Χρήση εναλλασσόμενου ρεύματος με LED (Μέρος 1): 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:39

Πρόσφατα συνάντησα έναν μετασχηματιστή υψηλής ποιότητας που πωλείται κάτω από 1,00 $. Ο λόγος που ήταν τόσο φθηνά ήταν το γεγονός ότι η παραγωγή τους ήταν μόνο AC, ενώ τα περισσότερα καταναλωτικά προϊόντα απαιτούσαν καλά φιλτραρισμένο DC.

Αυτό το Instructable συνδυάζεται με τον στόχο να επιτύχουν στους μετασχηματιστές AC να λειτουργούν με LED χωρίς διόδους και πυκνωτές. Θα δείξω αρκετά μαθηματικά εδώ, έτσι ώστε η έννοια να ισχύει για τους περισσότερους άλλους μετασχηματιστές μόνο AC. Είναι ενδιαφέρον ότι πολλοί μετασχηματιστές Black & Decker Dust-Buster είναι μόνο AC και είναι κατάλληλοι για μετατροπή, καθώς πολλοί χρησιμοποιούν μόνο το 1/2 της εξόδου (διόρθωση μισού κύματος) μόνο.

Βήμα 1: Δουλεύοντας τους αριθμούς

Ο μετασχηματιστής θέματος κατασκευάστηκε για πολλά ασύρματα τηλέφωνα AT&T, έχει βαθμολογία 110v/60Hz και έχει έξοδο 10VAC 500mA.

Πρώτον, πρέπει να γνωρίζουμε ότι η βαθμολογία 10V είναι γνωστή ως τάση RMS και είναι η πραγματική μέση ισχύς του ημιτονοειδούς κύματος. Η μέγιστη τάση, στην οποία θα υποβάλλουμε τα LED μας, είναι περίπου 1,4 φορές υψηλότερη. Μπορούμε να το αποδείξουμε συνδέοντας τον μετασχηματιστή μας και λαμβάνοντας κάποιες μετρήσεις. Η δεύτερη εικόνα δείχνει 10,8 VAC, το οποίο είναι η εκφορτωμένη έξοδος του μετασχηματιστή. Θα πρέπει λοιπόν να αναμένουμε μια μέγιστη τάση 1,4 x Vrms ή 15,3v Στη συνέχεια προσθέτουμε μια απλή δίοδο με έναν πυκνωτή εξομάλυνσης και μετράμε την τάση σε αυτήν: 14,5VDC. Αυτός ο αριθμός είναι περίπου 0,8V μικρότερος από τους υπολογισμούς μας, διότι η δίοδος έχει απώλεια τάσης κατά 0,8V. Αυτός είναι ένας λόγος που προσπαθούμε να αποφύγουμε τις διόδους επειδή η καθεμία χάνει εγγενώς (ως θερμότητα) λίγο ενέργεια -.8v είναι 25 % της ισχύος για ένα LED 3,2v. Έτσι, θα χρησιμοποιήσουμε 15,3 volt ως βάση των υπολογισμών μας.

Βήμα 2: Λήψη φωτός

Γνωρίζουμε ότι τα περισσότερα λευκά και μπλε LED (και UV) κυμαίνονται μεταξύ 3 και 3,6 βολτ. Έτσι, διαιρώντας την τάση PEAK με μια μέση τάση LED, παίρνουμε μια ιδέα για τον αριθμό των LED που μπορεί να υποστηρίξει ο μετασχηματιστής μας: 15,3 / 3,3 = 4,6, τα οποία στρογγυλοποιούμε μέχρι τα 5, δίνοντας περίπου 3,1v ανά φως. Αλλά θυμηθείτε, ότι το AC έχει τον ίδιο ΑΡΝΗΤΙΚΟ κύκλο! Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να προσθέσουμε ένα κύκλωμα καθρέφτη που λειτουργεί σε εναλλακτικές φάσεις. Το πλεονέκτημα της χρήσης τάσεων για να ξεκινήσουμε τους υπολογισμούς μας είναι ότι, όσο μένουμε με παρόμοιες λυχνίες LED και παραμένουμε εντός των τάσεων λειτουργίας του, το ρεύμα θα παραμείνει εντός ασφαλών ορίων. Έτσι, προσαρμόζοντας τον αριθμό των LED που χρησιμοποιούνται, μπορούμε να χειριστούμε τις περισσότερες εξόδους μετασχηματιστή εναλλασσόμενου ρεύματος. Τώρα ένας γρήγορος έλεγχος της τάσης δείχνει ότι είναι ακόμα στα 10,8VAC. Οι λυχνίες LED μας χρησιμοποιούν μόνο ένα μικρό κομμάτι (4%) της χωρητικότητας των 500mA του μετασχηματιστή που … Μπορούμε να πολλαπλασιάσουμε την παραγωγή φωτός έως και 15 φορές μόνο προσθέτοντας αλυσίδες 10-LED που είναι διατεταγμένες με τον ίδιο τρόπο σε όλη την παροχή! Φανταστείτε να τρέχετε 150 LED σε μια τεράστια σειρά από έναν μικροσκοπικό μετασχηματιστή. Καθαρή απλή άμεση οδήγηση σε όλη τη διαδρομή.

