שימוש בחשמל עם נוריות (חלק 3) - האור הגדול: 6 שלבים

2025 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2025-01-13 06:57

בשימוש בחשמל עם נוריות, חלק 1 וחלק 2, בדקנו דרכים להתאים מתח AC לנורות ללא ההמרה הרגילה ל- DC טהור תחילה. כאן, בחלק 3, אנו משלבים את מה שלמדנו קודם לכן לעיצוב נורת LED שפעלה. ישירות מהחשמל. אזהרה: חשמל AC הוא מאות וולט והוא עלול להיות קטלני. אנא נקט בכל אמצעי הזהירות הדרושים לפני שתתחיל לעבוד עם זה!

שלב 1: שנאי ללא שנאי

כאשר חיברנו נוריות LED לשנאי AC, החישוב שהשתמשנו בו היה: Vac / 3.3 לתת לנו את מספר הלדים הנחוצים לנו כדי שנוכל להתמודד נכון עם ההספק ללא נגדים נוספים וחלקים אחרים. מה אם נעקוף את השנאי לחלוטין ונשקול רשת החשמל? במובנים מסוימים זה פשוט יותר - המתח מהשנאים יכול להשתנות מאוד עם העומס שאנו מעמיסים עליו, ואילו רשת החשמל היציבה הרבה יותר יציבה. אם נשתמש בתקן 110v בארה ב, תחילה אנו מחשבים את מתח השיא, 1.4 * 110 = 156 ואנו יכולים למצוא את מספר הנורות שהוא יכול לתמוך בו: 156 / 3.3 = 47 נוריות אז האם זה אומר שאם נשים 47 נוריות בסדרה, נוכל להריץ את כל המחרוזת ישירות משקע AC 110V? התשובה היא כן ! כל עוד אנו שומרים על המתח על פני כל LED בנפח 3.5 וולט או פחות, הוא יפעל בגבולותיו. אבל אם כן, בל נשכח שלכל מחזור חיובי יש מעגל שלילי! זה אומר שאנחנו צריכים מעגל מראה כמו ב- (1). וואו, זה הרבה נוריות! עם זאת, אם נוסיף דיודה חוסמת כמו במעגל (2), אז נוכל להפעיל את המעגל שלנו בבטחה. 1N4003 מסוגל להתמודד עם 200 וולט ולכן זה בסדר עבור הכוח האמריקאי. עבור מדינות האיחוד האירופי, מספר הקסם הוא 103 נוריות LED (כפול אם אתה רוצה להשתמש בשני המחזורים) והדיודה עבור ckt (2) צריכה להיות 1N4004 או טובה יותר.

שלב 2: דחיפת המעטפה

זכור כי מכיוון שאנו משתמשים בדיודה כדי לחסום מחצית מהמחזור שלנו, נוריות ה- LED במעגל (2) פועלות רק 1/2 מהזמן. איך נוכל לגרום להם להאיר גם לחצי השני?

עם חלק פשוט שנקרא גשר מיישר זה יכול לקרות. מכשיר זה הוא למעשה 4 דיודות המחוברות בצורה חוצה כדי לגרום לשני המחזורים ללכת לאותו כיוון. מאווררים אלקטרוניים יידעו זאת כחלק ממעגל 'תיקון הגל המלא' (בניגוד לחצי גל). עם תוספת זו, נוריות הלד שלנו יופעלו פי שתיים ותקבל מהן אור כפול.

שלב 3: בניית זמן

אז נוכל להתחיל בבניית מערכת LED פשוטה בלבד + מעגל גשר להפעלת חשמל של 110 וולט.

תצטרך: הרבה נוריות לבנות - באופן טבעי! ובדוק את כולם! כבל קו AC Perfboard 1N4003 דיודה או מיישר גשר 200 וולט התמונה הראשונה היא איך המעגל שלי נראה כשהוא מסיים. עיניים מהירות יציינו כי יש רק 42 נוריות LED על הסיפון. בגלל הצורך להתאים את הגשר על הלוח, ובגלל האופי היציב יחסית של רשת החשמל שלנו, אנו יכולים להפעיל את האורות שלנו טיפה מעל 20mA. לגשר 4 לידים: 2 מסומנים (~), חיוביים (+) ושליליים (-). אלה (~) עוברים ל- AC Mains. התחל על ידי חיבור הגשר (+) למוביל ארוך יותר (+) של הנורית הראשונה, ולאחר מכן קח את ההובלה הקצרה להובלה הארוכה של הנורית הבאה. בדוק שורה אחת, כפולה ומשולשת לפני הלחמה! עבדו למטה, תמיד מתחברים בין קצר לארוך. להלן תמונות נוספות המציגות את שלבי ההשלמה השונים. הדפס אותם כדי לעזור לך לבצע את החיווט.

