Nejjednodušší 100W LED žárovkový obvod

Článek pojednává o velmi jednoduchém 100W obvodu žárovky LED pomocí několika vysokonapěťových kondenzátorů. Celý okruh by mohl být postaven za cenu nižší než 25 $.

V tomto blogu jsem již diskutoval o mnoha kapacitních typech beztransformátorových napájecích obvodů, ale všechny tyto problémy trpí několika problémy, jmenovitě nedostatkem optimálního proudového výstupu a zranitelností proti nárazovému nárazu.

Použití kapacitního napájecího zdroje

Po hlubokém studiu kapacitních napájecích zdrojů jsem mohl uzavřít několik zásadních věcí týkajících se těchto konfigurací:

Kapacitní napájecí zdroje jsou docela podobné solárním panelům, které fungují efektivně při maximálním výkonu, když jsou provozovány s napětím v otevřeném obvodu, jinak aktuální specifikace z těchto jednotek procházejí velkými ztrátami a přinášejí vysoce neúčinné výsledky.

Jednoduše řečeno, pokud si přejeme získat libovolné vysokonapěťové výstupy z kapacitních napájecích zdrojů, obvod bude muset být provozován se zátěží s požadavkem na napětí rovným maximálnímu výkonu systému.

Například se vstupem 220 V by kapacitní napájecí zdroj po usměrnění vyprodukoval výstup kolem 310 V DC, takže jakékoli zatížení přiřazené jmenovité hodnotě 310 V by mohlo být provozováno s plnou účinností a na jakékoli požadované úrovni proudu v závislosti na požadavku zátěže.

Pokud je výše uvedená podmínka splněna, řeší také aktuální problém se zapínáním, protože zátěž je specifikována na 310 V, náběh plného vstupního napětí nyní nemá žádný vliv na zátěž a zátěž zůstává bezpečná i při náhlém zapnutí obvodu.

Analýza návrhu

V navrhovaném 100 wattovém obvodu LED žárovky používáme stejnou techniku, jak byla popsána ve výše uvedených částech.

Jak již bylo uvedeno, je-li na vstupu 220 V, je třeba zatížit zátěž 310 V.

S 1 wattem 350 mA standardních LED by to znamenalo přidání 310 / 3,3 = 93 LED do série, to je téměř 100nos.

Jeden kondenzátor 1uF / 400V produkuje kolem 60 mA proud na výše specifikovaných 310 V DC, proto pro dosažení požadovaných 350 mA bude třeba paralelně přidat více takových kondenzátorů, přesněji řečeno celkem 350/60 = 5 kondenzátorů, které by také mohly být jeden 5uF / 400V, ale měl by být nepolární typ.

An Pro větší bezpečnost lze přidat NTC termistor , i když to nemusí být kriticky vyžadováno.

Podobně může být také zahrnut rezistor, který poskytuje další kousek bezpečnosti před kolísajícími napěťovými podmínkami.

Hodnotu odporu lze přibližně vypočítat jako R = Us - VFd / I = 310-306 / .35 = 10 ohm, 1 watt

Pro vstup 120V by výše uvedené specifikace musely být jednoduše sníženy na polovinu, to znamená použití 47nos LED namísto 93 a pro kondenzátor by stačilo 5uF / 200V.

Kruhový diagram

Výše uvedený diagram lze dodatečně chránit před přepěťovými napětími a fluktuacemi sítě přidáním omezovacích odporů 10 ohmů a zenerovy diody, jak je uvedeno níže.

Zde by měla být hodnota zenerovy diody 310 V, 2 watty

Vylepšený design s aktuální kontrolou

Následující obvod je spolehlivý design obvodu, který nikdy nedovolí, aby LED diody narazily na stresující stav. Řízení proudu spojené s mosfetem a tebou zajišťuje 100% konstantní napětí a konstantní proud pro připojený řetěz LED žárovek.

Počet LED diod v řetězci lze upravit podle zvoleného napětí nebo naopak napětí lze upravit podle zvoleného počtu LED diod v řetězci.