Ülepingekaitsega odavad trafodeta Hi-Watt-LED-draiverid

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Lugejate suurenenud kaebuste arv seoses minu varem postitatud trafoteta seotud LED-ide põletamisega 1 vatti LED-draiveri ahel , sundis mind probleemi lõplikult lahendama. Siin käsitletud vooluahela toiteallikasektsioon jääb täpselt identseks eelmise konfiguratsiooniga, välja arvatud lüliti sisse lülitamise viivituse funktsioon, mis on eranditult minu loodud ja lisatud vooluahela põlevate LED-probleemide kõrvaldamiseks (loodetavasti).

Mahtuvuslike toiteallikate kiirust ületava tõusu pärssimine

Kaebused, mida ma pidevalt sain, olid kahtlemata esialgse sisselülitamise sisselülitamise tõttu, mis hävitas ahela väljundis ühendatud 1-vatiseid LED-e.



Ülaltoodud probleem on üsna tavaline kõigi mahtuvuslike toiteallikate puhul ja probleemid on seda tüüpi toiteallikatele tekitanud palju halba mainet.

Seetõttu valivad paljud harrastajad ja isegi insenerid madalama väärtusega kondensaatorid, kartes ülaltoodud tagajärgi juhul, kui kaasnevad suuremahulised kondensaatorid.



Kuid minu arvates on mahtuvuslikud trafota toiteallikad suurepärased odavad ja kompaktsed vahelduvvoolu-alalisvooluadapteri ahelad, mille ehitamine nõuab vähe pingutusi.

Kui sisselülitamise tõusu korralikult lahendada, muutuvad need vooluringid plekideks ja neid saab kasutada, kartmata väljundkoormuse, eriti LED-i, kahjustamist.

Kuidas ülepinge areneb

Sisselülitamise ajal toimib kondensaator mõne mikrosekundi vältel nagu lühis, kuni see laetakse ja alles siis viib vajaliku reaktantsi ühendatud vooluahelasse, nii et sobiv vooluhulk jõuab ainult vooluahelani.

Esialgne paar sekundit lühike kondensaatori lühike seisund tekitab ühendatud haavatavasse vooluahelasse tohutu tõusu ja on mõnikord piisav kaasneva koormuse hävitamiseks.

Ülaltoodud olukorda saab tõhusalt kontrollida, kui ühendatud koormusel ei ole võimalik reageerida esialgsele sisselülitamise šokile või teisisõnu saame kõrvaldada esialgse tõusu, hoides koormust välja lülitatud kuni ohutu perioodi saavutamiseni.

Viivituse funktsiooni kasutamine

Seda saab väga lihtsalt saavutada, lisades vooluringile viivituse funktsiooni. Ja just selle olen lisanud ka kavandatavasse ülepingekaitsega hiidvatt-LED-draiveri vooluringi.

Joonisel on tavapäraselt sisendkondensaator, millele järgneb sillalaldi, kuni siin on kõik üsna tavaline mahtuvuslik toiteallikas.

Järgmine etapp, mis sisaldab kahte 10 K takistit, kahte kondensaatorit, transistorit ja zeneri dioodi, moodustavad olulise viivituse taimerite ahela osad.

Kui toide on sisse lülitatud, piiravad kaks takistit ja kondensaatorit transistori juhtimist seni, kuni mõlemad kondensaatorid on täielikult laetud ja võimaldavad eelpingel jõuda transistori baasi, valgustades ühendatud LED-i umbes 2-sekundilise viivitusega.

Zener vastutab ka viivituse kahe sekundi võrra pikendamise eest.

1N4007 diood ühes 10K takisti ja 100 K takisti 470uF kondensaatoris aitab kondensaatoritel vabalt tühjeneda, kui toide on välja lülitatud, nii et tsükkel võib korrata ülepingekaitse rakendamist igal juhul.

Võimsuse suurendamiseks võib järjestikku ühendada rohkem LED-e, kuid nende arv ei tohi ületada 25 nos.

