استخدام التيار المتردد مع المصابيح (الجزء 3) - الضوء الكبير: 6 خطوات

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

عند استخدام التيار المتردد مع مصابيح LED ، الجزء 1 والجزء 2 ، نظرنا في طرق لتكييف طاقة التيار المتردد مع مصابيح LED دون التحويل المعتاد إلى تيار مستمر نقي أولاً. هنا ، في الجزء 3 ، نجمع ما تعلمناه من قبل لتصميم مصباح LED يعمل مباشرة من التيار المتردد. تحذير: أنابيب التيار المتردد هي مئات الفولتات ، ومن المحتمل أن تكون مميتة. يرجى اتخاذ جميع الاحتياطات اللازمة قبل البدء في العمل معها!

الخطوة 1: المحولات بدون محول

عندما قمنا بتوصيل مصابيح LED بمحولات التيار المتردد ، كان الحساب الذي استخدمناه هو: Vac / 3.3 لإعطائنا عدد مصابيح LED التي نحتاجها لنكون قادرين على التعامل بشكل صحيح مع الطاقة دون مقاومات إضافية وأجزاء أخرى. أنابيب التيار المتردد؟ في بعض النواحي يكون الأمر أبسط - يمكن أن يختلف الجهد من المحولات بشكل كبير مع الحمل الذي نضعه عليها ، في حين أن أنابيب التيار المتردد تكون أكثر استقرارًا ، إذا استخدمنا معيار 110 فولت في الولايات المتحدة ، فإننا نحسب أولاً ذروة الجهد ، 1.4 * 110 = 156 ويمكننا العثور على عدد المصابيح التي يمكن أن تدعمها: 156 / 3.3 = 47 مصباحًا ، فهل هذا يعني أنه إذا وضعنا 47 مصباح LED في السلسلة ، يمكننا تشغيل السلسلة بالكامل مباشرة من مقبس تيار متردد 110 فولت؟ الإجابة هي نعم ! طالما أننا نحافظ على الجهد عبر كل LED عند 3.5 فولت أو أقل ، فسوف يعمل في حدوده. لكن بعد ذلك ، دعونا لا ننسى أنه لكل دورة موجبة ، هناك دورة سلبية! هذا يعني أننا بحاجة إلى دائرة مرآة كما في (1) ، واو ، هذا عدد هائل من المصابيح ، ومع ذلك ، إذا أضفنا صمامًا ثنائيًا مانعًا كما هو الحال في الدائرة (2) ، فيمكننا تشغيل دائرتنا بأمان. 1N4003 قادر على التعامل مع 200 فولت ، لذا فهو جيد بالنسبة لقوة الولايات المتحدة. بالنسبة لدول الاتحاد الأوروبي ، الرقم السحري هو 103 LED (مزدوج إذا كنت تريد استخدام كلتا الدورتين) والصمام الثنائي لـ ckt (2) يجب أن يكون 1N4004 أو أفضل.

الخطوة 2: دفع المغلف

تذكر أنه نظرًا لأننا نستخدم الصمام الثنائي لمنع نصف دورتنا ، فإن المصابيح الموجودة في الدائرة (2) تعمل فقط 1/2 مرة. كيف يمكننا أن نجعلها تضيء للنصف الآخر أيضًا؟

مع جزء بسيط يسمى مقوم الجسر ، يمكن أن يحدث هذا. هذا الجهاز في الواقع عبارة عن 4 صمامات ثنائية متصلة بطريقة متقاطعة لجعل كلتا الدورتين تسير في نفس الاتجاه. ستعرف المراوح الإلكترونية هذا كجزء من دائرة "تصحيح الموجة الكاملة" (على عكس نصف الموجة). مع هذه الإضافة ، سيتم تشغيل مصابيح LED الخاصة بنا مرتين في كثير من الأحيان وسنحصل على ضعف الضوء منها.

الخطوة الثالثة: بناء الوقت

لذلك ، يمكننا أن نبدأ في بنائنا لدائرة بسيطة تعمل بنظام LED بالكامل + دائرة جسرية لتشغيل التيار الكهربائي بجهد 110 فولت.

