Enklaste 100 Watt LED-lampa

I artikeln diskuteras en mycket enkel 100 watt LED-lampa med några få högspänningskondensatorer. Hela kretsen kunde byggas till en kostnad mindre än $ 25.

Jag har redan diskuterat många kapacitiva typer av transformatorlösa strömförsörjningskretsar i den här bloggen, men alla dessa lider av ett par problem, nämligen brist på optimal strömutgång och sårbarhet i överspänningsintrång.

Använda kapacitiv strömförsörjning

När jag studerade kapacitiva strömförsörjningar djupt kunde jag dra några viktiga saker angående dessa konfigurationer:

Kapacitiva strömförsörjningar är ungefär som solpaneler som fungerar effektivt vid maximal effektpunkt när de drivs med sina öppna kretsspänningar, annars går de aktuella specifikationerna från dessa enheter med kraftiga förluster och ger mycket ineffektiva resultat.

Med enkla ord, om vi önskar skaffa höga strömutgångar från en kapacitiv strömförsörjning efter behag, måste kretsen drivas med en belastning som har ett spänningskrav som är lika med systemets maximala uteffekt.

Till exempel med en 220V-ingång, skulle en kapacitiv strömförsörjning efter korrigering producera en utgång på cirka 310V DC, så varje belastning som tilldelats en 310V-klassning kunde drivas med full effektivitet och vid vilken strömnivå som helst beroende på kravet på belastningen.

Om ovannämnda villkor är uppfyllt, hanterar det också det aktuella startproblemet, eftersom belastningen är specificerad vid 310V, har ett inträde med full ingångsspänning nu ingen effekt på belastningen och belastningen förblir säker även under plötslig påkoppling av kretsen.

Analys av designen

I den föreslagna 100-watt-LED-lampan använder vi samma teknik som diskuteras i ovanstående avsnitt.

Som diskuterat, om ingången är 220V, måste belastningen klassas till 310V.

Med 1 watt 350mA standard-lysdioder betyder det att man lägger till 310 / 3,3 = 93 lysdioder i serie, det är nära 100 nos.

En enda 1uF / 400V kondensator producerar cirka 60mA ström vid ovan angivna 310V DC, därför för att uppnå de erforderliga 350mA måste fler sådana kondensatorer läggas till parallellt, för att vara exakt totalt 350/60 = 5 kondensatorer, det kan också vara en enda 5uF / 400V men bör vara en icke-polär typ.

En NTC-termistor kan läggas till för extra säkerhet , även om det kanske inte är kritiskt nödvändigt.

På liknande sätt kan ett motstånd också inkluderas för att ge extra säkerhet från fluktuerande spänningsförhållanden.

Motståndsvärdet kan beräknas ungefär som R = Us - VFd / I = 310-306 / .35 = 10 ohm, 1 watt

För en 120V-ingång skulle ovanstående specifikationer helt enkelt behöva halveras, det vill säga att använda 47nos lysdioder istället för 93, och för kondensatorn skulle det vara tillräckligt med 5uF / 200V.

Kretsschema

Ovanstående diagram kan dessutom skyddas från spänningar för kraftig inbrottsström och nätfluktuationer genom att lägga till 10 ohm begränsningsmotstånd och en zenerdiod, som visas nedan.

Här bör zenerdiodens värde vara 310V, 2 watt

Förbättrad design med strömstyrning

Följande krets är en idiotsäker kretsdesign som aldrig tillåter att lysdioderna stöter på ett stressande tillstånd. Den mosfet och den tillhörande strömkontrollen säkerställer 100% konstant spänning och konstant ström för den anslutna LED-lampkedjan.

Antalet lysdioder i kedjan kan justeras enligt vald spänning, eller omvänt kan spänningen justeras enligt det valda antalet lysdioder i kedjan.