5 circuits de pilote de LED faciles de 1 Watt

1) Petit pilote de LED SMPS de 1 watt

Dans la première conception qui est la plus recommandée, nous étudions un circuit de pilote de LED SMPS qui peut être utilisé pour piloter des LED de haute puissance évaluées entre 1 watt et 12 watts. Il peut être directement alimenté par n'importe quelle prise secteur domestique 220V AC ou 120V AC.

introduction

La première conception explique une petite conception de convertisseur abaisseur SMPS non isolé (point de charge non isolé), qui est un circuit très précis, sûr et facile à construire. Apprenons les détails.

Caractéristiques principales

Le circuit de pilotage de LED smps proposé est extrêmement polyvalent et spécifiquement adapté pour piloter des LED de haute puissance.

Cependant étant un topologie non isolée ne fournit pas de sécurité contre les chocs électriques du côté LED du circuit.

Outre l'inconvénient ci-dessus, le le circuit est impeccable et est pratiquement protégé de tous les dangers potentiels liés aux surtensions de secteur.

Bien qu'une configuration non isolée puisse sembler un peu indésirable, elle évite au constructeur d'enrouler des sections primaires / secondaires complexes sur des noyaux E, puisque le transformateur est ici remplacé par quelques selfs de type tambour en ferrite simples.

Le composant principal ici responsable de l'exécution de toutes les fonctionnalités est l'IC VIPer22A de ST microelectronics, qui a été spécialement conçu pour de telles petit driver LED compact sans transformateur de 1 watt applications.

Schéma

Courtoisie d'image: © STMicroelectronics - Tous droits réservés

Fonctionnement du circuit

Le fonctionnement du circuit de ce pilote de LED de 1 watt à 12 watts peut être compris comme indiqué sous:

Le réseau d'entrée 220V ou 120V AC est redressé en demi-onde par D1 et C1.

Cl avec l'inductance L0 et C2 constituent un réseau de filtres à secteurs pour annuler les perturbations EMI.

D1 doit être de préférence remplacé par deux diodes en série pour maintenir les pics de 2 kv sursauts générés par C1 et C2.

R10 assure un certain niveau de protection contre les surtensions et agit comme un fusible lors de situations catastrophiques.

Comme on peut le voir dans le schéma de circuit ci-dessus, la tension aux bornes de C2 est appliquée au drain mosfet interne du circuit intégré aux broches 5 à 8.

Une source de courant constant intégrée du VIPer IC délivre un courant de 1 mA à la broche 4 du CI qui est également la broche Vdd du CI.

À environ 14,5 V à Vdd, les sources de courant sont désactivées et obligent les circuits IC à passer en mode oscillatoire ou initient la pulsation du IC.

Les composants Dz, C4 et D8 deviennent le réseau de régulation de circuit, où D8 charge C4 à la tension de crête pendant la période de roue libre et lorsque D5 est polarisé en direct.

Pendant les actions ci-dessus, la source ou la référence du CI est réglée à environ 1V sous le sol.

Pour une information complète sur les détails du circuit du pilote LED de 1 watt à 12 watts, veuillez consulter la fiche technique pdf suivante de ST microelectronics.

DONNE TASHEET

2) Utilisation d'une alimentation capacitive sans transformateur

Le prochain pilote LED de 1 watt expliqué ci-dessous montre comment construire quelques simples 220 V ou 110 V actionnés Circuit de commande de LED de 1 watt, cela ne vous coûterait pas plus de 1/2 dollar, à l'exclusion de la LED bien sûr.

J'ai déjà discuté type d'alimentation capacitive dans quelques bornes, comme dans un circuit de lumière à tube LED et dans un circuit d'alimentation sans transformateur, le présent circuit utilise également le même concept pour piloter la LED de 1 watt proposée.

Fonctionnement du circuit

Dans le schéma de circuit, nous voyons un circuit d'alimentation capacitif très simple pour piloter une LED de 1 watt, qui peut être compris avec les points suivants.

Le condensateur 1uF / 400V à l'entrée forme le cœur du circuit et fonctionne comme le principal composant limiteur de courant du circuit. La fonction de limitation de courant garantit que la tension appliquée à la LED ne dépasse jamais le niveau de sécurité requis.

Cependant, les condensateurs haute tension ont un problème sérieux, ils ne limitent pas ou ne sont pas en mesure d'inhiber la mise sous tension initiale de l'alimentation secteur, ce qui peut être fatal pour tout circuit électronique. Les LED ne font pas exception.
L'ajout d'une résistance de 56 Ohm à l'entrée permet d'introduire des mesures de contrôle des dommages, mais cela ne peut pas à lui seul assurer la sauvegarde complète de l'électronique impliquée.

Un MOV ferait certainement l'affaire, qu'en est-il également d'une thermistance? Oui, une thermistance serait également une proposition bienvenue.
Mais ceux-ci sont relativement plus coûteux et nous discutons d'une version bon marché pour la conception proposée, nous voudrions donc exclure tout ce qui franchirait la barre du dollar en ce qui concerne le coût total.

