1) صغير 1 وات SMPS سائق الصمام

في التصميم الأول وهو الأكثر موصى به ، قمنا بدراسة دائرة تشغيل SMPS LED والتي يمكن استخدامها لقيادة مصابيح LED عالية وات مصنفة في أي مكان بين 1 وات LED حتى 12 واط. يمكن دفعها مباشرة من أي منافذ رئيسية 220V AC أو 120V AC.

مقدمة

يشرح التصميم الأول تصميم محول باك صغير غير معزول SMPS (نقطة أحمال غير معزولة) ، وهو دقيق للغاية وآمن وسهل بناء الدائرة. دعنا نتعلم التفاصيل.

الخصائص الرئيسية

دائرة سائق SMPS LED المقترحة متعددة الاستخدامات ومناسبة بشكل خاص لقيادة مصابيح LED عالية وات.

ومع ذلك ، يجري أ طوبولوجيا غير معزولة لا يوفر الأمان من الصدمات الكهربائية في جانب LED من الدائرة.

بصرف النظر عن العيب أعلاه ، فإن الدائرة خالية من العيوب وهو محمي فعليًا من جميع الأخطار المحتملة المرتبطة بالتيار الكهربائي.

على الرغم من أن التكوين غير المعزول قد يبدو غير مرغوب فيه بعض الشيء ، إلا أنه يخفف عن المُنشئ من لف الأقسام الأولية / الثانوية المعقدة على النوى الإلكترونية ، حيث يتم استبدال المحول هنا بزوجين من الإختناقات ذات الأسطوانة الفريتية البسيطة.

المكون الرئيسي هنا المسؤول عن تنفيذ جميع الميزات هو IC VIPer22A من ST microelectronics ، والذي تم تصميمه خصيصًا لمثل هذا سائق صغير الحجم غير محول 1 وات الصمام التطبيقات.

مخطط الرسم البياني

تشغيل الدائرة

يمكن فهم عمل الدائرة لهذا المحرك 1 وات إلى 12 وات على النحو الوارد أدناه:

المدخلات الرئيسية 220V أو 120V AC هي نصف موجة مصححة بواسطة D1 و C1.

تشكل C1 مع المحث L0 و C2 شبكة مرشح دائري لإلغاء اضطرابات EMI.

يفضل استبدال D1 مع اثنين من الصمامات الثنائية المتسلسلة للحفاظ على رشقات المسامير 2kv الناتجة عن C1 و C2.

يضمن R10 مستوى معينًا من الحماية من زيادة التيار ويعمل كصهر أثناء المواقف الكارثية.

كما يتضح من مخطط الدائرة أعلاه ، يتم تطبيق الجهد عبر C2 على استنزاف mosfet الداخلي لـ IC عند pin5 إلى pin8.

يوفر مصدر تيار ثابت يحمل في ثناياه عوامل لـ VIPer IC تيارًا 1 مللي أمبير إلى pin4 من IC وهو أيضًا دبوس Vdd الخاص بـ IC.

عند حوالي 14.5 فولت في Vdd ، يتم إيقاف تشغيل المصادر الحالية وإجبار دائرة IC على وضع تذبذب أو تبدأ نبض IC.

أصبحت المكونات Dz و C4 و D8 هي شبكة تنظيم الدائرة ، حيث تقوم D8 بشحن C4 إلى ذروة الجهد في فترة التحرك الحر وعندما يكون D5 متحيزًا للأمام.

أثناء الإجراءات المذكورة أعلاه ، يتم تعيين مصدر أو مرجع IC إلى حوالي 1 فولت تحت الأرض.

للحصول على معلومات شاملة حول تفاصيل الدائرة الخاصة ببرنامج تشغيل 1 وات إلى 12 وات LED ، يرجى الاطلاع على ورقة بيانات pdf التالية بواسطة ST microelectronics.

يعطي تاشيت

2) استخدام التيار الكهربائي بالسعة غير المحولة

يوضح برنامج التشغيل التالي 1 وات LED الموضح أدناه كيفية إنشاء عدد قليل من 220 فولت أو 110 فولت دائرة سائق LED 1 واط ، لن يكلفك ذلك أكثر من 1/2 دولار ، باستثناء LED بالطبع.

لقد ناقشت بالفعل نوع بالسعة من مصدر الطاقة في وظيفتين ، كما هو الحال في دائرة ضوء أنبوب LED وفي دائرة إمداد الطاقة غير المحولة ، تستخدم الدائرة الحالية أيضًا نفس المفهوم لقيادة 1 واط LED المقترح.