سوف تحتاج إلى: الكثير من المصابيح البيضاء - بطبيعة الحال! واختبرهم جميعًا! سلك خط التيار المتردد Perfboard 1N4003 الصمام الثنائي أو مقوم الجسر 200 فولت الصورة الأولى هي شكل دائري عند الانتهاء. ستلاحظ العيون السريعة أن هناك 42 مصباحًا فقط على اللوحة. نظرًا للحاجة إلى استيعاب الجسر الموجود على السبورة ، وبسبب الطبيعة المستقرة نسبيًا لشبكاتنا الرئيسية ، يمكننا تشغيل مصابيحنا أكثر من 20 مللي أمبير. يحتوي Bridge على 4 خيوط: 2 تم وضع علامة (~) ، و (+) موجبة و (-) سلبية. (~) يذهبون إلى التيار المتردد. ابدأ بتوصيل Bridge (+) بالسلك الأطول (+) لمصباح LED الأول ، ثم خذ السبق القصير إلى الصدارة الطويلة لمصباح LED التالي. قم بإجراء فحص صف واحد ومزدوج وثلاثي قبل اللحام! اعمل في طريقك لأسفل ، دائمًا الاتصال أقصر إلى أطول. لدي صور إضافية أدناه توضح مراحل الإنجاز المختلفة. اطبعها لمساعدتك في القيام بالأسلاك.

الخطوة 4: ها

وهناك ضوء! بسبب الطبيعة الخطرة للمكونات عند توصيلها ، قمت بتغطية لوحة الدائرة بطبقة ثلاثية من ورق البرشمان ، والتي لها قيمة عازلة جيدة ، ويمكن أن تتحمل أكثر من 400 درجة فهرنهايت من الحرارة. ثم قمت بتثبيت اللوحة على غطاء حاوية الإخراج ، باستخدام فاصل رغوي من مغزل DVD ، مع فتحة لسلك الطاقة. ناتج الضوء يعادل لمبة بلورية 40 وات ، لكن الحاوية بالكاد دافئة. تذكر: افصل الدائرة دائمًا قبل لمس أي أجزاء مكشوفة. أيضًا ، ستعمل مصابيح LED بالقرب من تيارها المقدر ، مما قد يعني درجات حرارة تصل إلى 85 درجة مئوية على أسطحها.

الخطوة 5: الاختلافات

شديد السطوع يمكنك الجمع بين الدائرتين (2) و (3) لإعطاء الضوء مفتاح Hi / Lo. في Hi ، يقوم المفتاح بإغلاق الصمام الثنائي بحيث يعمل في وضع الموجة الكاملة كما في (3). يسمح فتح المفتاح فقط للتيار بالتدفق نصف الوقت ، تمامًا مثل (2). Ozzies and Brits: يمكنك أيضًا استخدام دوائر LED 42/47 - فقط قم بدمج النسخة الأمريكية (.4uF و 1K-ohm) الدائرة المقدمة جزئيًا 2 ويمكنك أيضًا أن تصنع مصباحًا رئيسيًا للتيار المتردد بـ 42 مصباحًا فقط! أو تحقق من العمليات الحسابية في الخطوة التالية: نعم ، ضوءنا `` الكبير '' مقتصد للغاية - يعمل من التيار الكهربائي بجهد 110 فولت ، ولا يكاد يستهلك 3 واط. تعرف على المزيد من الطرق لإضاءة منزلك باستخدام مصابيح LED مطفأة A / أنابيب C هنا!

الخطوة 6: طحن الأرقام

فيما يلي ملخص للحسابات المستخدمة لهذا المشروع: لتشغيل مصابيح LED البيضاء (الجهد الاسمي 3.3 فولت) بأمان خارج التيار المتردد دون استخدام أي تنظيم (بخلاف جسر الصمام الثنائي) ، يكون الرقم السحري هو: Vac * 1.4 / 3.3. وهو الحد الأدنى لعدد مصابيح LED في السلسلة التي ستنفد عن التيار المتردد دون تجاوز نطاق التشغيل "المريح". يمكن أن يكون اختيار مصابيح LED 20 مللي أمبير أو أعلى - AS LONG AS كلها من نفس النوع ومتصلة في سلسلة. إذا كنت تستخدم العدد الكامل من مصابيح LED المحسوبة أعلاه ، فهذا كل ما تحتاجه ، ولكن للترتيبات باستخدام عدد أقل من مصابيح LED (ولكن ما لا يقل عن 30) ، نحن بحاجة إلى إضافة تركيبة RC إسقاط الجهد. R هو دائمًا مقاوم 1K ، 1Watt ، بينما يتم حساب قيمة C على النحو التالي: Vpk = Vac * 1.4Vdd = N * 3.3 ، حيث N هو عدد مصابيح LED البيضاء التي نرغب في استخدامها في السلسلة. قيمة = 0.02 ، التيار نريد لمصابيح LED الخاصة بنا. C = 1 / (2 * pi * f * (Vpk-Vdd) / Iled) ، حيث f هو تردد التيار الكهربائي ، ولكن يمكنك تبسيطه إلى: (58 / (Vpk-Vdd)) في ميكرو فاراد (uF) ، ويجب أن يتراوح بين.1 و.5 uF. تأكد من أنه مكثف غير قطبي. هام: يجب تصنيف الأجزاء لـ Vpk على الأقل ، والتيار الكافي للتعامل مع Iled.