J'ai donc pensé à une manière innovante de remplacer un MOV par une alternative ordinaire et bon marché.

Quelle est la fonction d'un MOV

Il s'agit d'absorber la rafale initiale de haute tension / courant à la terre de sorte qu'elle soit à la terre avant d'atteindre la LED dans ce cas.

Un condensateur haute tension ne ferait-il pas la même fonction s'il était connecté à travers la LED elle-même. Oui, cela fonctionnerait sûrement de la même manière qu'un MOV.

La figure montre l'insertion d'un autre condensateur haute tension directement à travers la LED, qui aspire l'afflux instantané de surtension lors de la mise sous tension, il le fait pendant la charge et fait ainsi descendre presque toute la tension initiale en précipitation, faisant tous les doutes associés à une alimentation de type capacitif nettement claire.

Le résultat final, comme indiqué sur la figure, est un circuit de commande de LED de 1 watt propre, sûr, simple et à faible coût, qui peut être construit directement à la maison par tout amateur électronique et utilisé pour les plaisirs personnels et l'utilité.

ATTENTION: LE CIRCUIT ILLUSTRÉ CI-DESSOUS N'EST PAS ISOLÉ DU SECTEUR CA, PAR CONSÉQUENT, IL EST EXTRÊMEMENT DANGEREUX DE TOUCHER EN POSITION ALIMENTÉE.

Schéma

REMARQUE: La LED dans le schéma ci-dessus est un 12V 1 watt comme indiqué ci-dessous:

Dans le circuit de commande à LED simple de 1 watt illustré ci-dessus, les deux condensateurs de 4,7 uF / 250 ainsi que les résistances de 10 ohms forment une sorte de `` disjoncteur de vitesse '' dans le circuit, cette approche aide à arrêter l'appel initial de surtension ON qui à son tour aide à protéger la LED contre les dommages.

Cette fonction peut être remplacée par un NTC qui est populaire pour ses fonctions de suppression des surtensions.

Cette manière améliorée de résoudre le problème de la surtension initiale pourrait être en connectant une thermistance NTC en série avec le circuit ou la charge.

Veuillez consulter le lien suivant pour savoir comment incorporer une thermistance NTC dans le circuit de pilote de LED 1 watt proposé

Le circuit ci-dessus peut être modifié de la manière suivante, mais la lumière peut être un peu compromise.

Un bon moyen de résoudre le problème de la surtension initiale consiste à connecter une thermistance NTC en série avec le circuit ou la charge.

Veuillez consulter le lien suivant pour savoir comment incorporer une thermistance NTC dans le circuit de pilote de LED 1 watt proposé

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

3) Un pilote de LED stabilisé de 1 watt utilisant une alimentation capacitive

Comme on peut le voir, 6nos de diodes 1N4007 sont utilisées sur la sortie, dans leur mode polarisé en direct. Étant donné que chaque diode produirait une chute de 0,6 V sur elle-même, 6 diodes créeraient une chute totale de 3,6 V, ce qui est juste la bonne quantité de tension pour la LED.

Cela signifie également que les diodes dériveraient le reste de la puissance de la source tp masse, et maintiendraient ainsi l'alimentation de la LED parfaitement stabilisée et sûre.

Un autre circuit de pilote capacitif stabilisé de 1 watt

La conception contrôlée par MOSFET suivante est probablement le meilleur circuit de pilote de LED universel qui garantit une protection à 100% pour la LED de tous les types de situations dangereuses, telles que les surtensions soudaines et les surintensités ou les surtensions.

Une LED de 1 watt connectée au circuit ci-dessus serait capable de produire environ 60 lumens d'intensité lumineuse, ce qui équivaut à une lampe à incandescence de 5 watts.

Images prototypes

Le circuit ci-dessus peut être modifié de la manière suivante, mais la lumière peut être un peu compromise.

4) Circuit de pilote de LED 1 Watt utilisant une batterie 6V

Comme on peut le voir dans le quatrième diagramme, le concept n'utilise pratiquement aucun circuit ou plutôt n'incorpore aucun composant actif haut de gamme pour la mise en œuvre requise de la commande d'une LED de 1 watt.

Les seuls dispositifs actifs qui ont été utilisés dans le circuit de commande de LED de 1 watt le plus simple proposé sont quelques diodes et un commutateur mécanique.

Les 6 volts initiaux d'une batterie chargée sont abaissés à la limite requise de 3,5 volts en maintenant toutes les diodes en série ou sur le chemin de la tension d'alimentation des LED.

Étant donné que chaque diode chute de 0,6 volts à travers elle, les quatre ensemble permettent à seulement 3,5 volts d'atteindre la LED, l'allumant en toute sécurité, mais avec beaucoup de luminosité.

Lorsque l'éclairage de la LED diminue, chaque diode est contournée ultérieurement à l'aide du commutateur, pour restaurer la luminosité de la LED.

L'utilisation des diodes pour faire baisser le niveau de tension à travers les LED garantit que la procédure ne dissipe aucune chaleur et devient donc très efficace par rapport à une résistance, qui aurait autrement dissipé beaucoup de chaleur dans le processus.