تشغيل الدائرة

في مخطط الدائرة ، نرى دائرة إمداد طاقة سعوية بسيطة جدًا لقيادة 1 وات LED ، والتي يمكن فهمها من خلال النقاط التالية.

يشكل المكثف 1 فائق التوهج / 400 فولت عند الإدخال قلب الدائرة ويعمل كعنصر محدد التيار الرئيسي للدائرة. تتأكد وظيفة الحد الحالي من أن الجهد المطبق على LED لا يتجاوز أبدًا المستوى الآمن المطلوب.

ومع ذلك ، فإن المكثفات ذات الجهد العالي لديها مشكلة خطيرة واحدة ، فهذه لا تقيد أو لا تستطيع منع التبديل الأولي للطاقة الرئيسية في عجلة من أمرك ، والتي يمكن أن تكون قاتلة لأي من مصابيح LED للدائرة الإلكترونية ليست استثناءات.
تساعد إضافة المقاوم 56 أوم عند الإدخال على إدخال بعض تدابير التحكم في الضرر ، لكنها لا تزال وحدها لا تستطيع القيام بالحماية الكاملة للإلكترونيات المعنية.

من المؤكد أن MOV ستفعل ، أيضًا ماذا عن الثرمستور؟ نعم ، الترمستور سيكون أيضًا اقتراحًا مرحبًا به.
لكن هذه هي الجانب الأكثر تكلفة نسبيًا ونحن نناقش إصدارًا رخيصًا للتصميم المقترح ، لذلك نرغب في استبعاد أي شيء قد يتجاوز علامة الدولار فيما يتعلق بالتكلفة الإجمالية.

لذلك فكرت في طريقة مبتكرة لاستبدال MOV ببديل عادي ورخيص.

ما هي وظيفة MOV

إنه لإغراق الاندفاع الأولي للجهد العالي / التيار على الأرض بحيث يتم تأريضه قبل الوصول إلى LED في هذه الحالة.

لن يقوم مكثف الجهد العالي بنفس الوظيفة إذا تم توصيله عبر مؤشر LED نفسه. نعم ، ستعمل بالتأكيد بنفس طريقة عمل MOV.

يوضح الشكل إدخال مكثف آخر عالي الجهد مباشرة عبر LED ، والذي يمتص التدفق الفوري لارتفاع الجهد أثناء تشغيل مفتاح الطاقة ، ويقوم بذلك أثناء الشحن ، وبالتالي يغرق الجهد الأولي بالكامل تقريبًا في عجلة من أمره مما يجعل كل الشكوك المرتبطة نوع سعوي من مصدر الطاقة واضح بشكل واضح.

النتيجة النهائية كما هو موضح في الشكل هي دائرة سائق نظيفة وآمنة وبسيطة ومنخفضة التكلفة 1 وات ، والتي يمكن بناؤها في المنزل مباشرة من قبل أي هواة إلكتروني واستخدامها للمتعة الشخصية والمنفعة.

تنبيه: لم يتم عزل الدائرة الموضحة أدناه عن خطوط التيار المتردد الرئيسية ، وبالتالي من الخطورة للغاية لمسها في الوضع القوي.

مخطط الرسم البياني

ملاحظة: مصباح LED في الرسم البياني أعلاه هو 12 فولت 1 وات كما هو مبين أدناه:

في ما ورد أعلاه ، دائرة سائق بسيطة 1 وات ، تشكل المكثفتان 4.7 فائق التوهج / 250 مع مقاومات 10 أوم نوعًا من `` قاطع السرعة '' في الدائرة ، ويساعد هذا النهج على إيقاف التدفق الأولي للمفتاح ON ، والذي بدوره يساعد على حماية LED من التلف.

يمكن استبدال هذه الميزة بـ NTC المشهورة بميزات كبح زيادة التيار.

يمكن أن تكون هذه الطريقة المحسّنة لمعالجة مشكلة الاندفاع الأولي عن طريق توصيل الثرمستور NTC في سلسلة مع الدائرة أو الحمل.

يرجى مراجعة الرابط التالي لمعرفة كيفية دمج الحرارة NTC في دائرة السائق المقترحة 1 وات LED

يمكن تعديل الدائرة أعلاه بالطريقة التالية ، ولكن قد يكون الضوء قليلاً.

هناك طريقة جيدة لمعالجة مشكلة اندفاع التيار الأولي عن طريق توصيل الثرمستور NTC في سلسلة مع الدائرة أو الحمل.

