จำนวนข้อร้องเรียนที่เพิ่มขึ้นจากผู้อ่านเกี่ยวกับการเผาไหม้ LED ที่เกี่ยวข้องกับ transformerless ที่โพสต์ไว้ก่อนหน้านี้ของฉัน วงจรขับ LED 1 วัตต์ บังคับให้ฉันแก้ปัญหาครั้งเดียวสำหรับทุกคน ส่วนแหล่งจ่ายไฟของวงจรที่กล่าวถึงในที่นี้ยังคงเหมือนกับการกำหนดค่าก่อนหน้านี้ทุกประการยกเว้นการรวม 'คุณสมบัติการหน่วงเวลาเปิดสวิตช์' ซึ่งได้รับการออกแบบโดยฉันโดยเฉพาะและเพิ่มในวงจรเพื่อแก้ไขปัญหา LED ที่ไหม้ (หวังว่าจะเป็น)

การป้องกันไฟกระชากแบบเร่งด่วนในแหล่งจ่ายไฟแบบ Capacitive

ข้อร้องเรียนที่ฉันได้รับต่อไปนั้นไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นเพราะไฟกระชากสวิตช์เปิดครั้งแรกซึ่งทำลายไฟ LED ขนาด 1 วัตต์ที่เชื่อมต่อที่เอาต์พุตของวงจร

ปัญหาข้างต้นมักเกิดขึ้นกับแหล่งจ่ายไฟประเภท Capacitive ทั้งหมดและปัญหาดังกล่าวได้สร้างชื่อเสียงที่ไม่ดีให้กับอุปกรณ์จ่ายไฟประเภทนี้

ดังนั้นโดยปกติแล้วมือสมัครเล่นและวิศวกรจำนวนมากจึงเลือกใช้ตัวเก็บประจุที่มีค่าต่ำกว่าโดยกลัวผลข้างต้นในกรณีที่มีตัวเก็บประจุที่มีมูลค่ามากกว่ารวมอยู่ด้วย

อย่างไรก็ตามเท่าที่ฉันคิดว่าอุปกรณ์จ่ายไฟแบบไม่ใช้หม้อแปลงแบบ capacitive เป็นวงจรอะแดปเตอร์ AC เป็น DC ที่มีราคาถูกและกะทัดรัดซึ่งต้องใช้ความพยายามเพียงเล็กน้อยในการสร้าง

หากสวิตช์เปิดไฟกระชากถูกจัดการอย่างเหมาะสมวงจรเหล่านี้จะไม่สะอาดและสามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องกลัวว่าจะเกิดความเสียหายกับโหลดเอาต์พุตโดยเฉพาะ LED

วิธีการพัฒนา Surge

ในระหว่างการเปิดสวิตช์ตัวเก็บประจุจะทำหน้าที่สั้น ๆ เพียงไม่กี่ไมโครวินาทีจนกว่าจะได้รับการชาร์จและจากนั้นจะแนะนำรีแอคแตนซ์ที่ต้องการให้กับวงจรที่เชื่อมต่อเพื่อให้กระแสไฟฟ้าในปริมาณที่เหมาะสมไปถึงวงจร

อย่างไรก็ตามเงื่อนไขสั้น ๆ ไม่กี่วินาทีเริ่มต้นในตัวเก็บประจุทำให้เกิดกระแสไฟกระชากอย่างมากต่อวงจรที่มีช่องโหว่ที่เชื่อมต่อและบางครั้งก็เพียงพอสำหรับการทำลายภาระที่มาพร้อมกัน

สถานการณ์ข้างต้นสามารถตรวจสอบได้อย่างมีประสิทธิภาพหากโหลดที่เชื่อมต่อถูกยับยั้งไม่ให้ตอบสนองต่อการช็อตของสวิตช์เปิดครั้งแรกหรืออีกนัยหนึ่งเราสามารถกำจัดไฟกระชากเริ่มต้นได้โดยการปิดโหลดไว้จนกว่าจะถึงระยะเวลาที่ปลอดภัย

การใช้คุณสมบัติการหน่วงเวลา

สิ่งนี้สามารถทำได้ง่ายมากโดยการเพิ่มคุณสมบัติการหน่วงเวลาให้กับวงจร และนั่นคือสิ่งที่ฉันได้รวมไว้ในวงจรขับ LED hi-watt ที่ป้องกันไฟกระชากที่เสนอนี้

รูปนี้แสดงตัวเก็บประจุอินพุตตามปกติตามด้วยวงจรเรียงกระแสสะพานจนกระทั่งที่นี่ทุกอย่างเป็นแหล่งจ่ายไฟ capacitive ทั่วไป

ขั้นตอนต่อไปซึ่งรวมถึงตัวต้านทาน 10 K สองตัวตัวเก็บประจุสองตัวทรานซิสเตอร์และซีเนอร์ไดโอดเป็นส่วนประกอบของวงจรตั้งเวลาหน่วงเวลาที่สำคัญ

“เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ac หรือ dc ”

เมื่อเปิดเครื่องตัวต้านทานสองตัวและตัวเก็บประจุจะ จำกัด ทรานซิสเตอร์ไม่ให้ดำเนินการจนกว่าตัวเก็บประจุทั้งสองจะได้รับการชาร์จจนเต็มและปล่อยให้แรงดันไฟฟ้าของการให้น้ำหนักไปถึงฐานทรานซิสเตอร์โดยจะทำให้ LED ที่เชื่อมต่อสว่างขึ้นหลังจากหน่วงเวลาประมาณ 2 วินาที

