Köprü doğrultucu devresinde LED kullanma


10

4 LED'i nasıl bağlarım, böylece kendi köprü doğrultucuları olarak hizmet ederler? Sınırlı bir alanım var (bir bisiklet arka lambası fikstürünün içi), bu yüzden bir bisiklet tekerleği jeneratöründen gelen AC'yi düzeltmek için LED'leri kendileri kullanmak istiyorum.

Ayrıca, akımı her LED için ileri akımı aşmayacak şekilde sınırlamak için direnç değerini nasıl hesaplayabilirim?


12V gen mi? Planlanan başka yükler var mı? LED'lerin pil şarj etmek gibi olduğunu düşünün. Her LED'in bir hücre voltajı vardır, bu nedenle şarj cihazının biraz daha yüksek olmasını istiyorsanız, 12V'de 14V olarak kullanın. Beyaz ledler 3,2 Vtyp ve Kırmızı 1,6 Vtyp'dir, yüksek akım türleri olmadıkça daha yüksek voltaj düşüşü beklenebilir. Sırt sırta iyi, ancak direnç düşüşünde dağılmak yerine aynı güç için, yükü kaynağa uydurmanın en uygun yolu budur. Ancak kaynağınız oldukça değişkendir, bu nedenle jeneratör voltajınızı zeners gibi geri geri çekecek çeşitli arka arkaya dizeleri deneyebilirsiniz
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Yanıtlar:


10

LED'ler, tipik olarak çok daha düşük bir ters döküm gerilim sınırları (var Vrrm = 5 ila 15 Volt hatta en ucuz, küçük silikon diyot daha az) ( 1N4001 = 50 V, 1N4007 = 1000 Volt, 1n4148 = 100 Volt).

1n4001 Diyot( Wikipedia )

Öte yandan ileri voltaj Vf, bazı kırmızı LED'ler için 1,7 Volt'tan, bazı mavi ve beyaz olanlar için 3,5 Volt'a veya daha yüksek bir yere sahiptir. Standart bir silikon düzeltme diyodu için bunu tipik bir 0.7 Volt Vf ile karşılaştırın.

Tam köprü doğrultucu konfigürasyonunda, çevrimin ileri iletim kısmı sırasında voltaj 2 x Vf düşürülür.

Böylece, LED'lerle bir köprü doğrultucu inşa edecekseniz, çıkış voltajı girişe kıyasla 3,4 ila 7 Volt veya daha fazla bir yere düşecektir. İletim, daha sonra bir silikon diyot ile karşılaştırıldığında, döngünün pozitif kısmına (voltaj LED Vf'nin üzerine çıktığında) başlayacaktır. Daha önce de bitecekti. Ayrıca, döngünün ters kısmı sırasında, kullanılan spesifik LED'e bağlı olarak, "diyot" giriş gerilimi aralığında iletim kuyusuna girecektir.

Başka bir deyişle, köprü AC döngüsünün silikon diyotlardan çok daha küçük bir kısmı sırasında voltaj sağlayacak ve o zaman bile daha düşük bir voltaj sağlayacaktır.

Amacınız sadece voltajı düzeltmek yerine LED'leri yakıyor gibi göründüğü için, köprünün çıkışı önemli olmayabilir, ancak bilmek yararlıdır.

LED'leri bu şekilde kullanmak istiyorsanız, LED'leri istediğiniz gibi bağlamak, ancak seri olarak düşük limitli ve her LED'i ucuz ve küçük bir 1n4001 veya benzeri eklemek. Diyotlar muhtemelen kullanacağınız ayrık dirençlerden çok daha büyük değildir.

Neden bu işler :
silikon diyotlar çok daha yüksek bir gerilime daha iyi yani LED can, daha ters voltaj engeller.

Bununla birlikte, sadece entegre bir 4 uçlu köprü IC (35 sent tek ünite, 800 Volt / 1 Amper ) kullanılması ve LED'leri herhangi bir DC devre yapılandırmasında olduğu gibi kullanması önerilmektedir . Yer ihtiyacı önemli ölçüde artmayacak.

DIP = 4 köprü doğrultucu, 800 Volt 1 Amper

Akım sınırlama direnci hesaplaması ile ilgili olarak :

Bisiklet dinamo'nun AC sinyalinin pik voltajını, varsa tepe AC voltaj moduna sahip bir multimetre veya RMS AC voltajı (temel multimetrelerde daha yaygın) kullanarak ve tepe voltajını tahmin etmek için 1,4142 ile çarparak elde edin. Tüm bunlar, standındaki döngü ile olabildiğince hızlı pedal çevirirken.

