5 enkla 1 Watt LED-drivkretsar

1) Liten 1 watt SMPS LED-drivrutin

I den första designen, som är den mest rekommenderade, studerar vi en SMPS LED-drivkrets som kan användas för att driva höga watt-LED-värden var som helst mellan 1 watt och upp till 12 watt. Den kan drivas direkt från alla inhemska 220V AC- eller 120V AC-eluttag.

Introduktion

Den första designen förklarar en liten icke-isolerad SMPS-buck-omvandlare (icke-isolerad Load Point), som är mycket exakt, säker och enkel att bygga kretsar. Låt oss lära oss detaljerna.

Huvuddrag

Den föreslagna LED-drivkretsen för smps är extremt mångsidig och särskilt lämpad för att köra hög-watt-lysdioder.

Men att vara en icke-isolerad topologi ger inte säkerhet mot elektriska stötar på LED-sidan av kretsen.

Bortsett från ovanstående nackdel, kretsen är felfri och är praktiskt taget skyddad från alla möjliga faror som är relaterade till nätström.

Även om en icke-isolerad konfiguration kan se lite oönskad ut befriar den konstruktören från att linda komplexa primära / sekundära sektioner på E-kärnor, eftersom transformatorn här ersätts med ett par enkla ferritrummars typ av drosslar.

Huvudkomponenten här ansvarig för utförandet av alla funktioner är IC VIPer22A från ST mikroelektronik, som har utformats speciellt för sådana liten transformatorlös kompakt 1 watt LED-drivrutin applikationer.

Kretsschema

Bild med tillstånd: © STMicroelectronics - Med ensamrätt

Kretsdrift

Kretsfunktionen för denna 1 watt till 12 watt LED-drivrutin kan förstås som ges under:

Ingångsnätet 220V eller 120V AC är halvvåglikriktat med D1 och C1.

Cl tillsammans med induktorn L0 och C2 utgör ett cirkelfilternätverk för att eliminera EMI-störningar.

D1 bör helst ersättas med två dioder i serie för att upprätthålla 2kv-spikar som genereras av C1 och C2.

R10 säkerställer viss nivå av överspänningsskydd och fungerar som en säkring under katastrofala situationer.

Som kan ses i ovanstående kretsschema, appliceras spänningen över C2 på IC-enhetens interna dräneringsmunstycke vid pin5 till pin8.

En inbyggd konstant strömkälla för VIPer IC levererar en 1mA ström till pin4 på IC som också är Vdd-stiftet på IC.

Vid ungefär 14,5 V vid Vdd stängs strömkällorna av och tvingar IC-kretsarna till ett oscillerande läge eller initierar pulserande av IC.

Komponenterna Dz, C4 och D8 blir kretsregleringsnätverket, där D8 laddar C4 till toppspänningen under friluftsperioden och när D5 är förspänd.

Under ovanstående åtgärder är källan eller referensen för IC inställd på cirka 1V under marken.

För en omfattande information om kretsuppgifterna för 1 watt till 12 watt LED-drivrutin, gå igenom följande pdf-datablad från ST mikroelektronik.

Ger TASHEET

2) Använda transformatorlös kapacitiv strömförsörjning

Nästa 1 watts LED-drivrutin som förklaras nedan visar hur man bygger några enkla 220 V eller 110 V drivna 1 watt LED-drivkrets, det skulle kosta dig inte mer 1/2 en dollar, exklusive lysdioden förstås.

Jag har redan diskuterat kapacitiv typ av strömförsörjning i ett par inlägg, som i LED-rörets ljuskrets och i en transformatorlös strömförsörjningskrets, använder föreliggande krets också samma koncept för att driva den föreslagna 1 watt LED.

Kretsdrift

I kretsschemat ser vi en mycket enkel kapacitiv strömförsörjningskrets för att driva en 1 watt LED, vilket kan förstås med följande punkter.

Kondensatorn 1uF / 400V vid ingången utgör kretsens hjärta och fungerar som kretsens huvudströmbegränsare. Den strömbegränsande funktionen säkerställer att spänningen som appliceras på lysdioden aldrig överstiger den önskade säkra nivån.

Men högspänningskondensatorer har ett allvarligt problem, dessa begränsar inte eller kan inte hindra den initiala strömbrytaren PÅ nätet i rusning, vilket kan vara dödligt för alla elektroniska kretsdioder är inga undantag.
Att lägga till ett 56 Ohm-motstånd vid ingången hjälper till att införa några skadeskyddsåtgärder, men det kan fortfarande inte ensam göra den fullständiga skyddet av den inblandade elektroniken.

