1）小型の1ワットSMPSLEDドライバー

最も推奨される最初の設計では、1ワットLEDから12ワットまでの定格の高ワットLEDを駆動するために使用できるSMPSLEDドライバー回路を研究します。国内の220VACまたは120VACの主コンセントから直接駆動できます。

前書き

最初の設計では、非常に正確で安全で簡単に回路を構築できる、小型の非絶縁型SMPSバックコンバータ設計（非絶縁型の負荷点）について説明しています。詳細を学びましょう。

主な特徴

提案されているsmpsLEDドライバ回路は非常に用途が広く、特に高ワットLEDの駆動に適しています。

しかし、 非分離トポロジ 回路のLED側の感電による安全性はありません。

上記の欠点とは別に、 回路は完璧です そして、すべての可能なメインサージ関連の危険から事実上保護されています。

分離されていない構成は少し望ましくないように見えるかもしれませんが、ここのトランスはいくつかの単純なフェライトドラムタイプのチョークに置き換えられているため、コンストラクターはEコアに複雑な一次/二次セクションを巻く必要がありません。

ここですべての機能の実行を担当する主要なコンポーネントは、STマイクロエレクトロニクスのIC VIPer22Aであり、このような機能のために特別に設計されています。小型トランスレスコンパクト1ワットLEDドライバーアプリケーション。

回路図

回路動作

この1ワットから12ワットのLEDドライバーの回路機能は、次のように理解できます。

入力主電源220Vまたは120VACは、D1とC1によって半波整流されます。

C1はインダクタL0およびC2とともに、EMI妨害をキャンセルするためのパイフィルタネットワークを構成します。

D1は、C1とC2によって生成される2kvのスパイクバーストを維持するために、直列の2つのダイオードと交換することが望ましいです。

R10は、ある程度のサージ保護を保証し、壊滅的な状況ではヒューズのように機能します。

上の回路図に見られるように、C2の両端の電圧は、ピン5からピン8でICの内部MOSFETドレインに印加されます。

VIPer ICの内蔵定電流源は、ICのVddピンでもあるICのピン4に1mAの電流を供給します。

Vddで約14.5Vになると、電流源がオフになり、IC回路が強制的に発振モードになるか、ICのパルスが開始されます。

コンポーネントDz、C4、およびD8は回路調整ネットワークになり、D8はフリーホイール期間中およびD5が順方向にバイアスされたときにC4をピーク電圧まで充電します。

上記の動作中、ICのソースまたはリファレンスは地下約1Vに設定されます。

1ワットから12ワットのLEDドライバーの回路の詳細に関する包括的な情報については、STマイクロエレクトロニクスによる次のpdfデータシートを参照してください。

与える TASHEET

2）トランスレス容量性電源の使用

以下で説明する次の1ワットのLEDドライバーは、220Vまたは110Vで動作するいくつかの単純なものを構築する方法を示しています 1ワットのLEDドライバー回路、もちろんLEDを除いて、それはあなたに1/2ドル以上の費用はかかりません。

私はすでに議論しました容量性タイプの電源 LEDチューブライト回路やトランスレス電源回路のように、いくつかのポストでは、本回路も提案された1ワットLEDを駆動するために同じ概念を利用しています。

回路動作

回路図には、1ワットのLEDを駆動するための非常に単純な容量性電源回路があります。これは次の点で理解できます。

入力の1uF / 400Vコンデンサは回路の心臓部を形成し、回路の主要な電流制限コンポーネントとして機能します。電流制限機能により、LEDに印加される電圧が必要な安全レベルを超えないようにします。

ただし、高電圧コンデンサには1つの重大な問題があります。これらは、急いでいる主電源の初期スイッチオンを制限または抑制できません。これは、電子回路のLEDにとっても例外ではありません。
入力に56オームの抵抗を追加すると、いくつかの損傷制御対策を導入するのに役立ちますが、それだけでは、関連する電子機器を完全に保護することはできません。

MOVは確かにそうするでしょう、またサーミスタはどうですか？うん、サーミスタも歓迎すべき提案だろう。
しかし、これらは比較的コストがかかる側であり、提案された設計の安価なバージョンについて話し合っているので、総コストに関しては、ドルマークを超えるものはすべて除外したいと思います。