שלב 4: הנה

ויש אור! בגלל אופים המסוכן של הרכיבים כאשר הם מחוברים לחשמל, כיסיתי את מעגל המעגל בשכבה משולשת של נייר פרגמנט, בעל ערך דיאלקטרי טוב, והוא יכול לעמוד בחום של מעל 400 F. לאחר מכן הרכבתי את הלוח על מכסה של מיכל הוצאה, בעזרת מרווח קצף מציר DVD, עם חיתוך לכבל החשמל. תפוקת האור שקולה לנורה חלבית של 40 וואט, אך המיכל בקושי חם. זכור: תמיד נתק את המעגל לפני שאתה נוגע בחלקים חשופים. כמו כן, נוריות ה- LED יפעלו קרוב לזרם המדורג שלהן, מה שיכול להיות טמפרטורות גבוהות עד 85C על פני השטח שלהן.

שלב 5: וריאציות

בהיר מדי? אתה יכול לשלב מעגלים (2) ו- (3) כדי לתת לאור שלנו מתג Hi/Lo. ב- Hi המתג מקצר את הדיודה כך שהוא יפעל במצב גל מלא כמו ב- (3). פתיחת המתג מאפשרת לזרם זרם רק חצי מהזמן, בדיוק כמו (2). עוזיות ובריטים: גם אתה יכול להשתמש במעגלי LED 42/47 - פשוט שלב את מעגל הגרסה האמריקאית (.4uF ו- 1K -ohm) המוצג בחלקו 2 וגם אתה יכול להכין נורית AC עם 42 נוריות בלבד! או בדוק את החישובים בשלב הבא. אה כן, האור ה'גדול 'שלנו חסכוני-פועל מרשת 110 וולט, הוא בקושי צורך 3 וואט. למד על דרכים נוספות להדליק את הבית שלך עם נוריות כבוי A/ רשת C כאן!

שלב 6: חבטת מספרים

להלן סיכום של החישובים המשמשים לפרויקט זה: להפעלת נוריות לבנות (מתח נומינלי 3.3 וולט) בבטחה מחוץ לרשת החשמל מבלי להשתמש בכל תקנה (מלבד גשר הדיודה), מספר הקסם הוא: Vac * 1.4 / 3.3. זהו המספר המינימלי של נוריות LED בסדרות שיפעילו את AC מבלי לחרוג מטווח ההפעלה ה'נוח 'שלו. בחירת הנורות יכולה להיות 20mA ומעלה - כל עוד כולן מאותו הסוג ומחוברות בסדרה. אם אתה משתמש במספר הלדים המלא שחושב למעלה, זה כל מה שאתה צריך, אך להסדרים המשתמשים בפחות נוריות (אבל לא פחות מ -30), עלינו להוסיף את שילוב RC המוריד מתח. R הוא תמיד נגד 1K, 1Watt, בעוד שהערך של C מחושב כ: Vpk = Vac * 1.4Vdd = N * 3.3, כאשר N הוא מספר הנורות הלבנות בהן אנו רוצים להשתמש בסדרה. Iled = 0.02, הזרם אנחנו רוצים עבור הנורות שלנו. C = 1 / (2 * pi * f * (Vpk-Vdd) / Iled), כאשר f הוא תדר החשמל, אך תוכל לפשט אותו ל: (58 / (Vpk-Vdd)) ב- מיקרו-פאראדים (uF), ועליו לנוע בין.1 ל-.5 uF. וודא שמדובר בקבל לא קוטבי. חשוב: יש לדרג חלקים לפחות ל- Vpk, ולספק מספיק זרם כדי להתמודד עם Iled.