En MOV skulle verkligen göra, och hur är det med en termistor? Ja, en termistor skulle också vara ett välkommet förslag.
Men dessa är relativt dyrare och vi diskuterar en billig version för den föreslagna designen, så vi skulle vilja utesluta allt som skulle passera ett dollarmärke så långt den totala kostnaden går.

Så jag tänkte på ett innovativt sätt att ersätta en MOV med ett vanligt, billigt alternativ.

Vad är funktionen för en MOV

Det är att sjunka den första högspänning / strömmen till jord så att den jordas innan den når LED i det här fallet.

Skulle inte en högspänningskondensator göra samma funktion om den var ansluten över själva lysdioden. Ja, det skulle säkert fungera på samma sätt som en MOV.

Figuren visar införandet av en annan högspänningskondensator direkt över lysdioden, som suger det ögonblickliga tillströmningen av spänningsflödet under strömbrytaren PÅ, det gör detta medan det laddas upp och sänker därmed nästan hela initialspänningen i brådska och gör alla tvivel associerade med en kapacitiv typ av strömförsörjning tydligt tydlig.

Slutresultatet som visas i figuren är en ren, säker, enkel och billig 1 watt LED-drivkrets, som kan byggas hemma av alla elektroniska hobbyister och användas för personliga nöjen och nytta.

FÖRSIKTIGHET: KRETSEN NEDAN VISAS INTE ISOLERAS FRÅN AC-NÄTDELARNA, DÄRFÖR är det extremt farligt att dra i kraftfull position.

Kretsschema

OBS: Lysdioden i ovanstående diagram är en 12V 1 watt enligt nedanstående:

I den ovan visade enkla 1 watt ledda drivkretsen, de två 4.7uF / 250 kondensatorerna tillsammans med de 10 ohm motstånden bildar ett slags '' hastighetsbrytare '' i kretsen, detta tillvägagångssätt hjälper till att stoppa den initiala strömbrytaren, som i sin tur hjälper till att skydda lysdioden från att skadas.

Denna funktion kan ersättas med en NTC som är populär för sina överspänningsdämpande funktioner.

Detta förbättrade sätt att ta itu med det initiala problemet med överspänningsintrång kan vara genom att ansluta en NTC-termistor i serie med kretsen eller belastningen.

Kolla in följande länk för att veta hur man integrerar en NTC-termister i den föreslagna 1 watt LED-drivkretsen

Ovanstående krets kan modifieras på följande sätt, men ljuset kan vara lite äventyrat.

Ett bra sätt att ta itu med det initiala problemet med överspänningsintrång är att ansluta en NTC-termistor i serie med kretsen eller belastningen.

Kolla in följande länk för att veta hur man integrerar en NTC-termister i den föreslagna 1 watt LED-drivkretsen

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

3) En stabiliserad 1 watt LED-drivrutin med kapacitiv strömförsörjning

Som framgår används 6nos 1N4007-dioder över utgången i sitt förutspända läge. Eftersom varje diod skulle producera en droppe på 0,6 V över sig själv skulle 6 dioder skapa ett totalt fall på 3,6 V, vilket är precis rätt mängd spänning för lysdioden.

Detta betyder också att dioderna skulle shunta resten av strömmen från källan till marken och därmed hålla LED-strömförsörjningen perfekt stabil och säker.

En annan stabiliserad 1 W kapacitiv förarkrets

Följande MOSFET-kontrollerade design är förmodligen den bästa universella LED-drivkretsen som garanterar 100% skydd för LED-lampan från alla typer av farliga situationer, som plötslig överspänning och överström eller överspänningsström.

En 1 watt LED ansluten till ovanstående krets skulle kunna producera cirka 60 lumen ljusintensitet, motsvarande en 5 watts glödlampa.

Prototypbilder

Ovanstående krets kan modifieras på följande sätt, men ljuset kan vara lite äventyrat.

4) 1 Watt LED-drivkrets med 6V batteri

Som kan ses i det fjärde diagrammet använder konceptet knappast någon krets eller innehåller snarare ingen högkvalitativ aktiv komponent för den nödvändiga implementeringen av att driva en 1 watt LED.

De enda aktiva enheterna som har använts i den föreslagna enklaste 1 watt LED-drivkretsen är några dioder och en mekanisk brytare.

De initiala 6 volt från ett laddat batteri tappas till den erforderliga gränsen på 3,5 volt genom att hålla alla dioder i serie eller i vägen för LED-matningsspänningen.

Eftersom varje diod tappar 0,6 volt över den, tillåter alla fyra tillsammans endast 3,5 volt att nå LED-lampan och lysa upp den säkert, men ändå starkt.

När belysningen på LED-lampan sjunker förbikopplas varje diod därefter med hjälp av omkopplaren för att återställa lysdiodens ljusstyrka.