Vooluringi skeem

UUENDAMINE: Selles käsitletakse täpsemat disaini nulliga ristuv kontrollitud ülepingega vaba trafo toiteallikas

Allpool olevates videotes on näidatud, et LED-lambid põlevad umbes sekundi pärast toitelüliti sisselülitamist.

Lugejate kaebused (takistid põlevad, transistor kuumeneb)

Ülaltoodud kontseptsioon näeb hea välja, kuid tõenäoliselt ei tööta see kavandatud kõrgepinge kondensaatori toiteallikaga.

Ringrada tuleb palju uurida, enne kui see probleemidest täiesti vabaks saab.

Ülaltoodud vooluahelas olevad takistid ei suuda vastu pidada suurtele voolunõuetele, sama kehtib ka transistori kohta, mis protsessis samuti üsna kuumaks muutub.

Lõpuks võime öelda, et kui ülaltoodud kontseptsiooni pole põhjalikult uuritud ja muudetud mahtuvusliku trafota toiteallikaga ühilduvaks, ei saa vooluahelat praktiliseks kasutamiseks.

Palju kindel ja turvaline idee

Kuigi ülaltoodud kontseptsioon ei õnnestunud, ei tähenda see, et kõrgepinge mahtuvuslikud toiteallikad oleksid täiesti lootusetud.

On üks uudne viis tõusu probleemide lahendamiseks ja vooluahela tõrkekindlaks muutmiseks.

Seda paljude väljundis olevate 1N4007 dioodide abil või paralleelselt ühendatud LE-dega.

Vaatame vooluringi:

Ülaltoodud vooluahelat tuleb veel mitu kuud testida, nii et need on veel varajased päevad, kuid ma ei usu, et kondensaatori tõus oleks piisavalt kõrge, et 300 V, 1 ampriga dioodid puhuda.

Kui dioodid jäävad ohutuks, siis ka LED-id.

Suurema arvu valgusdioodide mahutamiseks võib järjestikku paigutada rohkem dioode.

Power Mosfeti kasutamine

Esimese vooluringi katse, mis tundus olevat põhjustatud põhjuslike seoste suhtes haavatav, saab tõhusalt kõrvaldada, asendades võimsuse BJT 1 ampriga mosfetiga, nagu on näidatud järgmisel diagrammil.
Kuna mosfet on pinge abil juhitav seade, muutub siin värava vool ebaoluliseks ja seetõttu töötab suure väärtusega 1M takisti suurepäraselt, kõrge väärtus tagab, et takisti ei kuumene ega põle esialgse toitelüliti ajal. See hõlbustab ka suhteliselt madala väärtusega kondensaatori kasutamist nõutava viivitusega sisselülitamise pärssimiseks.

Väike uurimine näitas, et esimese skeemi kõrgepingetransistorit pole tegelikult vaja, pigem saab seda asendada Darlingtoni TIP122 kõrgvoolutransistoriga, nagu on näidatud järgmisel diagrammil.

Kondensaatori kõrgepinge suurenemine muutub transistori ja LED-de suure voolutugevuse näitajate suhtes ebaefektiivseks ja neile ei tekitata mingeid kahjustusi. Tegelikult sunnib see kõrgepinge langema LEDide ja transistori lubatud lubatud ohutute piirideni.

TIP122 võimaldab kasutada ka suure väärtusega alumistakisti, tagades seeläbi, et see aja jooksul kuumaks ei lähe ega puhu, samuti võimaldab transistori põhjas väikese väärtusega kondensaatori ühendamist vajalik viivitusega sisselülitamise efekt.

Power BJT kasutamine

Ülaltoodud disain parandab veelgi ohutust ja liigpinget summutamist, kui seda kasutatakse tavalises kollektorirežiimis, nagu allpool esitatud:




Eelmine: Kaugjuhitav mänguauto, kasutades 433 MHz kaugmooduleid Järgmine: Mootorratta MOSFET täislaine šundiregulaatori ahel