Overspenningsbeskyttet billig transformerfri Hi-Watt LED Driver Circuit

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





Det økte antallet klager fra leserne om brennende lysdioder knyttet til min tidligere postede transformatorløse 1 watt LED-driverkrets tvang meg til å løse problemet en gang for alle. Strømforsyningsseksjonen i kretsen som er diskutert her, forblir nøyaktig identisk med den forrige konfigurasjonen, bortsett fra inkluderingen av 'bryter PÅ forsinkelsesfunksjonen' som er utelukkende designet av meg og lagt til i kretsen for å rette opp det brennende LED-problemet (forhåpentligvis).

Undertrykkelse av stress i kapasitiv strømforsyning

Klagene som jeg fortsatte å motta, var utvilsomt på grunn av den innledende bryteren for PÅ som fortsatte å ødelegge 1 watt-LEDene som var koblet til ved utgangen av kretsen.



Ovennevnte problem er ganske vanlig med all kapasitiv type strømforsyning, og problemene har skapt mye dårlig rykte for disse typer strømforsyninger.

Derfor velger mange hobbyister og til og med ingeniører kondensatorer med lavere verdier, av frykt for den ovennevnte konsekvensen i tilfelle kondensatorer med større verdi er inkludert.



Men så vidt jeg tror, ​​er kapasitive transformerløse strømforsyninger ypperlige billige og kompakte vekselstrøm til likestrømsadapterkretser som krever liten innsats for å bygge.

Hvis bryteren for ON PÅ håndteres på riktig måte, vil disse kretsene bli plettfrie og kunne brukes uten frykt for skade på utgangsbelastningen, spesielt en LED.

Hvordan Surge utvikles

Under bryteren PÅ fungerer kondensatoren som en kortslutning i noen mikrosekunder til den blir ladet, og først da introduserer den nødvendige reaktansen til den tilkoblede kretsen, slik at riktig mengde strøm bare når kretsen.

Imidlertid tilfører den første korte sekunders korte tilstand over kondensatoren stor bølge til den tilkoblede sårbare kretsen og er noen ganger nok til å ødelegge den medfølgende belastningen.

Ovennevnte situasjon kan effektivt kontrolleres hvis den tilkoblede belastningen forhindres fra å svare på det første innkoblingsstøtet, eller med andre ord kan vi eliminere den opprinnelige bølgen ved å holde lasten slått AV til sikker periode er nådd.

Bruke en forsinkelsesfunksjon

Dette kan veldig enkelt oppnås ved å legge til en forsinkelsesfunksjon i kretsen. Og det er akkurat det jeg har tatt med i denne foreslåtte overspenningsbeskyttede hi-watt LED-driverkretsen.

Figuren viser som vanlig en inngangskondensator, etterfulgt av en bro likeretter, til her er alt ganske vanlig kapasitiv strømforsyning.

Det neste trinnet som inkluderer de to 10 K-motstandene, to kondensatorer, transistoren og zenerdioden, utgjør delene av den viktige forsinkelseskretsen.

Når strømmen slås PÅ, begrenser de to motstandene og kondensatorene transistoren fra å lede til begge kondensatorene blir fulladet og lar forspenningsspenningen nå transistorbasen, og lyser opp den tilkoblede LED-en etter en forsinkelse på ca. 2 sekunder.

Zeneren er også ansvarlig for å forlenge forsinkelsen i to sekunder.

1N4007-dioden over en av 10K-motstandene og 100K-motstanden over en av 470uF-kondensatorene hjelper kondensatorene å løpe fritt når strømmen er slått AV, slik at syklusen kan gjenta og håndheve overspenningsbeskyttelsen til handling ved hver anledning.

Flere antall lysdioder kan kobles i serie for å øke effekten, men antallet kan ikke overstige 25 nr.

Kretsdiagram

OPPDATERING: Et mer avansert design blir diskutert i dette null krysset kontrollert overspenningsfri transformatorfri strømforsyningskrets

Videoene nedenfor viser at lysdiodene lyser etter omtrent et sekund på strømbryteren PÅ.

Klager fra leserne (Motstandene brenner, transistoren blir varm)

Ovennevnte konsept ser bra ut, men fungerer sannsynligvis ikke bra med den foreslåtte høyspennings kondensatorstrømforsyningen.

Kretsen må undersøkes mye før den blir helt fri for problemer.

Motstandene i kretsen ovenfor tåler ikke høye strømkrav, det samme gjelder transistoren som også blir ganske varm i prosessen.

Til slutt kan vi si at med mindre konseptet ovenfor blir grundig studert og gjort kompatibelt med en kapasitiv transformatorfri strømforsyning, kan ikke kretsen tas i bruk.

En mye robust og trygg idé

Selv om konseptet ovenfor ikke fungerte, betyr det ikke at kapasitiv strømforsyning med høy spenning er helt håpløs.

Det er en ny måte å takle bølgeproblemene og gjøre kretsen feilsikker.

Det er ved å bruke mange 1N4007-dioder i serie ved utgangen eller parallelt med de tilkoblede LED-ene.

La oss ta en titt på kretsen:

Ovennevnte krets er ennå ikke testet i mange måneder, så dette er fremdeles tidlige dager, men jeg tror ikke spenningen fra kondensatoren vil være høy nok til å blåse 300V, 1 amp-dioder.

Hvis diodene forblir trygge, vil også lysdiodene.

Flere dioder kan settes i serie for å få plass til flere antall lysdioder.

Bruke en Power Mosfet

Det første kretsforsøket som syntes å være sårbart i seg selv for kausaliteter i overspenningen, kan effektivt løses ved å erstatte strøm BJT med en 1 amp mosfet som vist i følgende diagram.
Mosfet er en spenningsstyrt enhet, her blir portstrømmen uvesentlig og derfor fungerer en 1M motstand med høy verdi perfekt, den høye verdien sørger for at motstanden ikke varmes opp eller brenner under den første strømbryteren PÅ. Det gjør det også mulig å bruke en kondensator med relativt lav verdi for den nødvendige forsinkelsen PÅ overspenningsdempende funksjonen.

En liten undersøkelse avdekket at høyspenningstransistoren i det første diagrammet faktisk ikke er nødvendig, men den kan erstattes med en høystrøms Darlington TIP122-transistor som vist i følgende diagram.

Høyspenningsbølgen fra kondensatoren blir ineffektiv mot transistorens og lysdiodenes spesifikasjoner for høy strøm, og det forårsakes ingen skade på dem, faktisk tvinger den høyspenningen til å falle til de spesifiserte tillatte trygge grensene for lysdioder og transistoren.

TIP122 tillater også bruk av en basismotstand med høy verdi og derved sørger for at den ikke blir varm eller blåser av i løpet av tiden, den tillater også inkludering av en kondensator med lav verdi ved basen av transistoren for implementering av nødvendig forsinket slå PÅ-effekt.

Bruke en Power BJT

Ovennevnte design forbedres ytterligere når det gjelder sikkerhet og overspenningsundertrykkelse når den brukes i en vanlig samlermodus, som gitt nedenfor:




Forrige: Fjernstyrt lekebil ved bruk av 433 MHz fjernmoduler Neste: Motorsykkel MOSFET Full Wave Shunt Regulator Circuit