Brug af AC med lysdioder (del 3) - det store lys: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:31

I brug af vekselstrøm med lysdioder, del 1 og del 2, så vi på måder at tilpasse vekselstrøm til lysdioder uden den sædvanlige konvertering til ren DC først. Her i del 3 kombinerer vi det, vi har lært før, til at designe et LED -lys, der fungerer direkte fra vekselstrøm. Advarsel: AC -net er hundredvis af volt og kan være dødelig. Tag alle nødvendige forholdsregler, før du begynder at arbejde med det!

Trin 1: Transformatoren uden transformator

Da vi tilsluttede lysdioder til vekselstransformere, var beregningen, vi brugte: Vac / 3.3for at give os det antal lysdioder, vi har brug for for at kunne håndtere strømmen korrekt uden yderligere modstande og andre dele. Hvad hvis vi omgår transformatoren fuldstændigt og overvejer AC lysnettet? På nogle måder er det enklere - spændingen fra transformere kan variere meget med den belastning, vi lægger på den, mens AC -net er meget mere stabil. Hvis vi bruger 110v -standarden i USA, beregner vi først spidsen, 1,4 * 110 = 156 og vi kan finde antallet af lysdioder, den kan understøtte: 156 / 3.3 = 47 lysdioder Så betyder det, at hvis vi sætter 47 lysdioder i serie, kan vi køre hele strengen direkte fra en 110v vekselstrømsstik? Svaret er ja ! Så længe vi opretholder spændingen over hver LED ved 3,5v eller mindre, fungerer den inden for sine grænser. Men lad os ikke glemme, at for hver positiv cyklus er der en negativ cyklus! Det betyder, at vi har brug for et spejlkredsløb som i (1). Wow, det er frygtelig mange pærer! Men hvis vi tilføjer en blokeringsdiode som i kredsløb (2), kan vi sikkert betjene vores kredsløb. 1N4003 er i stand til at håndtere 200 volt, så det er fint for amerikansk strøm. For EU -lande er det magiske tal 103 lysdioder (dobbelt hvis du vil bruge begge cyklusser) og dioden til ckt (2) skal være en 1N4004 eller bedre.

Trin 2: Skub konvolutten

Husk, at fordi vi bruger dioden til at blokere halvdelen af vores cyklus, fungerer lysdioderne i kredsløb (2) kun 1/2 gang. Hvordan kan vi også få dem til at lyse op for den anden halvdel?

Med en simpel del kaldet en Bridge Rectifier kan dette ske. Denne enhed er faktisk 4 dioder forbundet på kryds og tværs for at få begge cyklusser til at gå i samme retning. Elektroniske blæsere kender dette som en del af 'Full-wave rectification' kredsløbet (i modsætning til Half-wave). Med denne tilføjelse tænder vores lysdioder dobbelt så ofte, og vi får dobbelt så meget lys fra dem.

Trin 3: Byg tid

Så vi kan starte vores opbygning af en simpel all-LED + et brokredsløb til at køre 110v lysnettet.

Du får brug for: Masser af hvide lysdioder - naturligvis! OG TEST dem alle! AC -ledning Perfboard 1N4003 diode eller 200volt bro -ensretter Det første billede er, hvordan mit kredsløb ser ud, når det er færdigt. Hurtige øjne bemærker, at der kun er 42 lysdioder om bord. På grund af behovet for at rumme broen på tavlen, og på grund af den relativt stabile karakter af vores lysnettet, kan vi køre vores lys en smule over 20mA. Broen har 4 leads: 2 markeret (~), en (+) positiv og en (-) negativ. De (~) går til AC Mains. Start med at tilslutte broen (+) til den længere (+) ledning på den første LED, og tag derefter den korte ledning til den lange ledning på den næste LED. Gør 1 række, dobbelt og tredobbelt tjek før lodning! Arbejd dig ned, forbind ALTID kortere til længere. Jeg har yderligere billeder herunder, der viser de forskellige trin i færdiggørelsen. Udskriv dem for at hjælpe dig med at udføre ledningerne.

Trin 4: Se

Og der er lys! På grund af komponenternes farlige karakter, når de blev tilsluttet, dækkede jeg printkortet med et tredobbelt lag pergamentpapir, som har en god dielektrisk værdi, og kan modstå over 400 F varme. Derefter monterede jeg brættet på låget på en udtagningsbeholder ved hjælp af et skumafstandsstykke fra en DVD -spindel med en afskæring til netledningen. Lysudbyttet svarer til en 40 watt frostet pære, men beholderen er næsten ikke varm. Husk: Tag altid stikket ud af stikkontakten, før du rører ved udsatte dele. Lysdioderne kører også tæt på deres nominelle strøm, hvilket kan betyde temperaturer så høje som 85C på deres overflader.

Trin 5: Variationer

For lyst? Du kan kombinere kredsløb (2) og (3) for at give vores lys en Hi/Lo -switch. I Hej kortslutter kontakten dioden, så den fungerer i fuldbølgetilstand som i (3). Åbning af kontakten tillader kun, at strømmen flyder halvdelen af tiden, ligesom (2). Ozzies og briter: Du kan også bruge 42/47 LED -kredsløb - kombiner bare den amerikanske version (.4uF og 1K -ohm) kredsløb, der er præsenteret delvist 2, og du kan også lave en lysnetstrøm med kun 42 lysdioder! Eller tjek beregningerne i det følgende trin. Åh ja, vores 'store' lys er super sparsomt-kører 110 volt, det bruger næsten ikke 3 watt. Find ud af flere måder at tænde dit hus på med LED'er slukket A/ C elnettet her!

Trin 6: Knusning af tal

Her er en oversigt over de beregninger, der blev brugt til dette projekt: For at betjene hvide lysdioder (nominel spænding 3.3v) sikkert fra AC -net uden at bruge nogen regulering (bortset fra diodebroen), er det magiske tal: Vac * 1.4 / 3.3. Hvilket er det mindste antal lysdioder i serie, der vil køre uden AC uden at overskride sit 'komfortable' driftsområde. Valget af lysdioder kan være 20mA eller højere - SÅ længe de alle er af samme type og fastgjort i serie. Hvis du bruger det fulde antal lysdioder, der er beregnet ovenfor, er det alt, hvad du har brug for, men til arrangementer, der bruger færre lysdioder (men ikke færre end 30), skal vi tilføje den spændingsfaldende RC -kombination. R er altid en 1K, 1Watt modstand, mens værdien af C beregnes som: Vpk = Vac * 1,4Vdd = N * 3,3, hvor N er antallet af hvide lysdioder, vi ønsker at bruge i serie. Ild = 0,02, strømmen vi ønsker for vores lysdioder. C = 1 / (2 * pi * f * (Vpk-Vdd) / Iled), hvor f er netfrekvensen, men du kan forenkle det til: (58 / (Vpk-Vdd)) i micro-farads (uF), og bør ligge mellem.1 og.5 uF. Sørg for, at det er en upolær kondensator. VIGTIGT: Dele skal vurderes til mindst Vpk og strøm nok til at håndtere Iled.