1) Маленький светодиодный драйвер SMPS мощностью 1 Вт

В первом варианте, который является наиболее рекомендуемым, мы изучаем схему драйвера светодиода SMPS, которая может использоваться для управления светодиодами высокой мощности мощностью от 1 до 12 Вт. Его можно подключать напрямую к любой домашней розетке переменного тока 220 В или 120 В переменного тока.

Вступление

Первая конструкция объясняет конструкцию небольшого неизолированного понижающего преобразователя SMPS (неизолированная точка нагрузки), которая является очень точной, безопасной и простой в сборке схемой. Узнаем подробности.

Основные особенности

Предлагаемая схема драйвера светодиода smps чрезвычайно универсальна и особенно подходит для управления светодиодами высокой мощности.

Однако будучи неизолированная топология не обеспечивает защиту от поражения электрическим током на стороне светодиода цепи.

Помимо вышеуказанного недостатка, схема безупречна и практически защищен от всех возможных опасностей, связанных с скачками напряжения в сети.

Хотя неизолированная конфигурация может выглядеть несколько нежелательной, она избавляет конструктора от наматывания сложных первичных / вторичных секций на сердечники E, поскольку трансформатор здесь заменен парой простых ферритовых дросселей барабанного типа.

Основным компонентом здесь, отвечающим за выполнение всех функций, является микросхема VIPer22A от ST microelectronics, которая была специально разработана для таких небольшой бестрансформаторный компактный светодиодный драйвер мощностью 1 Вт Приложения.

Принципиальная электрическая схема

Схема драйвера светодиода мощностью 1 Вт SMPS

Схема работы

Функционирование схемы этого драйвера светодиода мощностью от 1 до 12 Вт можно понять, как показано ниже:

Входная сеть 220 В или 120 В переменного тока является полуволновым выпрямителем D1 и C1.

C1 вместе с катушкой индуктивности L0 и C2 составляют сеть круговых фильтров для подавления электромагнитных помех.

Желательно заменить D1 двумя последовательно включенными диодами для выдерживания скачков напряжения 2 кВ, генерируемых C1 и C2.

R10 обеспечивает определенный уровень защиты от перенапряжения и действует как предохранитель во время катастрофических ситуаций.

Как видно на приведенной выше принципиальной схеме, напряжение на C2 подается на внутренний сток МОП-транзистора IC на контактах 5–8.

Встроенный источник постоянного тока микросхемы VIPer подает ток 1 мА на вывод 4 микросхемы, который также является выводом Vdd микросхемы.

При напряжении около 14,5 В при напряжении Vdd источники тока отключаются и переводят схему ИС в колебательный режим или инициируют пульсации ИС.

Компоненты Dz, C4 и D8 становятся схемой регулирования цепи, где D8 заряжает C4 до пикового напряжения в период свободного вращения и когда D5 смещен в прямом направлении.

Во время вышеупомянутых действий источник или опорный сигнал ИС устанавливается примерно на 1 В под землей.

Для получения исчерпывающей информации о деталях схемы драйвера светодиода мощностью от 1 до 12 Вт, пожалуйста, просмотрите следующую таблицу данных в формате pdf от ST microelectronics.

ДАЕТ ТАБЛИЦА

2) Использование бестрансформаторного емкостного источника питания

Следующий 1-ваттный светодиодный драйвер, описанный ниже, показывает, как собрать несколько простых устройств с питанием от 220 В или 110 В. Схема драйвера светодиода мощностью 1 Вт, это обойдется вам не дороже 1/2 доллара, не считая, конечно, светодиода.

Я уже обсуждал емкостный тип питания в паре столбов, как в схеме светодиодной трубки и в схеме бестрансформаторного источника питания, настоящая схема также использует ту же концепцию для управления предложенным 1-ваттным светодиодом.

Схема работы

На принципиальной схеме мы видим очень простую схему емкостного источника питания для питания светодиода мощностью 1 Вт, что можно понять по следующим пунктам.

Конденсатор 1 мкФ / 400 В на входе образует сердце схемы и функционирует как основной ограничитель тока схемы. Функция ограничения тока гарантирует, что напряжение, подаваемое на светодиод, никогда не превышает требуемый безопасный уровень.

Однако у высоковольтных конденсаторов есть одна серьезная проблема: они не ограничивают и не могут препятствовать первоначальному включению сетевого питания в мгновение ока, что может быть фатальным для любых электронных схем. Светодиоды не являются исключением.
Добавление резистора на 56 Ом на входе помогает принять некоторые меры по предотвращению повреждений, но все же он сам по себе не может обеспечить полную защиту задействованной электроники.

MOV, безусловно, подойдет, а как насчет термистора? Да, термистор тоже был бы желанным предложением.
Но это относительно более дорогостоящая сторона, и мы обсуждаем дешевую версию предлагаемой конструкции, поэтому мы хотели бы исключить все, что пересекало бы отметку доллара в отношении общей стоимости.