5) Illuminez une LED de 1 Watt avec une cellule AAA de 1,5 V

Dans la 5ème conception, apprenons à éclairer une LED de 1 watt à l'aide d'une cellule 1,5 AAA pendant une durée raisonnable.Le circuit est évidemment basé sur la technologie du pilote boost, sinon la conduite d'une telle charge énorme avec une source aussi minime dépasse l'imagination.

Une LED de 1 watt est relativement énorme par rapport à une source de cellules AAA de 1,5 V.

Une LED de 1 watt nécessite une alimentation minimale de 3 volts, soit le double de la valeur nominale de la cellule ci-dessus.

Deuxièmement, une LED de 1 watt nécessiterait entre 20 et 350 mA de courant pour fonctionner, 100 mA étant un courant respectable pour faire fonctionner ces machines légères.

Par conséquent, l'utilisation d'une cellule de lampe-stylo AAA pour l'opération ci-dessus semble très éloignée et hors de question.

Cependant, le circuit discuté ici prouve que nous avons tous tort et conduit avec succès une LED de 1 watt sans trop de complications.

MERCI À ZETEX, pour nous avoir fourni ce merveilleux petit IC ZXSC310, qui ne nécessite que quelques composants passifs ordinaires pour rendre cet exploit possible.

Fonctionnement du circuit

Le diagramme montre une configuration assez simple, qui est essentiellement une configuration de convertisseur boost.

L'entrée CC de 1,5 volts est traitée par le circuit intégré pour générer une sortie haute fréquence.

La fréquence est commutée par le transistor et la diode Schottky via l'inductance.

La commutation rapide de l'inducteur fournit l'augmentation requise de la tension qui devient juste appropriée pour commander la LED 1 watt connectée.

Ici, pendant l'achèvement de chaque fréquence, l'énergie stockée équivalente à l'intérieur de l'inducteur est pompée dans la LED, générant l'augmentation de tension requise, ce qui maintient la LED allumée pendant de longues heures même avec une source aussi petite qu'une cellule de 1,5 volts.

Image prototype

Driver LED solaire 1 Watt

Il s'agit d'un projet d'exposition scolaire qui peut être utilisé par les enfants pour montrer comment l'énergie solaire peut être utilisée pour éclairer une LED de 1 watt.

L'idée a été demandée par M. Ganesh, comme indiqué ci-dessous:

Salut Swagatam, je suis tombé sur votre site et je trouve votre travail très inspirant. Je travaille actuellement sur un programme de science, technologie, ingénierie et mathématiques (STEM) pour les étudiants de 4 à 5 ans en Australie. Le projet vise à accroître la curiosité des enfants pour la science et la manière dont elle se connecte aux applications du monde réel.

Le programme introduit également l'empathie dans le processus de conception technique où les jeunes apprenants sont présentés à un projet réel (contexte) et s'engagent avec leurs camarades de l'école pour résoudre un problème du monde. Au cours des trois prochaines années, notre objectif est d'initier les enfants à la science derrière l'électricité et à l'application réelle du génie électrique. Une introduction à la façon dont les ingénieurs résolvent les problèmes du monde réel pour le plus grand bien de la société.

Je travaille actuellement sur le contenu en ligne du programme, qui se concentrera sur les jeunes apprenants (4e à 6e année) qui apprennent les bases de l'électricité, en particulier les énergies renouvelables, c'est-à-dire le solaire dans ce cas. Grâce à un programme d'apprentissage auto-dirigé, les enfants apprennent et explorent l'électricité et l'énergie, tout en étant initiés à un projet du monde réel, c'est-à-dire fournir de l'éclairage aux enfants hébergés dans les camps de réfugiés du monde entier. À l'issue d'un programme de cinq semaines, les enfants sont regroupés en équipes pour construire des lampes solaires, qui sont ensuite envoyées aux enfants défavorisés du monde entier.

En tant que fondation éducative à but non lucratif, nous recherchons votre aide pour établir un schéma de circuit simple, qui pourrait être utilisé pour la construction d'une lampe solaire de 1 watt comme activité pratique en classe. Nous avons également acheté 800 kits d'éclairage solaire à un fabricant, que les enfants assembleront, cependant, nous avons besoin de quelqu'un pour simplifier le schéma de ces kits d'éclairage, qui seront utilisés pour des leçons simples sur l'électricité, les circuits et le calcul de la puissance, volts, courant et conversion de l'énergie solaire en énergie électrique.

J'ai hâte de vous entendre et de poursuivre votre travail inspirant.

La conception du circuit

Chaque fois qu'un contrôleur solaire simple mais sûr est nécessaire, nous optons inévitablement pour l'omniprésent IC LM317. Ici aussi, nous utilisons le même dispositif peu coûteux pour mettre en œuvre la lampe LED de 1 watt proposée à l'aide d'un panneau solaire.

La conception complète du circuit peut être vue ci-dessous:

Une inspection rapide révèle que si une commande de courant est présente, la régulation de tension peut être ignorée. Voici une version simplifiée du concept ci-dessus, en utilisant uniquement un limiteur de courant circuit.