そこで、MOVを通常の安価な代替品に置き換える革新的な方法を考えました。

MOVの機能は何ですか

この場合、LEDに到達する前にグランドになるように、高電圧/電流の初期バーストをグランドにシンクします。

LED自体の両端に接続されている場合、高電圧コンデンサは同じ機能を果たしません。はい、確かにMOVと同じように動作します。

この図は、LEDの真向かいに別の高電圧コンデンサを挿入することを示しています。これは、電源スイッチのオン中に電圧サージの瞬間的な流入を吸い込みます。これは充電中に行われるため、初期電圧のほぼ全体が急いで沈み、容量性タイプの電源は明らかに明確です。

図に示す最終結果は、クリーンで安全、シンプル、低コストの1ワットLEDドライバー回路です。これは、電子愛好家なら誰でも自宅で構築でき、個人的な楽しみや実用性に使用できます。

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

注：上の図のLEDは12V1ワットです 以下に示すように：

上に示した単純な1ワットのLEDドライバ回路では、2つの4.7uF / 250コンデンサと10オームの抵抗が回路内で一種の「スピードブレーカ」を形成します。このアプローチは、最初のスイッチオンサージ突入を阻止するのに役立ちます。 LEDが損傷するのを防ぐのに役立ちます。

この機能は、サージ抑制機能で人気のあるNTCに置き換えることができます。

初期サージ突入問題に取り組むこの強化された方法は、NTCサーミスタを回路または負荷と直列に接続することによる可能性があります。

提案されている1ワットのLEDドライバ回路にNTCサーミスタを組み込む方法については、次のリンクを確認してください。

上記の回路は次のように変更できますが、光が少し損なわれる可能性があります。

初期のサージ突入問題に対処する良い方法は、NTCサーミスタを回路または負荷と直列に接続することです。

提案されている1ワットのLEDドライバ回路にNTCサーミスタを組み込む方法については、次のリンクを確認してください。

https://homemade-circuits.com/2013/02/using-ntc-resistor-as-surge-suppressor.html

3）容量性電源を使用した安定化された1ワットのLEDドライバー

見てわかるように、1N4007ダイオードの6個が順方向バイアスモードで出力の両端に使用されています。各ダイオードはそれ自体で0.6Vの電圧降下を生成するため、6つのダイオードは合計3.6Vの降下を生成します。これは、LEDにちょうど良い電圧です。

これはまた、ダイオードが電源からの残りの電力をグランドから分路することを意味し、したがって、LEDへの供給を完全に安定させて安全に保ちます。

別の安定化された1ワットの容量性ドライバー回路

次のMOSFET制御設計は、突然の過電圧や過電流またはサージ電流など、あらゆるタイプの危険な状況からLEDを100％保護することを保証する最高のユニバーサルLEDドライバ回路です。

上記の回路に接続された1ワットのLEDは、5ワットの白熱灯に相当する約60ルーメンの光強度を生成できます。

プロトタイプ画像

上記の回路は次のように変更できますが、光が少し損なわれる可能性があります。

4）6Vバッテリーを使用した1ワットのLEDドライバー回路

4番目の図に示されているように、この概念は回路をほとんど利用していないか、1ワットのLEDを駆動するために必要な実装にハイエンドのアクティブコンポーネントを組み込んでいません。

提案されている最も単純な1ワットのLEDドライバ回路で採用されている唯一のアクティブデバイスは、いくつかのダイオードとメカニカルスイッチです。

充電されたバッテリーからの最初の6ボルトは、すべてのダイオードを直列に、またはLED供給電圧の経路に維持することにより、必要な3.5ボルトの制限まで低下します。

各ダイオードはその両端で0.6ボルト低下するため、4つすべてを合わせると3.5ボルトしかLEDに到達できず、安全かつ明るく点灯します。

LEDの照明が低下すると、その後スイッチを使用して各ダイオードがバイパスされ、LEDの輝度が回復します。

LEDの両端の電圧レベルを下げるためにダイオードを使用すると、手順で熱が放散されないため、プロセスで大量の熱を放散する抵抗器と比較して非常に効率的になります。

5）1.5VAAAセルで1ワットのLEDを照らす

5番目の設計では、1.5AAAセルを使用して1ワットのLEDを妥当な時間点灯させる方法を学びましょう。回路は明らかにブーストドライバ技術に基づいていますが、そうでなければ、そのような最小のソースでそのような巨大な負荷を駆動することは想像を超えています。

