โพสต์อธิบายอย่างละเอียดถึงวิธีการสร้างหลอดไฟ LED แบบง่าย 3 หลอดโดยใช้ LED หลายชุดและเปิดเครื่องผ่านวงจรจ่ายไฟแบบ capacitive
อัปเดต :
หลังจากทำการวิจัยมากมายเกี่ยวกับหลอดไฟ LED ราคาถูกในที่สุดฉันก็สามารถหาวงจรราคาถูก แต่เชื่อถือได้ที่เป็นสากลซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยในการป้องกันความล้มเหลวของชุด LED โดยไม่ต้องใช้โทโพโลยี SMPS ที่มีราคาแพง นี่คือการออกแบบขั้นสุดท้ายสำหรับคุณทั้งหมด:
การออกแบบสากลพัฒนาโดย Swagatam
คุณเพียงแค่ต้องปรับหม้อเพื่อตั้งค่าเอาต์พุตตามการลดลงไปข้างหน้าทั้งหมดของชุดสตริง LED
หมายความว่าถ้าแรงดันไฟฟ้ารวมของชุด LED แสดงว่า 3.3V x 50nos = 165V ให้ปรับหม้อเพื่อให้ได้ระดับเอาต์พุตนี้จากนั้นเชื่อมต่อกับสาย LED
สิ่งนี้จะทำให้ไฟ LED สว่างขึ้นทันทีที่ความสว่างเต็มที่และมีการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินและกระแสเกินหรือกระแสไฟกระชาก
สามารถคำนวณ R2 โดยใช้สูตร: 0.6 / สูงสุด LED ขีด จำกัด ปัจจุบัน
ทำไมต้องใช้ LED
- ไฟ LED ถูกรวมเข้าด้วยกันในขนาดใหญ่ในปัจจุบันสำหรับทุกสิ่งที่อาจเกี่ยวข้องกับแสงไฟและการส่องสว่าง
- ไฟ LED สีขาวได้รับความนิยมเป็นพิเศษเนื่องจากมีขนาดเล็กความสามารถในการส่องสว่างที่น่าทึ่งและประสิทธิภาพสูงพร้อมการสิ้นเปลืองพลังงาน ในโพสต์ก่อนหน้านี้ของฉันฉันได้พูดถึงวิธีการสร้างวงจรหลอดไฟ LED ที่เรียบง่ายเป็นพิเศษแนวคิดนี้ค่อนข้างคล้ายกัน แต่ผลิตภัณฑ์แตกต่างกันเล็กน้อยตามข้อกำหนด
- ที่นี่เรากำลังพูดถึงการสร้าง CIRCUIT DIAGRAM ของหลอดไฟ LED โดยคำว่า 'bulb' เราหมายถึงรูปร่างของหน่วยและวินาทีที่เหมาะสมจะคล้ายกับหลอดไส้ธรรมดา แต่จริงๆแล้วร่างกายทั้งหมดของ ' หลอดไฟจะเกี่ยวข้องกับไฟ LED ที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งติดตั้งเป็นแถวเหนือตัวเรือนทรงกระบอก
- ตัวเรือนทรงกระบอกช่วยให้มั่นใจได้ว่าการกระจายแสงที่สร้างขึ้นอย่างเหมาะสมและเท่าเทียมกันทั่วทั้ง 360 องศาเพื่อให้แสงสว่างทั้งบริเวณที่ตั้งไว้อย่างเท่าเทียมกัน ภาพด้านล่างอธิบายถึงวิธีการติดตั้ง LED บนตัวเรือนที่เสนอ
วงจรของหลอด LED อธิบายที่นี่สร้างได้ง่ายมากและวงจรมีความน่าเชื่อถือและใช้งานได้ยาวนาน
คุณสมบัติการป้องกันไฟกระชากที่ชาญฉลาดอย่างสมเหตุสมผลที่รวมอยู่ในวงจรช่วยให้มั่นใจได้ถึงการป้องกันที่สมบูรณ์แบบของหน่วยจากไฟกระชาก ON ทั้งหมด
วิธีการทำงานของวงจร
- แผนภาพแสดง LED ยาวชุดเดียวที่เชื่อมต่อด้านหลังอีกอันหนึ่งเพื่อสร้างห่วงโซ่ LED แบบยาว
- เพื่อความแม่นยำเราจะเห็นว่าโดยทั่วไปมีการใช้ LED 40 ดวงซึ่งเชื่อมต่อเป็นอนุกรม จริงๆแล้วสำหรับอินพุต 220V คุณอาจใช้ LED ประมาณ 90 ชุดในซีรีส์และสำหรับอินพุต 120V ประมาณ 45 ก็เพียงพอแล้ว
- ตัวเลขเหล่านี้ได้มาจากการหาร 310V DC ที่แก้ไขแล้ว (จาก 220V AC) ด้วยแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าของ LED