Поэтому я подумал об инновационном способе замены MOV обычной дешевой альтернативой.

Какова функция MOV

Он предназначен для того, чтобы направить начальный всплеск высокого напряжения / тока на землю, чтобы он был заземлен до достижения светодиода в этом случае.

Разве высоковольтный конденсатор не будет выполнять ту же функцию, если он подключен к самому светодиоду. Да, он наверняка будет работать так же, как MOV.

На рисунке показана установка еще одного высоковольтного конденсатора непосредственно через светодиод, который поглощает мгновенный приток скачка напряжения во время включения питания, он делает это во время зарядки и, таким образом, быстро опускает почти все начальное напряжение, вызывая все сомнения, связанные с Емкостный тип блока питания отчетливо понятен.

Конечным результатом, показанным на рисунке, является чистая, безопасная, простая и недорогая схема драйвера светодиода мощностью 1 Вт, которую может построить прямо дома любой любитель электроники и использовать для личных удовольствий и полезности.

ВНИМАНИЕ: ПОКАЗАННАЯ НИЖЕ ЦЕПЬ НЕ ИЗОЛИРОВАНА ОТ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, ПОЭТОМУ ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНО ПРИКАСАТЬСЯ В ПОЛОЖЕНИИ ПИТАНИЯ.

Принципиальная электрическая схема

ПРИМЕЧАНИЕ. Светодиод на приведенной выше схеме - 12 В 1 Вт. как показано ниже:

В показанной выше простой схеме драйвера светодиода мощностью 1 Вт два конденсатора 4,7 мкФ / 250 вместе с резисторами 10 Ом образуют своего рода «прерыватель скорости» в цепи, этот подход помогает остановить первоначальный броск скачка включения, который, в свою очередь, помогает защитить светодиод от повреждения.

Эту функцию можно заменить NTC, которые популярны благодаря своим функциям подавления скачков напряжения.

Этот усовершенствованный способ решения проблемы начального броска скачка напряжения может заключаться в подключении термистора NTC последовательно с цепью или нагрузкой.

Пожалуйста, ознакомьтесь со следующей ссылкой, чтобы узнать, как включить термистор NTC в предлагаемую схему драйвера светодиода мощностью 1 Вт.

Вышеупомянутая схема может быть изменена следующим образом, однако свет может быть немного скомпрометирован.

Хороший способ решения проблемы начального броска скачка напряжения - это подключение термистора NTC последовательно к цепи или нагрузке.

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

3) Стабилизированный светодиодный драйвер мощностью 1 Вт с емкостным источником питания

Стабилизированный светодиодный драйвер мощностью 1 Вт с использованием емкостного источника питания

Как можно видеть, на выходе используются 6 NO диодов 1N4007 в их прямом смещенном режиме. Поскольку каждый диод будет производить падение на 0,6 В на самом себе, 6 диодов будут создавать общее падение 3,6 В, что является как раз правильным значением напряжения для светодиода.

Это также означает, что диоды будут шунтировать остальную мощность от источника на землю, и, таким образом, поддерживать питание светодиода идеально стабилизированным и безопасным.

Еще одна схема стабилизированного емкостного драйвера мощностью 1 Вт

Следующая конструкция, управляемая полевым МОП-транзистором, вероятно, является лучшей универсальной схемой драйвера светодиода, которая гарантирует 100% защиту светодиода от всех типов опасных ситуаций, таких как внезапное перенапряжение, перегрузка по току или импульсный ток.

Светодиод мощностью 1 Вт, подключенный к указанной выше схеме, будет способен производить около 60 люменов силы света, что эквивалентно лампе накаливания мощностью 5 Вт.

Образцы изображений

4) Схема драйвера светодиода мощностью 1 Вт с батареей 6 В

Как можно увидеть на четвертой диаграмме, в этой концепции практически не используется какая-либо схема или, скорее, она не включает в себя какой-либо высокопроизводительный активный компонент для требуемой реализации управления светодиодом мощностью 1 Вт.

Единственные активные устройства, которые были использованы в предлагаемой простейшей схеме драйвера светодиода мощностью 1 Вт, - это несколько диодов и механический переключатель.

Первоначальные 6 вольт от заряженной батареи падают до необходимого предела 3,5 вольт, удерживая все диоды последовательно или на пути напряжения питания светодиода.

Поскольку на каждый диод падает 0,6 вольт, все четыре вместе позволяют только 3,5 вольт достигать светодиода, зажигая его безопасно, но ярко.

Когда свечение светодиода падает, каждый диод затем отключается с помощью переключателя, чтобы восстановить яркость светодиода.

Использование диодов для понижения уровня напряжения на светодиодах гарантирует, что процедура не рассеивает тепло и, следовательно, становится очень эффективной по сравнению с резистором, который в противном случае рассеивал бы много тепла в процессе.