Örneğin yokuş aşağı hızlanırken yüksek voltaj nedeniyle yanmış LED'lerden endişe ediyorsanız, bu tepe voltajını iki katına çıkararak bir güvenlik faktörü ekleyin. LED'ler kısa süreler için küçük akım artışlarını bir şekilde affeder - Genellikle bir LED'i öldüren aşırı akım değildir, üretilen ısıdan kurtulamaz.

Şimdi, eğer Vmax güvenlik ayarlı tepe voltajınızsa, voltajı elde etmek için LED Vf'nizi ondan çıkarın (köprü ile gidiyorsanız 2 x Vf, silikon diyotları eklerseniz 2 x (Vf + 0.7)). Her direncin düşmesi gereken vres.

R = Vres / I,

Seçtiğiniz LED'iniz için önerilen akımı I takın ve numaralarınız var.

LED'ler genellikle 5 mA (SMD ve bazı 3mm olanlar), 20 mA, 25 mA veya amper bölgesinde (örn. Osram "Golden Dragon" LED'leri ) gelir. Uygun veri sayfalarına bakın.


1
Anindo- Açıklamaları ve önerileriyle verdiğiniz yanıt için teşekkür ederiz.
Chuck

Cevapta yanlış bir söz var: "Dinamo'nun AC sinyali". Doğrultucu diyot köprüsü kullanmak istediğinden, AC jeneratörü olduğu tahmin ediliyor, bu yüzden "alternatörün AC sinyali" demek istediniz.
sergiol

6

Şüphelendiğinizde, köprü doğrultucuyu tamamen atlayabilir ve LED'lerin akımı sizin için düzeltmesini sağlayabilirsiniz:

Jeneratör iki dizi diziye bağlanır, direnç üzerinden karşıt paralel LED'ler

Akım bir şekilde akarken, sadece bir LED dizisi yanar. Başka bir şekilde aktığında, sadece diğer dize yanacaktır. Bir tel her zaman yandığı sürece, diğer tel üzerindeki ters voltaj ışıksız LED'lere zarar vermeyecek kadar düşük tutulacaktır. Bir seferde yalnızca bir dize yandığından, yalnızca bir direnç gereklidir.

Her dizede jeneratörünüzün voltajına kadar daha fazla LED ekleyebilirsiniz, her dizede aynı sayıda LED olduğundan emin olun (ters voltaj arızası sorununu önlemek için). 1.7V kırmızı LED'ler ve bir 12V jeneratör kullanıyorsanız, her dizede 7 LED olabilir - veya toplamda iki LED'e ihtiyacınız varsa her tarafta sadece bir LED olabilir.

Direnç hesaplaması, jeneratörün değişen voltajı nedeniyle bu durumda can sıkıcıdır. Jeneratörde başka bir yük yoksa (far gibi) oldukça yüksek voltajlar görebilirsiniz.

Bununla birlikte, LED'ler oldukça sağlamdır ve bu nedenle iyi bir sonuç almak için kesin olmanıza gerek yoktur.

Yukarıdaki devreyi her bir dizede iki kırmızı LED ile kullanırsanız ve jeneratörünüz 12V çıkış için derecelendirilmişse, ideal koşullarda direnç (12 - 1.7 - 1.7) boyunca yaklaşık 8.6V görürsünüz. Dirençler 20mA için derecelendirilmişse, 8.6V karşısında 20mA tüketen bir direnç isteyeceksiniz. Ohm kanun haline, yani takma V = IR, 8.6 = 0.20 * Rverir R = 430size direnç için 430 ohm civarında bir şey isteyeceksiniz yüzden. 470 ohm ortak bir değerdir ve bu devre için uygundur.

Jeneratörün başka bir yükü olmadığında, daha yüksek voltajlar üretebilir. Muhtemelen iyi olacaksınız, ancak arka lambanızın çalışmadığını fark ederseniz, jeneratörün voltajını 470 ohm direnç ile ölçmeli ve daha iyi bir direnç değeri belirlemek için bu voltajı yukarıdaki 12V'a takmalısınız.


1
Parça sayısını en aza indirme arzusu göz önüne alındığında tam olarak benim alacağım yaklaşım bu. Dezavantajı, herhangi bir anda sadece bir çift LED'in yanmasıdır, bu nedenle yararlı miktarda ışığın yarısı yayılır.
Dwayne Reid
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.