1) Driver LED SMPS pequeno de 1 watt

No primeiro projeto, que é o mais recomendado, estudamos um circuito de driver SMPS LED que pode ser usado para acionar LEDs de alta potência classificados em qualquer lugar entre 1 watt LED até 12 watts. Ele pode ser acionado diretamente de qualquer tomada elétrica doméstica de 220 Vca ou 120 Vca.

Introdução

O primeiro projeto explica um pequeno projeto de conversor buck SMPS não isolado (ponto de carga não isolado), que é um circuito muito preciso, seguro e fácil de construir. Vamos aprender os detalhes.

Principais características

O circuito de driver de LED smps proposto é extremamente versátil e especificamente adequado para acionar LEDs de alta potência.

No entanto, sendo um topologia não isolada não oferece segurança contra choques elétricos no lado do LED do circuito.

Além da desvantagem acima, o circuito é perfeito e está virtualmente protegido de todos os perigos relacionados com picos de energia.

Embora uma configuração não isolada possa parecer um pouco indesejável, ela libera o construtor de enrolar seções primárias / secundárias complexas em núcleos E, uma vez que o transformador aqui é substituído por um par de bobinas de tambor de ferrite simples.

O principal componente aqui responsável pela execução de todas as funcionalidades é o IC VIPer22A da ST microelectronics, que foi especificamente desenhado para tal pequeno driver de LED compacto sem transformador de 1 watt formulários.

Diagrama de circuito

Operação de Circuito

O funcionamento do circuito deste driver de LED de 1 watt a 12 watts pode ser entendido como fornecido em:

A rede de entrada 220 V ou 120 V CA é retificada em meia onda por D1 e C1.

C1 junto com o indutor L0 e C2 constituem uma rede de filtros de pizza para cancelar distúrbios EMI.

D1 deve ser preferencialmente substituído por dois diodos em série para sustentar os surtos de picos de 2kv gerados por C1 e C2.

O R10 garante algum nível de proteção contra surtos e atua como um fusível durante situações catastróficas.

Como pode ser visto no diagrama de circuito acima, a voltagem em C2 é aplicada ao dreno mosfet interno do IC no pino 5 ao pino 8.

Uma fonte de corrente constante embutida do IC VIPer fornece uma corrente de 1mA ao pino 4 do IC, que também é o pino Vdd do IC.

Em cerca de 14,5 V em Vdd, as fontes de corrente são desligadas e força o circuito IC a um modo oscilatório ou inicia a pulsação do IC.

Os componentes Dz, C4 e D8 tornam-se a rede de regulação do circuito, onde D8 carrega C4 para a tensão de pico no período de giro livre e quando D5 é polarizado para frente.

Durante as ações acima, a fonte ou a referência do IC é ajustada para cerca de 1 V abaixo do solo.

Para obter informações abrangentes sobre os detalhes do circuito do driver LED de 1 a 12 watts, consulte a seguinte folha de dados em pdf da ST microelectronics.

DA TASHEET

2) Usando fonte de alimentação capacitiva sem transformador

O próximo driver de LED de 1 watt explicado abaixo mostra como construir alguns simples operados de 220 V ou 110 V Circuito de driver de LED de 1 watt, isso não custaria mais de meio dólar, excluindo o LED, é claro.

Eu já discuti tipo capacitivo de fonte de alimentação em alguns postes, como no circuito de lâmpada tubular LED e em um circuito de alimentação sem transformador, o circuito atual também utiliza o mesmo conceito para acionar o LED de 1 watt proposto.

Operação de Circuito

No diagrama de circuito, vemos um circuito de fonte de alimentação capacitiva muito simples para acionar um LED de 1 watt, que pode ser entendido com os seguintes pontos.

O capacitor de 1uF / 400V na entrada forma o coração do circuito e funciona como o principal componente limitador de corrente do circuito. A função de limitação de corrente garante que a tensão aplicada ao LED nunca exceda o nível de segurança exigido.

No entanto, os capacitores de alta tensão têm um problema sério, eles não restringem ou não são capazes de inibir a ligação inicial da energia da rede elétrica com pressa, o que pode ser fatal para qualquer circuito eletrônico. Os LEDs não são exceções.
Adicionar um resistor de 56 Ohm na entrada ajuda a introduzir algumas medidas de controle de danos, mas ainda assim sozinho não pode fazer a proteção completa dos componentes eletrônicos envolvidos.

Um MOV certamente serviria, e também um termistor? Sim, um termistor também seria uma proposta bem-vinda.
Mas estes são relativamente mais caros e estamos discutindo uma versão barata para o design proposto, então gostaríamos de excluir qualquer coisa que ultrapassaria a marca de um dólar no que diz respeito ao custo total.

Então, pensei em uma maneira inovadora de substituir um MOV por uma alternativa comum e barata.

