Použití střídavého proudu s LED diodami (část 1): 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Nedávno jsem narazil na vysoce kvalitní transformátor prodávající za méně než 1,00 $. Důvodem, proč byly tak levné, byla skutečnost, že jejich výstup byl pouze AC, zatímco většina spotřebních produktů vyžadovala dobře filtrované DC.

Tento Instructable je sestaven s cílem dosáhnout toho, aby střídavé transformátory pracovaly s LED diodami bez diod a kondenzátorů. Ukážu zde dostatek matematiky, takže koncept je použitelný pro většinu ostatních transformátorů pouze pro střídavý proud. Je zajímavé, že mnoho transformátorů Black & Decker Dust-Buster je pouze na střídavý proud a jsou vhodné pro převod, protože mnohé používají pouze polovinu výstupu (poloviční vlnová náprava).

Krok 1: Práce s čísly

Předmětný transformátor byl vyroben pro mnoho bezdrátových telefonů AT&T, je dimenzován na 110v/60Hz a má výstup 10VAC 500mA.

Nejprve si musíme uvědomit, že hodnocení 10 V je známé jako napětí RMS a je to efektivní průměrný výkon sinusové vlny. Maximální napětí, kterému vystavíme naše LED diody, je asi 1,4krát vyšší. Můžeme to demonstrovat zapojením transformátoru a provedením několika měření. Druhý obrázek ukazuje 10,8 VAC, což je nezatížený výstup transformátoru. Měli bychom tedy očekávat špičkové napětí 1,4 x Vrms nebo 15,3 V. Dále přidáme jednoduchou diodu s vyhlazovacím kondenzátorem a změříme napětí na něm: 14,5 V DC. Toto číslo je o 0,8 V menší než naše výpočty, protože dioda má napěťovou ztrátu napříč 0,8 V To je jeden z důvodů, proč se snažíme vyhýbat diodám, protože každá ze své podstaty ztrácí (jako teplo) trochu energie - 0,8 V je 25 % výkonu LED 3,2V. Jako základ našich výpočtů tedy použijeme 15,3 voltů.

Krok 2: Získání světla

Víme, že většina bílých a modrých (a UV) LED diod se pohybuje mezi 3 a 3,6 volty. Vydělením napětí PEAK průměrným napětím LED získáme představu o počtu LED, které může náš transformátor podporovat: 15,3 / 3,3 = 4,6, které zaokrouhlíme na 5, což dává asi 3,1 V na světlo. Pamatujte však, že AC má identický NEGATIVNÍ cyklus! To znamená, že můžeme přidat zrcadlový obvod, který pracuje na střídavých fázích. Výhodou použití napětí pro zahájení našich výpočtů je, že dokud zůstaneme u podobných LED diod a zůstaneme v jeho provozním napětí, proud zůstane v bezpečných mezích. Úpravou počtu použitých LED diod zvládneme většinu výstupů transformátoru střídavého proudu. Rychlá kontrola napětí nyní ukazuje, že je stále na 10,8 V stř. Naše LED diody využívají pouze miniaturní část (4%) z 500mA kapacity transformátoru, která … Můžeme světelný výkon znásobit až 15krát pouhým přidáním řetězců 10-LED uspořádaných stejným způsobem napříč napájením! Představte si, že běží 150 LED diod v rozsáhlém poli z jednoho malého transformátoru. Čistý jednoduchý přímý pohon po celou cestu.

Krok 3: Úskalí

Jednou ochranou je, že jsme omezili pohon na naše LED diody na velmi bezpečnou úroveň - svého jmenovitého vrcholu dosáhne pouze jednou za cyklus. Ve skutečnosti bude zcela vypnutý, když se rozsvítí protilehlý řetěz. Od tohoto uspořádání tedy můžeme očekávat extrémní životnost.

Skutečnost, že je každý řetězec polovinu času vypnutý, znamená, že dojde k určitému blikání, které můžete vidět na níže uvedených fotografiích, pořízených vysokou rychlostí závěrky. Střídáním řádků zapnuto a vypnuto je účinek minimalizován a není horší než použití zářivkového osvětlení.

Krok 4: Některé variace

Někdy nemůžete získat správný počet LED diod 3,5 V pro to, co potřebujete. Pak můžete „podvádět“nahrazením oranžové LED v každém řetězci - fungují kolem 2,4 voltů, což vám umožní trochu přepadnout vaše čísla.

A o těch lapačích prachu - pokud jste aplikovali naši metodu na jejich bradavice, zatímco se jednotka nabíjí, můžete dobře zjistit, že jeden řetězec LED nikdy nesvítí - je to proto, že k nabíjení jednotky používají pouze polovinu svého obvodu. Přemýšlejte o použití DALŠÍ poloviny cyklu pro LED diody jako volného napájení. Tuto metodu můžete také upravit pro stejnosměrné napájení - vždy ale nejprve změřte skutečný výstup! Komerční jednotky jsou notoricky špatné pro vytváření čísel.

Krok 5: Rekapitulace

Chcete -li zjistit, co může transformátor podporovat: Změřte jeho výkon: - Pokud je AC, použijte na multimetru stupnici V -AC a vynásobte výsledky číslem 1,4, abyste získali vrchol V - Pokud je DC, použijte Měřítko V-DC odečítá vrchol V. Počet bílých (nebo modrých) diod LED, které může podporovat, je:-Vpeak / 3,3 a zaokrouhlení nahoru na další celé číslo. (Např. 4,2 je 5) (Použijte V-peak / 2 pro červené, oranžové a žluté LED diody) To je počet LED, které můžete zapojit do série pro bezpečné vypnutí transformátoru. U střídavých obvodů budete muset duplikovat další řetěz v opačné polaritě. LED diody mohou být libovolné, pokud jsou všechny stejné a transformátor má proud (A nebo mA), který jej podporuje. Poznámka: AC transformátory mohou mít také hodnocení VA místo zesilovačů - stačí vydělit toto číslo volty, abyste získali zesilovače. - konec části 1 - (pokračování zde)