Circuito mais simples de lâmpada LED de 100 watts

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O artigo discute um circuito de lâmpada LED de 100 watts muito simples usando alguns capacitores de alta tensão. Todo o circuito pode ser construído a um custo inferior a $ 25.

Já discuti muitos tipos capacitivos de circuitos de fonte de alimentação sem transformador neste blog, no entanto, todos eles apresentam alguns problemas, nomeadamente falta de saída de corrente ideal e vulnerabilidade de pico de inrush.



Usando fonte de alimentação capacitiva

Ao estudar profundamente as fontes de alimentação capacitivas, pude concluir algumas coisas cruciais sobre essas configurações:

Fontes de alimentação capacitivas são como painéis solares que funcionam de forma eficiente, em suas especificações de ponto de potência máxima quando operados com suas tensões de circuito aberto, caso contrário, as especificações de corrente dessas unidades passam por grandes perdas e produzem resultados altamente ineficientes.



Em palavras simples, se alguém deseja adquirir saídas de alta corrente de uma fonte de alimentação capacitiva à vontade, o circuito precisará ser operado com uma carga tendo uma exigência de tensão igual à saída máxima do sistema.

Por exemplo, com uma entrada de 220 V, uma fonte de alimentação capacitiva após a retificação produziria uma saída de cerca de 310 V DC, de modo que qualquer carga atribuída com uma classificação de 310 V poderia ser operada com eficiência total e em qualquer nível de corrente necessário, dependendo da exigência da carga.

Se a condição acima for satisfeita, ele também aborda o problema de pico de corrente, uma vez que a carga é especificada em 310 V, um pico de tensão de entrada total agora não tem efeito sobre a carga e a carga permanece segura mesmo durante a ativação repentina do circuito.

Analisando o Design

No circuito de lâmpada LED de 100 watts proposto, empregamos a mesma técnica discutida nas seções acima.

Conforme discutido, se a entrada for de 220 V, a carga precisará ser classificada em 310 V.

Com LEDs padrão de 1 watt 350mA, isso significaria adicionar 310 / 3,3 = 93 LEDs em série, que é perto de 100nos.

Um único capacitor de 1uF / 400V produz cerca de 60mA de corrente nos 310V DC especificados acima, portanto, para atingir os 350mA necessários, mais desses capacitores precisarão ser adicionados em paralelo, para ser preciso um total de 350/60 = 5 capacitores, que também podem ser um único 5uF / 400V, mas deve ser do tipo não polar.

A Termistor NTC pode ser adicionado para segurança extra , embora possa não ser extremamente necessário.

Da mesma forma, um resistor também pode ser incluído para fornecer um pouco de segurança extra contra condições de tensão flutuante.

O valor da resistência pode ser calculado aproximadamente como R = Us - VFd / I = 310-306 / 0,35 = 10 ohm, 1 watt

Para uma entrada de 120 V, as especificações acima simplesmente precisariam ser reduzidas à metade, ou seja, usar 47nos de LEDs em vez de 93, e para o capacitor um 5uF / 200V seria suficiente.

Diagrama de circuito

O diagrama acima pode ser protegido adicionalmente contra sobretensões de pico e flutuações da rede, adicionando resistores limitadores de 10 ohms e um diodo zener, conforme mostrado abaixo.

Aqui, o valor do diodo zener deve ser 310 V, 2 watt

Design aprimorado com controle de corrente

O circuito a seguir é um projeto de circuito à prova de falhas que nunca permitirá que os LEDs passem por uma condição estressante. O mosfet e o controle de corrente associado garantem 100% da tensão constante e da corrente constante para a cadeia de lâmpadas LED de conexão.

O número de LEDs na cadeia pode ser ajustado de acordo com a tensão selecionada ou, inversamente, a tensão pode ser ajustada de acordo com o número selecionado de LEDs na cadeia.




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