Βήμα 3: Οι παγίδες

Μια εγγύηση είναι ότι έχουμε περιορίσει την οδήγηση στα LED μας σε πολύ ασφαλές επίπεδο - θα φτάσει την ονομαστική του κορυφή μόνο μία φορά ανά κύκλο. Στην πραγματικότητα θα σβήσει εντελώς όταν ανάψει η αντίθετη αλυσίδα. Μπορούμε λοιπόν να περιμένουμε μεγάλη μακροζωία από αυτή τη διάταξη.

Το γεγονός ότι κάθε αλυσίδα είναι σβηστή για το μισό χρόνο σημαίνει ότι θα υπάρξει τρεμόπαιγμα, το οποίο μπορείτε να δείτε στις παρακάτω φωτογραφίες, τραβηγμένες με μεγάλη ταχύτητα κλείστρου. Εναλλάσσοντας και απενεργοποιώντας τις σειρές, το αποτέλεσμα ελαχιστοποιείται και δεν είναι χειρότερο από τη χρήση φθορισμού.

Βήμα 4: Μερικές παραλλαγές

Μερικές φορές, δεν μπορείτε να λάβετε τον σωστό αριθμό LED 3.5v για αυτό που χρειάζεστε. Στη συνέχεια, μπορείτε να «εξαπατήσετε» αντικαθιστώντας ένα κεχριμπαρένιο LED σε κάθε αλυσίδα - λειτουργούν περίπου 2,4 βολτ, έτσι ώστε να μπορείτε να ξεγελάσετε λίγο τους αριθμούς σας.

Και για εκείνους τους καθαριστές σκόνης - εάν εφαρμόσατε τη μέθοδό μας στα κονδυλώματα κατά τη διάρκεια της φόρτισης της μονάδας, μπορεί να διαπιστώσετε ότι μια αλυσίδα LED δεν ανάβει ποτέ - αυτό συμβαίνει επειδή χρησιμοποιούν μόνο το μισό κύκλωμα για να φορτίσουν τη μονάδα. Σκεφτείτε να χρησιμοποιήσετε το ΑΛΛΟ μισό του κύκλου για LED ως δωρεάν ισχύ. Μπορείτε επίσης να προσαρμόσετε αυτήν τη μέθοδο για τροφοδοτικά DC - αλλά βεβαιωθείτε ότι μετράτε πάντα την πραγματική απόδοση πρώτα! Οι εμπορικές μονάδες είναι πολύ κακές για την κατασκευή αριθμών.

Βήμα 5: Επανάληψη

Έτσι, για να μάθετε τι μπορεί να υποστηρίξει ένας μετασχηματιστής: Μετρήστε την έξοδό του: - Εάν είναι AC, χρησιμοποιήστε την κλίμακα V -AC στο πολύμετρό σας και πολλαπλασιάστε τα αποτελέσματα με 1,4 για να λάβετε κορυφή V - Εάν είναι DC, χρησιμοποιήστε το Η κλίμακα V-DC διαβάζει την κορυφή V. Ο αριθμός των λευκών (ή μπλε) LED που μπορεί να υποστηρίξει είναι:-Vpeak / 3.3 και στρογγυλοποίηση στον επόμενο ακέραιο. (Π.χ. 4.2 είναι 5) (Χρησιμοποιήστε V-peak / 2 για κόκκινα, πορτοκαλί και κίτρινα LED) Αυτός είναι ο αριθμός των LED που μπορείτε να βάλετε σε μια σειρά για να λειτουργήσει με ασφάλεια ο μετασχηματιστής. Για κυκλώματα AC, θα χρειαστεί να αντιγράψετε ένα άλλο αλυσίδα στην αντίθετη πολικότητα. Τα LED μπορούν να είναι οποιοδήποτε ρεύμα, αρκεί να είναι όλα ίδια, και ο μετασχηματιστής έχει το ρεύμα (A ή mA) για να το υποστηρίζει. Σημείωση: Οι μετασχηματιστές AC μπορούν επίσης να έχουν βαθμολογία VA αντί για ενισχυτές - απλά διαιρέστε αυτόν τον αριθμό με τα βολτ για να λάβετε ενισχυτές. - τέλος Μέρους 1 - (Συνέχεια εδώ)