Circuit de pilote de LED Hi-Watt bon marché protégé contre les surtensions

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L'augmentation du nombre de plaintes des lecteurs concernant la combustion de LED associées à mon ancien sans transformateur publié Circuit de commande de LED 1 watt , m'a obligé à résoudre le problème une fois pour toutes. La section d'alimentation du circuit discutée ici reste exactement identique à la configuration précédente, à l'exception de l'inclusion de la `` fonction de délai de mise en marche '' qui a été exclusivement conçue par moi et ajoutée au circuit pour résoudre le problème de la combustion des LED (espérons-le).

Suppression des surtensions de pointe dans les blocs d'alimentation capacitifs

Les plaintes que je continuais à recevoir étaient sans aucun doute à cause de la surtension initiale de mise en marche qui continuait à détruire les LED de 1 watt connectées à la sortie du circuit.



Le problème ci-dessus est assez courant avec tous les types d'alimentations capacitives, et les problèmes ont créé beaucoup de mauvaise réputation pour ces types d'alimentations.

Par conséquent, normalement, de nombreux amateurs et même des ingénieurs optent pour des condensateurs de plus faible valeur craignant la conséquence ci-dessus dans le cas où des condensateurs de plus grande valeur sont inclus.



Cependant, pour autant que je pense, les alimentations capacitives sans transformateur sont de superbes circuits d'adaptateur CA / CC peu coûteux et compacts qui nécessitent peu d'effort de construction.

Si la surtension de l'interrupteur ON est traitée de manière appropriée, ces circuits deviendraient impeccables et pourraient être utilisés sans craindre d'endommager la charge de sortie, en particulier une LED.

Comment Surge est développé

Pendant la mise en marche, le condensateur agit comme un court-circuit pendant quelques microsecondes jusqu'à ce qu'il soit chargé et alors seulement il introduit la réactance requise dans le circuit connecté afin que la quantité appropriée de courant n'atteigne que le circuit.

Cependant, la condition initiale de quelques micro secondes à travers le condensateur inflige une énorme surtension au circuit vulnérable connecté et est parfois suffisante pour détruire la charge accompagnée.

La situation ci-dessus peut être vérifiée efficacement si la charge connectée est empêchée de répondre au choc d'allumage initial, ou en d'autres termes, nous pouvons éliminer la surtension initiale en maintenant la charge éteinte jusqu'à ce que la période de sécurité soit atteinte.

Utilisation d'une fonction de retard

Cela peut être très facilement réalisé en ajoutant une fonction de retard au circuit. Et c'est exactement ce que j'ai inclus dans ce circuit de pilote de LED haute puissance protégé contre les surtensions.

La figure montre comme d'habitude un condensateur d'entrée, suivi d'un redresseur en pont, jusqu'à ce qu'ici, tout soit alimentation capacitive assez commune.

L'étage suivant qui comprend les deux résistances de 10 K, deux condensateurs, le transistor et la diode Zener forment les parties de l'important circuit de temporisation.

Lorsque l'alimentation est allumée, les deux résistances et les condensateurs empêchent le transistor de conduire jusqu'à ce que les deux condensateurs soient complètement chargés et permettent à la tension de polarisation d'atteindre la base du transistor, éclairant la LED connectée après un délai d'environ 2 secondes.

Le zener est également chargé de prolonger le délai de deux secondes.

La diode 1N4007 à travers l'une des résistances rhe 10K et la résistance de 100 K à travers l'un des condensateurs 470uF aident les condensateurs à se décharger librement une fois que l'alimentation est coupée afin que le cycle puisse répéter l'application de la protection contre les surtensions en action à chaque occasion.

Un plus grand nombre de LED peut être connecté en série pour augmenter la puissance de sortie, mais le nombre ne doit pas dépasser 25 nos.

Schéma

MISE À JOUR: Une conception plus avancée est discutée dans ce Circuit d'alimentation sans transformateur sans transformateur contrôlé par passage à zéro

Les vidéos ci-dessous montrent les LED qui s'allument après environ une seconde sur l'interrupteur d'alimentation.

Plaintes des lecteurs (les résistances brûlent, le transistor devient chaud)

Le concept ci-dessus a fière allure, mais ne fonctionne probablement pas bien avec l'alimentation à condensateur haute tension proposée.

Le circuit doit faire l'objet de nombreuses recherches avant de devenir complètement exempt de problèmes.

Les résistances dans le circuit ci-dessus sont incapables de résister à des exigences de courant élevées, il en va de même pour le transistor qui devient également très chaud dans le processus.

Enfin, nous pouvons dire qu'à moins que le concept ci-dessus ne soit soigneusement étudié et rendu compatible avec une alimentation capacitive sans transformateur, le circuit ne peut pas être mis en pratique.

Une idée beaucoup plus solide et sûre

Même si le concept ci-dessus n'a pas fonctionné, cela ne signifie pas que les alimentations capacitives haute tension sont complètement désespérées.

Il existe une nouvelle façon de résoudre les problèmes de surtension et de rendre le circuit à l'épreuve des pannes.

C'est en utilisant de nombreuses diodes 1N4007 en série à la sortie ou en parallèle aux LEds connectés.

Jetons un coup d'œil au circuit:

Le circuit ci-dessus n'a pas encore été testé pendant de nombreux mois, donc ce sont encore les premiers jours, mais je ne pense pas que la surtension du condensateur sera suffisamment élevée pour faire exploser les diodes de 300 V, 1 ampère.

Si les diodes restent sûres, les LED le seront également.

Plus de diodes peuvent être mises en série pour recevoir plus de LED.

Utilisation d'un Power Mosfet

La première tentative de circuit qui semblait elle-même vulnérable aux causalités de surtension peut être efficacement corrigée en remplaçant le BJT de puissance par un mosfet de 1 ampère comme indiqué dans le schéma suivant.
Le mosfet étant un dispositif commandé en tension, ici le courant de grille devient immatériel et donc une résistance de haute valeur 1M fonctionne parfaitement, la valeur élevée garantit que la résistance ne chauffe pas ou ne brûle pas lors de la mise sous tension initiale. Il facilite également l'utilisation d'un condensateur de valeur relativement faible pour la fonction de suppression de surtension ON de retard requis.

Une petite enquête a révélé que le transistor haute tension dans le premier diagramme n'est en fait pas nécessaire, mais peut plutôt être remplacé par un transistor Darlington TIP122 à courant élevé, comme indiqué dans le diagramme suivant.

La surtension du condensateur devient inefficace contre les spécifications de courant élevé du transistor et des LED et aucun dommage ne leur est causé, en fait, elle force la haute tension à chuter aux limites de sécurité admissibles spécifiées des LED et du transistor.

Le TIP122 permet également l'utilisation d'une résistance de base de haute valeur garantissant ainsi qu'il ne chauffe pas ou ne se détache pas au cours du temps, il permet également l'inclusion d'un condensateur de faible valeur à la base du transistor pour la mise en œuvre du effet d'activation retardé requis.

Utilisation d'un Power BJT

La conception ci-dessus s'améliore encore en termes de sécurité et de suppression des surtensions lorsqu'elle est utilisée dans un mode de collecteur commun, comme indiqué ci-dessous:




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