يرجى مراجعة الرابط التالي لمعرفة كيفية دمج الحرارة NTC في دائرة السائق المقترحة 1 وات LED

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

3) مشغل LED مستقر 1 واط باستخدام مزود الطاقة بالسعة

سائق استقرت 1 وات LED باستخدام مزود الطاقة بالسعة

كما يتضح ، يتم استخدام 6nos من الثنائيات 1N4007 عبر الإخراج ، في الوضع المتحيز للأمام. نظرًا لأن كل صمام ثنائي سينتج انخفاضًا بمقدار 0.6 فولت عبر نفسه ، فإن 6 صمامات ثنائية ستخلق انخفاضًا إجماليًا قدره 3.6 فولت ، وهو المقدار الصحيح من الجهد لمصباح LED.

هذا يعني أيضًا أن الثنائيات ستحول بقية الطاقة من مصدر tp ، وبالتالي تحافظ على إمداد LED مستقرًا وآمنًا تمامًا.

دارة أخرى للسائق بالسعة 1 وات

من المحتمل أن يكون التصميم الذي يتم التحكم فيه بواسطة MOSFET هو أفضل دائرة تشغيل LED عالمية تضمن حماية بنسبة 100 ٪ لمصباح LED من جميع أنواع المواقف الخطرة ، مثل الجهد الزائد المفاجئ والتيار الزائد أو التيار الزائد.

يمكن لمصباح LED 1 وات المتصل بالدائرة أعلاه إنتاج حوالي 60 لومن من شدة الضوء ، أي ما يعادل المصباح المتوهج 5 وات.

صور النموذج

يمكن تعديل الدائرة أعلاه بالطريقة التالية ، ولكن قد يكون الضوء قليلاً.

4) 1 Watt LED Driver Circuit باستخدام بطارية 6V

كما يتضح من الرسم التخطيطي الرابع ، فإن المفهوم بالكاد يستخدم أي دائرة أو بالأحرى لا يشتمل على أي مكون نشط عالي النهاية للتنفيذ المطلوب لقيادة مصباح LED بقوة 1 وات.

الأجهزة النشطة الوحيدة التي تم استخدامها في أبسط دائرة تشغيل LED مقترحة بقدرة 1 وات هي عدد قليل من الثنائيات ومفتاح ميكانيكي.

يتم إسقاط 6 فولت الأولية من بطارية مشحونة إلى الحد المطلوب 3.5 فولت عن طريق الحفاظ على جميع الثنائيات في سلسلة أو في مسار جهد إمداد LED.

نظرًا لأن كل صمام ثنائي يسقط 0.6 فولت عبره ، فإن الأربعة معًا تسمح فقط بـ 3.5 فولت للوصول إلى LED ، وإضاءةها بأمان ، ولكن بشكل مشرق.

عندما تسقط إضاءة LED ، يتم تجاوز كل صمام ثنائي بعد ذلك باستخدام المفتاح ، لاستعادة سطوع LED.

يضمن استخدام الثنائيات لإسقاط مستوى الجهد عبر مصابيح LED أن الإجراء لا يبدد أي حرارة ، وبالتالي يصبح فعالًا للغاية مقارنة بالمقاوم ، والذي كان سيتبدد الكثير من الحرارة في هذه العملية.

5) تضيء 1 وات LED بخلية AAA 1.5 فولت

في التصميم الخامس ، دعونا نتعلم كيفية إضاءة مصباح LED بقوة 1 وات باستخدام خلية 1.5 AAA لفترة زمنية معقولة.من الواضح أن الدائرة تعتمد على تقنية السائق المعزز ، والقيادة الحكيمة الأخرى مثل هذا الحمل الضخم مع هذا الحد الأدنى من المصدر أمر يفوق الخيال.

“بناء مصدر الطاقة المتغير الخاص بك ”

يعد LED 1 وات ضخمًا نسبيًا عند مقارنته بمصدر خلية AAA بقوة 1.5 فولت.

يحتاج مصباح LED 1 واط إلى 3 فولت على الأقل وهو ضعف تصنيف الخلية أعلاه.

ثانيًا ، يتطلب مصباح LED 1 وات ما بين 20 إلى 350 مللي أمبير من التيار للتشغيل ، و 100 مللي أمبير تيار محترم لقيادة هذه الآلات الخفيفة.

لذلك ، فإن استخدام خلية AAA penlight للعملية المذكورة أعلاه يبدو بعيدًا جدًا وغير وارد.

ومع ذلك ، فإن الدائرة التي تمت مناقشتها هنا تثبت أننا جميعًا على خطأ ونجحت في تشغيل مصباح LED بقوة 1 واط دون الكثير من التعقيدات.