Qual é a função de um MOV

É para afundar a rajada inicial de alta tensão / corrente para o aterramento de forma que seja aterrada antes de atingir o LED neste caso.

Um capacitor de alta tensão não faria a mesma função se conectado ao próprio LED. Sim, certamente funcionaria da mesma maneira que um MOV.

A figura mostra a inserção de outro capacitor de alta tensão diretamente através do LED, que suga o influxo instantâneo de surto de tensão durante a ligação da energia, ele faz isso durante o carregamento e, assim, afunda quase toda a tensão inicial com pressa, tirando todas as dúvidas associadas com um tipo capacitivo de fonte de alimentação distintamente claro.

O resultado final, conforme mostrado na figura, é um circuito de driver de LED de 1 watt limpo, seguro, simples e de baixo custo, que pode ser construído em casa por qualquer aquarista eletrônico e usado para prazeres pessoais e utilidade.

CUIDADO: O CIRCUITO MOSTRADO ABAIXO NÃO ESTÁ ISOLADO DA REDE CA, PORTANTO É EXTREMAMENTE PERIGOSO TOCAR NA POSIÇÃO COM ALIMENTAÇÃO.

Diagrama de circuito

NOTA: O LED no diagrama acima é 12V 1 watt como mostrado abaixo:

No circuito de driver de LED simples de 1 watt mostrado acima, os dois capacitores de 4,7uF / 250 juntamente com os resistores de 10 ohm formam uma espécie de 'disjuntor de velocidade' no circuito, esta abordagem ajuda a interromper o surto inicial de surto LIGADO que por sua vez ajuda a proteger o LED contra danos.

Este recurso pode ser substituído por um NTC que são populares por seus recursos de supressão de pico.

Essa maneira aprimorada de lidar com o problema de pico de inrush inicial poderia ser conectando um termistor NTC em série com o circuito ou a carga.

Verifique o link a seguir para saber como incorporar um termistor NTC no circuito de driver de LED de 1 watt proposto

O circuito acima pode ser modificado da seguinte maneira, porém a luz pode estar um pouco comprometida.

Uma boa maneira de resolver o problema de pico de pico inicial é conectar um termistor NTC em série com o circuito ou a carga.

Verifique o link a seguir para saber como incorporar um termistor NTC no circuito de driver de LED de 1 watt proposto

https://homemade-circuits.com/2013/02/using-ntc-resistor-as-surge-suppressor.html

3) Um driver LED de 1 watt estabilizado usando fonte de alimentação capacitiva

Como pode ser visto, 6nos de diodos 1N4007 são usados na saída, em seu modo polarizado direto. Como cada diodo produziria uma queda de 0,6 V em si mesmo, 6 diodos criariam uma queda total de 3,6 V, que é a quantidade certa de voltagem para o LED.

Isso também significa que os diodos desviariam o resto da energia da fonte para o aterramento e, assim, manteriam a alimentação do LED perfeitamente estabilizada e segura.

Outro Circuito Driver Capacitivo Estabilizado de 1 Watt

O seguinte design controlado por MOSFET é provavelmente o melhor circuito de driver universal de LED que garante uma proteção 100% para o LED de todos os tipos de situações perigosas, como sobretensão repentina e sobrecarga de corrente ou surto de corrente.

Um LED de 1 watt conectado ao circuito acima seria capaz de produzir cerca de 60 lumens de intensidade de luz, o equivalente a uma lâmpada incandescente de 5 watts.

Imagens de protótipo

O circuito acima pode ser modificado da seguinte maneira, porém a luz pode estar um pouco comprometida.

4) Circuito de driver de LED de 1 watt usando uma bateria de 6V

Como pode ser visto no quarto diagrama, o conceito dificilmente utiliza qualquer circuito ou melhor, não incorpora nenhum componente ativo de ponta para a implementação necessária de acionamento de um LED de 1 watt.

Os únicos dispositivos ativos que foram empregados no circuito de driver de LED de 1 watt mais simples proposto são alguns diodos e um interruptor mecânico.

Os 6 volts iniciais de uma bateria carregada são reduzidos ao limite de 3,5 volts necessário, mantendo todos os diodos em série ou no caminho da tensão de alimentação do LED.

Uma vez que cada diodo cai 0,6 volts nele, todos os quatro juntos permitem que apenas 3,5 volts cheguem ao LED, iluminando-o com segurança, mas com brilho.

À medida que a iluminação do LED diminui, cada diodo é posteriormente desviado usando o interruptor, para restaurar o brilho do LED.

O uso de diodos para baixar o nível de tensão nos LEDs garante que o procedimento não dissipe calor e, portanto, torna-se muito eficiente em comparação a um resistor, que de outra forma teria dissipado muito calor no processo.