ซีเนอร์ยังรับผิดชอบในการยืดเวลาการหน่วงเวลาเป็นเวลาสองวินาที

ไดโอด 1N4007 บนตัวต้านทาน 10K ตัวหนึ่งและตัวต้านทาน 100 K ในตัวเก็บประจุ 470uF ตัวใดตัวหนึ่งช่วยให้ตัวเก็บประจุปล่อยอิสระเมื่อปิดเครื่องเพื่อให้วงจรสามารถทำซ้ำได้โดยบังคับใช้การป้องกันไฟกระชากในแต่ละครั้ง

อาจมีการเชื่อมต่อ LED จำนวนมากขึ้นเป็นชุดเพื่อเพิ่มกำลังขับอย่างไรก็ตามจำนวนต้องไม่เกิน 25 nos

แผนภูมิวงจรรวม

อัปเดต: การออกแบบขั้นสูงเพิ่มเติมจะกล่าวถึงในนี้ วงจรจ่ายไฟแบบไม่ใช้หม้อแปลงแบบไม่มีการควบคุมข้ามศูนย์

วิดีโอด้านล่างแสดงไฟ LED ที่ส่องสว่างหลังจากผ่านไปประมาณหนึ่งวินาทีเมื่อเปิดสวิตช์เครื่อง

ข้อร้องเรียนจากผู้อ่าน (ตัวต้านทานไหม้ทรานซิสเตอร์จะร้อน)

แนวคิดข้างต้นดูดี แต่อาจใช้งานได้ไม่ดีกับแหล่งจ่ายไฟตัวเก็บประจุแรงดันสูงที่เสนอ

วงจรนี้ต้องได้รับการค้นคว้ามากมายก่อนที่จะปราศจากปัญหาอย่างสมบูรณ์

ตัวต้านทานในวงจรข้างต้นไม่สามารถทนต่อความต้องการกระแสไฟฟ้าสูงได้เช่นเดียวกับทรานซิสเตอร์ซึ่งจะร้อนมากในกระบวนการ

ในที่สุดเราสามารถพูดได้ว่าเว้นแต่แนวคิดข้างต้นจะได้รับการศึกษาอย่างละเอียดและทำให้เข้ากันได้กับแหล่งจ่ายไฟแบบไม่มีหม้อแปลงไฟฟ้าวงจรจะไม่สามารถนำไปใช้งานได้จริง

ความคิดที่แข็งแกร่งและปลอดภัยมาก

แม้ว่าแนวคิดข้างต้นจะล้มเหลวในการทำงาน แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าอุปกรณ์จ่ายไฟแบบ Capacitive แรงดันสูงจะสิ้นหวังอย่างสมบูรณ์

มีวิธีใหม่ในการแก้ไขปัญหาไฟกระชากและทำให้วงจรไม่สามารถป้องกันได้

โดยใช้ไดโอด 1N4007 หลายชุดที่เอาต์พุตหรือขนานกับ LEds ที่เชื่อมต่อ

มาดูวงจรกัน:

วงจรข้างต้นยังไม่ได้รับการทดสอบเป็นเวลาหลายเดือนดังนั้นนี่จึงยังเป็นวันแรก ๆ แต่ฉันไม่คิดว่าไฟกระชากจากตัวเก็บประจุจะสูงพอที่จะระเบิดไดโอดพิกัด 300V, 1 แอมป์ได้

หากไดโอดยังคงปลอดภัยไฟ LED ก็จะ

อาจใส่ไดโอดเพิ่มเติมเป็นอนุกรมเพื่อรองรับ LED จำนวนมากขึ้น

การใช้ Power Mosfet

ความพยายามในวงจรแรกซึ่งดูเหมือนจะเสี่ยงต่อการเกิดไฟกระชากสามารถแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการเปลี่ยน BJT ไฟฟ้าด้วยมอสเฟต 1 แอมป์ดังแสดงในแผนภาพต่อไปนี้
mosfet เป็นอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่นี่กระแสเกตจึงไม่เป็นวัตถุดังนั้นตัวต้านทานค่าสูง 1M จึงทำงานได้อย่างสมบูรณ์ค่าที่สูงทำให้แน่ใจว่าตัวต้านทานไม่ร้อนขึ้นหรือไหม้ในระหว่างการเปิดสวิตช์เปิดเครื่องครั้งแรก นอกจากนี้ยังอำนวยความสะดวกในตัวเก็บประจุที่มีค่าค่อนข้างต่ำเพื่อใช้สำหรับคุณสมบัติการหน่วงเวลา ON ที่ต้องการ

จากการตรวจสอบเล็กน้อยพบว่าไม่จำเป็นต้องใช้ทรานซิสเตอร์แรงดันสูงในแผนภาพแรก แต่สามารถแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์ Darlington TIP122 กระแสสูงดังแสดงในแผนภาพต่อไปนี้

ไฟกระชากแรงดันสูงจากตัวเก็บประจุจะใช้ไม่ได้ผลกับข้อกำหนดกระแสไฟฟ้าสูงของทรานซิสเตอร์และไฟ LED และไม่มีความเสียหายใด ๆ เกิดขึ้นในความเป็นจริงมันบังคับให้ไฟฟ้าแรงสูงลดลงจนถึงขีด จำกัด ที่ปลอดภัยที่อนุญาตของ LED และทรานซิสเตอร์

TIP122 ยังอนุญาตให้ใช้ตัวต้านทานฐานที่มีค่าสูงดังนั้นจึงทำให้แน่ใจได้ว่าจะไม่ร้อนหรือระเบิดในช่วงเวลาหนึ่งนอกจากนี้ยังช่วยให้รวมตัวเก็บประจุที่มีค่าต่ำไว้ที่ฐานของทรานซิสเตอร์เพื่อใช้งาน จำเป็นต้องเปิดสวิตช์ล่าช้าเอฟเฟกต์