1) Kleiner 1 Watt SMPS LED Treiber

In dem ersten Design, das am meisten empfohlen wird, untersuchen wir eine SMPS-LED-Treiberschaltung, die zum Ansteuern von Hochleistungs-LEDs verwendet werden kann, die zwischen 1 Watt LED und 12 Watt ausgelegt sind. Es kann direkt an jede Haushaltssteckdose mit 220 V Wechselstrom oder 120 V Wechselstrom angeschlossen werden.

Einführung

Das erste Design erklärt ein kleines nicht isoliertes SMPS-Abwärtswandler-Design (nicht isolierter Lastpunkt), das sehr genau, sicher und einfach zu bauen ist. Lassen Sie uns die Details lernen.

Haupteigenschaften

Die vorgeschlagene smps-LED-Treiberschaltung ist äußerst vielseitig und speziell zum Ansteuern von Hochleistungs-LEDs geeignet.

Jedoch ein nicht isolierte Topologie bietet keine Sicherheit vor Stromschlägen auf der LED-Seite des Stromkreises.

Abgesehen von dem oben genannten Nachteil ist die Schaltung ist einwandfrei und ist praktisch vor allen möglichen Gefahren durch Stromstöße geschützt.

Obwohl eine nicht isolierte Konfiguration etwas unerwünscht erscheint, entlastet sie den Konstrukteur vom Wickeln komplexer Primär- / Sekundärabschnitte auf E-Kernen, da der Transformator hier durch ein paar einfache Drosseln vom Typ Ferrittrommel ersetzt wird.

Die Hauptkomponente, die hier für die Ausführung aller Funktionen verantwortlich ist, ist der IC VIPer22A von ST microelectronics, der speziell für diese entwickelt wurde kleiner transformatorloser kompakter 1 Watt LED-Treiber Anwendungen.

Schaltplan

Schaltungsbetrieb

Die Schaltungsfunktion dieses 1-Watt- bis 12-Watt-LED-Treibers kann wie folgt verstanden werden:

Das Eingangsnetz 220V oder 120V AC ist eine Halbwelle, die durch D1 und C1 gleichgerichtet wird.

C1 bilden zusammen mit dem Induktor L0 und C2 ein Kuchenfilternetzwerk zum Aufheben von EMI-Störungen.

D1 sollte vorzugsweise durch zwei in Reihe geschaltete Dioden ersetzt werden, um die von C1 und C2 erzeugten 2-kV-Spitzenbursts aufrechtzuerhalten.

R10 gewährleistet ein gewisses Maß an Überspannungsschutz und wirkt in katastrophalen Situationen wie eine Sicherung.

Wie im obigen Schaltplan zu sehen ist, wird die Spannung an C2 an Pin5 bis Pin8 an den internen Mosfet-Drain des IC angelegt.

Eine eingebaute Konstantstromquelle des VIPer-IC liefert einen 1-mA-Strom an Pin 4 des IC, der auch der Vdd-Pin des IC ist.

Bei ungefähr 14,5 V bei Vdd werden die Stromquellen ausgeschaltet und zwingen die IC-Schaltung in einen Oszillationsmodus oder initiieren das Pulsieren des IC.

Die Komponenten Dz, C4 und D8 werden zum Schaltungsregelungsnetzwerk, in dem D8 C4 auf die Spitzenspannung in der Freilaufperiode auflädt und wenn D5 in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist.

Während der obigen Aktionen wird die Quelle oder die Referenz des IC auf ungefähr 1 V unter der Erde eingestellt.

Umfassende Informationen zu den Schaltungsdetails des 1-Watt- bis 12-Watt-LED-Treibers finden Sie im folgenden PDF-Datenblatt von ST microelectronics.

GIBT TASHEET

2) Verwenden eines transformatorlosen kapazitiven Netzteils

Der nächste 1-Watt-LED-Treiber, der unten erläutert wird, zeigt, wie einige einfache 220-V- oder 110-V-betrieben werden 1 Watt LED-Treiberschaltung, das würde dich nicht mehr einen halben Dollar kosten, natürlich ohne die LED.

Ich habe bereits diskutiert kapazitive Art der Stromversorgung In einigen Pfosten, wie in einer LED-Röhrenlichtschaltung und in einer transformatorlosen Stromversorgungsschaltung, verwendet die vorliegende Schaltung auch das gleiche Konzept zum Ansteuern der vorgeschlagenen 1-Watt-LED.

Schaltungsbetrieb

Im Schaltplan sehen wir eine sehr einfache kapazitive Stromversorgungsschaltung zum Ansteuern einer 1-Watt-LED, die mit den folgenden Punkten verstanden werden kann.

Der 1uF / 400V-Kondensator am Eingang bildet das Herzstück der Schaltung und fungiert als Hauptstrombegrenzungskomponente der Schaltung. Die Strombegrenzungsfunktion stellt sicher, dass die an die LED angelegte Spannung niemals den erforderlichen Sicherheitspegel überschreitet.

Hochspannungskondensatoren haben jedoch ein ernstes Problem, das die anfängliche Stromversorgung des Einschalters in Eile nicht einschränkt oder nicht hemmen kann, was für LEDs elektronischer Schaltkreise keine Ausnahme sein kann.
Das Hinzufügen eines 56-Ohm-Widerstands am Eingang hilft bei der Einführung einiger Maßnahmen zur Schadensbegrenzung, kann jedoch die vollständige Elektronik nicht vollständig schützen.

Ein MOV würde sicherlich reichen, auch was ist mit einem Thermistor? Ja, ein Thermistor wäre auch ein willkommener Vorschlag.
Diese sind jedoch relativ teuer und wir diskutieren eine billige Version für das vorgeschlagene Design. Daher möchten wir alles ausschließen, was eine Dollar-Marke überschreitet, was die Gesamtkosten betrifft.

Also dachte ich an eine innovative Möglichkeit, einen MOV durch eine gewöhnliche, billige Alternative zu ersetzen.

Was ist die Funktion eines MOV?

In diesem Fall muss der anfängliche Hochspannungs- / Stromstoß so gegen Masse abgesenkt werden, dass er vor Erreichen der LED geerdet wird.

Würde ein Hochspannungskondensator nicht die gleiche Funktion haben, wenn er über die LED selbst angeschlossen würde? Ja, es würde sicherlich genauso funktionieren wie ein MOV.

Die Abbildung zeigt das Einsetzen eines weiteren Hochspannungskondensators direkt über der LED, der den sofortigen Spannungsanstieg beim Einschalten des Netzteils saugt, dies während des Ladevorgangs tut und somit fast die gesamte Anfangsspannung in Eile senkt, wodurch alle damit verbundenen Zweifel aufkommen eine kapazitive Art der Stromversorgung deutlich klar.

Das in der Abbildung gezeigte Endergebnis ist eine saubere, sichere, einfache und kostengünstige 1-Watt-LED-Treiberschaltung, die von jedem elektronischen Bastler direkt zu Hause gebaut und für persönliche Freuden und Zwecke verwendet werden kann.

VORSICHT: DER UNTEN ANGEZEIGTE SCHALTUNG IST NICHT VOM AC-NETZ GETRENNT, DAHER IST ES EXTREM GEFÄHRLICH, IN DER STROMPOSITION ZU BERÜHREN.

Schaltplan

HINWEIS: Die LED im obigen Diagramm ist 12 V 1 Watt Wie nachfolgend dargestellt:

In der oben gezeigten einfachen 1-Watt-LED-Treiberschaltung bilden die beiden 4,7 uF / 250-Kondensatoren zusammen mit den 10-Ohm-Widerständen eine Art 'Geschwindigkeitsunterbrecher' in der Schaltung. Dieser Ansatz hilft, den anfänglichen Einschaltstoß des Einschalters anzuhalten, der wiederum schützt die LED vor Beschädigung.

Diese Funktion kann durch einen NTC ersetzt werden, der für seine Funktionen zur Unterdrückung von Überspannungen beliebt ist.

Diese verbesserte Methode zur Lösung des Problems des anfänglichen Stoßanstiegs könnte darin bestehen, einen NTC-Thermistor in Reihe mit der Schaltung oder der Last zu schalten.

Unter dem folgenden Link erfahren Sie, wie Sie einen NTC-Thermister in die vorgeschlagene 1-Watt-LED-Treiberschaltung integrieren

Die obige Schaltung kann auf die folgende Weise modifiziert werden, jedoch kann das Licht ein wenig beeinträchtigt sein.

Eine gute Möglichkeit, das Problem des anfänglichen Einschaltstoßes zu lösen, besteht darin, einen NTC-Thermistor in Reihe mit der Schaltung oder der Last zu schalten.