Användningen av dioderna för att tappa spänningsnivån över lysdioderna säkerställer att proceduren inte släpper ut värme och därför blir mycket effektiv jämfört med ett motstånd, som annars skulle ha släppt ut mycket värme i processen.

5) Tänd 1 watt LED med en 1,5 V AAA-cell

I den femte designen ska vi lära oss att belysa en 1 watt LED med en 1,5 AAA-cell under en rimlig tid.Kretsen är uppenbarligen baserad på boost driver-teknik, på annat sätt kör en så stor belastning w en så minimal källa är bortom fantasin.

En 1 watts LED är relativt stor jämfört med en 1,5 V AAA-cellkälla.

En LED på 1 watt behöver minst 3 volt, vilket är dubbelt så mycket som ovan.

För det andra skulle en 1 watt LED kräva var som helst mellan 20 och 350 mA ström för drift, 100 mA är en respektabel ström för att driva dessa ljusmaskiner.

Att använda en AAA-penna-cell för ovanstående operation ser därför väldigt avlägsen ut och ifrågasatt.

Men den diskuterade kretsen här visar oss alla fel och driver framgångsrikt en 1 watt LED utan mycket komplikationer.

TACK TILL ZETEX, för att förse oss med den här underbara lilla IC ZXSC310, som kräver några få vanliga passiva komponenter för att göra denna prestation möjlig.

Kretsdrift

Diagrammet visar en ganska enkel konfiguration, som i grunden är en boost-omvandlare.

Ingångsströmmen på 1,5 volt bearbetas av IC för att generera en högfrekvent utgång.

Frekvensen växlas av transistorn och schottky-dioden via induktorn.

Den snabba omkopplingen av induktorn ger den önskade spänningsförstärkningen som blir precis lämplig för att driva den anslutna 1 watt-lysdioden.

Här pumpas den ekvivalenta lagrade energin inuti induktorn tillbaka in i lysdioden och genererar den nödvändiga spänningsförstärkningen, vilket håller lysdioden upplyst under långa timmar även med en källa som är så liten som en 1,5 volt cell.

Prototypbild

1 Watt Solar LED-drivrutin

Detta är skolutställningsprojekt som kan användas av barn för att visa hur solenergi kan användas för att belysa en 1 watts LED.

Idén begärdes av Ganesh, enligt nedan:

Hej Swagatam, jag har stött på din webbplats och tycker att ditt arbete är mycket inspirerande. Jag arbetar för närvarande på ett STEM-program för vetenskap, teknik, teknik och matematik (4-5 år) i Australien. Projektet fokuserar på att öka barnens nyfikenhet på vetenskap och hur den ansluter till verkliga applikationer.

Programmet introducerar också empati i den tekniska designprocessen där unga elever introduceras till ett riktigt projekt (sammanhang) och samarbetar med sina kollegor i skolan för att lösa ett världsligt problem. Under de kommande tre åren fokuserar vi på att introducera barn till vetenskapen bakom el och den verkliga tillämpningen av elektroteknik. En introduktion till hur ingenjörer löser verkliga problem för samhällets bästa.

Jag arbetar för närvarande med onlineinnehåll för programmet, som kommer att fokusera på unga elever (klass 4-6) som lär sig grunderna i el, i synnerhet förnybar energi, dvs solenergi i detta fall. Genom ett självstyrt inlärningsprogram lär barn och utforskar om el och energi, när de introduceras till ett verkligt projekt, dvs. ge belysning till barn som skyddas i flyktinglägren runt om i världen. Efter avslutat fem veckors program grupperas barn i team för att konstruera sollampor, som sedan skickas till missgynnade barn runt om i världen.

Som en pedagogisk grund som inte är en vinst, söker vi din hjälp med att utforma ett enkelt kretsschema som kan användas för konstruktion av ett 1 watts solljus som praktisk aktivitet i klassen. Vi har också anskaffat 800 solljussatser från en tillverkare, som barnen kommer att montera, men vi behöver någon för att förenkla kretsschemat för dessa ljussatser, som kommer att användas för enkla lektioner om el, kretsar och beräkning av effekt, volt, ström och omvandling av solenergi till elektrisk energi.

Jag ser fram emot att höra från dig och fortsätta med ditt inspirerande arbete.

Kretsdesignen

Närhelst en enkel men säker solcellsregulator krävs, går vi oundvikligen för den allestädes närvarande IC LM317. Även här använder vi samma billiga enhet för att implementera den föreslagna 1 watt LED-lampan med en solpanel.

Den kompletta kretsdesignen kan ses nedan:

En snabb inspektion avslöjar att om en strömstyrning finns kan spänningsreglering ignoreras. Här är en förenklad version för ovanstående koncept som endast använder a strömbegränsare krets.