شكرًا لـ ZETEX ، لتزويدنا بهذا IC ZXSC310 الصغير الرائع ، والذي يتطلب فقط بعض المكونات السلبية العادية لجعل هذا العمل الفذ ممكنًا.

تشغيل الدائرة

يُظهر الرسم التخطيطي تكوينًا بسيطًا نوعًا ما ، وهو في الأساس عبارة عن محول دفعة تم إعداده.

تتم معالجة المدخلات DC 1.5 فولت بواسطة IC لتوليد خرج تردد عالي.

يتم تبديل التردد بواسطة الترانزستور والصمام الثنائي شوتكي عبر مغو.

يوفر التبديل السريع للمحث التعزيز المطلوب في الجهد الذي يصبح مناسبًا تمامًا لقيادة مصباح LED المتصل 1 وات.

هنا ، أثناء اكتمال كل تردد ، يتم ضخ الطاقة المخزنة المكافئة داخل الحث مرة أخرى إلى LED لتوليد زيادة الجهد المطلوبة ، والتي تحافظ على إضاءة LED لساعات طويلة حتى مع وجود مصدر صغير مثل خلية 1.5 فولت.

صورة النموذج

1 واط سائق الصمام الشمسية

هذا مشروع معرض مدرسي يمكن للأطفال استخدامه لإظهار كيف يمكن استخدام الطاقة الشمسية لإضاءة مصباح LED بقوة 1 وات.

وقد طلب الفكرة السيد غانيش على النحو المبين أدناه:

مرحبًا Swagatam ، لقد صادفت موقعك وأجد عملك ملهمًا للغاية. أعمل حاليًا على برنامج العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) لطلاب الصفوف 4-5 في أستراليا. يركز المشروع على زيادة فضول الأطفال حول العلوم وكيفية ارتباطها بتطبيقات العالم الحقيقي.

يقدم البرنامج أيضًا التعاطف في عملية التصميم الهندسي حيث يتم تعريف المتعلمين الصغار بمشروع حقيقي (سياق) والمشاركة مع زملائهم في المدرسة لحل مشكلة دنيوية. على مدى السنوات الثلاث القادمة ، ينصب تركيزنا على تعريف الأطفال بالعلوم الكامنة وراء الكهرباء والتطبيق الواقعي للهندسة الكهربائية. مقدمة عن كيفية حل المهندسين لمشاكل العالم الحقيقي من أجل الصالح العام للمجتمع.

أعمل حاليًا على محتوى عبر الإنترنت للبرنامج ، والذي سيركز على المتعلمين الصغار (الصف الرابع إلى السادس) لتعلم أساسيات الكهرباء ، ولا سيما الطاقة المتجددة ، أي الطاقة الشمسية في هذه الحالة. من خلال برنامج التعلم الذاتي ، يتعلم الأطفال ويستكشفون الكهرباء والطاقة ، حيث يتم تعريفهم بمشروع حقيقي ، أي توفير الإضاءة للأطفال الذين يتم إيواؤهم في مخيمات اللاجئين حول العالم. عند الانتهاء من برنامج مدته خمسة أسابيع ، يتم تجميع الأطفال في فرق لبناء المصابيح الشمسية ، والتي يتم إرسالها بعد ذلك إلى الأطفال المحرومين في جميع أنحاء العالم.
بصفتنا مؤسسة تعليمية غير ربحية 4 ، فإننا نسعى إلى مساعدتك في تخطيط مخطط دائرة بسيط ، والذي يمكن استخدامه لبناء ضوء شمسي 1 وات كنشاط عملي في الفصل. لقد قمنا أيضًا بشراء 800 مجموعة من مجموعات الإضاءة الشمسية من الشركة المصنعة ، والتي سيقوم الأطفال بتجميعها ، ومع ذلك ، نحتاج إلى شخص ما لتبسيط مخطط الدائرة لهذه مجموعات الإضاءة ، والتي سيتم استخدامها لدروس بسيطة حول الكهرباء والدوائر وحساب الطاقة ، الفولت والتيار وتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية.

أتطلع إلى الاستماع منك ومتابعة عملك الملهم.

تصميم الدائرة

عندما تكون هناك حاجة إلى وحدة تحكم شمسية بسيطة وآمنة ، فإننا لا محالة نختار IC LM317 في كل مكان. هنا أيضًا ، نستخدم نفس الجهاز غير المكلف لتنفيذ مصباح LED المقترح 1 وات باستخدام لوحة شمسية.

يمكن رؤية تصميم الدائرة الكاملة أدناه: