5 Easy 1 Watt LED Driver Circuits

5 Easy 1 Watt LED Driver Circuits

1) Lille 1 watt SMPS LED Driver

I det første design, der er den mest anbefalede, studerer vi et SMPS LED-driverkredsløb, der kan bruges til at køre højwatt-LED'er, hvor som helst mellem 1 watt LED og op til 12 watt. Den kan køres direkte fra ethvert husholdningsnet på 220 V eller 120 V.



Introduktion

Det første design forklarer et lille ikke-isoleret SMPS-buck-konverter-design (ikke-isoleret point of Loads), som er meget nøjagtigt, sikkert og let at bygge kredsløb. Lad os lære detaljerne.

Hovedtræk

Det foreslåede smps LED driver-kredsløb er ekstremt alsidigt og specielt velegnet til kørsel af højt watt LED'er.





Dog være en ikke-isoleret topologi giver ikke sikkerhed mod elektriske stød på LED-siden af ​​kredsløbet.

Bortset fra ovenstående ulempe er kredsløb er fejlfri og er praktisk talt beskyttet mod alle mulige strømstødrelaterede farer.



Selvom en ikke-isoleret konfiguration kan se lidt uønsket ud, frigør den konstruktøren fra vikling af komplekse primære / sekundære sektioner på E-kerner, da transformatoren her erstattes med et par enkle ferritromle type chokes.

Hovedkomponenten her ansvarlig for udførelsen af ​​alle funktionerne er IC VIPer22A fra ST mikroelektronik, som er specielt designet til sådan lille transformerløs kompakt 1 watt LED driver applikationer.

Kredsløbsdiagram

1 watt LED driver kredsløb SMPS

Billede med tilladelse: © STMicroelectronics - Alle rettigheder forbeholdes

Kredsløb

Kredsløbets funktion af denne 1 watt til 12 watt LED-driver kan forstås som angivet under:

Indgangsnettet 220V eller 120V AC er halvbølget ensrettet af D1 og C1.

C1 sammen med induktoren L0 og C2 udgør et cirkelfilternetværk til annullering af EMI-forstyrrelser.

D1 bør fortrinsvis udskiftes med to dioder i serie til opretholdelse af 2kv spikes bursts genereret af C1 og C2.

R10 sikrer et vist niveau af overspændingsbeskyttelse og fungerer som en sikring under katastrofale situationer.

Som det kan ses i det ovenstående kredsløbsdiagram, påføres spændingen over C2 til IC'ens interne mosfetafløb ved pin5 til pin8.

En indbygget konstant strømkilde til VIPer IC leverer en 1mA strøm til pin4 på IC'en, som også er Vdd-stiften på IC'en.

Ved cirka 14,5 V ved Vdd slukkes de aktuelle kilder og tvinger IC-kredsløbet til en oscillerende tilstand eller initierer pulserende af IC.

Komponenterne Dz, C4 og D8 bliver kredsløbsreguleringsnetværket, hvor D8 oplader C4 til topspændingen i frihjulingsperioden, og når D5 er forspændt fremad.

Under de ovennævnte handlinger er kilden eller referencen til IC indstillet til ca. 1V under jorden.

For en omfattende information om kredsløbsdetaljerne for 1 watt til 12 watt LED-driveren skal du gennemgå følgende pdf-datablad fra ST mikroelektronik.

GIVER TASKEET

2) Brug af transformerløs kapacitiv strømforsyning

Den næste 1 watt LED-driver, der er forklaret nedenfor, viser, hvordan man bygger et par enkle 220 V eller 110 V betjente 1 watt LED driver kredsløb, det ville koste dig ikke mere 1/2 en dollar, eksklusive LED selvfølgelig.

Jeg har allerede diskuteret kapacitiv strømforsyning i et par stillinger, som i LED-rørlyskredsløb og i et transformerløst strømforsyningskredsløb, bruger det nuværende kredsløb også det samme koncept til at drive den foreslåede 1 watt LED.

Kredsløb

I kredsløbsdiagrammet ser vi et meget simpelt kapacitivt strømforsyningskredsløb til at køre en 1 watt LED, hvilket kan forstås med følgende punkter.

1uF / 400V kondensatoren ved indgangen danner hjertet i kredsløbet og fungerer som hovedstrømbegrænserkomponenten i kredsløbet. Den nuværende begrænsningsfunktion sørger for, at den spænding, der påføres LED'en, aldrig overstiger det krævede sikre niveau.

Imidlertid har højspændingskondensatorer et alvorligt problem, disse begrænser ikke eller er ikke i stand til at hæmme den indledende tænding for strømmen i rush, hvilket kan være fatalt for ethvert elektronisk kredsløb LED er ingen undtagelser.
Tilføjelse af en 56 ohm modstand ved indgangen hjælper med at indføre nogle skadereguleringsforanstaltninger, men stadig kan det ikke alene gøre den fulde beskyttelse af den involverede elektronik.

En MOV ville helt sikkert gøre, hvad med en termistor? Ja, en termistor ville også være et velkomment forslag.
Men disse er relativt på den dyrere side, og vi diskuterer en billig version til det foreslåede design, så vi vil gerne udelukke alt, der vil krydse et dollarmærke, så langt som de samlede omkostninger går.

Så jeg tænkte på en innovativ måde at erstatte en MOV med et almindeligt, billigt alternativ.

Hvad er funktionen af ​​en MOV

Det er at synke den indledende burst af højspænding / strøm til jorden, så den er jordforbundet, inden den når LED i dette tilfælde.

Ville en højspændingskondensator ikke have den samme funktion, hvis den er tilsluttet på tværs af selve lysdioden. Ja, det fungerer helt sikkert på samme måde som en MOV.

Figuren viser indsættelsen af ​​en anden højspændingskondensator direkte på tværs af LED'en, som suger den øjeblikkelige tilstrømning af spændingsbølgen under tænd / sluk-kontakten, det gør det under opladning og dermed synker næsten hele den oprindelige spænding i rush, hvilket gør al tvivl forbundet med en kapacitiv type strømforsyning, der er tydelig klar.

Slutresultatet som vist i figuren er et rent, sikkert, simpelt og billigt 1 watt LED driver-kredsløb, som kan bygges lige hjemme af enhver elektronisk hobbyist og bruges til personlige fornøjelser og nytte.

FORSIGTIG: CIRKUITEN, NEDENEDE, ER IKKE ISOLERET FRA AC-HOVEDVÆRKET, DERFOR ER DEN UDVIKLIGST FARE FOR AT RØRE I MOTORPOSITION.

Kredsløbsdiagram

BEMÆRK: LED'en i ovenstående diagram er en 12V 1 watt som vist nedenfor:

I det ovennævnte viste enkle 1 watt ledede driverkredsløb danner de to 4.7uF / 250 kondensatorer sammen med de 10 ohm modstande en slags 'hastighedsafbryder' i kredsløbet, denne fremgangsmåde hjælper med at standse den indledende tænding til ON-overspænding, som igen hjælper med at beskytte lysdioden mod at blive beskadiget.

Denne funktion kan erstattes med en NTC, som er populær for deres bølgeundertrykkende funktioner.

Denne forbedrede måde at tackle det indledende overspændingsproblem kan være ved at forbinde en NTC-termistor i serie med kredsløbet eller belastningen.

Tjek nedenstående link for at vide, hvordan du integrerer en NTC-termister i det foreslåede 1 watt LED-driverkredsløb

Ovenstående kredsløb kan modificeres på følgende måde, men lyset kan være lidt kompromitteret.

En god måde at tackle det indledende problem med overgangsstrøm er ved at forbinde en NTC-termistor i serie med kredsløbet eller belastningen.

Tjek nedenstående link for at vide, hvordan du integrerer en NTC-termister i det foreslåede 1 watt LED-driverkredsløb

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

3) En stabiliseret 1 watt LED-driver ved hjælp af kapacitiv strømforsyning

Stabiliseret 1 watt LED-driver ved hjælp af kapacitiv strømforsyning

Som det kan ses, bruges 6 nos 1N4007-dioder på tværs af output i deres fremadrettede tilstand. Da hver diode ville producere et fald på 0,6 V over sig selv, ville 6 dioder skabe et samlet fald på 3,6 V, hvilket er den rigtige mængde spænding til LED'en.

Dette betyder også, at dioderne vil shunt resten af ​​strømmen fra kilden til jorden og dermed holde strømforsyningen til LED'en perfekt stabiliseret og sikker.

Endnu et stabiliseret 1 watt kapacitivt førerkredsløb

Følgende MOSFET-styrede design er sandsynligvis det bedste universelle LED-driverkredsløb, der garanterer 100% beskyttelse af LED'en fra alle typer farlige situationer, såsom pludselig overspænding og overstrøm eller overspændingsstrøm.

En 1 watt LED forbundet med ovenstående kredsløb ville være i stand til at producere omkring 60 lumen lysintensitet svarende til en 5 watt glødelampe.

Prototype-billeder

Ovenstående kredsløb kan modificeres på følgende måde, men lyset kan være lidt kompromitteret.

4) 1 watt LED Driver Circuit ved hjælp af et 6V batteri

Som det kan ses i det fjerde diagram, bruger konceptet næppe noget kredsløb eller indeholder heller ikke nogen hi-end aktiv komponent til den krævede implementering af at køre en 1 watt LED.

De eneste aktive enheder, der er blevet brugt i det foreslåede enkleste 1 watt LED-driverkredsløb, er et par dioder og en mekanisk afbryder.

De indledende 6 volt fra et opladet batteri falder til den krævede 3,5 volt grænse ved at holde alle dioderne i serie eller i stien til LED-forsyningsspændingen.

Da hver diode falder 0,6 volt over den, tillader alle fire sammen kun 3,5 volt at nå LED'en og tænde den sikkert, men alligevel lyst.

Efterhånden som lyset på LED'en falder, omgåes hver diode efterfølgende ved hjælp af kontakten for at gendanne lysstyrken på LED'en.

Brugen af ​​dioderne til at droppe spændingsniveauet over lysdioderne sørger for, at proceduren ikke spreder varme og derfor bliver meget effektiv i forhold til en modstand, som ellers ville have spredt meget varme i processen.

5) Lys 1 watt LED med en 1,5V AAA-celle

Lad os i det 5. design lære at belyse en 1 watt LED ved hjælp af en 1,5 AAA-celle i en rimelig periode.Kredsløbet er naturligvis baseret på boost-driverteknologi, på anden vis kører en sådan enorm belastning, hvor en så minimal kilde er uden for fantasi.

En 1 watt LED er relativt enorm sammenlignet med en 1,5 V AAA-cellekilde.

En 1 watt LED har brug for minimum 3 volt forsyning, hvilket er det dobbelte af ovenstående celleværdi.

For det andet vil en 1 watt LED kræve et sted mellem 20 og 350 mA strøm til drift, 100 mA er en respektabel strøm til at drive disse lette maskiner.

Brug af en AAA penlight-celle til ovenstående betjening ser derfor meget fjernt ud og ude af tvivl.

Men det diskuterede kredsløb her viser os alle forkert og driver med succes en 1 watt LED uden megen komplikationer.

TAK TIL ZETEX for at give os denne vidunderlige lille IC ZXSC310, som kun kræver et par almindelige passive komponenter for at gøre denne bedrift mulig.

Kredsløb

Diagrammet viser en ret simpel konfiguration, som dybest set er en boost-konverter oprettet.

Indgangsstrømmen på 1,5 volt behandles af IC for at generere en højfrekvent output.

Frekvensen skiftes af transistoren og schottky-dioden via induktoren.

Den hurtige omskiftning af induktoren tilvejebringer den krævede boost i spændingen, som bliver lige passende til at køre den tilsluttede 1 watt LED.


Her, under afslutningen af ​​hver frekvens, pumpes den ækvivalente lagrede energi inde i induktoren tilbage i LED'en, hvilket genererer den krævede spændingsforstærkning, hvilket holder LED'en oplyst i lange timer, selv med en kilde, der er så lille som en 1,5 volt celle.

Prototype billede

1 Watt Solar LED Driver

Dette er skoleudstillingsprojekt, som kan bruges af børn til at vise, hvordan solenergi kan bruges til at belyse en 1 watt LED.

Idéen blev anmodet om af Mr. Ganesh som angivet nedenfor:

Hej Swagatam, jeg er stødt på dit websted og finder dit arbejde meget inspirerende. Jeg arbejder i øjeblikket på et STEM-program (Science, Technology, Engineering and Math) for år 4-5 studerende i Australien. Projektet fokuserer på at øge børns nysgerrighed omkring videnskab og hvordan det forbinder med virkelige applikationer.

Programmet introducerer også empati i den tekniske designproces, hvor unge elever introduceres til et ægte projekt (kontekst) og engagerer sig med deres kolleger i skolen for at løse et verdsligt problem. I de næste tre år er vores fokus på at introducere børn til videnskaben bag elektricitet og den virkelige anvendelse af elektroteknik. En introduktion til, hvordan ingeniører løser virkelige problemer til gavn for samfundet.

Jeg arbejder i øjeblikket på onlineindhold til programmet, der vil fokusere på unge elever (klasse 4-6), der lærer det grundlæggende i elektricitet, især vedvarende energi, dvs. sol i dette tilfælde. Gennem et selvstyret læringsprogram lærer børn og udforsker om elektricitet og energi, da de introduceres til et virkeligt projekt, dvs. belysning til børn, der er beskyttet i flygtningelejrene rundt om i verden. Efter afslutningen af ​​et fem-ugers program grupperes børn i hold til at konstruere sollys, som derefter sendes til dårligt stillede børn rundt om i verden.

Som et ikke-4-profit pædagogisk fundament søger vi din hjælp til at oprette et simpelt kredsløbsdiagram, der kan bruges til opførelse af et 1 watt sollys som praktisk aktivitet i klassen. Vi har også anskaffet 800 sollys-sæt fra en producent, som børnene vil samle, men vi har brug for nogen til at forenkle kredsløbsdiagrammet for disse lyssæt, som vil blive brugt til enkle lektioner om elektricitet, kredsløb og beregning af strøm, volt, strøm og omdannelse af solenergi til elektrisk energi.

Jeg ser frem til at høre fra dig og fortsætte med dit inspirerende arbejde.

Circuit Design

Når der kræves en simpel, men alligevel sikker solcelleanlæg, går vi uundgåeligt til den allestedsnærværende IC LM317. Også her bruger vi den samme billige enhed til at implementere den foreslåede 1 watt LED-lampe ved hjælp af et solpanel.

Det komplette kredsløbsdesign kan ses nedenfor:

En hurtig inspektion afslører, at hvis der findes en strømstyring, kan spændingsregulering ignoreres. Her er en forenklet version til ovenstående koncept, der kun bruger a strømbegrænser kredsløb.

solenergi 1 watt ledet lampekreds


Forrige: IC 7805, 7812, 7824 Pinout-forbindelse forklaret Næste: Hjemmelavet 2000 VA Power Inverter Circuit