Uso de CA con LED (Parte 3): la luz GRANDE: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

En Uso de CA con LED, parte 1 y parte 2, analizamos formas de adaptar la energía de CA a los LED sin la conversión habitual a CC pura primero. Aquí, en la parte 3, combinamos lo que aprendimos antes para diseñar una luz LED que funcione directamente de la red de CA. Advertencia: la red de CA tiene cientos de voltios y es potencialmente letal. ¡Tome todas las precauciones necesarias antes de empezar a trabajar con él!

Paso 1: El transformador sin transformador

Cuando conectamos los LED a los transformadores de CA, el cálculo que usamos fue: Vac / 3.3 para darnos la cantidad de LED que necesitamos para poder manejar adecuadamente la energía sin resistencias adicionales y otras partes. Red de CA? De alguna manera es más simple: el voltaje de los transformadores podría variar mucho con la carga que le ponemos, mientras que la red de CA es mucho más estable. Si usamos el estándar de 110v de los EE. UU., Primero calculamos el voltaje máximo, 1.4 * 110 = 156 y podemos encontrar la cantidad de LED que puede admitir: 156 / 3.3 = 47 LED Entonces, ¿eso significa que si ponemos 47 LED en serie, podemos ejecutar toda la cadena directamente desde una toma de CA de 110 V? La respuesta es Sí ! Siempre que mantengamos el voltaje en cada LED a 3,5 vo menos, funcionará dentro de sus límites. Pero entonces, no olvidemos que por cada ciclo positivo, ¡hay un ciclo negativo! Eso significa que necesitamos un circuito de espejo como en (1). ¡Vaya, eso es una gran cantidad de bombillas! Sin embargo, si agregamos un diodo de bloqueo como en el circuito (2), entonces podemos operar nuestro circuito de manera segura. El 1N4003 es capaz de manejar 200 voltios, por lo que está bien para la energía de EE. UU. Para los países de la UE, el número mágico es 103 LED (el doble si desea usar ambos ciclos) y el diodo para ckt (2) debería ser 1N4004 o mejor.

Paso 2: empujar el sobre

Recuerde que, debido a que estamos usando el diodo para bloquear la mitad de nuestro ciclo, los LED en el circuito (2) solo funcionan la mitad del tiempo. ¿Cómo podemos hacer que se iluminen también para la otra mitad?

Con una pieza simple llamada puente rectificador, esto puede suceder. Este dispositivo es en realidad 4 diodos conectados en forma cruzada para hacer que ambos ciclos vayan en la misma dirección. Los ventiladores electrónicos sabrán esto como parte del circuito de 'rectificación de onda completa' (a diferencia del de media onda). Con esta adición, nuestros LED se encenderán con el doble de frecuencia y obtendremos el doble de luz de ellos.

Paso 3: ¡Tiempo de construcción

Por lo tanto, podemos comenzar a construir un circuito simple todo LED + un puente para funcionar con la red eléctrica de 110v.

Necesitará: Muchos LED blancos, ¡naturalmente! ¡Y PRUEBAS a todas! Cable de línea de CA Perfboard 1N4003 diodo o puente rectificador de 200 voltios La primera imagen es cómo se ve mi circuito cuando haya terminado. Los ojos rápidos notarán que solo hay 42 LED a bordo. Debido a la necesidad de acomodar el puente en el tablero, y debido a la naturaleza relativamente estable de nuestra red, podemos hacer funcionar nuestras luces un poco más de 20 mA. El puente tiene 4 derivaciones: 2 marcadas (~), una (+) positiva y una (-) negativa. Los (~) van a AC Mains. Comience conectando el puente (+) al cable más largo (+) del primer LED, luego lleve el cable corto al cable largo del siguiente LED. ¡Haga 1 fila, verifique dos y tres veces antes de soldar! Trabaje su camino hacia abajo, SIEMPRE conectando más corto a más largo. Tengo imágenes adicionales a continuación que muestran las diversas etapas de finalización. Imprímalos para ayudarle a realizar el cableado.

Paso 4: ¡He aquí

¡Y hay luz! Debido a la naturaleza peligrosa de los componentes cuando están enchufados, cubrí la placa de circuito con una capa triple de papel pergamino, que tiene un buen valor dieléctrico y puede soportar más de 400 ° F de calor. Luego monté la placa en la tapa de un recipiente para llevar, usando un espaciador de espuma de un eje de DVD, con un corte para el cable de alimentación. La salida de luz es equivalente a una bombilla esmerilada de 40 vatios, pero el recipiente apenas se calienta. Recuerde: desenchufe siempre el circuito antes de tocar cualquier parte expuesta. Además, los LED funcionarán cerca de su corriente nominal, lo que podría significar temperaturas de hasta 85 ° C en sus superficies.

Paso 5: variaciones

¿Demasiado brillante? Puede combinar los circuitos (2) y (3) para darle a nuestra luz un interruptor Hi / Lo. En Hi, el interruptor pone en cortocircuito el diodo para que funcione en modo de onda completa como en (3). Abrir el interruptor solo permite que la corriente fluya la mitad del tiempo, al igual que (2). Ozzies y británicos: también puede usar los circuitos LED 42/47; simplemente combine el circuito de la versión estadounidense (.4uF y 1K-ohm) presentado en parte 2 y usted también puede hacer una luz de red de CA con solo 42 LED. O echa un vistazo a los cálculos en el siguiente paso. Oh, sí, nuestra luz 'grande' es súper económica: funciona con una red de 110 voltios y apenas consume 3 vatios. Descubra más formas de iluminar su casa con LED apagados A / ¡C red aquí!

Paso 6: Procesamiento de números

Aquí hay un resumen de los cálculos utilizados para este proyecto: Para operar los LED blancos (voltaje nominal 3.3v) de manera segura fuera de la red de CA sin usar ninguna regulación (que no sea el puente de diodos), el número mágico es: Vac * 1.4 / 3.3. Cuál es el número mínimo de LED en serie que funcionarán con CA sin exceder su rango de operación 'cómodo'. La elección de LED puede ser de 20 mA o superior, MIENTRAS que todos sean del mismo tipo y estén conectados en serie. Si está utilizando el número total de LED calculado anteriormente, eso es todo lo que necesita, pero para configuraciones que usan menos LED (pero no menos de 30), necesitamos agregar la combinación RC de caída de voltaje. R es siempre una resistencia de 1K, 1Watt, mientras que el valor de C se calcula como: Vpk = Vac * 1.4Vdd = N * 3.3, donde N es el número de LED blancos que deseamos usar en serie. que queremos para nuestros LED. C = 1 / (2 * pi * f * (Vpk-Vdd) / Iled), donde f es la frecuencia de la red, pero puede simplificarlo a: (58 / (Vpk-Vdd)) en micro-faradios (uF), y debe oscilar entre.1 y.5 uF. Asegúrese de que sea un capacitor no polar. IMPORTANTE: Las piezas deben tener una clasificación de al menos Vpk y suficiente corriente para manejar Iled.