Ylijännitesuojattu halpa muuntajaton Hi-Watin LED-ohjainpiiri

Ylijännitesuojattu halpa muuntajaton Hi-Watin LED-ohjainpiiri

Lukijoiden valitusten lisääntynyt määrä palaa LED-valoja, jotka liittyvät aikaisemmin lähetettyyn muuntajattomaan 1 watin LED-ohjainpiiri , pakotti minut ratkaisemaan ongelman lopullisesti. Tässä käsitellyn piirin virtalähdeosa pysyy täsmälleen identtisenä edellisen kokoonpanon kanssa, lukuun ottamatta 'kytkimen ON-viive-ominaisuutta', jonka olen suunnitellut yksinomaan ja lisännyt piiriin palavan LED-ongelman korjaamiseksi (toivottavasti).

Tukahduttaa kapasitiivisten virtalähteiden kiireellinen aalto

Valitukset, joita jatkoin vastaanottamiseen, johtuivat epäilemättä alkuperäisestä virran kytkemisestä, joka jatkuvasti tuhosi piirin ulostuloon liitetyt 1 watin LEDit.



Yllä oleva ongelma on melko yleinen kaikentyyppisten virtalähteiden kanssa, ja ongelmat ovat luoneet paljon huonoa mainetta tämän tyyppisille virtalähteille.

Siksi yleensä monet harrastajat ja jopa insinöörit valitsevat pienempiarvoiset kondensaattorit peläten yllä olevaa seurausta, jos mukana on myös suuriarvoisempia kondensaattoreita.

Kuitenkin mielestäni kapasitiiviset muuntajattomat virtalähteet ovat erinomaisia ​​halpoja ja pienikokoisia AC-DC-sovitinpiirejä, joiden rakentaminen vaatii vain vähän vaivaa.



Jos virran kytkentätaajuuteen puututaan asianmukaisesti, nämä piirit muuttuvat tahratoniksi ja niitä voidaan käyttää pelkäämättä lähdekuorman, etenkin LEDin, vaurioitumista.

Kuinka ylijännitettä kehitetään

Kytkennän aikana kondensaattori toimii melko lyhyenä muutaman mikrosekunnin ajan, kunnes se latautuu, ja vasta sitten se tuo tarvittavan reaktanssin kytkettyyn piiriin niin, että sopiva määrä virtaa saavuttaa vain piirin.

Muutama ensimmäinen mikrosekunnin lyhyt tila kondensaattorin poikki aiheuttaa kuitenkin valtavan nousun kytkettyyn haavoittuvaan piiriin ja on joskus tarpeeksi tuhoamaan mukana olevan kuorman.



Yllä oleva tilanne voidaan tarkistaa tehokkaasti, jos kytketty kuorma ei reagoi alkuperäiseen kytkentäiskuun, tai toisin sanoen voimme poistaa alkuperäisen nousun pitämällä kuorman kytkettynä pois päältä, kunnes turvallinen aika on saavutettu.

Viivästystoiminnon käyttäminen

Tämä voidaan saavuttaa hyvin helposti lisäämällä viiveominaisuus piiriin. Ja juuri tämän olen sisällyttänyt ehdotettuun ylijännitesuojattuun hi-watin LED-ohjainpiiriin.

Kuvassa näkyy tavallisesti tulokondensaattori, jota seuraa sillan tasasuuntaaja, kunnes tässä kaikki on melko yleinen kapasitiivinen virtalähde.

Seuraava vaihe, joka sisältää kaksi 10 K vastusta, kaksi kondensaattoria, transistorin ja zener-diodin, muodostavat tärkeän viiveajastinpiirin osat.

Kun virta kytketään päälle, molemmat vastukset ja kondensaattorit estävät transistoria johtamasta, kunnes molemmat kondensaattorit latautuvat täydellisesti ja antavat esijännitteen saavuttaa transistorin kannan, mikä valaisee liitetyn LEDin noin 2 sekunnin viiveen jälkeen.

Zener on myös vastuussa viiveen pidentämisestä kahdella sekunnilla.

Yhden 10K-vastuksen 1N4007-diodi ja 470uF-kondensaattorin 100 K: n vastus auttaa kondensaattoreita purkautumaan vapaasti, kun virta on kytketty pois päältä, jotta jakso voi toistaa ylijännitesuojan toiminnan jokaisessa tilanteessa.

