Circuito de driver de LED barato sem transformador de alta potência e protegido contra surtos

O maior número de reclamações de leitores relacionadas à queima de LEDs associadas aos meus transformadores sem aviso prévio Circuito de Driver de LED de 1 Watt, me forçou a resolver o problema de uma vez por todas. A seção de fonte de alimentação do circuito discutida aqui permanece exatamente idêntica à configuração anterior, exceto pela inclusão da “função de atraso”, que foi projetada exclusivamente por mim e adicionada no circuito para corrigir o problema do LED ligado (espero).

Supressão de sobretensão em fontes de alimentação capacitivas

As reclamações que eu recebi foram, sem dúvida, devido ao aumento inicial do comutador que continuava destruindo os LEDs de 1 watt conectados à saída do circuito.

O problema acima é bastante comum em todos os tipos de fonte de alimentação capacitiva, e os problemas criaram muita reputação ruim para esse tipo de fonte de alimentação.

Portanto, muitos entusiastas e até engenheiros normalmente optam por capacitores de menor valor por medo da consequência acima, se capacitores de maior valor forem incluídos.

No entanto, pelo que acredito, as fontes de alimentação capacitiva sem transformador são excelentes, baratos e compactos circuitos adaptadores CA para CC que requerem pouco esforço para serem construídos.

Se a sobretensão do interruptor ON for tratada adequadamente, esses circuitos ficarão sem falhas e podem ser usados ​​sem medo de danificar a carga de saída, especialmente um LED.

Como o surto se desenrola

Durante o ONS, o capacitor atua como um curto-circuito por alguns microssegundos até que seja carregado e só então introduz a reatância necessária no circuito conectado, de modo que a quantidade adequada de corrente chegue apenas ao circuito.

No entanto, a breve condição inicial de alguns microssegundos através do capacitor inflige uma grande sobrecarga no circuito vulnerável conectado e às vezes é suficiente para destruir a carga acompanhada.

A situação acima pode ser efetivamente verificada inibindo a carga conectada de responder ao choque de ignição inicial, ou seja, podemos eliminar o aumento inicial mantendo a carga desligada até que o período seguro seja atingido.

Use uma função de atraso

Isso pode ser facilmente realizado adicionando uma função de atraso ao circuito. E foi exatamente isso que incluí neste circuito de driver de LED de alta potência e protegido contra sobretensões.

A figura mostra, como sempre, um capacitor de entrada, seguido por uma ponte retificadora, até agora tudo é uma fonte de alimentação capacitiva bastante comum.

O próximo estágio, que inclui os dois resistores de 10K, dois capacitores, o transistor e o diodo zener, forma as partes do importante circuito de atraso de temporização.

Quando a energia é ligada, os dois resistores e capacitores restringem a condução do transistor até que ambos estejam totalmente carregados e permitem que a tensão de polarização alcance a base do transistor, iluminando o LED conectado após um atraso de aproximadamente 2 segundos.

O zener também é responsável por prolongar o atraso em dois segundos.

O diodo 1N4007 através de um dos resistores de 10K e o resistor de 100K através de um dos capacitores de 470uF ajuda os capacitores a descarregar livremente quando a energia é desligada, para que o ciclo possa ser repetido aplicando Proteção contra sobretensão sempre.

Um número maior de LEDs pode ser conectado em série para aumentar a potência de saída; no entanto, o número não pode exceder 25 nos.

Diagrama de circuito

ATUALIZAÇÃO: Um design mais avançado é discutido neste Circuito de fonte de alimentação controlada por transformador, controlada por sobretensão e sem crossover

Os vídeos abaixo mostram os LEDs que acendem após cerca de um segundo no interruptor.

Reclamações dos leitores (resistores queimam, transistor aquece)

O conceito acima parece ótimo, mas provavelmente não funciona bem com a fonte de alimentação de capacitores de alta tensão proposta.

O circuito deve ser investigado muito antes de ficar completamente livre de problemas.

Os resistores no circuito acima não podem suportar os requisitos de alta corrente, o mesmo se aplica ao transistor, que também fica bastante quente no processo.

Finalmente, podemos dizer que, a menos que o conceito acima seja completamente estudado e tornado compatível com uma fonte de alimentação capacitiva sem transformador, o circuito não poderá ser colocado em prática.

Uma ideia muito robusta e segura

Embora o conceito acima não tenha funcionado, isso não significa que fontes de alimentação capacitivas de alta tensão sejam completamente inúteis.

Existe uma nova maneira de resolver problemas de sobretensão e tornar o circuito à prova de falhas.

É usando muitos diodos 1N4007 em série na saída ou em paralelo aos LEDs conectados.

Vamos dar uma olhada no circuito:

O circuito acima não foi testado por muitos meses ainda, então ainda são os primeiros dias, mas não acho que o aumento do capacitor seja alto o suficiente para explodir os diodos de 300V, 1 amp.

Se os diodos permanecerem seguros, os LEDs também.

Mais diodos podem ser colocados em série para acomodar mais LEDs.

Usando um Power Mosfet

A primeira tentativa de circuito que parecia vulnerável às causas de sobretensão pode ser efetivamente remediada substituindo o BJT de potência por um mosfet de 1 amp, como mostrado no diagrama abaixo.
O mosfet é um dispositivo controlado por tensão, aqui a corrente do portão se torna imaterial e, portanto, um resistor de alto valor de 1M funciona perfeitamente, o alto valor garante que o resistor não aqueça ou queime durante a inicialização inicial. Também facilita o uso de um capacitor de valor relativamente baixo para a característica de supressão de sobretensão de atraso ON necessária.

Uma pequena investigação revelou que o transistor de alta tensão no primeiro diagrama não é realmente necessário, mas pode ser substituído por um transistor Darlington TIP122 de alta corrente, conforme mostrado no diagrama a seguir.

A sobretensão de alta tensão do capacitor se torna ineficaz contra as especificações de alta corrente do transistor e dos LEDs e nenhum dano é causado a eles, forçando a alta tensão a cair nos limites de segurança permitidos especificados dos LEDs e dos LEDs. transistor.

O TIP122 também permite o uso de um resistor de base de alto valor, garantindo que ele não aqueça ou explode com o tempo, mas também permite a inclusão de um capacitor de baixo valor na base do transistor para implementar o efeito de ignição necessário. atrasado.

Usando um Power BJT

O projeto acima melhora ainda mais em termos de segurança e supressão de picos de tensão quando usado em um modo coletor comum, da seguinte maneira:



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

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