5) Освещение светодиода мощностью 1 Вт с помощью элемента AAA 1,5 В

В 5-м варианте давайте узнаем, как зажечь светодиод мощностью 1 Вт с помощью элемента 1,5 AAA в течение разумного времени.Схема, очевидно, основана на технологии повышающего драйвера, иначе управлять такой огромной нагрузкой с таким минимальным источником невозможно.

“разные типы протоколов и их функции ”

Светодиод мощностью 1 Вт является относительно большим по сравнению с источником питания AAA 1,5 В.

Для светодиода мощностью 1 Вт требуется питание не менее 3 В, что вдвое превышает номинал элемента, указанный выше.

Во-вторых, для работы светодиода мощностью 1 Вт потребуется от 20 до 350 мА тока, при этом 100 мА - это приличный ток для управления этими легкими машинами.

Поэтому использование элемента-фонарика AAA для вышеуказанной операции выглядит очень отдаленным и не может быть предметом обсуждения.

Однако обсуждаемая здесь схема доказывает, что мы все ошибаемся, и успешно управляет светодиодом мощностью 1 Вт без особых сложностей.

СПАСИБО ZETEX за предоставленную нам эту замечательную маленькую микросхему ZXSC310, для которой требуется всего несколько обычных пассивных компонентов, чтобы сделать это возможным.

Схема работы

На схеме показана довольно простая конфигурация, которая в основном представляет собой установку повышающего преобразователя.

Входной постоянный ток 1,5 В обрабатывается ИС для генерации высокочастотного выходного сигнала.

Частота переключается транзистором и диодом Шоттки через катушку индуктивности.

Быстрое переключение катушки индуктивности обеспечивает необходимое повышение напряжения, которое становится подходящим для питания подключенного светодиода мощностью 1 Вт.

Здесь во время завершения каждой частоты эквивалентная запасенная энергия внутри индуктора перекачивается обратно в светодиод, генерируя необходимое повышение напряжения, которое поддерживает светодиод светящимся в течение долгих часов даже при таком маленьком источнике, как ячейка на 1,5 В.

Образ прототипа

1 Вт солнечный светодиодный драйвер

Это школьный выставочный проект, который может быть использован детьми, чтобы показать, как солнечная энергия может быть использована для освещения светодиода мощностью 1 Вт.

Идея была предложена г-ном Ганешем, как показано ниже:

Привет, Свагатам, я наткнулся на ваш сайт и считаю вашу работу очень вдохновляющей. В настоящее время я работаю по программе естественных наук, технологий, инженерии и математики (STEM) для студентов 4-5 курсов в Австралии. Проект направлен на повышение интереса детей к науке и ее связи с реальными приложениями.

Программа также привносит сочувствие в процесс инженерного проектирования, когда молодые учащиеся знакомятся с реальным проектом (контекстом) и взаимодействуют со своими одноклассниками для решения мирской проблемы. В течение следующих трех лет мы сосредоточены на ознакомлении детей с наукой об электричестве и практическим применением электротехники. Введение в то, как инженеры решают проблемы реального мира на благо общества.

В настоящее время я работаю над онлайн-контентом для программы, которая будет ориентирована на молодых учащихся (4-6 классы), изучающих основы электричества, в частности, возобновляемых источников энергии, в данном случае солнечной энергии. Посредством программы самостоятельного обучения дети узнают и исследуют электричество и энергию по мере того, как они знакомятся с реальным проектом, т.е. с освещением детей, проживающих в лагерях беженцев по всему миру. По завершении пятинедельной программы дети объединяются в группы для создания солнечных фонарей, которые затем отправляются детям из неблагополучных семей по всему миру.
Как некоммерческий образовательный фонд, мы ищем вашу помощь в разработке простой принципиальной схемы, которую можно было бы использовать для создания солнечного светильника мощностью 1 Вт в качестве практического занятия в классе. Мы также закупили у производителя 800 комплектов солнечного света, которые дети собирают, однако нам нужен кто-то, чтобы упростить принципиальную схему этих комплектов освещения, которые будут использоваться для простых уроков по электричеству, схемам и расчету мощности. вольт, ток и преобразование солнечной энергии в электрическую.

Я с нетерпением жду вашего ответа и продолжаю вашу вдохновляющую работу.

Схема проектирования

Когда требуется простой, но безопасный контроллер солнечной энергии, мы неизбежно выбираем широко распространенную микросхему IC LM317. Здесь мы также используем такое же недорогое устройство для реализации предлагаемой светодиодной лампы мощностью 1 Вт с использованием солнечной батареи.

Полную схему можно увидеть ниже:

Быстрый осмотр показывает, что при наличии контроля тока регулировкой напряжения можно пренебречь. Вот упрощенная версия вышеупомянутой концепции, использующая только ограничитель тока схема.