления скачков напряжения.
Усовершенствованный способ решения проблемы начального пускового тока может заключаться в подключении термистора NTC последовательно с цепью или нагрузкой.
Пожалуйста, перейдите по следующей ссылке, чтобы узнать, как включить термистор NTC в предлагаемую схему драйвера светодиода мощностью 1 Вт.
Хорошим способом решения проблемы начального броска тока является подключение термистора NTC последовательно с цепью или нагрузкой.
Пожалуйста, перейдите по следующей ссылке, чтобы узнать, как включить термистор NTC в предлагаемую схему драйвера светодиода мощностью 1 Вт 9.0005
https://www.homemade-circuits.com/2013/02/using-ntc-resistor-as-surge-suppressor.html
3) Стабилизированный драйвер светодиодов мощностью 1 Вт с использованием емкостного источника питания
Как может быть видно, что 6 шт. диодов 1N4007 используются на выходе в режиме прямого смещения. Поскольку каждый диод будет давать падение 0,6 В на себе, 6 диодов создадут общее падение 3,6 В, что является правильным значением напряжения для светодиода.
Это также означает, что диоды будут шунтировать остальную часть питания от источника на землю и, таким образом, поддерживать питание светодиода полностью стабилизированным и безопасным.
Следующая конструкция, управляемая полевым МОП-транзистором, вероятно, является лучшей универсальной схемой драйвера светодиодов, которая гарантирует 100% защиту светодиода от всех типов опасных ситуаций, таких как внезапное перенапряжение и перегрузка по току. или импульсный ток.
Светодиод мощностью 1 Вт, подключенный к указанной выше схеме, сможет производить около 60 люменов интенсивности света, что эквивалентно лампе накаливания мощностью 5 Вт.
Изображения прототипа
Вышеприведенная схема может быть изменена следующим образом, однако свет может быть немного нарушен.
4) Схема драйвера светодиода мощностью 1 Вт с использованием батареи 6 В
Как видно на четвертой диаграмме, концепция почти не использует какую-либо схему или, скорее, не включает активный компонент высокого класса для требуемой реализации управления мощностью 1 Вт.
ВЕЛ.
Единственными активными устройствами, которые использовались в предлагаемой простейшей схеме драйвера светодиодов мощностью 1 Вт, являются несколько диодов и механический переключатель.
Начальные 6 вольт от заряженной батареи снижаются до требуемого предела в 3,5 вольта за счет включения всех диодов последовательно или на пути напряжения питания светодиода.
Поскольку на каждом диоде падает напряжение 0,6 вольта, все четыре вместе пропускают только 3,5 вольта к светодиоду, освещая его безопасно, но ярко.
По мере того, как яркость светодиода падает, каждый диод последовательно шунтируется с помощью переключателя, чтобы восстановить яркость светодиода.
Использование диодов для снижения уровня напряжения на светодиодах гарантирует, что процедура не будет рассеивать тепло и, следовательно, станет очень эффективной по сравнению с резистором, который в противном случае рассеивал бы много тепла в процессе.
5) Подсветка 1-ваттного светодиода с помощью 1,5-вольтовой ячейки AAA
В 5-м проекте давайте узнаем, как освещать 1-ваттный светодиод с помощью 1,5-вольтовой ячейки AAA в течение разумного периода времени.
Схема, очевидно, основана на технологии повышающего драйвера. , в противном случае управлять такой огромной нагрузкой с таким минимальным источником невозможно вообразить.
Светодиод мощностью 1 Вт относительно велик по сравнению с источником питания 1,5 В типа AAA.
Для светодиода мощностью 1 Вт требуется минимум 3 вольта питания, что в два раза превышает номинал ячейки.
Во-вторых, для работы светодиода мощностью 1 ватт требуется от 20 до 350 мА тока, а 100 мА — приемлемый ток для питания этих световых машин.
