Електроніка - світлодіодна лампочка 230 В

Останнє оновлення: 24.03.2013

Презентація

У наступних рядках описується, як використовувати набір світлодіодів з високою освітленістю (10000 мкд або більше), що живляться безпосередньо від мережі 230 В і без трансформатора.

Для отримання додаткової інформації про світлодіоди зверніться до сторінки Теорія - світлодіоди. Інші приклади джерела живлення світлодіодів наведені на сторінці джерела живлення світлодіодів.

Попередження - Потрібно прочитати !

Потрібно прочитати, перш ніж продовжувати. Будь-які збори, що працюють у секторі, представляють смертельні ризики, якщо не дотримується мінімум здорового глузду. Описані тут пристрої не мають ізолюючих трансформаторів, і тому представляють більшу небезпеку. Якщо ця збірка вас цікавить, але техніка, що використовується для живлення світлодіодів, вас лякає, використовуйте трансформатор живлення (вихідна напруга, адаптована до кількості та типу використовуваних світлодіодів, вихідний струм 100 мА або більше), у поєднанні з діодним мостом (що складається 1N4007) і невеликий конденсатор фільтра (від 100 мкФ до 220 мкФ/25 В або 40 В).

Діаграма

Є кілька способів підключити групу світлодіодів до мережі 230 В, найбезпечнішим з яких є, безсумнівно, той, що включає трансформатор. Але також можна обійтися без трансформатора, коли необхідний струм не надто високий. Потім ми використовуємо ємність конденсатора, яка відповідає опору, який він чинить проти потоку струму, як функція частоти. Наступна схема базується на цій особливості. Можна використовувати один конденсатор або кілька (нижчих значень), підключених паралельно.

Детальніше див. На сторінці Безтрансформаторні джерела живлення.

Групування світлодіодів

У цій схемі використовується 16 світлодіодів одного типу (бажано, щоб вони надходили з однієї партії), але можна використовувати і менше (наприклад, 8 або 12). Я вибрав групування 4 х 4, оскільки це призводить до падіння напруги, яке не дуже велике для кожної гілки. Крім того, якщо один світлодіод виходить з ладу, інші групи продовжують працювати нормально. Резистори R1 до R4 на 10 Ом допомагають збалансувати струми в кожній групі світлодіодів. Без цих резисторів - або якщо ми поставимо лише один - струм буде залежати більше від світлодіодів, а деякі ризикують загорітися більше, ніж інші.

Світлодіодний захист

Стабілітрон D17 на 15 В дозволяє обмежити до 0,6 В значення зворотної напруги, що подається на світлодіоди під час негативних напівхвиль, і дозволяє обмежити до 15 В значення прямої напруги, що подається на світлодіоди під час позитивної половини -хвилі. Цей стабілітрон важливий, я рекомендую модель потужністю 1,3 Вт серії BZX85C. Перед першим включенням переконайтесь, що він не підключений неправильно !

Визначення струму в світлодіодах

Важлива примітка

Якщо ви плануєте перемістити цю лампу (мобільне використання), вам доведеться додати опір значення між 330 КО і 1 МОм паралельно на конденсаторі С1, щоб дати їй розрядитися при відключенні вузла і, таким чином, щоб уникнути неприємні поштовхи у разі випадкового контакту з двома клемами 230 В збірки. Найрозумнішим є навіть розміщення не одного резистора, а двох резисторів послідовно, щоб уникнути будь-якого перевантаження напруги, яке повільно, але надійно втомлює резистор, номінальна напруга якого (придатна для використання в безперервному режимі), як правило, становить 300 В (на це обмежено сторона). Отже, два резистори послідовно замість одного, кожен зі значенням від 180 кБ до 470 кБ, і збірка буде трохи більш "безпечною".

Можливі вдосконалення

На даний момент редагування не найкраще в галузі. Оскільки світлодіоди проводять і світяться лише під час кожної другої напівхвилі (позитивна напівхвиля), і вони не мають теплової інерції, яку ми знаємо з лампами розжарювання, можна спостерігати легке мерехтіння. Це мерехтіння можна зменшити, додавши конденсатор приблизно від 100 мкФ до 470 мкФ (робоча напруга 25 В або 40 В) паралельно зі світлодіодами. Також можна встановити світлодіоди головою до хвоста, так що одні проводять у позитивні напівхвилі, а інші ведуть у негативні напівхвилі.