Enemmän LED-valoja voidaan liittää sarjaan tehon lisäämiseksi, mutta lukumäärä ei saa ylittää 25 nosta.

Piirikaavio

PÄIVITYS: Tässä käsitellään edistyneempää suunnittelua nolla ylitysohjattu ylijännitemuuntajaton virtalähde

Alla olevissa videoissa LED-valot syttyvät noin sekunnin kuluttua virtakytkimestä.

Lukijoiden valitukset (vastukset palavat, transistori kuumenee)

Yllä oleva konsepti näyttää hyvältä, mutta ei todennäköisesti toimi hyvin ehdotetun suurjännitekondensaattorin virtalähteen kanssa.

Piiriä on tutkittava paljon, ennen kuin siitä tulee täysin vaivaton.

Yllä olevan piirin vastukset eivät kykene kestämään korkeita virtavaatimuksia, sama pätee transistoriin, joka myös kuumenee melko kuumana prosessissa.

Lopuksi voimme sanoa, että ellei yllä olevaa käsitettä ole tutkittu perusteellisesti ja tehty yhteensopivaksi kapasitiivisen muuntajattoman virtalähteen kanssa, virtapiiriä ei voida käyttää käytännössä.

Paljon vankka ja turvallinen idea

Vaikka yllä oleva käsite ei toiminut, se ei tarkoita, että suurjännitteiset kapasitiiviset virtalähteet ovat täysin toivottomia.

On yksi uusi tapa ratkaista ylijännitysongelmat ja tehdä piiristä vikasietoinen.

Se tapahtuu käyttämällä useita 1N4007-diodeja sarjana lähdössä tai rinnakkain kytkettyjen LEd-laitteiden kanssa.

Katsotaanpa piiriä:

Yllä olevaa virtapiiriä ei ole vielä testattu monien kuukausien ajan, joten nämä ovat vielä alkuvaiheita, mutta en usko, että kondensaattorin aalto on riittävän korkea puhaltamaan 300 V: n, 1 ampeerin nimellisdiodit.

Jos diodit pysyvät turvassa, niin myös LEDit.

Lisää diodeja voidaan laittaa sarjaan, jotta mahtuu enemmän LED-valoja.

Power Mosfetin käyttäminen

Ensimmäinen piiriyritys, joka näytti itsessään alttiiksi noususyyille, voidaan tehokkaasti korjata korvaamalla teho BJT 1 ampeerin mosfetilla seuraavan kaavion mukaisesti.
Koska mosfet on jänniteohjattu laite, tässä porttivirrasta tulee merkityksetön ja siksi arvokas 1 M vastus toimii täydellisesti, korkea arvo varmistaa, että vastus ei kuumene tai palaa ensimmäisen virtakytkennän aikana. Se myös helpottaa suhteellisen pieniarvoista kondensaattoria käytettäväksi vaaditun viiveen päällä olevan ylijännitesuojauksen ominaisuudessa.

Pieni tutkimus paljasti, että ensimmäisen kaavion suurjännitetransistoria ei todellakaan tarvita, vaan se voidaan korvata suurivirtaisella Darlington TIP122 -transistorilla seuraavan kaavion mukaisesti.

Kondensaattorin korkea jännite nousee tehottomaksi transistorin ja LEDien suurivirtaominaisuuksia vastaan ​​eikä niille aiheudu vahinkoa, itse asiassa se pakottaa korkean jännitteen laskemaan LEDien ja transistorin määriteltyihin sallittuihin turvallisiin rajoihin.

TIP122 sallii myös arvokkaan perusvastuksen käytön ja varmistaa siten, että se ei kuumene tai räjähdä ajan myötä, ja se mahdollistaa myös pieniarvoisen kondensaattorin sisällyttämisen transistorin pohjaan vaadittu viivästetty kytkin ON-vaikutus.

Power BJT: n käyttäminen

Yllä oleva muotoilu parantaa edelleen turvallisuutta ja ylijännitesuojausta, kun sitä käytetään yhteisessä keräystilassa, kuten alla on esitetty:




Pari: Kauko-ohjattava leluauto, jossa käytetään 433 MHz: n etämoduuleja Seuraava: Moottoripyörän MOSFET Full Wave Shunt -säätimen piiri