Използване на променлив ток със светодиоди (част 3) - ГОЛЯМАТА светлина: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

При използване на променлив ток със светодиоди, част 1 и част 2, ние разгледахме начини за адаптиране на променливотоковото захранване към светодиодите без обичайното първо преобразуване в чист постоянен ток. Тук, в част 3, ние комбинираме наученото преди, за да проектираме LED светлина, която да работи директно от електрическата мрежа. Предупреждение: Променливотоковата мрежа е стотици волта и е потенциално смъртоносна. Моля, вземете всички необходими предпазни мерки, преди да започнете работа с него!

Стъпка 1: Трансформатор без трансформатор

Когато свързваме светодиоди към променливотокови трансформатори, изчислението, което използвахме, беше: Vac / 3.3, за да ни даде броя на светодиодите, от които се нуждаем, за да можем да се справим правилно с захранването без допълнителни резистори и други части. AC мрежа? В някои отношения е по -просто - напрежението от трансформаторите може да варира значително в зависимост от натоварването, което имаме върху него, докато променливотоковата мрежа е много по -стабилна. Ако използваме стандарта 110v на САЩ, първо изчисляваме пиковото напрежение, 1,4 * 110 = 156 и можем да намерим броя на светодиодите, които може да поддържа: 156 / 3.3 = 47 светодиода, така че означава ли това, че ако поставим 47 светодиода последователно, можем да пуснем целия низ директно от 110v AC контакт? Отговорът е да ! Докато поддържаме напрежението на всеки светодиод при 3.5v или по -малко, той ще работи в рамките на своите граници. Но тогава, нека не забравяме, че за всеки положителен цикъл има отрицателен цикъл! Това означава, че се нуждаем от огледална верига като в (1). Уау, това е ужасно много крушки! Ако обаче добавим блокиращ диод като във верига (2), тогава можем безопасно да управляваме нашата верига. 1N4003 може да издържи 200 волта, така че е добре за американската мощност. За страните от ЕС магическото число е 103 светодиода (двойно, ако искате да използвате двата цикъла), а диодът за ckt (2) трябва да бъде 1N4004 или по -добър.

Стъпка 2: Натискане на плика

Не забравяйте, че тъй като използваме диода, за да блокираме половината от нашия цикъл, светодиодите във верига (2) работят само 1/2 време. Как можем да ги накараме да светят и за другата половина?

С проста част, наречена Bridge Rectifier, това може да се случи. Това устройство всъщност е 4 диода, свързани кръстосано, за да накара двата цикъла да вървят в една и съща посока. Електронните вентилатори ще знаят това като част от веригата „Изправяне с пълна вълна“(за разлика от полувълната). С това допълнение нашите светодиоди ще се включват два пъти по -често и ще получаваме двойно повече светлина от тях.

Стъпка 3: Време за изграждане

Така че, можем да започнем изграждането на обикновена изцяло LED + мостова верига, която да работи от 110v мрежа.

Ще ви трябва: Много бели светодиоди - естествено! И ИЗПИТВАЙТЕ всички! Кабел за променлив ток Perfboard 1N4003 диод или 200 волтов мостов токоизправител Първата снимка е как изглежда моята верига, когато приключи. Бързите очи ще забележат, че на борда има само 42 светодиода. Поради необходимостта от настаняване на моста на дъската и поради относително стабилния характер на нашата мрежа, можем да пуснем светлините си малко над 20mA. Мостът има 4 извода: 2 маркирани (~), ((+) положителни и (-) отрицателни. (~) Отиват към AC Mains. Започнете, като свържете моста (+) към по -дългия (+) проводник на първия светодиод, след това вземете краткия проводник към дългия проводник на следващия светодиод. Направете 1 ред, двойна и тройна проверка преди запояване! Работете надолу, ВИНАГИ се свързвайте по -кратко към по -дълго. Имам допълнителни снимки по -долу, показващи различните етапи на завършване. Разпечатайте ги, за да ви помогнат да окабелите.

Стъпка 4: Вижте

И има светлина! Поради опасния характер на компонентите, когато са включени, покрих платката с троен слой пергаментна хартия, която има добра диелектрична стойност и може да издържи над 400F топлина. След това монтирах дъската върху капака на контейнер за изваждане, използвайки разделител за пяна от DVD вретено, с изрез за захранващия кабел. Светлинната мощност е еквивалентна на 40-ватова матова крушка, но контейнерът е едва топъл. Запомнете: Винаги изключвайте веригата, преди да докоснете открити части. Също така светодиодите ще работят близо до номиналния си ток, което може да означава температури до 85 ° C на техните повърхности.

Стъпка 5: Вариации

Твърде ярки? Можете да комбинирате вериги (2) и (3), за да дадете на нашата светлина превключвател Hi/Lo. В Hi, превключвателят скъсява диода, така че да работи в режим Full-wave, както в (3). Отварянето на превключвателя позволява на тока да тече само половината от времето, точно както (2). Ози и британци: Вие също можете да използвате LED схемите 42/47 - просто комбинирайте веригата за САЩ (.4uF и 1K -ohm), представена частично 2 и вие също можете да направите AC променлива светлина само с 42 светодиода! Или проверете изчисленията в следната стъпка. О, да, нашата „голяма“светлина е супер пестелива-работи от 110-волтова мрежа, едва консумира 3 вата. Разберете за още начини да осветите къщата си с изключени светодиоди A/ C мрежа тук!

Стъпка 6: Разбиване на числа

Ето обобщение на изчисленията, използвани за този проект: За да работите бели светодиоди (номинално напрежение 3.3v) безопасно от AC мрежата, без да използвате никакви регулации (различни от диодния мост), магическото число е: Vac * 1.4 / 3.3. Това е минималният брой светодиоди в серия, които ще работят от променлив ток, без да надвишават "удобния" си работен диапазон. Изборът на светодиоди може да бъде 20 mA или по -висок - ДОКАТО всички те са от един и същи тип и са свързани последователно. Ако използвате пълния брой светодиоди, изчислени по -горе, това е всичко, от което се нуждаете, но за устройства, използващи по -малко светодиоди (но не по -малко от 30), трябва да добавим комбинация от понижаващо напрежение RC. R винаги е 1K, 1Watt резистор, докато стойността на C се изчислява като: Vpk = Vac * 1.4Vdd = N * 3.3, където N е броят на белите светодиоди, които искаме да използваме последователно. Iled = 0.02, текущият искаме за нашите светодиоди. C = 1 / (2 * pi * f * (Vpk-Vdd) / Iled), където f е честотата на мрежата, но можете да го опростите до: (58 / (Vpk-Vdd)) в микрофарада (uF) и трябва да варира между 0,1 и 0,5 uF. Уверете се, че това е неполярен кондензатор. ВАЖНО: Частите трябва да бъдат оценени за поне Vpk и достатъчно ток, за да се справят с Iled.