Приємніша схема.

Ще одним рішенням є проведення напівхвильового випрямлення з чотирма діодами (звичайний мостовий вузол), як пропонується у вдосконаленому вузлі, що далі. При цій збірці ми майже не спостерігаємо більше мерехтіння, оскільки світлодіоди цього разу живляться під час усіх чергувань.

Порівняння з комерційними світлодіодними лампами 230 В

Ці лампи, які можна знайти все легше і за ціною, яка завжди зменшується, не завжди обтяжують себе струмообмежувальним резистором. Є конденсатор "обмежувача струму" зі значенням між 220 нФ і 470 нФ, діодний міст (наприклад, звичайний 1N4007), конденсатор хімічної фільтрації зі значенням від 47 мкФ до 220 мкФ і напруга досить високої роботи (між 40 В і 100 В, або навіть більше), і звичайно група світлодіодів, кількість яких становить близько двадцяти (але ми можемо піднятися до сорока, якщо хочете). Наступна схема є типовим прикладом того, що можна знайти у комерційній світлодіодній лампочці типу "1 Вт".

Монтажна плата

Реалізований в одній грані, він відповідає другій діаграмі (зі стабілітроном та світлодіодами, підключеними до декількох гілок).

Примітки

Два резистори R7 і R7 'є необов'язковими, див. Текст на цю тему.
Друковану схему можна легко розділити на дві частини, між діодами випрямляча (D18 - D21) та резисторами, що обмежують струм у гілках світлодіодів (R1 - R4). Таким чином, ціле було б вищим, але менш широким.

Прототипи

Реалізовано кілька прототипів.

Мій прототип

Реалізовано згідно з друкованою схемою вище.

Небагато вільного місця для великого конденсатора C1 на 1 мкФ/250 В, який трохи перекриває два резистори R5 і R6 та чотири випрямних діода. Твори мистецтва, які я зараз пропоную (оновлено 17.07.2011), мають трохи більше місця для цього конденсатора. Фотографії не в змозі передати, що це дає з точки зору світності, але я можу сказати, що воно досить добре світиться, і знову я поставив зелені світлодіоди (це справді висока яскравість) !

Прототип Філіпа

08.05.2011: Філіп М. зробив такий же прототип, як і мій (дякую за відгук). Це працює добре, але він вважає рівень яскравості занадто низьким порівняно з тим, що очікував.

15.05.2011: Філіп наполегливо додав конденсатор на 1 мкФ паралельно з існуючим C1. Набагато краще освітлення за допомогою цього мода. Але тим часом, чому б не додати ще кілька світлодіодів?.

Давайте зробимо цю перерву, щоб зазначити, що світлодіоди, які використовує Philippe, - це моделі з високою яскравістю 24000 мкд білого кольору, номінальна напруга від 3,1 до 3,5 В при номінальному струмі 20 мА.

Прототип Won L.

26.08.2012: прототип із 112 світлодіодами, діодним мостом і конденсатором. Нічого іншого, навіть резистора обмеження пускового струму. Я вважаю це трохи ризикованим, але це вибір.

Успішної експлуатації, власник цього прекрасного елемента зараз розглядає можливість реалізації лампочки з подвоєнням кількості світлодіодів.

Історичний

24.03.2013
- Додавання монтажних деталей "комерційна лампа".
26.08.2012
- Додані прототипи фотографій Won L...
11.03.2012
- Уточнення моїх розрахунків у параграфі "Визначення струму в світлодіодах", занадто заплутане порівняно з тим, що я писав на своїй сторінці Трансформаторне джерело живлення. Дякую JLC, який розповів мені про сумніви, які виникли у мене з різними поясненнями.
23.10.2011
- Паралельно додайте резистори R7 і R7 'на конденсаторі C1 схеми світлодіодної лампи 230 В (b). Ці резистори є необов’язковими, якщо схема завжди залишається на тому самому місці, і рекомендуються, якщо вузол мобільний. Оновлена електрична схема та креслення.
28.03.2007
- Друга схема, опублікована до 28.03.2007, включала помилку проводки, яка призвела до певної несправності. Потрібно було двом людям, які здійснили це зібрання, розповісти мені про свою трагедію, щоб я виправив несправність (один із діодів випрямного мосту був короткозамкнений). Перепрошую за цю помилку.