Таким образом, использование пальчикового фонарика AAA для вышеуказанной операции выглядит очень отдаленным и невозможным.
Тем не менее, обсуждаемая здесь схема доказывает, что все мы ошибались, и успешно управляет 1-ваттным светодиодом без особых осложнений.
СПАСИБО ZETEX за предоставленную нам замечательную маленькую ИС ZXSC310, для которой требуется всего несколько обычных пассивных компонентов, чтобы сделать это возможным.
Работа цепи
На схеме показана довольно простая конфигурация, которая в основном представляет собой повышающий преобразователь.
Входной постоянный ток 1,5 В обрабатывается микросхемой для создания высокочастотного выходного сигнала.
Частота переключается транзистором и диодом Шоттки через дроссель.
Быстрое переключение катушки индуктивности обеспечивает необходимое повышение напряжения, которое становится как раз подходящим для питания подключенного светодиода мощностью 1 Вт.
Здесь, во время завершения каждой частоты, эквивалентная энергия, накопленная внутри катушки индуктивности, перекачивается обратно в светодиод, создавая необходимое повышение напряжения, которое поддерживает свечение светодиода в течение долгих часов даже при использовании источника размером всего 1,5 вольта. .
Изображение прототипа
Драйвер светодиода мощностью 1 Вт на солнечной батарее
Это школьный выставочный проект, который дети могут использовать для демонстрации того, как можно использовать солнечную энергию для освещения светодиода мощностью 1 Вт.
Идея была запрошена г-ном Ганешем, как указано ниже:
Привет, Swagatam! Я наткнулся на ваш сайт и нашел вашу работу очень вдохновляющей.
В настоящее время я работаю над программой «Наука, технологии, инженерия и математика» (STEM) для учащихся 4-5 классов в Австралии. Проект направлен на повышение интереса детей к науке и тому, как она связана с реальными приложениями.
Программа также привносит эмпатию в процесс инженерного проектирования, когда молодые учащиеся знакомятся с реальным проектом (контекстом) и вместе со своими одноклассниками решают мирские проблемы. В течение следующих трех лет мы сосредоточимся на том, чтобы познакомить детей с наукой об электричестве и реальным применением электротехники. Введение в то, как инженеры решают проблемы реального мира на благо общества.
В настоящее время я работаю над онлайн-контентом для программы, которая будет ориентирована на младших школьников (4-6 классы), изучающих основы электричества, в частности, возобновляемых источников энергии, в данном случае солнечной. В рамках программы самостоятельного обучения дети узнают и исследуют электричество и энергию, поскольку они знакомятся с реальным проектом, то есть обеспечивают освещением детей, укрытых в лагерях беженцев по всему миру.
В качестве некоммерческого образовательного фонда мы просим вашей помощи в составлении простой принципиальной схемы, которая может быть использована для создания солнечной лампы мощностью 1 Вт в качестве практического занятия в классе. Мы также закупили у производителя 800 комплектов солнечного света, которые дети будут собирать, однако нам нужен кто-то, кто упростит принципиальную схему этих комплектов света, которые будут использоваться для простых уроков по электричеству, цепям и расчету мощности, вольт, ток и преобразование солнечной энергии в электрическую энергию.
Я с нетерпением жду вашего ответа и продолжаю вашу вдохновляющую работу.
В настоящее время я работаю над программой «Наука, технологии, инженерия и математика» (STEM) для учащихся 4-5 классов в Австралии. Проект направлен на повышение интереса детей к науке и тому, как она связана с реальными приложениями.
По завершении пятинедельной программы дети объединяются в команды для сборки солнечных фонарей, которые затем отправляются детям из неблагополучных семей по всему миру.Схема
Всякий раз, когда требуется простой, но безопасный солнечный контроллер, мы неизбежно выбираем вездесущий IC LM317. Здесь тоже используем такое же недорогое устройство для реализации предлагаемой светодиодной лампы мощностью 1 Вт с использованием солнечной панели.
