Verwenden von Wechselstrom mit LEDs (Teil 1) - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:22

Vor kurzem bin ich auf einen hochwertigen Transformator gestoßen, der für unter 1,00 US-Dollar verkauft wird. Der Grund, warum sie so günstig waren, war die Tatsache, dass ihr Ausgang nur Wechselstrom war, während die meisten Verbraucherprodukte gut gefilterten Gleichstrom erforderten.

Dieses Instructable ist mit dem Ziel zusammengestellt, AC-Transformatoren mit LEDs ohne Dioden und Kondensatoren arbeiten zu lassen. Ich werde hier genug Mathematik zeigen, damit das Konzept auf die meisten anderen Nur-Wechselstrom-Transformatoren anwendbar ist. Interessanterweise sind viele Black&Decker Dust-Buster-Transformatoren nur Wechselstrom und sie eignen sich gut für die Umwandlung, da viele nur die Hälfte der Leistung (Einweggleichrichtung) verwenden.

Schritt 1: Arbeiten mit den Zahlen

Dieser Transformator wurde für viele schnurlose Telefone von AT&T entwickelt, ist für 110 V/60 Hz ausgelegt und hat einen Ausgang von 10 V AC 500 mA.

Zuerst müssen wir uns bewusst sein, dass die 10-V-Bewertung als RMS-Spannung bekannt ist und die effektive durchschnittliche Leistung der Sinuswelle ist. Die maximale Spannung, der wir unsere LEDs aussetzen werden, liegt etwa 1,4 mal höher. Wir können dies demonstrieren, indem wir unseren Transformator anschließen und einige Messungen vornehmen. Das zweite Bild zeigt 10,8 VAC, das ist der unbelastete Ausgang des Transformators. Wir sollten also eine Spitzenspannung von 1,4 x Vrms oder 15,3 V erwarten. Als nächstes fügen wir eine einfache Diode mit einem Glättungskondensator hinzu und messen die Spannung daran: 14,5 VDC. Diese Zahl ist etwa 0,8 V weniger als unsere Berechnungen, da die Diode einen Spannungsverlust von 0,8 V hat % der Leistung für eine 3,2 V LED. Wir werden also 15,3 Volt als Grundlage für unsere Berechnungen verwenden.

Schritt 2: Licht bekommen

Wir wissen, dass die meisten weißen und blauen (und UV) LEDs zwischen 3 und 3,6 Volt liegen. Indem wir also unsere PEAK-Spannung durch eine durchschnittliche LED-Spannung teilen, erhalten wir eine Vorstellung von der Anzahl der LEDs, die unser Transformator unterstützen kann: 15,3 / 3,3 = 4,6, die wir auf 5 aufrunden, was etwa 3,1 V pro Licht ergibt. Aber denken Sie daran, dass AC einen identischen NEGATIVEN Zyklus hat! Das bedeutet, dass wir eine Spiegelschaltung hinzufügen können, die mit abwechselnden Phasen arbeitet. Der Vorteil der Verwendung von Spannungen zum Starten unserer Berechnungen besteht darin, dass der Strom innerhalb sicherer Grenzen bleibt, solange wir bei ähnlichen LEDs bleiben und ihre Betriebsspannungen einhalten. Durch Anpassen der Anzahl der verwendeten LEDs können wir die meisten AC-Transformatorausgänge verarbeiten. Eine schnelle Überprüfung der Spannung zeigt nun, dass sie immer noch bei 10,8 VAC liegt. Unsere LEDs verbrauchen nur einen winzigen Teil (4%) der 500 mA Kapazität des Transformators, der… Wir können die Lichtleistung bis zu 15-fach vervielfachen, indem wir einfach Ketten von 10-LEDs hinzufügen, die in der gleichen Weise über die Versorgung angeordnet sind! Stellen Sie sich vor, Sie betreiben 150 LEDs in einer riesigen Anordnung mit einem winzigen Transformator. Einfacher Direktantrieb pur.

Schritt 3: Die Fallstricke

Eine Absicherung ist, dass wir die Ansteuerung unserer LEDs auf ein sehr sicheres Niveau begrenzt haben – sie wird nur einmal pro Zyklus seine Nennspitze erreichen. Tatsächlich ist sie vollständig ausgeschaltet, wenn die gegenüberliegende Kette leuchtet. Wir können also von dieser Anordnung eine extreme Langlebigkeit erwarten.

Die Tatsache, dass jede Kette für die Hälfte der Zeit ausgeschaltet ist, bedeutet ein gewisses Flimmern, das Sie auf den Fotos unten sehen können, die mit einer hohen Verschlusszeit aufgenommen wurden. Durch das abwechselnde Ein- und Ausschalten von Reihen wird der Effekt minimiert und ist nicht schlimmer als bei der Verwendung von Leuchtstofflampen.

Schritt 4: Einige Variationen

Manchmal können Sie nicht die richtige Anzahl von 3,5-V-LEDs für Ihre Anforderungen erhalten. Dann können Sie "schummeln", indem Sie in jeder Kette eine gelbe LED ersetzen - sie arbeiten mit etwa 2,4 Volt, sodass Sie Ihre Zahlen ein wenig verfälschen können.

Und zu diesen Staubjägern - wenn Sie unsere Methode auf ihre Wandwarzen anwenden, WÄHREND das Gerät aufgeladen wird, werden Sie möglicherweise feststellen, dass eine LED-Kette nie aufleuchtet - das liegt daran, dass sie nur die Hälfte ihres Stromkreises zum Aufladen des Geräts verwenden. Denken Sie daran, die ANDERE Hälfte des Zyklus für LEDs als freie Leistung zu verwenden. Sie können diese Methode auch für Gleichstromversorgungen anpassen - messen Sie jedoch immer zuerst die tatsächliche Leistung! Kommerzielle Einheiten sind notorisch schlecht für das Erfinden von Zahlen.

Schritt 5: Recapping

Um herauszufinden, was ein Transformator unterstützen kann: Messen Sie seine Leistung: - Wenn es sich um Wechselstrom handelt, verwenden Sie die V-AC-Skala auf Ihrem Multimeter und multiplizieren Sie die Ergebnisse mit 1,4, um V-Spitze zu erhalten - Wenn es sich um Gleichstrom handelt, verwenden Sie die V-DC-Skala liest V-Spitze aus. Die Anzahl der unterstützten weißen (oder blauen) LEDs ist: - Vpeak / 3,3 und aufrunden auf die nächste ganze Zahl. (zB 4,2 ist 5) (Verwenden Sie V-Peak / 2 für rote, orange und gelbe LEDs) Dies ist die Anzahl der LEDs, die Sie in Reihe schalten können, um den Transformator sicher zu betreiben. Für Wechselstromkreise müssen Sie eine andere duplizieren Kette in der entgegengesetzten Polarität. LEDs können jeden Strom haben, solange sie alle gleich sind und der Transformator den Strom (A oder mA) hat, um ihn zu unterstützen. Hinweis: AC-Transformatoren können auch eine VA-Zahl anstelle von Ampere haben - Teilen Sie diese Zahl einfach durch die Volt, um Ampere zu erhalten. - Ende von Teil 1 - (Fortsetzung hier)