การใช้ไฟ AC กับไฟ LED (ตอนที่ 3) - แสงขนาดใหญ่: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:09

ในการใช้ไฟ AC กับ LED ตอนที่ 1 และตอนที่ 2 เรามาดูวิธีการปรับไฟ AC ให้เป็นไฟ LED โดยไม่ต้องแปลงไฟ DC แบบปกติเป็นไฟ DC ก่อน ในตอนที่ 3 เรารวมสิ่งที่เราเรียนรู้มาก่อนเพื่อออกแบบไฟ LED ที่ทำงาน โดยตรงจากไฟ AC คำเตือน: ไฟ AC มีหลายร้อยโวลต์ และอาจเป็นอันตรายถึงชีวิต โปรดใช้ความระมัดระวังที่จำเป็นทั้งหมดก่อนที่จะเริ่มทำงานกับมัน!

ขั้นตอนที่ 1: หม้อแปลงที่ไม่มีหม้อแปลง

เมื่อเราเชื่อมต่อ LED กับหม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ การคำนวณที่เราใช้คือ:Vac / 3.3เพื่อให้จำนวน LED ที่เราจำเป็นต้องสามารถจัดการพลังงานได้อย่างถูกต้องโดยไม่ต้องมีตัวต้านทานเพิ่มเติมและส่วนอื่น ๆ จะเกิดอะไรขึ้นหากเราข้ามหม้อแปลงอย่างสมบูรณ์และพิจารณา ไฟฟ้ากระแสสลับ? ในบางวิธีจะง่ายกว่า - แรงดันไฟฟ้าจากหม้อแปลงอาจแตกต่างกันอย่างมากกับโหลดที่เราใส่ ในขณะที่ไฟหลัก AC มีความเสถียรมากกว่ามาก หากเราใช้มาตรฐาน 110v ของสหรัฐอเมริกา เราจะคำนวณแรงดันไฟสูงสุดก่อน 1.4 * 110 = 156 และเราสามารถหาจำนวน LED ที่สามารถรองรับได้:156 / 3.3 = 47 LEDs นั้นหมายความว่าถ้าเราใส่ 47 LEDs ในซีรีส์ เราสามารถเรียกใช้ทั้งสตริงโดยตรงจากซ็อกเก็ต AC 110v หรือไม่ คำตอบคือ ใช่ ! ตราบใดที่เรารักษาแรงดันไฟฟ้าของ LED แต่ละตัวที่ 3.5v หรือน้อยกว่า ไฟจะทำงานภายในขีดจำกัด แต่อย่าลืมว่าวงจรบวกแต่ละรอบมีวงจรเชิงลบ! นั่นหมายความว่าเราต้องการวงจรมิเรอร์แบบ (1) ว้าว นั่นเป็นหลอดไฟที่แย่มาก อย่างไรก็ตาม ถ้าเราเพิ่มบล็อกกิ้งไดโอดเหมือนในวงจร (2) เราก็สามารถใช้งานวงจรของเราได้อย่างปลอดภัย 1N4003 สามารถรองรับไฟได้ 200 โวลต์ ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับพลังงานของสหรัฐอเมริกา สำหรับประเทศในสหภาพยุโรป ตัวเลขมหัศจรรย์คือ LED 103 ดวง (สองเท่าหากคุณต้องการใช้ทั้งสองรอบ) และไดโอดสำหรับ ckt (2) ควรเป็น 1N4004 หรือดีกว่า

ขั้นตอนที่ 2: ดันซองจดหมาย

โปรดจำไว้ว่า เนื่องจากเราใช้ไดโอดเพื่อบล็อกครึ่งรอบของเรา ไฟ LED ในวงจร (2) จึงทำงานได้เพียง 1/2 ของเวลาเท่านั้น เราจะทำให้พวกเขาสว่างขึ้นสำหรับอีกครึ่งหนึ่งได้อย่างไร?

ด้วยส่วนง่าย ๆ ที่เรียกว่า Bridge Rectifier สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ อุปกรณ์นี้เป็นไดโอด 4 ตัวที่เชื่อมต่อแบบกากบาทเพื่อให้ทั้งสองรอบไปในทิศทางเดียวกัน พัดลมอิเล็กทรอนิกส์จะรู้ว่าสิ่งนี้เป็นส่วนหนึ่งของวงจร 'การแก้ไขคลื่นเต็มคลื่น' (ตรงข้ามกับ Half-wave) ด้วยการเพิ่มนี้ ไฟ LED ของเราจะเปิดบ่อยขึ้นสองเท่า และเราจะได้รับแสงจากพวกเขามากเป็นสองเท่า

ขั้นตอนที่ 3: สร้างเวลา

ดังนั้น เราสามารถเริ่มสร้างวงจร LED ทั้งหมดแบบธรรมดา + บริดจ์เพื่อปิดไฟหลัก 110v ได้