- ดังนั้น 310 / 3.3 = 93 ตัวเลขและสำหรับอินพุต 120V จะคำนวณเป็น 150 / 3.3 = 45 หมายเลข โปรดจำไว้ว่าเมื่อเราลดจำนวน LED ด้านล่างตัวเลขเหล่านี้ความเสี่ยงของการเปิดไฟกระชากจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนและในทางกลับกัน
- วงจรแหล่งจ่ายไฟที่ใช้ในการจ่ายไฟให้กับอาร์เรย์นี้ได้มาจากตัวเก็บประจุแรงดันสูงซึ่งค่ารีแอคแตนซ์ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการลดอินพุตกระแสสูงไปยังกระแสไฟฟ้าที่ต่ำกว่าที่เหมาะสมกับวงจร
- ตัวต้านทานสองตัวและตัวเก็บประจุที่แหล่งจ่ายไฟบวกอยู่ในตำแหน่งสำหรับการป้องกันไฟเริ่มต้นของไฟกระชากและความผันผวนอื่น ๆ ระหว่างความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า ในความเป็นจริงการแก้ไขไฟกระชากจริงทำได้โดย C2 ที่นำมาใช้หลังสะพาน (ระหว่าง R2 และ R3)
- แรงดันไฟกระชากทันทีทั้งหมดจะจมลงอย่างมีประสิทธิภาพโดยตัวเก็บประจุนี้ซึ่งให้แรงดันไฟฟ้าที่สะอาดและปลอดภัยแก่ LED ในตัวในขั้นตอนถัดไปของวงจร
ข้อควรระวัง: วงจรที่แสดงด้านล่างไม่ได้แยกออกจาก AC MAINS ดังนั้นจึงเป็นอันตรายอย่างยิ่งที่จะสัมผัสในตำแหน่งที่มีกำลังไฟฟ้า
แผนภาพวงจร # 1
ส่วนรายการ
- R1 = 1M 1/4 วัตต์
- R2, R3 = 100 โอห์ม 1 วัตต์
- C1 = 474 / 400V หรือ 0.5uF / 400V PPC
- C2, C3 = 4.7uF / 250V
- D1 --- D4 = 1N4007
- ไฟ LED ทั้งหมด = อินพุตประเภทหมวกฟาง 5 มม. สีขาว = ไฟเมน 220 / 120V ...
การออกแบบข้างต้นขาดคุณสมบัติการป้องกันไฟกระชากของแท้ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหายอย่างรุนแรงในระยะยาว .... เพื่อป้องกันและรับประกันการออกแบบกับทุกประเภท ไฟกระชากและชั่วคราว
นอกจากนี้ไฟ LED ในวงจรหลอดไฟ LED ที่กล่าวถึงข้างต้นยังสามารถป้องกันได้และอายุการใช้งานจะเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มซีเนอร์ไดโอดข้ามสายจ่ายดังที่แสดงในภาพต่อไปนี้
ค่าซีเนอร์ที่แสดงคือ 310V / 2 วัตต์และเหมาะสมหากไฟ LED มี LED ประมาณ 93 ถึง 96V สำหรับจำนวนสตริง LED อื่น ๆ ที่ต่ำกว่าให้ลดค่าซีเนอร์ตามการคำนวณแรงดันไปข้างหน้าทั้งหมดของสตริง LED
ตัวอย่างเช่นหากใช้สาย LED 50 เส้นให้คูณ 50 ด้วยการลดลงไปข้างหน้าของ LED แต่ละดวงที่ 3.3 V ซึ่งให้ 50 x 3.3 = 165V ดังนั้นซีเนอร์ 170V จะช่วยป้องกัน LED จากแรงดันไฟกระชากหรือความผันผวนทุกประเภท ... และอื่น ๆ
คลิปวิดีโอแสดงวงจรวงจร LED โดยใช้ LED 108 หมายเลข (ชุด LED 54 ชุดสองสายต่อขนานกัน)
หลอด LED วัตต์สูงใช้ LED 1 วัตต์และคาปาซิเตอร์
หลอด LED กำลังสูงแบบธรรมดาสามารถสร้างขึ้นโดยใช้ LED 3 หรือ 4nos 1 วัตต์ในซีรีส์แม้ว่า LED จะทำงานที่ความจุ 30% เท่านั้น แต่ยังคงให้แสงสว่างที่สูงอย่างน่าอัศจรรย์เมื่อเทียบกับ LED 20mA / 5mm ธรรมดาดังที่แสดงด้านล่าง .
