5 Mạch điều khiển LED 1 Watt dễ dàng

1) Trình điều khiển LED SMPS 1 watt nhỏ

Trong thiết kế đầu tiên được đề xuất nhiều nhất, chúng tôi nghiên cứu mạch trình điều khiển LED SMPS có thể được sử dụng để điều khiển đèn LED có công suất cao được đánh giá ở bất kỳ đâu giữa LED 1 watt đến 12 watt. Nó có thể được điều khiển trực tiếp từ bất kỳ ổ cắm điện 220V AC hoặc 120V AC trong nước.

Giới thiệu

Thiết kế đầu tiên giải thích thiết kế bộ chuyển đổi SMPS buck nhỏ không bị cô lập (Điểm tải không bị cô lập), rất chính xác, an toàn và dễ xây dựng mạch. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết.

Những đặc điểm chính

Mạch điều khiển đèn LED smps được đề xuất cực kỳ linh hoạt và đặc biệt phù hợp để điều khiển đèn LED công suất cao.

Tuy nhiên là một cấu trúc liên kết không cô lập không đảm bảo an toàn khi bị điện giật ở phía đèn LED của mạch.

Ngoài nhược điểm trên, mạch hoàn hảo và hầu như được bảo vệ khỏi tất cả các mối nguy hiểm liên quan đến điện lưới có thể xảy ra.

Mặc dù cấu hình không cách ly có thể trông hơi không mong muốn, nhưng nó giải phóng bộ tạo khỏi cuộn dây các phần sơ cấp / thứ cấp phức tạp trên lõi E, vì máy biến áp ở đây được thay thế bằng một vài cuộn cảm dạng trống ferit đơn giản.

Thành phần chính ở đây chịu trách nhiệm thực hiện tất cả các tính năng là IC VIPer22A từ vi điện tử ST, được thiết kế đặc biệt cho như vậy Trình điều khiển LED nhỏ gọn không có biến áp 1 watt nhỏ các ứng dụng.

Sơ đồ mạch

Hình ảnh lịch sự: © STMicroelectronics - Mọi quyền được bảo lưu

Hoạt động mạch

Hoạt động mạch của trình điều khiển LED 1 watt đến 12 watt này có thể được hiểu như sau:

Nguồn điện đầu vào 220V hoặc 120V AC được chỉnh lưu nửa sóng bởi D1 và C1.

C1 cùng với cuộn cảm L0 và C2 tạo thành một mạng lọc hình tròn để loại bỏ nhiễu EMI.

Tốt nhất nên thay D1 bằng hai điốt mắc nối tiếp để duy trì các vụ nổ xung nhịp 2kv do C1 và C2 tạo ra.

R10 đảm bảo một số mức độ bảo vệ chống sét lan truyền và hoạt động giống như một cầu chì trong các tình huống thảm khốc.

Như có thể thấy trong sơ đồ mạch trên, điện áp trên C2 được cấp cho cống mosfet bên trong của IC tại chân5 đến chân8.

Một nguồn dòng điện không đổi sẵn có của vi mạch VIPer cung cấp dòng điện 1mA đến chân 4 của vi mạch, cũng là chân Vdd của vi mạch.

Ở khoảng 14,5V tại Vdd, các nguồn hiện tại bị TẮT và buộc mạch IC ở chế độ dao động hoặc bắt đầu tạo xung của IC.

Các thành phần Dz, C4 và D8 trở thành mạng điều chỉnh mạch, trong đó D8 sạc C4 đến điện áp đỉnh trong giai đoạn quay tự do và khi D5 được phân cực thuận.

Trong các thao tác trên, nguồn hoặc tham chiếu của vi mạch được đặt ở khoảng 1V dưới mặt đất.

Để biết thông tin toàn diện về chi tiết mạch của trình điều khiển LED 1 watt đến 12 watt, vui lòng xem qua bảng dữ liệu pdf sau đây của ST microelectronics.

CHO TASHEET

2) Sử dụng nguồn điện điện dung không biến áp

Trình điều khiển LED 1 watt tiếp theo được giải thích bên dưới cho thấy cách tạo một vài đơn giản 220 V hoặc 110 V hoạt động Mạch điều khiển LED 1 watt, Điều đó sẽ khiến bạn không đắt hơn 1/2 đô la, tất nhiên không bao gồm đèn LED.

Tôi đã thảo luận rồi loại điện dung của nguồn điện trong một vài bài viết, như trong mạch đèn ống LED và trong mạch cung cấp điện không biến áp, mạch hiện tại cũng sử dụng khái niệm tương tự để điều khiển đèn LED 1 watt được đề xuất.

