投稿では、多数のLEDを直列に使用し、容量性電源回路を介してそれらに電力を供給する3つの単純なLED電球を作成する方法について詳しく説明しています。
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安価なLED電球の分野で多くの研究を行った後、高価なSMPSトポロジーを使用せずに、LEDシリーズのフェイルプルーフの安全性を保証するユニバーサルで安価で信頼性の高い回路をようやく思いつくことができました。完成したデザインは次のとおりです。
スワガタムが開発したユニバーサルデザイン
LEDシリーズストリングの前方降下の合計に応じて出力を設定するには、ポットを調整する必要があります。
つまり、LEDシリーズの合計電圧が3.3V x 50nos = 165Vの場合、ポットを調整してこの出力レベルを取得し、LEDストリングに接続します。
これにより、LEDが完全な明るさで、完全な過電圧および過電流またはサージ突入電流保護で瞬時に点灯します。
R2は、次の式を使用して計算できます。 0.6 /最大LED電流制限
LEDを使用する理由
- LEDは、今日、照明や照明に関係する可能性のあるすべてのものに、非常に大きな規模で組み込まれています。
- 白色LEDは、そのミニサイズ、劇的な照明機能、および消費電力による高効率により、特に非常に人気があります。以前の投稿の1つで、超シンプルなLEDチューブライト回路の作り方について説明しました。ここでは、コンセプトは非常に似ていますが、製品の仕様が少し異なります。
- ここでは、簡単なLED電球の回路図の作成について説明します。「電球」という言葉は、ユニットの形状と取り付け秒数が通常の白熱電球と似ていることを意味しますが、実際には「電球には、円筒形のハウジングの上に列をなして取り付けられた個別のLEDが含まれます。
- 円筒形のハウジングにより、生成された照明が360度全体に適切かつ均等に分散されるため、建物全体が均等に照明されます。下の画像は、提案されたハウジングの上にLEDを取り付ける方法を説明しています。
ここで説明するLED電球の回路は非常に簡単に作成でき、回路は非常に信頼性が高く、長持ちします。
回路に含まれる適度にスマートなサージ保護機能により、すべての電源オンサージからユニットを理想的にシールドします。
回路の機能
- この図は、長いLEDチェーンを形成するために前後に接続された単一の長い一連のLEDを示しています。
- 正確には、直列に接続された基本的に40個のLEDが使用されていることがわかります。実際には、220V入力の場合、おそらく直列に約90個のLEDを組み込むことができ、120V入力の場合は約45個で十分です。
- これらの数値は、整流された310V DC（220V ACから）をLEDの順方向電圧で割ることによって得られます。
- したがって、310 / 3.3 = 93の数値であり、120V入力の場合、150 / 3.3 = 45の数値として計算されます。これらの数値より下のLEDの数を減らし続けると、スイッチオンサージのリスクが比例して増加し、逆もまた同様であることを忘れないでください。
- このアレイに電力を供給するために使用される電源回路は、高電圧コンデンサから得られます。そのリアクタンス値は、回路に適した低電流に高電流入力を降圧するように最適化されています。
- 正電源の2つの抵抗と1つのコンデンサは、電圧変動時の初期電源ONサージやその他の変動を抑制するために配置されています。実際、実際のサージ補正は、ブリッジの後に（R2とR3の間で）導入されたC2によって行われます。
- すべての瞬間的な電圧サージはこのコンデンサによって効果的に沈められ、回路の次の段階で統合されたLEDにクリーンで安全な電圧を提供します。
注意：以下に示す回路はAC電源から絶縁されていないため、電源を入れた状態で触れると非常に危険です。
回路図＃1
パーツリスト
- R1 = 1M1 / 4ワット
- R2、R3 = 100オーム1ワット、
- C1 = 474 / 400Vまたは0.5uF / 400V PPC
- C2、C3 = 4.7uF / 250V
- D1 --- D4 = 1N4007
- すべてのLED =白色5mm麦わら帽子タイプ入力= 220 / 120Vメイン...
