استخدام التيار المتردد مع المصابيح (الجزء 1): 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

صادفت مؤخرًا محولًا عالي الجودة يباع بأقل من 1.00 دولار. كان السبب في كونها غير مكلفة للغاية هو حقيقة أن إنتاجها كان AC فقط ، في حين أن معظم المنتجات الاستهلاكية تتطلب تيارًا مباشرًا مصفى جيدًا.

تم وضع Instructable بهدف جعل محولات التيار المتردد تعمل مع مصابيح LED بدون ثنائيات ومكثفات. سأعرض عددًا كافيًا من الرياضيات هنا ، لذا فإن المفهوم قابل للتطبيق على معظم محولات التيار المتردد الأخرى. ومن المثير للاهتمام ، أن العديد من محولات Black & Decker Dust-Buster هي محولات AC فقط ، وهي مناسبة تمامًا للتحويل ، نظرًا لأن العديد منها لا يستخدم سوى 1/2 الناتج (تصحيح نصف الموجة) فقط.

الخطوة 1: العمل على الأرقام

تم تصنيع محول الموضوع للعديد من هواتف AT&T اللاسلكية ، وهو مصنف لـ 110 فولت / 60 هرتز وله خرج 10VAC 500mA.

أولاً ، يجب أن ندرك أن تصنيف 10V يُعرف باسم جهد RMS ، وهو متوسط القوة الفعالة للموجة الجيبية. إن الجهد الأقصى ، الذي سنخضع له مصابيح LED الخاصة بنا ، أعلى بحوالي 1.4 مرة. يمكننا إثبات ذلك عن طريق توصيل المحول الخاص بنا وأخذ بعض القياسات. تُظهر الصورة الثانية 10.8 VAC ، وهو الناتج غير المحمل للمحول. لذلك يجب أن نتوقع ذروة جهد 1.4 x Vrms أو 15.3v ثم نضيف الصمام الثنائي البسيط بمكثف تنعيم ونقيس الجهد عبره: 14.5VDC. هذا الرقم أقل بحوالي 0.8 فولت من حساباتنا لأن الصمام الثنائي لديه خسارة في الجهد عبره تبلغ.8 فولت وهذا أحد الأسباب التي تجعلنا نحاول تجنب الثنائيات لأن كل واحد يفقد بطبيعته (كحرارة) القليل من الطاقة -.8 فولت هو 25 ٪ من الطاقة لمصباح LED 3.2 فولت. إذن ، سنستخدم 15.3 فولت كأساس لحساباتنا.

الخطوة الثانية: الحصول على الضوء

نحن نعلم أن معظم المصابيح البيضاء والزرقاء (والأشعة فوق البنفسجية) تتراوح بين 3 و 3.6 فولت. لذلك من خلال قسمة جهد الذروة الخاص بنا على متوسط جهد LED ، نحصل على فكرة عن عدد مصابيح LED التي يمكن لمحولنا دعمها: 15.3 / 3.3 = 4.6 ، والتي نقربها إلى 5 ، مما يعطي حوالي 3.1 فولت لكل ضوء. لكن تذكر أن التيار المتردد لديه دورة سلبية متطابقة! مما يعني أنه يمكننا إضافة دائرة مرآة تعمل على مراحل بديلة ، وتتمثل ميزة استخدام الفولتية لبدء حساباتنا في أنه طالما بقينا مع مصابيح LED متشابهة ، ونبقى ضمن الفولتية التشغيلية ، فإن التيار سيبقى ضمن حدود آمنة. لذلك ، من خلال ضبط عدد مصابيح LED المستخدمة ، يمكننا التعامل مع معظم مخرجات محولات التيار المتردد ، والآن يظهر فحص سريع للجهد أنه لا يزال عند 10.8 فولت تيار متردد. تستخدم مصابيح LED الخاصة بنا جزءًا صغيرًا (4٪) من سعة 500 مللي أمبير للمحول الذي … يمكننا مضاعفة خرج الضوء حتى 15 مرة فقط عن طريق إضافة سلاسل من 10-LEDs مرتبة بنفس الطريقة عبر التوريد! تخيل تشغيل 150 مصباح LED في مجموعة واسعة من محول صغير واحد. محرك مباشر بسيط نقي على طول الطريق.

الخطوة 3: المزالق

تتمثل إحدى الضمانات في أننا حددنا محرك الأقراص بمصابيح LED الخاصة بنا إلى مستوى آمن للغاية - لن يصل إلا إلى ذروته المقدرة مرة واحدة في كل دورة. في الواقع ، سيتم إيقاف تشغيله تمامًا عند إضاءة السلسلة المقابلة. لذلك يمكننا أن نتوقع طول العمر من هذا الترتيب.

حقيقة أن كل سلسلة متوقفة عن نصف الوقت يعني أنه سيكون هناك بعض الوميض ، والذي يمكنك رؤيته في الصور أدناه ، تم التقاطها بسرعة غالق عالية. بالتناوب بين الصفوف وإيقافها ، يتم تقليل التأثير إلى الحد الأدنى ، وليس أسوأ من استخدام الإضاءة الفلورية.

الخطوة 4: بعض الاختلافات

في بعض الأحيان ، لا يمكنك الحصول على العدد الصحيح لمصابيح LED مقاس 3.5 فولت لما تحتاجه. ثم يمكنك "الغش" عن طريق استبدال مصباح LED الكهرماني في كل سلسلة - تعمل حوالي 2.4 فولت ، مما يسمح لك بتضليل أرقامك قليلاً.

وحول أجهزة إزالة الغبار - إذا قمت بتطبيق طريقتنا على ثآليل الحائط الخاصة بهم أثناء شحن الوحدة ، فقد تجد أن سلسلة واحدة من مصابيح LED لا تضيء أبدًا - هذا لأنهم يستخدمون نصف دائرتهم فقط لشحن الوحدة. فكر في استخدام النصف الآخر من الدورة لمصابيح LED كطاقة مجانية. يمكنك أيضًا تكييف هذه الطريقة مع إمدادات التيار المستمر - ولكن تأكد دائمًا من قياس الناتج الفعلي أولاً! الوحدات التجارية سيئة السمعة في تكوين الأرقام.

الخطوة 5: الخلاصة

لذلك ، لمعرفة ما يمكن أن يدعمه المحول: قم بقياس ناتجه: - إذا كان التيار المتردد ، فاستخدم مقياس V-AC على جهاز القياس المتعدد ، واضرب النتائج في 1.4 للحصول على ذروة V - إذا كان التيار المستمر ، فاستخدم يقرأ مقياس V-DC ذروة V. عدد المصابيح البيضاء (أو الزرقاء) التي يمكن أن يدعمها هو: - Vpeak / 3.3 وتقريبه إلى العدد الصحيح التالي. (على سبيل المثال ، 4.2 تساوي 5) (استخدم V-الذروة / 2 لمصابيح LED باللون الأحمر والبرتقالي والأصفر) هذا هو عدد مصابيح LED التي يمكنك وضعها في سلسلة لتشغيل المحول بأمان. بالنسبة لدارات التيار المتردد ، ستحتاج إلى تكرار أخرى سلسلة في القطبية المعاكسة ، يمكن أن تكون المصابيح أي تيار ، طالما أنها كلها متشابهة ، والمحول لديه التيار (A أو mA) لدعمه. ملاحظة: يمكن أن يكون لمحولات التيار المتردد أيضًا تصنيف VA بدلاً من أمبير - فقط قسّم هذا الرقم على الفولت للحصول على أمبير. - نهاية الجزء 1 - (تابع هنا)