Det ökade antalet klagomål från läsarna angående brinnande lysdioder i samband med min tidigare publicerade transformatorlösa 1 watt LED-drivkrets , tvingade mig att lösa problemet en gång för alla. Strömförsörjningssektionen i kretsen som diskuteras här förblir exakt identisk med den tidigare konfigurationen, förutom inkluderingen av '' ON ON delay-funktionen '' som exklusivt har designats av mig och lagts till i kretsen för att åtgärda problemet med brinnande LED (förhoppningsvis).
Dämpar brådskande ström i kapacitiva strömförsörjningar
De klagomål som jag fortsatte att ta emot berodde utan tvekan på den första strömbrytaren för strömbrytare som fortsatte att förstöra de 1 watt lysdioderna som var anslutna vid kretsutgången.
Ovanstående problem är ganska vanligt med all kapacitiv typ av strömförsörjning, och problemen har skapat mycket dåligt rykte för dessa typer av strömförsörjningar.
Därför väljer många hobbyister och till och med ingenjörer kondensatorer med lägre värden och fruktar ovanstående konsekvens om kondensatorer med större värde ingår.
Såvitt jag tror är kapacitiva transformatorlösa strömförsörjningar fantastiska billiga och kompakta växelström till DC-adapterkretsar som kräver lite ansträngning att bygga.
Om strömbrytaren kopplas på lämpligt sätt skulle dessa kretsar bli obefläckade och skulle kunna användas utan rädsla för skada på uteffekten, särskilt en lysdiod.
Hur Surge utvecklas
Under strömbrytare fungerar kondensatorn som en kortslutning i några mikrosekunder tills den laddas och först då introducerar den erforderliga reaktansen till den anslutna kretsen så att lämplig mängd ström bara når kretsen.
Men det första få mikro sekunders korta tillstånd över kondensatorn orsakar en enorm ökning av den anslutna sårbara kretsen och räcker ibland för att förstöra den medföljande belastningen.
Ovanstående situation kan effektivt kontrolleras om den anslutna belastningen förhindras från att reagera på den initiala inkopplingschocken, eller med andra ord kan vi eliminera den initiala ökningen genom att hålla lasten avstängd tills den säkra perioden har uppnåtts.
Använda en fördröjningsfunktion
Detta kan mycket enkelt uppnås genom att lägga till en fördröjningsfunktion i kretsen. Och det är precis vad jag har inkluderat i den här föreslagna överspänningsskyddade hög-watt LED-drivkretsen.
Figuren visar som vanligt en ingångskondensator, följt av en brygglikriktare, tills här är allt ganska vanligt kapacitivt nätaggregat.
Nästa steg som inkluderar de två 10 K-motstånden, två kondensatorer, transistorn och zenerdioden utgör delarna i den viktiga fördröjningstimerkretsen.
När strömmen slås PÅ begränsar de två motstånden och kondensatorerna transistorn från att leda tills båda kondensatorerna blir fulladdade och låter förspänningen nå transistorbasen och lyser upp den anslutna lysdioden efter en fördröjning på cirka 2 sekunder.
Zenern är också ansvarig för att förlänga fördröjningen med två sekunder.
1N4007-dioden över ett av 10K-motstånden och 100K-motståndet över en av 470uF-kondensatorerna hjälper kondensatorerna att lossa fritt när strömmen stängs av så att cykeln kan upprepas och tvingar överspänningsskyddet till handling vid varje tillfälle.
Fler antal lysdioder kan anslutas i serie för att öka effekten, men antalet får inte överstiga 25 nos.
Kretsschema
UPPDATERING: En mer avancerad design diskuteras i detta nollkorsning kontrollerad överspänningsfri transformatorfri strömförsörjningskrets
Videorna nedan visar att lysdioderna lyser efter ungefär en sekund på strömbrytaren PÅ.
Klagomål från läsarna (Motstånd brinner, transistorn blir het)
Ovanstående koncept ser bra ut men fungerar förmodligen inte bra med den föreslagna högspänningskondensatorns strömförsörjning.
Kretsen måste undersökas mycket innan den blir helt fri från problem.
Motstånden i kretsen ovan tål höga strömkrav, detsamma gäller för transistorn som också blir ganska varm under processen.
Slutligen kan vi säga att om inte ovanstående koncept studeras grundligt och görs kompatibelt med en kapacitiv transformatorfri strömförsörjning, kan kretsen inte användas praktiskt.
En mycket robust och säker idé
Även om ovanstående koncept inte fungerade betyder det inte att de högspännings kapacitiva strömförsörjningarna är helt hopplösa.
Det finns ett nytt sätt att hantera överspänningsfrågorna och göra kretsen felsäker.
Det är genom att använda många 1N4007-dioder i serie vid utgången eller parallellt med de anslutna LED-enheterna.
Låt oss ta en titt på kretsen:
Ovanstående krets har ännu inte testats i många månader, så det här är fortfarande tidiga dagar, men jag tror inte att strömmen från kondensatorn kommer att vara tillräckligt hög för att blåsa 300V, 1 amp-klassade dioder.
Om dioderna förblir säkra så kommer lysdioderna att göra det.
Fler dioder kan läggas i serie för att rymma fler antal lysdioder.
Använda en Power Mosfet
Det första kretsförsöket som verkade vara sårbart i sig för kraftiga orsakssituationer kan effektivt åtgärdas genom att ersätta kraft-BJT med en 1 amp mosfet som visas i följande diagram.
Mosfet är en spänningsstyrd enhet, här blir grindströmmen oväsentlig och därför fungerar ett 1M-motstånd med högt värde, det höga värdet ser till att motståndet inte värms upp eller brinner under den första strömbrytaren PÅ. Det underlättar också att en kondensator med relativt lågt värde kan användas för den erforderliga fördröjningspåfångningsundertryckningsfunktionen.
En liten undersökning avslöjade att högspänningstransistorn i det första diagrammet faktiskt inte behövs, utan den kan ersättas med en hög ström Darlington TIP122-transistor som visas i följande diagram.
Högspänningsflödet från kondensatorn blir ineffektivt mot transistorns och lysdiodernas högspänningsspecifikationer och ingen skada orsakas av dem, det tvingar faktiskt högspänningen att falla till de angivna tillåtna säkra gränserna för lysdioderna och transistorn.
TIP122 tillåter också användning av ett högt värdemotstånd och därigenom säkerställer att det inte blir varmt eller blåser bort med tiden, det möjliggör också införandet av en kondensator med lågt värde vid basen av transistorn för implementering av nödvändig fördröjd omkopplare.
Använda en Power BJT
Ovanstående design förbättras ytterligare när det gäller säkerhet och överspänningsundertryckning vid användning i ett gemensamt samlarläge, enligt nedan:
Tidigare: Fjärrstyrd leksaksbil med 433 MHz fjärrmoduler Nästa: Motorcykel MOSFET Full Wave Shunt Regulator Circuit
