Защитена от пренапрежение евтина трансформаторна Hi-Watt LED схема на драйвера

Защитена от пренапрежение евтина трансформаторна Hi-Watt LED схема на драйвера

Увеличеният брой оплаквания от читателите относно изгаряне на светодиоди, свързани с по-рано публикувания ми трансформатор 1 ватова LED верига на драйвера , ме принуди да реша проблема веднъж завинаги. Разделът за захранване на обсъдената тук схема остава абсолютно идентичен с предишната конфигурация, с изключение на включването на функцията за закъснение при включване, която е проектирана изключително от мен и е добавена във веригата за отстраняване на проблема с горящия светодиод (надяваме се).



Потискане на бързия пренапрежение в капацитивни захранвания

Оплакванията, които продължих да получавам, несъмнено се дължат на първоначалния пренапрежение на превключвателя, което непрекъснато унищожава 1 ватовите светодиоди, свързани на изхода на веригата.

Горният проблем е доста често срещан при всички капацитивни видове захранвания и проблемите създадоха много лоша репутация на тези видове захранвания.





Затова обикновено много любители и дори инженери избират кондензатори с по-ниски стойности, страхувайки се от горната последица, в случай че са включени кондензатори с по-голяма стойност.

Доколкото мисля, капацитивните безтрансформаторни захранвания са превъзходни евтини и компактни вериги за променлив ток към постоянен ток, което изисква малко усилия за изграждане.



Ако пренапрежението на превключвателя се преодолее по подходящ начин, тези вериги ще станат безупречни и биха могли да се използват без страх от повреда на изходния товар, особено LED.

Как се развива пренапрежението

По време на включване на превключвателя кондензаторът действа като късо за няколко микросекунди, докато се зареди и едва след това въвежда необходимото съпротивление на свързаната верига, така че подходящото количество ток достига само до веригата.

Първоначалните няколко микросекундни къси условия в кондензатора обаче причиняват огромен скок на свързаната уязвима верига и понякога са достатъчни за унищожаване на придружаващия товар.

Горната ситуация може да бъде ефективно проверена, ако свързаният товар е възпрепятстван да реагира на първоначалния удар при включване, или с други думи можем да премахнем първоначалния импулс, като държим товара изключен, докато не се достигне безопасният период.

Използване на функция за забавяне

Това може да бъде постигнато много лесно чрез добавяне на функция за забавяне към веригата. И точно това съм включил в тази предложена схема за защита от пренапрежение с висока мощност LED драйвер.

Фигурата показва както обикновено входящ кондензатор, последван от мостов изправител, докато тук всичко е доста често срещано капацитивно захранване.

Следващият етап, който включва двата 10 K резистора, два кондензатора, транзистора и ценеровия диод, образуват частите на важната верига на таймера за забавяне.

Когато захранването е включено, двата резистора и кондензаторите ограничават транзистора от провеждане, докато двата кондензатора се заредят напълно и позволяват напрежението на отклонение да достигне основата на транзистора, осветявайки свързания светодиод след закъснение от около 2 секунди.

Ценерът е отговорен и за удължаването на закъснението за две секунди.

Диодът 1N4007 през един от резисторите 10K и резисторът 100 K през един от кондензаторите 470uF помага на кондензаторите да се разреждат свободно след изключване на захранването, за да може цикълът да повтаря задействане на защитата от пренапрежение при всеки случай.

По-голям брой светодиоди могат да бъдат свързани последователно за увеличаване на изходната мощност, но броят не може да надвишава 25 носа.

Електрическа схема

АКТУАЛИЗАЦИЯ: В това се обсъжда по-усъвършенстван дизайн нулево пресичане, контролирана от пренапрежение без трансформаторна верига за захранване

Видеоклиповете по-долу показват светодиодите, които светят след около секунда при включен превключвател на захранването.

Оплаквания от четците (Резисторите изгарят, транзисторът се нагрява)

Горната концепция изглежда страхотно, но вероятно не работи добре с предложеното захранване за кондензатор с високо напрежение.

Веригата трябва да бъде проучена много, преди да се освободи напълно от проблеми.

Резисторите в горната схема не могат да издържат на високи изисквания за ток, същото важи и за транзистора, който също става доста горещ в процеса.

Накрая можем да кажем, че ако горната концепция не бъде добре проучена и съвместима с капацитивно безтрансформаторно захранване, веригата не може да бъде използвана на практика.

Много здрава и сигурна идея

Въпреки че горната концепция не работи, това не означава, че капацитивните захранвания с високо напрежение са напълно безнадеждни.

Има един нов начин за справяне с проблемите с пренапрежението и превръщане на веригата в неуспешна.

Това е чрез използване на много 1N4007 диоди последователно на изхода или успоредно на свързаните светодиоди.

Нека да разгледаме веригата:

Горната схема предстои да бъде тествана в продължение на много месеци, така че това са все още ранни дни, но не мисля, че пренапрежението от кондензатора ще бъде достатъчно високо, за да издуха диодите с номинална мощност 300 V и 1 ампер.

Ако диодите останат безопасни, светодиодите ще останат.

Повече диоди могат да бъдат поставени в серия за побиране на по-голям брой светодиоди.

Използване на Power Mosfet

Първият опит за верига, който изглежда сам по себе си е уязвим за пренапрежения, може да бъде ефективно отстранен чрез замяна на мощността BJT с MOSFET от 1 ампер, както е показано на следващата диаграма.
Мосфетът е устройство, контролирано от напрежение, тук токът на портата става нематериален и следователно резистор с висока стойност 1M работи перфектно, високата стойност гарантира, че резисторът не се нагрява или изгаря по време на първоначалното включване на захранването. Той също така улеснява използването на кондензатор с относително ниска стойност за необходимата функция за потискане на пренапрежението при забавяне.

Малко разследване разкри, че транзисторът с високо напрежение в първата диаграма всъщност не е необходим, а по-скоро може да бъде заменен с високотоков транзистор Darlington TIP122, както е показано на следващата диаграма.

Пренапрежението с високо напрежение от кондензатора става неефективно срещу високите характеристики на тока на транзистора и светодиодите и не им се причиняват повреди, всъщност принуждава високото напрежение да спадне до определените допустими безопасни граници на светодиодите и транзистора.

TIP122 също така позволява използването на основен резистор с висока стойност, като по този начин се уверява, че той не се нагрява или не издухва с течение на времето, а също така позволява включването на кондензатор с ниска стойност в основата на транзистора за изпълнение на необходим ефект на забавено включване.

Използване на Power BJT

Горният дизайн допълнително се подобрява от гледна точка на безопасност и потискане на пренапрежение, когато се използва в режим на общ колектор, както е дадено по-долу:




Предишна: Играчка с дистанционно управление с дистанционни модули от 433 MHz Напред: Мотоциклет MOSFET верига за пълна вълна на шунтиране