คุณจะต้องการ: ไฟ LED สีขาวจำนวนมาก - เป็นธรรมชาติ! และทดสอบพวกเขาทั้งหมด! สายไฟ AC Perfboard 1N4003 diode หรือ 200volt bridge rectifier ภาพแรกเป็นวงจรของฉันเมื่อเสร็จแล้ว สายตาที่ฉับไวจะสังเกตว่ามีไฟ LED เพียง 42 ดวงบนเครื่อง เนื่องจากความจำเป็นในการรองรับสะพานบนกระดาน และเนื่องจากลักษณะที่ค่อนข้างคงที่ของไฟหลักของเรา เราจึงสามารถเปิดไฟได้มากกว่า 20mA เล็กน้อย สะพานมี 4 ลีด: 2 เครื่องหมาย (~), (+) บวกและ (-) เชิงลบ (~) ไปที่ AC Mains เริ่มต้นด้วยการเชื่อมต่อบริดจ์ (+) กับตะกั่วที่ยาวกว่า (+) ของ LED ตัวแรก จากนั้นจึงต่อสายสั้นไปยังตะกั่วที่ยาวของ LED ถัดไป ทำ 1 แถว ตรวจสอบสองครั้งและสามครั้งก่อนบัดกรี! ลดระดับลง เชื่อมต่อสั้นลงและยาวขึ้นเสมอ ฉันมีรูปภาพเพิ่มเติมด้านล่างแสดงขั้นตอนต่างๆ ของการเสร็จสิ้น พิมพ์ออกมาเพื่อช่วยในการเดินสาย

ขั้นตอนที่ 4: ดูเถิด

และมีแสงสว่าง! เนื่องจากส่วนประกอบที่เป็นอันตรายเมื่อเสียบปลั๊ก ฉันจึงปิดแผงวงจรด้วยกระดาษ parchment สามชั้น ซึ่งมีค่าไดอิเล็กตริกที่ดี และสามารถทนความร้อนได้มากกว่า 400F จากนั้นฉันก็ติดบอร์ดบนฝาภาชนะที่นำออกมา โดยใช้ตัวเว้นวรรคโฟมจากแกนหมุน DVD พร้อมช่องเจาะสำหรับสายไฟ เอาต์พุตแสงเทียบเท่ากับหลอดไฟฝ้า 40 วัตต์ แต่ภาชนะแทบไม่อุ่น ข้อควรจำ: ถอดปลั๊กวงจรเสมอก่อนที่คุณจะสัมผัสชิ้นส่วนที่สัมผัส นอกจากนี้ ไฟ LED จะทำงานใกล้กับกระแสไฟที่กำหนด ซึ่งอาจหมายถึงอุณหภูมิบนพื้นผิวสูงถึง 85C

ขั้นตอนที่ 5: รูปแบบต่างๆ

สว่างเกินไป คุณสามารถรวมวงจร (2) และ (3) เพื่อให้แสงของเรามีสวิตช์สูง/ต่ำ ใน Hi สวิตช์จะลัดวงจรไดโอดเพื่อให้ทำงานในโหมด Full-wave เช่นเดียวกับ (3) การเปิดสวิตช์จะทำให้กระแสไฟไหลได้เพียงครึ่งเดียว เช่นเดียวกับ (2) ออซซี่และบริต: คุณสามารถใช้วงจร LED 42/47 ได้เช่นกัน - เพียงแค่รวมวงจรรุ่น US (.4uF และ 1K-ohm) ที่นำเสนอในบางส่วน 2 และคุณก็สามารถสร้างไฟหลักด้วยไฟ LED เพียง 42 ดวง! หรือตรวจสอบการคำนวณในขั้นตอนต่อไปนี้ อ้อ หลอดไฟ 'ขนาดใหญ่' ของเราประหยัดสุดๆ เมื่อใช้ไฟหลัก 110 โวลต์ กินไฟเพียง 3 วัตต์เท่านั้น ค้นหาวิธีอื่นๆ ในการให้แสงสว่างแก่บ้านของคุณด้วยไฟ LED ปิด A/ ไฟซีที่นี่!

ขั้นตอนที่ 6: การกระทืบตัวเลข

นี่คือบทสรุปของการคำนวณที่ใช้สำหรับโครงการนี้: ในการใช้งาน LED สีขาว (แรงดันไฟฟ้า 3.3v) อย่างปลอดภัยจากแหล่งจ่ายไฟหลัก AC โดยไม่ต้องใช้กฎระเบียบใดๆ (นอกเหนือจากไดโอดบริดจ์) ตัวเลขมหัศจรรย์คือ: Vac * 1.4 / 3.3 ซึ่งเป็นจำนวนไฟ LED ขั้นต่ำในซีรีส์ที่จะปิดไฟ AC โดยไม่เกินช่วงการทำงานที่ 'สบาย' ทางเลือกของไฟ LED สามารถเป็น 20mA หรือสูงกว่า - ตราบใดที่ทั้งหมดเป็นประเภทเดียวกันและติดเป็นอนุกรม หากคุณใช้ LED จำนวนเต็มจากการคำนวณข้างต้น นั่นคือทั้งหมดที่คุณต้องการ แต่สำหรับการจัดเตรียมโดยใช้ LED น้อยลง (แต่ ไม่น้อยกว่า 30) เราจำเป็นต้องเพิ่มชุดค่าผสม RC ที่ลดแรงดันไฟฟ้า R เป็นตัวต้านทาน 1K, 1Watt เสมอ ในขณะที่ค่า C คำนวณเป็น:Vpk= Vac * 1.4Vdd= N * 3.3 โดยที่ N คือจำนวน LED สีขาวที่เราต้องการใช้ในอนุกรม Iled = 0.02 กระแสไฟ เราต้องการสำหรับ LEDs. C = 1 / (2 * pi * f * (Vpk-Vdd) / Iled) โดยที่ f คือความถี่ไฟหลัก แต่คุณสามารถลดความซับซ้อนเป็น: (58 / (Vpk-Vdd)) ใน micro-farads (uF) และควรอยู่ในช่วงระหว่าง.1 ถึง.5 uF ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเป็นตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้ว สำคัญ: ชิ้นส่วนต้องได้รับการจัดอันดับอย่างน้อย Vpk และกระแสไฟเพียงพอที่จะจัดการกับ Iled