Unter dem folgenden Link erfahren Sie, wie Sie einen NTC-Thermister in die vorgeschlagene 1-Watt-LED-Treiberschaltung integrieren

https://homemade-circuits.com/2013/02/using-ntc-resistor-as-surge-suppressor.html

3) Ein stabilisierter 1-Watt-LED-Treiber mit kapazitivem Netzteil

Wie zu sehen ist, werden 6nos von 1N4007-Dioden über den Ausgang in ihrem vorwärts vorgespannten Modus verwendet. Da jede Diode über sich selbst einen Abfall von 0,6 V erzeugen würde, würden 6 Dioden einen Gesamtabfall von 3,6 V erzeugen, was genau der richtigen Spannungsmenge für die LED entspricht.

Dies bedeutet auch, dass die Dioden den Rest der Leistung von der Quelle tp Masse ableiten und somit die Versorgung für die LED perfekt stabilisieren und sicher halten würden.

Eine weitere stabilisierte kapazitive 1-Watt-Treiberschaltung

Das folgende MOSFET-gesteuerte Design ist wahrscheinlich die beste universelle LED-Treiberschaltung, die einen 100% igen Schutz der LED vor allen Arten von Gefahrensituationen wie plötzlicher Überspannung und Überstrom oder Stoßstrom garantiert.

Eine 1-Watt-LED, die mit der obigen Schaltung verbunden ist, könnte eine Lichtintensität von etwa 60 Lumen erzeugen, was einer 5-Watt-Glühlampe entspricht.

Prototyp-Bilder

Die obige Schaltung kann auf die folgende Weise modifiziert werden, jedoch kann das Licht ein wenig beeinträchtigt sein.

4) 1 Watt LED-Treiberschaltung mit einer 6-V-Batterie

Wie im vierten Diagramm zu sehen ist, verwendet das Konzept kaum eine Schaltung oder enthält vielmehr keine aktive Hi-End-Komponente für die erforderliche Implementierung der Ansteuerung einer 1-Watt-LED.

Die einzigen aktiven Geräte, die in der vorgeschlagenen einfachsten 1-Watt-LED-Treiberschaltung verwendet wurden, sind einige Dioden und ein mechanischer Schalter.

Die anfänglichen 6 Volt einer geladenen Batterie werden auf die erforderliche Grenze von 3,5 Volt gesenkt, indem alle Dioden in Reihe oder im Pfad der LED-Versorgungsspannung gehalten werden.

Da jede Diode 0,6 Volt über sie abfällt, lassen alle vier zusammen nur 3,5 Volt die LED erreichen, wodurch sie sicher und dennoch hell beleuchtet wird.

Wenn die Beleuchtung der LED abfällt, wird jede Diode anschließend mit dem Schalter umgangen, um die Helligkeit der LED wiederherzustellen.

Die Verwendung der Dioden zum Absenken des Spannungspegels über den LEDs stellt sicher, dass das Verfahren keine Wärme abführt und daher im Vergleich zu einem Widerstand, der sonst viel Wärme abgeführt hätte, sehr effizient wird.

5) 1 Watt LED mit einer 1,5 V AAA-Zelle beleuchten

Im fünften Entwurf lernen wir, wie eine 1-Watt-LED mit einer 1,5-AAA-Zelle für einen angemessenen Zeitraum beleuchtet wird.Die Schaltung basiert offensichtlich auf der Boost-Treiber-Technologie, andernfalls ist das Fahren einer so großen Last mit solch einer minimalen Quelle unvorstellbar.

“was bedeutet dtmf auf einem handy? ”

Eine 1-Watt-LED ist im Vergleich zu einer 1,5-V-AAA-Zellenquelle relativ groß.

Eine 1-Watt-LED benötigt mindestens 3 Volt, was der doppelten Zellenleistung entspricht.

Zweitens würde eine 1-Watt-LED für den Betrieb zwischen 20 und 350 mA Strom benötigen, wobei 100 mA ein respektabler Strom für den Antrieb dieser Lichtmaschinen sind.

Daher erscheint die Verwendung einer AAA-Penlight-Zelle für den obigen Vorgang sehr abgelegen und kommt nicht in Frage.

Die hier diskutierte Schaltung beweist jedoch, dass wir alle falsch liegen und treibt eine 1-Watt-LED ohne große Komplikationen erfolgreich an.

DANKE AN ZETEX, dass Sie uns diesen wunderbaren kleinen IC ZXSC310 zur Verfügung gestellt haben, für den nur wenige gewöhnliche passive Komponenten erforderlich sind.

