Artikkelissa käsitellään hyvin yksinkertaista 100 watin LED-lamppupiiriä, jossa käytetään muutamia suurjännitekondensaattoreita. Koko piiri voitaisiin rakentaa alle 25 dollarin hintaan.
Olen jo keskustellut monista kapasitiivisista tyyppisistä muuntajattomista virtalähteistä tässä blogissa, mutta kaikki nämä kärsivät muutamasta ongelmasta, nimittäin optimaalisen virtalähteen puuttumisesta ja ylivoimaisesta haavoittuvuudesta.
Kapasitiivisen virtalähteen käyttö
Tutkittuani syvällisesti kapasitiivisia virtalähteitä voisin tehdä muutaman ratkaisevan asian näistä kokoonpanoista:
Kapasitiiviset virtalähteet ovat aivan kuin aurinkopaneelit, jotka toimivat tehokkaasti, maksimaalisilla tehopistemäärityksillään, kun niitä käytetään avoimen piirin jännitteillä, muuten näiden yksiköiden nykyiset spesifikaatiot menevät läpi suuria häviöitä ja tuottavat erittäin tehotonta tulosta.
Yksinkertaisin sanoin, jos haluamme hankkia suuria virtalähtöjä kapasitiivisista virtalähteistä haluamallaan tavalla, piiriä on käytettävä kuormalla, jonka jännitevaatimus on yhtä suuri kuin järjestelmän suurin teho.
Esimerkiksi 220 V: n tulolla kapasitiivinen virtalähde oikaisun jälkeen tuottaisi noin 310 V DC: n lähdön, joten mitä tahansa 310 V: n nimelliskuormitusta voidaan käyttää täydellä hyötysuhteella ja millä tahansa vaaditulla virtatasolla kuorman vaatimuksesta riippuen.
Jos yllä oleva ehto täyttyy, se korjaa myös nykyisen käynnistysongelman, koska kuorma määritellään 310 V: lla, täyden tulojännitteen syöttö ei nyt vaikuta kuormitukseen ja kuorma pysyy turvallisena myös virtapiirin äkillisen kytkemisen aikana.
Suunnittelun analysointi
Ehdotetussa 100 watin LED-lamppupiirissä käytämme samaa tekniikkaa kuin edellä.
Kuten keskusteltiin, jos tulo on 220 V, kuormitus olisi luokiteltava 310 V: iin.
Yhden watin 350 mA: n vakiovalaisimilla tämä merkitsisi 310 / 3,3 = 93 LEDin lisäämistä sarjaan, mikä on lähellä 100nos.
Yksi 1uF / 400V kondensaattori tuottaa noin 60mA virtaa yllä määritetyllä 310V DC: llä, joten vaaditun 350mA: n saavuttamiseksi tällaisia kondensaattoreita on lisättävä rinnakkain, tarkalleen yhteensä 350/60 = 5 kondensaattoria, mikä voisi myös olla yksi 5uF / 400V, mutta sen pitäisi olla ei-polaarinen.
An NTC-termistori voidaan lisätä turvallisuuden lisäämiseksi , vaikka sitä ei välttämättä vaadita kriittisesti.
Vastaavasti voitaisiin sisällyttää myös vastus ylimääräisen turvallisuuden tarjoamiseksi vaihtelevista jänniteolosuhteista.
Vastusarvo voidaan laskea suunnilleen seuraavasti: R = Us - VFd / I = 310-306 /, 35 = 10 ohm, 1 watti
120 V: n tuloa varten yllä olevat tekniset tiedot olisi yksinkertaisesti puolitettava, toisin sanoen käytä 47nos LED-valoa 93 sijasta, ja kondensaattorille riittää 5uF / 200V.
Piirikaavio
Yllä oleva kaavio voidaan lisäksi suojata ylijännitesyöttöjännitteiltä ja verkon vaihteluilta lisäämällä 10 ohmin rajoittavat vastukset ja zener-diodi, kuten alla on esitetty.
Tässä zener-diodin arvon tulisi olla 310 V, 2 wattia
Parannettu muotoilu nykyisellä ohjauksella
Seuraava piiri on hölynpitävä piirisuunnittelu, joka ei koskaan salli LEDien törmätä stressaavaan tilaan. Mosfet ja siihen liittyvä virranhallinta varmistavat 100% vakion jännitteen ja vakiovirran kytketylle LED-lamppuketjulle.
Ketjussa olevien ledien lukumäärä voidaan säätää valitun jännitteen mukaan tai päinvastoin jännite voidaan säätää valitun ketjun ledien määrän mukaan.
Pari: Satelliittisignaalin voimakkuuden mittaripiiri Seuraava: Li-ion-hätävalopiiri