Hoạt động mạch

Trong sơ đồ mạch, chúng ta thấy một mạch cung cấp năng lượng điện dung rất đơn giản để điều khiển một đèn LED 1 watt, có thể hiểu được các điểm sau.

Tụ điện 1uF / 400V ở đầu vào tạo thành trung tâm của mạch và hoạt động như thành phần giới hạn dòng điện chính của mạch. Chức năng giới hạn dòng điện đảm bảo rằng điện áp đặt vào đèn LED không bao giờ vượt quá mức an toàn cần thiết.

Tuy nhiên, các tụ điện cao áp có một vấn đề nghiêm trọng, những tụ điện này không hạn chế hoặc không thể ngăn chặn công tắc nguồn điện ban đầu BẬT nhanh chóng, có thể gây tử vong cho bất kỳ đèn LED mạch điện tử nào cũng không ngoại lệ.
Việc thêm một điện trở 56 Ohm ở đầu vào giúp đưa ra một số biện pháp kiểm soát thiệt hại, nhưng một mình nó vẫn không thể thực hiện việc bảo vệ hoàn toàn các thiết bị điện tử liên quan.

Một MOV chắc chắn sẽ làm được, còn một điện trở nhiệt thì sao? Đúng, một điện trở nhiệt cũng sẽ là một đề xuất được hoan nghênh.
Nhưng những điều này tương đối ở khía cạnh đắt hơn và chúng tôi đang thảo luận về một phiên bản giá rẻ cho thiết kế được đề xuất, vì vậy chúng tôi muốn loại trừ bất kỳ thứ gì có thể vượt qua mốc đô la cho đến khi tổng chi phí đi.

Vì vậy, tôi đã nghĩ ra một cách sáng tạo để thay thế MOV bằng một thiết bị thay thế bình thường, rẻ tiền.

Chức năng của MOV là gì

Đó là làm chìm cụm điện áp / dòng điện cao ban đầu xuống đất sao cho nó tiếp đất trước khi đến đèn LED trong trường hợp này.

Tụ điện cao áp sẽ không thực hiện chức năng tương tự nếu được kết nối qua chính đèn LED. Có, nó chắc chắn sẽ hoạt động giống như một MOV.

Hình vẽ cho thấy việc chèn một tụ điện cao áp khác trực tiếp qua đèn LED, hút dòng điện áp tức thời trong quá trình BẬT công tắc nguồn, nó thực hiện điều này trong khi sạc lên và do đó làm chìm gần như toàn bộ điện áp ban đầu một cách vội vàng khiến tất cả các nghi ngờ liên quan đến một loại nguồn điện điện dung rõ ràng rõ ràng.

Kết quả cuối cùng như thể hiện trong hình là một mạch điều khiển LED 1 watt sạch, an toàn, đơn giản và chi phí thấp, có thể được chế tạo ngay tại nhà bởi bất kỳ người yêu thích điện tử nào và được sử dụng cho các thú vui và tiện ích cá nhân.

THẬN TRỌNG: MẠCH HIỂN THỊ DƯỚI ĐÂY KHÔNG ĐƯỢC PHÁT HÀNH TỪ CÁC NGUỒN CHÍNH, VẬY LÀ CỰC KỲ NGUY HIỂM KHI CHẠM VÀO VỊ TRÍ NGUỒN ĐIỆN.

Sơ đồ mạch

LƯU Ý: Đèn LED trong sơ đồ trên là 12V 1 watt như hình bên dưới:

Trong mạch điều khiển led 1 watt đơn giản được hiển thị ở trên, hai tụ điện 4,7uF / 250 cùng với điện trở 10 ohm tạo thành một loại 'bộ ngắt tốc độ' trong mạch, cách tiếp cận này giúp ngăn chặn công tắc ban đầu BẬT xung đột ngột. giúp bảo vệ đèn LED khỏi bị hư hỏng.

Tính năng này có thể được thay thế bằng một NTC phổ biến cho các tính năng ngăn chặn xung điện của chúng.

Cách nâng cao này để giải quyết vấn đề tăng áp ban đầu có thể bằng cách kết nối một điện trở nhiệt NTC nối tiếp với mạch hoặc tải.

Vui lòng xem liên kết sau để biết cách kết hợp nhiệt kế NTC trong mạch trình điều khiển LED 1 watt được đề xuất

Mạch trên có thể được sửa đổi theo cách sau, tuy nhiên ánh sáng có thể bị ảnh hưởng một chút.

Một cách tốt để giải quyết vấn đề tăng áp ban đầu là kết nối một điện trở nhiệt NTC mắc nối tiếp với mạch hoặc tải.