ยิ่งไปกว่านั้นคุณไม่จำเป็นต้องใช้ฮีทซิงค์สำหรับ LED เนื่องจากไฟ LED เหล่านี้ใช้งานได้เพียง 30% ของความจุจริง
ในทำนองเดียวกันด้วยการใช้ LED 90nos ของ 1 วัตต์ในการออกแบบข้างต้นคุณจะได้หลอดไฟที่มีความสว่างสูงและมีประสิทธิภาพสูง 25 วัตต์
คุณอาจคิดว่าการใช้ไฟ LED 25 วัตต์จาก 90 LED นั้น 'ไม่มีประสิทธิภาพ' แต่จริงๆแล้วมันไม่ใช่
เนื่องจากไฟ LED ขนาด 1 วัตต์ 90nos เหล่านี้จะทำงานที่กระแสไฟน้อยลง 70% ดังนั้นที่ระดับความเครียดเป็นศูนย์ซึ่งจะทำให้สามารถใช้งานได้เกือบตลอดไป
ต่อไปสิ่งเหล่านี้จะทำงานได้อย่างสะดวกสบายโดยไม่ต้องใช้ฮีทซิงค์ดังนั้นจึงสามารถกำหนดค่าการออกแบบทั้งหมดให้เป็นหน่วยขนาดกะทัดรัดได้
การไม่มีฮีทซิงค์ยังหมายถึงความพยายามขั้นต่ำและเวลาที่ใช้ในการก่อสร้าง ดังนั้นประโยชน์ทั้งหมดนี้จึงทำให้ LED ขนาด 25 วัตต์นี้มีประสิทธิภาพและคุ้มค่ากว่าวิธีการเดิม ๆ
แผนภาพวงจร # 2
การควบคุมแรงดันไฟกระชาก
หากคุณต้องการการควบคุมไฟกระชากและแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการปรับปรุงหรือได้รับการยืนยันแล้วสำหรับหลอด LED คุณสามารถใช้ตัวควบคุมการปัดต่อไปนี้กับการออกแบบ LED 3 วัตต์ด้านบน:
คลิปวิดีโอ:
ในวิดีโอด้านบนฉันตั้งใจทำให้ไฟ LED กระพริบโดยการกระตุกสายจ่ายเพียงเพื่อทดสอบให้แน่ใจว่าวงจรป้องกันไฟกระชากได้ 100%
วงจรหลอดไฟ LED โซลิดสเตทพร้อมการควบคุมหรี่โดยใช้ IC IRS2530D
วงจรควบคุม LED โซลิดสเตตแบบไม่ใช้หม้อแปลงไฟเมนที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพมีคำอธิบายที่นี่โดยใช้ IC IRS2530D ตัวขับสะพานเดียว
แนะนำเป็นอย่างยิ่งสำหรับคุณ: ไดร์เวอร์ LED แบบไม่แยกที่เชื่อถือได้สูงอย่างง่าย - อย่าพลาดสิ่งนี้ทดสอบอย่างเต็มที่
บทนำ
โดยปกติวงจรควบคุม LED จะขึ้นอยู่กับหลักการเพิ่มบัคหรือฟลายแบ็คซึ่งวงจรได้รับการกำหนดค่าให้สร้าง DC คงที่สำหรับการส่องสว่างชุด LED
ระบบควบคุม LED ข้างต้นมีข้อบกพร่องตามลำดับและผลบวกซึ่งช่วงของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานและจำนวน LED ที่เอาต์พุตเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของวงจร
ปัจจัยอื่น ๆ เช่น LED รวมอยู่ในแบบขนานหรือแบบอนุกรมหรือไม่หรือจำเป็นต้องปรับลดขนาดหรือไม่ก็ส่งผลต่อรูปแบบข้างต้นด้วย