Schaltungsbetrieb

Das Diagramm zeigt eine ziemlich einfache Konfiguration, bei der es sich im Grunde um einen Aufwärtswandler handelt.

Der Eingangsgleichstrom von 1,5 Volt wird vom IC verarbeitet, um einen Hochfrequenzausgang zu erzeugen.

Die Frequenz wird vom Transistor und der Schottky-Diode über die Induktivität geschaltet.

Das schnelle Schalten des Induktors liefert die erforderliche Erhöhung der Spannung, die gerade zum Ansteuern der angeschlossenen 1-Watt-LED geeignet ist.

Hier wird während des Abschlusses jeder Frequenz die äquivalente gespeicherte Energie im Induktor zurück in die LED gepumpt, wodurch die erforderliche Spannungsverstärkung erzeugt wird, wodurch die LED selbst bei einer Quelle, die so klein wie eine 1,5-Volt-Zelle ist, lange Stunden leuchtet.

Prototypbild

1 Watt Solar LED Treiber

Dies ist ein Schulausstellungsprojekt, mit dem Kinder zeigen können, wie Sonnenenergie zur Beleuchtung einer 1-Watt-LED verwendet werden kann.

Die Idee wurde von Herrn Ganesh wie folgt angefordert:

Hallo Swagatam, ich bin auf deine Seite gestoßen und finde deine Arbeit sehr inspirierend. Ich arbeite derzeit an einem STEM-Programm (Science, Technology, Engineering and Math) für Schüler der Klassen 4-5 in Australien. Das Projekt konzentriert sich darauf, die Neugier der Kinder auf die Wissenschaft und ihre Verbindung zu realen Anwendungen zu steigern.

Das Programm führt auch Empathie in den Konstruktionsprozess ein, bei dem junge Lernende in ein reales Projekt (Kontext) eingeführt werden und mit ihren Mitschülern zusammenarbeiten, um ein weltliches Problem zu lösen. In den nächsten drei Jahren konzentrieren wir uns darauf, Kindern die Wissenschaft hinter Elektrizität und die reale Anwendung der Elektrotechnik näher zu bringen. Eine Einführung in die Lösung realer Probleme durch Ingenieure zum Wohle der Gesellschaft.

Ich arbeite derzeit an Online-Inhalten für das Programm, die sich auf junge Lernende (Klasse 4-6) konzentrieren, die die Grundlagen von Elektrizität, insbesondere erneuerbarer Energie, in diesem Fall Solar, lernen. Durch ein selbstgesteuertes Lernprogramm lernen und erforschen Kinder Elektrizität und Energie, während sie in ein reales Projekt eingeführt werden, d. H. Kinder in den Flüchtlingslagern auf der ganzen Welt mit Licht versorgen. Nach Abschluss eines fünfwöchigen Programms werden die Kinder in Teams zusammengefasst, um Solarleuchten zu bauen, die dann an benachteiligte Kinder auf der ganzen Welt gesendet werden.
Als gemeinnützige Bildungsstiftung mit 4 Gewinnen bitten wir Sie um Ihre Unterstützung bei der Erstellung eines einfachen Schaltplans, der für den Bau eines 1-Watt-Solarlichts als praktische Aktivität im Unterricht verwendet werden kann. Wir haben auch 800 Solarlicht-Kits von einem Hersteller bezogen, die die Kinder zusammenbauen werden. Wir benötigen jedoch jemanden, der den Schaltplan dieser Licht-Kits vereinfacht, der für einfache Lektionen zu Elektrizität, Stromkreisen und Leistungsberechnung verwendet wird. Volt, Strom und Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie.

Ich freue mich darauf, von Ihnen zu hören und Ihre inspirierende Arbeit fortzusetzen.

Das Schaltungsdesign

Wann immer ein einfacher und dennoch sicherer Solarregler benötigt wird, entscheiden wir uns unweigerlich für den allgegenwärtigen IC LM317. Auch hier verwenden wir das gleiche kostengünstige Gerät zur Implementierung der vorgeschlagenen 1-Watt-LED-Lampe mit einem Solarpanel.

Das vollständige Schaltungsdesign ist unten zu sehen:

Eine schnelle Überprüfung zeigt, dass bei Vorhandensein einer Stromregelung die Spannungsregelung ignoriert werden kann. Hier ist eine vereinfachte Version für das obige Konzept, bei der nur a verwendet wird Strombegrenzer Schaltkreis.