Vui lòng xem liên kết sau để biết cách kết hợp nhiệt kế NTC trong mạch trình điều khiển LED 1 watt được đề xuất

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

3) Trình điều khiển LED 1 watt ổn định sử dụng nguồn điện điện dung

Như có thể thấy, 6nos của 1N4007 điốt được sử dụng trên đầu ra, ở chế độ phân cực thuận của chúng. Vì mỗi điốt sẽ tạo ra mức giảm 0,6V trên chính nó, 6 điốt sẽ tạo ra mức giảm tổng cộng là 3,6V, đây chỉ là lượng điện áp phù hợp cho đèn LED.

Điều này cũng có nghĩa là các điốt sẽ ngắt phần còn lại của nguồn điện từ nguồn tp tiếp đất, và do đó giữ cho nguồn cung cấp cho đèn LED được ổn định và an toàn hoàn toàn.

Một mạch điều khiển điện dung ổn định 1 watt khác

Thiết kế được điều khiển bằng MOSFET sau đây có lẽ là mạch điều khiển đèn LED phổ thông tốt nhất đảm bảo bảo vệ 100% cho đèn LED khỏi tất cả các loại tình huống nguy hiểm, chẳng hạn như quá điện áp đột ngột và quá dòng hoặc dòng điện tăng vọt.

Một đèn LED 1 watt được kết nối với mạch trên sẽ có thể tạo ra cường độ ánh sáng khoảng 60 Lumens, tương đương với đèn sợi đốt 5 watt.

Hình ảnh nguyên mẫu

Mạch trên có thể được sửa đổi theo cách sau, tuy nhiên ánh sáng có thể bị ảnh hưởng một chút.

4) Mạch điều khiển LED 1 Watt sử dụng pin 6V

Như có thể thấy trong sơ đồ thứ tư, khái niệm hầu như không sử dụng bất kỳ mạch nào hoặc đúng hơn là không kết hợp bất kỳ thành phần hoạt động hi-end nào để thực hiện yêu cầu của việc điều khiển đèn LED 1 watt.

Các thiết bị hoạt động duy nhất được sử dụng trong mạch trình điều khiển LED 1 watt đơn giản nhất được đề xuất là một vài điốt và một công tắc cơ học.

6 volt ban đầu từ pin đã sạc được giảm xuống giới hạn 3,5 volt cần thiết bằng cách giữ tất cả các điốt mắc nối tiếp hoặc trong đường dẫn của điện áp cung cấp LED.

Vì mỗi đi-ốt giảm 0,6 vôn trên nó, cả bốn đi-ốt cùng nhau chỉ cho phép 3,5 vôn tiếp cận đèn LED, chiếu sáng an toàn nhưng vẫn sáng.

Khi độ chiếu sáng của đèn LED giảm xuống, mỗi đi-ốt được bỏ qua sau đó sử dụng công tắc để khôi phục độ sáng của đèn LED.

Việc sử dụng các điốt để giảm mức điện áp trên các đèn LED đảm bảo rằng quy trình không tản nhiệt và do đó trở nên rất hiệu quả so với một điện trở, nếu không sẽ tản rất nhiều nhiệt trong quá trình này.

5) Chiếu sáng LED 1 Watt với pin AAA 1.5V

Trong thiết kế thứ 5, chúng ta hãy tìm hiểu cách chiếu sáng đèn LED 1 watt sử dụng pin 1,5 AAA trong một khoảng thời gian hợp lý.Mạch rõ ràng là dựa trên công nghệ trình điều khiển tăng cường, việc lái xe khôn ngoan khác với tải trọng lớn như vậy với nguồn tối thiểu như vậy là ngoài sức tưởng tượng.

Đèn LED 1 watt tương đối lớn khi so sánh với nguồn pin AAA 1,5 V.

Một đèn LED 1 watt cần nguồn cung cấp tối thiểu 3 vôn, gấp đôi mức đánh giá của tế bào ở trên.

Thứ hai, một đèn LED 1 watt sẽ yêu cầu dòng điện từ 20 đến 350 mA để hoạt động, 100 mA là dòng điện đáng nể để điều khiển những cỗ máy ánh sáng này.

Do đó, việc sử dụng một ô đèn bút AAA cho hoạt động trên trông rất xa vời và khó hiểu.

Tuy nhiên, mạch được thảo luận ở đây chứng minh tất cả chúng ta đã sai và điều khiển thành công đèn LED 1 watt mà không có nhiều biến chứng.

CẢM ƠN ZETEX, vì đã cung cấp cho chúng tôi chiếc IC ZXSC310 nhỏ bé tuyệt vời này, chỉ cần một vài thành phần thụ động thông thường để có thể thực hiện thành công này.

Hoạt động mạch

Sơ đồ cho thấy một cấu hình khá đơn giản, về cơ bản là một bộ chuyển đổi tăng cường được thiết lập.