ข้อพิจารณาเหล่านี้ทำให้วงจรควบคุม LED เหล่านี้ค่อนข้างยุ่งยากและซับซ้อนวงจรที่อธิบายในที่นี้ใช้วิธีการที่แตกต่างกันและอาศัยโหมดการใช้งานแบบเรโซแนนซ์
แม้ว่าวงจรจะไม่ได้แยกจากอินพุต AC โดยตรง แต่ก็มีคุณสมบัติในการขับเคลื่อน LED จำนวนมากที่มีระดับกระแสสูงถึง 750 mA กระบวนการสลับอ่อนที่เกี่ยวข้องในวงจรช่วยให้มั่นใจได้ว่าหน่วยจะมีประสิทธิภาพมากขึ้น
วิธีการทำงานของคอนโทรลเลอร์ LED
โดยทั่วไปแล้ววงจรควบคุม LED แบบไม่ใช้หม้อแปลงหลักได้รับการออกแบบรอบ ๆ IC ควบคุมการหรี่หลอดฟลูออเรสเซนต์ IRS2530D แผนภาพวงจรแสดงให้เห็นว่า IC ถูกต่อสายอย่างไรและมีการปรับเปลี่ยนเอาต์พุตเพื่อควบคุม LED แทนหลอดฟลูออเรสเซนต์ตามปกติอย่างไร
ขั้นตอนการอุ่นเครื่องตามปกติที่จำเป็นสำหรับหลอดไฟที่ใช้ถังเรโซแนนซ์ซึ่งตอนนี้ถูกแทนที่อย่างมีประสิทธิภาพด้วยวงจร LC ที่เหมาะสำหรับการขับ LED เนื่องจากกระแสที่เอาท์พุทเป็น AC จึงจำเป็นต้องมีวงจรเรียงกระแสสะพานที่เอาต์พุตจึงมีความจำเป็น ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระแสไฟฟ้าไหลผ่าน LED อย่างต่อเนื่องในทุกรอบการเปลี่ยนความถี่
การตรวจจับกระแสไฟฟ้ากระแสสลับทำได้โดยตัวต้านทาน RCS ซึ่งวางไว้ตรงกลางและด้านล่างของวงจรเรียงกระแสสิ่งนี้ให้การวัด AC ทันทีของแอมพลิจูดของกระแส LED ที่แก้ไขแล้วขา DIM ของ IC จะรับการวัด AC ข้างต้นผ่านทาง ตัวต้านทาน RFB และตัวเก็บประจุ CFB
สิ่งนี้ช่วยให้ลูปควบคุมการหรี่ของ IC ติดตามแอมพลิจูดกระแส LED และควบคุมโดยการเปลี่ยนความถี่ของวงจรสวิตชิ่งฮาล์ฟบริดจ์ในทันทีเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าทั่ว LED รักษาค่า RMS ที่ถูกต้อง
ลูปหรี่ยังช่วยรักษากระแสไฟ LED ให้คงที่โดยไม่คำนึงถึงแรงดันของสายกระแสโหลดและอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไม่ว่าจะเชื่อมต่อ LED เดี่ยวหรือเป็นกลุ่มในอนุกรมพารามิเตอร์ LED จะได้รับการดูแลอย่างถูกต้องโดย IC เสมอ
อีกวิธีหนึ่งอาจใช้การกำหนดค่าเป็นวงจรจ่ายไฟแบบไม่ใช้หม้อแปลงกระแสสูง
แผนภาพวงจร # 3
สามารถพบบทความต้นฉบับได้ ที่นี่
คู่ของ: วงจรควบคุมระดับน้ำตามตัวจับเวลา ถัดไป: วงจรควบคุมน้ำล้นถังกึ่งอัตโนมัติราคาถูก