5) Acenda o LED de 1 Watt com uma célula AAA de 1,5 V

No quinto projeto, vamos aprender como iluminar um LED de 1 watt usando uma célula AAA 1,5 por um período de tempo razoável.O circuito é obviamente baseado na tecnologia de driver de impulso, caso contrário, dirigir uma carga tão grande com uma fonte mínima está além da imaginação.

“trifásico para fase única ”

Um LED de 1 watt é relativamente grande quando comparado a uma fonte de célula AAA de 1,5 V.

Um LED de 1 watt precisa de fornecimento mínimo de 3 volts, que é o dobro da classificação de célula acima.

Em segundo lugar, um LED de 1 watt exigiria algo entre 20 a 350 mA de corrente para operar, 100 mA sendo uma corrente respeitável para acionar essas máquinas leves.

Portanto, usar uma célula de penlight AAA para a operação acima parece muito remoto e fora de questão.

No entanto, o circuito discutido aqui prova que todos nós estamos errados e aciona com sucesso um LED de 1 watt sem muitas complicações.

OBRIGADO A ZETEX, por nos fornecer este pequeno e maravilhoso IC ZXSC310, que requer apenas alguns componentes passivos comuns para tornar este feito possível.

Operação de Circuito

O diagrama mostra uma configuração bastante simples, que é basicamente uma configuração de conversor de reforço.

A entrada DC de 1,5 volts é processada pelo IC para gerar uma saída de alta frequência.

A frequência é comutada pelo transistor e o diodo Schottky via indutor.

A comutação rápida do indutor fornece o aumento necessário na tensão que se torna apropriado para acionar o LED de 1 watt conectado.

Aqui, durante a conclusão de cada frequência, a energia armazenada equivalente dentro do indutor é bombeada de volta para o LED, gerando o aumento de tensão necessário, que mantém o LED aceso por longas horas, mesmo com uma fonte tão pequena quanto uma célula de 1,5 volt.

Imagem de protótipo

Driver LED Solar de 1 Watt

Este é um projeto de exposição escolar que pode ser usado por crianças para mostrar como a energia solar pode ser usada para iluminar um LED de 1 watt.

A ideia foi solicitada pelo Sr. Ganesh, conforme abaixo:

Olá, Swagatam, Encontrei seu site e achei seu trabalho muito inspirador. Atualmente, estou trabalhando em um programa de Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática (STEM) para alunos do 4º ao 5º ano na Austrália. O projeto se concentra em aumentar a curiosidade das crianças sobre a ciência e como ela se conecta a aplicativos do mundo real.

O programa também introduz empatia no processo de design de engenharia, onde jovens alunos são apresentados a um projeto real (contexto) e se envolvem com seus colegas de escola para resolver um problema mundano. Nos próximos três anos, nosso foco será apresentar às crianças a ciência por trás da eletricidade e a aplicação da engenharia elétrica no mundo real. Uma introdução de como os engenheiros resolvem problemas do mundo real para o bem da sociedade.

Atualmente, estou trabalhando no conteúdo online para o programa, que se concentrará em jovens alunos (Grau 4 a 6) aprendendo os conceitos básicos de eletricidade, em particular, energia renovável, ou seja, solar neste caso. Por meio de um programa de aprendizagem autodirigido, as crianças aprendem e exploram sobre eletricidade e energia, à medida que são apresentadas a um projeto do mundo real, ou seja, fornecer iluminação para crianças abrigadas em campos de refugiados em todo o mundo. Após a conclusão de um programa de cinco semanas, as crianças são agrupadas em equipes para construir lâmpadas solares, que são enviadas para as crianças carentes em todo o mundo.
Como uma fundação educacional sem fins lucrativos, estamos buscando sua ajuda para fazer um diagrama de circuito simples, que pode ser usado para a construção de uma luz solar de 1 watt como atividade prática em sala de aula. Também adquirimos 800 kits de luz solar de um fabricante, que as crianças irão montar, no entanto, precisamos de alguém para simplificar o diagrama de circuito desses kits de luz, que serão usados para aulas simples de eletricidade, circuitos e cálculo de energia, volts, corrente e conversão de energia solar em energia elétrica.

Estou ansioso para ouvir de você e continuar com seu trabalho inspirador.

O Design do Circuito

Sempre que um controlador solar simples, mas seguro, é necessário, inevitavelmente escolhemos o onipresente IC LM317. Aqui também, usamos o mesmo dispositivo barato para implementar a lâmpada LED de 1 watt proposta usando um painel solar.

O projeto completo do circuito pode ser visto abaixo:

Uma rápida inspeção revela que, se houver um controle de corrente, a regulação da tensão pode ser ignorada. Aqui está uma versão simplificada para o conceito acima, usando apenas um limitador de corrente o circuito.