Đầu vào DC 1,5 vôn được IC xử lý để tạo ra đầu ra tần số cao.

Tần số được chuyển đổi bởi bóng bán dẫn và diode schottky thông qua cuộn cảm.

Việc chuyển đổi nhanh chóng của cuộn cảm cung cấp mức tăng điện áp cần thiết trở nên chỉ thích hợp để điều khiển đèn LED 1 watt được kết nối.

Ở đây, trong quá trình hoàn thành mỗi tần số, năng lượng dự trữ tương đương bên trong cuộn cảm được bơm trở lại đèn LED để tạo ra mức tăng điện áp cần thiết, giúp đèn LED chiếu sáng trong nhiều giờ ngay cả với nguồn nhỏ bằng tế bào 1,5 volt.

Hình ảnh nguyên mẫu

Trình điều khiển đèn LED năng lượng mặt trời 1 Watt

Đây là dự án triển lãm trường học mà trẻ em có thể sử dụng để giới thiệu cách sử dụng năng lượng mặt trời để chiếu sáng đèn LED 1 watt.

Ý tưởng được ông Ganesh yêu cầu, như được đưa ra dưới đây:

Xin chào Swagatam, tôi đã xem qua trang web của bạn và thấy công việc của bạn rất truyền cảm hứng. Tôi hiện đang thực hiện chương trình Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán (STEM) cho học sinh lớp 4-5 ở Úc. Dự án tập trung vào việc tăng sự tò mò của trẻ em về khoa học và cách nó kết nối với các ứng dụng trong thế giới thực.

Chương trình cũng giới thiệu sự đồng cảm trong quá trình thiết kế kỹ thuật, nơi các học viên trẻ được giới thiệu với một dự án thực tế (bối cảnh) và tham gia với các bạn cùng trường để giải quyết một vấn đề thế giới. Trong ba năm tới, trọng tâm của chúng tôi là giới thiệu cho trẻ em về khoa học đằng sau điện và ứng dụng trong thế giới thực của kỹ thuật điện. Giới thiệu về cách các kỹ sư giải quyết các vấn đề trong thế giới thực vì lợi ích lớn hơn của xã hội.

Tôi hiện đang nghiên cứu nội dung trực tuyến cho chương trình, chương trình này sẽ tập trung vào các học viên nhỏ tuổi (Lớp 4-6) học những kiến ​​thức cơ bản về điện, đặc biệt là năng lượng tái tạo, ví dụ như năng lượng mặt trời. Thông qua một chương trình học tập tự định hướng, trẻ em học và khám phá về điện và năng lượng, khi chúng được giới thiệu với một dự án trong thế giới thực, tức là cung cấp ánh sáng cho trẻ em được trú ẩn trong các trại tị nạn trên khắp thế giới. Sau khi hoàn thành chương trình năm tuần, trẻ em được chia thành các đội để chế tạo đèn năng lượng mặt trời, sau đó chúng được gửi đến các trẻ em có hoàn cảnh khó khăn trên khắp thế giới.

Là một nền tảng giáo dục không 4 lợi nhuận, chúng tôi đang tìm kiếm sự trợ giúp của bạn để bố trí một sơ đồ mạch đơn giản, có thể được sử dụng để xây dựng đèn năng lượng mặt trời 1 watt như một hoạt động thực tế trong lớp. Chúng tôi cũng đã mua 800 bộ đèn năng lượng mặt trời từ một nhà sản xuất, mà bọn trẻ sẽ lắp ráp, tuy nhiên, chúng tôi cần một người để đơn giản hóa sơ đồ mạch của những bộ đèn này, sẽ được sử dụng cho các bài học đơn giản về điện, mạch điện và cách tính công suất, vôn, dòng điện và sự chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện.

Tôi mong muốn được nghe từ bạn và tiếp tục với công việc đầy cảm hứng của bạn.

Thiết kế vi mạch

Bất cứ khi nào cần một bộ điều khiển năng lượng mặt trời đơn giản nhưng an toàn, chúng tôi chắc chắn sẽ sử dụng IC LM317 phổ biến. Ở đây, chúng tôi cũng sử dụng cùng một thiết bị rẻ tiền để triển khai đèn LED 1 watt được đề xuất bằng cách sử dụng bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

Thiết kế mạch hoàn chỉnh có thể được nhìn thấy dưới đây:

Kiểm tra nhanh cho thấy rằng nếu có điều khiển dòng điện thì có thể bỏ qua điều chỉnh điện áp. Đây là phiên bản đơn giản hóa cho khái niệm trên, chỉ sử dụng giới hạn hiện tại mạch điện.