“トランジスタの作り方 ”

1ワットのLEDは、1.5 VAAAセル電源と比較すると比較的巨大です。

1ワットのLEDには、上記のセル定格の2倍の最低3ボルトの電源が必要です。

次に、1ワットのLEDは、動作するために20〜350 mAの電流を必要とし、100mAはこれらのライトマシンを駆動するためのかなりの電流です。

したがって、上記の操作に単4ペンライトセルを使用することは非常に遠いように見え、問題はありません。

ただし、ここで説明する回路は、私たち全員が間違っていることを証明し、それほど複雑にすることなく1ワットのLEDを正常に駆動します。

この偉業を可能にするためにほんの数個の通常の受動部品を必要とするこの素晴らしい小さなICZXSC310を私たちに提供してくれたZETEXに感謝します。

回路動作

この図は、基本的にブーストコンバーターのセットアップであるかなり単純な構成を示しています。

1.5ボルトの入力DCはICによって処理され、高周波出力を生成します。

周波数は、インダクタを介してトランジスタとショットキーダイオードによって切り替えられます。

インダクタの高速スイッチングにより、接続された1ワットのLEDを駆動するのにちょうど適切になる電圧の必要なブーストが提供されます。

ここでは、各周波数の完了時に、インダクター内の同等の蓄積エネルギーがLEDにポンプで戻され、必要な電圧ブーストが生成されます。これにより、1.5ボルトのセルという小さな電源でもLEDが長時間点灯し続けます。

プロトタイプ画像

1ワットのソーラーLEDドライバー

これは、子供たちが1ワットのLEDを照らすために太陽エネルギーをどのように使用できるかを示すために使用できる学校の展示プロジェクトです。

このアイデアは、以下のようにガネーシュ氏から要求されました。

こんにちはスワガタム、私はあなたのサイトに出くわし、あなたの仕事は非常に刺激的だと思います。私は現在、オーストラリアで4〜5年生の科学、技術、工学、数学（STEM）プログラムに取り組んでいます。このプロジェクトは、科学に対する子供たちの好奇心を高め、それが実際のアプリケーションにどのようにつながるかに焦点を当てています。

このプログラムはまた、若い学習者が実際のプロジェクト（コンテキスト）を紹介し、仲間の学校の仲間と協力して世俗的な問題を解決するエンジニアリング設計プロセスに共感をもたらします。今後3年間、私たちの焦点は、電気の背後にある科学と電気工学の実際の応用を子供たちに紹介することにあります。エンジニアが社会のより大きな利益のために現実の問題を解決する方法の紹介。

私は現在、このプログラムのオンラインコンテンツに取り組んでいます。このプログラムでは、電気の基礎、特に再生可能エネルギー、この場合は太陽光を学ぶ若い学習者（4〜6年生）に焦点を当てます。自主学習プログラムを通じて、子供たちは実際のプロジェクトに紹介されるときに、電気とエネルギーについて学び、探索します。つまり、世界中の難民キャンプに避難している子供たちに照明を提供します。 5週間のプログラムが完了すると、子供たちはチームにグループ化されてソーラーライトを組み立て、それが世界中の恵まれない子供たちに送られます。
4利益ではない教育基盤として、クラスでの実践的な活動として1ワットのソーラーライトの構築に使用できる簡単な回路図をレイアウトするための支援を求めています。また、メーカーから800個のソーラーライトキットを調達し、子供たちが組み立てますが、電気、回路、電力の計算に関する簡単なレッスンに使用するこれらのライトキットの回路図を簡略化する人が必要です。ボルト、電流、太陽エネルギーから電気エネルギーへの変換。

ご連絡をお待ちしております。今後ともよろしくお願い申し上げます。

回路設計

シンプルでありながら安全なソーラーコントローラーが必要なときはいつでも、私たちは必然的にユビキタスICLM317を選びます。ここでも、ソーラーパネルを使用して提案された1ワットのLEDランプを実装するために同じ安価なデバイスを使用します。

完全な回路設計を以下に示します。