上記の設計には本物のサージ保護機能がないため、長期的には深刻な損傷を受ける可能性があります。あらゆる種類の設計を保護および保証するためです。 サージとトランジェント
次の図に示すように、供給ラインの両端にツェナーダイオードを追加することで、上記のLEDランプ回路のLEDを保護し、その寿命を延ばすことができます。
示されているツェナー値は310V / 2ワットであり、LEDライトに約93〜96VのLEDが含まれている場合に適しています。その他のLEDストリングの数が少ない場合は、LEDストリングの順方向電圧の合計計算に従ってツェナー値を単純に減らします。
たとえば、50個のLEDストリングを使用する場合、50に各LEDの順方向降下を3.3 Vで乗算すると、50 x 3.3 = 165Vになります。したがって、170Vツェナーは、あらゆる種類の電圧サージや変動からLEDを十分に保護します。 ...等々
108個のLEDを使用したLED回路回路を示すビデオクリップ（2つの54個のLEDシリーズストリングが並列に接続されています）
1ワットのLEDとコンデンサを使用した高ワットのLED電球
シンプルな高出力LED電球は、3個または4個の1ワットLEDを直列に使用して構築できますが、LEDは30％の容量でしか動作しませんが、以下に示すように、通常の20mA / 5mmLEDと比較して驚くほど高い照明になります。 。
さらに、LEDは実際の容量の30％でしか動作しないため、LED用のヒートシンクは必要ありません。
同様に、上記の設計で90個の1ワットLEDを結合することにより、25ワットの高さの明るく高効率の電球を実現できます。
90個のLEDから25ワットを得るのは「非効率的」だと思うかもしれませんが、実際はそうではありません。
これらの1ワットLEDの90noは、70％少ない電流で動作し、したがってストレスレベルがゼロであるため、ほぼ永久に持続します。
次に、これらはヒートシンクなしで快適に動作するため、設計全体を非常にコンパクトなユニットに構成できます。
ヒートシンクがないということは、建設にかかる労力と時間が最小限であることも意味します。したがって、これらすべての利点により、最終的にこの25ワットのLEDは、従来のアプローチよりも効率的で費用効果が高くなります。
回路図＃2
サージ制御電圧調整
LED電球のサージ制御と電圧調整を改善または確認する必要がある場合は、上記の3ワットLED設計で次のシャントレギュレーターを適用できます。
ビデオクリップ：
上記のビデオでは、回路が100％サージプルーフであることをテストするためだけに、電源線をひねってLEDを意図的に点滅させています。
ICIRS2530Dを使用した調光器制御付きソリッドステートLED電球回路
ここでは、単一のフルブリッジドライバーIC IRS2530Dを使用して、シンプルでありながら効率的なメイントランスレスソリッドステートLEDコントローラー回路について説明します。
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前書き
通常、LED制御回路は、降圧ブーストまたはフライバックの原理に基づいており、回路はLEDシリーズを照明するための一定のDCを生成するように構成されています。
上記のLED制御システムには、それぞれの欠点と、動作電圧の範囲と出力のLEDの数が回路の効率を決定するという利点があります。
LEDが並列または直列に含まれているかどうか、またはLEDを暗くする必要があるかどうかなどの他の要因も、上記の類型に影響を与えます。
これらの考慮事項により、これらのLED制御回路はかなり厄介で複雑になります。ここで説明する回路は、異なるアプローチを採用しており、共振モードのアプリケーションに依存しています。
この回路は入力ACから直接絶縁することはできませんが、750mAもの電流レベルで多くのLEDを駆動するという特徴があります。回路に含まれるソフトスイッチングプロセスにより、ユニットの効率が向上します。
LEDコントローラーの機能
基本的に、主電源トランスレスLED制御回路は、蛍光灯調光器制御ICIRS2530Dを中心に設計されています。回路図は、ICがどのように配線され、通常の蛍光灯の代わりにLEDを制御するためにその出力がどのように変更されたかを示しています。
チューブライトに必要な通常の予熱段階では、共振タンクが使用され、LEDの駆動に適したLC回路に効果的に置き換えられました。出力の電流はACであるため、出力にブリッジ整流器が必要になりました。周波数のスイッチングサイクルごとに、電流がLEDを継続的に通過していることを確認してください。
AC電流の検出は、整流器のコモンと下部の間に配置された抵抗RCSによって行われます。これにより、整流されたLED電流の振幅を瞬時にAC測定できます。ICのDIMピンは、上記のAC測定値を抵抗RFBとコンデンサCFB。
これにより、ICの調光器制御ループがLED電流振幅を追跡し、LEDの両端の電圧が正しいRMS値を維持するように、ハーフブリッジスイッチング回路の周波数を瞬時に変化させることによってそれを調整できます。
調光器ループは、線間電圧、負荷電流、温度変化に関係なく、LED電流を一定に保つのにも役立ちます.1つのLEDが接続されているか、グループが直列であるかにかかわらず、LEDパラメータは常にICによって正しく維持されます。
あるいは、この構成は、大電流トランスレス電源回路としても使用できます。
回路図＃3
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